DE1458743B - Verfahren zur Herstellung von Erz-Formkoksen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Erz-Formkoksen hoher Festigkeit und mit einem hohen Gehalt an reduziertem Material, gemäß dem feinkörniges Erz im Gemisch mit backender Kohle unter Aufsprühen von Wasser pelletiert wird.

Viele Erze fallen bei der Gewinnung und insbesondere nach der Aufbereitung in sehr feinkörnigem Zustand an. Da sich dieses Gut in Hochöfen oder auch in elektrometallurgischen Prozessen schlecht verarbeiten läßt, ist man dazu übergegangen, das Gut vor der Weiterverarbeitung zu agglomerieren durch Sintern oder Pelletisieren. In neuerer Zeit wird der Gedanke erwogen, das; Gut in Form von geformten Erz-Formkoksen zu verarbeiten.

Die auf dem üblichen Weg der Verkokung von mit Pech brikettierten Mischungen aus Erz und Kohle erzeugten Erz-Formkokse besitzen nur eine geringe Festigkeit, es sei denn,- sie werden mit ungewöhnlich hohen Pechmengen brikettiert. Ihr Gehalt an reduziertem Material ist überdies stets sehr gering, er liegt im Mittel etwa bei 20 bis 40 Gewichtsprozent. Darüber hinaus ist die Herstellung dieser Erz-Formkokse verhältnismäßig aufwendig.

Es ist ferner bekannt, feinkörniges Erz und Backkohle hoher Feinheit unter Zugabe von Wasser in einer üblichen Brikettierpresse zu Rohbriketts zu pressen und diese grünen Briketts in einem feinkörnigen, hitzebeständigen Stoff bei möglichst niedriger Temperatur zu verkoken. Hierbei hat der hitzebeständige Stoff lediglich den Zweck, die Briketts gegen unerwünschte .mechanische -Einwirkungen und gegen ein Zusammenbacken zu schützen. Wegen der beispielsweise bei Eiform-Walzenpressen herrschenden Preßdrücke besitzen die verkokten Briketts eine Porosität von etwa 20 %> während ihr Gehalt an reduziertem Material bei etwa 20 bis 40 Gewichtsprozent liegt.

Es ist weiter bekannt, eine feinkörnige Mischung aus Erz- und Backkohle unter Zugabe von Wasser und 3 bis 10% Zement als Bindemittel zu pelletieren und die grünen Pellets nach dem Abbinden des hydraulischen Bindemittels während einer längeren Lagerzeit durch Erwärmen auf etwa 1000° C in einem Schachtoder Drehrohrofen zu härten. Hierbei tritt lediglich eine Vorreduktion des Erzes ein, während die Kohle in Koks übergeführt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Erz-Formkokse hoher Festigkeit, bei denen etwa 85% des ursprünglichen Gehaltes an Eisenerz,zu metallir schem Eisen reduziert sind, auf einfache'Wei-Sie herzustellen. - ^{: ::} ' ·'

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, d.aß, die grünen Pellets ohne vorherige Trocknung direkt mittels feinkörniger, auf eine Temperatur von 1000 bis 1400°C vörgeteizter urfd in 20-1 bis SOfäcKbr Menge vorhandener Wärmeträger verkokt und abschließend gekühlt werden/ .-..".",.·. , ■,..

Erz-Forrrikoks'e aus ^ diesem ~Verfa"hrensgang' 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-Formkokse durch Kühlung in einem inerten Gasstrom zurückgewonnen 'S. werden. ' ^: · ■ ' ■' ■'' ' ·'

Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist im einzelnen folgendes zu bemerken:
Als Ausgangserz können alle feinkörnigen Erze und Erzkonzentrate dienen, z. B. aufbereitete Chrom- und Eisenerzkonzentrate.

Als backende Kohle kommen vor allem Kohlen mit einem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen zwischen

ίο etwa 17 und 40% ^m 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 soll die für die Reduktion des Erzes erforderliche stöchiometrische Menge oder einen geringen Überschuß davon betragen.
Zur Verbesserung der Haltbarkeit der grünen Pellets empfiehlt sich die Zugabe von geringen Mengen eines Bindemittels, wie z. B. von Bentonit.

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 1400° 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 all-

— gemeinen genügt die 20- bis 30fache 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 ersten Stufe zunächst bei etwa 500 bis 700°G-abzuschwelen und da'riach in einer/zweiten 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 zwei Reaktoren durchführen, wobei man die abgeschwelten Pellets .«jhne zwischenzeitliche Abkühlung in den für die Verkokung vorgesehenen Reaktor überleitet.

Um die fühlbare Wärme der noch glühenden Erz-Formkokse zurückzugewinnen,,-empfiehlt es sich, sie

So nach Abtrennung von Wärrnetirägermaterial in einem •inerten⁷ Wälz-Gas-Strom zu kühlen, dessen Wärme wiederum für den Prozeß, ζ. B. für die Aufheizung von

..„abgekühltem Sand, nutzbar gemacht werden kann.

130 Gewichtsteile Chromerzkonzentrat werden mit 50 Gewichtsteilen einer"Gasflanirnlcohle (37 % Fl. Best, waf) und 12 Gewichtsteilen Härtpech in einer Körnung <1 mm gemischt und kontinuierlich in einen Pelletierteller gegeben. Auf das im Teller umwälzende Gut werden 27 Gewichtsteile Wasser gesprüht. Die Formlinge werden dann durch einen 10 m hohen Schachtofen geführt, den sie im Gemisch mit auf 1200°C vorgeheiztem Koksgrus innerhalb von 45 Minuten durchwandern. Es wird etwa die 25fache Menge an Koksgrus angewendet, um die Pellets vollständig in den Koksgrus einzubetten. Am Fuße des Ofens werden

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die Formlinge vom Koksgrus getrennt und im Wälzgasstrom gekühlt.

Der erhaltene Erz-Formkoks besitzt eine Punktdruckfestigkeit von 120 Kp. und eine Abriebfestigkeit von 10 °/o — bestimmt in der Micumtrommel.

Beispiel 2

120 Gewichtsteile Eisenerz werden in einer Mischung mit 79 Gewichtsteilen einer backenden Fettkohle (24°/₀ Fl. Best, waf) und 0,6 Gewichtsteile Bentonit in einen Pelletierteller gegeben. Auf das Gut im Teller werden 32 Gewichtsteile Wasser gesprüht. Die grünen Pellets werden in einem Schachtofen eingebracht, der mit 700⁰C heißem Sand gefüllt ist. Sie verlassen diesen Ofen nach 40 Minuten, werden vom Sand getrennt, sodann durch einen Schachtofen eingeführt, in dem gleichzeitig die 30fache Menge 1300⁰C heißen Sand gegeben wird. Die Formlinge durchwandern den zweiten Ofen innerhalb von 30 Minuten und werden abschließend nach Trennung vom Sand in einem Wälzgasstrom gekühlt.

Der erhaltene Erz-Formkoks besitzt eine Punktdruckfestigkeit von 95 Kp. und eine Abriebfestigkeit von 11 °/₀ — bestimmt in der Micumtrommel.

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

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Erz-Formkoksen hoher Festigkeit und mit einem hohen Gehalt an reduziertem Material, gemäß dem feinkörniges Erz im Gemisch mit backender Kohle unter Aufsprühen von Wasser pelletiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die grünen Pellets ohne vorherige Trocknung direkt mittels feinkörniger, auf eine Temperatur von 1000 bis 1400⁰C vorgeheizter und in 20- bis 30facher Menge vorhandener Wärmeträger verkokt und abschließend gekühlt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die grünen Pellets vor der Verkokung bei Temperaturen von 500 bis 700⁰C mittels heißer Wärmeträger geschwelt werden.