DE1508056A1

DE1508056A1 - Verfahren zur Vorbehandlung von Koks,der fuer die Reduktion von Eisenerzen eingesetzt wird

Info

Publication number: DE1508056A1
Application number: DE19661508056
Authority: DE
Inventors: Naeser Dr-Ing Gerhard
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1966-12-16
Filing date: 1966-12-16
Publication date: 1969-10-02
Also published as: SE309990B

Description

Bankkonto: W. Meissner, Berliner Bank A.- G, Depka 36, ι dbdi im aa iOPiiNPWAi m Hen IA Ttttv Berlln-Halensee, KurfOrstendamm 130 1 BERLIN 33 (GRUNEWALD), den Ib₀ 1>ΘΖ. HerbertttraBe 22 M/Zl

Fall 1925 Mannesmann Aktiengesellschaft, 4 Düsseldorf 1, Mannesmannufer

"Verfahren zur Vorbehandlung von Koks, der für die Reduktion von Eisenerzen eingesetzt wird"

Die Erfindung bezieht sich auf die Vorbehandlung von Koks, der für die Reduktion von Eisenerzen eingesetzt wird.

Von den vielen Vorschlägen zur Eisenschwammgewinnung aus Erzen dürfte der Reduktion von Erzpellets mit Hilfe von Koksstücken besondere Bedeutung zukommen, weil es auf diesem Wege gelingt, aus Superkonzentraten so sauberen Eisenschwamm zu gewinnen, daß daraus unmittelbar durch Walzen oder Pressen Halbzeug hergestellt werden kann. Die Pellets werden beispielsweise zusammen mit Stückkoks und etwas Entschwefelungskalk in einem Drehrohrofen auf 1100° erhitzt, die Reduktion erfolgt als chemische Transportreaktion über die Gasphase nach den folgenden Hauptgleichungen;

CO₂ + C 2 OO 1)

CO + IeO Pe + CO₂ 2)

Nach dem Abkühlen erfolgt die Trennung der Eisenschwammkugeln durch einen einfachen Magnetscheider. Gegenüber der vielfach ausgeübten Arbeitsweise, Gemische aus Erzen und Kohlepulvern

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zu reduzieren, hat die angeführte Trennung von Erz und Kohlenstoff den großen Vorzug, daß die Koksasche den Eisenschwamm nicht verunreinigen kann. Sie bringt jedoch den Nachteil mit sich, daß die für die Wirtschaftlichkeit solcher Verfahren so wichtige Beschleunigung der Reaktion und Herabsetzung der Arbeitstemperatur durch Anwendung der bekannten Maßnahmen nicht ohne weiteres gelingt. Der Zusatz von Katalysatoren, wie z.B„ Alkalisalze zum Erz ist aus Gründen der Sauberhaltung des Eisenschwammes nicht möglich· Auch die bei Gemischen mit Erfolg angewandte mechanische Aktivierung versagt, weil das Erz nach dem Mahlen beim Pelletisieren gebrannt und dadurch inaktiv wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beschleunigung der Reduktion bzw. eine Herabsetzung der Reduktionstemperatur herbeizuführen unter Aufrechterhaltung der ursprünglichen Reinheit der zu reduzierenden Stoffe.

Gemäß der vorliegenden Erfindung gelingt nun eine unerwartet große Beschleunigung der Gesamtreaktion dadurch, daß man die Teilreaktion nach Gleichung 1), die Vergasung des Kokses, durch mechanische Aktivierung des Kokses beschleunigt. Durch viele Beobachtungen konnte nämlich belegt werden, daß eine Aktivierung des Kokses vielmehr für eine Verbesserung der angeführten Gesaatreaktion bringt als eine Aktivierung des Erzes.

Erfihdungsgemäß wird daher der Koks durch eine mechanische Behandlung, z.B. durch Mahlen oder Zerkleinern in einem Kollergang, in einen aktiven Zustand versetzt. Bei Ausführung des erwähnten Dreliohrofenverfahrens muß das Kokspulver, genau wie

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das Erz, in bekannter Weise brikettiert oder pelletisiert werden. Wegen der hohen Rekristallisationstemperatur von 1600° besteht keine Gefahr, daß die Aktivierung auch im Drehrohrofen wieder verlorengeht«

Barch Versuche konnte bewiesen werden, daß die mechanische Vorbehandlung des Kokses das chemische Geschehen bei der Reduktion des Erzes zu Eisenschwamm sehr günstig beeinflußt. Von den vielen durchgeführten Versuchen seien diejenigen angeführt, die den Vorgängen im Drehrohrofen am nächsten kommen. λ In einem Ofenraum, der bis auf ein Auslaßventil verschlossen war, befanden sich nebeneinander zwei Porzellanschaien. Die eine Schale enthielt bei allen drei der folgend angeführten Versuchsreihen Pellets aus Schwedenerz_e In die zweite Schale mirde bei der ersten Versuchsreihe Koks in Form von kleinen Stücken gegebene Bei der zweiten Versuchsreihe wurde:: die Koksstücire IO Minuten in einer Scheibenschwingmühle zu feinem Stnub mit einer Korngröße^ 0,1 mm zermahlen und daraus Pastillen von etwa der Größe der Erzpellets gepreßte Diese enthielten in der Versuchsreihe 3 noch zusätzlich 0,3 % K^CO^ als Katalysator, \ der dem Pulver als Lösung zugegeben worden war. Alle Versuch? "urden aus den oben angeführten Gründen mit eines. KokGÜber-3eliu.fi von 15 % gefahren. Zur Kennzeichnung des Ablaufs diese¹:· drei verschiedenen Verfahren wurde die zeitliche Überführung der Pellets in Eisenschwamm bestimmt, und zwar durch ,jeweiliges Unterbrechen der Versuche und Analysieren der Pellets. Aus den so gefundenen Reaktionsisothermen wurden schließlich die Zeiten ermittelt, die notwendig sind, um die Reduktion zu Eisen gerade

_ Z). —

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restlos durchzuführen» Zahlentafel 1 enthält als Beispiel die Ergebnisse für die Temperatur von 1050°. In Spalte 1 ist die Behandlung des Kokses, in Spalte 2 die für die völlige Reduktion erforderliche Zeit und in Spalte 3 d.ie Herabsetzung der Reaktionszeit eingetragene

Zahlentalfei 1

Zustand des Kokses Reaktions- Abnahme

zeit i.Min. in %

1) Kokstücke uribehandelt 183

2) Koks mech. aktiviert, Pastillen 53 71

3) wie 2), + 0,3 % Katalysator 31 83

Die mechanische Vorbehandlung des Kokses hat demnach einen sehr großen, günstigen Einfluß auf das chemische Geschehen: Die Reaktionszeit fällt um 71 % ab, beträgt demnach nur einen Bruchteil der Zeit unter den bisher üblichen Bedingungen. Durch Zusatz des Katalysators erreicht man zusammen mit der mechanischen Aktivierung einen Abfall von 83 %· Die Senkung auf 1/5 der normalen Behandlungszeit entsprecht einer TemperaturSenkung von 180 - 240° und bedeutet eine wesentliche Verbilligung der Eisenschwammerzeugung.

Die Benutzung von wie beschrieben vorbehandeltem Koks für die Eisenschwananerzeugung gibt darüber hinaus die Möglichkeit, durch Zusätze zum Koks einen Angriff auf das Ofenfutter durch die Koksasche zu vermeiden.

- Patentansprüche 909840/0523 - 5 -

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Vorbehandlung von Koks für die Reduktion von Erzen zu Eisenschwamm "bei möglichst tiefer Temperatur, wobei Reduktionsmittel und Erz während des Reduktionsvorganges voneinander getrennt sind, z.B. in einem Drehrohrofen, dadurch gekennzeichnet, daß der Koks durch Mahlen zu einem feinen Pulver oder Behandeln in einem Kollergang mechanisch aktiviert und das erhaltene Kokspulver % anschließend wieder unter Zusatz geringer Mengen von Alkalisalzen pelletiert oder brikettiert wird.

2« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Koks auf eine Korngröße<0,1 mm zerkleinert wird.

3ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkalisalze als Lösung zugesetzt werden.

4-. Verfahren nach Anspruch 1 und 3> dadurch gekennzeichnet, daß Natrium- oder Kalzium-Karbonat zugesetzt wird=,

Verfahren nach den Ansprüchen 1, 3 und 4-, dadurch gekennzeichnet, daß Natrium- oder Kalium-Karbonat in . Mengen von 0,1 bis 1 % , bezogen auf die Kokamenge, zugesetzt wird» j ■

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