DE2040767A1

DE2040767A1 - Verfahren zur Herstellung von Pellets bzw. Briketts aus Branntkalk

Info

Publication number: DE2040767A1
Application number: DE19702040767
Authority: DE
Inventors: Albrecht Dipl-Ing Dr Christern; Franz Dipl-Ing Kaup; Guenter Dipl-Ing Kolzarek
Original assignee: Rheinische Kalksteinwerke GmbH
Current assignee: Rheinische Kalksteinwerke GmbH
Priority date: 1970-08-17
Filing date: 1970-08-17
Publication date: 1972-03-02

Description

Verfahren zur Herstellung von Pellets bzw. Briketts aus Branntkalk Die Kompaktierung insbesondere von pulverigen und feinkörnigen Massengutern gewinnt in der industriellen Fertigung zunehmend an Bedeutung. Der wesentlichste Vorteil kompaktierter Güter liegt in ihrer weitgehenden Staubfreiheit bei der Verladung, bei der Umlagerung und bei der Verwendung dieser Stoffe. Die Stahlindustrie benötigt als Zuschlagstoffe für die Konverter Kalk zur schnellen und vollständigen Schlackenbildung. Dieser galk muß daher einerseits sehr reaktionsfähig sein, andererseits darf er jedoch nicht beim Verblasen des Roheisens ausgetragen werden. Man hat daher bisher im wesentlichen Stückkalk bestimmter Körnungen eingesetzt, um den Verlust an ausgeblasenem CaO klein zu halten.
Dieser Stückkalk wird Jedoch beim Verladen, Bunkern und Dosieren teilweise wieder zu FeinmateriaL zerrieben.
Es bestand daher die Aufgabe, Pellets bzw. Briketts aus Branntkalk mit genttgender Festigkeit herzustellen.
Branntkalk läßt sich Jedoch nicht ohne weiteres brikettieren. Es ist Jedoch bekannt, daß sich Calciumhydrozyd, also trocken gelöschter Kalk, gut zu Briketts verdichten läßt. Durch den hohen Wassergehalt und die beim Zuschlagen zum Roheisen durch Dehydratisierung entstehende Abkuhlung und die damit verbundene Gefahr der Wasserstoffbildung sind Briketts aus gelöschtem Kalk nicht brauchbar.
Andererseits zeigte sich bei eingehenden Versuchen, daß der Zusatz einer tragbaren Menge an Calciumhydroxyd zum CaO die Festigkeitseigenschaften der Briketts nicht wesentlich verbessert. Andere bei der Brikettierung übliche Bindemittel wie Ol oder Paraffin ergaben ebenfalls beim Kompaktieren von CaO keine befriedigenden Ergebnisse, sofern die Mengen der Bindemittel in vertretbaren Grenzen gehalten wurden.
Uberraschenderweise wurde gefunden, daß man Pellets bzw.
Briketts mit befriedigender Festigkeit aus Branntkalk herstellen kann, wenn man den Branntkalk vor der Kompaktierung mit Wasserdampf bis zu einem Hydratwassergehalt des Kalkes zwischen 1 und 10 Gew.% behandelt. Im allgemeinen wird es Jedoch genügen, die Behandlung mit Wasserdampf bis zu einem Hydratwassergehalt von 5 ffi durchzuführen. Als Material für die Kompaktierung verwendet man zweckmäßig ein durch Brechen bzw. Mahlen erhältliches Korngemisch mit Korngrößen von 0 bis 6 mm, vorteilhaft von 0 bis 3 mm. Dabei sollte insbesondere der Feinanteil - O bis 0,25 mm - 50 % nicht übersteigen.
Für die Dampfbehandlung wird zweckmäßig ein Sattdampf mit Temperaturen zwischen 120 und 200°C verwendet. Die Menge des Dampfes bzw. die BedampfungszeSt richtet sich selbstverständlich nach den angewendeten Temperatur/Druck-Bedingungen und kann in einfacher Weise für eine bestimmte Dampfbehandlungstemperatur mit bestimmter CeO-Beschickung durch Analyse des dampfbehandelten Kalkes ermittelt werden.
Uberraschenderweise zeigte sich, daß bei den durchgeführten Versuchen mit einer Walzenpresse von 800 mm Durchmesser eine Verdoppelung der Umfangsgeschwindigkeit keinen nennenswerten Einfluß auf die Festigkeit der aus dampftehandeltem 05D erhältlichen Brikette hat. Der Walzendurchmesser hatte nur einen geringen Einfluß auf die Kompaktierbarkeit des Materials.
Die in der folgenden Tabelle aufgezeigten Versuchsergebnisse wurden mit einer Walzenpresse mit Walzendurchmesser von 800 mm und einer Umfangsgeschwindigkeit der Walzen von 0,17 m/sek. bei Preßkräften von 8 bis 10 t/cm durchgeführt.
Das Formvolumen betrug 14 cm3. Die Angabe "Ganze Briketts (*)" gt den Anteil an ordnungsgemäß gepreßten Briketts, bezogen auf die Kapazität der Walzenpresse, wieder. Die Angabe "Fallhöhe ohne Bruch (m) n wurde folgendermaßen ermittelt: Die kissenartigen Briketts wurden um ihre kürzeste Achse in Drehung versetzt und danach aus verschiedenen Höhen auf einen Betonsockel fallengelassen. Die Fallhöhe wurde angegeben, bei welcher nach fünf aufeinanderfolgendenversuchen mit Jeweils frischen Briketts kein Bruch auftrat. Die Angabe "Punktfestigkeit (kg)" wurde durch Druckbelastung der zwischen planparallelen Flächen befindlichen Briketts ermittelt. Die Angabe RT bedeutet Raumtemperatur (etwa 20°C). Die Versuche Nr. 7, 9, 10 und 11 sind als Vergleichsversuche anzusehen, die zun Teil unter Benutzung üblicher Bindemittel durchgeführt wurden. Beim Versuch Nr. 7 wurde Calciumhydroxyd (Hydrat) zugesetzt. Im Vergleich zu Versuch Nr. 7 soll Versuch Nr. 8 zeigen, daß bei etwa gleichem Glühverlust bzw. Wassergehalt die Festigkeit der Briketts durch das erfindungsgemäße Verfahren erheblich besser ist Der Anteil der Aufgabekörnung an der Fraktion O - 0,25 mm lag bei den einzelnen Versuchen Nr. 1 bis 11 wie folgt: 28,0 18,0 21,5 ,4,0 26,0 35,2 33,2 26,0 28,4 28,0 34,0.
Die Versuche zeigen, daß als bevorzugter Bereich für den Hydratwassergehalt des Kalkes der Bereich zwischen 3 und 7 % liegend anzusehen ist.

Beispiele

Versuch Nr. 1 2 3 4 6

Aufgabekörnung (mm #) 0-3 0-5 0-5 0-5 0-6 0-6

CO2 0,2 0,52 0,44 0,64 0,36 0,52

Glühverlust 4,56 5,65 6,93 9,1 4,02 4,54

SiO2 5,38 2,73 2,38 3,54 4,35 3,18

R2O3 % 0,74 0,63 0,60 1,07 0,68 0,77

CaO 88,37 89,96 89,01 83,27 92,46 90,55

MgO 0,53 0,61 0,66 0,55 0,54 0,52

Fe2O3 0,45 0,39 0,35 0,65 0,41 0,34

8-10 8-10 8-10 8-10 8-10 > 10

Preßkraft (t/cm)

150 150 150 130 160 160

Dampftemperatur (°C)

3,7 3,7 3,7 3,7 3,7 3,7

Dampfdruck (atü)

75 85 105 115 150 190

Aufgabetemperatur (°C)

30 30 60 180 10 30

Bedampfungszeit (sec)

85 90 90 90 90 90

Ganze Briketts (%)

Fallhöhe ohne Bruch (m) 1,5 1,5 1,5 2,0 1,5 1,5

Punktfestigkeit (kg) 190 229 220 200 159 187

Brikettgewicht (g) 39,4 41,3 35,5 41 37,9 42,0

2,36 2,26 2,14 2,22 2,18 2,33

Dichte (g/cm³)

Bindemittelzugabe 1) 1) 1) 1) 1) 1)

1) = Dampf

Versuch Nr. 7 8 9 10 11

Aufgabekörnung ((mm #) 0-6 0-5 0-5 0-3 0-5

CO2 0,52 0,4 0,44 0,2 0,64

Glühverlust | 3,02 3,21 3,87 4,56 9,1

SiO2 | 3,29 | 4,35 | 4,35 | 5,38 | 3,54

R2O3 % % | 0,75 0,68 0,68 0,74 1,07

CaO 92,00 92,46 92,46 88,37 83,27

MgO 0,51 0,54 0,54 0,53 0,55

Fe2O3 0,41 0,41 0,41 0,45 0,65

Preßkraft (t/cla) 8-10 8-10 8-10 8-10 8-10

Dampftemperatur (°C) 160

Dampfdruck (atü) 3,7

Aufgabetemperatur (°C) RT 135 110 RT

Bedampfungszeit (sec) 10

Ganze Briketts (%) 80 90 90 80 85

Fallhöhe ohne Bruch (m) 0,75 1,O 0,8 0,6 0,3

Punktfestigkeit (kg) 79 148 90 94 61,5

Brikettgewicht (g) 42,0 37,4 35,9 41,8 36,4

Dichte (g/cm³) 2,33 2,15 2,12 2,41 2,22

Bindemittelzugabe 2) 1) 3) 4) 5)

1) n Dampf 2) - 10 Gew.% Hydrat 3) ç 2 % Paraffin 4) a G,2 % Aethylen-Glykol 5) = 2 % Leichtöl

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von Pellets bzw. Briketts aus Branntkalk, dadurch gekennzeichnet, daß der Branntkalk vor der Kompaktierung mit Wasserdampf bis zu einem Hydratwassergehalt des Kalkes zwischen 1 und 10 Gew.% behandelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß gesättigter Wasserdampf mit Temperaturen zwischen 120 und 2000C angewendet wird.
3. Verfahren nach-Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Branntkalk Korngrößen wischen 0 und 6 mm, vorzugsweise zwischen 0 und 3 mm, aufweist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Branntkalkes an Korngrößen zwischen 0 und 0,25 mm nicht mehr als 50 Gew.% beträgt.