DE1583923A1 - Verfahren zum Sintern von metallhaltigen Feinerzen - Google Patents
Verfahren zum Sintern von metallhaltigen FeinerzenInfo
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
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Description
Die in letzter Zeit erzielten Portschritte beim Schmelzen von Metallen haben sich weitgehend aus der Weiterentwicklung
der Vorbereitung der Rohstoffe wie beispielsweise dem Sintern und Pelletisieren ergeben. Peinerze von vergleichsweise
großen Abmessungen, d.h. relativ grobkörnige Erze, die nachstehend als "Groberze" bezeichnet werden, werden im allgemeinen
als zum Sintern geeignet angesehen, während Peinerze von vergleichsweise kleiner Körnung, welche nachstehend als
"Peinerz" bezeichnet werden, sowie Peinerze von kleinster Körnung, die nachstehend als "Feinsterze" bezeichnet werden,
im allgemeinen als zum Sintern ungeeignet, aber zum pelletisieren
als geeignet angesehen werden.
00Ö8A3/0377
Da bei den verschiedensten Behandlungsverfahren Pein- und Peinsterze in großen Mengen anfallen, hat sich die Erfindung
die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zu schaffen, durch welches eine Sinterung auch derartiger Pein- und Peinsterze
möglich ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, die Rohstoffe vor der eigentlichen Sinterung in feuchtem Zustande
zu mahlen und zu kneten.
Insbesondere ist vorgesehen, daß das metallhaltige Peinerz den jeweiligen Erfordernissen entsprechend mit anderen Rohstoffen,
wie Zuschlagen, Peinkoks und rückläufigen Peinstoffen vor dem Mahlen und Kneten in feuchtem Zustand vermischt
wird. Vorzugsweise wird das in feuchtem Zustande gemahlene und geknetete Gemisch nochmals mit den jeweiligen
Erfordernissen entsprechenden anderen Rohstoffen wie Zuschlagen, Peinerz und rückläufigen Peinstoffen vermischt,
bevor es gesintert wird. Dabei kann dieses Rohmaterialgemisch vor der Sinterung auch noch granuliert werden. Als
metallhaltiges Peinerz werden zweckmäßigerweise Rohstoffe verwendet, wie sie zur Herstellung von Eisen- und Nichteisenmetallen
benötigt werden. Zum Mahlen und Kneten der Rohstoffe in feuchtem Zustande werden zweckmäßigerwaise Staboder
Kugelmühlen mit am Umfang angeordneten Auslassen verwendet. Palis die Umstände es erfordern, kann das nach dem
Mahlen und Kneten in feuchtem Zustande granulierte Rohmaterial nochmals mit anderen Rohstoffen, wie Groberzen,
Zuschlägen, Peinkoks und rückläufigen Peinstoffen vermischt werden, woraufhin dann die ganze Masse gesintert wird.
009843/0377
Eine genauere Erläuterung der Erfindung ergibt sich aus
der nachstehenden Beschreibung anhand der beiliegenden Zeichnungen, wobei spezielle Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahren gegenüber dem bekannten Stande der
Technik aufgezeigt werden. Es zeigen:
Figur 1 die schematische Darstellung des Ablaufs eines herkömmlichen Sinterverfahrens;
Figur 2 die schematische Darstellung des Ablaufes eines weiteren herkömmlichen SinterungsVerfahrens,
bei welchem eine Granulierung erfolgt;
Figur 5 eine schematische Darstellung des Ablaufes des
erfindungsgemäßen Verfahrens; und
Figur f'· und 5 schematische Darstellungen des Ablaufes
des erfindungsgemäßen Verfahrens in ähnlicher
Weise wie in Figur 3, wobei jedoch zusätzlich eine Granulierung erfolgt.
Wenn' bei dem in Figur 1 dargestellten kerönnjlichen Sinterungsverfahren
eine übermäßige Menge an Feinsters dem
Groberz zugesetzt wird, dann sinkt die Luftdurchlüssigkeit
der Rohmaterialschicht in einem derartigen Maße, daß nicht nur die Produktionsmenge des gesinterten Erzes abnimmt und
cii'z» Brennstoff-verbrauch wie der Koks verbrauch ansteigt,
sendern ebenfalls die Qualität des gesinterten Erzes geringer
viird. Um diese Nachteile zu umgehen, ?.ri;rden bereits
Siiiterun^sverfahren mit zusätzlicher Granulierung vorgeGOhlagin,
κϊβ dies in Figur 2 dargestellt ist. Bei diesem
b-kannten Siri'.-e rungs verfahren werden Pein- und/uder Pe inst-'?i-ze
zu. größeren Teilchen granuliert und dann mit anderem
O.-obsr1:.' "vor ö-.'.r Sinterung vermischt, wobei ny.1; ι Puoh zuerst
BAD
0 0 9 8 A 3 / 0 3 '! 7
derartiges Peinerz mit anderem Groberz vermischte und dann zu größeren Teilchen granulierte bevor die gesamte Masse
gesintert wurde. Außer ? diesem Verfahren kennt man auch
noch eine ganze Reihe weiterer Sinterungsverfahren, von
denen einige in begrenztem Maße industriell durchgeführt wurden. Leider haben sich jedoch alle bisher vorgeschlagenen Verfahren als unzureichend erwiesen. Infolgedessen wird auch neute noch für die Behandlung von Pein- oder
Peinsterzen lediglich das Pelletisierungsverfahren für
durchführbar gehalten und die Sinterung derartiger Fein- und/oder Peinsterze nicht ernsthaft in Erwägung gezogen.
denen einige in begrenztem Maße industriell durchgeführt wurden. Leider haben sich jedoch alle bisher vorgeschlagenen Verfahren als unzureichend erwiesen. Infolgedessen wird auch neute noch für die Behandlung von Pein- oder
Peinsterzen lediglich das Pelletisierungsverfahren für
durchführbar gehalten und die Sinterung derartiger Fein- und/oder Peinsterze nicht ernsthaft in Erwägung gezogen.
Pyritschlacke, welche früher gewöhnlich nach dem Sinterverfahren
behandelt wurde, wird heutzutage als für derartige Verfahren ungeeignet angesehen, da infolge des
Portschrittes bei der Erzaufbereitung und infolge der
heute üblichen Fließröstverfahren ein Feinstkorn erzielt wird. Die Menge des bei der Stahlveredlung zurückgewonnenen
Staubes hat infolge der neueren Weiterentwicklung der Stahlmühlen
stark zugenommen, aber der Staub wurde bisher noch nicht tatsächlich verwendet, da er sich kaum durch die herkömmlichen
Sinterungs- oder Pelletisierungsverfahren behandeln lässt. Auch Hochofenstaub, blauer Staub und fest
zusammenhängendes Feinerz mit hohem Feuchtigkeitsgehalt lässt sich nicht durch irgendeines der herkömmlichen Sinterungsverfahren
in zufriedenstellender Weise behandeln.
Demgegenüber wird durch das erfindungsgemäße Verfahren eine
Möglichkeit geschaffen, die verschiedensten Arten von Feinerzen, welche sich bisher kaum durch die üblichen Sinterungsverfahren
behandeln ließen, wie beispielsweise Feineisenerz, feine Pyritschlacke und bei der Stahlveredelung insbesondere
durch Filtern des Hochofengases naoh dem Naßverfahren zurüok-
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gewonnene Stäube und dergl. einwandfrei zu sintern« Gemäß
dem erfindungsgemäßen Verfahren wird, wie Figur >
zeigt, der Feuchtigkeitsgehalt des Feinerzes entweder durch Zusatz
von vergleichsweise trockenem Feinerz oder anderen
trockenen Rohstoffen oder auch durch Zusatz von Wasser je
nach dem Feuchtigkeitsgehalt des zu behandelnden Erzes,
eingestellt. Dann wird dieses in seinem Feuchtigkeitsgehalt genau eingestellte Feinerz gemahlen und geknetet.
Dieses Mahlen und Kneten des Rohmaterials erfolgt also in feuchtem Zustande, wobei dieser "feuchte Zustand" sich
wesentlich sowohl vom trockenen Zustand wie vom schmierigen Zustand unterscheidet. Dieses Mahlen und Kneten in
feuchtem Zustande wird nachstehend als FEUCHTMAHUEN und
-KNETEN bezeichnet. Das durchgemahlene und durchgeknetete Feinerz lässt sich anschließend einwandfrei sintern.
Der bei der Stahlveredelung im Naßverfahren zurückgewonnene
Staub, der lediglich ein Beispiel von Feinerz darstellt, besitzt einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa J>Q%, selbst wenn
es sich um den Filterkuchen handelt. Infolge dieses hohen Feuchtigkeitsgehaltes ist der Staub schlammig und lässt
sich daher nur schwer weiterbehandeln. Wenn auch verschiedene Versuche und Vorschläge bereits unternommen wurden,
um den Staub weiter zu verwenden und einige von diesen Vorschlägen sogar zu Patenten geführt haben und in begrenztem
Maße ausgeführt wurden, so hat sich doch keiner dieser Vorschläge in der Industrie tatsächlich durchgesetzt. Infelgeäessen
wurde der größte Teil des zurückgewonnenen Staubes bisher unbenutzt liegengelassen oder auf Halde gekippt. Nun
ist aber die Behandlung des Staubes, so lange er sich in
Form feinster Teilchen befindet, nicht nur äußerst schwierig, sondern es ist auoh äußerst' umständlich, die Feuchtigkeit
aus den brauchbaren Staubteilchen zu entfernen, da.ideren
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Feuchtigkeitsgehalt sehr hoch ist. Es wurde bereits vorgeschlagen,
diesen sehr feuchten Staub mit anderem trockenem Erz zu vermischen und das Gemisch dann zu sintern* doch hat
sich auch dieser Vorschlag als wirkungslos erwiesen. Man hat auch versucht, den Staubschlamm über das zu sinternde
Rohmaterial zu verspritzen, doch ergaben sich in der Handhabung dieses Schlammes und in der genauen Steuerung der
Konzentration der darin befindlichen Staubteilchen große Schwierigkeiten. Bei der Brikettierung oder Pelletisierung
des gesinterten Staubschlammes ohne Zusatz weiterer Stoffe war es schwierig, ein Zerbröckeln der Fertigprodukte nach
der Erhitzung zu vermeiden. Wenn der Staubschlamm mit anderem trockenem Feinerz vermischt wird, um eine Weiterbehandlung
ohne Trocknung des Schlammes zu erleichtern, ist eine gleichmäßige Vermischung durch herkömmliche Einrichtungen
infolge der starken Klebrigkeit nicht möglich.
Es konnte festgestellt werden, daß Feuchtmahlen und -kneten von Feinerzen mit einem sehr hohem Feuchtigkeitsgehalt
durchaus zufriedenstellend ohne Verstopfung mittels einer ZylindermUhle mit speziellen, am Umfang angeordneten Auslässen
durchgeführt werden kann, sodaß sich dieses Verfahren ausgezeichnet zur Herstellung von feuchten Formungen
oder Briketts eignet und hierfür am 12. Mai 1966 eine deutsche Patentanmeldung Y 1 O62 IVa/l2g eingereicht
wurde, welche ein Agglomerationsverfahren durch Feuchtmahlen und -kneten betrifft. Bei der industriellen KLIetisierung
ergaben sich durch dieses Feuchtmahlen und -kneten ausgezeichnete Resultate.
Diese Feuchtmahl- und Knetbehandlung lässt sich jedoch nicht nur bei Pyritschlaoke und anderen feuchten klebrigen Feinerzen,
sondern auch durchaus wirkungsvoll für bei der Stahl-
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Veredlung zurück gewonnene stäube anwenden. Ohne Entwässerung
oder Trocknung lässt sich jegliche homogene Mischung aus einem schlammigen Feinstoff mit hohem
Feuchtigkeitsgehalt und anderem Feinerz unschwer äußerst wirkungsvoll herstellen. Außerdem wird diese Behandlung
durch die Mahl- und Kheteffekte gekennzeichnet. Infolge
der Behandlung in feuchtem Zustande entstehen fest erstarrte Teilchen und die Dichte der Produkte steigt
bemerkenswert an. Es wurde auch festgestellt, daß der für die dichte Erstarrung geeignete Feuchtigkeitsgehalt
herabgesetzt werden kann und gleichzeitig die Durchlässigkeit der Masse der so erstarrten Teilchen beträchtlich
verbessert wird. Infolgedessen kam man zu dem Schluß^
daß dieses Feuchtmahlen und -kneten sich ohne weiteres auch als Vorbehandlung für das Feinerz vor dessen Sinterung
eignen müßte.
Beim Sinterungsverfahren sollte das zu sinternde Materialgemisch
einen gewissen Feuchtigkeitsgehalt besitzen. Es ist infolgedessen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht
unbedingt erforderlich, das Feinerz mit einem hohem Feuchtigkeitsgehalt
wie den bereits erwähnten Staubsohlamm zu entwässern oder zu trocknen, da das nasse Feinerz mit einem
Feuchtigkeitsgehalt von beispielsweise J>0% mit anderen
relativ trockenen Feinerzen, wie beispielsweise Pyritschlacke, Hochofeiistaub oder Zuschlägen wie Kalk, vermischt
werden kann und dann nach dem Feuchtmahl- und Khetverfahren
behandelt werden kann. Das nach dem Feuchtmahl- und Knetverfahren behandelte Erz kann dann mit zum Sintern geeignetem
Groberz vermischt werden, sowie mit rückläufigen Feinstoffen
oder Feinkoks, wobei irgendein üblicher Mischer wie beispielsweise ein Trommelmischer verwendet werden kann.
Vor diesem Mischen kann das so behandelte Feinerz zu einer
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für die Sinterung geeigneten Körnung granuliert werden. Auf diese weise lässt sich während der vorgenannten
Behandlungen der Feuchtigkeitsgehalt auf einen geeigneten Wert steuern.
Der durch das Naßverfahren aus dem unverbranntem Sauerstoffkonvertergas
zurückgewonnene Staub enthält eine große Menge von Eisenoxyd, und zwar oft genug mehr als
kO% FeO, wobei, wenn ein derartiges Eisenoxyd während
der Sinterung einwandfrei oxydiert wird, Wärme frei wird, sodaß für die Sinterung eine bemerkenswerte Brennstoffeinsparung
erreicht wird. Der Eisenoxydgehalt im Staub nimmt jedoch beträchtlich ab, wenn der Staub getrocknet
wird, um den Feuchtigkeitsgehalt unter etwa 10$ herabzusenken,
selbst wenn hierbei eine relativ niedrige Temperatur verwendet wird. Infolgedessen wird beim Trocknen
nach dem bisher üblichen Verfahren die nutzbare potentielle Wärmequelle verschwendet. Demgegenüber lässt sich
bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein derartiger Staub ohne weiteres sintern, wobei die Oxydationswärme einer
großen Eisenoxydmenge durch schnelle Beheizung ausgenutzt
wird.
Die Dußchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigte
daher, daß verschiedenste Feinerze, die bisher als zum Sintern ungeeignet angesehen wurden, wie insbesondere
Pyritschlacke (Feinerz) und bei der Stahlveredlung rückgewonnener Staub (Feineterze) sich ohne weiteres nach
erfolgter Feuchtmahlung und -knetung sintern lassen. Die Bestätigung hierfür ergab sich aus einer ganzen Reihe von
Tests, welche nachstehend zusammen mit der verwendeten Ausrüstung beschrieben werden sollen. Bei der industriellen
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Feuchtmahlung und -knetung wird zwar eine Zylindermühle
mit speziellen am Umfang angeordneten Auslässen verwendet, doch bei den Tests wurde eine die gleichen Ergebnisse
liefernde Kollermühle eingesetzt.
Test - Ausrüstung.
l) Test-Ausrüstung für die Feuchtmahlung und -knetung!
Type
Außen-0 der Scheibe
Kollergang-Abmessung 0 χ Breite χ Anzahl
Kapazität
Drehzahl
Drehzahl
: Kollermühle
: 610 mm
: 240 mm χ 70 mm χ
: 0,02 u?
: 50 Umdr./Min.
2) Sinterofen:
Type
Type
Pfannenabmessung Innen-0 χ Tiefe
: Fallstrom-Pfannenofen
: 400 χ 280 (mm)
Maximaler Unterdruck
für Windzug : 800 mm W.S.
Maximale Luftmenge Verwendete Meßgeräte
10 rn^/Min.
Thermometer zur Prüfung der Auslaßgastemperatur,
LuftStrommesser,
Manometer zur Messung des Unterdruckes usw.
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II Chemische Zusammensetzung der Rohstoffe.
Es wurden Pyritschlacke (Peinerz), Staubschlamm, welcher
durch Naßverfahren vom Sauerstoffkonvertergas bei der StahlVeredlung wiedergewonnen wurde (Peinsterz) sowie
Hematiterz (Groberz), deren chemische Zusammensetzung in nachstehender Tabelle ι aufgeführt ist, als Rohstoffe
verwendet.
Rohstoffe T.Pe PeO SiO2 CaO AlgO, S P.C Asche Versch.
Staubschlamm
von der Stahlveredlung 61.00 32.50 2.50 5.60 0.50 0.230 (Peinsterz)
von der Stahlveredlung 61.00 32.50 2.50 5.60 0.50 0.230 (Peinsterz)
Pyritschlacke 60.00 13.19 6.74 O.52 O.92 1.639
(Peinerz)
Hematit-Erz 60.83 0.94 5-23 0.11 3-49 0.048
(Groberz)
Peinkoks 67.5 11.0 1.5
III Testverfahren
Es wurden eine ganze Reihe von Tests mit verschiedenen Mischungen von Rohmaterialien durchgeführt, wobei die Ergebnisse mit
den nachstehenden vier Mischungsarten anschließend beschrieben werden sollen.
den nachstehenden vier Mischungsarten anschließend beschrieben werden sollen.
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1. Pyritschlacke allein
2. Pyritschlacke (6o#) + Staubschlamm
3. Pyritschlacke (20$) + Staubschlamm (20$) + Hematiterz (60#)
4. Hematiterz allein.
Bei den Tests wurden die vorgenannten vier Mischungsarten einmal nach einem herkömmlichen Sinterungsverfahren sowie
nach dem erfindungsgemäßen Sinterungsverfahren behandelt,
wobei jeweils verschiedene Peinkoksmengen zugesetzt wurden. Die Resultate der beiden Sinterungsverfahren wurden miteinander
verglichen, um die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen
Verfahrens zu prüfen. In keinem der beiden genannten Verfahren wurden rückläufige Peinstoffe zugesetzt.
Bei dem herkömmlichen Sinterungsverfahren wurden J50
(in trockenem Zustande) der gesamten Rohstoffe einschließlich des Peinkokses abgewogen und der Feuchtigkeitsgehalt
eingestellt, woraufhin die Mischung von Hand durchgemischt wurde und vorsichtig auf 2 kg der vorgesinterten Erzschicht
in der Testpfanne eingefüllt wurde. Nach Messung der Strömungsgeschwindigkeit der Luft und des Unterdruckes wurde der
Windzug eingeschaltet und gleichzeitig die oberste Schicht der Charge mit einer Gasflamme 1 Minute lang gezündet. Nachdem
die Auslaßgastemp05?atür -den Höchstwert erreichte und zu
sinken begann, wurde 5 Minuten lang mittels Luft ab-gekühlt.
Die Menge der so gesinterten Produkte, die Dehnfähigkeit derselben sowie die Bruchfestigkeit wurde nach den Verfahren
für den Sinterungstest bestimmt, welche durch die Iron Making Group of the Cooperative Study Commission of Iron and Steel
Technology of japan festgelegt wurden. Die Ergiebigkeit wird
durch das Verhältnis der Menge der Produkte in kg zur Dauer der Sinterung in Minuten dargestellt.
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Bei dem erfindungsgemäßen Sinterungsverfahren wurde die
Gesamtmenge der Rohstoffe mit Ausnahme des Peinkokses (Hämatiterz wurde bei der Mischung aus Pyritschlacke +
Staubschlamm + Hämatiterz fortgelassen) gemischt und dann eine bestimmte Zeit lang gemahlen und geknetet, wobei der
Peuchtigkeitsgehalt geregelt wurde. Die übrigen Testverfahren liefen ebenso ab wie bei den üblichen Sinterungsverfahren.
Die Körnung der Rohstoffe für die Sinterung wurde nach deren Trocknung im Zustande erstarrter Teilchen gemessen.
Die Körnung von -J525 Maschen wurde auch nach einem Naßspülverfahren
gemessen.
IV
Testresultate
Die erzielten Resultate sind in nachstehender Tabelle 2 angeführt.
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Pyritschlacke (trocken, kg) | 3 | ,·■ ■■ ■ | 1. | Tabelle 2 | 16 | 8 | 3 | 16 | 5 | 19 | 7 | 31 | 5 | 35 | 6 | 22 | 1 | 25 | 5 | I | |
Staubschlaam (trocken, kg) | 25. | 0 | 27. | 15. | 4 | 16. | 0 | 5. | 5 | 5. | 6 | 0 | 9 | 0 | 5 | VjJ | |||||
Test Hr. | Äoil" Heaatit-Erz (trocken, kg) | 0 | 0 | 0 | 10. | 11. | 5. | 9 | 5. | 8 | 0 | 2 | 0 | 0 | |||||||
ΛοίΓβ Peinkoks (trocken, kg) | 0 | 0 | 8 | .1 | 0 | 7 | 0 | 1 | 0 | 2 | 14. | 4 | 16. | 1 | 22. | 26. | |||||
Feinkoksanteil {%) | 4. | 0 | .6 | 2. | 4. | 8 | 2. | 5 | 2. | 5 | 2. | 0 | 1. | 54 | 1. | 43 | |||||
14 | 16 | .3 | 9 | 13. | 7. | 6. | 7. | 6. | 5 | 5. | 1 | ||||||||||
ο Baser der Feuchtmahlung und Rnetung(Min) C | 25 | 2 | .1 | 60 | 42 | 0 | 16 | 60 | 33 | 0 | 33 | 90 | 51 | 0 | 8 | 60 | 7 | ||||
^ Schüttdichte (kg/1) | 14 | .5' | 1. | «9 | 1. | 6 | 1. | 1 | 1. | 4 | 1. | 3 | 1. | 8 | 1. | 5 | |||||
CD ca Kornverteilung bis +6 Maschen |
43 | ) | .4 | 3 | .9 | 4. | .5 | 6. | .6 | 4. | 7 | 7. | 3 | 5. | 0 | 4. | 2 | ||||
^ «la- (%) 6 B 10 " | 46 | .4 | 19. | .3 | 6. | .2 | 18 | .6 | 15- | .5 | 19. | .0 | 21. | ■ 8 | 19. | .8 | cn m |
||||
gefüllte (außer Koks)10 "28 " | 6 | .6 | 15- | .0 | 13. | .2 | 29. | .0 | 30. | ■ 3 | 39- | .6 | 48. | .3 | OO | ||||||
Rohstoffe 28 " 48 w | 12 | .8 | 8 | .7 | 7 | .3 | 14 | .5 | 15 | .2 | 14. | .8 | 13- | .1 | CO | ||||||
48." 100 n | 18 | .8 | 14 | .3 | 11 | .4 | 14 | .0 | 10 | .6 | 9. | .9 | 5- | .3 | ro | ||||||
100 " 200 n | 15 | 5 | 17 | .2 | 11 | .1 | 9 | .3 | 6 | .7 | 4 | .3 | 3 | .3 | OO | ||||||
200 " 325 M | 6. | .2 | 12 | .5 | 16 | .5 | 3 | .6 | 2 | .6 | 1 | 2 | |||||||||
-325 | 14 | .2 | 21 | .4 | 13 | .5 | 9 | .1 | 8 | .6 | 2 | 3 | |||||||||
-325 n | 54 | 65 | 72 | 34 | 49 | 9 | 31 | ||||||||||||||
(gespült] | |||||||||||||||||||||
Test No. | Feucht igke it sgehalt | (*) | 5 | 8 | - | 16 | 19 | 31 | 55 | 22 | 25 |
der Charge - | 680 | ||||||||||
Dicke der Chargen- | (mm) | 18.0 | 14.1 | 20.2 | 14.2 | 15.3 | 11.5 | 10.8 | 9.7 | ||
s chicht | (m^/rnin) | ||||||||||
Sinter- Luft menge bedingung |
268 | 208 | 435 | 255 | 185 | 198 ■ | 175 | 195 | I8O | ||
Unterdruck unter | (mm W.S.) | 1.0 | 5.7 | 1.5 | 5.3 | 2.5 | 4.2 | 4.5 | 8.7 | ||
ο dem Rost | |||||||||||
700 | 670 | 700 | 650 | 665 | 520 | 460 | |||||
m Max. Auslaß- | (oc) | ||||||||||
• Gastemperatur | |||||||||||
450 | 462 | 385 | 500 | 625 | 570 | 560 | |||||
^ · Gesinterte
Gesinterte
Produkte (+10 mm in kg) 10.0 16.9 12.9 I8.0 16.5 18.8 14.5 14.0
Dehnfähigkeit (#) 37-7 62.8 50.4 67.5 65.4 68.3 54.2 51^7
Ergebnisse Bruchfestigkeit (#) 56.2 69.4 68.4 68.7 66.5 64.8 66.2 67,2
Ergebnisse Bruchfestigkeit (#) 56.2 69.4 68.4 68.7 66.5 64.8 66.2 67,2
Ergiebigkeit (kg/min) 0.29 0.94 0.30 1.16 0.95 2.09 2.25 2.54
cn 00 co
Aus den Resultaten der Tests, beispielsweise bei denen, wo Pyritschlacke bezw. Pyritschlacke + Staubschlamm bezw.
Pyritschlacke + Staubschlamm + Hämatiterz verwendet wurde, ergibt sich, daß das Sinterungsverfahren durch die Feuchtmahlung
und -knetung der Rohstoffe wesentlich verbessert wurde. Eine derartige Verbesserung lässt sich durch den
Anstieg der Schüttdichte der Charge und die Luftmenge, die Verminderung des Feinkoksanteiles und des Feuchtigkeitsgehalts
der Charge und die Dicke der Chargenschicht, die Verküraung der Sinterungszeit und den Anstieg der
Ergiebigkeit erkennen. Insbesondere ergab sich aus der Feuchtmahlung und -knetung ein Anstieg für die Schüttdichte
um 10 - 20$, eine Erhöhung der Luftmenge um das
2 bis 4-fache, eine verminderung des Feinkoksanteils um 20 - 50$, eine Verminderung der Sinterungszeit um 50 bis
60 Sekunden und ein Anstieg der Ergiebigkeit um das 2 bis 4-fache. Daraus ergibt sich einwandfrei, daß die Feuchtmahlung
und -knetung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
im Vergleich zu jeder bisher vorgeschlagenen oder'bereits
versuchsweise durchgeführten Verbesserung der üblichen Sinterungsverfahren überragende Ergebnisse zeitigt.
Unter industriellen Gegebenheiten treten die Wirkungen des erfindungsgemäßen Verfahrens noch wesentlich stärker
hervor, als sich dies aus den vorbeschriebenen Tests ergeben kann, da eine genaue und gleichmäßige Steuerung der
verschiedenen Sinterungsbedingungen, wie der Zustand des Rohmaterials einschließlich des Feuchtigkeitsgehaltes des
Feinkoksanteils, der Dicke der Chargenschicht, der Luft menge, der Durchlaufgeschwindigkeit der Sinterungeeinrichtung usw., sich bei der industriellen Ausbildung wesentlich
leichter durchführen lässt. Außerdem intensiviert der Einsatz von Kugel- oder Stabmühlen die Wirkung der Feuchtmahlung
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und -knetung in starkem Maße, sodaß bereits dadurch die Auswirkungen der Feuchtraahlung und -knetung wesentlich
stärker beeinflusst werden als bei den vorbeschriebenen Tests,
Die Auswirkungen der Feuchtmahlung und -knetung bei den
Tests, bei denen Hämatiterz allein verwendet wurde, traten nicht so zu Tage wie bei den vorbeschriebenen drei Tests.
Immerhin wurde der Feinkoksanteil und die Sinterungszeit
um IG - 20Ji herabgesetzt und die Ergiebigkeit stieg in
diesem Falle um etwa 15#, Eine derartige Verbesserung
bedeutet unerwartete Auswirkungen auf die Sinterung in industriellen Ausmaße,
Die überragende Verbesserung der Sinterfähigkeit der Feinrohstoffe
durch die Feuchtmahlung und -knetung wird hauptsächlich dadurch hervorgerufen, daß kompakt erstarrte Teilchen
in einem durchlüfteten Zustande ausgebildet werden und infolgedessen sowohl die Schüttdichte wie die Durchlässigkeit
derartiger Feinstoffe gleichzeitig ansteigen. Dadurch steigen die Festigkeit und die Ergiebigkeit des gesinterten
Erzes, und feinere Erze, selbst Feinsterze lassen sich in sinterfähige Rohstoffe mit ausgezeichneten Eigenschaften
umwandeln. Wie Tabelle 2 zeigt, steigt der Anteil von Feinst· erz in der Größenordnung von -525 Maschen infolge der Feuchtmahlung
und -knetung etwas an, während die Schüttdichte infolge der Ausbildung kompakt erstarrter Teilchen ansteigt
und gleichzeitig auch die Durchlässigkeit verbessert wird. Es kann daher mit Gewißheit festgestellt werden, daß die
Feuchtmahlung der Rohstoffe, welche mit einem Kneten einhergeht, die Ausbildung erstarrter Teilchen beschleunigt und
dadurch die Sinterfähigkeit der Rohstoffe verbessert. Abgesehen
davon beschleunigt der Zusatz eines Bindemittels,
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wie beispielsweise Kaiaiumhydroxyd (Kalkstaub) oder Benonit
die Erstarrung der Glundpartikelohen. Sine derartige Verbesserung
der Schüttdichte und der Durchlässigkeit der Rohstoffe durch Ausbildung der erstarrten Partikelchen lässt
"sich nur durch die Feuchtmahlung zusammen mit intensivem Kneten und Durchrühren in feuchtem Zustande, jedoch auf
keinen Fall durch irgendwelche herkömmlichen Trocken- oder Naßmahlverfahren erreichen, obwohl diese Verfahren unter
Umständen eine wirksamere Mahlung ergeben. Die erwähnten technischen Besonderheiten lassen sich nur durch die erfindungsgemäße
Feuchtmahlung und -knetung erreichen, jedoch nicht durch irgendeine andere Behandlung.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren werden für die Sinterung
vorgesehende Rohstoffe, welche vorzugsweise im allgemeinen technischen Sinne grobkörnig sein sollten, einer
beispiellosen Knetbehandlung durch eine Mahlmühle unterworfen. Durch diese Behandlung lassen sich nunmehr Feinoder
Feinsterze, wie Pyritschlacke, bei der Stahlveredlung zurückgewonnene stäube und dergl., welche bisher nur sehr
schwierig oder sogar unmöglich durch eines der bisher üblichen Sinterungsverfahren behandelt werden konnten, sehr
wirkungsvoll sintern. Außerdem bestätigt sich, daß das erfindungsgemäße Verfahren sehr vorteilhaft für Groberz
eingesetzt werden kann. Außerdem können schlammige Stoffe mit einem hohen Feuchtigkeitsgehalt, wie beispielsweise
der durch das Naßverfahren aus dem Stahlkonvertergas zurückgewonnene staub, praktisch in dem Zustand, in dem sie gerade
anfallen, ohne Einsatz irgendwelcher Trockenbehandlung verwendet werden, indem sie mit anderen Stoffen mit einem vergleichsweise
niedrig·» Feuchtigkeitsgehalt wie Feinerz, Pyriteohlackt und dtrgl. vermischt werden, eodafl der duroh-Bchnittlioh·
Feuchtigkeitsgehalt dieser Mischung den naoh-
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folgenden Behandlungen angepasst werden kann. Der am besten
geeignete Feuchtigkeitsgehalt der Sintercharge für die Feuchtmahlung und-knetung ändert sich entsprechend den
Eigenschaften in.Bezug auf die Körnung und die Wasserabsorption, liegt gewöhnlich jedoch zwischen 10 und 15#.
Beispielsweise ergibt bei Verwendung von Staub aus der Stahlraffinerie mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 30#
der Zusatz von Pyritschlacke mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa ~$% in etwa der geliehen Menge oder etwas größerer
Menge als der Staub, durchaus zufriedenstellende Resultate, Man kann als Teil der Mischung und zur Erzielung ausgezeichneter
Resultate wie der Verbesserung der se lbstf lie/Senden
Sinterung und Verminderung des Brennstoffverbrauchs durch Feuchtmahlung und -knetung auch andere Feinerze verwenden,
wie beispielsweise Hochofenstäube, Kalziumverbindungen oder Kohlenstoffe.
Wenn der Feuchtigkeitsgehalt des Feinerzes oder der behandelten Rohmaterialmischung sehr niedrig ist, sollte er
durch Zusatz von Wasser vor der Feuchtmahlung und -knetung entsprechend angepasst werden. Die Fein- oder Feinsterze,
welche in feuchtem Zustande bei einem geeigneten Feuchtigkeitsgehalt gemahlen und geknetet wurden, können mit Groberz,
Feinkbks und rückläufigen Feinstoffen vermischt werden, wobei der Feuchtigkeitsgehalt in irgendeinem üblichen Mischer
wie beispielsweise einem Trommelmischer vor der eigentlichen
Sinterung eingestellt wird. Da Feinerz mit einem geeigneten Feuchtigkeitsgehalt nach der Behandlung durch
Feuohtmahlung und -knetung erstarrte.-Partikelohen enthält,
kann es als gutes Ausgangsmaterial für die Sinterung eingesetzt werden. Außerdem wirken sioh die verbesserten Granulierungsmerkm&le
nooh stärker aus, wenn das Erz mit anderen Rohstoffen in einem Trommelmischer oder dergl. vermischt
001843/0377
wird. Infolgedessen ist die Granulierung nicht
erforderlich. Da das feuchtgemahlene und -geknetete Feinerz sich jedoch leicht granulieren lässt, lassen
sich die Wirkungen durch Granulierung seiner Mischung mit Groberz, Feinkoks, rückläufigen Feinstoffen usw.
mittels eines kleinenG#e>nuiators nach Figur k oder 5
noch weiter verbessern.
Wie bereits erwähnt, lassen sich nicht nur Fein- oder Feinsterze, die bisher als ungeeignet für eine Sinterung
angesehen wurden, sondern auch Groberze, klebrige Erze, Hochofenstäube, Kalziumverbindungen, Brennstoffe wie
Feinkoks und rückläufige Feinstoffe mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens einwandfrei behandeln. Dabei
ergibt sich-durch das erfindungsgemäße Verfahren eine
höhere Ergiebigkeit bei geringerem Brennstoffverbrauch, während gleichzeitig eine Qualitätsverbesserung erzielt
wird.
Schließlich darf nicht übersehen werden, daß das erfindungsgemäße Verfahren für verschiedene Rohstoffe zur
Herstellung von Nichteisenmetallen wie von Eisen eingesetzt werden kann.
Ansprüche:
00 9 84 3/0377
Claims (6)
1. Verfahren zum Sintern von metallhaltigen Feinerzen, dadurch gekennzeichnet, daß vor der eigentlichen Sinterung
die Rohstoffe in feuchtem Zustande gemahlen und geknetet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das metallhaltige Peinerz mit den jeweiligen Erfordernissen
entsprechenden anderen Rohstoffen, wie Zuschlägen, Peinkoks und rückläufigen Peinstoffen vor dem Mahlen und
Kneten in feuchtem Zustande vermischt wird.
J5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das in feuchtem Zustande gemahlene und geknetete Gemisch nochmals mit den jeweiligen Erfordernissen entsprechenden
anderen Rohstoffen, wie Zuschlägen, Peinkoks und rückläufigen Peinstoffen vermischt wird, bevor es
gesindert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als metallhaltiges Feinerz Rohstoffe verwendet werden,
wie sie zur Herstellung von Eisen- und Nichteisenmetallen benötigt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch.gekennzeichnet,
daß das Mahlen und Kneten in feuchtem Zustande mittels Stab- oder Kugelmühlen mit am Umfang angeordneten Auslassen
durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in feuchtem Zustande gemahlene und geknetete
Rohmaterial vor der Sinterung granuliert wird.
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7* Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
das das granulierte Rohmaterial entsprechend den Jeweiligen
Erfordernissen nochmals mit anderen Rohstoffen
wie Qrob&rzeji, 'Zusehlägen, Peinkoks und rückläufigen
Feinstoffen vermischt wird und dann die gesamte Masse
gesindert wird,
8* verfahren nach Anspruch J5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Rohmaterialgemisch vor der Sinterung granuliert wird.
Patentanwalt Dr. W. AndreJewski.
'Ö S S 4 3 / 0 3 7 7
Le©fseif
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8340 | Patent of addition ceased/non-payment of fee of main patent |