DE2558410C2

DE2558410C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Sintermagnesit, Sinterdolomit oder dergleichen

Info

Publication number: DE2558410C2
Application number: DE19752558410
Authority: DE
Inventors: Hans Gerd Dipl.-Ing. 4735 Enniger Schulte
Original assignee: Krupp Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1975-12-23
Filing date: 1975-12-23
Publication date: 1985-03-28
Also published as: DE2558410A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

In der Stahlindustrie. Zementindustrie sowie in anderen Industriezweigen, in denen Wärmebehandlungen bei hohen Temperaturen (etwa über 1500"C) durchgeführt werden, verwendet man feuerfeste Steine, Stampfmasse usw. aus Sintermagnesit, Sinterdolomit oder ähnlichen Sintermaterialien. Wegen der gewünschten Feu- erfestigkeil und Schlackenbeständigkeit soll zur Herstellung hochwertiger Sinterqualitäten beispielsweise bei Magnesit der MgO-Gehalt möglichst größer als 96% und bei Dolomit der CaO · MgO-Gehalt größer als etwa 97% sein. Als weiteres Qualitätskriterium gilt bei Dolomit das Verhältnis von CaO : MgO, das möglichst zwischen I : 1,4 und 1 :1,7 betragen sollte. Die Tendenz geht immer mehr zu sehr reinen Qualitäten, die jedoch nur bei sehr hohen Temperaturen (über etwa 1800⁰C) gesintert werden können.

Es ist bekannt, das im Steinbruch gewonnene Rohmaterial mit Hilfe von Brechern vorzuzerkleinern und das gebrochene Rohmaterial entsprechend den gewünschten Körnungsfraktionen für die Wärmebehandlung auszuwählen. Das für die Wärmebehandlung nicht in Frage kommende feine Gut muß anderweitig verwertet werden.

Das Sintergut wird — je nach Reinheitsgrad des Rohstoffes bzw. je nach gewünschter Fertiggut-Qualität — üblicherweise in einem einstufigen oder zweistufigen Brennverfahren hergestellt Während beim einstufigen Srennverfahren der sog. Kausterbrand (COj-Austreibung) und der Sinterbrand (Dichtbrand) ohne Zwischenstufe in einer einzigen Brenneinrichtung durchgeführt werden, erfolgen bei einem zweistufigen Verfahren der Kausterbrand und der Sinterbrand in gesonderten Brenneinrichtungen, wobei das Rohmaterial zwischen beiden Brennstufen vermählen und beispielsweise in Brikett-Pressen kompaktiert wird.

Bei bekannten Verfahren werden für die Sinterherstellung Schachtofen verwendet, die jedoch aufgrund ihrer Betriebsweise nur eine verhältnismäßig grobe Körnung mit enger Körnungsbandbreite (z. B. 60 bis 150 mm Kantengröße\zulassen, da Rohmaterial kleinerer Körnung die Durchlässigkeit im Schachtofen erheblich verringert

Bei anderen bekannten Verfahren werden für die Herstellung von SinK-rmaterialien Drehrohröfen eingesetzt Hierbei können zwar grundsätzlich Materialien mit einem breiteren Kornspektrum gebrannt werden. Um jedoch starke Unterschiede im Brenngrad zwischen kleineren und größeren Materialstücken zu vermeiden, empfiehlt sich auch hier, ein nicht zu breites Kornspektrum zu verarbeiten. Ähnliches gilt für zweistufige Verfahren, in denen der Kausterbrand auf einem Wanderrost und der Sinterbrand in einem Drehrohrofen erfolgt. Auch hierbei stellt die Verwertung der kleineren Körnungsfraktionen des Rohmateriales ein erhebliches Problem dar.

Zum Stand der Technik gehört weiterhin ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art (GB-PS 9 10 330), bei dem als Ausgangsmaterial aus Seewasser gefälltes Mg (OH): verwendet wird. Dieses Material ist extrem feinteilig (durchschnittliche Teilchengröße 5 bis 30 μπι). Der Kausterbrand derartiger nitrierter Mg (OH)_rNiederschläge erfolgt üblicherweise in Etagenbrennöfen.

Für die Herstellung von Zementklinker ist es schließlich bekannt, das Rohmaterial vor dem Brennen im Drehrohrofen in einem Schwebegaswärmetauscher zu erhitzen und teilweise zu entsäuern (DE-PS !2 82 232).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruches I vorausgesetzten Art dahin weiterzuentwickeln. daß mit einfachen anlagentechnischen Mitteln und in einer wirtschaftlichen Arbeitsweise ein weichgebrannter, hochreaktiver Kauster mit einem homogenen Brenngrad in allen Kornfraktionen erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches I gelöst.

Während bei dem oben geschilderten bekannten Verfahren (GB-PS 9 10 330) das aus Seewasser gefällte Mg(OH)2 so extrem feinteilig ist, daß es sich in den Zyklonen eines mehrstufigen Zyklonwärmetauschers nicht abscheiden läßt, ist ein solches Vorbrennen im Schwebezustand bei dem andersartigen erfindungsgemußcn

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Ά Rohmaterial (das im Steinbruch gewonnen und auf eine über dem Dosierorgan 14 noch ein entsprechend isolier-Körnung unter 1 mm zerkleinert wird) möglich. . ter Zwischenbehälter 15 (nur gestrichelt angedeutet) für

r' Das Vorbrennen des zerkleinerten Rohmateriales im das vorgebrannte Rohmaterial vorgesehen sein.

Schwebezustand ergibt ejnen homogenen Brenngrad in Das in der Brikett-Presse 5 im heißen Zustand zu

allen Kornfraktionen und ermöglicht auch die bisher 5 brikettartigen Preßlingen verdichtete Rohmaterial wird ί; schwierige Verwertung relativ feiner Fraktionen des dann über ein Rohr oder eine Schurre 16 dem nur zum Λ Rohmateriales. Bn weiterer wesentlicher Vorteil des Teil angedeuteten Drehrohrofen 4 aufgegeben und dort YfS Vorbrennens des Rohmateriales im feinzerkleinerten in bekannter Weise fertig gesintert. si Zustand bestehi ferner darin, daß ein homogenes Zumi- Während bei dem in der Zeichnung veranschaulieh-

H sehen von Sinterhilfsmitteln und Korrekturstoffen mög- 10 ten Ausführungsbeispiel einer zur Durchführung des er- §5 lieh ist findungsgemäßen Verfahrens geeigneten Anlage die

?f Indem ferner durch die Feinzerkleinerung des Roh- Vorbrenneinrichtung 3 durch mehrere zyklonartige

iS materiales eine Kaustervermahlung vermieden wird, Wärmetauscheretagen, in denen das Rohmaterial in der § entfällt die Gefahr einer teilweisen Rehydratisierung, Schwebe vorgebrannt wird, gebildet ist, kann in ebenso die mit einer solchen Kaustervermahlung verbunden ist 15 vorteilhafter Weise die Vorbrenneinrichtung aus einem Durch die Feinkörnigkeit des Katasters bei der Heißbri- Wirbelschichtwärmetauscher bestehen, so daß das auf rj kettierung werden ferner dichtere und mechanisch wi- Mehlfeinheit zerkleinerte Rohmatenal im Wirbelzuderstandsfähigere Briketts erzielt. stand vorgebrannt werden kann. Hierbei können z. B.

'•k Bei den der Erfindung zugrundeliegenden Versuchen Wirbelbettkammern und sonstige Wirbelschichteinrich-

hat sich gezeigt daß die Teilchen des vorgebrannten, 20 tungen in allgemein bekannter Ausf^rung eingesetzt }, feinkörnigen Rohmateriales aufgrund des Vorbrennens werden, so daß sich eine weitere Erläuterung des konim Schwebezustand so mürbe sind, daß sie btim Korn- struktiven Aufbaues erübrigen dürfte.

^r1 paktiervorgang zusätzlich noch etwas zerkleinert wer-

~\ den. wodurch eine den anschließenden Sintervorgang Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

ρ begünstigende Aktivierung erzielt wird.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind

*^? Gegenstand der Unteransprüche.

Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird anhand der Zeichnung näher erläutert

Die Anlage enthält eine übliche Vorbrecheinrichtung I. eine beispielsweise als Kugelmühle 2 ausgeführte Feinzerkleinerungseinrichtung, die der Vorbrecheinrichtung 1 nachgeschaltet ist, ferner eine aus mehreren zyklonartigen Wärmetauscheretagen Zusammengesetzte Vorbrenneinrichtung 3 (als erste Wärmebehandlungsstufe), einen als zweite Wärmebehandlungsstufe dienenden Drehrohrofen 4 sowie eine zwischen den beiden Wärmebehandlungsstufen angeordnete Kompaktiereinrichtung, die beispielsweise durch eine Brikett-Presse 5 bekannter Ausführung gebildet ist.

In der Verbindungsleitung 6 zwischen der Vorbrecheinrichtung 1 und der Kugelmühle 2 kann ferner ein Dosierorgan 7 eingesetzt sein. Die Kugelmühle 2 ist im übrigen in der für d'esen Einsatzzweck günstigen Konstruktion ausgeführt, der Einfachheit halber jedoch nur in Rohrform dargestellt.

Die in der Zeichnung veranschaulichte mehrstufige bzw. mehretagige Vorbrenneinrichtung 3 enthält zwei die erste Etage bildende, parallelgeschaltete Zyklonwärmetauscher 8, zwei ebenfalls parallelgeschaltete, eine zweite Etage darstellende Zyklonwärmetauscher 9, einen darunter liegenden, zyklonartigen zentralen Wärmetauscherschacht 10 (als dritte Etage) sowie zwei unter dem Wärmetauscher 10 liegende, wiederum parallelgeschaltete Zyklonwärmetauscher 11 als vierte Wärmetauscheretage. Alle vier Wärmetauscheretagen sind in an sich bekannter Weise durch Gas- bzw. Materialrohre derart miteinander verbunden, daß das auf Mehlfeinheit zerkleinerte Rohmaterial (Pfeil 12) die Vorbrenneinrich- so lung 3 von oben nach unten durchsetzt, während die heißen Drehofenabgase (gestrichelte Pfeile 13) die Vorbrenneinrichtung 3 insgesamt gesehen von unten nach oben durchsetzen und dabei das oben aufgegebene Rohmaterial im Schwebezustand vorbrennen.

Das vorgcbrannic Rohmaterial wird dann der Brikett- Presse 5 vorzugsweise über ein Zuteilorgan 14 gleichmäßig dosiert aufgegeben. Gegebenenfalls kann

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Sintermagnesit, Sinterdolomit oder dergleichen, wobei das feinteilige Rohmaterial in einer ersten Wärmebehandlungsstufe vorgebrannt, dann im heißen Zustand kompaktiert und schließlich in einer zweiten Wärmebehandlungsstufe gesintert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das im Steinbruch gewonnene, auf eine Körnung unter 1 mm zerkleinerte Rohmaterial in der ersten Wärmebehandlungsstufe mit den heißen Abgasen der zweiten Wärmebehandlungsstufe im Schwebezustand vorgebrannt wird.

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekenn- is zeichnet, daß das zerkleinerte Rohmaterial in einem mehrstufigen Zyklonwärmetauscher vorgebrannt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dfeg das zerkleinerte Rohmaterial in einer Wirbelschichteinrichtung vorgebrannt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Wärmebehandlungsstufe Hilfsstoffe wie Eisenoxyde, Tonerde oder Kieselsäure, dem feinzerkleinertem Rohmaterial genau do- siert und homogen zugemischt werden.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Vorbrecheinrichtung (1), eine der Vorbrecheinrichtung nachgeschaltete Feinzerkleinerungsein- richtung (2), einen sich an die Feinzerkleinerungseinrichtung anschließenden, mehr iufigen Zyklonwärmetauscher (3), eine von diesem Zyklonwärmetauschcr (3) gespeiste Kompaktere; richtung (5) sowie einen auf die Kompaktiereinrichtung folgenden, die /.weite Wärmebehandlungsstufe bildenden Drehrohrofen (4).

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen I und 3, gekennzeichnet durch eine Vorbrecheinrichtung, eine der Vorbrecheinrichtung nachgeschaltete Feinzerkleinerungseinrichtung, eine sich an die Feinzerkleinerungseinrichtung anschließende Wirbelschichteinrichtung, eine von dieser Wirbelschichteinrichtung gespeiste Kompaktiereinrichtung sowie einen auf die Kompaktier- einrichtung folgenden, die zweite Wärmebehandlungsstufc bildenden Drehrohrofen.