DE2800211A1 - Verfahren und anlage zur reduktion und anschliessenden pelletierung von feuchtem, feinkoernigem erz - Google Patents

Verfahren und anlage zur reduktion und anschliessenden pelletierung von feuchtem, feinkoernigem erz

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DE2800211A1
DE2800211A1 DE19782800211 DE2800211A DE2800211A1 DE 2800211 A1 DE2800211 A1 DE 2800211A1 DE 19782800211 DE19782800211 DE 19782800211 DE 2800211 A DE2800211 A DE 2800211A DE 2800211 A1 DE2800211 A1 DE 2800211A1
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rotary kiln
ore
zinc
lead
furnace
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Heinz-Emil Ing Grad Merz
Hans-Gerd Dipl Ing Schulte
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Polysius AG
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
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Description

  • Verfahren und Anlage zur Reduktion und anschließen-
  • den Pelletierung von feuchtem, feinkörnigem Erz Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduktion und anschließenden nelletieruno von feuchtem, feinkörniqem Erz mit zink- und/oder bleihaltioen Verunreiniaungen unter Verwendunq eines ersten Drehrohrofens für die wertigreduktion und eines zur Vorreduktion dienenden eventueller Schwebesas-VorwArmers sowie unter Zugabe eines festen oder flüssigen Peduktionsmittels in eine zum Vorwärmer führende Ofenabgasleitung, wobei das fertig reduzierte Erz unter Zugabe eines Bindemittels in einem gegenüber dem ersten Drehrohrofen schneller drehenden zweiten Drehrohrofen pelletiert wird, gemäß P 26 01 196.1. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.
  • Feuchte feinkörnige Erze fallen ständig bei LD-Konvertern und Hochöfen in verhältnismäßig großen Menaen an, wobei sie überwiegend schlammförmia über Entstaubunasanlagen gewonnen werden. Diese feuchten feinkörnigen Erze werden bisher im allaemeinen zusammen mit trocken anfallenden staubförmiaen Erzen auf Deponien abgelagert.
  • Solche Deponien werden aus Gninden des Umweltschutzes jedoch nicht mehr genehmigt, so das die Eisenhütten-Industrie gezwungen ist, die qenannten feinkörnigen Erze in geeigneter Weise zu verarbeiten. Die nachfoloende Tabelle 1 zeigt einige Beispiele von chemischen Zusammensetzungen solcher feinkörniger Erze, die als Hochofen-und Konverterstäube anfallen.
  • Tabelle 1 Bestandteile Beispiele von Beispiele von (in Gew.-%) Hochofen-Staub LD-Konverter-Staub A B C D E F P 0,10 0,28 0,08 0,08 0,08 0,103 S 1,95 1,89 0,81 0,23 0,1 0,065 Na20 0,12 0,13 0,11 0,25 0,22 0,16 K20 0,28 0,34 0,22 0,08 0,05 0,03 Pb 5,9 1,50 n.b. 0,73 0,44 n.b.
  • Zn 15,5 4,30 3,74 1,81 2.36 0,55 C 21,9 31,8 43,2 2,10 1,7 1,41 ges 21,2 31,6 24,2 51,1 51,8 69,23 Mn 0,25 0,56 0,78 0,8 SiO2 4,40 5,40 5,94 0,86 0,9 1,82 A1203 2,49 1,40 2,84 0,13 0,16 0,39 Ti02 0,18 0,07 0,03 0,04 MgO 0,81 0,5 0,21 0,23 C1 0,124 0,10 0,107 0,085 CaO 3,6 3,7 14,4 13,5 Um diese in Staubform oder Schlammform anfallenden feinkörnigen Erze aufbereiten und ebenfalls ausnutzen zu können, hat man bereits verschiedene Verfahren entwickelt, in denen die feuchten feinkörnigen Erze zunächst getrocknet, die beim Trocknen entstandenen Agglomerate zerkleinert, die zerkleinerten Agglomerate in Pelletiertellern oder -trommeln pelletiert und dann einer thermischen Behandlung im Drehrohrofen zwecks Reduktion unterworfen werden. Bei der Reduktion im Drehrohrofen sollen gleichzeitig die enthaltenen zink- und/oder bleihaltigen Verunreinigungen in Oxyde umgewandelt und mit den Abgasen aus dem Drehrohrofen abgeführt und gesondert gewonnen werden. Diese Zink- und Bleioxyde liegen oft in einer Konzentration von 18 bis 45% Zink (= 22,4 bis 56% ZnO) und ca. 6 bis 16% Blei (= 6,5 bis 17,2% PbO) vor, so daß sich die Gewinnung beider Metalle lohnt.
  • Ein Nachteil dieser bekannten Verfahren besteht darin, daß man das in Form eines feuchten Filterkuchens vorliegende feinkörnige Erz mit erheblichem Kostenaufwand für eine nachfolgende Grünpelletierung aufbereiten muß und daß eine günstige Grünpelletierung eine verhältnismäßig enge Kornbandbreite (d.h. möglichst gleich große Körnung) des Erzes voraussetzt. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß die Grünpellets nur eine verhältnismäßig geringe Festigkeit aufweisen und ohne vorherige Trocknung und Vorhärtung in den Drehrohrofen eingegeben werden, in dem sie einer erheblichen mechanischen Beanspruchung ausgesetzt sind und daher zu einem großen Teil wieder zerstört werden. Der dabei erzielte Staub und die Pellet-Bruchstücke behindern die weitere Verarbeitung in starkem Maße und erfordern für einen weiteren metallurgischen Prozeß eine weitere Stückigmachung in Sinteranlaoen.
  • Von der Anmelderin ist nun bereits ein Verfahren der eingangs genannten Art (Ilauptanmeldung P 26 01 196.1) entwickelt worden. Die Reduktion und anschließende Pelletierung des feinkörnigen Erzes erfolgt hier unter Verwendung eines Drehrohrofens für die Fertigreduktion und eines mit den Ofenabgasen beheizten, zur Vorreduktion dienenden Schwebegas-Vorwärmers sowie unter Zugabe eines festen oder flüssigen Reduktionsmittels in die vom Drehrohrofen zum Vorwärmer führende Gasleitung, wobei das fertig reduzierte Erz dann unter Zugabe eines Bindemittels in einem gegenüber dem Reduktions-Drehrohrofen schneller drehenden zweiten Drehrohrofen pelletiert wird.
  • Bei diesem Verfahren der Hauptanmeldung wird also ein erster Drehrohrofen nur für die Fertigreduktion der im Schwebegas-Vorwärmer reduzierten Erze verwendet, während der zweite Drehrohrofen nur der Pelletierung der fertig reduzierten Erze dient. Hierdurch kann der erste Drehrohrofen speziell für die Reduktion der Erze ausgebildet und entsprechend kürzer ausgeführt sein (Pelletierzone entfällt); der dem ersten Drehrohrofen nachgeschaltete zweite Drehrohrofen dient dann in der Hauptsache der Pelletierung. Auf diese Weise können in den beiden gesondert vorgesehenen und betriebenen Drehrohröfen optimale Reduzier- bzw. Pelletier-Ergebnisse erzielt werden.
  • Das Verfahren der Hauptanmeldung ist jedoch nur für trockenes feinkörniges Erz, nicht jedoch für die Aufbereitung von feuchtem feinkörnigem Erz geeignet, das bei LD-Konvertern und Hochöfen in Staubform gewonnen wird.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der Hauptanmeldung (sowie die zu dessen Durchführung geeignete Anlage) derart weiterzuentwickeln, daß unter Ausnutzung der Vorteile der Hauptanmeldung auch feuchtes feinkörniges Erz, das in Staubform bei LD-Konvertern und Hochöfen gewonnen wird, auf verhältnismäßig wirtschaftliche Weise reduziert und pelletiert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß aus den Abgasen des ersten Drehrohrofens die zink-und/oder bleihaltigen Verunreinigungen ausgeschieden und die so gereinigten Gase zur Trocknung des Erzes verwendet werden, während die Abgase des zweiten Drehrohrofens dem Schwebegasvorwärmer zugeführt werden.
  • Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Vorwärmung, Vorreduktion, Fertigreduktion und Pelletierung des feinkörnigen Erzes in der gleichen optimalen Weise mit Hilfe eines Schwebeaasvorwärmers, eines ersten Drehrohrofens (für die Fertigreduktion) und eines etwas schneller drehenden zweiten Drehrohrofens (für die Pelletierung), wie beim Verfahren der Hauptanmeldung.
  • Dieses optimale Ergebnis wird jedoch bei der vorliegenden Erfindung erst dadurch erreicht, daß vor der Wärmebehandlung des feinkörnigen Erzes im Schwebegas-Vorwärmer das vom LD-Konverter oder Hochofen kommende feuchte feinkörnige Erz zunächst so weit getrocknet wird, wie es für den nachfolgenden Verfahrensablauf im Schwebegas-Vorwärmer und in den beiden Drehrohröfen erforderlich ist. Diese zu Beginn des gesamten Verfahrensablaufes erfolgende Trocknung wird auf äußerst wirtschaftliche Weise mit den Abgasen des ersten Drehrohrofens durchgeführt. Bevor diese Abgase des ersten Drehrohrofens jedoch für die Trocknung verwendet werden, erfolgt in vorteilhafter Weise zunächst eine Abscheidung der im ersten Drehrohrofen in Dampfform überführten zink- und bleihaltigen Verunreinigunaen aus diesen Drehrohrofenabgasen zusammen mit den enthaltenen Stäuben, so daß aus diesen Stäuben, die eine relativ hohe Zink- und Bleioxyd-Konzentration aufweisen, diese beiden Metalle gewonnen werden können. Für eine wirtschaftliche Vorwärmung und Vorreduktion des so getrockneten feinkörnigen Erzes im Schwebegas-Vorwärmer werden dann die Abgase des zweiten Drehrohrofens herangezogen, wobei in die Ofenabgasleitung dieses zweiten Drehrohrofens dann die erforderlichen Reduktionsmittel in fester oder flüssiger Form eingeführt werden, um den gewünschten Vorreduktionseffekt sicherstellen zu können.
  • Für die Abscheidung der zink- und/oder bleihaltigen Verunreinigungen kann jeder für eine Feinabscheidung geeignete Filter herangezogen werden; im allgemeinen wird für diesen Zweck ein Elektrofilter verwendet.
  • Da sich bei der Trocknung der feuchten oder auch schlammartigen (z.T. in Form von Filterkuchen) LD-Konverter- und Hochofen-Stäube vielfach unförmig Agglomerate bilden, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung günstig, wenn die Erze während des Trocknens oder unmittelbar danach zerkleinert werden, und zwar auf eine Feinheit von kleiner als 500 zum, vorzugsweise kleiner als 300 pm.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird es vorgezogen, die Erze im ersten Drehrohrofen im Gegenstrom zu den Ofengasen zu führen, während sie den zweiten Drehrohrofen im Gleichstrom mit den Ofengasen durchsetzen.
  • Besonders gute Reduktions- und Pelletierergebnisse lassen sich dann erzielen, wenn der zweite Drehrohrofen mit einer Drehzahl zwischen etwa 3 und 15 U/min, vorzugsweise zwischen 6 und 8 U/min, angetrieben wird, während der erste Drehrohrofen mit einer Drehzahl zwischen etwa 0,4 und 1,8 U/min, vorzugsweise etwa 0,4 bis 1,0 U/min, arbeitet. Zu einer besonders wirtschaftlichen Arbeitsweise trägt dann der Betrieb des ersten Drehrohrofens mit einem Füllungsgrad von etwa 10 bis 25%, vorzugsweise 15 bis 25%, bei.
  • Eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die einen an eine Ofenabgasleitung angeschlossenen, mehrstufigen Schwebegasvorwärmer, einen ersten Drehrohrofen für die Fcrtigreduktion der Erze und einen zweiten Drehrohrofen zum Pelletieren der fertig reduzierten Erze enthält, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß dem Schwebegas-Vorwärmer eine Trockeneinrichtung vorgeschaltet ist, die mit dem ersten Drehrohrofen durch dessen Abgas leitung in Verbindung steht, in der zwischen dem ersten Drehrohrofen und der Trockeneinrichtung eine Feinfiltereinrichtung für die Abscheidung von zink- und bleihaltigen Verunreinigungen eingeschaltet ist, und daß der zweite Drehrohrofen durch seine Abgas leitung mit dem Schwebegasvorwärmer verbunden ist, wobei diese Abgasleitung des zweiten Drehrohrofens eine Zuführung für Luft und Reduktionsmittel aufweist.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles einer zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Anlage, die in der Zeichnung nur ganz schematisch veranschaulicht ist.
  • Die in der Zeichnung veranschaulichte Anlage läßt zunächst einmal die gleichen wesentlichen Anlagenteile erkennen, wie sie bereits bei dem Verfahren und der Anlage der Hauptanmeldung verwendet werden. Bei diesen Teilen handelt es sich um einen vierstufigen Zyklon-Vorwärmer 1 als Schwebegasvorwärmer, einen für die Fertigreduktion dienenden ersten Drehrohrofen 2, sowie einen für die Pelletierung verwendeten, gesondert angeordneten und angetriebenen zweiten Drehrohrofen 3.
  • Dem zweiten Drehrohrofen 3 ist - in Bewegungsrichtung des Gutes gesehen - ein Pelletkühler nachgeschaltet, der in Form eines Drehtrommelkühlers 4 dargestellt ist und in bekannter Weise eine direkte und/oder indirekte Kühlung des fertig pelletierten Erzes bewirkt.
  • Der Zyklonvorwärmer 1 enthält in seiner ersten (untersten) Stufe zwei parallel geschaltete Zyklone 5, 6, in der zweiten Stufe einen Hirbelschacht 7, in der dritten Stufe zwei parallel geschaltete Zyklone 8, 9 und in der vierten Stufe ebenfalls zwei Zyklone 10, 11. Die einzelnen Stufen dieses Vorwärmers 1 sind in üblicher Weise durch Gut- und Gasleitungen miteinander verbunden, wobei die Führung der Gase durch gestrichelte Pfeile 12 und die Führung des Gutes durch voll ausgezogene Pfeile 13 veranschaulicht ist. Von der vierten, obersten Zyklonstufe (10, 11) führt eine gemeinsame Abgasleitung 14 über einen Ventilator 15 zu einer geeigneten Filtereinrichtung, die in diesem Falle durch einen Elektrofilter 16 gebildet ist.
  • Der für die Fertigreduktion verwendete erste Drehrohrofen 2 wird im Gegenstrom betrieben, d.h. das Gut (Pfeil 13) durchsetzt den Drehrohrofen 2 im Gegenstrom zu den Ofengasen 17. In das Gutaustragsende des Drehrohrofens 2 ragt in üblicher Weise ein Brenner 18 hinein, und außerdem wird in dieses Drehrohrofenende noch ein festes Reduktionsmittel, beispielsweise in Form von fein vermahlener Kohle aus einem Vorratsbehälter 19 eingegeben (Pfeil 20).
  • Diese erste Drehrohrofen 2 ist so ausgeführt, daß er ein Durchmesser/Längen-VerhAltnis von etwa 1 : 15 bis 1 : 20, ferner eine feuerfeste Auskleidung mit endeund/Rührelementen 21 sowie außerdem vorzugsweise noch eine Anzahl von über seinen Umfang und seine Länge verteilten Mantelluftventilatoren 22 aufweist. Dieser erste Drehrohrofen wird von einem nicht näher veranschaulichten (üblichen) Antrieb mit einer Drehzahl zwischen etwa 0,4 und 1,0 U/min (vorzugsweise etwa 0,5 bis 0,7 U/min) angetrieben.
  • Der zweite Drehrohrofen 3, der dem ersten Drehrohrofen nachgeschaltet ist und für die Pelletierung des Erzes dient, ist erheblich kürzer als der erste Drehrohrofen ausgeführt und besitzt ein Durchmesser/Längen-Verhältnis, das etwa zwischen 1 : 3 und 1 : 8, vorzugsweise zwischen etwa 1 : 4 und 1 : 6 liegt. Dieser zweite Drehrohrofen kann generell völlig zylindrisch ausgeführt sein; es hat sich jedoch für eine gute Pelletierarbeit als zweckmäßig erwiesen, diesen zweiten Drehrohrofen 3 konisch auszuführen, so daß er in Richtung seines Auslaufendes im Durchmesser abnimmt. Gegenüber dem ersten Drehrohrofen wird dieser zweite Drehrohrofen 3 mit einer größeren Drehzahl angetrieben (in üblicher Weise durch nicht näher veranschaulichten Antrieb), die etwa zwischen 3 und 15 U/min, vorzugsweise zwischen 6 und 8 U/min, liegt.
  • Dieser zweite Drehrohrofen 3 wird ferner nach dem Gleichstrom-Prinzip betrieben, d.h. das Erz (Pfeil 13) durchsetzt den Drehrohrofen 3 im Gleichstrom mit den Ofengasen 23, wobei ein Zentralbrenner 24 in das Guteinlaufende dieses zweiten Drehrohrofens 3 hineinragt. In einem Auslaufgehäuse 25 dieses zweiten Drehrohrofens wird das pelletierte Erz nach unten abgeschieden, während eine Ofenabgasleitung 26 diesen zweiten Drehrohrofen 3 über das Auslaufgehäuse 25 mit dem Schwebegasvorwärmer 1 verbindet. Diese Ofenabgasleitung 26 weist im Bereich vor dem vorwärmer 1 eine Zuführung 27 für Luft und Reduktionsmittel auf. Als Reduktionsmittel kann grundsätzlich ein solches in flüssiger oder fester Form verwendet werden.
  • Im veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird ein festes Reduktionsmittel beispielsweise in Form von fein zerkleinerter Kohle aus dem Kohlebehälter 19 zugeführt.
  • Für das zu reduzierende und zu pelletierende, feuchte feinkörnige Erz sind Vorratsbehälter 28 (in geeigneter Bauweise und Größe) vorgesehen, die durch ihre Gutaustragsleitungen 29 mit dem Einlaufende eines Trockners 30 verbunden sind. Als Trockner für das beispielsweise in Form von Filterkuchen anfallende Erz kann jeder geeignete Trockner (z.B. Schachttrockner, Trommeltrockner usw.) verwendet werden; im veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist ein Fallschachttrockner 30 vorgesehen, an dessen unterem Ende sich eine geeignete Zerkleinerungseinrichtung 31 (z.B. Brechwalzen) anschließt. Von dieser Zerkleinerungseinrichtung 31 führt eine Gutleitung 32 zur obersten, vierten Stufe des Zyklonvorwärmers 1.
  • Der hier verwendeten Kombination aus Fallschachttrockner 30 und Zerkleinerungseinrichtung 31 werden Ofenabgase 33 über eine Abgasleitung 34 vom ersten Drehrohrofen 2 zugeführt.
  • In diese vom ersten Drehrohrofen 2 kommende Ofenabgasleitung 34 ist ein für die Abscheidung von zink- und bleihaltigen Verunreinigungen geeigneter Feinfilter eingeschaltet, der in diesem Falle durch einen Elektrofilter 35 gebildet ist. Zwischen diesem Elektrofilter 35 und dem ersten Drehrohrofen 2 befindet sich in der Ofenabgasleitung 34 noch eine Grobabscheidevorrichtung, die in diesem Falle in Form eines Zyklonabscheiders 36 dargestellt ist, dessen Gutaustragsleitung 37 vorzugsweise an die den Vorwärmer 1 mit dem ersten Drehrohrofen 2 verbindende Gutleituns 38 angeschlossen ist.
  • Vom oberen Ende des Fallschachttrockners 30 führt eine Trockenabgasleitung 39 über einen Ventilator 40 zum Elektrofilter 16 des Vorwärmers 1.
  • Der Verfahrensablauf der zuvor geschilderten Anlage ist folgendermaßen: Das zu behandelnde feuchte feinkörnige Erz, das in Form von aus LD-Konverter- und Hochofenstäuben bestehenden Filterkuchen und gegebenenfalls aus zugegebenen trockenen Stäuben vorliegt, wird von den Vorratsbehältern 28 im Fallschachttrockner 30 bis auf eine für eine Behandluna im Schwebegasvorwärmer 1 geeignete Restfeuchte von zwischen ca. 5 und 20% mit den gereinigten Abgasen (Pfeil 33) des ersten Drehrohrofens 2 getrocknet und gleich anschließend in der Zerkleinerungseinrichtung 31 auf eine Feinheit von kleiner als 500 Hm, vorzugsweise kleiner als 300 pm, zerkleinert. Ober die CutlcitunC 32 wird das so getrocknete und zerkleinerte Erz in die oberste, vierte Zyklonstufe (10, 11) des Zyklonvorwärmers 1 aufgegeben.
  • In diesem Zyklonvorwärmer 1 erfolgt gegebenenfalls zunächst noch eine weitere Trocknung sowie vor allem eine Vorwärmung und Vorreduktion des aufgegebenen feinkörnigen Erzes (Pfeil 13) beispielsweise bei einer Materialtemperatur von etwa 600 bis 80"C, wobei für diese Vorwärmung die Abgase (Pfeil 12) des zweiten Drehrohrofens 3 ausgenutzt werden, denen noch das feste Reduktionsmittel (vom Behälter 19) und gegebenenfalls zusätzlich Luft (an der Zuführung 27) zugegeben wird. Das vorreduzierte Gut gelangt vom Vorwärmer 1 über die Gutleitung 38 zum Aufgabeende des ersten Drehrohrofens 2, in dem es einer weiteren reduzierenden Behandlung unterzoqen und dabei fertig reduziert wird. Der in dem Aufgabegut enhaltene Kohlenstoff wird zur Reduktion der Eisenoxyde sowie außerdem der - als Verunreinigungen enthaltenen - Zink- und/oder Bleiverbindungen benutzt.Falls dieser Kohlenstoff nicht ausreicht, kann vom Ofenauslaßende her noch feinkörnige Kohle vom Behälter 19 (oder auch andere gasreiche Kohle) eingeblasen werden; ferner besteht zusätzlich die Möglichkeit, über die Mantelluft-Ventilatoren 22 Verbrennungsluft in diesen ersten Drehrohrofen 2 einzublasen, um die Reduktion der entstehenden Gase, wie z.B. CO, zu verbrennen und um ein gewünschtes Temperaturprofil im Drehrohrofen einzustellen. Bei dieser Reduktion im ersten Drehrohrofen 2 werden aus der Ofencharge enthaltenes Blei und Zink dampfförmig ausgetrieben und in der Ofenatmosphäre durch Sauerstoff und Kohlendioxyd oxydiert.
  • Die Reduktion der Eisenoxyde wird in diesem ersten Drehrohrofen so weit betrieben, daß eine nahezu vollständige Zink- und Bleiverflüchtigung erreicht wird. Die im ersten Drehrohrofen 2 entstehenden Zink- und Bleioxyde werden mit den staubförmigen Ofenabgasen aus diesem Drehrohrofen 2 in die Ofenabgasleitung 34 herausgeführt.
  • Diese Ofenabgase werden zunächst in dem Zyklonabscheider 36 einer Grobabscheiduno unterzogen, aus dem die im allgemeinen wieder zu verwertenden groben Staubteile über die Gutleitungen 37 und 38 in den Drehrohrofen 2 zurückgeführt werden. Die so vorgereiniqten Ofenabgase gelangen dann weiter in den Elektrofilter 35, in dem eine Feinabscheidun erfolgt, bei der mit dem Staub insbesondere auch Zinkoxyd und Bleioxyd ausgeschieden werden, das dann gesondert wiedergewonnen werden kann.
  • Die auf diese Weise gereinigten Abgase (Pfeil 33) werden durch die Abgas leitung 34 dann für die Trocknung des feuchten feinkörnigen Erzes im Fallschachttrockner 30 und gegebenenfalls auch noch in der Zerkleinerungseinrichtung 31 ausgenutzt.
  • Der weitere Verfahrensablauf entspricht im wesentlichen dem der Hauptanmeldung. Dies bedeutet also, daß das im ersten Drehrohrofen 2 fertig reduzierte Erz (Pfeil 13) dem nachgeschalteten zweiten Drehrohrofen 3 aufgegeben wird, den es im Gleichstrom mit den Ofengasen (23) durchwandert, wobei es pelletiert wird. Das im Ofenauslaufgehäuse 25 dieses zweiten Drehrohrofens ausfallende, fertig pelletierte Erz (Pfeil 13) wird dann in dem nachfolgenden Pelletkühler 4 abgekühlt. Die so hergestellten Erzpellets weisen eine ausreichende Festigkeit auf, so daß sie anschließend ohne weiteres in einem metallurgischen Prozeß (im Hochofen oder im Elektrostahlwerk) weiterverarbeitet werden können.
  • Schließlich sei noch ein praktisches Ausführungsbeispiel beschrieben. Für die Reduktion und anschließende Pelletierung stand ein Gemisch aus feuchtem Hochofen- und Konverterstaub in Form von Filterkuchen zur Verfüguna; das Gewichtsverhältnis von Hochofens taub zu Konverterstaub (bezogen auf trockene Substanz) betrug 40 : 60, wobei die Feuchtigkeit des Hochofenstaubes etwa 38% und die des Konverterstaubes etwa 32% betrug.
  • Tabelle 2 (Gewichts-% der wesentlichen Bestandteile) Fe 41,3 ges Zn 5,9 Pb 2,5 Cges 8,4 Das so zusammengesetzte feuchte feinkörnige Erz wurde in der weiter oben geschilderten Weise in einem Schachttrockner auf eine Restfeuchte von 14,3% mit Hilfe von Abgasen des ersten Drehrohrofens getrocknet, die eine Temperatur von etwa 3800C aufwiesen. Das so getrocknete Erz wurde auf eine Feinheit von kleiner als 500 Fm zerkleinert und war gut rieselfähig. In dieser Form wurde das getrocknete Erz einem mehrstufigen Zyklonvorwärmer aufgegeben, in dem eine Vorwärmung und Vorreduktion bei einer Materialtemperatur bis auf 780"C erfolgte. Für die Beheizung des Zyklonvorwärmers wurden die Ofenabgase des zweiten Drehrohrofens (der für die Pelletierung bestimmt ist) herangezogen, wobei diesen Ofenabgasen Braunkohle in einer Körnung von 0 bis 3 mm zugegeben wurde. Die Braunkohle wurde mit Hilfe von Luft in die vom zweiten Drehrohrofen zum Vorwärmer führende Ofenabgasleitung eingeblasen und teilverbrannt. Beim Eintritt in den Zyklonvorwärmer waren diese Ofenabgase reduzierend, so daß in Verbindung mit dem im Ofenabgas und Erz vorliegenden Kohlenstoff eine Teilreduktion (34% Reduktionsgrad) der Eisenoxyde erfolgte.
  • Im Anschluß an den Zyklonvorwärmer wurde das feinkörnige Erz im ersten Drehrohrofen während der Reduktion zu 92,8% metallisiert. Im Erz enthaltenes Zink konnte dabei zu 99,1% verflüchtigt werden, während das enthaltene Blei zu 93% verflüchtigt wurde. Nach der Entstaubung der von diesem ersten Drehrohrofen kommenden Ofenabgase in einem Elektrofilter wies der Filterstaub einen Zinkgehalt von 44,7% und einen Bleigehalt von 12,4% auf.
  • Die Beheizung dieses für die Reduktion verwendeten ersten Drehrohrofens erfolgte einmal vom Ofenauslauf her durch einen Erdgas beheizten Zentralbrenner und zum andern durch die Verbrennung des durch die Reduktion entstandenen Kohlenmonoxyds mit Hilfe von Mantelluft(über Mantelluftventilatoren zugeführt). Durch eine Reduzierung der Mantelluftventilatoren über die ganze Länge konnte ein äußerst gleichmäßiges Temperaturprofil in diesem ersten Drehrohrofen eingestellt werden. Die maximale Materialtemperatur lag in diesem ersten Drehrohrofen bei ca. 1030"C. Diese erste Drehrohrofen wurde im Gegenstrom betrieben.
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Claims (18)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Reduktion und anschließenden Pelletierung von feuchtem feinkörnigem Erz mit zink- und/oder bleihaltigen Verunreinigungen unter Verwendung eines ersten Drehrohrofens sowie Fertigreduktion und eines zur Vorreduktion dienenden Schwebegas-Vorwärmers sowie unter Zugabe eines festen oder flüssigen Reduktionsmittels in eine zum Vorwärmer führende Ofenabaasleituna, wobei eventueller das fertig reduzierte Erz unter Zuaabe eines Bindemittels in einem gegenüber dem ersten Drehrohrofen schneller drehenden zweiten Drehrohrofen pelletiert wird, gemäß P 26 01 196.1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß aus den Abgasen des ersten Drehrohrofens die zink- und/oder bleihaltigen Verunreinigungen ausgeschieden und die so gereinigten Gase zur Trocknung des Erzes verwendet werden, während die Abgase des zweiten Drehrohrofens dem Schwebeqasvorwärmer zugeführt werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch qekennzeichnet, daß die feuchten feinkörnigen Erze auf eine Restfeuchte von zwischen ca. 5 und 20% getrocknet werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Drehrohrofen so betrieben wird, daß die zink- und/oder bleihaltigen Verunreinigungen dampfförmig aus der aufgegebenen Erzmenae ausgetrieben, in der Ofenatmosphäre oxydiert und in Staub form mit den Ofenabgasen abgeführt werden.
  4. 4. Verfahren nach weniqstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zink- und/oder bleihaltigen Verunreinigungen in einem Elektrofilter abaeschieden werden.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Drehrohrofen und dem Elektrofilter eine Grobabscheidung der Abgase dieses ersten Drehrohrofens folgt.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erze während des Trocknens oder unmittelbar danach auf eine Feinheit von kleiner als 500 pm, vorzugsweise kleiner als 300 Rm, zerkleinert werden.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Erze im ersten Drehrohrofen im Gegenstrom zu den Ofengasen geführt werden, während sie den zweiten Drehrohrofen im Gleichstrom mit den Ofengasen durchsetzen.
  8. 8. Verfahren nach den Ansprechen 1 und 7, dadurch ekennzeichnet, daß der zweite Drehrohrofen mit einer Drehzahl zwischen etwa 3 und 15 U/min angetrieben wird, während der erste Drehrohrofen mit einer Drehzahl zwischen etwa 0,4 bis 1,8 U/min, vorzugsweise zwischen 0,4 und 1,0 U/min, arbeitet.
  9. 9. Verfahren nach weniastens einem der Ansprüche 1, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Drehrohrofen mit einem Füllunqsgrad von etwa 10 bis 25% betrieben wird.
  10. 10. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach weniastens einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einem an eine Ofenabgasleitung anaeschlossenen, mehrstufigen Schwebegasvorwärmer, einem ersten Drehrohrofen für die Fertigreduktion der Erze und einem zweiten Drehrohrofen zum Pelletieren der fertig reduzierten Erze, dadurch gekennzeichnet, dat3 dem Schwebegasvorwärmer (1) eine Trockeneinrichtung (30) voraeschaltet ist, die mit dem ersten Drehrohrofen (2) durch dessen Abaasleitung (34) in Verbindung steht, der zwischen dem ersten Drehrohrofen und der Trockeneinrichtung eine Feinfiltereinrichtung (35) für die Abscheidung von zink- und bleihaltigen Verunreinigungen eingeschaltet ist und daß der zweite Drehrohrofen (3) durch seine Abgasleitung (26)mit dem Schwebegasvorwärmer verbunden ist, wobei diese Abgasleitung des zweiten Drehrohrofens eine Zuführuna (27) für Luft und Reduktionsmittel aufweist.
  11. 11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der. Trockeneinrichtung (30) eine Zerkleinerunseinrichtuno (31) zugeordnet ist.
  12. 12. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Feinfiltereinrichtung (35) eine C.robabscheidevorrichtung (36) vorgeschaltet ist.
  13. 13. Anlage nach den Ansprüchen 10 und 12, dadurch aekennzeichnet, daß als Feinfiltereinrichtuna ein Elektrofilter (35) vorgesehen ist.
  14. 14. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Grobabscheidevorrichtung ein Zyklonabscheider (36) vorgesehen ist.
  15. 15. Anlage nach Anspruch 10, dadurch aekennzeichnet, daß der erste Drehrohrofen (2) mehrere über seinen Umfang und seine Länge verteilte Mantelluftventilatoren (22) trägt.
  16. 16. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Drehrohrofen (2) ein Durchmesser-LUngen-Verhältnis von etwa 1 : 15 bis 1 : 20 besitzt, während das Durchmesser-Länsen-Verhältnis des zweiten Drehrohrofens (3) zwischen etwa 1 : 3 und 1 : 8, vorzugsweise zwischen etwa 1 : 4 und 1 : 6, liegt.
  17. 17. Anlage nach den Ansprüchen 10 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Drehrohrofen (3) in Richtung seines Auslaufendes im Durchmesser abnimmt.
  18. 18. Anlage nach wenigstens einem der Ansprüche 10, 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Drehrohrofen (3) ein Pelletkühler (4) nachgeordnet ist.
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