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Verfahren zur Brikettierung von Feinerzen Eine technische Möglichkeit
zur Erlangung der zur Verhüttung notwendigen Stückigkeit von Feinerzen ist die Brikettierung.
Fast alle bekanntgewordenen Erzbrikettierungsverfahren verwenden als Bindemittel
Stoffe, welche entweder eine große Klebkraft besitzen öder durch Verkittung eine
Verfestigung des Feinerzes herbeiführen. Die Hauptforderung, die bei der Brikettierung
von Feinerzen erfüllt werden muß, ist die, daß die im kalten Zustand erzielte Festigkeit
der Preßlinge sowohl für die Lagerung und den Transport genügt als auch in ausreichendem
Maße im Ofen erhalten bleibt, um die Last der darüberliegenden Beschickungssäule
aufzunehmen, ohne daß die Preßlinge zerfallen oder namhafte Abriebbildung eintritt.
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Während die meisten der gebräuchlichen Bindemittel für die Verhüttung
artfremde Stoffe darstellen, also zur Erschmelzung von Metall nicht unbedingt benötigt
werden, eventuell sogar unerwünscht sind, wird die Brikettierung von Feinerzen nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren nur unter Zusatz von feinkörnigen basischen Zuschlägen
durchgeführt. Als basische Zuschlagstoffe kommen in erster Linie in Frage: Kalkhydrat
Ca(OH)2, Magnesiumhydrat Mg(OH)2,KalksteinCaC03undDolomitCaMg(CO3)z.
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Die Verwendung basischen Zuschlagstoffes für die Brikettierung von
Feinerzen ist an sich bekannt, jedoch verlangen die bisher bekanntgewordenen Verfahren
entweder weitere Zusätze, oder sie erfordern nach der Herstellung der Preßlinge
zur Erlangung einer genügenden Stückfestigkeit noch eine Nachbehandlung.
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Es ist, bereits vorgeschlagen worden, Rotschlamm für Verhüttungszwecke
zu brikettieren, der mit gebranntem oder gelöschtem Kalk gemischt und hierauf der
Brikettierung unterworfen wird. Hierbei handelt es sich um ein Material mit hohem
Tongehalt, wie es bei den normalerweise zu bearbeitenden Erzen nicht vorkommt. Zum
Unterschied in der Verarbeitung von Feinerzen zu Briketts gemäß der Erfindung erfordert
das Verfahren zur Brikettierung von Rotschlamm eine Nachbehandlung der erzeugten
Briketts, die umständlich und kostspielig ist.
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Auch die bekannte Brikettierung von Erzen unter Zumischung von Steinkohle
und Kalk, wie sie zum Stand der Technik gehört, bedingt, die gewonnenen Briketts
mit CO2-haltigen Gasen zu trocknen und zu härten. Diese Behandlung zur Verformung
von Erzen in Brikettform nimmt daher gleichfalls viel Zeit in Anspruch. Diese zusätzliche
Arbeit ist auch mit besonderen Kosten verbunden, so daß dieses Verfahren gegenüber
dem gemäß der Erfindung als nachteilig zu bezeichnen ist.
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Es ist aber auch ein Verfahren zur Brikettierung von Feinerzen bekanntgeworden,
bei dem das Erz mit Kalkhydrat gemischt und die Mischung ohne Zusatz eines besonderen
Bindemittels und ohne Anwesenheit von Ton und/oder Verbindungen von A1203 mit Si02
in einer Menge, die 'eine Brikettierung ohne Bindemittel erlauben würde, unter hohem
Druck brikettiert wird. Hierbei besteht der Nachteil, daß eine besondere Art hohen
Druckes erforderlich ist, nämlich eines solchen, der während des Preßvorgangs nicht
plötzlich ausgeübt, sondern allmählich oder stufenweise gesteigert wird. Erst durch
diese Maßnahme wird den herzustellenden Briketts die erforderliche Festigkeit gegeben.
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Infolge Anwendung eines besonderen Preßdruckes beim bekannten Brikettierverfahren
ist dieses Verfahren auf Brikettpressen normaler Bauart, wie Strangpressen oder
Ringwalzenpressen, nicht durchführbar. Es ist vielmehr eine besondere Presse erforderlich,
die den obengenannten Verfahrensbedingungen angepaßt ist. Eine solche Presse ist
von verwickelter Bauart, sie kann auch nicht in wirtschaftlicher Weise eingesetzt
werden.
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Die vorstehend geschilderten Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch
beseitigt, daß dem Erz Magnesiumhydrat und/oder Kalkhydrat in einem Anteil von 3
bis 150/0 oder Kalkstein und/oder Dolomit in einem Anteil von 10 bis 30% der gesamten
Menge der Mischung beigegeben wird und daß das Verpressen der Mischung bei kurzen
Preßzeiten,
entsprechend den bei Strang- und Ringwalzenpressen erreichbaren
Drücken, erfolgt.
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Vorteilhafterweise ist die Korngröße des Feinerzes gemäß der Erfindung
kleiner als 4 mm.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird zwecks Erhöhung der Porosität
der Preßlinge der Mischung ein geringer Anteil an feinkörnigem Reduktionsmittel
z. B. Koksgrus bzw. Kohle bzw. Torf bzw. Holzkohle bzw. eine Mischung der genannten
Stoffe zugesetzt.
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Es hat sich gezeigt, daß beim Verfahren nach der Erfindung die Notwendigkeit
einer Nachbehandlung der Briketts im Anschluß an die Brikettierung, wie es bei einigen
bekannten Verfahren eine Notwendigkeit ist, nicht gegeben ist. Vielmehr liegen die
Briketts unmittelbar nach der Brikettierung bereits mit der erforderlichen Festigkeit
vor. Dies wird in erster Linie dadurch erzielt, daß die Brikettierung bei einem
hohen Druck, wie er z. B. mittels Strang- und Ringwalzenpressen erreicht werden
kann, erfolgt. Diese Drücke liegen bei 1000 bis 2000 kg/cm2 oder darüber. Erst dann,
wenn derartige Drücke angewendet werden, wird diejenige Annäherung der Kalk- bzw.
Magnesiumhydratteilchen erreicht, die eine kristalline Bindung ermöglicht, so daß
sich die erforderliche Standfestigkeit der Briketts ergibt.
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Die Kenntnis der Erfindung ermöglicht es überhaupt erst, die genannten
Pressen zur Herstellung von Erzbriketts einzusetzen und somit die hohe Leistungsfähigkeit
dieser Pressen auszunutzen. Auf diese Weise werden die Investitions- und Betriebskosten
bei der Herstellung von Erzbriketts gegenüber anderen bekannten Verfahren erheblich
gesenkt. Mit dem Verfahren gemäß der Erfindung wird also ein erheblicher Vorteil
gegenüber allen bisher bekannten Verfahren dieses Arbeitsgebiets erzielt.
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In den beiden im folgenden wiedergegebenen Tabellen sind einige Mischungen
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zusammengestellt, und zwar zeigt Tabelle I
die Mischungsanteile von zwölf verschiedenartigen, aus verschiedenen Erzen und Kalkhydrat
bzw. Magnesiumhydrat bzw. gemahlenem Kalkstein bzw. feinkörnigem Dolomit hergestellten
Erzbriketts, und Tabelle 2 gibt die mit diesen Erzbriketts erlangten Kalt- und Warmdruckfestigkeiten
sowie die aufgewendeten Preßdrücke wieder.
| Tabelle 1 |
| Zusammenstellung der Mischungsanteile verschiedenartiger Erzbriketts |
| Mischungsanteile (in Gramm) |
| Rohstoffe Mi M2 M:; I M4 Ms I Ms M; 17g ! Ms M,o M» Mit |
| Kalkhydrat ....................... 5 10 5 25 |
| Gemahlener Kalkstein . . . . . . . . . . . . . 23 23 23 ' 30 |
| Magnesiumhydrat ................. 15 15 |
| Dolomit ......................... 25 25 |
| Filterstaub (Salzgitter) . . . . . .. . . . . . . 77 85 75 |
| Feinrohspat ...................... 75 77 |
| Rostspatstaub .................... 95 90 85 75 |
| Griechischer Kiesabbrand . . .. . . . . . . 95 |
| Gichtstaub ................. * « * « * * 77 |
| Rohspatschlamm .................. 70 |
| Gesamteinwaage (in Gramm) ...... 100 100 100 100
100 100 100 100 100 100 100 100 |
| Tabelle 2 |
| Kalt- und Warmdruckfestigkeiten, die mit Briketts aus den in
Tabelle 1 |
| angeführten Mischungen erreicht wurden mit Angabe der Preßbedingungen |
| Mischung Druckfestigkeit (kg/cm2) bei Pressenbauart und Preßdruck |
| 20°C 400°C 800°C |
| i |
| Ml 162 125 120 Strangpresse bei etwa 900 kg/cm2 |
| M2 206 204 182 Strangpresse bei etwa 900 kg/cm2 |
| Ms 209 311 273 Strangpresse bei etwa 1200 kg/cm2 |
| M4 82 142 235 Stempelpresse bei etwa 500 kg/cm2 |
| Ms 80 136 76 Strangpresse bei etwa 1200 kg/cm2 |
| Ms 75 147 188 Strangpresse bei etwa 1200 kg/cm2 |
| M7 83 117 85 Strangpresse bei etwa 1200 kg/cm2 |
| Ms 110 162 138 Strangpresse bei etwa 900 kg/cm2 |
| Ms 216 410 192 Strangpresse bei etwa 900 kg/cm2 |
| Mio 182 340 180 Strangpresse bei etwa 900 kg/cm2 |
| Mii 117 207 240 Strangpresse bei etwa 900 kg/cm2 |
| Mit 115 95 190 Strangpresse bei etwa 900 kg/cm2 |
Unter Umständen ist es zweckmäßig, bei zu starker Verdichtung der Preßlinge zwecks
Erhöhung ihrer Porosität der Mischung einen geringen Anteil an feinkörnigem Reduktionsmittel,
z. B. Koksgrus bzw. Kohle bzw. Torf bzw. Holzkohle bzw. eine Mischung der genannten
Stoffe, zuzusetzen.