DE1458794A1

DE1458794A1 - Verfahren zum Brikettieren von Eisenoxydteilchen mit einem Fettkohlebindemittel

Info

Publication number: DE1458794A1
Application number: DE19651458794
Authority: DE
Inventors: Pelczarski Eugene Anthony
Original assignee: United States Steel Corp
Current assignee: United States Steel Corp
Priority date: 1964-10-21
Filing date: 1965-10-21
Publication date: 1969-02-13
Also published as: US3294524A; GB1124804A

Description

Verfahren zum Brikettieren von Eisenoxydteilchen mit einem

Fettkohlebindemittel

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zum Brikettieren von Eisenoxydteilchen mit einem Fettkohle bind emit t el .

Bevor Eisenoxydteilchen in einen Hochofen oder einen ähnlichen Reduzierreaktor gegeben werden können, müssen sie zu Ägglomeraten geformt werden, die groß genug sind, nicht aus dem Ofen geblasen zu werden. Die Agglomerate müssen ausreichende mechanische Stärke aufweisen, um eine übermäßige Verschlechterung bei ihrer Handhabung bei gewöhnlichen Temperaturen zu vermeiden und um den beim Hochofenbetrieb auftreten-

cn den Temperaturen und Bedingungen zu widerstehen. Wahlweise

Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann 8 MÖNCHEN 2, THERES1ENSTRASSE 33 · Telefon: 292102 · Telegramm-Adresse: Lipatli/München

Oppenauer Büro: PATENTANWALT DR. REINHOLD SCHMIDT

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kann Kalkstein oder Rauhkalk in den Agglomeraten in solchen Mengen eingeschlossen werden, daß sie dadurch aerbstfließend gemacht werden. Brikettieren ist eines der verschiedenen Verfahren, die üblicherweise zum Agglomerieren von Eieenoxydteilchen angewendet werden. Normalerweise "besteht ein Brikettierverfahren darin, daß man die Teilchen unter hohen Drücken in einer Walzenpresse zu kissenförmigen Körpern preßt. Die Teilchen können bei hohen Temperaturen ohne ein Bindemittel oder "bei niederen Temperaturen mit einem Bindemittel wie zu» Beispiel Fettkohle, Pech, Melasse, Sulfitlauge und andere brikettiert werden. Ein lettkohlebindeinittel dient dem zusätzlichen Zweck der Lieferung von Kohlenstoff, der bei den Reduzierreaktionen in einem Ofen verwendet werden kann. Es ist jedoch schwierig, durch Kohle gebundene Briketts zu erzeugen, die ausreichende mechanische Stärke aufweisen. Wenn die Kohle nicht auf eine Temperatur erhitzt wird, bei der sie plastisch ist» hat sie keine gute Bindewirkung, bei derartigen Temperaturen oxydiert sie jedoch ohne weiteres und verliert ihre Bindeeigenschaften.

Früher ist zur Überwindung dieser Schwierigkeit vorgeschlagen worden, Eisenoxyd- und vorzugsweise PlußmittelteilcSien getrennt auf eine Temperatur über der optimalen Brikettiertemperatur zu erhitzen und die erhitzten Teilchen »it KoBIetelichen mit niederer Temperatur zu vermischen. Die Hitcfr^Jlg erreicht eine scheinbare Temperatur von etwa 315 - 4|5 C und wird unmittelbar anschließend an den"Mischvorgang, während

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sie noch bei dieser Temperatur verbleibt, zu Briketts verdichtet. Dieses Verfahren ist zwar erfolgreich, jedoch ru-

fen das Erhitzen und Mischen der Teilchen in getrennten Verfahrensschritten lästige Handhabungsprobleme hervor und erfordern eine besondere Ausrüstung.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Brikettieren von Eisenoxydteilchen mit einem Fettkohlebindemittel geschaffen, das darin besteht, daß man eine Mischung von Eisenoxyd- und Fettkohleteilchen tablettiert, üb Tabletten zu bilden, die einen Kohlegehalt von 5 - 15$ haben, daß man die gebildeten Tabletten auf eine Temperatur zwischen etwa 315 und 425⁰C erhitzt und die Tabletten unmittelbar anschließend an die Erhitzung, solange ihre Temperatur in diesem Bereich bleibt, zu Briketts verdichtet.

Die vorliegende Erfindung bietet den Vorteil, daß Fettkohle- und Eisenoxydteilchen in einem einzigen Verfahrensschritt gemischt und erhitzt werden, ohne die Bindeeigenschaften der Kohle zu zerstören, wodurch die Handhabungsund Äusrüstungsprobleme des oben erwähnten Verfahrens vermieden werden.

Die beigefügte Zeichnung veranschaulicht die Erfindung beispielsweise, und die einzige Figur ist eine echematische Darstellung e5* ■»s für die Durchführung des Brikettierverfahrens

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geeigneten Gerätes.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Eisenoxydteilchen, Fettkohleteilchen und. vorzugsweise' ein Flußmittel einer bekannten Tablettiervorrichtung 10 zugeführt, die entweder eine Scheibe oder eine Trommel sein kann, wie es in der Technik bekannt ist. Die Eisenoxyd- und ITußmittelteilchen haben eine für das Tablettieren geeignete Größe, im allgemeinen -6,35 mm oder feiner. Die Kohleteilchen haben vorzugsweise ein Größe von - 3,15 Maschen. Die Mischung hat einen Kohlegehalt von etwa 5-15$ und weist vorzugsweise genügend Flußmittel auf, um das Produkt selbstfließend zu machen. Der Tablettiervorrichtung wird genügend Wasser zugeführt, um die Mischung zu Tabletten zu formen, die vorzugsweise eine größte Größe von etwa 6,3b mm haben. Der Ausgangsstoff mit Teilchen in einer Größe von -6,^V£J mm enth;"¹ einen kleinen Prozentsatz von Teilchen, deren Größe nahe an 6,35 mm herankommt. Einige dieser Teilchen mögen nicht in die Tabletten passen, wenn die Tablettengröße auf etwa 6,35 mm beschränkt wird, jedoch ist die Anzahl derartiger Teilchen unerheblich.

Die negative Größenangabe für ein Teilchen bezeichnet eine Große, die durch eine Haschenöffnung dieser Größe hindurchfällt. In ähnlicher Weise bezeichnet eine negative Maschenangabe die Größe von Teilchen, die durch ein Sieb fallen, das

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diese Anzahl von Maschen pro Zentimeter aufweist.

Eine Fördervorrichtung 12 trägt Tabletten von der Tablettiervorrichtung zu einem Brennofen 13 mit direkter Gasflammenerhitzung, wo sie auf eine Temperatur von etwa 315 - 425⁰O erhitzt werden. Die erhitzten Tabletten verlassen den Brennofen durch eine isolierte Rutsche, die sie direkt einer bekannten Brikettierpresse 15 zuführt, die hier als Walzenpresse veranschaulicht ist. Die Abgase entweichen aus dem anderen Ende des Brennofens. Sodann werden die Tabletten unter einem Walzendruck von etwa 5 350 "bis 11 600 kg/cm wirksamer Walzenbreite zu kissenförmigen Briketts verdichtet, wobei die Temperatur der Ta-bletten in dem vorstehend genannten Bereich bleibt. Natürlich zerbrechen die Tabletten'bei Erreichen der Presse, durch die tablettierte Form der Mischung werden jedoch die Kohleteilchen vor Überhitzung und Oxydation in dem Brennofen geschützt. Die Briketts fallen aus der Presse auf eine Fördervorrichtung 16, die sie aus der Berührung mit der Luft heraus zu einer geeigneten Kühlvorrichtung bringt, die nicht dargestellt ist.

Als ein Beispiel zur. Yeransehaulichung der Erfindung wurden zwei Mischungen hergestellt, die aus 81$ Eisenerz mit einer Teilchengröße von -6,35 mm, 5% Kalkstein mit einer Teilchengröße von -6,35 mm und 14$ Kohle mit einer Teilchengröße von -3>15 Maschen bestand. Eine dieser Mischungen wurde

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tablettiert, während die andere nicht tablettiert wurde, und jede Mischung wurde in einem Drehofen mit direkter Gasflammenerhitzung auf etwa 315 C erhitzt. Jede dex Mischungen wurde zur Bildung von Briketts in einer Walzenpresse verdichtet. Die nicht tablettierte Mischung rief eine erhebe liehe Staubladung in dem Brennofen hervor, die bei der tablettierten Mischung nicht vorhanden war. Eine mikroskopische Untersuchung der erhitzten Mischungen ergab bei der nicht -tablettierten Ofenladung eine breite Temperaturverteilung in den Kohleteilchen. Einige der Kohleteilchen waren kaum erhitzt, während andere über die Temperatur der maximalen Fließfähigkeit hinaus erhitzt waren und in "Halbkoks¹¹ umgewandelt wurden. Briketts, die "Halbkoks"-Teilchen enthielten, brachen leicht. Die Prüfung der erhitzten tablettierten Mischung ergab weniger "Halbkoks", was auf eine gleichmäßigere Temperaturverteilung hindeutete. Bei der tablettierten Ofenladung wurde ferner eine geringere Entzündungsempfindlichkeit festgestellt. Anscheinend bildet sich in den Tabletten durch das Entweichen, flüchtiger Stoffe eine örtliche Reduzieratmosphäre, die die Oxydierung der Kohle verhindert.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die Erfindung ein einfaches Verfahren zur Bildung von Eisenoxydbriketts mit einem Pettkohlebindemittel schafft. Durch das Tablettieren der Stoffe vor ihrer Erhitzung ist es möglich, die bei der getrennten Erhitzung der Stoffe auftretenden Schwie-

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rigkeiten "bezüglich der Handhabung zu vermeiden und dennoch den Anforderungen genügende Briketts herzustellen.

Claims

PATENTANWÄ L! TV-« ·*- - " L· <%£-)±, MARTI N LIC CH PATENTANWSLTEUGHT, hansmann, herrmann λ Dr. RfETTTHOLD SCHMIDT β MÖNCHEN 2 · THEREs.ENSTRAssE 33 g DipUMrfsch.-lng. A X E L HANSMANN Dipl.-Phys. SEBASTIAN HERRMANN UHITED STATES STEEL CORPORATION Pittsburgh 30, Pennsylvanien München,den 21 . Oktober 1965 William Penn Place 525 Ihr Zeichen Unser Zeichen V. St. A. _/sk Patentanmeldung; Verfahren zum Brikettieren von Eisenoxydteilchen mit einem Fettkohlebindemittel PA TE N TAFSPRÜCHE

1. Verfahren zum Brikettieren von Eisenoxydteilchen mit einem Fettkohlebindemittel, dadurch gekennzeichnet, deß man eine Mischung aus Eisenoxyd- und Fettkohleteilchen zur Bildung von Tabletten mit einem Kohlegehalt von 5 - 15$ tablettiert, die Tabletten auf eine Temperatur zwischen etwa 315 und 425 C erhitzt und die Tabletten unmittelbar im Anschluß an die Erhitzung, solange ihre Temperatur in diesem Bereich bleibt, zu Briketts verdichtet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung als Flußmittel Kalkstein, Rauhkalk oder Mischungen dieser Stoffe in Anteilen enthält, durch die die Briketts selbstfließend gemacht werden.

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3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenoxyd- und .Flußmittelteilchen eine Größe von -6,35 mm und die Kohleteilchen eine Größe von -3,15 Maschen haben, und daß die größte Tablettengröße etwa 6,35 mm beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Briketts aus der Luftberührung heraus einer Kühlvorrichtung zugeführt werden.

5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettkohleteilchen, die Bisenoxyd- und Flußmittelteilchen und Wasser einer Tablettiervorrichtung zugeführt werden, daß die aus der Tablettiervorrichtung kommenden Tabletten in einen Brennofen mit direkter Gasflammenerhitzung eingeführt werden und daß die erhitzten Tabletten aus dem Brennofen direkt einer Brikettierwaisenpresse übergeben werden, die die Tabletten bei gleichbleibender Temperatur unter einem !Druck von 5 350. bis 11 600 kg/cm wirksamer Walzenbreite zu Briketts verdichtet.

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