DE1458743A1 - Verfahren zur Herstellung von Erz-Formkoksen - Google Patents

Description

8 M ü.B.cJiiA^ ESSEN, den 23.8.65

Zweibrüekeastr· 12 μιιαινμμμ sthasse 351

Verfahren ζ«ϊ* Herstellung von Erz-Formkoksen

Viele Erze fallen b©i der Gewinnung und insbesondere nach der Aufbereitung in sehr feinkörnigem Zustand an. Da sich dieses Gut in Hochöfen oder auch in elektrontötallurgisohen Prozessen schlecht verarbeiten !fügt, ist man dazu übergegangen, das Gut vor der Weiterverarbeitung zu agglomerieren durch Sintern oder Pelletesieren. In neuerer Zeit wird der Gedanke erwogen, das Gut in Form von geformten Erg-Poreöeöksen zu verarbeiten.

Die auf dem Üblieh#n Weg der Verkokung von mit Pech brikettierten Mischungen aus Erz und Kohle erzeugten Erz-Pormkokse besitzen nur eine geringe Festigkeit, es sei denn, sie werden mit ungewöhnlich hohen Peehaengea brikettiert. Ihr Gehalt an reduziertem Material ist überdies stets sehr gering, er liegt im Mittel bei etwa 20 bis 4o Gew.-#« Darüber hinaus ist die Herstellung dieser Erz-Formkokse vernältniööiassig aufwendig·

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass man zu Erz-Formkoksen von hoher Festigkeit und mit einem bisher nicht erreichten Gehalt an reduziertem Material - von 50 Gew·-^ und darüber - gelangt, indem man feinkörniges Erz; im Gemisch mit backender Kohle unter Aufsprühen

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von Wasser pelletisiert, die grünen Pellets in feinkörnigen Wärmeträgern verkokt und ,abschliessend kühlt. Erz-Formkokse aus diesem Verfahrensgang besitzen Punktdruckfestigkeiten von über 100 Kp und Abriebfestigkeiten von nur etwa 10 % - bestimmt in der Micumtrommel, Darüber hinaus ist ihre Herstellung weniger aufwendig als die des konventionellen Verfahrens, da die verhältnismässig hohen Brikettierungskosten entfallen und die Verkokung durch Anwendung von vorgeheizten Wärmeträgern in kürzester Zeit, nämlich innerhalb von 15 bis 45 Minuten, zum Abschluss kommen kann. Überdies kann die fühlbare Wärme der frischen Erz-Pormkokse durch Kühlung in einem inerten Gasstrom zurückgewonnen werden.

Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist im einzelnen folgendes zu bemerken:

Als Ausgangserz können alle feinkörnigen Erze und Erz-Konzentrate dienen, z.B. aufbereitete Chrom- und Eisenerzkonzentrate.

Als backende Kohle kommen vor allem Kohlen mit einem Gehalt an Flüchtigen Bestandteilen zwischen etwa 17 und 40 % in Frage, deren Swelling-Index zwischen 1,5 und 9 liegt. Zur Verbesserung des Backvermögens können Pech oder Bitumen in untergeordneter Menge der Mischung zugesetzt werden. ' ~

Das Mischungsverhältnis zwischen Erz und Kohle kann sich In weiten Grenzen bewegen. Der mengenmässige Anteil der Kohle soll¹die "für* " die Reduktion des Erzes erforderliche stöchiometrls'che Menge oder~ einen geringen Überschuss davon betragen, "' ' ^{: ou !}" ^:k:

Zur Verbesserung der Haltbarkeit der grünen Pellets empfiehlt sich die Zugabe von geringen Mengen eines Bindemittels, wie z.B. von Bentonit.

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Die Verkokung der Pellets kann in Reaktoren mit ruhender oder bewegter Schüttung durchgeführt werden, wobei als Wärmeträger feinkörnige inerte Stoffe in Frage kommen, die sich bei Temperaturen bis zu l400°C nicht zersetzen und sich inert oder reduzierend verhalten, also insbesondere Koksgrus oder Sand.

Damit ein rasches Aufheizen der grünen Pellets erreicht wird, soll das Verhältnis zwischen Pellets und Wärmeträgern nicht zu klein gewählt werden. Im allgemeinen genügt die 20 bis j50-fache Menge an Wärmeträgern, um die grünen Pellets in kürzester Zeit zu den gewünschten Erz-Formkoksen zu verkoken.

Es liegt auf der Hand, dass bei dem sehr plötzlichen Aufheizen der grünen Pellets die Gefahr besteht, dass durch die Verdampfung des Wassers ihr innerer Verbund zerstört wird. Es kann sich daher empfehlen, die Pellets in einer 1. Stufe zunächst bei etwa 5)0 bis 700⁰C abzuschwelen und danach in einer 2. Stufe die Verkokung zum Abschluß zu bringen. Falls die Durchführung dieser Art der Verkokung in einem einzigen Reaktor Schwierigkeiten bereitet, kann man die Verkokung in 2 Reaktoren durchführen, wobei man die abgeschwelten Pellets ohne zwisclHizeitlic]
Reaktor überleitet.

ohne zwischenzeitliche Abkühlung in den für die Verkokung vorgesehenen

Um die fühlbare Wärme der noch glühenden Erz-Formkokse zurückzugewinnen, empfiehlt es sich, sie nach Abtrennung von Wärmeträgermaterial in einem inerten Wälz-Gas-Strom zu kühlen, dessen Wärme wiederum für den Prozess z.B. die Aufheizung von abgekühltem Sand nutzbar gemacht werden kann.

Beispiel 1,

130 Gew.-Teile Chromerzkonzentrat werden mit 50 Gew.-Teilen einer . Gasflaminkohle (37 % Fl. Best, waf) und 12 Gew.-Teilen Hartpech in

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einer Körnung < 1 mm gemischt und kontinuierlich in einen Pelletisierteller gegeben. Auf das im Teller umwälzende Gut werden 27 Gew.-Teile Wasser gesprüht. Die Formlinge werden dann durch einen 10 Meter hohen Schachtofen geführt, den sie im Gemisch mit auf 1200 C vorgeheizten Koksgrus innerhalb von 45 Minuten durchwandern. Es wird etwa die 25-fache Menge an Koksgrus angewendet, um die Pellets vollständig in den Koksgrus einzubetten· Am Pusse des Ofens werden «v die Formlinge vom Koksgrue getrennt und im Wälzgasstrom gekühlt·

Der erhaltene Erz-Pormkokß besitzt eine Punktdruckfestigkeit von 120 Kp und eine Abriebfestigkeit von 10 Ji - bestimmt in der Micumtrtamiel.

Beispiel 2

120 Gew.-Teile Eisenerz werden in einer Mischung mit 79 Gew.-Teilen einer backenden Fettkohle (24 % Fl.Best· waf) und 0,6 Gew,-Teile Bentonit in einen Pelletisierteller gegeben. Auf das Gut im Teller werden 32 Gew.-Teile Wasser gesprüht. Die"grünen Pellets werden in ei· nett Schachtofen eingebracht, der Bit 700⁰C heissem Sand gefüllt ist. Sie verlassen diesen Ofen nach 40 Minuten, werden vom Sand getrennt, sodann durch einen 2« Schachtofen eingeführt, in dem gleichzeitig die 30-fache Menge 1300⁰C heissen Sand gegeben wird. Die Formlinge durchwandern den S. Ofen innerhalb von 30 Minuten und werden abschließend nach Trennung vom Sand in einen WKlzgasstrom gekühlt.

Der erhaltene Erz-Fornkoks besitzt eine Punktdruckfestigkeit von 95 Kp und eine Abriebfestigkeit von 11 % - bestimmt in der Micumtrommel«

85 % seines ursprünglichen Gehalts an Eisenerz sind zu metallischen Eisen reduziert.

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ORIGINAL INSPECTED

Claims (5)

Patentansprüche :

1) Verfahren zur Herstellung von Erz-Formkoksen hoher Festigkeit und mit einem hohen Gehalt an reduziertem Material, dadurch gekennzeichnet, dass man feinkörniges Erz im Gemisch mit backender Kohle unter Aufsprühen von Wasser pelletisiert, die grünen Pellets in feinkörnigen Wärmeträgern verkokt und abschliessend kühlt.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischung aus Erz und backender Kohle in geringen Mengen Bitumen oder Pech zugegeben wird.

2) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischung zur Erhöhung der Festigkeit der grünen Pellets geringe Mengen eines anorganischen Bindemittels zugesetzt werden.

h) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, dass die grünen Pellets vor der Verkokung bei Temperaturen von 5OObis 700 C in heissen Wärmeträgern abgeschwelt werden.

5) Verfahren nach Anspruch 1 bis J5, dadurch gekennzeichnet, dass für die Verkokung die feinkörnigen Wärmeträger auf eine Temperatur von 1000 bis l400^QC vorgeheizt werden.

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