DE2154955B2

DE2154955B2 - Verwendung von Braunkohlenkokspellets für die Sinterung und Verfahren zur Herstellung dieser Pellets

Info

Publication number: DE2154955B2
Application number: DE19712154955
Authority: DE
Inventors: F.H. Dr.-Ing. Franke; H.W. Dr.-Ing. Gudenau; Roman Dr.-Ing. 5020 Frechen Kurtz; Werner Prof. Dr.-Ing. Wenzel
Original assignee: Rheinische Braunkohlenwerke AG
Current assignee: Rheinbraun AG
Priority date: 1971-11-05
Filing date: 1971-11-05
Publication date: 1978-12-21
Also published as: DE2154955C3; DE2154955A1

Description

Bei der Verkokung von Braunkohle fallen größere Mengen an Feinstkorn an, dessen Korngröße unter 0,5 mm liegt. Eine wirtschaftliche Verwendung dieses Feinstkorns ist mit Schwierigkeiten verbunden, da für *i die Mehrzahl der industriellen Prozesse, bei denen Koks verwendet werden kann, eine gröbere Korngröße Voraussetzung ist. Dies gilt auch für Sinterungsprozesse, die, wenngleich sie kein sehr grobes Korn erfordern, im allgemeinen nur mit Brennstoffen durchgeführt so werden können, die zumindest überwiegend eine untere Korngrenze nicht unterschreiten. So sollte der überwiegende Teil des Brennstoffes mit einer Korngröße von etwa 03-3 mm vorliegen. Es ist üblich, sie mit dieser Korngröße dem Sintergut vor dem sogenannten Krümelprozeß bzw. während des Krümeins zuzumischen. Es ist somit normalerweise nicht möglich, den bei der Verkokung von Braunkohle anfallenden Feinstkornanteil für die Sinterung zu verwenden, wenngleich Braunkohlekoks als solcher für die Sinterung durchaus ^h" geeignet ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Mittel und Wege zu finden, die es erlauben, das bei der Verkokung von Braunkohle anfallende Feinstkorn wirtschaftlich nutzbar zu machen. ·> >

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung die Verwendung von Braunkohlenkokspellets mit einer Größe von etwa 03-5 mm, vorzugsweise I —3 mm, als Brennstoff für die Sinterung, insbesondere von Eisenerzen, vor. Es hat sich herausgestellt, daß derartige Braunkohlenkokspellets für die Durchführung von Sinterungsprozessen außerordentlich gut geeignet sind. Die Pelletierung kann z. B. auf Pelletiertellern oder in Pelletiertrommeln durchgeführt werden.

Das Stückigmachen von feinstkörnigem Brennstoff ist an sich bekannt So offenbart die DE-OS 20 59 413 ein Verfahren zur Aufbereitung eines festen Brennstoffes, bei welchem Feinstkohle, die in einer Flüssigkeit suspendiert ist, der Einwirkung einer Bindeflüssigkeit ausgesetzt wird mit dem Ergebnis, daß die Partikel sich zu gröberen Agglomeraten vereinigen. Dabei soll zugleich eine Reduzierung des Aschegehaltes der resultierenden Agglomerate erreicht werden. Dieses bekannte Verfahren ist aufwendig und im übrigen überhaupt nur dann wirtschaftlich anwendbar, wenn der Brennstoff von vornherein, z. B. als Ergebnis einer Naßaufbereitung, als Schlamm od. dgL vorliegt Für die Nutzbarmachung von Braunkohlenkoks, der als Feinstkorn vorliegt, ist dieses bekannte Verfahren weder geeignet nuc!i vorgesehen.

Die US-PS 33 77 146 offenbart ein Verfahren zum Pelletieren von Kohle, Eisenoxyd oder Eisenerz, wobei ebenfalls von einem Schlamm ausgegangen wird, aus dessen Feststoffteilchen in einem zweistufigen Arbeitsgang Agglomerate gebildet werden. Auch hier gilt, daß das Verfahren für Braunkohlenkoks, der im allgemeinen in trockener Form, d. h. mit geringem Wassergehalt, vorliegt, weder geeignet noch vorgesehen ist

Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung können für die Sinterung zu verwendende Braunkohlenkokspellets in besonders vorteilhafter Weise dadurch hergestellt werden, daß etwa die Hälfte des für die Pelletierung erforderlichen Wassergehaltes dem feinkörnigen Brennstoff vor dem eigentlichen Pelletiervorgang zwangsweise beigemischt wird. Diese Verfahrensführung trägt den Eigenschaften des Ausgangsmaterials in besonderer Weise Rechnung. Die fragliche Wassermenge kann in der Größenordnung von 12Gew.-% liegen. Für die Zwangsanfeuchtung können Eirich-Mischer verwendet werden. Das auf diese Weise vorangefeuchtete Material wird alsdann auf einen Pelletierteller durch Besprühen mit der restlichen Menge Wasser zu den gewünschten Braunkohlenkokspellets geformt.

Um die Benetzbarkeit des Ausgangsmaterial die bekanntermaßen von seiner Oberfläche und seiner Oberflächenaktivität abhängt, zu beeinflussen, können an sich bekannte Hilfsmittel benutzt verden. Derartige Pelletierhilfsmittel können dem Pelletierwasser oder den Koks zugesetzt werden. Als Pelletierhilfsmittel können öle, Pech, Asphalt, Sulfitablaugen, ggf. bei gleichzeitiger Erhöhung der Behandlungstemperatur, z. B. bei Pech auf etwa 80°C, verwendet werden. Die erhöhte Temperatur soll die Formbarkeit der Mischung günstig beeinflussen.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, daß die Braunkohlenkokspellets nach erfolgter Formgebung zum Zwecke der Härtung durch einen Ausiagerungs- oder Trocknungsvorgang behandelt werden.

Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung besteht auch die Möglichkeit, daß mineralische Bindemittel, wie Tone, Zemente, Ca(OH)?, CaO, verwendet werden, die die Festigkeit der Braunkohlenkokspellets erhöhen. Diese härtenden Bestandteile können dem Feinstkoks entweder vor seiner Anfeuchtung oder nach seiner Anfeuchtung beigemischt werden. Nach der

Formgebung, gegebenenfalls nach erfolgtem Aushärten, können diese Zusätze ein festes zusammenhaltendes Gerüst im Pellet bilden.

Es ist bekannt, daß Brennstoffe mit geringerer Reaktionsfähigkeit sich besser für den Sinterprozeß eignen als solche mit hoher Reaktionsfähigkeit So ist Steinkohlenkoks im allgemeinen besser geeignet als beispielsweise Holzkohle. Das Verfahren nach der Erfindung ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise eine Anpassung von Brennstoffen mit hoher Reaktionsfähigkeit an die Anforderungen des Sinterprozesses. Durch die vorerwähnte Maßnahme der Beimischung mineralischer Bindemittel wird die Reaktionsfähigkeit des resultierenden Braunkohlenkokspellets vermindert Es besteht aber darüber hinaus auch die Möglichkeit, daß, falls erforderlich, eine weitere Verminderung der Reaktionsfähigkeit durch Einbinden mineralischer Stoffe bewirkt wird, um so den nachfolgenden Verhüttungsprozeß positiv zu beeinflussen. Dabei kann es sich um CaCC>2, Schlacken mit CaO-Oberschuß oder Feinerz handeln.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, mineralische Schalen an die Braunkohlenkokspellets anzulagern. Dadurch können gleichzeitig eine Erhöhung der Festigkeit des Pellets und eine Verminderung seiner Reaktionsfähigkeit herbeigeführt werden. Diese sogenannten Schalenpellets können in in sich bekannter Weise auf einem Pelletierteller mit einem sogenannten Puderrand hergestellt werden, wobei in den Puderrand das schalenbildende Material gegeben wird. Dafür können Kalkhydrat, Zement, Feinerz, Konverterstäube usw. Verwendung fi'den.

Die Erfindung wird anhand folgender Beispiele weiter erläutert:

Beispiel I
Gesintert wird ein Eisenerz der folgenden Analyse:

Fe	57,41%
SiO₂	5,72%
Al₂O₃	1,88%
MgO	1,11%
CaO	3,72%

Das Eisen liegt zum überwiegenden Teil als Hämatit (Fe₂O₃) vor.

Als Sinterbrennstoff wird Braunkohlenkoks der folgenden Zusammensetzung verwendet:

C 80%

Asche 12%

Flüchtige Bestandteile 8%

Die Körnung des Braunkohlenkokses liegt zu 95% unter 0,5 mm. Die Zusammensetzung der Sintermischung besteht aus Erz mit 40% Rückgut, 10% Brennstoff und 7,8% Wasser.

Rückgut bedeutet beliebig abgesiebte feinkörnige Bestandteile, die bereits einmal einen Sintervorgang durchlaufen haben.

Die Mischung bzw. der Rolliervorgang erfolgte in einem Eirich-Mischer während 4 Minuten. Die Sinterung erfolgte in einer Versuchsinterpfanne mit einer Schichthöhe von 30 cm, einem Unterdruck von 800 mm Wassersäule. Die Sinterzeit betrug 28 Minuten.

Bei diesem Sintervorgang ergab sich ein nur sehr lockerer Sinterkuchen, der for den Einsatz im Hochofen praktisch ungeeignet ist, da er leicht zerfällt

Beispiel 2

Es werden das gleiche Erz und der gleiche Brennstoff wie bei Beispiel 1 verwendet Der Brennstoff wird in einem Eirich-Mischer mit 12 Gew.-% Wasser vorgemischt bzw. zwangsweise angefeuchtet Danach wird

ίο der angefeuchtete Brennstoff auf einen Pelletierteller gegebein und mit weiteren 12 Gew.-% Wasser besprüht Der Pelletiervorgang wird unterbrochen, sobald sich überwiegend Kleinpellets in der Größe von etwa 1—3 mm gebildet haben.

10 Gew.-% der Brennstoffkleinpellets werden dem zu siniernden Feinerz zugegeben. Die Sinterung des so erzeugten Sintergutes erfolgte auf der gleichen Einrichtung und mit der gleichen Methode wie in Beispiel. Die Sinterzeit beträgt 23 Minuten. Der erzielte Sinterkuchen ist zusammenhängend, zeigt eine gute Porosität und keine Verschlackungen. Seine Festigkeit ist so hoch, daß eine gute Transportfähigkeit vorausgesetzt und günstige Hochofembedingungen zu erwarten sind.

Das Verfahren nach der Erfindung kann in verschiedener Weise den Gegebenheiten des Sinterprozesses angepaßt werden. So können die Brennstoffkleinpellets unabhängig von der Sinteranlage beispielsweise auf der Verkokungsanlage des Ausgangsbrennstoffes hergestellt und der Sinteranlage mit geeigneten Transportmitteln zugeführt werden. Die Herstellung der Kleinpellets kann aber auch in der Sinteranlage selbst in unmittelbarem Zusammenhang mit dem normalen Sinterprozeß erfolgen. Beispielsweise kann zwischen dem Bunker mit feinkörnigem Brennstoff und dem Aufgabeband, das zu der Rolliereinrichtung der Sintermaschine führt, ein Pelletierteller für die Umwandlung zu Brennstoffkleinpellets geschaltet werden.
Das Verfahren der Verringerung der Brennstoffaktivität kann auch auf Sinterbrennstoffe angewendet werden, die an sich die normale erwünschte Korngröße, beispielsweise 0,5 bis 3 mm, haben. In diesem Fall wird durch eine Vorbehandlung des Sinterbrennstoffes ein feinkörniges mineralisches Material gemäß der Erfindung als Schale auf die Brennstoffkörper aufpelletiert.

Die für die Durchführung dieser Erfindung erforderlichen Einrichtungen können einer normalen Sinteranlage eingegliedert werden. Die Formgebungseinrichtungen für den feinkörnigen Sinterbrennstoff werden zwischen den Brennstoffvorratsbehälter und das Transportband geschaltet, mit dem der Brennstoff den Misch- und Rolliereinrichtur.gen der Sinteranlage zugeführt wird. Es kann sich hierbei auch um ein solches Transportband handeln, auf dem Brennstoff und Erzmöller gemeinsam transportiert werden.

Es kann jedoch das in jeder normalen Sinteranlage bereits vorhandene Rolliergerät direkt für das separate Rollieren des feinkörnigen Brennstoffes ausgenutzt werden. Dies erfolgt dadurch, daG im oberen Teil der

h<> Rolliertrommel der hier zugeführte Brennstoff allein eingegeben und rolliert wird, während der Erzmöller erst darunter zugegeben und rolliert wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Verwendung von Braunkohlenkokspellets mit einer Größe von etwa 0,5 mm bis 5 mm, vorzugsweise 1 bis 3 mm, als Brennstoff für die Sinterung, insbesondere von Eisenerzen.

2. Verfahren zur Herstellung der nach Anspruch 1 zu verwendenden Braunkohlenkokspellets, dadurch gekennzeichnet, daß etwa die Hälfte des für die ι ο Pelletierung erforderlichen Wassergehaltes dem feinkörnigen Brennstoff vor dem eigentlichen Pelletiervorgang zwangsweise beigemischt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Verwendung von Pelletierungshilfsmitteln wie öle, Pech, Asphalt, Sulfitablaugen, gegebenenfalls bei gleichzeitiger Erhöhung der Behandlungstemperatur, z. B. bei Pech auf etwa 80⁰Q

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Braunkohlenkokspellets nach erfolgter Formgebung zum Zwecke der Härtung durch einen Ausiagerungs- öder Trocknungsvorgang behandelt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch die Verwendung mineralischer Bindemittel wie Tone, Zemente, Ca(OH)₂, CaO.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch Einbinden mineralischer Stoffe, die durch Verminderung der Reaktionsfähigkeit der Braunkohlenkokspellets den nachfolgenden Verhüttungsprozeß positiv beeinflussen, wie CaC03, Schlacken mit CaO-Uberschuß, Feinerz.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mineralische Schalen an die Braunkohlenkokspellets angelagert werden.