DE1143837B - Verfahren zum Brikettieren von eisenhaltigen pulverfoermigen Stoffen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Brikettieren von eisenhaltigen pulverförmigen Stoffen Die Hauptpatentanmeldung betrifft ein Verfahren zum Brikttieren von pulverförmigen Stoffen, wie Feinerzen, Gichtstäuben. Konverterstäuben, Walzensintern od. dgl. oder Mischungen dieser Stoffe, die Basenträger enthalten, unter Anwendung von Schwefelsäure, wäßrigen Eisensulfatlösungen oder beide Stoffe enthaltenden Endbeizen als Bindemittel. Kennzeichnendes Merkmal dieses Verfahren ist die Aufeinanderfolge von drei Arbeitsstufen, nämlich eine für die Mischung der Stoffe und des Bindemittels einzuhaltende Höchstzeit von 15 Minuten, ferner die Wässerung der Briketts nach dem Pressen und abschließend die Einwirkung von Luft oder Sauerstoff auf die fertigen Briketts. Dabei bildet sich zunächst aus einem Teil des in den Stäuben vorhandenen Kalks und den Sulfationen der Schwefelsäure oder der Eisensulfatlösungen Gips, der beim anschließenden Preßvorgang der Briketts ein primäres Festigkeitsskelett liefert. Die weitere Verfestigung der Briketts beruht auf der verkittenden Wirkung der die Teilchen umgebenden Eisen(Il)-hydroxydsäume und ihrer Oxydation zu Eisen(IIl)-hydroxydsäumen.
• In weiterer Ausbildung dieses Verfahrens wurde nun gefunden, daß Briketts von besonders guten Härteeigenschaften dann erhalten werden, wenn man bei der Herstellung der Briketts das Brikettiergut mit einem Gehalt an feinstpulverigem metallischem Eisen versieht, der je nach den an die Festigkeit gestellten Ansprüchen mindestens in der Größenordnung von 2 bis 4 %, vorteilhaft jedoch nicht über 15 0/0 liegt.
• Weiterhin ist erfindungsgemäß darauf zu achten, daß die Korngröße des metallisches Eisen enthaltenden Brikettiergutes zumindest 50% unter 0,2 mm Durchmesser liegt.
• Es ist in der Literatur bereits erwähnt, daß zur Verbesserung der Briketts dem Brikettiergut »Eisenspäne« zugesetzt werden sollen. In der Beschreibung zur Hauptpatentanmeldung wurde bereits darauf hingewiesen, daß es chemisch wohl möglich ist, gröbere Eisenspäne durch Feuchtigkeit usw. oberflächlich etwas anrosten zu lassen. Wenn aber nicht voll durchgerostete gröbere Späne im Brikettiergut zurückbleiben, so wirken sich diese sehr ungünstig auf die Plastizität des Gutes beim Verpressen aus. Anders ist es, wenn man sehr feinen Metallstaub in der erwähnten Korngröße zusetzt. Dieser rostet nicht nur völlig durch und gibt eng zusammenhängende Hydroxyd-bzw. Oxydsäume, sondern diese mit Metallstaub versetzten ursprünglichen Stäube sind spezifisch schwerer, d. h., bei gleicher Einwaage und gleichem Druck ist das Brikettvolumen kleiner, wodurch eine erhöhte Verdichtung und damit eine innigere Berührung der einzelnen Körner erreicht wird. Dadurch kommen auch die molekularen Nahkräfte der einzelnen Masseteilchen, die mit dem Quadrat der Entfernung abnehmen, stärker als Bindeelement zur Wirkung. Das ergibt insgesamt die gleichen Vorteile, wie sie bei der Verwendung feiner Stäube vorstehend erwähnt wurden.
• In der Literatur ist zwar auch schon beschrieben, daß man Eisenteilchen, z. B. im Erz, durch teilweise Reduktion des Erzes selbst bilden kann; es ist wahrscheinlich, daß derartiges metallisches Eisen dann in feiner Verteilung vorliegt. An sich enthält z. B. jeder Gichtstaub in kleineren oder größeren Mengen metallisches Eisen, was aber allein durchaus nicht ausschlaggebend ist. Es sind nämlich, um entsprechende Festigkeiten zu erhalten, ganz bestimmte Mengen dieses feinen Metallstaubes im Brikett erforderlich. Das geht aus folgendem hervor: Man muß im Sinne der Hauptpatentanmeldung unterscheiden zwischen der Primär- oder Anfangsfestigkeit der Briketts beim Verlassen der Presse und der Endfestigkeit nach der in der Hauptpatentanmeldung angegebenen Härtungsbehandlung. Für diese Festigkeiten lassen sich gewisse Mindestansprüche festlegen: Die Anfangsfestigkeit der Briketts beim Austritt aus der Presse muß so groß sein, daß sie die mechanischen Beanspruchungen des Härtungsvorganges aushalten. Diese Anfangsfestigkeit wird, wie in der Hauptpatentanmeldung ausgeführt, im wesentlichen durch die Bildung eines Gipsskeletts hervorgerufen.
• Bei der erforderlichen Endfestigkeit kommt es darauf an, welche Bedingungen an das Brikett gestellt werden. So soll z. B. beim Einsatz in einen Niederschachtofen die Festigkeit nicht so hoch sein, sie soll ungefähr zwischen 40 und 80 kg/cm2 liegen. Anders ist es beim Einsatz in den Hochofen, wobei die Brikettendfestigkeit nach z. B. 24 Stunden oder nach 11/2stündiger Ventilatoreinwirkung entsprechend der Hauptpatentanmeldung mindestens 100 kg/cm= betragen oder aber das Brikett bei der Trommelabriebprobe (50 kg Einwaage in der Micumtrommel, Durchmesser 1 m, 25 UpM) mindestens 50% Rückstand über 10 mm Komgröße ergeben soll. Ein Vergleich der Druck- und der Trommelabriehfestigkeit ist nur begrenzt zulässig, da sich gezeigt hat, daß Briketts aus sehr feinem Material im Vergleich zu solchen aus gröberen Stäuben selbst bei gleicher Druckfestigkeit einen stückigeren und damit vorteilhafteren Bruch ergeben.
• Wie nun das Diagramm erkennen läßt, sind die Brikettfestigkeiten eine Funktion des prozentualen Anteils an sehr feinem metallischem Eisenstaub. Es läßt sich sagen, daß für Festigkeiten von 40 bis 80 kg/cm2 rund 2 bis 3 %, für Festigkeiten von 100 kg/cm-' und höher mindestens 4 % feiner Eisenstaub in der beschriebenen Feinheit erforderlich sind. Es läßt sich weiterhin aus dem Diagramm entnehmen, daß bei Metallgehalten über 13 % eine wesentliche Verbesserung der Festigkeit nicht mehr eintritt. Dabei haben Versuche mit Stäuben mit sehr hohen Eisengehalten ergeben, daß diese Briketts nach vorstehenden Bedingungen zwar eine sehr gute Endfestigkeit erreichen, die Anfangsfestigkeit jedoch zu gering war. Das liegt bei hohen Zusätzen an metallischem Eisen wahrscheinlich daran, daß dann nicht mehr genügende Mengen des ursprünglichen Staubes mit seinen z. B. Calciumverbindungen vorhanden sind, d. h. daß das sich zunächst bildende und für die Primärfestigkeit ausschlaggebende Gipsskelett sich nicht mehr stark genug ausbilden kann.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Brikettieren von eisenhaltigen pulverförmigen Stoffen, wie z. B. Feinerzen, Gichtstäuben, Walzensinter u. dgl., nach Patentanmeldung E 17 550 VI a/18 a, dadurch gekennzeichnet, daß im Brikettiergut ein Gehalt an feinstpulverigem metallischem Eisen vorgesehen wird, der je nach den an die Festigkeit gestellten Ansprüchen in der Größenordnung von mindestens 2 bis 4 %, vorteilhaft jedoch nicht über 15 % liegt.
2. 2. Verfahren zum Brikettieren von pulverförmigen Stoffen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße des das metallische Eisen enthaltenden Brikettiergutes zumindest 50 %. unter 0,2 mm liegt.