DE1228285B - Verfahren und Vorrichtung zum Haerten von Pellets - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Haerten von Pellets

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DE1228285B
DE1228285B DEO10685A DEO0010685A DE1228285B DE 1228285 B DE1228285 B DE 1228285B DE O10685 A DEO10685 A DE O10685A DE O0010685 A DEO0010685 A DE O0010685A DE 1228285 B DE1228285 B DE 1228285B
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DE
Germany
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pellets
furnace
gases
shaft furnace
hardening
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DEO10685A
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English (en)
Inventor
Dipl-Ing Klaus Grundmann
Rudolf Mewes
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr C Otto and Co GmbH
Original Assignee
Dr C Otto and Co GmbH
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/24Binding; Briquetting ; Granulating
    • C22B1/2413Binding; Briquetting ; Granulating enduration of pellets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

  • Verfahren und Vorrichtung zum Härten von Pellets Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Härten von Pellets, insbesondere aus Eisenerz, mittels heißer Spülgase sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Es ist bekannt, feinkörnige Stoffe durch Benetzen mit Wasser, gegebenenfalls unter Zusatz von Bindemitteln, zu agglomerieren. Derartige Granulate, die als Pellets bezeichnet werden, haben eine nur geringe Punktdruckfestigkeit von 0,5 bis 3 kg. Es ist daher erforderlich, sie durch eine Wärmebehandlung zu härten. Hierzu benutzt man Wanderroste, Sinterbänder, Schachtöfen oder Drehrohröfen.
  • Beispielsweise ist es bekannt, derartige Stoffe in einem Drehrohrofen vorzuheizen und sie in einen zweiten Drehrohrofen zu überführen, in dem sie agglomeriert werden. Es gehört ferner ein Verfahren zum Sintern eines Gemisches aus Erz und vorwiegend nicht verkokbarer oder bereits verkokter Kohle zu Erzkoks durch Beheizen des Gemisches zum Stand der Technik, bei dem das Gemisch nacheinander durch Vorwärmen und durch nach Maßgabe begrenzter Luftzufuhr gesteuerte Teilverbrennung auf die Sintertemperatur erhitzt wird.
  • Die Verwendung von Schachtöfen zur Behandlung der Pellets ist deswegen besonders vorteilhaft, weil diese den besten wärmewirtschaftlichen Wirkungsgrad haben. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß bei der Beschickung der Schachtöfen leicht ein Zerfall der Pellets eintritt. Ein weiterer Nachteil, der die Verwendung von Schachtöfen weitgehend ausgeschlossen hat, ist der, daß die Beschickung in der Härtungszone sehr leicht zusammensintert, da die Temperatur in dieser Zone bisher nicht genau beherrscht werden konnte.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verwendung von Schachtöfen zum Härten von Pellets unter Vermeidung der oben beschriebenen Nachteile bei voller Ausnutzung des günstigen Wirkungsgrades zu ermöglichen. Bei einem Verfahren zum Härten von Pellets, insbesondere aus Eisenerz mittels heißer Spülgase, bei dem diese vorgewärmt und anschließend auf die zur Härtung erforderliche Temperatur gebracht werden, besteht die Erfindung darin, daß die in einer ersten Stufe auf einem laufenden Band in einem Durchlaufofen getrockneten und vorgehärteten Pellets im oberen Teil eines Schachtofens mittels heißer Spülgase bis nahe an die Härtungstemperatur erwärmt werden und anschließend in den unteren Teil des Schachtofens gelangen, in dem sie bis auf die Härtetemperatur erhitzt werden und aus dem sie unten ausgetragen werden. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung werden durch den Austrag des Schachtofens Verbrennungsluft und/oder gewaschenes Rauchgas eingeleitet; diese Gase kühlen die von oben nach unten rutschenden Pellets ab, wobei sie sich annähernd auf die Brenntemperatur erwärmen, und werden durch in der Härtungszone im unteren Teil des Schachtofens angeordnete Brenner, die auf Böschungsflächen der Pellets einwirken, auf die gewünschte Brenntemperatur gebracht, die die. Pellets auf den Böschungsflächen erreichen. Die Erfindung sieht ferner vor, die heißen Spülgase aus dem unteren Teil des Ofens in dessen oberen Teil zu leiten, in welchem sie die Schüttung gleichmäßig verteilt im Querstrom durchströmen .und die Pellets bis annähernd auf die Härtungstemperatur erhitzen.
  • Erfindungsgemäß werden die den oberen Teil des Schachtofens verlassenden Spülgase zur Vorbehandlung der Pellets in dem Durchlaufofen benutzt. Diese Vorbehandlung erfolgt in der Weise, daß die Pellets in einem ersten Abschnitt getrocknet und in einem darauf folgenden Abschnitt bei Temperaturen bis zu 500° C vorgehärtet werden, wobei ein Teil der den Schachtofen verlassenden Spülgase, gegebenenfalls nach Zugabe einer regelbaren Menge an Kühlluft, im Gleichstrom durch die Trocknungszone geführt wird, während der andere Teil der Spülgase die Vorhärtungszone im Gegenstrom durchströmt.
  • Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, das Spülgas im Durchlaufofen ständig umzuwälzen.
  • Den Gegenstand der Erfindung bildet ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die aus einem Schachtofen besteht, der in seinem mittleren Abschnitt mit einem Einbau mit sich gegenüberliegenden Durchtritten für .die Pellets versehen ist, die in der Nähe der Ofenwand angeordnet sind und durch die auch Spülgase von unteren in, den oberen Teil des Ofens durchtreten; der Einbau hat einen vorzugsweise mittleren Durchlaß für die Spülgase, der in einem in den oberen Teil des Ofens hineinragenden Verteilerkopf endet, der mit Öffnungen, vorzugsweise Düsen für den Durchtritt des Spülgases versehen ist, die so angeordnet sind, daß das Spülgas feinverteilt im Querstrom die den Verteilerkopf umgebende Schüttung durchströmt.
  • Die Erfindung sieht ferner vor, daß zum regelbaren Überführen der Pellets vom oberen in den unteren Teil des Ofens oberhalb des Einbaus eine mechanische Vorrichtung, z. B. hin- und herbewegliche Balken, angeordnet ist.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die zur Härtung der Pellets erforderliche Temperatur durch zwei sich gegenüberliegende Brenner erzeugt, die unmittelbar unter dem Einbau angeordnet sind und die Böschungsoberflächen des Gutes erhitzen, das aus den Durchtritten zuläuft.
  • In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Querschnitt durch einen Schachtofen und den darüber angeordneten Durchlaufofen und F i g. 2 einen Schnitt nach den Linien U-II der Fig. 1.
  • Die aus der Pellettisieranlage kommenden Pellets werden auf das Band 1 des Durchlaufofens 2 gebracht und in diesem vorgehärtet. Das aus dem oberen Teil des Schachtofens 3 austretende Spülgas tritt über Leitungen 4 und 5 über die Länge des Durchlaufofens verteilt in diesen ein und wird mit Hilfe des Propellers 6 umgewälzt. Zur Temperaturregelung kann über ein Gebläse 7 Kaltluft zugegeben werden. Das Gas tritt über den etwa in der Mitte des Durchlaufofens angeordneten Kamin 8 ins Freie. Auf diese Weise erfolgt die Behandlung der Pellets in dem Durchlaufofen in zwei Stufen, wobei in einer ersten Zone, in der das Spülgas, gegebenenfalls mit Kaltluft gemischt, im Gleichstrom mit dem Gut geführt wird, und die von der Aufgabe des Gutes bis zum Kamin reicht, eine Vortrocknung stattfindet, während in der dann anschließenden Vorhärtungszone das heiß aus dem Ofen kommende Spülgas im Gegenstrom zu den Pellets strömt. In dem Durchlaufofen werden die Pellets bis auf etwa 400 bis 5Ö0° C vorgehärtet und gelangen dann über die Schurre 9 in den oberen Teil des Schachtofens 3. Dieser ist mit einem Einbau 11 versehen, der sich gegenüberliegende schlitzförmige Durchtritte 15 und 16 frei läßt, die in der Nähe der Ofenwand angeordnet sind. Außerdem hat der Einbau 11 einen mittleren Schlitz 27, der in einem in den oberen Teil des Ofens hineinragenden Verteilerkopf 10 endet. Der Verteilerkopf erstreckt sich über die gesamte Tiefe des Ofens und hat seitliche, mit einer Vielzahl von Düsen versehene Ausgänge 12. Unmittelbar unter dem Einbau 11 sind an sich gegenüberliegenden Stellen der Ofenwandung zwei Brenner 23 angeordnet, die die Böschungsoberfläche des aus den Durchtritten 15 und 16 zulaufenden Gutes beheizen. Der unten konisch zulaufende Schachtofen 3 ist mit einer mechanischen Austragvorrichtung versehen, unter der ein Sammeltrichter 25 angeordnet ist.
  • Die in den oberen Teil des Schachtofens eingefüllten Pellets gelangen über die Durchtritte 15 und 16 in den unteren Teil 19 des Ofens. Durch Schwingbalken 13 und 14, die oberhalb des Einbaus 11 angeordnet sind, kann die vom oberen in den unteren Teil des Ofens laufende Menge geregelt werden. Unterhalb des Einbaus bilden sich Böschungsflächen 20 und 21 aus; die Brenner 23 befinden sich in dem dadurch gebildeten freien Raum 22. Aus dem unteren Teil 19 des Ofens gelangen die Pellets über die Austragvorrichtung in den Sammelbehälter 25, durch den Luft oder gewaschenes Rauchgas oder ein Gemisch dieser Gase eingeblasen wird, das als Kühlgas für die absinkenden Pellets dient und sich dabei bis nahe an die Aushärtungstemperatur erwärmt. Das Gas tritt zum überwiegenden Teil in den Raum 22 ein und wird durch Regelung der Belastung der Brenner 23 konstant auf der gewünschten Endtemperatur, die der Aushärtungstemperatur entspricht, gehalten. Die Pellets werden also nacheinander in dünnen Lagen an den Böschungsflächen 20 und 21 auf die Aushärtungstemperatur gebracht. Durch ständige Kontrolle der Temperatur der Böschungsflächen 20 und 21 und selbsttätige Regelung der Brenner 23 ist eine überhitzung der Pellets ausgeschlossen. Die Schüttungshöhe im unteren Teil 19 des Schachtofens wird ebenfalls selbsttätig durch bekannte, mit der Austragvorrichtung gekoppelte Einrichtungen konstant gehalten. Die heißen Spülgase gelangen teilweise durch die Durchtritte 15 und 16 und die Böschungen 17 und 18 in den oberen Teil des Schachtofens; der größere Teil durchströmt den mittleren Schlitz 27 und wird durch die Düsen 12 im Verteilerkopf 10 im Querstrom durch die Schüttung im oberen Teil des Schachtofens gedrückt. Die Spülgase sammeln sich oberhalb der Schüttung und werden, wie bereits beschrieben, zur Vorbehandlung der Pellets im Durchlaufofen benutzt

Claims (9)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Härten von Pellets, insbesondere aus Eisenerz mittels heißer Spülgase, bei dem diese vorgewärmt und anschließend auf die zur Härtung erforderliche Temperatur gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer ersten Stufe auf einem laufenden Band in einem Durchlaufofen getrockneten und vorgehärteten Pellets im oberen Teil- -eines Schachtofens mittels heißer Spülgase bis nahe an die Härtungstemperatur erwärmt werden und anschließend in den unteren Teil des Schachtofens gelangen, in dem sie bis auf die Härtetemperatur erhitzt werden und aus dem sie unten ausgetragen werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Austrag des Schachtofens Verbrennungsluft und/oder gewaschenes Rauchgas eingeleitet werden, die sich, während sie die Pellets abkühlen, nahezu auf die Brenntemperatur erwärmen und durch in der Aushärtungszone im unteren Teil des Schachtofens angeordnete Brenner, die auf Böschungsflächen der Pellets einwirken, auf die gewünschte Brenntemperatur gebracht werden, die die Pellets auf den Böschungsflächen erreichen.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die heißen Spülgase aus dem unteren Teil des Ofens in dessen oberen Teil geleitet werden, in dem sie die Schüttung gleichmäßig verteilt im Querstrom durchströmen und die Pellets bis annähernd auf die Aushärtungstemperatur erhitzen.
  4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den oberen Teil des Schachtofens verlassenden Spülgase zur Vorbehandlung der Pellets im Durchlaufofen benutzt werden.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbehandlung der Pellets im Durchlaufofen in der Weise erfolgt, daß sie eine Trocknungszone und anschließend eine Vorhärtungszone bei Temperaturen bis zu 500° C durchlaufen, wobei ein Teil der den Schachtofen verlassenden Spülgase, gegebenenfalls nach Zugabe einer regelbaren Menge an Kühlluft, im Gleichstrom durch die Trocknungszone geführt wird, während der andere Teil der Spülgase die Vorhärtungszone im Gegenstrom durchströmt.
  6. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Spülgas im Durchlaufofen ständig umgewälzt wird.
  7. 7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Schachtofen (3), der in seinem mittleren Abschnitt mit einem Einbau (11) mit sich gegenüberliegenden Durchtritten (15, 16) für die Pellets versehen ist, die in der Nähe der Ofenwand angeordnet sind und durch die auch Spülgase vom unteren Teil (19) in den oberen Teil des Ofens durchtreten, wobei der Einbau (11) einen vorzugsweise mittleren Durchlaß (27) für die Spülgase hat, der in einem in den oberen Teil des Ofens hineinragenden Verteilerkopf (10) endet, der mit Öffnungen, vorzugsweise Düsen (12), für den Durchtritt der Spülgase versehen ist, die so angeordnet sind, daß die Spülgase feinverteilt im Querstrom die den Verteilerkopf (10) umgebende Schüttung durchströmen. B.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum regelbaren überführen der Pellets vom oberen in den unteren Teil des Schachtofens oberhalb des Einbaus (11) eine mechanische Vorrichtung (13), z. B. hin- und herbewegliche Balken, vorgesehen ist.
  9. 9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Teil (19) des Schachtofens, an dessen Außenwand, unmittelbar unter dem Einbau (11), zwei sich gegenüberliegende Brenner (23) angeordnet sind, die die Böschungsoberfläche (20, 21) der Pellets erhitzen, die aus den Durchtritten (15, 16) zulaufen.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2700485A1 (de) * 1977-01-07 1978-07-20 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Verfahren und vorrichtung zum brennen von stueckigem gut, insbesondere eisenerzpellets
EP0034389A1 (de) * 1980-02-13 1981-08-26 Hoogovens Groep B.V. Verfahren zum Pelletieren von Flugstäuben

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2700485A1 (de) * 1977-01-07 1978-07-20 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Verfahren und vorrichtung zum brennen von stueckigem gut, insbesondere eisenerzpellets
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