DE1263798B

DE1263798B - Verfahren und Einrichtung zur Gewinnung von zink- und bleifreiem Eisen aus Erzstaeuben

Info

Publication number: DE1263798B
Application number: DEST15488A
Authority: DE
Original assignee: L&C Steinmueller GmbH
Current assignee: Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH
Priority date: 1959-08-19
Filing date: 1959-08-19
Publication date: 1968-03-21

Description

Verfahren und Einrichtung zur Gewinnung von zink- und bleifreiem Eisen aus Erzstäuben Die, vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gewinnung von zink- und bleifreiem Eisen aus Erzstäuben mit hohem Zink- und/oder Bleigehalt, wobei die Stäube in die Schmelzkammerfeuerung einer Dampfkesselanlage eingeblasen werden. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Je nach dem verwendeten Ausgangsmaterial fallen auf den Hüttenwerken große Mengen von Erzstäuben mit einem Zink- und Bleigehalt an, die nicht in den üblichen Sinteranlagen verarbeitet werden können. Es handelt sich dabei hauptsächlich um Stäube aus dem Vorkühler und der Feinreinigung. Unter Zugrundelegung der üblichen Anhaltszahlen kann im Durchschnitt bei einem Hüttenwerk mit einer Roheisenerzeugung von 1,5 Millionen Tonnen pro Jahr mit einem Staubanfall aus der Vorkühlung und der Feinreinigung von etwa 53 000 t pro Jahr gerechnet werden, in denen eine Eisenmenge von etwa 21000 t enthalten ist. Der anfallende Eisenerzstaub wird auf Halden gekippt, weil keine Möglichkeit besteht, ihn wirtschaftlich zu verarbeiten.
Es ist bekannt, die Erzstäub-e in die Schmelzkammerfeuerung einer Dampfkesselanlage einzublasen und das dabei entstehende flüssige Eisen und die flüssige Schlacke laufend aus der Schmelzkammer abzuziehen.
Ferner ist es allgemein bekannt, daß bei den hohen Temperaturen des schmelzflüssigen Eisens mitreduziertes Zink oder Blei verdampft.
Das bekannte Verfahren, bei dem die Erzstäube in die Schmelzkammerfeuerung einer Dampfkesselanlage eingeblasen werden, und wobei das entstehende flüssige Eisen und die flüssige Schlacke laufend aus der Schmelzkammer abgezogen werden, verwendet Zyklone, welche in der Regel mit wesentlich höheren Temperaturen (1600 bis 1800' C) betrieben werden als zum Einschmelzen von Erzstäuben notwendig ist. Diese hohen Betriebstemperaturen der Zyklone haben zur Folge, daß nicht nur der Zink- und Bleigehalt der Erzstäube verdampft, sondern auch die im Brennstoff und gegebenenfalls im Erz enthaltenen Alkalien und Chlor verdampfen. Dies ist aber gerade unerwünscht, weil die verdampften Alkalien bei einem Dampfkessel im Gebiet der Berührungsheizflächen sublimieren und sich dort in Form einer festen, emailleartigen Schicht auf den Rohren niederschlagen. Die Temperaturen im Feuerraum müssen daher in ganz bestimmten Grenzen gehalten werden, wenn man einerseits ein einwandfreies Einschmelzen des Eisengehaltes und ein Verdampfen des Zink- und Bleigehaltes der Erze erreichen, andererseits ein Verdampfen der im Brennstoff enthaltenen Alkalien vermeiden will.
Die vorliegende Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß zink- und bleifreies Eisen aus Erzstäuben mit hohem Zink- und/oder Bleigehalt bei Einblasen der Stäube in die Schmelzkammerfeuerung einer Dampfkesselanlage gewonnen werden kann, wenn eine entsprechende Temperatur in der Feuerung aufrechterhalten Mrd.
Gekennzeichnet ist die vorliegende Erfindung dadurch, daß in der Feuerung eine Temperatur aufrechterhalten wird, die gerade, ausreicht, um den Eisengehalt in die Schlacke einzubinden und mit ihr laufend in flüssiger Form abzuziehen und den Blei-und/oder Zinkgehalt zu verdampfen.
Die vorgesehene hohe Temperatur in der Schmelzkammer läßt sich auf verschiedene Weise erzeugen. Eine Möglichkeit besteht darin, daß die als Verbrennungsluft in die Schmelzkammer eintretende Luft sehr hoch vorgewännt wird. Wird Koksstaub z. B. aus einer Entgasungsanlage als Brennstoff benutzt, so ist dafür Sorge zu tragen, daß dieser Koksstaub, der bei der Entgasungsanlage mit etwa 800 bis 1000' C anfällt, möglichst ohne Wärmeverlust der Schmelzkammer zugeführt wird. Bei Verwendung von Gichtgas als Hauptbrennstoff kann das Giehtgas mit hoher Temperatur zugeführt werden, die beispielsweise dadurch gewonnen werden kann, daß man ungereinigtes und nichtgekühltes Gichtgas verwendet.
Eine weitere Möglichkeit zur Erhöhung der Verbrennungstemperatur ergibt sich aus der Steigerung der spezifischen Wärmebelastung der Brennkammer, welche beispielsweise durch Vorschalten eines Schmelzzyklons vor die eigentliche Schmelzkammer zu erreichen ist, oder nach der hier beigegeb-enen Schaltung, wobei die Verwendung hoher Lufttemperaturen möglich ist.
Jede dieser Möglichkeiten kann für sich oder kombiniert mit einer der anderen verwendet werden, je nachdem, welche Brennstoffe als Hauptbrennstoffe zur Verfügung stehen.
Der Zusatz von Erzstaub wird zweckmäßigerweise so gewählt, daß der Gesamtgehalt d . es Gemisches von Erzstaub und Brennstoff an Unverbrennlichem nicht unter 301/o liegt. Vorteilhaft ist es, wenn man den Gesamtgehalt an Unverbrennlichem auf 50 bis 60% heraufsetzt. Werden beispielsweise Kohlen mit etwa 101/oAsche als Brennstoff verwendet, so können pro Tonne Kohle etwa 800 kg Staub zusätzlich zugeführt werden, wobei ein einwandfreier Kesselbetrieb möglich ist.
Als Schmelzkammer kann jede beliebige Schmelzkammerfeuerung benutzt werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn man die Schmelzkammerfeuerung eines Dampfkessels als Schmelzraum heranzieht. Außer der Verdampfung der Zink- und Bleibeimengungen, die später in der bei Zinköfen bekannten Weise durch Abkühlen der Rauchgase wiedergewonnen werden können, wird in der Schmelzkammer eine Vorreduktion der Erzstäube erreicht. Die erhaltene Schlacke kann entweder so abgekühlt werden, daß sie in groben Stücken anfällt und dann dem Hochofen wieder zugegeben werden kann, oder sie kann in einem der Schmelzkammerfeuerung nachge-. schalteten Drehtrommelofen od. dgl. weiter ausreduziert werden.
Durch das angegebene Verfahren wird es möglich, die Hüttenwerke von dem größten Teil des anfallenden Erzstaubes zu befreien und die damit zusammenhängenden hohen Kosten einzusparen. Zusätzlich ergeben sich Erleichterungen, die sich auf die Wasserwirtschaft, Abwasserwirtschaft und die Staublagerung beziehen.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Gewinnung von zink- und bleifreiem Eisen aus Erzstäuben mit hohem Zink- und/oder Bleigehalt, wobei die Stäube in die Schmelzkammerfeuerung einer Dampfkesselanlage eingeblasen werden, d a d u r c h g e - kennzeichn.et" daß in der Feuerung eine Temperatur aufrechterhalten wird, die gerade ausreicht, um den Eisengehalt in die Schlacke einzubinden und mit ihr laufend in flüssiger Form abziehen zu können und den Blei- und/ oder Zinkgehalt zu verdampfen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hochvorgewärmte Luft als Verbrennungslaft,in die Schmelzkammer eingeführt wird. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, mit Kohlenstaub als Brennstoff, dadurch gekennie'chnet, daß soviel Erzstaub zugemischt wird, daß der Gesamtgehalt des Gemisches von Erzstaub und Kohlenstaub an Verbrennlichem zwischen 30 und 60 % liegt. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, mit Gicht-as als Hauptbrennstoff, dadurch gekennzeichnet, daß das Gichtgas in sehr heißem Zustand der Schmelzkammer zugeführt wird. - .5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, wobei Koksstaub aus einer Entgasungsanlage als Haupt- oder Zusatzbrennstoff verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Koksstaub unmittelbar nach seiner Trennung vom erzeugten Gas, also praktisch ohne merklichen Wärmeverlust, in die Schmelzkammer eingeblasen wird. 6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Kombination einer Anlage zur Entgasung von Brennstoffstaub mit einem Schmelzkammerkessel, wobei der anfallende Koksstaub der Kesselfeuerung als Brennstoff zugeführt wird, während das erzeugte Gas anderen Zwecken nutzbar gemacht wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 418 101, 627 240, 935 845; deutsche Auslegeschrift Nr. 1007 934; USA.-Patentschrift Nr. 2 688 478.