DE2606272A1

DE2606272A1 - Verfahren zur beseitigung des feuchtigkeits- und (schmier-)-fettgehalts eines walzwerkschlamms

Info

Publication number: DE2606272A1
Application number: DE19762606272
Authority: DE
Inventors: Keitaro Hirai; Tetsuo Izawa; Shuji Kajikawa; Shinichi Kurosawa; Koichiro Nakano; Koji Satomi; Yuichi Tsukada
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1975-03-08
Filing date: 1976-02-17
Publication date: 1976-09-16
Also published as: JPS51103004A; IT1055362B; FR2313451A1; DE2606272B2; DE2606272C3; AU1102776A; CA1078628A; JPS5429281B2; FR2313451B1

Description

PATENTANWÄLTE

HENKEL, KERN, FEILER& HÄNZEL

BAYERISCHE HYPOTHEKEN- UND TELEX: 05 29 802 HNKL D ED U A RD-SC H M 1D-STR ASSE "" WECHSELBANK MÜNCHEN Ni tlü-85111 TELEFON: (0 89) 66 3197, 66 30 91 - 92 ^ ,,, _nn _x , * _xl „ ,, ^ _x. , " DRESDNER BANK. MÜNCHEN J 914 TELEGRAMME=ELUPSOIDMuNCHEN ^D-⁸⁰⁰⁰ MÜNCHEN 90 POSTSCHECK: MCNCHPN lö. «■» - HO.

Nippon Kokan Kabushiki Kaisha
Tokio, Japan

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UNSERZEICHEN: Ml NC HtN. I)KN

BETRIFFT:

Verfahren zur Beseitigung des Feuchtigkeits- und (Schmier-)-Fettgehalts eines Walzwerkschlamms

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur Beseitigung des Feuchtigkeits- und Fettgehalts eines Walzwerkschlamms im Hinblick auf die Verwendung des Fettablagerungen und einen hohen Feuchtigkeitsgehalt besitzenden, in der Abwassergrube eines Stahlwalzwerks abgesetzten Schlamms als Rohmaterial für Sinter.

Herkömmlicherweise wird Zunder bzw, Sinterschlacke oder Schnittabfall in kleiner Menge mit einem Eisenerzfeinmaterial vermischt, das als Rohmaterial für Sinter dient. Im Hinblick auf die in jüngster Zeit erfolgte beträchtliche Erhöhung der Roheisenproduktion besteht ein schnell zunehmender Bedarf für Sinter als Rohmaterial für die Eisenherstellung, was die Installation von Großfertigungs-Sinteranlagen erforderlich machte Die damit zusammenhängende, zunehmende Ausbeutung von anderen Eisenlieferanten als Eisenerz bedingt die Ausnutzung von Zunder bzw. Sinterschlacke und Schnittabfällen, die einen hohen Schmierfettgehalt besitzen, in großen Mengen. Im Hinblick auf den Umweltschutz ist es andererseits allgemeine

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§09830/0601

Praxis, eine elektrostatische Fäl!vorrichtung zum Auffangen des im Abgas einer Sinteranlage enthaltenen Staubs einzusetzen.

Gemäß Fig₀ 1 wird beispielsweise ein Rohsintergemisch von einem Rohmaterialspeiser 4 auf ein durch Kettenräder 2 angetriebenes Platten-Förderband 1 (pallet) aufgegeben, durch einen Zündofen 3 entzündet und dann gesintert, während das Abgas über einen Windkasten 5 und eine Leitung 6 abgesaugt wird. Der in großer Menge im Abgas enthaltene Staub wird durch eine elektrostatische Fällvorrichtung 7 gesammelt, worauf das so gereinigte Abgas mittels eines Gebläses 8 abgeblasen wird.

Wenn bei diesem Verfahren das Sinter-Rohmaterial, das (Schmier-)· Fettablagerungen enthält, z_eB. im Fall von Zunder bzw. Sinterschlacke und Schnittabfällen, in großen Mengen dem Rohsintergemisch zugemischt wird, wird jedoch durch die Verbrennung des Rohsintergemisches am oberen Trum des Förderbands 1 durch den Zündofen 3 die Temperatur in dessen mittleren und unteren Bereichen erhöht, so daß das abgelagerte Fett verdampft. Die Fettdämpfe gelangen dann zusammen mit dem Abgas über den Winäkasten 5 und die Leitung 6 in die elektrostatische Fällvorrichtung 7o Der in letzterer gesammelte Staub besitzt daher einen Fettgehalt von etwa 0,1 - 10%_e Wenn sich dieses Fett in größeren Mengen auf den Elektroden der Fäll vorrichtung 7 absetzt, wird es durch den Funken zwischen den Elektroden oder durch das hohe Temperatur besitzende Abgas verbrannt, so daß sich Störungen, wie ein Brand in der Fällvorrichtung 7, ergeben β

Da der in der Abwassergrube eines Stahlwalzwerks abgesetzte Walzwerkschlamm auch nach der Entwässerung mittels einer Filterpresse einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 20 - 30% und einen Fettgehalt von etwa 2 - 3% besitzt, werden für die Behandlung dieses Schlamms folgende Maßnahmen ergriffen:

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1 ο Der Walzwerkschlamm wird zur Wiedergewinnung benutzt oder zur Beseitigung im Ozean versenkt.

2ο Dieser Schlamm wird als Eisenrohstoff benutzt, nachdem sein Fettgehalt durch chemisches Waschen (d.h_o Waschen mittels Chemikalien) entfernt worden ist.

3₀ Der Walzwerkschlamm wird als Eisenrohstoff verwendet, nachdem sein Fettgehalt durch Verbrennung beseitigt worden ist.

Da der Walzwerkschlamm jedoch einen Fe-Gehalt von etwa 60 70% besitzt, ist das unter 1. genannte Verfahren vom Standpunkt der effektiven Ausnutzung der Eisenvorräte nicht vorteilhaft. Außerdem werden wegen der verschärften Umweltschutzbestimmungen die Wiedergewinnungs- oder Ablagerungsplätze mehr und mehr eingeschränkt, und die Beseitigung von Walzwerkzunder nach dem erstgenannten Verfahren wird in naher Zukunft unmöglich sein₀

Wegen des kleinen Teilchendurchmessers und des hohen Feuchtigkeitsgehalts von etwa 20 - 30% auch nach Entwässerung in einer Filterpresse besitzt dieser Schlamm eine hohe Viskosität,, Die Behandlung dieses Schlamms nach den unter 2. und genannten Verfahren ist daher nicht einfach. Das zweitgenannte Verfahren ist zudem durch die sehr schwierige Fettabtrennung in seiner Wirksamkeit eingeschränkt.

Das unter 3. genannte Verfahren erfordert hohe Ausrüstungskosten für einen Fließbett- bzw. Wirbelschichtofen, einen Drehofen, einen Mehrstufen-Verbrennungsofen und andere Einrichtungen sowie hohe Betriebskosten. Bei jedem dieser Öfen verursacht die Behandlung des Walzwerkzunders bzw. -Schlamms bei hoher Temperatur von etwa 700 - 800⁰C eine Agglomeration dieses Schlamms, was einen weiteren Nachteil dieses Verfahrens

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darstellt. Außerdem haften diesem Verfahren weitere Probleme an, z.B. die Notwendigkeit für die Anordnung einer elektrostatischen FällVorrichtung für das Auffangen des im Verbrennungsabgas enthaltenen Staubs.

Aus diesen Gründen können mit den vorstehend unter 1_O bis 3. beschriebenen Verfahren keine zufriedenstellenden Ergebnisse gewährleistet werden.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines Verfahrens für die wirksame Ausnutzung eines Fettablagerungen und einen hohen Feuchtigkeitsgehalt besitzenden Walzwerkschlamms, wie er sich in einer Abwassergrube eines Stahlwalzwerks *setzt, als Sinter-Rohmaterial,

Damit bezweckt die Erfindung auch die Schaffung eines Verfahrens zur sehr einfachen und mit geringen Ausrüstungs- und Betriebskosten verbundenen, praktisch vollständigen Beseitigung des Feuchtigkeits- und Fettgehalts von Walzwerkschlamm unter Ausnutzung der durch eine Sintermaschine erzeugten Sinterhitze.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Beseitigung des Feuchtigkeits- und (Schmier-)Fettgehalts eines Walzwerkschlamms zur Verwendung desselben als Rohmaterial für Sinter, wobei der einen Feuchtigkeitsgehalt von mindestens etwa 20% besitzende, fetthaltige Schlamm in der Abwassergrube eines Stahlwalzwerks anfällt und zunächst der Feuchtigkeitsgehalt des Schlamms verringert und anschließend der Fettgehalt beseitigt wird, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zunächst der Feuchtigkeitsgehalt des Walzwerkschlamms auf etwa 1-10% vermindert und sodann der Schlamm, dessen Feuchtigkeitsgehalt auf diese Weise reduziert wurde, durch Aufteilung in praktisch gleich große Chargen mindestens einem Abschnitt, wie einem Sinteraustragteil, einem Einlaufteil eines Sinter-

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kühlers, einem neben einem Heißsieb angeordneten Förderband für Rückführfeingut oder einem Rückführtrichter bzw_o -rutsche einer Sintermaschine, zugeführt wird, wodurch die Feuchtigkeit und der Fettgehalt des Schlamms unter Ausnutzung der Wärme des auf der Sinteranlage erzeugten Sinters praktisch vollständig beseitigt werden, sowie dadurch, daß der Feuchtigkeitsgehalt des fetthaltigen Walzwerkschlamms auf etwa 1-10% gesenkt wird, indem der Schlamm bei einer Temperatur von etwa 120 - 200⁰C unter Heranziehung der Abwärme des Sinterkühlers der Sinteranlage getrocknet wird.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Teilseitenansicht zur Veranschaulichung eines bisher angewandten Sinterverfahrens für ein Rohsintergemisch mittels einer Sintermaschine und

Fig. 2 und 3 schematische Teilseitenansichten von Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung.

Nachstehend ist die Erfindung in Beispielen erläutert.

Beispiel 1

Gemäß Figo 2, die in schematischer Teilseitenansicht eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt, wird ein Rohsintergemisch 10 mit bekannter, üblicher Zusammensetzung von einem Rohmaterial-Speiser 4 aus auf ein Platten-Förderband 1 (pallet) eines Sinterbands A aufgegeben, durch einen Zündofen 3 entzündet und bei seiner Bewegung gemäß Fig. 2 nach links gesintert. Ein am Sinter-Austragende B des Sinterbands A angeordneter Schlammförderer 9 zerteilt einen getrockneten Walzwerkschlamm 11, dessen Feuchtigkeits-

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gehalt auf noch zu erläuternde Weise reduziert worden ist und der einen Fettgehalt besitzt, in praktisch gleich große Chargen, die auf den Sinter aufgegeben werden. Dieser auf den Sinter aufgegebene, getrocknete Schlamm 11 wird durch die Wärme des Sinters 13 erhitzt, während er sich zu einem Heißsieb 14 durch einen Sinterbrecher 12 bewegt, wobei der Fettgehalt durch Verbrennung oder Verdampfung praktisch vollständig beseitigt wird. Der Schlamm 11, dessen Fettgehalt auf diese Weise beseitigt worden ist, wird durch das Heißsieb 14 gesiebt und zusammen mit den das Sieb passierenden Feinteilchen mittels eines Förderbands 21 für Rückführfeingut zu einer Rückführrutsche 19 geschickt, um dort vorübergehend gespeichert zu werden_e Der auf dem Sieb 14 verbleibende Teil des Sinters wird zu einem Sinterkühler 15 überführt und dort gekühlt.

Andererseits wird ein Teil des am Sinterkühler 15 durch den Wärmeaustausch mit dem Sinter erwärmten Kühlgases (Luft) durch ein Gebläse 17 zu einem Schlammtrockner 18, z.B„ einem Wirbelschichttrockner, geleitet, in welchem das Heißgas einen in den Trockner eingegebenen Schlamm trocknet, wie er in der Abwassergrube eines Stahlwalzwerks anfällt und der einen Fettgehalt sowie einen hohen Feuchtigkeitsgehalt besitzt. Wenn beispielsweise ein Walzwerkschlamm mit 28,0Jo Feuchtigkeit und 2,0% Fett im Trockner 18 15 - 20 min lang bei einer Trocknungstemperatur von 140 - 150⁰C getrocknet wird, wird ein Trockenschlamm mit 1,13% Feuchtigkeit und 2,5% Fett erhalten. Bei einer Trocknungstemperatur von mehr als 200⁰C im Trockner 18 verdampft das im Schlamm enthaltene Fett, wodurch der Einbau einer Abscheideanordnung für den derart im Trockner 18 entwickelten Fettdampf erforderlich wird. Liegt die Trocknungstemperatur unter 120⁰C, so erfordert das Trocknen des Schlamms zuviel Zeit_e Versuchsergebnisse haben gezeigt, daß die Trocknungstemperatür etwa 120 - 200 C und vorzugsweise etwa 140 - 150⁰C betragen sollte. Erfindungsge-

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maß wird somit der Walzwerkschlamm unter Verwendung einer eine Temperatur von etwa 120 - 200⁰C, vorzugsweise von etwa 140 - 150⁰C besitzenden Fraktion des durch den Wärmeaustausch erwärmten Kühlgases getrocknete Zur Gewährleistung einer gleichmäßigen Zufuhr durch den Schlammförderer 9 empfiehlt es sich, die Viskosität des Schlamms durch Trocknen auf einen Feuchtigkeitsgehalt von höchstens 10% zu vermindern, während es nicht nötig ist, den Feuchtigkeitsgehalt auf unter 1% zu senken,,

Der auf diese Weise getrocknete, aber immer noch einen Fettgehalt besitzende Walzwerkschlamm 11 wird auf beschriebene Weise durch den Schlammförderer 9 auf den Sinter aufgegeben, um ihm seinen Fettgehalt zu entziehen.

Das Abgas, das im Verfahren zwischen Sinteraustragteil B und Heißsieb 14 anfällt und welches Staub, Fettverbrennungsgase und Fettdämpfe enthält, wird von einer Haube 16 aufgefangen, zu einem nicht dargestellten Naßstaubsammler geleitet und durch diesen gereinigt und sodann ausgetragen bzw. abgelassen. Der entwässerte und entfettete Walzwerkschlamm und das von der Rückführrutsche 19 zurückgeleitete Rückführfeingut sowie das von einer nicht dargestellten Rohmaterialrutsche zugeführte Sinter-Rohmaterial werden durch einen Mischer 20 in bekannter, üblicher Zusammensetzung miteinander vermischt und dann durch den Rohmaterialspeiser 4 in Form von Pellets aufgegeben, die nach Bedarf durch eine nicht dargestellte Pelletisiervorrichtung hergestellt worden sind₀

Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Schlammförderer 9 am Sinteraustragteil B angeordnete Durch Anordnung des Schlammförderers 9 am Einlaufteil C des Sinterkühlers 15 gemäß Figo 3 ist es gleichfalls möglich, den getrockneten, fetthaltigen, in praktisch gleich große Chargen aufgeteilten Schlamm 11 dem Einlaufteil C des Sinterkühlers 15 zuzuführen

und somit die Wärme des in letzterem befindlichen Sinters auszunutzen In diesem Fall wird der Fettgehalt des getrockneten Schlamms 11 durch Verdampfen beseitigt, während der Sinter im Kühler 15 gekühlt wird, Das die im Kühler 15 erzeugten Fettdämpfe enthaltende Abgas wird durch eine Haube 24 aufgefangen und zu einem nicht dargestellten Naßstaubsammler geleitet, durch den das Abgas gereinigt und dann ausgetragen wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel bewirkt ein Teil des durch den Wärmeaustausch mit dem Sinter im Kühler 15 erhitzten Kühlgases (Luft) bei direkter Einführung in den Schlammtrockner 18 eine Verunreinigung des im Trockner enthaltenen Walzwerkschlamms mit Fettdämpfen«, Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, den Schlamm im Trockner 18 durch Anordnung eines Wärmetauschers 25 mittels eines anderen Heißgases (Luft) nach dem Wärmeaustausch mit dem Heißgas vom Kühler 15 zu trocknen. Der Walzwerkschlamm, dessen Fettgehalt so beseitigt worden ist, wird vom gekühlten Sinter durch eine am Auslaufteil D des Kühlers 15 vorgesehene Siebanordnung abgetrennt und mit Hilfe des Förderbands 23 für das Rückführfeingut zur Rückführrutsche bzw. zum Rückführtrichter 19 befördert. Die anderen, den Teilen von Fig. 2 entsprechenden Teile gemäß Fig. 3 brauchen an dieser Stelle nicht näher erläutert zu werden.

Ebenso ist es möglich, den getrockneten, fetthaltigen Walzwerkschlamm durch Aufteilung in praktisch gleich große Chargen neben dem Heißsieb 14 auf das Förderband 21 für Rückführfeingut aufzugeben oder in die Rückführrutsche bzw. -trichter 19 gemäß Fig. 2 einzubringen und dadurch den Fettgehalt des getrockneten Schlamms durch Verdampfung mittels der Wärme des Rückführfeinguts zu beseitigen,. In diesem Fall werden die auf dem Förderband 21 oder in der Rückführrutsche 19 erzeugten Fettdämpfe auf oben beschriebene Weise gesammelt.

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Beispiel 2

Ein nicht dargestellter Zunder- oder Sinterschlackemischer wird anstelle des Schlammtrockners 18 gemäß Beispiel 1 vorgesehen«, Dabei werden ein fetthaltiger Walzwerkschlamm mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 20 - 30% sowie ein nicht mehr als 6% Feuchtigkeit enthaltender Walzwerkzunder (mill scale), der ohne Verwendung des Walzenkühlwassers gesammelt wurde, im Verhältnis von etwa 1:3 in den Zundermischer eingegeben und etwa 2-3 min lang gemischt. Hierbei wird ein Gemisch mit etwa 7 - 10% Feuchtigkeit erhalten. Wie bei den vorher anhand von Fig. 2 und 3 beschriebenen Verfahren gemäß Beispiel 1 wird dieses Gemisch entweder dem Sinter-Austragteil B, dem Einlaufteil C des Sinterkühlers 15, dem Rückführfeingut-Förderband 21 neben dem Heißsieb 14 oder der Rückführrutsche 19 zugeführt, wobei der Fettgehalt des Gemisches durch Verbrennung oder Verdampfung unter Ausnutzung der Wärme des Sinters oder des Rückführfeinguts beseitigt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Walzwerkzunder mit höchstens 6% Feuchtigkeit zugemischt, weil bei Verwendung eines solchen mit mehr als 6% Feuchtigkeit eine große Zundermenge nötig ist, um den Feuchtigkeitsgehalt des Gemisches auf unter 10Jo zu senken. Auf eine nähere Erläuterung kann verzichtet werden, weil das Verfahren nach Beispiel 2 demjenigen gemäß Beispiel 1 entspricht, nur mit dem Unterschied, daß der Schlammtrockner 18 gemäß Beispiel 1 durch einen Zundermischer ersetzt ist.

Wie vorstehend beschrieben, kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren der Feuchtigkeits- und Fettgehalt eines vergleichsweise feinen und sehr viskosen Walzwerkschlamms, der Fett enthält und einen hohen Feuchtigkeitsgehalt besitzt, durch sehr einfache Behandlung und mit äußerst geringen Ausrüstungs- und Betriebskosten praktisch vollständig beseitigt werden. Auf diese Weise wird die Verwendung des Walzwerkschlamms in großer Menge als Sinter-Rohmaterial ermöglicht

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und eine Brandgefahr in einer elektrostatischen Fällvorrichtung infolge des Fettgehalts dieses Schlamms vermieden, so daß die Erfindung einen großen industriellen Nutzeffekt bietet.

Zusammenfassend wird mit der Erfindung also ein Verfahren geschaffen, bei dem zur Ausnutzung eines fetthaltigen und einen hohen Feuchtigkeitsgehalt besitzenden Falzwerkschlamms, wie er in der Abwassergrube eines Stahlwalzwerks anfällt, als Sinter-Rohmaterial der Feuchtigkeitsgehalt dieses Schlamms auf etwa 1-10% verringert wird, indem der Schlamm bei einer Temperatur von etwa 120 - 200⁰C und vorzugsweise etwa 140 - 150⁰C unter Heranziehung der Abwärme eines Sinterkühlers einer Sintermaschine getrocknet wird. Wahlweise wird der Schlamm mit Walzzunder mit niedrigem Feuchtigkeitsgehalt vermischt, der ohne Verwendung von Walzenkühlwasser gesammelt wurde, und dann unter Aufteilung in praktisch gleich große Chargen kontinuierlich mindestens einem Abschnitt, wie einem Sinteraustragteil, einem Einlaufteil des Sinterkühlers, einem neben einem Heißsieb angeordneten Förderband für Rückführfeingut oder einer Rückführrutsche der Sintermaschine, zugeführt. Auf diese Weise wird der Fettgehalt des Schlamms durch Verbrennung oder Verdampfung mittels der Wärme des in der Sintermaschine erzeugten Sinters praktisch vollständig beseitigt.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Beseitigung des Feuchtigkeits- und (Schmier-)-Fettgehalts eines Walzwerkschlamms zur Verwendung desselben als Rohmaterial für Sinter, wobei der einen Feuchtigkeitsgehalt von mindestens etwa 20% besitzende, fetthaltige Schlamm in der Abwassergrube eines Stahlwalzwerks anfällt und zunächst der Feuchtigkeitsgehalt des Schlamms verringert und anschließend der Fettgehalt beseitigt wird, dadurch gekennzeichnet , daß zunächst der Feuchtigkeitsgehalt des Walzwerkschlamms auf etwa 1 - 10% vermindert und sodann der Schlamm, dessen Feuchtigkeitsgehalt auf diese Weise reduziert wurde, durch Aufteilung in praktisch gleich große Chargen mindestens einem Abschnitt, wie einem Sinteraustragteil, einem Einlaufteil eines Sinterkühlers, einem neben einem Heißsieb angeordneten Förderband für Rückführfeingut oder einem Rückführtrichter bzw_o -rutsche einer Sintermaschine, zugeführt wird, wodurch die Feuchtigkeit und der Fettgehalt des Schlamms unter Ausnutzung der Wärme des auf der Sinteranlage erzeugten Sinters praktisch vollständig beseitigt werden_e

2ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsgehalt des fetthaltigen Walzwerkschlamms auf etwa 1 - 10% gesenkt wird, indem der Schlamm bei einer Temperatur von etwa 120 - 200⁰C unter Heranziehung der Abwärme des Sinterkühlers der Sinteranlage getrocknet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß de:
getrocknet wird.

net, daß der Walzwerkschlamm bei etwa 140 - 150 C

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der relative Feuchtigkeitsgehalt des fetthaltigen Walzwerkschlamms auf etwa 1 - 10% verringert wird,

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indem der Schlamm mit einem ohne Verwendung von Walzenkühlwasser gesammelten VTalzzunder (mill scale) mit einem Feuchtigkeitsgehalt von höchstens etwa 6% vermischt wird.

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