DE1263794B

DE1263794B - Process for the reduction of pellets from oxidic iron ores

Info

Publication number: DE1263794B
Application number: DEM47358A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Wolfgang Janke; Dipl-Berging Dr Heinric Meiler; Dipl-Chem Dr Kurt Meyer; Dipl-Chem Dr Hans Rausch; Dipl-Berging Dr Alfred Stieler
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1960-12-09
Filing date: 1960-12-09
Publication date: 1968-03-21
Also published as: BE611279A

Description

Verfahren zur Reduktion von Pellets aus oxydischen Eisenerzen Es ist bekannt, oxydische Eisenerze in feinkörniger oder pelletisierter Form zu Magnetit oder metallischem Eisen im Drehrohrofen, Schachtofen und anderen Öfen zu reduzieren. Die Reduktion erfolgt üb- licherweise durch zugemischten festen Brennstoff, wobei das zu behandelnde Erz-Brennstoff-Gemisch durch geeignet angebrachte Brenner auf Reduktionstemperatur erhitzt wird. Auch ist es bekannt, dem festen Rohstoffgemisch Kalk zuzusetzen, um den im Brennstoff enthaltenen Schwefel zu binden.Process for the reduction of pellets from oxide iron ores It is known to reduce oxide iron ores in fine-grained or pelletized form to magnetite or metallic iron in rotary kilns, shaft furnaces and other furnaces. The reduction is usually carried out using mixed solid fuel, the ore-fuel mixture to be treated being heated to the reduction temperature by suitably installed burners. It is also known to add lime to the solid raw material mixture in order to bind the sulfur contained in the fuel.

Bei allen bekannten Verfahren ist es notwendig, für einen gewissen Kohlenstoffüberschuß im Austragsgut des Ofens zu sorgen, wenn auf einen hohen Reduktionsgrad Wert gelegt wird. Im allgemeinen wird bei der Herstellung von Schwammeisen, beispielsweise im Drehrohrofen, ein solcher überschuß angewendet, daß im Austragsgut noch ein Restkohlenstoffgehalt von mindestens 150 kg Kohlenstoff je Tonne reduzierter Pellets vorliegt. Dieser Kohlenstoffüberschuß muß im Interesse der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens aus dem Austragsgut abgetrennt und wieder in den Ofen zurück-geführt werden.In all known processes, it is necessary to ensure a certain excess of carbon in the material discharged from the furnace if a high degree of reduction is important. In general, in the production of sponge iron, for example in a rotary kiln, an excess is used such that there is still a residual carbon content of at least 150 kg of carbon per ton of reduced pellets in the discharge material. In the interests of the economic efficiency of the process, this excess carbon must be separated from the discharged material and fed back into the furnace.

Die Abtrennung der Agglomerate vom überschußkoks bereitet an sich keine Schwierigkeit, weil die großen Pellets ausgesiebt und der Pelletsbruch auf magnetischem Wege von den nichtmagnetischen Bestandteilen des Austragsgemisches abgetrennt werden kann. Jedoch ist damit das weitere Problem, den überschußkoks von seiner eigenen Asche, die sich im Verfahren anreichert und von dem üblicherweise als Schwefelbinder zugesetzten Kalk oder Dolomit bzw. den daraus gebildeten Schlacken zu reinigen, noch nicht gelöst. Diese Reinigung ist aber für die Aufrechterhaltung eines kontinuierlich zufriedenstellenden Betriebes unumgänglich notwendig, weil sonst durch die ständige Rückführung des gesamten, vom Eisen befreiten Austragsgutes kein Ausla-ß für die Asche des Brennstoffes, die Zuschlagstoffe und die aus letzteren gebildete Schlacke vorhanden wäre, so daß sich diese Verunreinigungen in der Reduktionszone rasch auf unzulässige Werte anreichern würden.The separation of the agglomerates from the excess coke prepares itself no difficulty because the large pellets are sieved out and the pellets break up magnetic path from the non-magnetic components of the discharge mixture can be separated. However, the other problem is the excess coke from his own ashes that accumulate in the process and from that usually Lime or dolomite added as a sulfur binder or the slag formed from it to clean, not yet solved. This purification is, however, for maintenance a continuously satisfactory operation is indispensable because otherwise through the constant return of the entire discharge material freed from iron no outlet for the ashes of the fuel, the additives and those from the latter formed slag would be present, so that these impurities in the reduction zone would quickly enrich to impermissible values.

Es sind auch Vorschläge bekanntgeworden, die Abtrennung des Brennstoffes aus dem Austragsgemisch durch Naßaufbereitung wie Sink-Schwimm-Scheidung oder Flotation zu erzielen. Die Naßaufbereitung hat aber den Nachteil, daß sie eine eigene Wasserwirtschaft mit entsprechenden Abwasserproblemen bedingt und daß die zurückgewonnene Kohle naß in den Ofen zurückgeführt wird, was einen zusätzlichen Wärtneverbrauch verursacht. Eine elektrostatische Aufarbeitung ist bisher nicht bekanntgeworden, weil das Austragsprodukt der bekannten Öfen sich für die direkte elektrostatische Aufarbeitung aus physikalischen Gründen nicht eignet.Proposals have also become known, the separation of the fuel from the discharge mixture by wet processing such as sink-swim separation or flotation to achieve. The wet treatment has the disadvantage that it has its own water management with corresponding sewage problems and that the recovered coal is wet is returned to the furnace, which causes additional heat consumption. Electrostatic work-up has not yet become known because the discharge product the known ovens are suitable for direct electrostatic work-up from physical Not suitable for reasons.

Erfindungsgemäß werden die Nachteile der bekannten Verfahren durch eine Kombination mehrerer Trennverfahren vermieden, von denen einige Verfahrensschritte für sich allein bereits bekannt sind.According to the invention, the disadvantages of the known methods are through a combination of several separation processes avoided, some of which process steps are already known in and of themselves.

Der Erfindung liegt die überraschende Beobachtung zugrunde, daß ein der Trennung von Kohle und taubem Gestein scheinbar ähnliches, in Wirklichkeit aber doch verschiedenes Trennproblem, nämlich die Abtrennung der Kohle nicht vom Gestein, sondern von ihrer eigenen Asche, gerade unter den Voraussetzungen, die bei der Aufarbeitung des Austragsgemisches von für die direkte Reduktion von Eisenerzen in fester Phase verwendeten Öfen gegeben sind, auf sehr wirtschaftliche und technisch einwandfre-c Weise gelöst werden kann.The invention is based on the surprising observation that a apparently similar to the separation of coal and dead rock, but in reality but different separation problem, namely the separation of the coal from the rock, but from their own ashes, especially under the conditions that are involved in the processing of the discharge mixture for the direct reduction of iron ores in the solid phase The ovens used are given to be very economical and technically flawless-c Way can be solved.

Obwohl die elektrostatische Trennung von Kohle und Gestein grundsätzlich bekannt ist, hat sich dieses Trennverfahren bis heute aus technischen und wirtschaftlichen Gründen nicht in die Praxis einbürgern können. Dagegen werden, wie gefunden wurde, bei der Passage der überschußkohle durch den Reduktionsofen die elektrischen Eigenschaften der ausgetragenen Kohle überraschenderweise so verbessert, daß eine einwandfreie Trennung derselben sowohl von ihrer eigenen Asche wie auch von Zuschlagstoffen ohne größeren Aufwand auf elektrostatischem Wege durch gleichzeitige Verwendung eines dynamischen und eines statischen Feldes möglich ist. Voraussetzung dafür ist allerdings. die_ vorherige Abtrennung des metallischen Eisens aus dem Austragsgemisch, die in an sich bekannter Weise, z. B. durch Absieben der gröberen Agglomerate, d. h. der ganzen Pellets und gegebenenfalls großer Pelletsbruchstücke und magnetische Abtrennung kleiner Bruchstücke ür id des Abriebes, bewerkstelligt werden kann.Although the electrostatic separation of coal and rock is known in principle, this separation process has not been able to become established in practice for technical and economic reasons. On the other hand, as has been found, when the excess coal is passed through the reduction furnace, the electrical properties of the discharged coal are surprisingly improved in such a way that the same can be properly separated from its own ash as well as from aggregates without great expense by electrostatic means through the simultaneous use of a dynamic and a static field is possible. However, this is a prerequisite. die_ previous separation of the metallic iron from the discharge mixture, which is carried out in a manner known per se, e.g. B. by sieving the coarser agglomerates, d. H. of the whole pellets and possibly large pellet fragments and magnetic separation of small fragments for the purpose of abrasion.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist an Hand der Abbildung schematisch und beispielsweise noch näher erläutert.The method according to the invention is shown schematically on the basis of the figure and explained in more detail, for example.

Die unverbrannten Reste der festen Breh-nstoffe (0) werden in der Zone AB (»dynamisches Feld«)-- durch -den Ionisator i elektrisch aufgeladen, daran anschließend während des Durchgangs durch die Zone B C im Kontakt mit- der geerdeten Walze W umgeladen und schließlich bei der Passage durch den Sektor C D (»statisches Feld«) in Richtung der Elektrode e nach außen abgelenkt.The unburned residues of the solid fuels (0) are electrically charged in zone AB ("dynamic field") - by the ionizer i, then recharged in contact with the grounded roller W during passage through zone BC and finally deflected outwards in the direction of the electrode e during the passage through the sector CD ("static field").

Ebenso werden die nicht leitenden Teilchen, wie Asche, Zuschläge, Schlacke (0) in der lonisationszone zunächst elektrisch aufgeladen. Sie erfahren je- doch auf Grund ihrer geringen Oberflächenleitfähigkeit nach dem Austritt aus dem dynamischen Feldd keine Umladung, werden bei der Passage des elektrischen Feldes s infolgedessen auch nicht abgehoben, sondern gelangen, auf dem Mantel der Walze W haftend und ihrer Drehrichtung folgend, nach b, wo sie durch eine Bürste oder eine andere geeignete Vorrichtung abgenommen werden.Likewise, the non-conductive particles such as ash, aggregates, slag (0) are initially electrically charged in the ionization zone. Learn turning any but due to their small surface conductivity after exiting the dynamic Feldd no transhipment, are not lifted during the passage of the electric field s as a result, but get on the surface of the roller W following adhesive and its direction of rotation, to b where they are removed by a brush or other suitable device.

Die Elektroden! und e sind elektrisch leitend miteinander verbunden und werden durch Gleichstrom von 20 bis 40 kV gespeist. Das Verfahren ist besonders selektiv in Fällen, in denen bei der Reduktion ein fester Brennstoff mit hohem Gehalt an elementarem Kohlenstoff, wie z. B. Anthrazit, von hoher elektrischer Leitfähigkeit eingesetzt wird oder die Reste der eingesetzten festen Brennstoffe im Verlauf der mit der Reduktion des Erzes verbundenen thermischen Behandlung eine Umwandlung im Sinne einer Erhöhung des elementaren Kohlenstoffes durch vollständige oder partielle Verkokung und damit einhergehende Graphitbildung erfahren haben.The electrodes! and e are connected to one another in an electrically conductive manner and are fed by direct current from 20 to 40 kV. The procedure is special selective in cases where the reduction is a solid fuel with a high content of elemental carbon, such as. B. anthracite, of high electrical conductivity is used or the remains of the solid fuels used in the course of the thermal treatment associated with the reduction of the ore results in a transformation in the Meaning an increase in the elemental carbon through complete or partial Have experienced coking and the associated graphite formation.

Das Verfahren ist durch besonders niedrige Betriebskosten ausgezeichnet, wodurch die Gewichtseinheit der im Prozeß erzeugten Pellets nur geringfügig (etwa 0,30 bis 0,50 DM/t) belastet wird.The process is characterized by particularly low operating costs, which means that the weight unit of the pellets produced in the process is only slightly burdened (about 0.30 to 0.50 DM / t).

CC.

Claims

Claim :. - Process for the reduction of pellets from oxidic iron ores with the help of solid carbonaceous fuels with the addition of lime, dolomite or the like and application of an excess of carbon in which the discharged material still contains considerable amounts of unreacted carbonaceous fuel, separation of the carbon contained in the discharged material and recycling the same in the process, characterized in that after the separation of its iron content by screening and dry magnetic separation, the discharged material is subjected to electrostatic separation with a combination of dynamic and static fields and the carbon thus separated is returned to the reduction zone. Documents considered: Austrian Patent No. 109 149; British Patent No. 751 472.