DE1583175C - Verfahren zur Herstellung von Eisenerzpellets - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Elerstellung Die Verwendung von Schiefertonen aus Kohlenwäschen

von Eisenerzpellets. — Ks ist bekannt, daß sich Eisen- ' (Wascliberge) ist jedoch für die eriindungsgeniälic Ver-

feinerze b/,w. Konzentrate unter Wasser/.ugabe zu Wendung vorzuziehen, weil hier einerseits ein beson-

Peliets vciformen lassen, sofern sie hinreichend fein ders hoher Anteil von Koh(e vorhanden ist und darüber

aufgeinahlen sind. Üblicherweise werden die Feinerze 5 hinaus diese Sehiefertone aus Kohlenwäschen bei

naß gemahlen und anschließend auf sogenannte Hüttenwerken regelmäßig'unmittelbar zur Verfügung

Krümelfeuchte getrocknet. Diese feuchten Rolimehle stehen. Der Vorschlag der Erfindung, die Hiv.e und den

werden nach Zugabe von verschiedenen Bindemitteln Schieferton gemeinsam trocken zu mahlen, führt in-

(/.. H. lietonit) auf Tellern oder in Trommeln pelletiert. folge der besonders innigen Durchmischung zu einer

Die Qualität der auf diese Weise hergestellten feuch- io erhöhten Wirksamkeit des Schiefertones als Bindeten Pellets, auch Grünpellets genannt, ist oft nicht aus- mittel. Die Menge des feingemahlenen Schiefertone;;, reichend, um sie anschließend zu trocknen, in Brenn- der im Rahmen der eriindungsgemäßen Verwendung öfen vor/.ubrennen, zu sintern sowie im Anschluß den feingemahlenen Erzen' zugegeben werden soll, daran zu verhütten. Es ist bekannt, daß Griinpellets richtet sich unter anderem nach den Erzen. Eine bevorwährend des Trockenvorganges ihre Festigkeit teil- 15 zugte Ausfühnmgsform der Erfindung ist dadurch· geweise wieder verlieren, da das zunächst über die Kapil- kennzeichnet, daß iler Zusatz an feingemahlenem larkräfte als Bindemittel wirkende Wasser ausgetrieben Schieferton zn den Erzen etwa bis zu 5 Gewichlsprowird. Dieser Verlust ist naturgemäß um so größer, je zent ausmacht. Das ist mehr als der übliche Zusatz von mehr Wasser für die Herstellung der Grünpellets.ge- Bindemitteln zu feingemahlenen Erzen im Zuge der braucht wurde bzw. je feiner ihr Kornaufbau ist. Ahn- 20 Herstellung von Pellets und führt zu besonderen, weiter lieh ist das Verhalten beim Vorbrennen und Sintern. unten noch erläuterten Effekten, fm übrigen können Das ungünstige Verhalten der Pellets beim Trocknen zusätzlich übliche Bindemittel, wie Kalkstein, ürunnt- und Brennen läßt sich durch die Mahlfeinheit und kalk, Kalkhydrat 11. dgl. beigemischt werden,
durch Zugabe von solchen Bindemitteln beeinflussen, Im einzelnen i>t /.u den erlinduiigsgeniäßen Malidie im Temperaturbereich zwischen etwa 1.00"C und 25 nahmen folgendes /u erläutern:

Sintertemperatur wirken. Erhöhung der Mahlfeinheit Gemäß der Erfindung wird von Kohle durchsetzter

bedeutet zusätzlichen Aufwand. Als Bindemittel wer- Schieferton als Bindemittel für die Herstellung von

den im allgemeinen hochquellfähige Tone — wie Ben- Pellets aus feingemahlenen Erzen eingesetzt, wobei

tonite und/oder Salze, wie Chloride, Ferrosulfat, Kalk, überraschenderweise sogar schwer pelletierbare Erze

Kalkhydrat u.a. — in Mengen von 0,5 bis 2% ver- 30 pelletiert werden können. Dieses Bindemittel wird dem

wendet. Auch ist es bekannt, hierzu Tecrpechdisper- Erz zweckmäßig vor der Feinmahlung in Mengen von

sionen einzusetzen. Um beim Vorbrennen und Sintern vorzugsweise bis zu 5 Gewichtsprozent zugesetzt,

ein besseres Durchbrennen der Pellets zu erzielen, ist Feinmahlung bezeichnet eine Mahlfeinheit von etwa

bereits das Einmischen von feingemahlener Kohle vor- 2000 crn²/g nach B 1 a i η e. Besonders geeignet für

geschlagen worden. In Verbindung mit Teerpechdis- 35 diesen Zweck sind nach Lehre der Erfindung die Ab-

persionen als Bindemittel wird dazu auch der in Koh- gänge von Kohlenwäschen, genannt Waschberge, für

ienwäschen als Feinwaschberge anfallende Brennstoff die die folgende Analyse ein gutes Beispiel ist:

verwendet (deutsche Auslegeschrift 1040 253). Trotz ρ .„,.

Bindemittelzugabe, trotz höherer Mahlfeinheit oder „^e . ' _o',°

Zusatz von feingemahlenem Brennstoff neigen die ge- 40 ς·^ ,,'_ J,⁰

brannten Pellets, besonders solche mit hohem Eisen- a'i O ) '

gehalt, beim Verhütten bzw. bei der Reduktion zum _Λ ³ [21,8%

Zerfall, was den Ablauf der metallurgischen Prozesse ' _ ' . ,₀.

ofört ^{CaU 1}^ /0

\ Λ /"Λ · 1 ZT Π /

Die Waschberge, die bei Hüttenwerken mit eigener 45 KO 33°/°

Kohlenbasis als Abraum anfallen, bestehen neben NaO 0 4°l°

Kohle und anderem zu einem großen Teil aus Schiefer- ς ² 1Ί °/°

ton (»Der deutsche Steinkohlenbergbau«, 1966, Bd. 5, ' °

S. 175 bis 177). Die Kohle daraus hat zwar bei der An Bentonit gibt man feingemahlenen Erzen sonst

Herstellung von Pellets als Brennstoff Eingang gefun- 50 üblicherweise 0,5 bis 1% ^zu· Setzt man hingegen nach

den, die Existenz des Schiefertones jedoch hat die Pro- der Lehre der Erfindung feingemahlenen Schieferton

bleme um die Herstellung von Pellets hinreichender in Form von Waschbergen zu, so muß man größere

Qualität bisher nicht beeinflußt. Mengen Waschberge verwenden, um den gewünschten

Aufgabe der Erfindung ist es, eine wirkungsvolle Plastifizierungseffekt zu erreichen, da die in den

Verwendung von Schieferton aus Kohlenwäschen bei 55 Waschbergen enthaltenen Schiefertone weniger stark

der Herstellung von Eisenerzpellets zu ermöglichen. plastifizierend wirken. Die Mengenzusätze betragen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung wie erwähnt, etwa 5 Gewichtsprozent. Überraschender-

von Pellets aus feingemahlenen Eisenerzen und Binde- weise ergibt sich, daß bei Zusatz dieser Mengen von

mittel, wobei Erze und Bindemittel zu Grünpellets Schiefertonen die vorgetrockneten Pellets bei einer

vorgeformt und die Griinpellets nach Trocknung vor- 60 Temperatur von nur 750 bis 800⁰C vorgebrannt werden

gebrannt und gesintert werden. Die Erfindung ist da- können, gegenüber den bekannten Vorbrenntempera-

durch gekennzeichnet, daß als Bindemittel Schieferton türen von über 850⁰C, bevor sie in die eigentliche

aus Kohlenwäschen, der noch etwa 10 bis 20 Ge- Sinterzone gelangen. Ein besonderer Vorteil der er-

wichtsprozent Kohle enthält, verwendet wird, daß die findungsgemäßen Maßnahmen besteht somit darin,

Erze und der Schieferton gemeinsam trocken gemahlen 65 daß bei Verwendung von Schiefertonen mit höheren

und danach bei Temperaturen unter 850"C vorge- Zusatzmengen wegen des damit verbundenen höheren

brannt werden. Grundsätzlich ist die Herkunft der er- Angebotes an Flußmitteln die Sinterung bei niedrigeren

findungsgemäß zu verwendenden Schiefertone beliebig. Vorbrenntemperaturen erfolgt und damit eine ent-

sprechende Brennstolfersparnis verbuiulen ist. Waschberge enthalten, bei den heutigen Aufbereitungsmethoden, außerdem beachtliche Anteile an Kolilenstoir in Form von Kohle; regelmäßig K) bis 20%■ Diese Waschberge werden dem Roherz vor der hier angewendeten Trockenmahhing zugegeben. 1 )amit werden MaIiI-, Trocken- und Mischvorgange in einem Appara , nämlich der Muhltrocknuiigsanlage, vereinigt, worin eine beachtliche Vereinfachung gesehen wird, während gleichzeitig der angestrebte f'üekt dadurch beachtlich gefördert wird. Während der Zusatz dt:s Fönes allein hauptsächlich die Eigenschaften der feuchten und getrockneten Pellets, wie Plastizität, Fallfestigkeit, Druckfestigkeit usw., verbessert, wirkt sich die in den Waschbergen mit enthaltene Kohle ig darüber hinaus vorteilhaft auf die Qualität der gebrannteu Pellets aus. Die eingebundene Kohle bewirkt ein gleichmäßiges Durchbrennen der Pellets auch von innen heraus, denn im Inneren dor Pellets herrschen wegen der Kohleverbreniuing gleichzeitig annähernd gleiche Temperaturen wie an der Schale. Üblicherweise wird sonst nur das Pellctäußere von den Brenngasen überstrichen und die reinpeialiir vermindert sich von außen nach innen. Schlecht durchgehrannte und schlecht durchgesinterte Pellets sind die Folge. Der Kohlenstoffgehalt bewirkt im Rahmen der Erfindung eine Durchsatzsteigerung des Brennofens und führt zu einer Senkung des Brennstoffverbrauches. Verhüttungsversuche zeigten, daf3 häufig Pellets mit nach den bisherigen Erfahrungen zur Verhüttung ausreichenden physikalischen Eigenschaften in Bezug auf Festigkeit, Abrieb, Porosität und Reduzierbarkeit bei der Reduktion zerfallen. Besonders bei Pellets mit hohem Fe-Gehalt (68 bis 69 Gewichtsprozent Fe) tritt der Zerfall auf. Auch hier bewirkt die Zugabe von Schieferton in Form von Waschbergen' mit für die Schlackenbildung im Hochofen günstigen Bestandteilen eine Verbesserung. Von besonderem Vorteil ist endlich, daß bei Verwendung von Waschbergen auch mit zusätzlichen Bindemitteln gearbeitet werden kann, die in großen Mengen zur Verfügung stehen, nämlich Kalkstein, Branntkalk oder Kalkhydrat.

Der erfindungsgemäß vorgeschlagene Schieferton in Form von Waschbergen ermöglicht:

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1. Eine Verminderung der Mahlfeinheit von Erzen bei gleichzeitiger Verbesserung der Qualität der grünen und gebrannten Pellets,

2. eine sehr starke Verbesserung der Pelletqualität bei gleichbleibender Mahlfeinheit und hohe Grünfestigkeit sowie damit verbundenen geringen Abrieb bei gleichzeitig hoher Gasdurchlässigkeit, die ein Zerplatzen bei Trocknen verhindert,

.3. eine Verminderung des Aufwandes zur Vorbereitung der Erzzuschlagstolfniischung,

•l. eine Senkung der Temperatur der Vorerhit/.ung st)wie der eigentlichen Sinterung,

5. eine Senkung der Breunstoil'kosten bei gleichzeitiger Erhöhung der Brennleistung des Ofens.

Feingemahlener Schieferton in Form von Waschbergen in Verbindung mit alitieren Bindemitteln eingesetzt hat eine zusätzliche Verbesserung der Pelletqualität zur Folge.

A u s f ü h r u η g s I) e i s j) i e 1

Feinerze und Waschberge sowie die zusätzlich notwendig erachteten Binder, z. B. Kalkhydrat, werden in dem oben angegebenen Mengenverhältnis gewichtsmäßig entsveder in einer Trockenanlage vor der Aufgabe auf die Mühle getrocknet bzw. sofort auf eine aufgeheizte Mahltrocknungsanlage aufgegeben.

In der Mahlanlage wird das Gemisch aus Feinerzen, Waschbergen und Bindern auf eine Mahlfeinheit von 2(M)O cm'7g nach B I a i 11 e aufgeniahlen. Diese Mischung wird auf Granuliervorrichtungen, wie Tellern oder Trommeln, zu Grünpellets verfonnt. Die Grünpellets gelangen in eine Anlage zur Vortrocknung und anschließend zur Vorerhitzung bei den genannten Temperaturen von 750 bis 800 'C und von dort in die eigentliche Sinteranlage. — Gesintert wird üblicherweise im Temperaturgcbiet von 1200 bis 1250" C. Die abgekühlten Pellets werden auf die vom Hochofenbetrieb gewünschte Kornklasse abgesiebt und sind danach einsatzfähig.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Pellets aus feingemahlenen Eisenerzen und Bindemittel, wobei Erze und Bindemittel zu Grünpellets vorgeformt und die Grünpellets nach Trocknung vorgebrannt und gesintert werden, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel Schieferton aus Kohlenwäschen, der noch etwa t0 bis 20 Gewichtsprozent Kohle enthält, verwendet wird, daß die Erze und der Schieferton gemeinsam trocken gemahlen und danach bei Temperaturen unter 850°C vorgebrannt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz an feingemahlenem Schieferton bis zu 5 Gewichtsprozent ausmacht.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich übliche Bindemittel, wie Kalkstein, Branntkalk oder Kalkhydrat, beigemischt werden.