DE2349933A1 - Verfahren zur herstellung von pellets aus fein verteiltem magnetit-eisenerz - Google Patents

Description

DR. MÜLLER-BORE DIPL.-PHYS. DR. MAN !TZ 3IPL-CHEM.DR. DEUFEL

DlPL-ING. FINSTERWALD DIPL-ING. GRÄMKOW

PATENTANWÄLTE

München, den .*· OKT. 1973
Hl/Sv - A 2329

ALLIS-CHAJjMEES CORPORATION
1126 South 7Oth Street, West AIlIs 14-Wisconsin, USA

Verfahren zur Herstellung von Pellets aus fein verteiltem

Magnetit-Eisenerζ

Die Erfindung bezieht sich auf ein^JVerfahren zur Wärmebehandlung von Agglomeraten von Eisenerz und betrifft insbesondere ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Agglomeraten von Magnetit-Eisenerz, bei dem Magnetit zu Hämatit oxidiert wird.

Eine Vorrichtung, wie sie nachfolgend zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben wird, wurde in ähnlicher Weise zuerst für die Herstellung von Portland-Zement geplant. Solche Vorrichtungen zur Herstellung von Zement sind in den US-PS 2 214 34-5, 2 466 601, 2 580 235 und 3 653 64-5 beschrieben worden. Weiterbildungen einer solchen Vorrichtung wurden benutzt, um neuerlich vorgeschlagene Verfahren zur Herstellung von wärmegehärteten Pellets aus Eisenerzen₉ einschließlich
Mägnetiterzen auszuführen^ wie es in den US-PS 2 925 336 und 3 313 534 beschrieben ist. Weitere Systeme, die eine solche

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Vorrichtung enthalten, sind in den US-PS 3 416 778 und 3 671 027 "beschrieben.

Um. die Bedeutung bestimmter Schritte in einem erfindungsgemäßen Verfahren herauszustellen, wird die Auslegungs- und Betriebs-Philosophie, die die Oxidation von Magnetit zu Hämatit berücksichtigt und in den erfolgreichsten gebauten Anlagen zur Bear-

*b) ^ T¹Ij c* "lc^ ^ r* lri~ 12*"i" *i beitung von Magnetit gemäß den US-PS 2 925 336 und 3 31* 5$4/beschrieben.

Die US-PS 2 925 336 schlägt vor, daß unter optimalen Bedingungen eine vollständige Oxidation von Magnetit zu Hämatit stattfindet, während die Pellets sich auf dem Wanderrost befinden und bevor sie in den Ofen eintreten. Es sind kommerzielle Anlagen gebaut worden, die so nahe an diesen Bedingungen arbeiten, wie es praktisch erreichbar ist und es werden Pellets von sehr hoher Abriebfestigkeit und Stärke dadurch hergestellt.

Das gewünschte Ziel besteht also darin, die maximal mögliche Oxidation von Magnetit in der Vorbrennzone zu erhalten, selbst wenn öiese exothermische Reaktion zu übermäßig viel Wärme in der Vorbrennzone führt. In dem letzteren Fall werden einige der heißen Gase von dem Ofen um die Vorbrennzone vorbeigeführt und nach Temperierung mit Kaltluft benutzt, Pellets vor der Vorbrennzone trocknen zu helfen, wie es in der US-PS 3 313 534 beschrieben ist. Bisher wurde es als offensichtlich angesehen, daß, wenn in überlegter Weise ein Teil der Oxidation von Magnetit zu Hämatit in den Ofen und den Kühler solcher Systeme verlegt wird, die Brennst offanforderungen des Systems im starken und nachteiligen Maße beeinflußt werden. Eine solche Schlußfolgerung war offensichtlich dadurch herausgefordert, daß eine Oxidation in dem Kühler solcher Systeme größere Luftmengen in dem Kühler erfordert, um diese Oxidation zu tragen und die Pellets zu kühlen, und eine viel größere - Menge von Luft und Verbrennungsgas von dem Kühler zu dem Ofen auf die erforderliche Ofentemperatur von etwa 1320°C (2400⁰I¹) angehoben werden muß, was einen größeren Brennstoffverbrauch und/oder einen größeren Wärmeverlust in den Schornsteinen in die Atmosphäre nach sich zieht.

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Erfindungsgemäß ist ein Verf alien zur Pelletisierung von Magnetit vorgesehen, bei dem die Oxidation von Magnetit zu Hämatit in überlegter Weise nicht abgeschlossen wird, bis sich die Pellets in dem Kühler befinden, wobei der Gesamt-Brennstoffbedarf herabgesetzt wird.

Ein Ziel der Erfindung besteht darin, die Brennstoffmenge zu verringern, die erforderlich ist, feste und abriebfeste Pellets aus Magnetiterz in Systemen zu erzeugen, die gemäß den US-PS 2 925 und 3 313 534 aufgebaut sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird Brennstoff in einem Ofen in einer Menge verbrannt, so daß die Temperatur eines vorgewärmten, eine Temperatur von etwa 980°C aufweisenden oxidierenden Gasstroms auf näherungsweise 1320⁰C (240O⁰IF) aufgeheizt wird, daß diese Gase Wärmeenergie auf das Erz in dem Ofen übertragen und aus dem Ofen zu einer Vorbrennzone bei einer Temperatur von etwa 980°C bisH00°C (at 1800 to 2000⁰F) entladen werden. Diese Gase werden durch das System in einer Menge hindurchgeführt, die zusammen mit einem Pellet-Transport-Durchsatz durch die Vorbrennzone und den Ofen eine 60 bis 80 %ige Oxidation von Magnetit zu Hämatit in der Vorbrejizone und eine 2 %ige bis 10 %ige zusätzliche Oxidation von Magnetit zu H&.tit in dem Ofen herbeiführt, so daß 62 bis 90 % oxidierte Pellets mit einer Temperatur von etwa 1315 bis 1320⁰C (at 2400⁰P) zu einem Kühler ausgetragen werden. Der Kühler weist zumindest zwei Zonen in Eeihenschaltung auf. In der ersten Zone stößt dort hindurchgehende Luft die Oxidation des in den von dem Ofen kommenden Pellets verbleibenden Magnetits an, vollendet Jedoch diese Oxidation

di,e

nicht, wobei d_ieser Luftstrom und/Verbrennungsgase der vorgewärmte (980°C) Oxidationsgasstrom zu dem Ofen werden. In der zweiten Zone des Kühlers vollendet ein durch diese hindurchgehender Luftstrom die Oxidation des in den Pellets verbleibenden Magnetits im wesentlichen und bewirkt zumindest eine gewisse Kühlung der Pellets, während die Luft und die Verbrennungspro-

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dukte einen Oxidationsgas strom bilden, der auf eine Temperatur von etwa J1O°C bis 375°C aufgeheizt ist. Die Wärmeenergie in dem Gasstrom mit der temperatur von 310° bis 375°^ wird wiedergewonnen, indem dieser Gasstrom durch ein Bett von grünen bzw. unbehandelten Pellets in einer Trocknungszone geführt wird, bevor das Bett durch die Vorbrennzone getragen wird, um die von den Pellets durch die abschließende Oxidation von Magnetit zu Hämatit in den Pellets in der zweiten Zone des Kühlers abgegebene Wärme in den Prozeß zurückzuführen.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Brennstoffbedarf um 20 bis 40 % oder mehr im Vergleich zu bisher erfolgreich kommerziell benutzten Betriebsverfahren, wie sie in den US-PS 2 925 336 und 3 313^- beschrieben sind, reduziert wird.

Die Erfindung betrifft also die Hitzehärtung von Agglomeraten von Magnet it-Eisener z, bei dem Brennstoff in einem Ofen in einer Menge verbrannt wird, so daß die Temperatur eines auf 980 (1800+ ⁰I?) Oxidationsgas ströme s auf näherungsweise 1315 bis 1320 ⁰C (approximately 2400 degrees Fahrenheit) angehoben wird, wobei die Gase Wärmeenergie zu dem Erz in dem Ofen übertragen und aus dem Ofen zu einer Vorbrennzone mit einer Temperatur von 980°C bis 1100⁰C abgeführt werden. Diese Gase werden durch das System in einer solchen Menge geführt, daß sie zusammen mit einer Pellet-Transport-Geschwindigkeit bzw. einem solchen Durchsatz durch die Vorbrennzone und den Ofen eine 60 %ige bis 80 %ige Oxidation von Magnetit zu Hämatit in der Vorbrennzone und eine 2 %ige bis 10 $ige zusätzliche Oxidation von Magnetit zu Hämatit in dem Ofen herbeiführen und 62 bis 90 % oxidierte Pellets mit einer Temperatur von 1315 "bis 1320⁰C zu einem Kühler entladen werden. Der Kühler weist zumindest zwei Zonen in Reihenschaltung auf. In der ersten Kühlerzone stößt dort hindurchgehende Luft die Oxidation des in den von dem Ofen kommenden Pellets verbleibenden Magnetits an, schließt sie jedoch nicht ab; dieser Luftstrom v/ird zusammen mit den Yerbreniiungsgasen der auf 980°C (-1800+⁰F) vorgewärmte GxieLatlons-Chissfcrom.· zu dem

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Ofen. In der zweiten Zone des Kühlers schließt ein durch diese hindurchgehender Luftstrom die Oxidation des in den Pellets verbleibenden Magnetits im wesentlichen ab und führt zumindest eine gewisse Kühlung der Pellets herbei, während die Luft und die Verbrennungsprodukte einen Oxidationsgasstrom bilden, der auf etwa 310° bis 375°C aufgeheizt ist. Die Wärmeenergie des eine Temperatur von 310° bis 375°C aufweisenden Gasstroms wird wiedergewonnen, indem dieser Gasstrom durch ein Bett von unbehandelten Pellets in einer Trocknungszone geführt wird, bevor das Bett durch die Vorbrennzone geführt wird, um.die von den Pellets durch die abschließende Oxidation von Magnetit zu Hämatit in den Pellets in der zweiten Zone des Kühlers freigesetzte Wärme in den Prozeß zurückzuführen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Vomchtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen "Verfahrens mit einem Wanderrost-Vorwärmer₉ der eine Troelmungs- und eine Vorbrennkammer aufweist, einem Drehofen und einem Vielkammerkühler, die in einer Eeihenströmungsanordnung vorgesehen sind,

Figo 2 schematised eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer weiteren Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßeii Verfahrens, bei der äie in Pig. 1 dargestellte Vorrichtung mit einer Beipaß-Leitung vorgesehen ist₉ die die Ofen-Austrittsgase um die Vorbrennkammer zu der trocknungskammer führt, und

Figo 3 schematisch eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer weiteren Aiasfuhrungs-form sur Ihxrchfuhrung des erfinetangsgemäBan Verfahrens, gemäß der das in Figo 2"ge-,-■ zeigt"© Syetses mit einer sweistnfig©a (feocknung auf ei-

BAD

Fach S¹Ig. 1 wird Rohmaterial für die zu beschreibende Vorrichtung durch eine geeignete Agglomerierungseinrichtung vorbereitet, die, wie es beispielsweise dargestellt ist, eine Ballungspfanne B oder eine Trommel sein kann, wie sie in der US-PS 1 775 513 beschrieben ist. Ein Förderer I lagert die grünen bzw. frischen (d.h. unbehandelten) Kugeln von Rohmaterial auf einem gasdurchlässigen Wanderrost 1 ab. Eine Gehäusestruktur 2 ist so angeordnet, daß sie eineil Raum über dem Rost 1 umschließt, und definiert bzw. begrenzt eine Materialeintragsöffnung 2a. Eine Prallwand bzw. Ablenkwand bzw. (Trennwand 5 nängt von dem Dach des Gehäuses 2 bis zu einem vorbestimmten Abstand über dem Rost 1 herab. Die Trennwand 3 trennt den von dem Gehäuse 1 umschlossenen Raum in eine Trocknungskammer 4- und eine Vorbrennkammer 5· Die unbehandelten Kugeln auf dem Rost 1 werden durch die Trocknungskammer 4 und dann durch die Vorbrennkammer 5 transportiert und dann eine Rutsche 6 hinunter in eine Einlaßöffnung 7 eines feuerfest ausgekleideten Drehofens 8 entladen.

Der Drehofen 8 ist von der Rutsche 6 aus zu einer Haube 9 hin abwärts geneigt, die das Austragsende des Ofens 8 umschließt laid ©inen Durchgang 10 von dem Ofen 8 zu einem Kühler 11 definiert bzw. begrenzt. Die Abwärtsneigung des Drehofens 8 bewirkt, daß das von der Rutsche 6 aufgenommene Material durch den Ofen S₃ dann in die Haube 9 und den Durchgang 10 zu dem Kühler 11 verläuft, öle eine in Stufen unterteilte Einrichtung sein kann, wie sie in der US-PS 2 256 017 beschrieben ist=

Der Kühler 11 ist mit einem Paar von Gebläsen 12, 15 vorgesehen_s" di© durch intriebsmot.oren 14, 15 mit variabler Drehzabl antreifcbar sind und gesteuerte Luftmengen aufwärts durch Windkästen 16 ₉

17 und dann durch das Material auf einem luftdurchlässigen Rost-

18 "blasen* Prallplatten bzw. Trennplatten 19» 20 können vorgeselbes sein,, um ä®n Kühler 11 in eine erste Kühlkamserstufe 21 _s EilJilkeiaerstiif© 22 und eine dritte KuiilsasaieE'stiife 23

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über dem Eost 18 zu teilen. Wie es durch Pfeile angedeutet ist, wird die von dem Gebläse 13 gelieferte Kühlluft aufwärts durch den Windkasten 17> den Rost 18 und die Kammer 22 in eine erste Leitung geblasen, die einen Beipass 25 "bzw. eine Nebenleitung 25 mit einem Dämpfer bzw_o einer Drossel 27 für einen Zweck, der nachfolgend erläutert wird, aufweist» Von dem Gebläse 12 gelieferte Kühlluft wird aufwärts durch den Windkasten 16, den Rost 18, die Kammer 21 und den Durchgang 10 in die leuerhaube 9 geblasen. Ein Brenner 28 ist in der Haube 9 so angebracht, daß er in die Haube 9 vorspringt und Brennstoff zuführt und verbrennt, der die Temperatur der in den Ofen 8 verlaufenden Gase auf den gewünschten hohen Temperaturwert anhebt, der für eine Materialaufnahme-Wärmebehandlung in dem Ofen 8 erforderlich ist. Von dem Gas-Austrittsende des Ofens strömt das Gas die Rutsche 6 hinauf und in die Haterialvorbrennkammer 5· '

Es wird jetzt eine Gasfördereinrichtung beschrieben, die die Vorbrennkammer 5 mit der Vorkonditionierungskammer bzw. Vorbereitungskammer oder Trocknungskammer 4 verbindet. Eine zweite Leitungseinrichtung 30 ist vorgesehen, die an ihrem ersten Ende einen Windkasten 31 aufweist, der unter dem Rost 1 -und der Vorbrennkammer 5 angeordnet ist, um das Windkastenende 31 der Leitung 30 mit der Kammer 5 zu verbinden. Die Leitungseinrichtung 30 weist ein zweites Ende 32 auf, das mit der Gehäusekonstruktion 2 über die Trocknungskammer 4 verbunden ist. Die Beipass- bzw. NeboBchlußleitung 25 von der zweiten Stufe 22 des Kühlers 1 ist mit der Leitungseinrichtung 30 zwischen deren Enden 31 und 32 verbunden. Drosseln bzw. Drosselklappen 33 können in der Leitungseinrichtung 30 stromaufwärts der Nebenschlußleitung 25 vorgesehen sein, um die Gasströmung von der Vorbrennkammer 5 durch die Leitung 30 zu steuern. Ein Vorbrenngas-Ausblasgebläse 35 ist in der Leitung 30 zwischen "der Kebenschlußleitung 25 und der Trocknungskammer 4 vorgesehen, um Luft aus der zweiten Stufe 22 des Kühlers 11 und von

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dem Ofen 8 in die Kammer 5 Strömendes Gas in die Leitung 30 zu saugen, wobei das Gemisch dieser Luft und dieses Gases durch die Drosselklappen 27 _? 33 für eine Lieferung zu der Trocknungskammer 4 gesteuert wird. Eine oder mehrere Einrichtungen, wie beispielsweise Zyklon-Staubsaiomler 36 mit einer Feststoff-Äustragsöffnung 37 können in der Leitung 30 zwischen der Nebenschlußleitung 25 und dem Gebläse 35 vorgesehen sein. Ein Kühllufteinlaß 38 mit einer Drosselklappe 39 ist mit der Leitung 30 an einem Ort stromabwärts des Staubsammlers 36 und stromaufwärts des Gebläses 35 verbunden, um sicherzustellen, daß in das Gebläse 35 gesaugtes Gas das Gebläse 35 nicht überhitzen kann.

Eine dritte Leitungseinrichtung 43 ist vorgesehen, die an ihrem ersten Ende einen Windkasten 44 aufweist, der unter dem Eost angeordnet und mit der Trocknungskammer 4 zwischen der Vorbrennkammer 5 und der Haterial-Eintragsöffnung 2a der Trocknungskammer 4 verbunden ist. Ein zweites Ende 45 der dritten Leitung ist mit einem Rauchabzug bzw» Schornstein zur Abgabe von Gas in die Atmosphäre verbunden« Sin Trocknungsgas-Abführgebläse 47 ist in der Leitung 43 vorgesehen, das Gas durch diese für ein Austragen den Schornstein hinauf 56 saugt. Ein nicht gezeigter Feinstaubsammler kann in der Leitung 43 Torgesehen sein, der einen elektrostatischen Abscheider, gasdurchlässige Beutel bzw. Säcke, einen Naßschrubber oder Zyklon-Staubsammler umfassen kann.

Es wird jetzt eine Betriebsweise der in 'Flg. 1 dargestellten Yorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.

Das Verfahren zur Erzeugung von harten diskreten Pellets aus fein verteiltem Magnetit-Eisenerz mit der in 3Pig„ 1 dargestellten Vorrichtung ist ein Verfahren, das mit der Bildung von grünen Pellets bzw. unbehandelten Pellets von fein verteiltem Erz in der Ballungseinrichtung B begonnen wird und

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bei dem dann aus den Pellets ein Bett auf einem Wanderrost gebildet wird. Die Pellets werden aufeinanderfolgend durch die Trocknungszone 4 und die Vorbrennzone 5 transportiert. Die Pellets werden durch den Drehofen 8 durcheinander fallengelassen, in welchem Brennstoff von dem Brenner 28 verbrannt wird,

to

' und die Pellets werden dann wieder in einem Bett auf dem Rost zusammengefaßt und durch die Zonen 21, 22 und 23 des Kühlers geführt. Durch die Pellets in der ersten Kühlerzone 21 hindurchströmende Luft strömt von dort als ein vorgewärmter Strom von. oxidierenden Gasen im Gegenstrom zu der Pellefbewegung durch den Durchgang 10 und den Ofen 8 und im Kreuzstrom durch das Bett von Pellets .in den Vorbrenn- und Trocknungszonen 4 und 5·

Der Brenner 28 verbrennt eine Menge Brennstoff in einer Menge vorgewärmter oxidierender Gase in dem Ofen 8, um eine vorbestimmte Menge von oxidierendem Gas bei 1150° bis 1345°C (at 2100 to 2450⁰F) vorzusehen, die relsbLv zu der Rate bzw. Geschwindigkeit, mit der die Pellets durch die Vorbrennzone 5 und den Drehofen 8 transportiert werden, eine 60 %ige bis 80 %ige Oxidation von Magnetit zu Hämatit in der Yorbrennzone 5 "und eine 2 %ige bis 10 %ige zusätzliche Oxidation von Magnetit in Hämatit in dem Ofen 8 vorzusehen, um 62 % bis 90 % oxidierter Pellets mit näherungsweise 132O⁰G (2400⁰S¹) von dem Ofen 8 zu dem Kühler auszutragen.

Das Gebläse 12 liefert eine Luftströmung durch die Kühlerzone 21, die relativ zu der Rate bzw. Geschwindigkeit bzw. dem Durchsatz, mit der bzw. dem die Pellets durch die erste.Kühlerzone 21 transportiert werden, die Oxidation des in den Pellets verbleibenden Magnetits beginnt, jedoch nicht vollständig abschließt= und ein vorgewärmtes Oxidierungsgas zu dem Ofen 8 mit einer Temperatur von 980⁰G (1800⁰F) oder darüber liefert. Das Gebläse 13 liefeft eine Luftströmung durch die Kühlerzone 22, die relativ zu der Rate bzw» Geschwindigkeit bzw. dem Durchsatz, mit der bzw» dem die Pellets durch die zweite Kühlerzone, 22 geliefert werden, die Oxidation des in den Pellets

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verbleibenden Magnetits zu Hämatit im wesentlichen abschließt und zumindest eine gewisse Kühlung der Pellets mLt einer damit verbundenen Erwärmung der Luft und Verbrennungsgase vorsieht, die durch die zweite Eühlerzone 22 strömen. Die erhitzte Luft und Verbrennungsgase von der zweiten Kühler zone 22, die sich bei einer Temperatur von etwa 315° "bis 375°C (at about 600 to 700°F) befinden, strömen durch die Leitung 25₁ um durch das Bett von grünen bzw. unbehandelten Pellets auf· dem Rost 1 in der Trocknungszone 4 geführt zu werden und die von den Pellets bei der abschließenden Oxidation von Magnetit zu Hämatit in den Pellets in der zweiten Kühlerzone 22 freigegebene Wärme wiederzugewinnen und in den Verfahrensablauf zurückzuführen. Somit wird die exotherme Wärme aus der abschließenden Umwandlung von Magnetit in Hämatit in den ersten zwei Zonen 21 und 22 des Kühlers 11 in den Verfahrensablauf zurückgeführt, wobei ein wesentlicher Teil dieser Wärme (d.h. der Wärme von der Zone 22) in den Verfahrensablauf zurückgeführt wird, ohne durch den Ofen zu strömen, wo die Gase auf viel höhere Temperaturen aufgeheizt werden müssen, so daß ein gewünschter erhöhter Wirkungsgrad bei der Brennstoff verwertung erreicht ist.

Nachdem die Pellets durch die Stufen 21, 22 und 23 des Kühlers 11 hindurchgegangen sind, werden sie genügend für eine Handhabung und Lagerung abgekühlt.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist gegenüber der in Fig. 1 dargestellten eine vierte Leitung 52, um Ofenaustrittsgase um die Vorbrennkammer 5 zu der Trocknungskammer iierumzuführen, und eine fünfte Leitung 53 vorgesehen, um kombinierte Gas-Luft-Ströme um die Trocknungskammer M- herumzuführen, wobei der Zweck des/nachfolgend erläutert wird.

Die vierte' Leitung 52 mit Drosselklappen 57 ist mit dem ersten Ende einer Abgasöffnung 59 über dem Host 1 in der Vorbrennkammer 5 verbunden» Die vierte Leitung 52 bildet eine Einrichtung, mit der Gas von der Vorbrennkammer 5 abgesaugt werden kann, um

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das Material in der Vorbrennkammer 5 zu umgehen, und dieses Gas in die Leitung 30 an einem Ort 61 stromaufwärts der Nebenschlußleitung 25 und des Staubsammlers 36 entladen werden kann. Ein Kaltlufteinlaß 62 mit· einer Drosselklappe 63 ist vorgesehen, um eine kontrollierte Strömung von Temperierungsluft (tempering air) durch den Kaltlufteinlaß 62 und in die Leitung 52 zutreten zu lassen.

Die fünfte Leitung 53 umfaßt eine Drosselklappe 64 und ist an einem Ende mit der Leitung 30 an einem Ort zwischen dem Gebläse 35 und der Trocknungskammer 4 und an dem zweiten Ende der Leitung 53 mit der Leitung 43 stromaufwärts des Gebläses 47 verbunden.

Die Betriebsweise der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gleich- der anhand der iPig. 1 beschriebenen mit der Ausnahme, daß Überschußwärme, die aus der- exothermischen Umwandlung von Magnetit in Hämatit resultiert, wenn diese beginnt und zu einer 60 %igen bis 80 %igen Beendigung in der Vorbrennkammer 5 fortschreitet, durch die Leitung 52 abgezogen werden kann. Die durch die Leitung 52 abgezogenen heißen Gase werden mit den heißen Gasen in der Leitung 25 (die aus der abschließenden exotherm,sehen Umwandlung von Magnetit in Hämatit in der Kühlerzone 22 resultieren) gemischt und dieses Gemisch von heißen Gasen (das in der erforderlichen Weise durch Luft bei 62 und/oder 38 temperiert sein kann) wird mit einer Temperatur von 315⁰C bis 375 C (600 to 700⁰P) zu der Trocknungszone 4 geliefert.

Jegliche zeitweilige Überschußlieferung von Wärme zur Kammer 4 kann berücksichtigt werden, indem die Drosselklappe 64 geöffnet wird und ein gewisser Anteil des Gases aus der Leitung 30 durch die dritte Beipass-Leitung 53 zur Leitung 43 und dem Schornstein 46 geführt wird. -

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In 5"ig. 3 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, die bestimmte weitere Modifikationen gegenüber der anhand der Pig. 2 beschriebenen Ausführungsform aufweist. Das Gehäuse 2 ist mit Prallplatten Tdzw. Trennplatten 3a und 3b für eine Zweistufen-Trocknung in einer ersten Trocknungskammerstufe 4a (stromaufwärts) gefolgt von einer zweiten Trocknungskammerstufe 4b (stromabwärts) "vorgesehen. Die Nebenschlußleitung ist vorgesehen mit einer Abzweigung 25a» um heißes Gas über die Leitung 30 zu der stromabwärtigen Trocknungskammer 4b zu liefern, und mit einer Abzweigung 25b, um heißes Gas zu der stromaufwärtigen Trocknungskammer 4a zu liefern. Die Hebenschlußleitung 52 führt Abgase von dem Ofen 8 zu der Beipass-Abzweigung 25b zu einem stromaufwärtigen Windkasten 69 unter der Kammer 4a. Die Bebenschlußleitung 52 kann ebenfalls in zwei Zweige 52a und 52b aufgeteilt sein. Der Zweig 52a ist mit der Leitung 30 verbunden, um heißes Gas zu der stromabwärtigen Trocknungskammer 4b zu liefern, während der Zweig 52b mit dem Beipass-Zweig 25b verbunden ist, um heißes Gas zu der stromaufwärtigenTrocknungskammer 4a zu liefern. Gas wird aus der stromaufwärtigen Trocknungskammer 4a durch eine Leitung 70 mit einem Gebläse 7^ abgesaugt und durch einen Schornstein 72 in die Atmosphäre abgeführt.

Die Betriebsweise der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die gleiche wie die anhand von Fig. 2 beschriebene mit der Ausnahme, daß aus der Vorwärmkammer 5 abgezogene Überschußwärme und die aus der Kühlerzone 22 abgesaugten heißen Gase zu der einen oder der anderen oder beiden Trocknungskammerstufen 4a und 4b geliefert werden können.

Somit kann die in der Fig. 1, 2 oder 3 dargestellte Vorrichtung so betrieben werden, daß das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt und deren Ziele erreicht werden. Bei jeder dieser

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Vorrichtungen wird exotherme Wärme von der abschließenden Umwandlung von Magnetit zu Hämatit in den ersten zwei Zonen 21 und 22 des Kühlers 11 in den Prozeß zurückgeführt, wobei jedoch ein wesentlicher Teil dieser Wärme (d.h. die Wärme aus der Zone 22) in den Prozeß zurückgeführt wird, ohne durch den Ofen zu strömen, in welchem die Gase auf viel höhere Temperaturen aufgeheizt werden müssen, und es wird eine Steigerung der BrennstoffÖkonomie von 20 bis 40 % und mehr erreicht.

- Patentansprüche 4098 16/0862

Claims (1)

1. Patentansprüche

   Verfahren zur Herstellung von harten diskreten Pellets aus fein verteiltem Magnetit-Eisenerz, "bei welchem unbehandelte Pellets aus fein verteiltem Erz gehärtet werden, indem auf dem Wanderrost ein Bett aus den Pellets gebildet wird und die Pellets aufeinanderfolgend durch zumindest Trocknungs- und Yorbrennzonen transportiert, durch einen Drehofen, in welchem Brennstoff verbrannt wird, durcheinander fallengelassen und dann durch einen Kühler, der zumindest zwei Zonen in !Reihenschaltung definiert, transportiert werden, während Luft in der ersten Kühlerzone durch die Pellets hindurchgeht und als ein vorgewärmter Strom von oxidierenden Gasen von dieser dann im Gegenstrom zu der Pelletbewegung durch den Ofen und durch das Pelletbett in den Vorbrenn- und Trocknungszonen strömt, dadurch gekennzeichnet, daß:

   A) eine Menge von Brennstoff in einer Menge von vorgewärmten oxidierenden Gasen in dem Ofen verbrannt wird und dadurch eine vorbestimmte Menge eines oxidierenden Gasstromes vorgesehen wird, der sich bei einer Temperatur von 115O⁰C bis 1345°C (2100 to 2450⁰F) befindet und der relativ zu dem Durchsatz, mit welchem die Pellets durch die Vorbrennzone und den Drehofen transportiert werden, eine 60 %ige bis 80 %ige Oxidation von Magnetit zu Hämatit in der Vorbrennzone und eine 2 %ige bis 10 %ige zusätzliche Oxidation von Magnetit zu Hämatit in dem Ofen

   " herbeiführt, so daß 62 bis 90 % oxidierte Pellets bei einer Temperatur von näherungsweise 1320 G (approximately 240Q⁰S¹) von dem Ofen zu dem Kühler entladen werden,

   B) die Pellets durch die erste Kühlerzone transportiert werden,

   C) ein Luftstrom in die erste Kühlerzone mit Raten bzw. Geschwindigkeiten bzw. einem Durchsatz vorgesehen wird, so daß die Oxidation des in den Pellets verbleibenden Magnetits fortgesetzt, jedoch nicht abgeschlossen wird,

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   D) ein Luftstrom in die zweite Kühlerzone vorgesehen wird, so daß die Oxidation des in den Pellets verbleibenden Magnetits zu Hämatit im wesentlichen abgeschlossen und wenigstens eine gewisse Kühlung der Pellets mit einer entsprechenden Erhitzung der durch die zweite Kühler-. zone strömenden Luft und Verbrennungsgase vorgesehen wird, und

   S) die erhitzte Luft und die erhitzten Verbrennungsgase aus der zweiten Kühlerzone abgeleitet und durch das Bett von unbehandelten Pellets auf dem Rost geführt werden, bevor die Pellets durch die Vorbrennzone transportiert werden, so daß die von den Pellets durch die abschließende Oxidation von Magnetit zu Hämatit in den Pellets in der zweiten Kühlerzone abgegebene Wärme wiedergewonnen und in den Prozeß zurückgeführt wird.

   , Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit den aus dem Ofen ausgetragenen Pel3efcs ein Bett auf einem zweiten Wanderrost gebildet wird für einen Transport durch die Reihenschaltung von Zonen, in welche Luft für die abschließende Oxidation und Kühlung eingeführt wird.

   , Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η ζ ei chnet, daß das Bett aus unbehandelten Pellets durch eine erste Trocknungszonenstufe und eine zweite Trocknungszonenstufe geführt wird und daß erhitzte Luft und erhitzte Verbrennungsgase aus der zweiten Kühlerzone durch das Bett von unbehandelten Pellets in der ersten Trocknungszonenstufe geführt werden und dadurch ein Vortrocknen der Pellets vorgesehen .wird, bevor die Pellets durch die zweite Trocknungszonenstufe und die Vorbrennzone transportiert werden.

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   4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus Luft und Yerbrennungsgasen aus der zweiten Kühlerzone mit einer Temperatur von 315°C bis 375°C (600 to 700°F) abgezogen und durch das Bett von unbehandelten Pellets in der ersten Trocknungszonenstufe und/oder der zweiten Trocknungszonenstufe geführt wird.

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