DE2731933C2

DE2731933C2 - Verfahren zum Herstellen von Pellets aus eisenhaltigen Stäuben

Info

Publication number: DE2731933C2
Application number: DE19772731933
Authority: DE
Inventors: Akio Mutsuta; Masaru Wakayama Nakamura; Yoshimasa Niihama Ehime Sato; Yasuteru Yamada
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd Tokyo; Sumitomo Heavy Industries Ltd; Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd Tokyo; Nippon Steel Corp; Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1977-07-14
Filing date: 1977-07-14
Publication date: 1984-07-26
Also published as: DE2731933A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen reduzierter, einen großen Anteil .tietalllschen Eisens enthaltende/ Pellets gemäß de-.<i Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Erfindung geht aus von einem aus der DE-OS 23 48 287 bekannten Stand der Technik. Aus der genannten Vorveröffentlichung ist b&.eits bekannt ein Verfahren zum Herstellen reduzierter, einen großen Anteil metallischen Eisens enthaltender Pellets, bei welchem ein Gemisch aus eisenhaltigem Hüttenstaub und kohlenstoffhaltigem Material mit einem Bindemittel versetzt, angefeuchtet und zu Pellets verarbeitet wird, worauf die Pellets getrocknet und im Drehrohrofen reduziert werden.

Bei diesem bekannten Verfahren wird ein geeignetes Bindemittel zu einer 8 bis 15% Kohlenstoff enthaltenden Ausgangsmischung hinzugegeben und werden die erhaltenen Grünpellets einer TroCknungs- und Wärmebehandlung bei einer Temperatur von maximal 550° C unterworfen. Höhere Trocknungstemperaturen werden vermieden, da durch sie ein Teil des Kohlenstoffinhaltes der Stäube verlorengehen könnte und folglich Grünpellets mit unzureichenden Festigkeitseigenschaften erzeugt werden könnten.

Aus der DE-OS 20 07 661 ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von eisenhaltigen Pellets bekannt, bei

welchem eine Mischung aus aufgemahlenen eisenhaltigen Materialien und einem Feststoff-Reduktionsmittel, wie Koks, mit einem Bindemittel versetzt und zu Grünpellets verarbeitet werden. Diese Grünpellets werden auf einem Wanderrost bei Temperaturen zwischen 1000 und 1100⁰C wärmebehandelt, woran sich ein Reduzieren im Drehrohrofen anschließt.

Bei diesem bekannten Verfahren werden künstlich zerkleinerte Ausgangsstoffe verwendet, welche jedoch im Vergleich zu Hüttenstäuben, wie Hochofen- und Stahlwerkstäuben, recht grob sind. Die erzeugten Grünpellets müssen bei diesem bekannten Verfahren auf die genannten hohen Temperaturen erhitzt werden, um eine hinreichende Festigkeit für die abschließende Reduktion Im Drehrohrofen zu erzielen. Es liegt auf der Hand, daß derart hohe Temperaturen vor der Reduktion der In den Pellets vorhandenen Eisenoxide zu einem beträchtlichen Kohlenstoffabbrand führen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der Im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen und aus der DE-OS 23 48 287 bekannten Gattung so auszubilden, daß auf kostengünstigere Weise zumindest gleichwertige Pellets erzeugt werden können.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Der mit Hilfe der Erfindung erzielbare technische Fortschritt ergibt sich In erster Linie daraus, daß vor der Reduktion Im Drehrohrofen keine hohen Temperaturen zur Einwirkung gebracht werden.

Typischerwelse läuft das erfindungsgemäße Verfahren in den nachfolgend angegebenen aufeinanderfolgenden Schritten ab: Als primäres Ausgangsmaterial werden eisenhaltige Hüttenstäube, also Hochofen-, Konverter-, Elektroofen- oder SM-Ofenstäube zusammen mit einem kohlenstoffhaltigen Material und einem Bindemittel verwendet. In diese Ausgangsmischung wird das Verhältnis aus der Zahl der freien Kohlenstoffatome zu der Zahl der an Elsen gebundenen Sauerstoffatome auf 0,75 bis 1,25 eingestellt und wird der erhaltenen Mischung 0,5 bis 7% Bentonit zugesetzt. Diese Grtlnpellets werden auf einen 9,5 bis 15,6% betragenden Wassergehalt, bezogen auf das Gewicht der Grünpellets, eingestellt, worauf die Grtlnpellets bei einer Temperatur von weniger als 7.30° C auf eine Porosität von 27,5 bis 40% getrocknet werden.

Die erfindungsgemäße Verfahrensführung stellt eine besonders schonende Behandlung der Grünpellets dar, weshalb praktisch der gesamte Kohlenstoffinhalt der Pellets für den abschließenden Reduktionsvorgang erhalten

bleibt. Abschließend werden die vorgetrockneten Pellets im Drehrohrofen reduziert. Dadurch, daß auf Temperav türen von mehr als 230^c C gänzlich verzichtet wird, werden gegenüber dem bekannten Stand der Technik hohe °~ Energiemengen eingespart und kann auf die Verwendung von hochtemperaturfesten Auskleidungen für die Brennöfen verzichtet werden.

Der eisenhaltige Hüttenstaub kann ein Gemisch aus Hochofenstaub sowie Stahlwerksstaub sein, worin das Verhältnis von Hochofenstaub zu Stahlwerksstaub vorzugsweise kleiner als 45:55 ist. Als kohlenstoffhaltiges Material wird vorzugsweise Koks verwendet.

Die Erflndugn wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben.

= In dieser zeigt

r Fig. 1 eine graphische Darstellung des Einflusses von Bentonit auf die Steigerung der Druckfestigkeit der

Grünpellets,

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Druckfestigkeit der Grünpellets und dem Wassergehalt der Pellets vor dem Trocknen und

Flg. 3 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Temperaturwechselbeständigkeil und dem Wassergehalt der Grünpeilets.

Es ist erforderlich, daß eine beachtliche Menge an Kohlenstoff in innigem Kontakt mit den Oxiden In den Pellets vorhanden ist. Auf dieser Grundlage wurden Versuche in einem Reduktionsrotationsofen durchgeführt, und es wurde gefunden, daß der Kohlenstoffgehalt in den grünen Peiitts einer Menge entsprechen sollte, daß „ das Verhältnis der Anzahl der freien Kohlenstoffatome zu der der Sauerstoffatome, die an Eisen, -Vmk oder Blei ¹Z gebunden sind, In den Bereich von 0,75 bis 1.°.5 fäll:. Die untere Grenze des Bereichs wird dadurch bestimmt, ''i daß, wenn das Verhältnis unter 0,75 fällt, eine große Menge an Kohlenstoff in den Ofen bei Material mit niedri- < gern Kohlenstoffgehalt gefüllt werden muß. Wie zuvor erwähnt, ist der Betrieb des Ofens mit Pellets mit solch s? niedrigem Kohlenstoffgehalt unwirtschaftlich. Andererseits ist ein Verhältnis, das 1,25 übersteigt, unerwünscht, da eine übermäßige Menge an Kohlenstoff eine Verringerung in der Pelietfestigkeit ergibt. Pellets mit so hohem ' Kohlenstoffgehalt brechen in Teilchen im Ofen, und die entstehenden Teilchen scheiden sich in Form von \ »Ansätzen« bzw. »Ablagerungen« auf der Innenwand des Ofens ab und erfordern zu ihrer Entfernung Arbeit.
* Ein Eisen enthaltender Staub, der bei gewöhnlichen, modernen Eisen- und Stahlerzeugungswerken abgegeben

r wird, besitzt einen so niedrigen Kohlenstoffgehalt, daß die oben erwähnte Forderung des Verhältnisses At.C/At.O nicht erfüllt wird. Damit im wesentlichen der gesamte Eisen enthaltende Staub der Eisen- und Stahlwerke zur Erzeugung reduzierter Eisenpellets verwendet werden kann, wurde ein Verfahren zur Zugabe von Kohlenstoff zu dem Staub entwickelt.

Entsprechend dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform wird der gesamte Eisen enthaltende Staub in dem Werk für die Erzeugung reduzierter Eisenpellets verwendet. Zu diesem Zweck sollte Kohlenstoff zu dem Staub zugegeben werden und damit innigst vermischt werden. Bei dieser Ausführungsform werden Koksteilchen, von denen mindestens 50% durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 125 μίτι hindurchgehen, mit dem Staub vermischt, der Hochofenstaub, Staub von Stahlerzeugungshöfen (wobei das Gewichtsverhältnis der Menge an Hochofenstaub zu dem Staub der Stahlerzeugungsöfen mindestens etwa 45:55 beträgt) und anderen Eisen enthaltenden Staub, der von solchen Werken abgegeben wird, enthalten kann. Solche Koksteilchen werden leicht als Schlamm von einem Abschreckturm der Eisen- und Stahlerzeugungswerke erhalten. Das Mischen erfolgt, indem man Koksteilchen zu einer Wasseraufschlämmung gibt, die mindestens 30 Gew.-% festen Staub und Koks enthält, und dann das entstehende Aufschlämmungsgemisch filtriert, wobei man einen Kuchen des Gemisches erhält. Mit einer Wasseraufschlämmung, die weniger als 30% Feststoffe enthält, ist ein inniges Vermischen schwierig, bedingt durch die Unterschiede In dem spezifischen Gewicht zwischen den Eiienoxlden ; und den Ko!;stellchen.

Bei einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform erfolgt das Mischen wirksam, indem man die Koksteilchen mit Staub In getrocknetem Zustand vermischt bzw. verrührt.
■ Das kohlenstoffhaltige Material wird zu dem Staub zugegeben und sollte im wesentlichen von flüchtigen

Materialien frei sein, da sonst die Pellets beim Erhitzen brechen.

; Erfindungsgemäß wird Bentonit zu dem Gemisch in einer Menge von etwa 0,5 bis etwa 7 Gew.-% zugegeben.

; Um die Wirksamkeit von Bentonit bei der Verstärkung der Zerkleinerungsfestigkeit oder Druckfestigkeit der Pellets zu prüfen, wurden Druckfestigkeitsversuche mit Pellets durchgeführt, die unterschiedliche Mengen an Bentonit enthalten. Ein Gemisch aus 32,6 Gew.-Teilen Hochotenstaub, 60,5 Gew.-Teilen basischem Sauerstoffofenstaub, 7,0 Gew.-Teilen Koksfeinstoffen und Bentonit wird hergestellt. Das Gemisch wird dann in Form von Kugeln pelletlsiert, wobei man grüne Pelletproben erhält, die unterschiedliche Mengen an Bentonit enthalten. Jede Probe wird bei 200° C auf eine Porosität von 35,1% getrocknet. Die Druckfestigkeit der getrockneten Pellets wird bestimmt, und die Ergebnisse sind Io Fig. 1 dargestellt. In Fig. 1 sind die Menge des Bentonlts auf der Abszisse und die Druckfestigkeit auf der Ordinate aufgetragen. Die Menge an Sentonit kann leicht aus Fig. ί abgelesen werden. Bentonit In einer Menge unter 0,5% ist unwirksam, und andererseits sind Mengen über 7% wegen der Kosten unwirtschaftlich.

Ein Gemisch aus Elsen enthaltendem Staub, kohlenstoffhaltigem Material und Bentonit kann nach an sich bekannten Verfahren, z. B. In einer Schelbenpelletlslervorrichtung, pelletlsiert werden. In der Pelletlslervorrichtung wird eine solche Menge an Wasser zu dem Gemisch gegeben, daß dls grünen Pellets 9,5 bis 15,6% Wasser auf der Grundlage das Gewichts der grünen Pellets enthalten, wobei dieser Berelci. einem Porositätsbereich von etwa 27,5 bis etwa 40,0%, bezogenen auf die getrockneten Pellets, entspricht. Die grünen Pellets enthalten bevorzugt 9,5 bis 13,0% V.'.^ser.

Die erhaltenen grünen Pellets werden getrocknet und auf eine solche Temperatur vorerhitzt, daß der darin enthaltene Kohlenstoff und/oder Wustlt (FeO) nicht brennen, und Wasser bis zu einer Menee unter 0.7%

entfernt wird. Die Vorerhitzungstemperatur Hegt bevorzugt unter 51T¹C. Wenn die Pellets eine wesentliche Menge an Wustlt enthalten, Hegt die Temperatur bevorzugt unter 230° C. Die vorerhftzten Pellets werden dann In einen Rotationsofen eingefüllt und nach an sich bekannten Verfahren darin chemisch reduziert.
Aus den obigen Ausführungen ist leicht erkennbar, daß es ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erflndung ist, den Wassergehalt innerhalb des oben erwähnten Bereiches einzustellen. Dies wird anhand der Flg. 2 und 3 näher erläutert.

Bei der Erzeugung der grünen Pellets erfolgt die Wasserzugabe zur Kontrolle der Größe der grünen Pellets und der Porosität der getrockneten Pellets. Der von dem Wasser In den grOnen Pellets eingenommene Raum wird beim Trocknen der Pellets In Poren bzw. in einen leeren Raum Oberführt. Der Wassergehalt der grünen

ίο Pellets ist daher praktisch proportional der Porosität der getrockneten Pellets, die Ihrerseits einen großen Einfluß auf die Druckfestigkeit der getrockneten Pellets besitzt. Damit die Wirkung des Wassergehalts auf die Druckfestigkeit der getrockneten Pellets bewiesen wird, wurden Kompressionsversuche an getrockneten¹ Pellets durchgeführt, die aus grünen Pellets mit unterschiedlichen Wassermengen erzeugt wurden. (Der Kompressions- bzw. Druckfestigkeitstest wird entsprechend dem Japanese Industrial Standard M8718 durchgeführt, und die Porosität der getrockneten Pellets wird entsprechend dem Japanese Industrial Standard M8716 bestimmt.) Ein Gemisch der folgenden Zusammensetzung wird hergestellt:

Küchofensisüb 32.6 Gew.-%

basischer Sauerstoff ofenstaub 60,4 Gew.-%

Koksfeinstoffe 7,0 Gew.-%

Das Gemisch wird mit etwa 1% Bentonlt und unterschiedlichen Wassermengen vermischt. Es wird dann unter Erzeugung von Proben von grünen Pellets pelletislert. Die grünen Pellets werdet! alle bei 200° C getrocknet, und die getrockneten Pellets werden dem Druckfestigkeitstest unterworfen. Die Ergebnisse sind in Flg. 2 dargestellt, in der der Wassergehalt auf der Abszisse und die Druckfestigkeit auf der Ordinate aufgetragen sind. Die Ergebnisse von Pellets, die 3* und 5% Bentonit enthalten, sind in Flg. 2 ebenfalls dargestellt. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Druckfestigkeit umgekehrt proportional 'u dem Wassergehalt der grünen Pellets Ist. Getrocknete Pellets mit Porositäten unter 27,0% können nach einem solchen starken Erhitzen nicht erzeugt werden, es sei denn, sie werden In einen Vorerhitzer gegeben.

M Die Bezeichnung »X« gibt die Ergebnisse an, die man mit Pellets erhält, die durch mlldey Erhitzen der grünen Pellets erzeugt werden. Die Versuchsergebnisse zeigen, daß grüne Pellets, die mehr als 9,3% Wasser enthalten, für den Betrieb eines Trocknungshofens verwendet werden können. Die grünen Pellets sollten jedoch mehr als etwa 9,5% Wasser enthalten, damit in dem Trocknungsofen ein stabiler, technischer Betrieb möglich ist. Andererseits sollten die grünen Pellets bevorzugt Wasser in einer Menge unter etwa 13,0% enthalten, da die Druckfestlgkeit der grünen Pellets mit höherem Wassergehalt abnimmt.

Irn obiger, Zusammenhang wurde ein thermischer Schocktest für die oben erwähnten grünen Pellets, die unterschiedliche Wassermengen enthalten, durchgeführt. Bei diesem Versuch wird der thermische Schock durchgeführt, indem man die Pellets in einen Ofen von 400° C gibt und sie dann darin 15 min hält. Die nichtgebrochenen Pellets werden nach dem Versuch gewogen, und ihr Prozentgehalt, bezogen auf die eingefüllten

■X) Pellets, wird als thermische Schockbeständigkeit genommen. Die Ergebnisse sind In FI g. 3 aufgeführt, wo der Wassergehali der grünen Pellets auf der Abszisse und die thermische Beständigkeit auf der Ordinate aufgetragen sind.

Aus F i g. 3 Ist erkennbar, daß fast alle grünen Pellets mit Wassergehalten unter 9,3% bei dem test zerbrechen und daß im Gegensatz dazu die grünen Pellets, die Wasser In einer Menge über etwa 9,5% enthalten, eine ausreichende thermische Schockbeständigkeit aufweisen. Die gestrichelte Linie zeigt, daß bei einem Wassergehalt unter 9,3% die grünen Pellets zu Teilchen beim thermischen Schock beim Trocknen zerbrechen. Da ein normaler, praktischer Vorerhitzer bei einer Temperatur von etwa 200 bis 300° C betrieben wird, wird angenommen, daß grüne Pellets mit einem Wassergehalt unter etwa 9,5% für die technische Erzeugung von reduzierten Eisenpellets ungeeignet sind.

so Die Bezeichnung »A« in F i g. 3 zeigt das Ergebnis des thermischen Schocktests mit grünen Pellets, du. eine Zusammensetzung besitzen, die ähnlich ist wie die der oben erwähnten grünen Pellets, die aber kein Bentonit enthalten. Diese Ergebnisse zeigen, daß die grünen Pellets, die keinen Bentonit enthalten, wesentlich schlechter sind als die erfindungsgemäßen Pellets.

Die Erfindung betrifft somit reduzierte Eisenpellets mit hohem metallischem Eisengehalt, die hergestellt werden durch: Bildung eines Gemisches aus Eisen enthaltendem Staub und kohlenstoffhaltigem Material, so daß die Anzahl der freien Kohlenstoffatome zu der an Fe, Zn oder Pb gebundenen Sauerstoffatome 0,75 bis 1,25 beträgt; Zugabe einer spezifizierten Menge an Bentonit; Pelletisieren unter Zugabe von Wasser unter Bildung von grünen Pellets mit einem Wassergehalt von 9,5 bis 15,6%; Vorerhitzen der grünen Pellets unter Bildung getrockneter Pellets von etwa 27,5 bis 40,0% Porosität; und chemische Reduktion der getrockneten Pellets in

* einem Rotationsofen. Der Fe enthaltende Staub kann ein Gemisch aus Hochofenstaub und Staub von Stahlerzeugungsöfen in einem Verhältnis von unter 45/55 sein, und das kohlenstoffhaltige Material kann ein Koks sein.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

60 Teile Eindickerstaub, der aus einem Hochofen abgeblasen wird, werden mit 40 Teilen Staub, der aus einem Konverterofen abgeblasen wird, vermischt. Zu dem Gemisch wird 1 teil Bentonit zugegeben; Grüne Pellets mit

einem durchschnittlichen Durchmesser von 14 mm werden aus dem Gemisch hergestellt. Der Wassergehalt der grünen Pellets beträgt 13%. Das Verhältnis von freien Kohlenstoffatomen, die In den Pellets enthalten sind, zu Sauerstoffatomen, die an Elsen, Zink und Blei gebunden sind und in den Pellets enthalten sind, beträgt 0,91. Das Verhältnis von jeder Komponente In den Pellets wird In der folgenden Tabelle II aufgeführt.

Tabelle I	C	FeO	Fe₂O₃	metall.	Fe	Zr.	Pb
Komponente	• 12,33	18,93	44,93	1,05		0,52	0,10
Teile

Die Druckfestigkeit der vorerwähnten Peliets beträgt 12 kg/Pellet. ^

Die vorerhitzten Pellets werden In einem Rotationsofen mit einem Innendurchmesser von 0,46 m und einer ||

Länge von 6,57 m reduziert. Das Metallisierungsverhältnis (das Verhältnis von metallischem Elsen zu gesamtem j§

Elsen, das In den metallisierten Pellets enthalten Ist) der entstehenden metallisierten Peliets beträgt 92%. Die $

durchschnittliche Druckfestigkeit beträgt 264 kg/Pellet, und der Prozentgehalt an Pulver, der durch ein Sieb mit 15 ;!■■

einer Größe von 6 mm hindurchgeht, beträgt 1,6%. .'?

Beispiel 2 £

Ein Gemisch wird aus den folgenden, In Tabelle II aufgeführten Komponenten hergestellt: 20 §

Tabelle II

Verdlckungsstaub aus einem Hochofen ' 23%

Staub aus einem Konverterofen der Gasgewinnungsart 20%

Staub aus einem LD-Konverter der Gas-Nlchtgewlnnungart 24%

Staub aus einem Staubkollektor 24%

Kokspulver 9%

1 T?il Bentonlt wird zu 100 Teilen des Gemisches zugegeben. Das Gemisch wird pelletlsiert.

Die Anteile der Komponenten In den Pellets sind in Tabelle III aufgeführt.

Tabelle III	C	FeO	Fe₂O₃	Zn	Pb
Komponente	18,1	14,4	54,3	0,34	0,15
Teile

»At. C/At.O« der Pellets-beträgt 1,23, der Wassergehalt der grünen Pellets beträgt 10,5% und die Druckfestigkeit der vorerhitzten Pellets beträgt 17,5 kg/Pellet. Die entstehenden Pellets werden in dem gleichen Rotationsofen, wie er In Beispiel 1 verwendet wurde, reduziert. Die entstehenden, metallisierten Pellets besitzen ein Metallisierungsverhältnis von Elsen von 96% und eine durschnittllche Druckfestigkeit von 140 kg/Pellet. Der Prozentgehalt an Feinstoffen, der durch ein Sieb mit einer Größe von 6 mm hindurchgeht, beträgt 6%.

Beispiel 3

1 Teil Verdlckungsstaub aus einem Hochofen wird mit 2 Teilen Staub aus einem Konverterofen der Gaswiedergewinnungsart vermischt. 1 Teil Bentonit wird zu 100 Teilen des entstehenden Gemisches zugegeben. Das Gemisch wird peiletlsiert. Die Verhältnisse der Komponenten In den Rohpellets sind in Tabelle IV aufgeführt.

Fe₂O₃ Zn Pb

51,1 0,33 0,11

»At. C/At.O« der Pellets beträgt 0,755, der Wassergehalt der grünen Pellets beträgt 12,0% und die Druckfestigkeit der vorerhitzten Pellets beträgt 15 kg/Pellet. Die entstehenden Pellets werden in dem gleichen Ofen, wie er in Beispiel 1 verwendet wurde, reduziert. Die entstehenden, metallisierten Pellets besitzen ein Metallisierungsverhältnis von Eisen von 89,7% und eine durchschnittliche Druckfestigkeit von 160 kg/Pellet; der Prozentgehalt an Feinstoffen, die durch ein Sieb mit einer Größe von 6 mm hindurchgehen, beträgt 1,5%.

Beispiel 4

Grüne Peliets, hergestellt gemäß Beispiel 2, werden in einen Vorerhitzer mit einem bewegbaren Gitter, 0,6 m breit χ 4 m lang und 100 mm dick, gegeben. Sie werden getrocknet und mit heißer Luft verschiedener Temperaturen vorerhitzt. Die Ergebnisse sind in Tabelle V zusammengefaßt. Aus dem obigen Versuch ist erkennbar, daß, wenn die Pellets getrocknet werden und bei einer Temperatur über 230° C erhitzt werden, ein Verlust an Kohlenstoff In den Pellets auftritt, da der Kohlenstoff bei der hohen, verwendeten Temperatur verbrennt. Werden die Pellets daher bei diesen Temperaturen erhitzt, nimmt das At. C/At. O ab.

Tabelle IV	C	FeO
Komponente	10,0	9,3
Teile

Tabelle V

Temp, der Temp. d. Wassergehalt Festigkeit C-Gehalt i. d. % d. nach d. At.C/At.O

erhitzten getrockneten in d. getrock- d. Pellets Pellets nach Trocknen

Luft (⁰C) Pelleis (⁰C) neten Pellets (kg/p) d. Trocknen zerbrochenen

(%) Pellets (%)

150	142	0,9	12	18,0	0	1,23
200	205	0,4	17	17,9	0	1,21
230	240	0,05	19	16,8	4	1,05
250	530	0	-	12,5	36	0,73
300	785	0	-	10,4	59	0,60

fi 15 Bemerkungen: Die Geschwindigkeit der erhitzten Luft, bevor sie durch die Pelletschicht geleitet wird, beträgt

·.. 0,72 m/sec. Die Verweilzeit der Pellets in dem Vorerhitzer beträgt 35 min.

vj B e I s ρ i e 1 5

f. 20 Das In Tabelle VI dargestellte Gemisch wird hergestellt. 1 Teil Bentonlt wird zu 100 Teilen des Gemisches

gegeben. Das Gemisch wird pelletlsiert. Die grünen Pellets werden auf gleiche Welse, wie in Beispiel 4 beschrie-

4, ben, getrocknet.

Tabelle VI

Verdickungsstaub aus einem Hochofen 29,5%

Staub von einem LD-Konverter des Boilertyps 30,8%

Staub von einem Staubkollektor 30,7%

Kokspulver 9,0%

Die Anteile der Komponenten in den Pellets sind In Tabelle VIl aufgeführt. Der FeO-Gehalt Ist wesentlich niedriger als der In Beispiel 4.

Tabelle VII	C	FeO	Fe₂O₃	Zn	Pb
Komponente	17,9	3,4	65,7	0,42	0,14
Teile

Die Ergebnisse sind in Tabelle VIII aufgeführt. Bei diesem Versuch wird eine höhere Temperatur als in Beispiel 4 verwendet. Der Kohlenstoffgehalt nimmt nicht ab.

Tabelle VIII

Temperatur der erhitzten Luft (⁰C) 480

Temperatur der getrockneten Pellets (°C) 495

Wassergehalt der getrockneten Pellets (%) 0

Druckfestigkeit der getrockneten Pellets (kg/p) 27

% Kohlenstoff in den Pellets nach dem Trocknen (%) 17,6

Beispiel 6

Die in Tabelle IX aufgeführten Aufschlämmungen werden in einem Becken ohne Koksfeinstoffe vermischt. Tabelle IX

Chemische Zusammensetzung

FeO Fe₂O₃ C Zn Pb Staub- Gehalt

ver- %

hältnis, %

Hochofen 14,58 32,41 33,0 0,70 0,24 35

LD-Konverter 17,24 76,63 0 0,20 0,04 65

Ein Gemisch aus Aufschlämmungen, die 37% Feststoffe enthalten, wird verwendet. Man beobachtet keine Abscheidungen in dem Becken. Mit einer Entwässerungsvorrichtung und einem Trockner wird ein getrocknetes Staubgemisch erhalten. Die chemische Zusammensetzung des Gemisches ist in Tabelle X dargestellt.

	C	27 31	933	Zn	Pb
Tabelle X	11,55			0,38	0,11
Komponente	FeO	Fe₂O₃
Gehalt (%)	16,3'.	61,15

In diesem Fall beträgt »At.C/At.O« des getrockneten Staubgemisches 0,696.

Nach der Zugabe von 196 Bentonlt, dem Verkneten und Pelletisieren werden grüne Pellets erhalten, die 12% Wasser enthalten. Die vorerhitzten Pellets besitzen eine Druckfestigkeit von etwa 15,4 kg/Pellet. Die getrockneten Pellets werden in den gleichen Rotationsofen, wie er in Beispiel 1 verwendet wurde, gegeben.

Damit eine ausreichende Reduktion und Entzlnkung erzielt wird, Ist es erforderlich, wie aus Tabelle XI erkennbar ist, eine große Menge an Kohle in den Ratatlonsofen zu geben.

Tabelle XI ^

Zusammensetzung
der Kohle (%)

C flüchtiges Größe Menge kg/t

(fixiert) Material (mm) Produkt

Kc""Je A (mit Pellets) 76,4 14,7 - 10 160

Kohle B (abgeblasen aus dem Entnahmeende) 38,7 46,3 -5 163

Beispiel 7

In einer Kugelmühle des Naßtyps werden Koksfeinstoffe so vermählen, daß 80% von ihnen feiner als 125 μ sind. Sie werden mit einer Hochofenaufschlämmung und einer LD-Konverteraufschlämmung, wie In Tabelle XII angegeben, vermischt. Die erhaltenen grünen Pellets und vorerhitzten Pellets sind fast gleich wie die von Beispiel 6. Die chemische Zusammensetzung der vorerhitzten Pellets Ist In Tabelle XIII angegeben.

Tabelle XII

Chemische Zusammensetzung
FeO Fe₂O₃ C

Pb

Verhältnis der
Materialien, %

Hochofen	14,58	C	32,41	33,0	0,70	0,24	Zn	32,6	Pb
LD-Konverter	17,24	16,93	76,63	0	0,20	0,04	0,53	60,4	0,10
Koksfeinstoffe	0	0,21	88,2	0	0	7,0
Tabelle XIII
Komponente		FeO	Fe₂O₃
Gehalt (%)		15,17	56,86

In diesem Fall beträgt »AT.C/At.O« 1,098. Diese Pellets werden In dem gleichen Rotationsofen wie in Beispiel 1 reduziert. Für einen stabilen Betrieb, die ausreichende Reduktion von Eisen und die Entfernung von Zink und Blei sind nur 50 kg Koks (10 bis 20 mm)/t Produkte erforderlich, die in den Rotationsofen mit den vorerhitzten Pellets eingeführt werden müssen.

Beispiel 8

Ein getrocknetes Staubgemisch, das gemäß Beispiel 6 erhalten wurde, wird in einer Kugelmühle mit Bentonit und gemahlenen Koksfetristoffen In trockenem Zustand In den in Tabelle XIV aufgeführten Verhältnissen vermischt.

Tabelle XTV	Staub gemisch	Feine Koksstoffe	Bentonit
Material	93	7	1
Verhältnis (Teile)

Die chemische Zusammensetzung iü gleich wie in Tabelle ΧΙΠ. Die grünen Pellets enthalten 10,7SS Wasser und die Druckfestigkeit der vorerhitzten Pellets beträgt 11,8 kg/Pellet.

In einem Rotationsofen Ist die RedukUon des Eisens und die Entfernung von Zink und Blei fast gleich wie bei Beispiel 7. Die Feinstoffe des Produktes sind jedoch etwas mehr als bei Beispiel 7; und damit ein stabiler Betrieb ohne r"ie Bildung von Ablagerungen erhalten wird, muß die Temperatur des Materials in dem Ofen sorgfältig kontrolliert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen reduzierter, einen großen Anteil metallischen Eisens enthaltender Pellets, bei welchem ein Gemisch aus eisenhaltigem Hüttenstaub und kohlenstoffhaltigem Material mit einem Blndemittel versetzt, angefeuchtet und zu Pellets verarbeitet wird, worauf die Pellets getrocknet und Im Drehrohrofen reduziert werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verhältnis der Zahl der freien Kohlenstoffatome zu der Zahl der an Elsen, Zink oder Blei gebundenen Sauerstoffatome In dei Mischung von 0,75 bis 1,25 eingestellt wird, daß der Mischung 0,5 bis 7S6 Bentonlt zugesetzt werden, daß beim Anfeuchten dem Gemisch so viel Wasser zugegeben wird., daß die gebildeten Grünpellets 9,5 bis 15,656 Wasser, bezogen auf ίο das Gewicht der Grünpellets, enthalten, und daß die Grünpellets bei einer Temperatur von weniger als 230° C auf eine Porosität von 27,5 bis 4095 getrocknet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grünpellets 3,5 bis 13* Wasser, bezogen auf das Gewicht der Grünpellets, enthalten.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bentonlt zu der Mischung In einer Menge von 0,8 bis 3%, bezogen auf die Mischung, zugegeben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bentonit der Mischung In einer Menge von 1%, bezogen auf die Mischung, zugesetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hüttenstaub verwendet wird, in welchem das Gewiditsverhältnls von Hochofenstaub zu Stahlwerksstaub kleiner ist als 45 : 55.

6. Verfährer, nach Anspruch 1, daduich gekennzeichnet, daß ein kohlenstoffhaltiges Material verwendet wird, dessen Teilchen zu wenigstens 5096 durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 125 μΐη hindurchgehen.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hüttenstaub und das kohlenstoffhaltige

Material innig miteinander vermischt werden, Indem Koksteilchen zu einer Aufschlämmung aus Wasser und Staub mit wenigstens 30 Gew.-56 Feststoffanteil hinzugegeben werden und das gebildete Gemisch zur Entfernung des Wassers filtriert wird, so daß ein aus dem Staub und den Koksteilchen gebildeter Filterkuchen erhalten wird.