DE19509366A1 - Verwertung von Eisenoxid und Eisen enthaltendem, staub und sandartigem Material - Google Patents
Verwertung von Eisenoxid und Eisen enthaltendem, staub und sandartigem MaterialInfo
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- C22B1/242—Binding; Briquetting ; Granulating with binders
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verwertung von überwiegend Eisen enthalten
den Stäuben (elementar oder als Oxid oder in Mischung), insbesondere von feinteili
gem Material aus einer einer Gießerei zugeordneten Putzerei.
In einer Gießerei und dabei insbesondere in der zugehörigen Putzerei fallen bei den
dort auszuführenden Tätigkeiten erhebliche Mengen an Eisen enthaltendem, staub-
und sandartigem Material an. Zu den in der Putzerei ablaufenden, stauberzeugenden
Tätigkeiten gehören Arbeiten wie das Abtrennen von Kreislaufmetall (Eingüsse, Gieß
läufe, Ausschnitte und dergleichen werden vom Werkstück entfernt), das Entsanden
und Entkernen der Werkstücke sowie wie die Beseitigung aller Gießgrate.
Das sich beispielsweise dabei ergebende, überwiegend aus Eisen und Eisenoxiden
(FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄) bestehende Staubmaterial enthält außerdem ca. 15-20% Si
liziumdioxid (SiO₂) und in geringem Umfang auch mineralische und schwermetallische
Bestandteile. Aufgrund gesetzlicher Bestimmungen sind solche Stäube auf gesonderte
Weise zu entsorgen, wozu sie üblicherweise gesammelt und schließlich auf dafür
geeignete Deponien verbracht werden.
Die Aufgabenstellung der hier vorgestellten Erfindung besteht darin, für derartigen
Eisenstaub, und insbesondere den in Putzereien anfallenden, eine unbedenkliche, vor
teilhafte und möglichst einfach praktizierbare Verwertungsmöglichkeit anzugeben.
Diese Aufgabe wird gemäß vorliegender Erfindung dadurch gelöst, daß
- a) eine geeignete Menge gesammelten Staubes mit einem Bindemittel und not wendigenfalls Wasser - bei einem trockenen Bindemittel - zu einem Mischgut aufbe reitet wird und
- b) aus dieser Masse durch Formen und Trocknen verfestigtes, steinartiges Mate rial, vorzugsweise in Brikettgestalt, gewonnen wird und
- c) die derart gebildeten Steine/Briketts als Bestandteil des kalten Satzes (= Sum me aller eisenhaltigen Materialien pro Einsatzcharge für einen Schmelzofen) - unter Ersetzung anderer eisenliefernder Materialien - in einen Schmelzofen, vorzugsweise einen Schachtofen, eingebracht werden.
Die erfindungsgemäß hergestellten, "synthetischen Eisensteine" bestehen im Mittel aus
- - 60 bis 75% oxidiertem und elementarem Eisen (z. B. Eisenpartikel mit äußerer Oxidschicht)
- - 30 bis 10% Siliziumdioxid
- - 0 bis 2% sonstige Metalloxide und mineralische Verbindungen,
- - 0 bis 15% flüchtige Bestandteile, insbesondere kohlenstoffhaltige Stoffe sowie 4 bis 16% Bindemittel.
Als Bindemittel kommt erfindungsgemäß bevorzugt (Bau-)Zement zum Einsatz, wobei
mit Zement zusätzlich Wasser zur Aufbereitung anzuwenden ist. Mit Zement werden
die Anforderungen an Formstabilität und Festigkeit in besonders ausgeprägter Weise
erreicht. Es ist jedoch auch der Einsatz anderer, für Sande und Stäube geeigneter, be
reits feuchter Bindemittel, wie z. B. Wasserglas oder auch Sulfitablauge denkbar (vgl.
hierzu DE 43 08 294).
Mit der Erfindung ergibt sich also die Möglichkeit, aus üblicherweise nicht weiter nutz
barem, eisenhaltigem Staub einen günstig handhabbaren Rohstoff, nämlich einen syn
thetischen Eisenstein für die eisenerzeugende Industrie zu gewinnen.
Diese Möglichkeit ergibt sich aus der erfindungsgemäßen Feststellung, daß sich aus
dem besagten Material mit bestimmten Bindemitteln, beispielsweise und insbesondere
Zement, ein sehr formstabiles, kompaktes und auch bei höheren Temperaturen noch
ausreichend zusammenhaltendes, steinartiges Material herstellen läßt. Diese Stabili
tätseigenschaften sind die Voraussetzung dafür, daß derartiges Material mit anderen
Einsatzbestandteilen in einen Schmelzofen und insbesondere einen Schachtofen
(Hochofen, Kupolofen) eingebracht werden kann, da die Einsatzbestandteile zumindest
zunächst - z. B. zur Gewährleistung einer günstigen Gasdurchlässigkeit in den Schäch
ten von Schachtofen - formstabil bleiben sollten (vgl. z. B. DE-OS 41 22 381, insbeson
dere Spalte 1).
Die bisher bekannten Einsatzmaterialien für Schacht- und sonstige Schmelzöfen sind
Roheisenmasseln, Stahlschrott, Gußbruch und gießereieigenes Kreislaufmaterial. Auch
Spänebriketts aus der mechanischen Bearbeitung von Gußeisen und Stahl werden
heute verwendet.
Als neues Einsatzmaterial wird erfindungsgemäß der synthetische Eisenstein zur
Verfügung gestellt, der alternativ zu den obengenannten Einsatzmaterialien verwendet
werden kann. Aus ca. 1000 kg synthetischen Eisenstein können in einem Schmelzofen
ca. 300 bis ca. 500 kg Gußeisen gewonnen werden.
Als besonders günstig für den Brikettierprozeß hat es sich erwiesen, wenn zur Staub
menge 4 bis 16 Gew.-% und vorzugsweise 6 bis 12 Gew.-% Bindemittel, insbeson
dere Zement, zugemischt werden (Angaben beziehen sich auf die Trockengewichte).
Hinsichtlich der herzustellenden Brikettgröße hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn
äußere Abmessungen in der Dimension zwischen 5 bis 25 cm hergestellt werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert:
In einer Kupolofenanlage mittlerer Größe (Ofendurchmesser ca. 900 mm in der Wind formenebene) wird in einer üblichen Betriebsweise mehr oder weniger regelmäßig ein Einsatz von etwa 600 kg eingebracht. Dieser Einsatz setzt sich aus dem etwa 500 kg um fassenden kalten Satz, also aus Eisenmaterial wie Roheisen, Schrott, Gußbruch und dergleichen, sowie 55 kg Satzkoks, 18 kg Kalksteinen und zusätzlich etwa 25 kg schlackebildenden Materialien, z. B. Kieselsteinen, zusammen. Im Standardfall werden etwa 12 derartige Einsätze stündlich in den Kupolofen eingebracht.
In einer Kupolofenanlage mittlerer Größe (Ofendurchmesser ca. 900 mm in der Wind formenebene) wird in einer üblichen Betriebsweise mehr oder weniger regelmäßig ein Einsatz von etwa 600 kg eingebracht. Dieser Einsatz setzt sich aus dem etwa 500 kg um fassenden kalten Satz, also aus Eisenmaterial wie Roheisen, Schrott, Gußbruch und dergleichen, sowie 55 kg Satzkoks, 18 kg Kalksteinen und zusätzlich etwa 25 kg schlackebildenden Materialien, z. B. Kieselsteinen, zusammen. Im Standardfall werden etwa 12 derartige Einsätze stündlich in den Kupolofen eingebracht.
Erfindungsgemäß ergibt sich nun folgendes: Der in der Putzerei anfallende Staub, der
in aller Regel ca. 70 Gew.-% Eisen und Eisenoxid und im übrigen im wesentlichen SiO₂
enthält, wird gesammelt. Einer abgewogenen Menge dieses trockenen Staubes wird im
weiteren eine 8% des Staubgewichtes entsprechende Menge an üblichem Zement zu
gemischt und diese Mischung unter Wasserzugabe zu einem brikettierfähigen Mischgut
aufbereitet. Die Wassermenge ist wenig kritisch, sie ist jedoch vorteilhaft so abzu
stimmen, daß die Brikettform nach einmaligem Pressen erhalten bleibt; andernfalls ist
die erhaltene Masse aufgrund ihrer Dünnflüssigkeit in entsprechende Formen einzu
bringen und für eine geeignete, einleitende Trocknungsphase darin zu belassen. Im
Grundsatz ergeben sich dann Trocknungszeiten von zwei bis fünf Tagen - abhängig
vom Wassergehalt und den Umgebungsbedingungen. Nach vollendetem Aushärtungs
prozeß weisen die - günstig etwa zwischen 7 und 20 cm Außenmaß aufweisenden -
Eisenoxid-Briketts die für den Transport und die Anwendung geeignete Abrieb- und
Formstabilität auf und sind dann besonders vorteilhaft in einem gußeisenerzeugenden
Kupolofen einsetzbar.
Für einen Kupolofen ist nun erfindungsgemäß ein Einsatz zusammenzustellen, der -
abweichend vom oben beschriebenen - z. B. etwa 240 kg des synthetischen Eisen
rohstoffs enthalten kann, wobei die übrigen Eisenmaterialien im kalten Satz um eine
äquivalente Menge hinsichtlich des entstehenden Eisens - nämlich um 80 bis 120 kg -
zu reduzieren sind. Der Anteil von synthetischen Eisensteinen im kalten Satz sollte -
zur Erhaltung eines vorteilhaft ablaufenden Schmelzbetriebs - 50% nicht übersteigen.
Im übrigen kann der oben beschriebene Einsatz unverändert zur Anwendung kommen.
Die eingesetzten Briketts ergeben dabei nach vorliegenden Erfahrungen keinerlei Ver
schlechterung im Ofen betrieb. Der Briketts enthaltende Einsatz sinkt wie üblich im
Ofenschacht durch die Vorwärmzone in die Schmelzzone ab, die Briketts schmelzen
dort auf und der oxidische Anteil wird durch die dort herrschenden, reduzierenden
Bedingungen zum Großteil zu Eisen umgebildet. Nichteisenbestandteile der Briketts,
insbesondere mineralische, werden bevorzugt in Schlacke umgewandelt, während
sonstige Bestandteile auch mit dem Ofenwind ausgetragen werden können, wobei sie
im Falle von Partikeln schließlich in der zugehörigen Filteranlage aufgefangen werden.
Als erfindungsgemäßer Vorteil ist besonders hervorzuheben, daß die bisher anfallen
den Entsorgungskosten für besagtes Staubmaterial, also insbesondere auch für Putze
reistäube, nahezu gänzlich vermieden werden können. Dabei sei darauf hingewiesen,
daß die Produktionskosten für die erfindungsgemäßen Briketts ca. 50,- DM pro Tonne
betragen, wobei je Tonne dieser Briketts 300 bis 500 kg Guß oder Roheisen gewinn
bar sind und dies an anderer Stelle - aufgrund der Reduzierung des Rohstoffgrund
bedarfs - zu weiteren Einsparungen führt.
Die erfindungsgemäßen Eisensteine können mit gutem Erfolg auch in anderen Schacht
Öfen (Hochöfen) sowie auch in Tiegel-, Drehtrommel- und Elektrolichtbogenöfen ein
gesetzt werden. Bei den letztgenannten ist jedoch die Eisenausbeute aufgrund der dort
gegebenen, weniger reduzierenden Bedingungen niedriger als in Schachtöfen.
Claims (5)
1. Verfahren zur Verwertung von überwiegend Eisen enthaltenden Stäuben
(elementar oder als Oxid oder in Mischung), insbesondere feinteiligem Material aus
einer einer Gießerei zugeordneten Putzerei,
dadurch gekennzeichnet, daß
- a) eine geeignete Menge gesammelten Staubes mit einem Bindemittel und not wendigenfalls Wasser zu einem Mischgut aufbereitet wird und
- b) aus diesem Mischgut durch Formen und Trocknen verfestigtes, steinartiges Material, vorzugsweise in Brikettgestalt, gewonnen wird und
- c) die derart gebildeten Steine/Briketts als Bestandteil des kalten Satzes (= Sum me aller eisenhaltigen Materialien pro Einsatzcharge für einen Schmelzofen) - unter Ersetzung anderer eisenliefernder Materialien - in einen Schmelzofen, vorzugsweise einen Schachtofen, eingebracht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verwertung der
synthetischen Steine in einem Kupolofen erfolgt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
als Bindemittel Zement verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Herstellung des Mischgutes zum Staub 4 bis 16 Gew.-%, vorzugsweise 6 bis 12 Gew.-%,
Bindemittel, insbesondere Zement, - bezogen auf das Trockengewicht - zugemischt
werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
steinartiges Material bzw. Briketts mit äußeren Abmessungen in der Dimension von
5 bis 25 cm hergestellt wird bzw. werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995109366 DE19509366A1 (de) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | Verwertung von Eisenoxid und Eisen enthaltendem, staub und sandartigem Material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995109366 DE19509366A1 (de) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | Verwertung von Eisenoxid und Eisen enthaltendem, staub und sandartigem Material |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19509366A1 true DE19509366A1 (de) | 1996-09-19 |
Family
ID=7756732
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1995109366 Ceased DE19509366A1 (de) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | Verwertung von Eisenoxid und Eisen enthaltendem, staub und sandartigem Material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19509366A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0861909A1 (de) * | 1997-02-28 | 1998-09-02 | Wishbone Investments Limited | Verwendung eines Briketts aus mit einem hydraulischen Bindemittel verfestigten Giessereiabflällen als Einsatzmaterial für Schmelzöfen einer Eisengiesserei |
FR2795400A1 (fr) * | 1999-06-22 | 2000-12-29 | Technologica | Materiau composite agglomere a base de poussieres riches en oxydes metalliques |
Citations (5)
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DE3519415A1 (de) * | 1984-05-30 | 1985-12-05 | Nippon Kokan K.K., Tokio/Tokyo | Verfahren zur herstellung ungebrannter agglomerate |
DE4122381A1 (de) * | 1991-07-05 | 1993-01-07 | Linde Ag | Verfahren zum betreiben eines kupolofens |
DE4308294A1 (de) * | 1993-03-16 | 1994-09-22 | Linde Ag | Brikett zur Anwendung als schlackebildendes Material in Schmelzöfen und Herstellungsverfahren dafür |
DE4416699A1 (de) * | 1993-06-04 | 1994-12-08 | Linde Ag | Verfahren zur Verwertung von metallischem Restmaterial, insbesondere Spanmaterial, in Schmelzöfen |
-
1995
- 1995-03-15 DE DE1995109366 patent/DE19509366A1/de not_active Ceased
Patent Citations (5)
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Non-Patent Citations (1)
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Legal Events
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