DE2812486A1 - METHOD AND DEVICE FOR THE PRODUCTION OF LONGITUDINAL WORKPIECES FROM PELLETIZED MATERIAL - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR THE PRODUCTION OF LONGITUDINAL WORKPIECES FROM PELLETIZED MATERIAL

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DE2812486A1
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    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
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Description

Die Möglichkeit der Herstellung eines länglichen Eisen- oder Stahl-Werkstückes aus gereinigtem Eisenoxiderz auf einem Wege über die Pulvermetallurgie hat seit vielen Jahren die Aufmerksamkeit von Leuten gefunden, die neue metallurgische Verfahren entwickeln. Die meisten Vorschläge beinhalten die Herstellung von Eisenpulver, das dann bei Umgebungstemperaturen nach herkömmlichen pulvermetallurgischen Verfahren zu Eisen- oder Stahl-Bandmaterial oder -Stabmaterial verarbeitet wird. Trotz des technischen Erfolges dieser Verfahren ist es schwierig, sie im Wettbewerb mit den herkömmlichen großtechnischen Methoden der Stahlerzeugung wirtschaftlich durchzuführen.The possibility of making an elongated iron or steel workpiece from purified iron oxide ore For many years, powder metallurgy has attracted the attention of people who are new to it develop metallurgical processes. Most of the suggestions involve making iron powder, which is then used Ambient temperatures according to conventional powder metallurgical Method to iron or steel strip material or rod material is processed. Despite the technical success These processes make it difficult for them to compete with conventional large-scale steelmaking methods to be carried out economically.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines länglichen Werkstückes auf wirtschaftlichem Wege zu schaffen, der ohne die Bildung von Eisenpulver auskommt.It is an object of the invention, a method and an apparatus for producing an elongated workpiece to create in an economical way that does without the formation of iron powder.

Die vorliegende Erfindung besteht erstens in einem Verfahren, bei dem Pellets aus mit einem organischen Bindemittel gebundenem, gereinigtem Eisenoxid, die chemisch teilweise reduziert sein können, in einer reduzierenden Atmosphäre unter Bildung von Schwammpellets erhitzt werden und die Schwammpellets bei Heißwalztemperatur in den Spalt zwischen die Walzen eines Walzwerkes eingeführt und zu einemThe present invention consists firstly in a method in which pellets are made with an organic binder bound, purified iron oxide, which can be chemically partially reduced, in a reducing atmosphere are heated to form sponge pellets and the sponge pellets at hot rolling temperature in the gap between the rolls of a rolling mill introduced and become one

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länglichen Werkstück gewalzt werden.elongated workpiece can be rolled.

Das gereinigte Eisenoxiderz wird unter Verwendung eines organischen Bindemittels zu Pellets einer Größe zwischen "1,5 und 15 mm geformt, und die daraus gebildeten Schwammpellets werden zusammen mit irgendwelchen erforderlichen Legierungsstoffen in das Walzwerk eingeführt, wo sie zu Eisen- oder Stahl-Bandmaterial oder -Stabmaterial oder zu Material mit einem anderen kleinen Querschnitt heißgewalzt werden.The purified iron oxide ore is made into pellets of between "1.5 and 15 mm shaped, and those formed from them Sponge pellets, along with any required alloying materials, are fed into the rolling mill where they are hot rolled into iron or steel strip material or rod material, or material of other small cross-section will.

Im Gegensatz zur Pelletwalzung wurde das Heißwalzen von Eisenpulver für Eisen vorgeschlagen. Infolge von Schwierigkeiten bei-der Erhitzung, Neigung zum Zusammenbacken und BeschickungsSchwierigkeiten wurde es in der Praxis iveitgehend fallengelassen.In contrast to pellet rolling, hot rolling iron powder has been proposed for iron. As a result of difficulties in the case of heating, tendency to caking and loading difficulties, it became largely in practice dropped.

Der Unterschied und der Vorteil der Walzung von Schwaminpellets besteht in zweifacher Hinsicht. Erstens werden die Haftungs- und Beschickungsprobleme weitgehend verringert. Zweitens - eine sehr wichtige Überlegung - hat der unverformte Schwammpellet in dem Walzspalt eine äußerst geringe Gesamtdichte. Die Pellets selbst sind porös, und eine zusätzliche Porosität besteht zwischen den Pellets. Sie sind daher im Vergleich zu Eisenpulver übermäßig kompressibel,The difference and advantage of rolling sponge pellets is twofold. First be the adhesion and loading problems largely reduced. Second - a very important consideration - the undeformed sponge pellet in the nip is extremely small Overall density. The pellets themselves are porous and there is additional porosity between the pellets. they are therefore overly compressible compared to iron powder,

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und um zu einem festen Band- oder Stangenmaterial zu kommen, arbeitet man mit einer viel stärkeren Dickenverringerung, und es werden weit geringere walzdrucke angewendet. Demzufolge ist es möglich, eine viel gleichmäßigere Verteilung über die Breite des gewalzten Bandes zu erreichen, was zu weniger Kanten- und Oberflächenrißbildung führt als beim Walzen von Eisenpulver.and in order to get a solid strip or rod material, one works with a much greater reduction in thickness, and far lower roller pressures are used. As a result, it is possible to have a much more even distribution across the width of the rolled strip, resulting in less edge and surface cracking than when rolling iron powder.

Bei der Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Ausdruck "Stahl" häufig auch dann benutzt, wenn das Material tatsächlich frei von Kohlenstoff ist. Genau genommen ist das kohlenstofffreie Produkt eine Eisenmatrix, die eine sehr große Zahl feiner, nicht reduzierbarer Oxideinschlüsse enthält. Die Struktur ist daher völlig verschieden von Schmiedeeisen oder gewöhnlichem kohlenstoffarmem Stahl. Es ist tatsächlich ein neuer Werkstoff, für den noch kein Kurzname gefunden wurde. In diesem Zusammenhang wird es häufig entweder im unverfestigten Zustand als Schwammeisen oder nach der Verfestigung als Stahl bezeichnet, obgleich es in manchen Fällen frei von Kohlenstoff ist. Wenn das Produkt aufgekohlt ist, gibt es für die Benennung des Produktes natürlich nicht zwei Möglichkeiten.When describing the method according to the invention, the term "steel" is often used when the material is actually free of carbon. Strictly speaking, the carbon-free product is an iron matrix, which contains a very large number of fine, non-reducible oxide inclusions. The structure is therefore completely different of wrought iron or ordinary low carbon Stole. It is actually a new material for which a short name has not yet been found. In this context, will it is often referred to as either sponge iron in the unconsolidated state or steel after solidification, albeit it is free of carbon in some cases. When the product is carburized, there are for naming the Product of course not two options.

Das Walzwerk muß mit Pellets beaufschlagt werden, deren mittlere Größe ausreicht, um den unerwünschten, am WaIz-The rolling mill must be supplied with pellets, the average size of which is sufficient to deal with the undesired

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spalt auftretenden Effekt der Störung der Teilcheneinbindung zu vermeiden, der durch den Gasaustritt verursacht wird» wenn die Walzen mit annehmbar hohen Drehzahlen arbeiten. Es ist "beim Walzen schwacher Querschnitte auch erwünscht, ein gutes Fließen der Pellets in den Walzspalt sicherzustellen. Die bevorzugte Pelletform ist daher abgerundet oder fast kugelförmig, und die bevorzugte Größe liegt in dem Durchmesserbereich zwischen 1,5 und 15 mm. Der größte Teil der erfolgreichen Versuchsarbeit wurde mit Pellets in dem Bereich von 3 bis 7 mm durchgeführt.to avoid the effect of disturbance of the particle integration caused by the gas leakage will »when the rollers are operating at reasonably high speeds. It is also desirable "when rolling weak cross-sections, ensure a good flow of the pellets into the roll gap. The preferred pellet shape is therefore rounded or almost spherical, and the preferred size is within that Diameter range between 1.5 and 15 mm. Most of the successful experimental work has been with pellets in the Range carried out from 3 to 7 mm.

Während des Pelletisierverfahrens ist es wesentlich, die Verunreinigung der hochreinen Eisenoxide durch irgendein schädliches Material zu vermeiden, das nach der Verarbeitung in dem Stahlband verbleiben würde. Gleichzeitig erwies es sich als notwendig, zur Herstellung der grünen Pellets ein Bindemittel zu verwenden, um sicherzugehen, daß sie ausreichend hart sind, damit sie die anschließende Verarbeitung vor der chemischen Reduktion mit einem Minimum an Bruch aushalten. Der Ausdruck "grüne Pellets" wird für die nicht auf eine hohe Temperatur erhitzten Pellets benutzt zur Unterscheidung von den Pellets, die erhitzt wurden. Bindemittel, wie Bentonit, die in der Industrie zur Unterstützung der Pelletisierung gewöhnlich eingesetzt werden und Kieselsäure enthalten, sind ausgeschlossen. Als die am mei-During the pelletizing process it is essential that to avoid contamination of the high purity iron oxides by any harmful material that would remain in the steel strip after processing. Simultaneously It turned out to be necessary to use a binder to make the green pellets to make sure that they are sufficiently hard that they require a minimum of subsequent chemical reduction processing withstand breakage. The term "green pellets" is used for the pellets not heated to a high temperature to distinguish it from the pellets that have been heated. Binders, such as bentonite, which are commonly used in industry to aid pelletization and Containing silica are excluded. When the most

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sten zufriedenstellenden Bindemittel haben sich organische Stoffe erwiesen, die sich beim Erhitzen nur zu Kohlenstoff oder gasförmigen Produkten zersetzen, die aus den Pellets entweichen können und daher keine Verunreinigung des Endproduktes verursachen. Schwefel- und phosphorhaltige Bindemittel müssen vermieden werden.Most satisfactory binders have been organic It has been shown that substances only decompose into carbon or gaseous products when heated, which are produced from the pellets can escape and therefore do not cause any contamination of the end product. Sulfur and phosphorus containing binders must be avoided.

Man geht bei dem Verfahren von gereinigtem Eisenoxid aus. Dies wird in höchst wirtschaftlicher und zweckmäßiger Weise durch nasse oder trockene Behandlung sehr fein gemahlener Eisenoxiderze unter Anwendung sehr starker Magnetfelder, nötigenfalls in Verbindung mit einer Differentialflotation, unter Bildung eines Konzentrats hoher Reinheit erzeugt. Typische Konzentrate, die auf dem Handelsmarkt erhältlich und für den Prozess geeignet sind, enthalten im allgemeinen 98 % oder mehr Eisen in Form von Oxiden. Eine typische Zusammensetzung eines Konzentrats auf Basis von Fe5O4 ist z.B. wie folgt: 97,0 % Fe5O4, 2,4- % Fe3O5, 0,16 % MgO, 0,18 % Al2O5, 0,06 % SiO2 und 0,16 % TiO2. Geeignete Konzentrate auf Basis von Fe5O4 oder Fe2O5 können weltweit leicht aus vielen Erzen durch Standard-Reinigungsverfahren erhalten werden.The process starts from purified iron oxide. This is produced in a highly economical and expedient manner by wet or dry treatment of very finely ground iron oxide ores using very strong magnetic fields, if necessary in conjunction with differential flotation, with the formation of a concentrate of high purity. Typical concentrates available on the commercial market and suitable for the process generally contain 98% or more iron in the form of oxides. A typical composition of a concentrate based on Fe 5 O 4 is, for example, as follows: 97.0 % Fe 5 O 4 , 2.4 % Fe 3 O 5 , 0.16% MgO, 0.18 % Al 2 O 5 , 0.06% SiO 2 and 0.16% TiO 2 . Suitable concentrates based on Fe 5 O 4 or Fe 2 O 5 can easily be obtained worldwide from many ores by standard cleaning processes.

Die erste Stufe in dem Verfahren ist die Herstellung grüner Pellets aus hochreinem Oxidkonzentrat, wobei man eineThe first stage in the process is to make green pellets from high purity oxide concentrate, whereby one

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dicke Aufschlämmung aus Wasser, Konzentrat und einem organischen Bindemittel in die Pelletisieranlage einbringt. Das Pelletisieren ist ein metallurgisches Standardverfahren« Die grünen Pellets werden zur Erreichung der richtigen Größenverteilung gesiebt, um entweder sehr große oder sehr kleine Fraktionen zu vermeiden, und danach getrocknet. Anschließend können zwei etwas unterschiedliche Wege eingeschlagen werden. Die grünen Pellets können entweder teilweise mit reduzierenden Gasen, wie Hp oder Mischungen aus Hp und CO "bei hohen Temperaturen bis auf einen hohen Metallisationsgrad, d.h. etwa 95 %i reduziert werden, ohne daß man bis zur vollständigen Reduktion geht. Diese teilweise reduzierten Pellets werden vorreduzierte Pellets genannt. Alternativ können die grünen Pellets direkt in einen Reduktionsreaktor eingeführt werden, wo sie bei hohen Temperaturen - wie nachfolgend beschrieben - vollständig reduziert werden. introduces a thick slurry of water, concentrate and an organic binder into the pelletizer. Pelletizing is a standard metallurgical process «The green pellets are sieved to achieve the correct size distribution to avoid either very large or very small fractions, and then dried. Then two slightly different paths can be taken. The green pellets can either be partially reduced with reducing gases such as Hp or mixtures of Hp and CO "at high temperatures to a high degree of metallization, ie about 95 % i , without going to complete reduction. These partially reduced pellets are Alternatively, the green pellets can be fed directly into a reduction reactor, where they are completely reduced at high temperatures - as described below.

Die getrockneten grünen Pellets und die vorreduzierten Pellets sind hart und lassen sich leicht handhaben. Die vorreduzierten Pellets können mit Vorteil an der Stelle des Erzvorkommens gebildet werden. Dies verbessert die Wirtschaftlichkeit des gesamten Verfahrens und vermeidet die Verschiffung unnötigen Sauerstoffs in der gebundenen Form des Oxids. Es erlaubt auch die Herstellung sehr harter,The dried green pellets and the pre-reduced pellets are hard and easy to handle. the Pre-reduced pellets can advantageously be used in place of the Ore deposits are formed. This improves the economy of the entire process and avoids the Shipment of unnecessary oxygen in the bound form of the oxide. It also allows the production of very hard,

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abriebbeständiger, vorreduzierter Pellets, so daß die durch. Stäuben verursachten Verluste verringert werden. Wenn der Transport über große Entfernungen erfolgt, besteht kein Vorteil, die Reduktion weit über 95 % durchzuführen, da bei dem anschließenden Transport und der Handhabung etwas Oxidation eintritt und so eine anschließende chemische Reduktion nötig macht. So können die vorreduzierten Pellets in dieser Form an den geographischen Ort transportiert werden, wo die Stahlprodukte hergestellt werden.abrasion-resistant, pre-reduced pellets, so that the through. Losses caused by dust can be reduced. If the transport is over long distances, there is none Advantage of performing the reduction well over 95%, since Some oxidation occurs during subsequent transport and handling, and thus a subsequent chemical reduction makes necessary. In this way, the pre-reduced pellets can be transported to the geographical location in this form, where the steel products are made.

Die nächste Stufe in dem Prozess ist die totale Reduktion der grünen oder vorreduzierten Pellets zu Schwammeisenpellets bei hohen Temperaturen durch Hp oder Gemische aus Hp und CO. Der Reduktionreaktor kann unterschiedliche Gestalt haben, so auch ein vertikaler Schachtreaktor sein. Eine besonders wirksame Form ist der horizontale Drehofen.The next stage in the process is total reduction the green or pre-reduced pellets to sponge iron pellets at high temperatures by Hp or mixtures from Hp and CO. The reduction reactor can be different Shape, so also be a vertical shaft reactor. A particularly effective form is the horizontal rotary kiln.

Es ist wesentlich, das Walzwerk bei 900 C oder mehr mit den Pellets zu beschicken. Bei Temperaturen bis zu 1000 0C erfolgt nur eine schwache Agglomeration der Pellets j wenn aber die Temperatur weiter erhöht wird, nimmt die Agglomeratbildung zu. Das Ausmaß der Agglomeration ist jedoch nicht bedenklich und gering im Vergleich zu der, die gewöhnlich eintritt, wenn gemahlene Oxide bei gleichen Temperaturen reduziert werden.It is essential to feed the mill with the pellets at 900 C or more. At temperatures of up to 1000 ° C. there is only weak agglomeration of the pellets, but if the temperature is increased further, the agglomerate formation increases. The extent of agglomeration, however, is not a concern and is small compared to that which usually occurs when ground oxides are reduced at the same temperatures.

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Am Abzugsende des Reduktionsreaktors gelangen die heißen vollständig reduzierten Pellets durch eine Verteiier- und Sortiereinriehtung und werden direkt in den Spalt eines Walzwerks eingeführt.At the discharge end of the reduction reactor, the hot, fully reduced pellets pass through a distributor and sorting device and are introduced directly into the gap of a rolling mill.

Es ist natürlich erforderlich, die Rückoxidation der reduzierten Pellets nach ihrem Abgang aus dem Reduktionsreaktor zu vermeiden. Daher sorgt man auf dem Wege von dem; Austritt; des Reduktionsreaktors zum Spalt des Walzwerks für eine Bedeckung mit neutralem oder reduzierendem Gas.It is of course necessary to reoxidize the reduced pellets after they have left the reduction reactor to avoid. Hence one cares in the way of that; Exit; of the reduction reactor to the gap of the rolling mill for covering with neutral or reducing gas.

ν Es ist möglich, dem zu verarbeitenden Material kleine Legierungszusätze beizugeben. In gewissen Fällen und unter besonderen Umständen können den in den Reaktor eintretenden Pellets Metall- oder Legierungspulver oder Kohlenstoffpulver zugesetzt werden; in anderen Fällen jedoch, insbesondere bei Chrom und häufig bei Mangan und Kohlenstoff, ist es erwünscht, die pulverförmigen Zusätze zu den Pellets nach deren Austritt aus den Reduktionsreaktor vorzunehmen, wenn der Sauerstoff in den Gasen und in den Teilchen oder Pellets eine sehr niedrige Konzentration erreicht hat.ν It is possible for the material to be processed to be small Add alloy additives. In certain cases and under special circumstances, the entering the reactor Pellets metal or alloy powder or carbon powder be added; in other cases, however, especially with chromium and often with manganese and carbon, it is desirable the powdery additives to the pellets after their Exit from the reduction reactor when the oxygen is in the gases and in the particles or pellets has reached a very low concentration.

Die Erfindung betrifft zweitens eine Vorrichtung zur Herstellung eines länglichen Metallwerkstücks, gekenn-Second, the invention relates to a device for producing an elongated metal workpiece, marked

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zeichnet durch einen Reaktorbehälter für die Aufnahme von mit einem organischen Bindemittel gebundenen Pellets aus gereinigtem Eisenoxid, der mit einer Einrichtung zur Erhitzung der Pellets in einer reduzierenden Atmosphäre unter Bildung von Schwammpellets ausgestattet ist, ein Walzwerk zum Heißwalzen der Schwammpellets zu einem länglichen Werkstück, und einer Einrichtung, die einen Weg für die heißen Schwammpellets von dem Auslaß des Reaktorbehälters zu dem Walzspalt des Walzwerks bildet.characterized by a reactor vessel for the reception of Pellets made of purified iron oxide bound with an organic binder, with a device for heating the pellets is equipped in a reducing atmosphere to form sponge pellets, a rolling mill for hot rolling the sponge pellets into an elongated workpiece, and means providing a path for the hot Forms sponge pellets from the outlet of the reactor vessel to the nip of the mill.

Die Art des Walzwerks, das mit den heißen Schwammpellets beschickt wird, hängt davon ab, ob Band oder Stangen erzeugt werden sollen. Im Falle von Bandmaterial wird ein Walzwerk mit zylindrischen Walzen von großem Durchmesser benötigt, deren Achsen in einer horizontalen Ebene liegen, während für Stangenmaterial ein in gleicher Weise angeordnetes Walzwerk mit profilierten Walzen von großem Durchmesser notwendig ist.The type of rolling mill that is fed with the hot sponge pellets depends on whether it is strip or bars should be generated. In the case of strip material, a rolling mill with large diameter cylindrical rollers is used required, the axes of which lie in a horizontal plane, while for rod material one arranged in the same way Rolling mill with profiled rolls of large diameter is necessary.

Zum leichteren Verständnis der Erfindung wird diese nun lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben, in derFor easier understanding of the invention this is now described by way of example only with reference to the accompanying drawing in which

Figur 1 eine schematische Seitenansicht im Schnitt der erfindungsgemäßen Torrichtung zur Erzeugung von Stahl-Figure 1 is a schematic side view in section of the gate direction according to the invention for the production of steel

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band, -tape, -

Figur 2 eine Draufsicht einer anderen Form der Walzen des Walzwerks,Figure 2 is a plan view of another form of roller of the rolling mill,

Figur 3 eine Seitenansicht von Teilen der in Figur dargestellten Walzen undFigure 3 is a side view of parts of the rollers shown in Figure and

Figur "4 einen vertikalen Längsschnitt einer Vorrichtung zur Überführung von zu etwa 95 % reduzierten Schwammpellets zu Eisen- oder Stahlband zeigen.FIG. 4 shows a vertical longitudinal section of a device for transferring sponge pellets reduced to about 95% into iron or steel belt.

Nach Figur 1 enthält ein Aufgabebunker 1 hochreine vorreduzierte Eisenpellets 2 mit einem Durchmesser von 3 bis 7 hub» die durch einen Schneckenmechanismus 3 in einen geneigten, feuerfest ausgekleideten, rotierenden Ofen 4-eingeführt werden, der in der heißesten Zone bei einer Temperatur von 950 bis 1200 0O im Gegenstrom betrieben wird. Vorerhitztes reduzierendes Gas mit einem Gehalt von etwa 91 % Ε« und 9 % CO, wie es durch Reformieren von Naphtha oder Erdgas hergestellt werden kann, wird bei 5 in den Ofen eingeführt und verläßt diesen nach der Nutzung bei 6. Ein Teil des bei 6 austretenden Gases dient als Brennstoff zur Vorwärmung des frischen eintretenden Gases, und ein Teil tritt durch Wärmeaustauscher und dann durchAccording to FIG. 1, a feed hopper 1 contains high-purity pre-reduced iron pellets 2 with a diameter of 3 to 7 stroke, which are introduced by a screw mechanism 3 into an inclined, refractory-lined, rotating furnace 4, which is in the hottest zone at a temperature of 950 to 1200 0 O is operated in countercurrent. Preheated reducing gas with a content of about 91% Ε «and 9% CO, as it can be produced by reforming naphtha or natural gas, is introduced into the furnace at 5 and leaves it at 6 after use Exiting gas serves as fuel to preheat the fresh entering gas, and part of it passes through heat exchangers and then through

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eine Reinigungs- und Trocknungseinrichtung (nicht dargestellt) , in der Wasser und COp entfernt werden. Das saubere trockene Gas wird dann vorgewärmt, zusammen mit frischem reduzierendem Gas rezirkuliert und tritt erneut in den Reaktor bei 5 ein. Die Technik der Reduktion von Eisenoxiden durch heiße Gase in Verbindung mit dem notwendigen Rückführverfahren ist bei VTirbelbettreaktoren wie auch bei dem bekannten Midrex-Verfahren gut eingeführt und vielfach beschrieben. a cleaning and drying device (not shown) in which water and COp are removed. The clean one dry gas is then preheated, recirculated along with fresh reducing gas, and re-enters the reactor at 5 a. The technique of reducing iron oxides using hot gases in conjunction with the necessary recycling process is well established in V fluidized bed reactors as well as in the known Midrex process and has been described many times.

In dem Drehrohrofen 4 werden die Pellets durch das reduzierende Gas von hoher Temperatur vollständig zu Schwammpellets reduziert, und dieser Prozess wird durch die dauernde Bewegung der Pellets infolge der Ofendrehung erleichtert. Infolge der geringen Größe der Pellets ist die Reduktionszeit in dem Reaktor kurz. Bei dem gegebenen Beispiel beträgt die Zeit eine Stunde, so daß sieh ein hoher Durchsatz ergibt. Ein typischer Drehofen hat eine Länge von 10 m, einen Durchmesser von 1 m und rotiert mit einer Drehzahl von 2 UpM. Infolge der Ofendrehung bleibt die Agglomeratbildung auf ein Minimum beschränkt; einige kleine Teilchen oder Pellets können jedoch zu agglomerierten Pellets mit einem Durchmesser von mehr als 10 mm wachsen, während eine kleine Menge feiner Eisenteilchen oder -pulver gebildet wird. Die Teilchen oder Pellets 7 wandern den Ofen hinab und gelangen aufIn the rotary kiln 4, the high-temperature reducing gas completely turns the pellets into sponge pellets is reduced, and this process is facilitated by the constant movement of the pellets due to the rotation of the furnace. Due to the small size of the pellets, the reduction time in the reactor is short. In the example given is the time one hour, so that it results in a high throughput. A typical rotary kiln is 10 m long, one Diameter of 1 m and rotates at a speed of 2 rpm. As a result of the rotation of the furnace, the agglomerate formation remains limited to a minimum; however, some small particles or pellets can become agglomerated pellets with a diameter of more than 10 mm grow while a small amount of fine iron particles or powder is formed. The particles or pellets 7 migrate down the furnace and come up

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ein Streu- oder Terteilungsgitter 8, das die Pellets gleichmäßig über die Breite eines Siebes 9 verteilt, d.h. in die Richtung der Achsen der Walzen, auf die sie fallen. Der Zweck des Siebes ist es, Uberkorn-Pellets, deren Durchmesser größer als z.B. 15 mm ist, zu entfernen. Diese Überkorn-Pellets werden in sehr kleinen Mengen gebildet; soweit sie jedoch gebildet werden, werden sie bei 10 abgezogen, gekühlt, gemahlen und zurückgeführt.a scattering or dividing grid 8, which the pellets evenly distributed over the width of a sieve 9, i.e. in the Direction of the axes of the rollers on which they fall. Of the The purpose of the sieve is to remove oversized pellets with a diameter larger than e.g. 15 mm. These oversized pellets are formed in very small quantities; however, as far as they are formed, they are withdrawn at 10, cooled, ground and recycled.

Die Pellets können., während sie noch heiß sind und eine Temperatur von etwa 950 bis 1200 0G haben, in den Spalt der zwei Walzen 11 und 12 fallen, die in der gleichen Drehrichtung rotieren. Der Walzenabstand kann willkürlich variiert werden;in dem vorliegenden Fall sind sie voneinander durch einen Abstand von 7 mm getrennt. Die Walzen können unterschiedliche Durchmesser haben; eine Walze 11 hat jedoch eine höhere Umfangsgeschwindigkeit als die Walze 12. Die höhere Umfangsgeschwindigkeit der Walze 11 erlaubt es Teilchen^ deren Durchmesser kleiner als 7 mm ist, durchzufallen, während größere Teilchen oder Pellets dadurch, daß sie gegen die entgegenkommende Walze 12 gedrückt werden, gleichzeitig einer Kompression und sehr hohen Scherkräften ausgesetzt werden. Wenn man Schwammpellets dieser Kombination von Kräften aussetzt, werden sie selbst bei hohen Temperaturen gebrochen. Die kleineren Bruchstücke treten durchThe pellets can. While they are still hot and have a temperature of about 950 to 1200 0 G, fall into the gap between the two rollers 11 and 12, which rotate in the same direction of rotation. The distance between the rollers can be varied arbitrarily; in the present case they are separated from each other by a distance of 7 mm. The rollers can have different diameters; a roller 11, however, has a higher peripheral speed than the roller 12. The higher peripheral speed of the roller 11 allows particles whose diameter is smaller than 7 mm to fall through, while larger particles or pellets are pressed against the oncoming roller 12, are exposed to compression and very high shear forces at the same time. When exposed to this combination of forces, sponge pellets will break even at high temperatures. The smaller fragments come through

-^ λ 90903 9 /0954- ^ λ 90903 9/0954

die Walzen hindurch, während die größeren Bruchstücke gedreht werden und erneut in die Walzen eintreten, um wiederum gebrochen zu werden, bis alle größeren Pellets in der Größe auf etwa 7 Him zerkleinert sind. Es ist ein wesentliches Merkmal der Scherwalzen, daß sie in der dargelegten Weise betrieben werden. Wenn sie bei entgegengesetzten Drehrichtungen gleiche Umfangsgeschwindigkeiten haben wie bei einem herkömmlichen Walzwerk, würden die Über kor n-Schwammpellets oder Pelletaggregate einfach plastisch verformt werden und sich eher verdichten als durch Seherung brechen. Die Walze 11 rotiert mit einer so hohen Drehzahl, daß an dem Spalt keine wesentliche Ansammlung von Pellets auftritt. In dem Beispiel hat jede der Walzen 11 und 12 einen Durchmesser von 50 cm bei Umfangsgeschwindigkeiten von 200 bzw. 20 m je Hinute. Diese relativ hohen Drehgeschwindigkeiten im Vergleich zu der Zuführgeschwindigkeit der Schwammpellets aus dem Ofen gewährleisten, daß die Pellets in genügender Weise voneinander getrennt in den Spalt der Walzen 11 und 12 eintreten und daß sie diskrete Teilchen bleiben und an dieser Stelle nicht zu einem Band verdichtet werden.the rollers passed through it while the larger fragments rotated and re-enter the rollers to be broken again until all of the larger pellets are in the size are crushed to about 7 cm. It's an essential one The feature of the shear rollers is that they are operated in the manner set out. If they are in opposite directions of rotation If the circumferential speeds are the same as in a conventional rolling mill, the over grain n-sponge pellets or pellet aggregates are simply plastically deformed and condense rather than break through vision. The roller 11 rotates at such a high speed that no substantial accumulation of pellets occurs at the gap. In the example, each of the rollers 11 and 12 has a diameter of 50 cm at circumferential speeds of 200 and 200, respectively. 20 m per minute. These relatively high rotational speeds compared to the feed speed of the sponge pellets from the furnace ensure that the pellets are sufficiently separated from one another in the gap between the rollers 11 and 12 occur and that they remain discrete particles and are not compressed into a band at this point.

Die heißen Pellets fallen dann mit einer Temperatur zwischen 900 und 1150 0C in den Spalt eines Walzwerks mit den Walzen 13 und 1*1-, die sich in entgegengesetzten Drehrichtungen drehen. Durch die heiße Kompression der PelLetsThe hot pellets then fall at a temperature between 900 and 1150 ° C. into the gap of a rolling mill with rollers 13 and 1 * 1-, which rotate in opposite directions of rotation. Due to the hot compression of the PelLets

η ο 9 π:.) π / η ci R aη ο 9 π :.) π / η c i R a

wird ein heißgewalztes Band von 6 mm Dicke und 40 cm Breite erzeugt, das bei 15 aufgewickelt wird. Die Drehzahl der Walzen 13 und 14- des Walzwerks ist variabel, so daß man die Walzwerksdrehzahl auf die Pelletzulieferung am Spalt einstellen kann. In dem Beispiel ist die Umfangsgeschwindigkeit der zwei Walzen 13 und 14 gleich, aber zwischen den Grenzen von 40 und 10 m/min variabel. Die Geschwindigkeit wird immer ausreichend niedrig gehalten, um zu gewährleisten, daß ein haltbares, zusammenhängendes, heißgewalztes Band erzeugt wird.becomes a hot-rolled strip 6 mm thick and 40 cm wide generated, which is wound at 15. The speed of the rollers 13 and 14- of the rolling mill is variable, so that the Can adjust the rolling mill speed to the pellet delivery at the gap. In the example is the peripheral speed of the two rollers 13 and 14 the same, but between the Limits of 40 and 10 m / min variable. The speed is always kept low enough to ensure that a durable, coherent, hot rolled ribbon is produced.

Typische Betriebsgeschwindigkeiten sind etwa 15 m je Minute bei einem Walzspalt von 6 mm. Die genaue Betriebsgeschwindigkeit wird so eingestellt, daß eine satte Pelletbeschickung eingehalten wird und sich eine effektive Verminderung der Dicke von etwa 80 % ergibt. Es ist wesentlich, daß die Walzen einen großen Durchmesser haben, da es notwendig ist, die Materialdicke in einem großen Walzkaliber zu verringern. In dem Beispiel haben jede der Walzen einen Durchmesser von 90 cm und eine Stirnbreite von 40 cm.Typical operating speeds are around 15 meters each Minute with a roll gap of 6 mm. The exact operating speed is set so that a full pellet load is observed and there is an effective reduction in thickness of about 80%. It is essential that the rolls have a large diameter, since it is necessary to measure the material thickness in a large rolling pass to reduce. In the example, each of the rollers have a diameter of 90 cm and a front width of 40 cm.

In dem Beispiel wurde die Walzengeschwindigkeit in der Gegend von 15 m je min eingestellt. Feineinstellungen der Geschwindigkeit gewährleisteten, daß eine Pellethöhe über der Mittellinie der Walzen von nicht weniger als 15 cmIn the example, the roller speed was in the area of 15 m per minute. Fine adjustments the speed ensured that a pellet height above the center line of the rollers of not less than 15 cm

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eingehalten wurde. Bei einer Walzspalteinstellung von 6 mm ergab dies etwa eine 85 %ige Verminderung der Dicke der Pelletmasse beim Durchgang durch, die Walzen. Unter diesen Umständen war unter der Voraussetzung einer immer vollkommen satten Pelletbeschickung die Aufrechterhaltung einer konstanten Höhe der Pellets nicht kritisch.was adhered to. With a roll gap setting of 6 mm, this resulted in an approximately 85% reduction in the thickness of the pellet mass when passing through, the reels. Under these circumstances provided that the pellet charge was always completely full, it was necessary to maintain a constant one The height of the pellets is not critical.

Generell kann gesagt werden, daß die maximale Dicke des Bandes, das hergestellt werden kann, umso größer ist, je größer der Walzendurchmesser ist. Wenn Bandmaterial, das viel dünner als 6 mm ist, unter Benutzung von Walzen mit 90 cm Durchmesser gefordert wird, ist es ratsam, zwei ein-In general it can be said that the maximum thickness of the tape that can be produced is the greater, the larger the roller diameter is. If tape material that is much thinner than 6 mm, using rollers with 90 cm diameter is required, it is advisable to use two

stellbare Platten genau oberhalb des Walzspaltes anzubringen, deren Ebenen parallel zu den Achsen der Walzen sind. Die Platten wirken als Trichter für die Pellets, wenn diese in den Walzspalt fallen.to attach adjustable plates just above the roll gap, the planes of which are parallel to the axes of the rolls. The plates act as funnels for the pellets when they fall into the roll gap.

Die Walzen sind mit Seitenplatten ausgestattet, um zu verhindern, daß Pellets seitlich aus dem Walzspalt austreten. So wird sichergestellt, daß eine satte Pelletbeschickung aufrechterhalten wird.The rollers are equipped with side plates to prevent pellets from emerging laterally from the roller gap. This ensures that a full load of pellets is maintained.

Die oben angegebenen Größen, Geschwindigkeiten und Temperaturen sind nur beispielhafte Angaben und sollen das Verfahren in keiner Weise begrenzen. Die Scherwalzeneinrich-The sizes, speeds and temperatures given above are only examples and are intended to do so Do not limit procedures in any way. The shear roller device

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tüng ist für das Verfahren nicht wesentlich, jedoch wertvoll, weil das zu behandelnde Material Schwammmaterial ist. Dieses verdichtet sich durch Kompression bei hohen Tempera- : türen und wird duktil j es wurde jedoch nicht festgestellt, daß es bricht, wenn es bei hohen Temperaturen großen Scherkräften ausgesetzt wird. In dieser Beziehung verhalten sich Schwammpellets anders als vollkommen dichte Eisenpellets oder—teilchen, bei denen man feststellte, daß sie bei hoher Temperatur unter kombinierter Pressung und Scherung duktil bleiben und plastisch verformt werden. Schwammpellets unterscheiden sich auch im Verhalten von Teilchen aus Eisenoxid oder anderen spröden Oxiden, die bei einfacher Pressung zwischen den gegenläufigen Walzen eines herkömmlichen Walzwerks brechen.Tüng is not essential to the process, but valuable because the material to be treated is sponge material. This condenses through compression at high temperatures and becomes ductile j however, it has not been ascertained that it breaks when subjected to high shear forces at high temperatures. In this relationship behave Sponge pellets other than perfectly dense iron pellets or particles that have been found to be at high Temperature under combined pressure and shear ductile remain and be plastically deformed. Sponge pellets also differ in behavior from particles of iron oxide or other brittle oxides that are produced by simple pressing between the counter-rotating rolls of a conventional rolling mill break.

: ~Ln dem Beispiel wird die Oxidation der reduzierten Eisenschwammpellets nach Verlassen des Drehofens dadurch verhindert, daß man eine schwache Strömung von Reduktionsgas aufrecht erhält, das an den öffnungen 17 und 18 in ein wassergekühltes Gehäuse 19 eingeführt wird, das gegen die Walzen 11 und 12 und die Walzen 13 und 14 abgedichtet ist. Das zusätzliche Reduktionsgas gelangt anschließend in den Hauptreduktionsreaktor. Zum Zwecke der Vermeidung der Ruckoxidation kann auch ein Inertgas, wie Stickstoff, eingesetzt werdenf in diesem Falle muß die Strömung jedoch schwach sein, In the example, the oxidation of the reduced sponge iron pellets after leaving the rotary kiln is prevented by maintaining a weak flow of reducing gas which is introduced at the openings 17 and 18 into a water-cooled housing 19 which is pressed against the rollers 11 and 12 and the rollers 13 and 14 are sealed. The additional reducing gas then enters the main reduction reactor. To avoid reoxidation, an inert gas such as nitrogen can also be used, but in this case the flow must be weak.

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um eine unzulässige Verdünnung der Reduktionsgase in dem Reduktionsreaktor zu vermeiden.to avoid inadmissible dilution of the reducing gases in the Avoid reduction reactor.

Die Walzen 11 und 12 sind mit Kratzern 20 und 21 ausgestattet, die eine Ansammlung von Eisenteilchen an den Abdichtungen gegen das Gehäuse verhindern.The rollers 11 and 12 have scratches 20 and 21 that prevent the accumulation of iron particles on the seals against the housing.

Wenn Stangen oder Stäbe gewünscht werden, werden anstelle der bei 11 und 12 gezeigten flachen Walzen profilierte Walzen eingesetzt; im übrigen ist die Einrichtung gleich.If rods or bars are desired, will profiled instead of the flat rollers shown at 11 and 12 Rollers used; otherwise the facility is the same.

In Figur 2 ist der Spalt der zwei Walzen 22 und 23 in der Draufsicht gezeigt. Jede Walze ist so eingestellt, daß die Walzenspitzen 24-, die schwach abgerundet sein können, sich beinahe berühren oder tatsächlich in Berührung sind. Die heißen Pellets 25 werden in der gleichen Weise wie bei zylindrischen Walzen dem Walzspalt zugeführt. Durch die Seitenplatten 26 in den Figuren 2 und 3, die den Seitenflächen der Walzen dicht anliegen, werden die Pellets daran gehindert, zur Seite auszutreten. Die Pellets füllen den Walzspalt bis zu einem Niveau 27, das an oder über dem Niveau liegt, an dem die Pelletverdichtung durch die Walzen beginnt. Der Walzendurchmesser muß groß genug für die Pellethöhe bis zu diesem Niveau sein, so daß eine Verringe-In Figure 2 is the gap between the two rollers 22 and 23 shown in plan view. Each roller is adjusted so that the roller tips 24-, which may be slightly rounded, almost touch or actually touch one another are. The hot pellets 25 are made in the same way as in the case of cylindrical rolls, fed to the roll gap. By the side plates 26 in Figures 2 and 3, the side surfaces of the rollers are tight, the pellets are prevented from escaping to the side. Fill the pellets the roll gap up to a level 27 which is at or above the level at which the pellet compaction by the rolls begins. The roller diameter must be large enough for the Pellet height up to this level, so that a reduction

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rung der Dicke auf der Linie der Walzenmitten von etwa 80 % oder mehr erreicht wird. Verringerungen der Dicke von weniger als 75 % hinterlassen in dem gewalzten Stab 28 wahrscheinlich eine größere Porosität, während eine Dickenvermiriderung von wesentlich mehr als 85 % im allgemeinen unnötig ist."tion of the thickness on the line of the roll centers of about 80% or more is achieved. Thickness reductions of less than 75% are likely to leave the rolled bar 28 greater porosity while reducing thickness of much more than 85% is generally unnecessary. "

In dem Beispiel rotieren die profilierten Walzen mit einer Umfangsgeschwindigkeit von etwa 22 m je Minute. Die Rotation der Walzen, die einen Durchmesser von 150 cm haben und 16 cm breit sind, verursacht eine Verdichtung der Pelletmasse 29 beginnend in einer Höhe von etwa 20 cm über der Verbindungslinie der Mittelpunkte und ihre Trennung in vier quadratische Stangen 28 mit einer Seitenlänge von 2 cm durch die Spitzen der profilierten Walzen 22 und 23 (Figur 2). Es besteht ein Ausmaß an quergerichtetem Fluß der verdichteten Pelletmasse in den Körper der Stangen, die oft mit einem sie verbindenden, sehr dünnen Pressgrat aus den Profilwalzen austreten. Dieser läßt sich jedoch leicht brechen und ermöglicht die Herstellung von Mehrfachstangen aus einer einzigen Pelletbeschickung. Für die Stangenwalzung aus Pellets können auch andere Walzformen dienen; die beschriebene Form hat sich jedoch als besonders zweckmäßig erwiesen. Gewöhnlich erweist es sich als nötig, die Walzen an der äußersten Kante dünner auszuführen, soIn the example, the profiled rollers rotate at a peripheral speed of about 22 m per minute. The rotation of the rollers, which have a diameter of 150 cm and are 16 cm wide causes compaction the pellet mass 29 beginning at a height of about 20 cm above the connecting line of the center points and their separation into four square bars 28 with one side of 2 cm through the tips of the profiled rollers 22 and 23 (Figure 2). There is a degree of transverse flow the compacted pellet mass in the body of the rods, often with a very thin press burr connecting them emerge from the profile rollers. However, this can break easily and allows multiple rods to be made from a single batch of pellets. For bar rolling Other rolling shapes can also be used from pellets; however, the form described has proven to be special proven expedient. Usually it proves necessary to make the rollers thinner at the outermost edge, like this

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daß zwischen den flachen Walzenteilen mit ihrem zu kleinen Walzspalt keine Pellets gewalzt werden. Ebenso ist es ratsam, an den Walzenkanten ein schmales flaches Stück, wie in Figur 2 gezeigt, vorzusehen, damit die am weitesten außen befindlichen Stangen vollständig beschickt werden.that no pellets are rolled between the flat roll parts with their roll gap that is too small. It is also advisable to a narrow, flat piece, as shown in Figure 2, to be provided on the roll edges so that the furthest the bars on the outside are fully loaded.

Es ist oft erforderlich, Stahl mit einem geringen Kohlenstoffgehalt zu erzeugen, um die mechanischen Eigenschaften zu verbessern. Ohne den oben beschriebenen Zusatz von etwas Kohlenstoff oder die Verwendung einer Aufkohlungsatmosphäre in dem Reduktionsofen werden die aus ihm austretenden Schwammpellets und demzufolge das Stahlband- oder Stahlstangenprodukt im wesentlichen kohlenstofffrei sein. Der Kohlenstoffgehalt kann auf zweierlei Weise erhöht werden. Erstens kann den heißen Pellets eine kleine Menge feinteiliger Kohlenstoff zugesetzt werden. Zweitens - und dies ist wirksamer - gewährleistet die Einhaltung einer Aufkohlungsatmosphäre an dem Austrittsende des Reduktionsofens, daß sich der Kohlenstoffgehalt erhöht. Die Technik der Steuerung des Kohlenstoffgehaltes von Stählen durch Änderung der Zusammensetzung der reduzierenden Gase ist bekannt. Ein hoher Anteil an CO oder die Anwesenheit von restlichen Kohlenwasserstoffen stellt sicher, daß der Kohlenstoffgehalt ansteigt. Bei der Stangenwalzung ist die Erhöhung des Kohlenstoffgehaltes einigermaßen wichtig, daIt is often necessary to produce steel with a low carbon content in order to maintain the mechanical properties to improve. Without the addition of some carbon or the use of a carburizing atmosphere described above in the reduction furnace, the sponge pellets emerging from it and consequently the steel strip or Steel bar product will be substantially carbon free. The carbon content can be increased in two ways. First, a small amount of finely divided carbon can be added to the hot pellets. Second - and this is more effective - maintaining a carburizing atmosphere at the exit end of the reduction furnace ensures that the carbon content increases. The technology the control of the carbon content of steels by changing the composition of the reducing gases known. A high proportion of CO or the presence of residual hydrocarbons ensures that the carbon content increases. In bar rolling, increasing the carbon content is reasonably important because

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häufig bessere mechanische Eigenschaften gefordert werden als sie mit einem kohlenstofffreien Produkt erreicht werden können» often better mechanical properties are required than they can be achieved with a carbon-free product »

Es wurden Versuche mit horizontalen oder schwach geneigten Drehrohröfen unternommen. Dabei wurde gefunden, daß die.langsame Drehung des mit den speziellen hochreinen organisch gebundenen Pellets beschickten Rohres die Pellets in einer ununterbrochenen Rollbewegung hielt und dadurch jegliches Anbacken vermieden wurde. Hohe Drehgeschwindigkeiten waren wegen der ZentrifugalWirkungen und der Gefahr des Abriebs und des Zubruchgehens der Pellets nicht vorteilhaft. Die langsamen Drehgeschwindigkeiten in dem Bereich von 6 UpM bis 0,5 UpM,. je nachdem, ob der Rohrofen klein oder groß war, erwiesen sich für die Förderung der Rollwirkung der Pellets und der Verhinderung des An- bzw. Zu- : sammenbackens ohne nennenswerten Abbau der Pellets als sehr wirksam. Sie ermöglichten es auch, die Pellets längs des geneigten Drehrohres vom oberen zum unteren Teil zu befördern und schließlich in den Walzenspalt zu schütten. Außerdem wurde gefunden, daß diese horizontalen Rohre zufriedenstellend gefahren werden können, wenn sie bis zur Hälfte des gesamten Rohrvolumens oder sogar darüber mit Pellets gefüllt sind. Selbst wenn sie mit Pellets halb gefüllt sind, werden alle zeitweilig an dem Metallrohr haftenden PelletsAttempts have been made with horizontal or slightly inclined rotary kilns. It was found that die.slow rotation of the with the special high purity organic Bound pellets fed tube held the pellets in a continuous rolling motion and thereby any caking was avoided. High speeds of rotation were due to centrifugal effects and danger abrasion and breakage of the pellets is not beneficial. The slow rotation speeds in the area from 6 rpm to 0.5 rpm. depending on whether the tube furnace is small or was large, proved to promote the rolling effect of the pellets and prevent the on or off: caking without significant degradation of the pellets than very effective. They also made it possible to convey the pellets along the inclined rotary tube from the upper to the lower part and finally to pour them into the nip. It has also been found that these horizontal tubes can be driven satisfactorily when they are up to halfway of the entire pipe volume or even more are filled with pellets. Even if they are half filled with pellets, become all pellets temporarily adhering to the metal pipe

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bei der nachfolgenden Rotation abgelöst. Jegliche Haftung war daher nur vorübergehend. Eine weitere Beobachtung war die, daß infolge der in den Pellets hervorgerufenen Rollwirkung die Pelletdichte etwas zunahm. Die Pellets wurden auch glatter und mehr abgerundet. Dies war vorteilhaft im Hinblick auf die nächfolgende Beschickung und die Verdichtung durch Heißwalzen.detached in the subsequent rotation. Any liability was therefore only temporary. Another observation was that due to the rolling effect produced in the pellets, the pellet density increased somewhat. The pellets were also smoother and more rounded. This was advantageous in terms of the subsequent loading and compaction by hot rolling.

Bei der Ausfuhrung des oben beschriebenen Verfahrens erwies es sich als vorteilhaft, als rotierendes Teil ein
Drehrohr aus hitzebeständigem Metall einzusetzen. Ein geeigneter Konstruktionswerkstoff war eine hochtemperaturfeste Ni-Cr-Legierung. Die gute thermische Leitfähigkeit
und die Hochtemperaturbeständigkeit dieses Materials ließen es zu, daß ein solches Rohr von außen elektrisch oder durch Gas- oder ölbrenner beheizt werden konnte. Diese Anordnung ermöglichte es, die Pelletcharge bequem durch äußere Mittel zu erhitzen anstatt intern durch die zur Reduktion eingesetzten heißen Gase, wie es in der Ausführungsform der Figur 1 beschrieben wurde.
When performing the method described above, it was found to be advantageous to use a rotating part
Use rotary tube made of heat-resistant metal. A suitable construction material was a high temperature resistant Ni-Cr alloy. The good thermal conductivity
and the high temperature resistance of this material made it possible that such a tube could be heated from the outside electrically or by gas or oil burners. This arrangement made it possible to conveniently heat the pellet charge by external means rather than internally by the hot gases used for reduction, as described in the embodiment of FIG.

Unter den beschriebenen Bedingungen war im allgemeinen die fehlende Bildung von Anbackungen so ausgeprägt, daß es nicht nötig war, zusätzliche Mittel zum Brechen irgendwelcher Agglomerate anzuwenden, die sich sonst gebildet hätten. Under the conditions described, the lack of caking was generally so pronounced that there was no need to use additional means of breaking any agglomerates that would otherwise have formed.

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Figur 4 zeigt einen vertikalen Längsschnitt einer anderen Vorrichtung zur.Umsetzung von etwa zu 95 ^ reduzierten Schwammpellets zu Eisen- oder Stahlband.Figure 4 shows a vertical longitudinal section of another device zur.Umsetzung von approximately to 95 ^ reduced Sponge pellets into iron or steel strip.

Die aus Schwamm bestehenden Pellets mit einem Gehalt von nicht mehr als 5 % Eisenoxid werden mittels eines Schnekkenförderers 41 aus einem Behälter oder Füllbunker 42 in ein geneigtes Rohr 43 von großem Durchmesser eingebracht, das aus einer hitzebeständigen Ni-Cr-Legierung besteht. Das Rohr ist 8 m lang und hat einen Innendurchmesser von 0,8 m. Das Rohr ist umgeben von einem gasbefeuerten Ofenkörper 44, der mit Gasbrennern 45 ausgestattet ist. Die Brenner 45 sind so angeordnet, daß sie tangential feuern und die Flamme nicht" direkt auf das Rohr 43 auftrifft. Das Rohr wird durch die Brenner auf eine Temperatur von IO5O bis 1100 0C erhitzt.The sponge pellets containing not more than 5 % iron oxide are fed by a screw conveyor 41 from a container or hopper 42 into an inclined pipe 43 of large diameter made of a heat-resistant Ni-Cr alloy. The pipe is 8 m long and has an inner diameter of 0.8 m. The pipe is surrounded by a gas-fired furnace body 44 which is equipped with gas burners 45. The burners 45 are arranged so that they fire tangentially and does not impinge the flame "directly to the pipe 43. The pipe is heated by the burner to a temperature of 0 C to 1100 IO5O.

Die Abgase treten durch den Feuerkanal 46 aus und werden zur Vorwärmung der ankommenden Reduktionsgase (Hp/CO) auf eine Temperatur von 800 bis 900 0C verwendet, die bei 47 eingeblasen und durch den Abzug 48 abgesaugt werden. Das geneigte Rohr 43 wird langsam gedreht (2 UpM), so daß die Charge 49 in dem Rohr allmählich ihren Weg zum Austrag am unteren Ende nimmt. An jedem Ende des Drehrohres sind Flansche 50 angebracht, die auf frei rotierenden gerillten RoI- The exhaust gases exit through the fire channel 46 and are used to preheat the incoming reducing gases (Hp / CO) to a temperature of 800 to 900 ° C., which are blown in at 47 and sucked off through the vent 48. The inclined tube 43 is rotated slowly (2 rpm) so that the charge 49 in the tube gradually makes its way to the discharge at the lower end. At each end of the rotary tube, flanges 50 are attached, which are mounted on freely rotating grooved RoI-

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len 51 ruhen, von denen zwei an jedem Ende mit ihren Achsen parallel zu der Drehrohrachse, jedoch nicht in der durch die Drehrohrachse gehenden vertikalen Ebene angeordnet sind. Das Rohr wird über ein Kettenrad 52 angetrieben, wobei der Antrieb nicht gezeigt ist.len 51 rest, two of which at each end with their axes are arranged parallel to the rotary tube axis, but not in the vertical plane passing through the rotary tube axis. The pipe is driven via a chain wheel 52, the drive not being shown.

Die aus vorreduzierten Pellets bestehende Charge wird während ihres Durchlaufs durch das Rohr auf eine !Temperatur zwischen 1000 und I050 0C erhitzt und schnell zu vollständig reduzierten Schwammpellets reduziert, die einem Schwingrost 53 zugeführt werden, der unterhalb des Pelletaustritts aus dem Rohr und innerhalb eines isolierten, festen Abzugs gehäuses 54- aus Ei-Cr angebracht ist. Der Rost soll Überkorn-Pellets abtrennen, die bei 55 abgezogen, gekühlt, gebrochen und zu dem Einlaufbunker 42 zurückgeführt werden. Die Pellets fallen durch das Schwingsieb 53 in eine mit Seitenplatten ausgestattete Aufgaberutsche 56, die in dem Spalt der großen Walzen 57 angeordnet ist. Die Walzen 57 walzen die Pellets zu einem Band 58, das bei 59 aufgerollt wird. Eine zusätzliche Menge Hg/CO wird bei 60 in das feste Abzugsgehäuse 54- eingeführt. Der Hp/CO-Überschuß flammt an dem Spalt der Beschickungsrutsche weg, so daß eine Oxidation der vollreduzierten Pellets beim Durchgang durch den Walzspalt verhindert wird.Which consists of pre-reduced pellets batch is heated during its passage through the tube to a! Temperature between 1000 and I050 0 C and completely reduced sponge pellets reduced quickly, a vibrating grid 53 are supplied to the isolated below the pellet outlet from the tube and within a , fixed trigger housing 54- made of egg-Cr is attached. The grate is intended to separate oversized pellets, which are drawn off at 55, cooled, broken and returned to the inlet bunker 42. The pellets fall through the vibrating screen 53 into a feed chute 56 equipped with side plates, which is arranged in the gap between the large rollers 57 . The rollers 57 roll the pellets into a belt 58 which is rolled up at 59. An additional amount of Hg / CO is introduced into the fixed trigger housing 54- at 60. The excess Hp / CO flames away at the gap of the feed chute, so that oxidation of the fully reduced pellets is prevented as they pass through the roll gap.

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Die Walzen werden durch einen Motor mit variabler Drehzahl angetrieben, wobei die Drehzahl so eingestellt wird, daß eine reichliche Pelletbeschickung in dem Walzspalt vorliegt, ohne daß sich die Pellets in der Beschikkungsrutsche übermäßig ansammeln können. Dies ist ein wesentliches Merkmal der Verfahrenssteuerung, da bei ungenügender Pelletansammlung an der Basis der Beschickungsrutsche das Walzwerk nicht satt beaufschlagt wird und ein ungenügendes, poröses und nicht dauerhaftes Band resultiert. Eine zu starke Anhäufung von Pellets in der Beschickungsrutsche führt zu Verbackungen, die ihrerseits eine ununter brochene, stetige Zuführung zu den Walzen verhindern. In diesem Zusammenhang kann die Schwingung der Beschickungsrutsche eine Verbesserung bringen. The rollers are driven by a variable speed motor, the speed of which is adjusted will that an ample pellet load in the nip is present without the pellets being able to accumulate excessively in the loading chute. This is an essential one Process control feature, as there is insufficient pellet accumulation at the base of the feed chute the rolling mill is not fully loaded and the result is an inadequate, porous and non-permanent strip. An excessive accumulation of pellets in the loading chute leads to caking, which in turn leads to an underneath Prevent broken, steady feed to the rollers. In this connection, the vibration of the loading chute can bring an improvement.

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Claims (20)

; Qoädüni S-admal 2812488 PATENTANWALT — ----- - - - 5202 Hennef 1 Bröl, Hauptstraße 46 Telefon 0 22 42/54 78 r Davy-Loewy Limited Sheffield, England Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von länglichen Werkstücken aus pelletisiertem Material Patentansprüche; Qoädüni S-admal 2812488 PATENTANWALT - ----- - - - 5202 Hennef 1 Bröl, Hauptstrasse 46 Telephone 0 22 42/54 78 r Davy-Loewy Limited Sheffield, England Method and device for the production of elongated workpieces from pelletized material Patent claims 1. Verfahren zur Herstellung eines länglichen Werkstücks aus Pellet-Material, dadurch gekennzeichnet, daß man Pellets aus,mit einem organischen Bindemittel gebundenem, gereinigtem Eisenoxid, die chemisch teilweise reduziert sein können, in einer reduzierenden Atmosphäre unter Bildung von Schwammpellets reduziert und die Schwammpellets bei Heißwalztemperatur in den Walzspalt eines Walzwerks einführt und zu einem länglichen Werkstück walzt.1. A method for producing an elongated workpiece from pellet material, characterized in that one Pellets made from purified iron oxide bound with an organic binder, which is partially chemically reduced can be in a reducing atmosphere with formation of sponge pellets and introduces the sponge pellets into the roll gap of a rolling mill at hot rolling temperature and rolled into an elongated workpiece. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenoxidpellets eine Größe in dem Bereich von 1 bis 10 mm haben.2. The method according to claim 1, characterized in that the iron oxide pellets have a size in the range of 1 to 10 mm. 3. Verfahren nach Anspruch 1S dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenoxidpellets eine Größe in dem Bereich von 1,5 bis 15' nun haben.3. The method according to claim 1 S, characterized in that the iron oxide pellets now have a size in the range from 1.5 to 15 '. ν / 809839/0954ν / 809839/0954 4-. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenoxidpellets eine Größe in dem Bereich von 3 bis 7 Hirn haben.4-. Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the iron oxide pellets are of one size in the 3 to 7 brain range. 5· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das gereinigte Eisenoxid nicht
weniger als 98 Gew.-% Eisen und Eisenoxide enthält.
5 · The method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the purified iron oxide is not
contains less than 98% by weight iron and iron oxides.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß man die Pellets in einer reduzierenden Atmosphäre aus einem Gemisch aus H~ und CO erhitzt«6. The method according to any one of claims 1 to 5 »thereby characterized in that the pellets in a reducing Atmosphere from a mixture of H ~ and CO heated " 7· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Eisenoxid-Pellets in der reduzierenden Atmosphäre auf eine Temperatur zwischen 950 und 1200 0C erhitzt.7. Process according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the iron oxide pellets are heated to a temperature between 950 and 1200 ° C. in the reducing atmosphere. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß man die Schwammpellets bei einer Temperatur zwischen 900 und 1150 0C walzt.8. The method according to any one of claims 1 to 7 »characterized in that one rolls the sponge pellets at a temperature of 900-1150 0 C. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schwammpellets in einer nicht oxidierenden Atmosphäre walzt.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized characterized in that the sponge pellets are rolled in a non-oxidizing atmosphere. »09839/09.54»09839 / 09.54 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9> dadurch gekennzeichnet, daß man den heißen Schwammpellets vor dem Walzen ein feinteiliges Legierungsmaterial zusetzt.10. The method according to any one of claims 1 to 9> characterized in that the hot sponge pellets are before a finely divided alloy material is added to the rolling. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß man die Schwammpellets vor dem Walzen einer aufkohlenden Atmosphäre aussetzt.11. The method according to any one of claims 1 to 5 »characterized in that the sponge pellets before Exposing rollers to a carburizing atmosphere. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schwammpellets zu einem Band walzt.12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the sponge pellets into one Belt rolls. ■13· Vorrichtung zur Herstellung eines länglichen Metallwerkstücks, gekennzeichnet durch einen Reaktorbehälter (4-^4-3) für die Aufnahme von mit einem organischen Bindemittel gebundenen Pellets (7) aus gereinigtem Eisenoxid mit einer Einrichtung zur Pelleterhitzung in einer reduzierenden Atmosphäre unter Bildung von Schwamrapellets, ein Walzwerk (13*14-» 57) zum Walzen der heißen Schwammpellets zu einem länglichen Werkstück und einer Einrichtung (19 ί 54-) zur Bildung eines Weges für die heißen Schwammpellets von dem Austritt des Reaktorbehälters zu dem Walzspalt des Walzwerks.■ 13 · Device for producing an elongated metal workpiece, characterized by a reactor vessel (4- ^ 4-3) for the inclusion of an organic binder bound pellets (7) made of purified iron oxide with a device for heating pellets in a reducing atmosphere with the formation of sponge pellets, a rolling mill (13 * 14- »57) for rolling the hot sponge pellets to an elongated workpiece and means (19 ί 54-) for forming a path for the hot sponge pellets of the exit of the reactor vessel to the roll gap of the rolling mill. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktorbehälter (4-) intern durch das heiße14. The device according to claim 13, characterized in that that the reactor vessel (4-) internally through the hot 809839/0954809839/0954 eintretende reduzierende Gas beheizbar ist.incoming reducing gas is heatable. 15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktorbehälter (4; 43) ein feuerfest ausgekleideter drehbarer Ofen ist.15. Apparatus according to claim 13 or 14, characterized characterized in that the reactor vessel (4; 43) is a refractory lined rotatable furnace. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktorbehälter (43) durch äußere Erhitzungseinrichtungen (45) beheizbar ist.16. Device according to one of claims 13 to 15, characterized in that the reactor vessel (43) by external heating devices (45) can be heated. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die den Weg bildende genannte Einrichtung (19; 54) ein Gehäuse ist, das an einem Ende an den Reaktorbehälter (4;43) und an dem anderen Ende an das Walzwerk (13j 14j 57) angeschlossen ist und Mittel für die Einführung einer nicht-oxidierenden Atmosphäre (17,18; 60) aufweist.17. Device according to one of claims 13 to 16, characterized in that the said forming the path Device (19; 54) is a housing which at one end to the reactor vessel (4; 43) and at the other end to the Rolling mill (13j 14j 57) is connected and means for the Introduction of a non-oxidizing atmosphere (17,18; 60) having. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Weg eine Einrichtung (9,11,12; 53) angeordnet ist, die den Eintritt von tJberkorn-Pellets in den Walzspalt des Walzwerks (13,14; 57) verhindert. 18. Device according to one of claims 13 to 17, characterized in that a device on the way (9,11,12; 53) is arranged to prevent the entry of large grain pellets prevented in the roll gap of the rolling mill (13,14; 57). 19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung aus zwei auf Abstand gehal-19. The device according to claim 18, characterized in that that the facility is kept at a distance from two 8Q9839/09SÄ8Q9839 / 09SÄ tenen Walzen (11,12) besteht, zwischen denen die Pellets hindurchtreten, und Mitteln zur Drehung der Walzen in gleicher Drehrichtung mit verschiedenen Drehgeschwindigkeiten.ten rollers (11,12), between which the pellets pass through, and means for rotating the rollers in the same direction of rotation at different speeds of rotation. 20. Längliches Werkstück, das durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 hergestellt ist.20. Elongated workpiece made by the method of any one of claims 1 to 12. 80983 9/0 9580983 9/0 95
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