DE2213605C2 - Mischung zur Herstellung von Agglomeraten aus Erz od.dgl - Google Patents

Description

i Verfah.cn zur thermischen Hlirtung

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Die Erfindung betrifft eine Mischung zur Herstellung von Agglomcraten, insbesondere von Granulaten, Pellets oder Briketts, aus Feinerzen, Erzkonzenlraten oder eisenoxydhaltigen Kreislaufstoffen der Eisenluittenindustrie, wie LD-Staub. LD-Schlamm. Gichtstaub. Walzenzunder, und einem Bindemittel.

Zur Herstellung von Granulaten (Krümeln) und Pellets wird das feinkörnige, pulver- oder staubförmige eisenoxydhaltige Ausgangsgut mit Wasser angefeuchtet und in einer Granuliertrommel oder auf einem Pelletierteller zu Granulaten oder Pellets geformt. Die erzeugten Pellets und Granulate besitzen in diesem Zustand, dem sogenannten grünen Zustand, im allgemeinen so niedrige Festigkeilen, daß sie bereits durch die Belastung beim Transport zu Bruch gehen würden. Zur Erhöhung ihrer Festigkeit wird daher dem Ausgangsgut ein Bindemittel zugemischl.

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■ Nach "einem .nü^-n \ orschlag wird das zu pelle-

,ieremle Maicrial nut ^!.".schtcm Kalk und einem ein Nitrat enthalu:;-.dc B.nuemittcl vermischt, wobei als Nitrate Aliiinin.um-. Ammonium-,Calcium-,Kupter-. Eisen- Blei- MaunoM'iin-. Mangan-, Nickel-, Kalium- oder Zinknitrat «naiuH werden Derartige Nitrate

können bei den ' renipe.a.i.ren der Roheisen- und Stahlherstellung in Lösung gehen und emc Aufst.kkung der Schmelze bewirken. Ferner sind die entstehenden Dämpfe in bezug auf den Umweltschutz zu beachten (Offcnlegungsschnft 2 11' ^»3).

«o Die uenannten Bindemittel haben bisher keine wesentliche wirtschaftliche Bedeutung erlangt. In den meisten Fällen wird bis heute Bcntonit als Bindemittel eingesetzt Bentonit besitzt zwar eine gute Bmdcfahigkeit, diese zeigt jedoch in Abhängigkeit vom Ur-

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sprimesort ücs uenimiiis m.i.^ γ¹.¹¹¹;','"':"-"-; ·■""."" die Gewinnung von Bentonit mit gleichbleibender Gute sehr schwierig ist. Es kommt hinzu, daß ehe Preise für Bcntonit ^mit gleicher Qualität ansteigen. Zur Erzeummg von Hochofenpellets ist es bei Verwen-

dung "von Bentonit außerdem erforderlich, zur Erreichung ausreichender Festigkeiten mit hohen Brenntemperaturen von über 1300 C zu arbeiten.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, in einer Mischung zur Herstellung von Agglomeraten.

insbesondere von Granulaten oder Pellets, ein Bindemittel vorzusehen, mit dem die Nachteile der bekannten Bindemittel überwunden, die Verwendungsbereiche der Aaelomerate vergrößert und eine wirtschaftlichere Herstellung der Agglomerate ermöglicht

wird.

Die Aufuabe wird durch eine Mischung zur Herstelluns vo^i Agglomeraten der eingangs genannten Art gelöst, die erfindungsgemäß als Bindemittel calciumhaltige Borate, vorzugsweise in Form von Bormineralien, enthält. Calciumhaltige Bormineralien sind z. B. Colemanit, Hydroboracit, Pandermit.

Die Menge der zugesetzten calciumhaltigen Borate beträgt erfindungsgemäß 0,1 bis 10 Gewichtsprozent,

bevorzugt 0,5 bis 5 Gewichtsprozent, bezoaen aui die Gcs: · tTitmischung.

Die Erfindung wird an Hand von Beispielen erläutert, und weitere Merkmale werden beschrieben:

Beispiel 1

l.D-Konverterstaub mit 56.9 Prozent Fe sesamt. \A> Prozent Mn, 0,12 Prozent P, 1,4 Prozent SiO.„ Prozent TiO₂, 0,10 Prozent AL₁Oa, 4.5 FroCaO, 0,2 Prozent MgO, 0.023" Prozent Cu. ■ Prozent Pb, 1,80 Prozent Zn. 4.1 Prozent Na₁O. Prozent K₂O, 1,18 Prozent F, 1.4 Prozent Gläh-List, 1,7 Prozent Nässe wird erfindungsgemäß mit rozent des calciumhaltigen Burminerais C'olem;init Bindemittel gemischt und bei eiiu-r Pelleiieuehte : 8.0 Prozent in einer Pelbtiertrommel /ti Peüets · -rrnt. Die Grünfestigkeit der Pellets beträgt im :iic\ 13,3 kp pro PeJlei (kp/P) bei einem Prtii'-■. chmesser der Pellets von 10 bis 15 mm: ak Maxi-. :werte ergeben sich 16,7 kp/P. Die TrockenIestii·- ! der Pellets steigt im Mittel auf etwa 30 kp_;!\ die ..\imalwerte auf etwa 45 kp/P. Die Druckfestigkeit rannter Pellets dieser Zusammensetzung betragt einer Brenntemperatur von KOO C etwa 120 kp P -. 1 bei 1000 C etwa 200 kp P.

Beispiel 2

LD-Konverterstaub mit einer Zusammensetzung i>cmaß Beispiel 1 wird erfindungsgemäß mit 1 Prozent des calciumhaltigen Borminerals Hydroboriicit als Bindemittel gemischt und bei einer Pelletieuchte von 8,1 Prozent in einer Pelleticrlrommel :ui Pellets geformt. Die Grünfestigkeit der Pellets beträgt im Mittel 11,1 kp/P; als Maximalwerte ergeben sich 15.2 kp/P. Die Trockenfesiigkcit der Pellets steigt im Mitlei auf 36,0 kp/P, die Maximalwerte auf 52.4 kp/P. Die Druckfestigkeit gebrannter Pellets dieser Zusammensetzung beträgt bei einer Brenntemperatur von 800 C etwa 120 kp/P und bei 1000 C etwa 200 kp P.

Beispiel 3 (Stand der Technik)

Zum Vergleich mit den Pellets der Beispiele 1 und 2, denen erfindungsgemaß calciumhaltige Borate als Bindemittel zugemischt werden, wird LD-Konverlerstaub mit einer Zusammensetzung gemäß Beispiel 1 mit 1 Prozent des bekannten Bindemittels Bentonit gemischt und bei einer Pelletfeuchte von 12 Prozent in einer Pclletiertrommel zu Pellets geformt. Die Grünfestigkeit der Pellets beträgt im Mittel nur 2.87 kp Pellet: als Maximalwerte ergeben sich 4.3 kp/P. Die Trockenfestigkeit steigt im Mittel nur auf 7.53 kp P. die Maximalwerte auf 10.6 kp/P. Die Druckfestigkeit gebrannter Pellets dieser Zusammensetzunn beträct bei einer Brenntemperatur von 800 C 50 kp/P und bei 1000 "C 119 kp/P.

Wie diese Beispiele zeigen, besitzen bei Verwendung von calciumhaltigen Boraten die Pellets und Granulate bereits im grünen Zustand erhöhte Druckfestigkeiten gegenüber solchen Pellets, denen Benlonit als Bindemittel zugemischt worden ist. Es wird daher nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, die Agglomerate in Form von Granulaten im grünen Zustand als Zusatz zu Sintermischungen in Sinteranlagen zu verwenden, bei denen Druckfestigkeiten von 2 bis 8 kp/Pellet erforderlich sind. Die Granulate aus der erfindungsgemüßen Mischung haben sich für diesen Zweck besonders bewährt, weil damit die Gasdurchlässigkeit des Sintergutes verbessert werden kann. Das Agglomerieren (Rollieren) der gesamten Sintermischung wird' bei Verwendung von calciumhaltigen Boraten ebenfalls verbessert und führt • iniolge verbesserter Durchgasung. Erniedrigung der Sintertemperatur sowie Reduzierung des Brennsioflbedarfs zu besseren Sinterergebnissen.

Auch im getrockneten Zustand besitzen Pellets mit calciumhaltigen Boraten als Bindemittel erhöhte Druckfestigkeiten gegenüber bekannten Pellets mit Bentonit als Bindemittel, wie die Beispiele /eigen. Erfindungsgemaß wird daher vorgeschlagen, die Pellets, Granulate oder Briketts im getrockneten Zustand als Einsatzgut in Sinter-. Direkireduktions-oder .Stahlhcrstclluiu.'KanfciL'cn zu verwenden, bei denen Druckfestigkeiten von 7*bis 40 kp/P erforderlich sind. Beim Einsatz in StahlherNtellimgsanlagen. z. B. im Sauerstoffaufblaskonverter, im SM- oder im Elektroofen, ergibt sich als weiterer Vorteil, daß die calciumhaltigen Borate nicht nur als Bindemittel, sondern auch als Flußmittel wirken.

Wie die Beispiele zeigen, werden bei Verwendung calciumhaltiger Borate als Bindemittel bereits bei einer Brenntemperatur von etwa 800 C Druckfestigkeiten der Pellets von etwa 120 kp P erreicht, während ^JU bei Zusatz von Bentonit hierfür wesentlich höhere Temperaturen von 1000 C erforderlich sind. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird daher vorgeschlagen, die Granulate oder Pellets im bei Temperaturen von 700 bis 850 C gebrannten Zustand als Einsatzgut in Direktreduktioiisanlagen oder Stahlhcrstellunusanlagen zu verwenden, bei denen Druckfestigkeiten von 80 bis 180 kp/P erforderlich sind, einzusetzen.

Pellets und Granulate müssen eine Druckfestigkeit von mindestens 200 kp/P aufweisen, wenn sie in Schachtöfen, z. B. in einem Hochofen, oder iiiDirektreduktionsanlagen hohen Beanspruchungen ausgesetzt werden sollen. Die Praxis zeigt, daß sich diese Druck- ^. festigkeit bei Zusatz von Benlonit erst bei Brenntemperaturen von etwa 1300 C erreichen lassen. Bei Zusatz von calciumhaltigen Boraten gemäß der Erfindung werden diese Werte schon bei niedrigen Temperaturen, und zwar bei etwa 1000 C erreicht.

Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen. Pellets oder Granulate aus erfindungsgemäßen Mischungen im bei Temperaturen von 850 bis 1100 C gebrannten Zustand in Direktrcduklionsanlagen oder Schachtofen zu verwenden, bei denen Druckfestigkeiten von 150 bis 300 kp/P erforderlich sind.

Die Verwendung von calciumhalligen Boraten als Bindemittel ermöglicht eine wirtschaftlichere Erzeugung von gebrannten Pellets oder Granulaten, da sowohl Heizenergie eingespart werden kann als auch weniger kostspielige Brennaggregate verwendet werden können.

Eine weitere Steigerung der Druckfestigkeit gebrannter Pellets kann durch Erhöhung des Bindcmittelanteils in der Mischung erreicht werden, der erfindungsgemäß bis 10 Prozent betragen kann Eine Erhöhung des Borantcils innerhalb der erfindungsgemäßen Grenzen ist ferner im Hinblick auf die schlackenverflüssigenden Eigenschaften der calciumhaltigen

Borale, insbesondere beim Hinsulz in Stahlherstelluiigsanlagen. \on Vorteil. Der bisher verwendete riul.'is|iai kann auf diese Weise ersetzt werden.

Die calciumhaltigen Borale wirKcn sicli aber nicht

im Hochofen eine Senkung des Schlackcnschmei/-punkies bewirken, wodurch eine Verbesserung der Schlaekencigensehaften für die weitere Verwendung a!s Straßenbaustoff oder für die Herstellung von

nur in Stahlwerkpellcts wegen ihrer schlackern er- 5 Schlackensteinen für die Bauindustrie erreicht werden flüssiLienden Ligcnschafteii au·, sondern können auch kann.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Mi.schungzur Herstellung von grünen, getrockneten oder gebrannten Agglomerated insbesondere von Granulaten, Pellets und Briketts, aus Feinerzen. Erzkonzentraten oder eisenoxydhaliigen Kreislaufstoffen der Hiscnhüttenindustric, wie LD-Staub. I D-Schlamm, Gichtstaub, Walzenzunder, und einem Bindemittel; dadurch gekennzeichnet, daß sie als Bindemittel calciumhaltige Borate, vorzugsweise in Form von Bormineralien, enthält.

2. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der zugesetzten calciumhaltigen Borate 0,1 bis 10 Gewichtsprozent vorzugsweise 0,5 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmischung, beträgt.

3. Verwendung von Agglomcraten, insbesondere von Granulaten, aus Mischungen nach Anspruch 1 oder 2 in grünem Zustand als Einsatzgut oder als Zusatz zu Sintermischungen in Sinteranlagen, bei denen Druckfestigkeiten von 2 bis 8 kp/P erforderlich sind.

4. Verwendung von Agglomeraten, insbesondere von Granulaten, Pellets oder Briketts, aus Mischungen nach Anspruch I oder 2 im getrockneten Zustand für den Einsatz in Sinter-, Direktreduktions- oder Stahlherstellungsanlagen, bei denen Druckfestigkeiten von 7 bis 40 kp/P erforderlich sind.

5. Verweildung von Agglomeraten, insbesondere von Granulaten oder Pellets, aus Mischungen nach Anspruch 1 oder 2 im bei Temperaturen von 700 bis 850 °C gebrannten Zustand für den Einsatz in Direktreduktions- oder Stahlherstellungsanlagen, bei denen Druckfestigkeiten von 80 bis 180 kp/P erforderlich sind.

6. Verwendung von Agglomeraten, insbesondere von Granulaten oder Pellets, aus Mischungen nach Anspruch 1 oder 2 im bei Temperaturen von 850 bis 1100 'C gebrannten Zustand für den Einsatz in Dircktreduktionsanlagen oder Schachtöfen, bei denen Druckfestigkeiten von 150 bis 300 kp/P erforderlich sind.

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ni, PeilotN !'innen j,-ut getrocknet und gebrannt •rdei·"/ U ^{auf L}'^ilK'^{m VVanderrost oder in tinera}