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Verfahren zum Agglomerieren von Feinerz od. dgl. Bei bekannten Verfahren
zum Vorbereiten von feinkörnigen bzw. pulverförmi ' g' en metallhaltigen
Stoffen, z.B. Feinerz, Hochofen- oder Konvertergichtstaub, Rückstaub u.dgl., fürdieVerhüttungwerden
die pulverförmigen, lufttrockenen oder befeuchteten Ausgangsstoffe, welcher Art
sie auch seien, zwecks Ag lomerierung auf eine Temperatur leicht tIg C oberhalb
ihres Erweichungspunktes, z. B. 10001 C,
erhitzt. Die Erhitzung wird
entweder mittels eines Brenngases, z. B. Hochofengiehtgas, oder mittels eines flüssigen
Brennstoffs, z.B. geeigneten Erdölfraktionen, oder mittels eines auf unter 4 mm
pulverisierten festen Brennstoffs, z.B. Koksstaub, bewirkt.
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Die Agglomerieranlage liefert dabei ein nur teilweise agglomeriertes
Gut, das einer granulometrisehen Fraktionierung auf einem Sieb mit einer Maschenweite
von 7 mm unterworfen wird. Der Siebrückstand geht zum Hochofen, und das unzureichend
agglomerierte, vom Sieb durchgelassene Feinkorn geht im Kreislauf in die Agglomerieranlage
zurück. Diese feine Fraktion wird deshalb auch vielfach »Rückstaub« genannt.
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Diese bekannten Agglomerierverfahren weisen zwei wesentliche Mängel
auf.-Erstens erfordern sie sehr hohe Anlagekosten, da die zu ihrer Durchführung
erforderlichen Apparaturen großen Umfang haben und sehr teuer sind.
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Zweitens sind auch die Betriebskosten hoch, da die gesamte zu agglomerierende
feinkörnige Masse, zuzüglich des Rückstaubes, der häufig 5011/o des Ausgangserzes
ausmacht, auf ungefähr 10000 C erhitzt werden muß, was einem Wärmeverbrauch
in der Größenordnung von 500 000 Cal je Tonne Agglomerat entspricht.
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Wegen dieser Nachteile der Agglomerierung durch Frittung oder Sinterung
sind bereits zahlreiche Versuche unternommen worden, um metallhaltiges Feinkorn
durch eine einfache Brikettierung unter Anwendung eines Brikettierdruckes von
50, 100, 150
bis zu 2000 kg/CM2 und mehr zu verstücken. Jedoch sind
alle diese Versuche erfolglos geblieben, und zwar aus folgenden Gründen:
1. Die bei diesen Verfahren anfallenden Briketts haben nur eine unzureichende
Dichte und mechanische Widerstandsfähigkeit, so daß sie der Beanspruchung auf Bruch
und Abrieb durch den erheblichen Druck der Ofencharge beim Abwärtsgang durch einen
Schachtofen nicht gewachsen sind.
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2. Die Briketts haben nur eine ungenügende Standfestigkeit im Feuer,
platzen und zerfallen zu Staub im Schachtofen bei plötzlichen Temperaturänderungen
und der Entwicklung von Wasserdampf und Gas Z>
bei der Zersetzung der Hydrate
und Carbonate sowie der Reduktion der Oxyde.
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3. Schließlich weisen die Briketts eine ungenügende Porosität
auf, so daß sie nicht die wünschenswerte, möglichst weitgehende und schnelle direkte
oder indirekte Reduktion im Schachtofen hervorrufen können.
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Der technische Mißerfolg der bekanntgewordenen Brikettierversuche
erklärt sich im Grunde dadurch, daß man dabei zwei sich völlig widersprechende Voraussetzungen
gleichzeitig zu erfüllen hätte, nämlich: Die Ag omerate bzw. Briketts sollen gleichzeitig
V,91 außergewöhnlich dicht und genügend porös sein, so daß sie auf der einen Seite
den beträchtlichen mechanischen Belastungen gewachsen sind, denen sie ausgesetzt
werden, und auf der anderen Seite die sehr erheblichen Gasmengen, die bei der Zersetzung
oder Reduktion der Hydrate, Carbonate und Oxyde entstehen, entweichen lassen, ohne
zu platzen und zu Staub in dem in Betracht kommenden Schachtofen zu zerfallen.
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Das den Gegenstand der vorliegenden Erfindung & CI bildende
Verfahren zur Vorbereitung von pulverförmigen metallhaltigen Stoffen für die Verhüttung
vermeidet die geschilderten Nachteile der bekannten Agglomerierverfahren durch Brikettierung
oder Sinterung bzw. Frittung. Es gestattet, in der Kälte aus pulverförinigen, metallhaltigen
Stoffen Agglomerate von sehr hoher mechanischer Widerstandsfähigkeit L'
herzustellen,
die im Feuer nicht platzen und doch leicht reduzierbar sind, wobei die Herstellungskosten
einschließlich Amortisation auf ungefähr 7011/o derjenigen gesenkt werden, die in
den bekannten Sinteranlagen erreichbar sind.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Vorbereiten von sehr feinkörnigen
bzw. pulverförmigen metallhaltigen Stoffen, namentlich für die Reduktion oder Schmelzung
im Hochofen, besteht darin, daß das metallhaltige Ausgangsmaterial zunächst einer
progressiven Kornzerkleinerung mit gesteuerter Rückführung des Rückstandes auf einem
Sieb geeigneter Maschenweite, vorzugsweise einer Maschenweite zwischen
0,5 und 5 mm, unterworfen wird. Durch diese Vorbehandlung erhält
man ein feinkörniges Produkt, das eine konstante Kornzusammensetzung hat. Ferner
wird durch eine ähnliche progressive Zerkleinerung mit gesteuerter Rückführung des
Siebrückstandes, hier jedoch unter Anwendung eines Siebes mit einer Maschenweite
von 1 bis 3 mm, ein fester Reduktionsstoff, beispielsweise
Koks oder Kohle od. dgl., so vorbereitet, daß er eine gleichmäßige Kornzusammensetzung
erhält. Von diesem vorbereiteten Reduktionsmittel wird dem vorzerkleinerten Ausgangserz
eine Menge von etwa 2 bis 1211/o zugesetzt. Dabei werden die Maschenweiten des zur
Fraktionierung des Mahlgutes vor der Rückführung des Grobkorns dienenden Siebes
und das Zerkleinerungsverhältnis in den Brech- bzw. Mahlwerken für das Ausgangserz
und das feste Reduktionsmittel so gewählt, daß das Gemisch der vorzerkleinerten
Komponenten in dem angegebenen Mengenverhältnis eine Kornzu-sammensetzung
aufweist, die der Kornzusammensetzung bei idealem Schüttgewicht so nahe wie möglich
kommt. Dem so vorbereiteten Gemisch wird dann die erforderliche Wassermenge zugesetzt,
so daß das Gemisch eine Feuchtigkeit von etwa 7 bis 164/o besitzt, und schließlich
wird das feuchte Gemisch bei erhöhtem Druck von mindestens 250 kg/cm2 zu
Agglomeraten von etwa 20 bis 40 cm.3 brikettiert.
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Es wurde gefunden, daß die Kornzusammensetzung des Gemisches von überragendem
Einfluß bei einem Brikettierverfahren ist, das ein dichtes Erzeugnis liefern soll.
Dabei kommt es darauf an, daß die Menge an Feinstkorn im Gemisch nicht zu groß ist.
Um die maximale Dichte zu erreichen, bedarf es eines Korngemisches, in dem sich
die gröberen Anteile gegenseitig berühren, und einer gewissen Menge Fein- und Feinstkom,
das die Zwischenräume zwischen den groberen Körnern ausfüllt. Ein solches Gemisch
liefert nicht nur ein dichteres, sondern auch widerstandsfähigeres Erzeugnis, weil
die Berührungsstellen zwischen den Komanteilen des Gemisches erheblich zahlreicher
sind.
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Diese vorteilhafte Kornzusammensetzung ergibt sich im allgemeinen
nicht in natürlichem Feinerz od. dgl. Auch erzielt man in den klassischen Zerkleinerungsverfahren
eine derartige Kornverteilung nicht. Diese liefern vielmehr meist einen überschuß
an Feinkorn bzw. Feinstaub, der eine gute Agglomerierung erschwert. Die in Betracht
kommenden metallhaltigen Stoffe bzw. Erze sind selten homogen und weisen infolgedessen
Anteile von verschiedener Härte auf. Wenn man sie in einem einzigen Durchgang zerkleinert,
wie es in der Regel geschieht, um die härtesten Anteile bis unter die gewählte Korngröße
zu zerkleinern, muß man einen Zerkleinerungseffekt anwenden, der für die weicheren
Bestandteile des Ausgangsmaterials zu groß ist, so daß diese zu stark zerkleinert
werden und einen überschuß von Feinstaub ergeben.
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Die progressive Zerkleinerung mit gesteuertem Rücklauf des Grobkorns,
die erfindungsgemäß angewandt wird, beseitigt diesen Mangel, da sie gestattet, nur
einen Teil der zu behandelnden Masse dem Mahlwerk zuzuführen. Dies kann dadurch
geschehen, daß man das zu zerkleinernde Gut zunächst über ein Sieb laufen läßt,
so daß ein Teil des Gutes, der schon die gewünschte Korngröße hat und der häufig
sehr bedeutend ist (bis zu etwa zwei Drittel des gesamten Ausgangsgutes), der Aufmahlung
entzogen wird. Ferner werden die Mahlwerke, die an sich üblicher Bauart sein können,
auf einen ausreichend niedrigen Zerkleinerungseffekt eingeregelt, der unschädlich
für die brüchigsten Kornanteile ist, die infolgedessen durch eine Absiebung am Ausgang
des Mahlwerkes abgetrennt werden, sobald sie die gewünschte Feinheit aufweisen,
während der Rückstand dieser Absiebung zum Mahlwerk zurückgeführt wird. Auf diese
Weise werden die brüchigsten Anteile des Gutes nicht zu stark zerkleinert, während
die härteren Bestandteile, die zum Mahlwerk zurückgehen, der Zerkleinerung wiederholt
unterworfen werden, bis sie die gewünschteKorngröße angenommen haben.
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Die Feuchtigkeit des Gemisches ist notwendig, um einerseits eine gute
Brikettierung herbeizuführen und andererseits um chemische Reaktionen zwischen den
Bestandteilen des Gemisches und zwischen diesen und gewissen Anteilen der umgebenden
Atmosphäre zu gestatten. Der Feuchtigkeitsanteil des Gemisches hängt von den Eigenschaften
der zu brikettierenden Stoffe ab. Ein Material, das Ton oder tonige Bestandteile
enthält, verlangt weniger Wasser zu einer guten Brikettierung als solche Ausgangsmaterialien,
die diese Anteile nicht aufweisen oder die bereits einer Erhitzung auf erhöhte Temperaturen
unterworfen worden sind. Die vorteilhafte Menge Feuchtigkeit ist zweckmäßig für
jeden Fall vorher durch Versuche zu ermitteln.
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Ein anderer wichtiger Faktor zur Gewinnung von Briketts, die gleichzeitig
eine genügende mechanische und thermische Widerstandsfähigkeit bei plötzlichen Temperaturänderungen
im Schachtofen aufweisen, ist die Größe und Form der hergestellten Briketts oder
Agglomerate. Bei den bisherigen Versuchen zur Brikettierung von Feinerz bzw. metallhaltigen
Substanzen zielte man darauf ab, Briketts von vergleichsweise großen Volumen, z.
B. in der Größenordnung von 500 cm-3 herzustellen, und zwar hauptsächlich,
um die Betriebskosten zu senken. Erfindungsgemäß stellt man jedoch Briketts von
verhältnismäßig kleinen Volumen her, und zwar vorzugsweise in der Form von abgeplatteten
Ellipsoiden. Dadurch erhält man bei der Brikettierung eine bedeutend gleichmäßigere
Verdichtung, die sich homogen durch die ganze Masse erstreckt und die Gefahr der
Rißbildung in den Briketts bei ihrer Herstellung und bei dem Transport bzw. durch
den Druck der Ofencharge und plötzliche Temperaturänderungen im Schachtofen vermindert.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann unter Anwendung folgender Arbeitsweisen,
die gegebenenfalls auch in geeigneter Weise miteinander kombiniert werden können,
verwirklicht werden.
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a) Vor der Zerkleinerung des rohen Ausgangsproduktes unterwirft man
es einer Entstaubung auf
einem Sieb von etwa 0,5 bis
5 mm Maschenweite. Der Rückstand dieser Entstaubung wird der progressiven
Zerkleinerung mit gesteuertem Rück-lauf des Grobkorns zugeführt. Dadurchwird das
größte Korn auf einen Durchmesser vermindert, der höchstens gleich demjenigen des
Entstaubungssiebes ist. Man mischt dann das zerkleinerte Produkt mit dem Siebdurchfall
der Entstaubung und regelt den Zerkleinerungseffekt in dem benutzten Mahlwerk derart,
daß man in der Gesamtmasse eine Kornzusammensetzung erhält, die der Kornzusammensetzung
bei idealer Schüttung möglichst nahekommt. Man brikettiert dann unter erhöhtem Druck,
nachdem man vorher den festen Reduktionsstoff und die erforderliche Feuchtigkeit
der Mischung zugeführt hat. Durch diese Arbeitsweise wird der Anteil des Ausgangsgutes,
der einer Mahlung zu unterwerfen ist, vorteilhaft vermindert. Man vermeidet gleichzeitig,
daß jener Teil des Ausgangsgutes zu Feinstaub zerkleinert wird, dessen Korn bereits
innerhalb der gewollten Korngrenzen liegt.
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b) Man unterwirft das metallhaltige Ausgangsgut einer Entstaubung
auf einem Sieb mit einer Maschenweite zwischen 0,5 und 5 mm. Dabei
ergibt sich ein Rückstand A 1 und eine feine Fraktion A.,.
Der Rückstand A, wird einer progressiven Zerkleinerung mit gesteuertem Rücklauf
des Grobkorns in der Weise unterworfen, daß der Rückstand eine Kornzusammensetzung
erhält, die so nahe wie möglich der Komzusammensetzung bei idealer, d. h.
maximal dichter Schüttung liegt. Der gemahlene Rückstand A, und das Feinkom
A., werden #dann getrennt voneinander brikettiert bzw. unter erhöhtem
Druck verdichtet, nachdem jedem von ihnen die erforderlichen Mengen an porösem Reduktionsmittel
und Wasser zugefügt worden sind.
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c) Wenn die zu a-glomerierenden Massen besonders sauer oder basisch
vor der Verdichtung des oder der Gemische sind, gleicht man den Überschuß von Azidität
oder Basizität in der einen oder allen Mischungen durch Zugabe von etwa
1 bis 3 % Kalk oder Säure aus.
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d) Nach der Verdichtung beschleunigt man die Härtung der mit
hohem Druck hergestellten Preßlinge, indem man sie mit Luft oder Abgas von einer
Temperatur zwischen 0 und 100' C behandelt.
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Die eigenartige Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf die Eigenschaften
und das Verhalten der Agglomerate bzw. Briketts gegenüber mechanischen Beanspruchungen
und plötzlichen Temperaturänderungen ist wahrscheinlich folgendermaßen zu erklären,
ohne durch diese Erläuterung die Erfindung beschränken zu wollen: Das erfindungsgemäße
Verfahren gestattet die Erfüllung der beiden Bedingungen sehr hoher Dichte einerseits
und sehr hoher Porosität andererseits deshalb, weil die Preßlinge sich bei dem Abwärtsgang
durch den Hochofen nach und nach in dem Maße umwandeln, in dem ihre Erwärmung von
der Peripherie zum Mittelpunkt vordringt.
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Indem man den pulverförmigen metallhaltigen Ausgangsstoffen und auch
den zu ihrer Reduktion erforderlichen Brennstoff eine Kornverteilung gibt, die so
nahe wie möglich bei der Kornverteilung der idealen Schüttung des Gemisches liegt,
und indem man dieses Gemisch sehr hohen Drücken in der Größenordnung von
250, 500 oder sogar 1000 kg7cm2 unterwirft, erhält man Preßlinge von
einer außerordentlichen Dichte, die ohne Bruch oder Abrieb den Beanspruchungen gewachsen
sind, denen sie während der Laaerung, ihrer Handhabung, beim Kippen bzw. Fall und
den besonderen Belastungen beim Abwärtsgang durch den Hochofen ausgesetzt sind.
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Nach Maß-abe des Eindringens der Hitze in die Preßlinge von der Peripherie
zu ihrem Zentrum beim Abwärtsgang durch den Hochofen kommt der feste Brennstoff
zur Reaktion und verflüchtigt sich ebenfalls fortschreitend von der Peripherie der
Preßlinge zu ihrer Mitte hin. Die Preßlinge wandeln sich also nach und nach, wobei
die Umwandlung an der Peripherie beginnt, in einen außerordentlich porösen Körper
um. Diese hohe Porosität tritt gerade dann auf und an derjenigen Stelle, an der
sie entsprechend den Bedingungen der Reaktion besonders wünschenswert ist. Dadurch
ist es möglich, daß die entwickelten Reaktionsgase aus den Preßlingen ohne die geringste
Druckerhöhung entweichen, sobald sie sich bilden. Diese Erklärung wird durch Proben,
die in verschiedener Höhe des Hochofens genommen wurden, mehr oder weniger bestätigt.
Man hat tatsächlich an den Formen Preßlinge entnehmen können, die vollständig reduziert
waren bis in ihre Mitte, ohne die geringste Änderung ihrer Form, und die sich durch
eine außergewöhnliche Porosität auszeichneten, da das Reduktionsmittel in den Preßlingen
in Form von CO und C02 progressiv im Kontakt mit Wasserdampf und Oxyden verflüchtigt
worden war.
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Das neue Brikettierverfahren kann vorteilhaft mit einem Sinterverfahren
kombiniert werden, das an sich bekannt ist. Diese Kombination ergibt eine beträchtliche
Erhöhung der Leistung der Sinteranlage - um 100 % oder sogar mehr
-, ohne die Anlagekosten wesentlich zu erhöhen.
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Zu diesem Zweck teilt man die agglomerierenden Materialien in zwei
Gruppen A und B ein. Die Gruppe A enthält die metallhaltigen Rohstoffe,
d. h. solche, deren Hydrate, Carbonate oder Oxyde noch keiner Zersetzung
oder Reduktion unterworfen worden sind. Die GruppeB enthält die metallhaltigen Stoffe,
die bereits eine Wärmebehandlung erfahren haben, bei der Hydrate, Carbonate oder
Oxyde schon einer Zersetzung oder einer partiellen oder totalen Reduktion durch
Erhitzung erfahren haben. Man unterwirft die zur Gruppe A gehörenden Stoffe
einer Entstaubung auf einem Sieb mit einer Maschenweite zwischen 0,5 und
5 mm, wobei man ein entstaubtes Produkt A l enthält und als Siebdurchfall
Feinstaubanteile A 2' Es werden dann die Fraktionen A, und
B miteinander gemischt. Dem Gemisch gibt man eine Kornzusammensetzung, die der Kornzusammensetzung
der idealen Schüttung so nahe wie möglich kommt, indem man das Gemisch der Absiebung
und progressiven Zerkleinerung mit gesteuertem Rücklauf des Siebrückstandes unterzieht.
Sodann setzt man dieser Mischung 2 bis 12 1/o eines geeigneten festen Reduktionsmittels
zu, das fein gemahlen ist. Ferner fügt man dem Gemisch die erforderliche Menge Wasser
zu, so daß seine Feuchtigkeit etwa 7 bis 16 % z. B. beträgt. Dann
wird bei einem erhöhten Druck oberhalb etwa 250 kg/cm2 verdichtet.
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Das Produkt A, wird für sich dem bekannten Sinterverfahren
unterworfen. Das gesinterte Produkt A 1
geht über ein Sieb mit einer
Maschenweite von etwa 5 bis 10 mm. Den Siebdurchfall vereinigt man
mit dem Material der Gruppe B.
Dieses kombinierte Sinter- und Brikettierverfahren
kann auf verschiedene Weise verwirklicht werden. Im folgenden werden einige bevorzugte
Ausführungsbeispiele beschrieben.
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a) Man sintert das entstaubte Rohprodukt A, mit Hilfe eines
festen Brennstoffes, dessen Kornfraktion oberhalb etwa 3 bis 7 mm
einer progressiven Zerkleinerung mit gesteuertem Rücklauf des Grobkorns von einem
Sieb mit Maschen zwischen etwa 3 und 7 mm unterworfen wird.
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b) Man unterwirft den gemäß a) vorbehandelten Brennstoff einer
Entstaubung auf einem Sieb mit einer Maschenweite zwischen etwa 1 bis
3 mm. Man benutzt zur Sinterung des Rohproduktes den Rückstand dieser Entstaubung,
während die Feinfraktion der Entstaubung als festes Reduktionsmittel ausgenutzt
wird, indem man es dem Gemisch A 2 + B vor seiner Brikettierung uti
, ter hohem Druck zusetzt.
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Die eigenartige Wirkung dieses Verfahrens mag, ohne daß dadurch die
Erfindung beschränkt werden soll, wie folgt zu erklären sein: Die staubförmigen
Anteile bzw. das Feinstkorn des Ausgangserzes, des Hochofengichtstaubes und Konvertergichtstaubes
und das rückgeführte Feingut scheinen beträchtlich den Sintervorgang zu stören,
sei es, daß ihre Feinheit zu groß ist, sei es, daß sie überhaupt nur schwierig zu
sintern sind, sei es, daß sie eine besonders hohe Wärmemenge verbrauchen, wobei
gegebenenfalls zwei oder mehr dieser Gründe gleichzeitig gegeben sein mögen.
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Gewisse dieser Eigenschaften, die nachteilig für die Sinterung sind,
insbesondere große Feinheit und die Anwesenheit von wasserfreien, von Kohlensäure
befreiten oder reduzierten Anteilen in den Massen der Gruppe B und die Anwesenheit
von tonigen Bestandteilen in den Massen der Gruppe A 27 sind im Gegensatz
dazu günstig, um das Gut in der Kälte in feste Preßlinge umzuwandeln, die bei der
Erwärmung im Hochofen nicht platzen, wobei Voraussetzung ist, daß sie in Gegenwart
von Wasser sehr hohen Drükken unterworfen werden, so daß dichte Preßlinge entstehen,
die jedoch im Feuer porös werden.
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Es wurde gefunden, daß eine kombinierte Sinter-Brikettieragglomerierung
gemäß der Erfindung gestattet, die mittleren Herstellungskosten für die Agglomerate
um etwa 70 % zu senken. Denn in einer solchen Anlage werden nur entstaubtes
Feinerz bzw. entstaubte metallhaltigeAusgangsstoffe einerWärmebehandlung unterworfen,
die leicht sinterbar und fähig sind, sich bei einer Wärmebehandlung bei etwa
1000'C anzureichern, während alle anderen metallhaltigen Ausgangsstofle in
der Kälte durch einfache Verdichtung bzw. Brikettierung agglomeriert werden.
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In den Zeichnungen sind als bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
schematisch zwei Ausführungsformen des neuen Verfahrens dargestellt: F i g.
1 gibt ein Schema einer Anlage wieder, in welcher das gesamte pulverförmige
metallhaltige Ausgangsgut und auch das notwendige Reduktionsmittel nach einer besonderen
Vorbehandlung in Preßlinge durch Verdichtung in der Kälte bei sehr hohen Drücken
umgewandelt werden; F i g. 2 gibt das Schema einer Anlage wieder, in welcher
pulverförmiges Gut agglomeriert wird, das sehr feine Bestandteile enthält, wie z.
B. Hochofen-oder Konvertergichtstaub, dessen Kornzusammensetzung vollständig unterhalb
beispielsweise 1 mm liegt; F i g. 3 gibt das Schema einer Anlage wieder,
in welcher ein Teil des pulverförmigen metallhaltigen Ausgangsmaterials, nämlich
diejenigen Bestandteile, die schwer zu sintern sind oder deren Hydrate, Carbonate
oder Oxyde bereits ganz oder vollständig zersetzt oder reduziert sind, durch hohen
Druck in der Kälte brikettiert werden, während der andere Teil der Ausgangsstoffe,
nämlich derjenige, der leicht sinterfähig ist oder der im Rohzustand vorliegt, nach
einer besonderen Vorbereitung einer Agglomeration durch Sinterung unterworfen wird.
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Das Schema gemäß F i g. 1 stellt eine zweigleisige Agglomerieranlage
dar.
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Im Weg 1 erfolgt die Vorbereitung des festen Reduktionsmittels,
z. B. Koks oder Kohle C;
im Weg 11 erfolgt die Vorbereitung des metallhaltigen,
pulverförmigen Ausgangsstoffes A.
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Im Behandlungsweg 1 wird der Brennstoff C durch eine
progressive Zerkleinerung mit gesteuerter Rückführung des Grobkorns in ein zerkleinertes
Produkt umgewandelt, dessen mittlere Korngröße konstant bei z. B. 0 bis 2
mm liegt, wobei sich eine Kornzusammensetzung ergibt, die sehr nahe derjenigen der
idealen Schüttung liegt. Zu diesem Zweck wird der Brennstoff C aus dem Behälter
1 durch einen Dosierapparat 2 entnommen und auf ein Transportband
3 abgegeben, das den Brennstoff dem Sieb 4 zuführt, das mit Sieben einer
Maschenweite von z. B. 2 mm ausgestattet ist. Der Rückstand auf diesem Sieb wird
durch den Transporteur 5 einem Mahlwerk 6 zugeführt, bei dem der Spalt
zwischen den Mahlwalzen veränderlich ist, derart, daß das Gut einer vorsichtigen
Zerkleinerung unterworfen wird. Das zerkleinerte Gut wird durch den Transporteur
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wieder dem Sieb 4 zugeführt. Der Durchfall durch das Sieb 4 gelangt über
den Transporteur 9 zu dem Transportband 32.
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Auf dem Gleis 2 der Anlage werden die metallhaltigen pulverisierten
Ausgangsstoffe A ebenfalls einer progressiven regelbaren Zerkleinerung mit
Rücklauf des Grobkorns unterworfen. Das zerkleinerte Gut hat eine mittlere Korngröße
von gleichmäßig 0 bis 3 mm z. B. und eine Kornzusammensetzung, die
nahe derjenigen der idealen Schüttung liegt. Zu diesem Zweck wird das metallhaltige
Ausgangsgut dem Vorratsbehälter 10 mittels eines Dosierapparates
11 entnommen und durch den Transporteur 12 auf das Sieb 13 gebracht,
das mit Siebgewebe einer Maschenweite von 3 mm z. B. ausgestattet ist. Der
Rückstand Al des Siebes 13 gelangt durch den Transporteur 41 in das Mahlwerk
42, das als Schlagmühle ausgebildet sein kann und dessen Geschwindigkeit vorteilhaft
regelbar ist, so daß der Rückstand A, einer milden Zerkleinerung unterworfen
wird. Das zerkleinerte Gut aus dieser Mahlung wird durch den Transporteur 43 auf
das Sieb 13
zurückgeführt. Der Siebdurchgang A, des Siebes
13
kommt durch den Transporteur 44 auf den Transporteur 32.
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Auf dem Transporteur 32, der zu dem Mischer 33
führt,
sind die auf den Behandlungswegen 1 und 11
anfallenden Produkte gesammelt.
Im Mischer 33
setzt man diejenige Menge Wasser zu, die erforderlich ist, um
eine Masse mit einer Feuchtigkeit von etwa 7 bis 16% zu erhalten. Gegebenenfalls
korrigiert man den überschuß von Azidität und Basizität des Gemisches durch Zugabe
von etwa 1 bis 3% Kalk oder sauren Zuschlägen, Das den Mischer
33
verlassende Produkt wird durch den Transporteur 34 einer
Walzenpresse 33 zugeführt, die mit einem Preßdruck von etwa 1.50kg/CM2 oder
mehr arbeitet und die eiförmige Preßlinge von etwa 20 bis 40 eins liefert. Die Preßlinge
0 gelangen dann durch den Transporteur 36 zu einem Härteapparat
37, der aus einem bandförmigen Rost besteht, unter den Luft oder Abgas von
einer Temperatur unterhalb 100' C
geblasen wird. An den Härteapparat
37 schließt sich der Transporteur 38 an, der das Gut dem Hochofen
oder Lagerplatz zuführt.
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Wenn man als metallhaltigen Ausgangsstoff sehr feine Materialien,
wie Hochofen- oder Konvertergichtstaub, verwendet, deren eine Korngröße vollständig
unterhalb der Maschenweite des Siebes 13
liegt, ist es vorteilhaft, die Anordnung
gemäß F i g. 2 anzuwenden, bei welcher dieses Feinstgut in einem besonderen
Silo 30 in Vorrat gehalten wird, der auf einem Behandlungsweg III vorgesehen
ist, der parallel zu den beiden Wegen I und II geht. In diesem Falle wird das Feinststaubgut
aus dem Silo 30 durch einen Dosierapparat 31 abgezogen. Es geht dann
durch den Transporteur 50 auf den Transporteur 32
über, der es zum
Mischer 33 bringt.
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F i g. 3 zeigt eine Ausführungsfonn, die sich von F i
g. 2 nur in folgenden Punkten unterscheidet: Auf dem Wege 1 ist das
Sieb 4, das bei der Ausführungsform nach F i g. 1 nur eine einzige Etage
hat, durch ein Sieb 40 mit zwei Etagen oder Decks ersetzt. Die obere Etage ist mit
einem Sieb von einer Maschenweite von z. B. 4 mm bespannt und die untere Etage mit
einem Sieb von einer Maschenweite von z. B. 1 mm.
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Auf der Linie 11 sind das Mahlwerk 42 und die Transporteure
41 und 43 der Fig. 1 weggelassen und ersetzt durch den Mischer
15, eine Sintereinrichtung 16, das Sieb 18 und die Transporteure
8,
14, 51, 17, 19, 20, 46 und 48.
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Im Weg I ist für den Brennstoff C eine progressive geregelte
Zerkleinerung mit Rücklauf des Grobkorns vorgesehen, derart, daß man ein zerkleinertes
Gut erhält, dessen mittlere Korngröße konstant z. B. bei 0 bis 4 mm liegt.
Das Produkt dieser Zerkleinerung wird auf einem Sieb mit etwa 1 mm Maschenweite
entstaubt, derart, daß man Produkt Ci erhält, dessen mittlere Korngröße konstant
1 bis 4 mm beträgt und das zur Sinterung mit der Fraktion A, bestimmt
ist. Ferner fällt aus dem Weg I ein Produkt C., mit einer konstanten
mittleren Korngröße von 0 bis 1 mm an, das zur Brikettierung der Fraktionen
A., und B (in der Kälte) dient. Der Rückstand oberhalb 4 mm von der
oberen Etage des Siebes 40 wird durch den Transporteur 5 dem Mahlwerk
6 zugeführt. Das Ergebnis dieser Mahlung wird durch den Transporteur
7 auf die obere Etage des Siebes 40 gefördert. Der Rückstand C, der unteren
Etage des Siebes 40 wird durch den Transporteur 8 auf den Behandlungsweg
II gebracht. Der Durchgang C2 durch die gleiche Etage des Siebes 40 wird
durch den Transporteur 9
auf den Behandlungsweg III gebracht.
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Auf dem Behandlungsweg 11 wird das metallhaltige pulverförmige
Gut A entstaubt, in der Weise, daß ein entstaubtes Produkt Al anfällt, das
einer Sinterung mittels entstaubten Brennstoffes Ci unterworfen wird. Zu diesem
Zweck wird der pulverförmige Stoff A 'aus dem Vorratsbehälter 10 mittels
eines Dosierapparates 11 entnommen und durch den Transporteur 12 dem Sieb
13 zugeführt, das mit Siebgewebe z. B. von einer Maschenweite 3 mm
bespannt ist. Der Durchgang A, durch dieses Sieb wird mittels des Transporteurs
44 auf den Weg 111 gebracht. Der Rückstand A, des Siebes
13 wird durch den Transporteur 14 zu gleicher Zeit wie der Brennstoff Ci
in den Mischer 15 gefördert. Die Mischung, die diesen Apparat verläßt, gelangt
durch den Transporteur 51 in die Sinteranlage 16. Das Fertigprodukt
der Sinterung wird durch den Transporteur 17 auf das Sieb 18 mit zwei
Etagen gefördert. Dieses Sieb 18 ist z. B. mit Sieben von oben
7 mm und unten 3 mm Maschenweite bespannt. Der Rückstand F, der oberen
Etage dieses Siebes wird dem Hochofen durch den Transporteur 19 zugeführt.
Der Rückstand der unteren Etage des Siebes wird durch den Transporteur 46 einem
Mahlwerk 47 zwecks progressiver geregelter Zerkleinerung zugeführt. Der Transporteur
48 fördert das Mahlgut wieder auf das Sieb 18. Der Durchgang F" der
unteren Etage wird durch den Transporteur 20 auf den Behandlungsweg 111 gefördert.
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Auf dem Behandlungsweg 111 sind somit die aus dem Wege
1 und 11 abgeschiedenen Stäube gesammelt, ebenfalls auch andere pulverförmige
Anteile, die zur Gruppe B gehören, wie z. B. Hochofen- und Gichtstaub P ebenso wie
die rücklaufenden feinen Anteile F.,. Alle diese Stoffe werden der Verdichtung
in der kälte bei hohem Druck unterworfen. Zu diesem Zweck zieht man aus dem Vorratsbehälter
30 den Staub P mit Hilfe eines Dosierapparates 31 ab, der den Staub
auf den Transporteur 50 abgibt und von diesem auf den Transporteur
32.
Der Tranporteur 32 sammelt unter anderem die Produkte
A., und F", die aus der Entstaubung des Behandlungsweges
11 stammen, sowie den Brennstoff C." der aus der Entstaubung
des Weges I stammt. Aile diese Produkte gelangen in den Mischer 33. In diesem
Apparat fügt man diejenige Wassermenge zu, die notwendig ist, um ein Gemisch mit
einer Feuchtigkeit von etwa 7 bis 1611/o zu erhalten. Gegebenenfalls korrigiert
man einen überschuß von Azidität oder Basizität des Gemisches durch Zugabe von etwa
1 bis 3 % Kalk oder saurer Zuschläge. Das den Mischer 33 verlassende
Produkt wird durch den Trarisporteur 34 in eine Walzenpresse 35 gebracht,
die mit einer Verdichtung oberhalb etwa 250 kg/CM2 arbeitet und die eiförinige
Preßlinge von etwa 20 bis 40 cm3 herstellt.
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Diese Preßlinge 0 werden durch den Transporteur 36 einem
Härteapparat 37 zugeführt, der aus einem bandförmigen Rost besteht, unter
den Luft oder Ab-
gas von einer Temperatur unterhalb etwa 1000 C
geblasen
wird. Der Transporteur 38 bringt die gehärteten Preßlinge 0, die den
Härteapparat verlassen, zum Hochofen (nicht dargestellt).
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Bei der praktischen Verwirklichung der Erfindung sind selbstverständlich
verschiedenartige Ausführungen der Anlagen möglich, insbesondere auch andere Anordnungen
als die, die in den Zeichnungen dargestellt sind. Insbesondere ist darauf hinzuweisen,
daß die Angaben über die Maschenweiten der Siebe nur als Beispiele anzusehen sind.
Im praktischen Betriebe müssen die Maschenweiten entsprechend den phy-
sikalischen
und chemischen Eigenschaften der zu agglomerierenden Stoffe passend gewählt werden,
wobei auch ihre Eignung zur Sinterung oder zur Agglomerierung durch Brikettierung
in der Kälte berücksichtigt werden muß.