DE3733480C1 - Verfahren zur Verringerung des Kornzerfalls - Google Patents
Verfahren zur Verringerung des KornzerfallsInfo
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- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
- C22B1/16—Sintering; Agglomerating
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel
lung eines für den Einsatz in einem Hochofen geeigneten Sinters
durch Behandlung des Sinters.
Die heute weitgehend üblichen mittelbasischen Sinter haben bei
Laboruntersuchungen unter reduzierender Gasatmosphäre im Tempera
turbereich zwischen 400 und 600°C eine ausgeprägte Neigung, zu
Feinkorn zu zerfallen. Ein solcher "Kornzerfall" des Sinters kann
die Durchgasung im Hochofen beeinträchtigen. Als Folge kann es zu
einer Erhöhung des Energierverbrauchs, einer Verminderung der Er
zeugungsleistung und einer Beeinträchtigung der Roheisenqualität
kommen. Darüber hinaus tritt durch Kornzerfall im Hochofen ein
erhöhter Austrag an Gichtstaub auf.
Man war daher bemüht, diese Zerfallsneigung labormäßgi reprodu
zierbar zu erfassen und kennzeichnende Daten für diese Sinter
eigenschaft zu erhalten. Die quantitative Zerfallsneigung wird in
Test mit mehr oder weniger vereinheitlichten Prüfbedingungen
bestimmt. Zwei sich in der Durchführung unterscheidende Test
varianten sind in den ISO-Dokumenten Nr. ISO DP 4697;
ISO/DIS 4696; Stahleisen-Prüfblatt Nr. 1771/82 beschrieben. In
ihnen wird Sinter der Körnung 10 bis 12,5 mm entweder in einer
ruhenden Schüttung bei 500°C reduziert, zur Quantifizierung der
Zerfallstendenz nachträglich in einer Trommel mechanisch bean
sprucht und auf den Anteil des dabei gebildeten Feinkorns unter
sucht oder in einem Drehrohrofen während der Reduktion mechanisch
beansprucht und anschließend ebenfalls auf seine Kornzusammen
setzung geprüft. Ein sehr verbreiteter Test ist auch die
japanische RDI-Prüfung. Hierbei wird Sinter der Körnung 16 bis
20 mm, der dem bereits gebrochenen und klassierten Sinter ent
nommen ist, in einer Gasatmosphäre aus CO und N₂ bei 550°C redu
ziert und das reduzierte Gut dann einer Trommelbehandlung unter
worfen. Der anschließend durch Siebung abgetrennte Feinanteil
< 3mm in Gew.-% dient als Maß für die Zerfallstendenz im Hoch
ofen. Dieser RDI-Test ähnelt im Grundsatz dem im ISO-Dokument Nr.
ISO/DIS 4696 beschriebenen Prüfverfahren, unterscheidet sich je
doch in Einzelheiten und vor allem in der zur Prüfung ausgewählten
Kornklasse.
In der Regel ist man bestrebt, durch sintertechnische Maßnahmen
einen bestimmten Prozentsatz Feinanteil (beim RDI-Wert z. B. ca.
38% < 3 mm) nicht zu überschreiten.
Andererseits wurde vorgeschlagen, den Kornzerfall des Sinters
dadurch zu vermindern (siehe DE-PS 32 42 086), daß man Eisenerze vor
der Verhüttung bzw. Sinter nach der Herstellung und vor der Ver
hüttung pauschal mit flüssigen Substanzen behandelt, die Halogene
oder halogenhaltige Verbindungen aufweisen. Der Vorteil bei einer
derartigen Behandlung ist die leichte Anwendung und die Nichtbe
einträchtigung der übrigen Qualitätsmerkmale, wie z. B. der Redu
zierbarkeit. Nachteilig bei diesem Verfahren ist jedoch, daß durch
den Zusatz von Halogenen oder halogenhaltigen Verbindungen Chlor
frei wird und dies u. a. zur Korrosion im oberen Hochofenbereich,
im Bereich des Gichtverschlusses sowie im Abgassystem führt. Auf
wendig ist auch, daß nach diesem Vorschlag die ganze Sinter
produktion zu behandeln ist.
Ausgedehnte eigene Betriebversuche mit Sintertypen unterschied
lichsten Zerfallsverhaltens führten nun zu Ergebnissen, die einen
klaren Zusammenhang zwischen den Ergebnissen der labormäßigen
Zerfallsprüfungen und den Hochofenbetriebsergebnissen in Frage
stellten. An über 1000 einem Hochofen entnommenen Sinterproben der
Körnung 10 bis 12,5 mm konnte weder eine Übereinstimmung in der
Rangfolge zwischen Labortests und Hochofen noch eine Überein
stimmung im quantitativen Ausmaß der Zerstörung festgestellt
werden.
Der labormäßig bestimmte Zerfallswert scheint daher keine Steuer
größe zu sein, die grundsätzlich und dirket proportional dem Aus
maß der Sinterzerstörung im Hochofen ist.
Weiterführende Untersuchungen haben gezeigt, daß das quantitative Ausmaß
der Feinkornbildung infolge Zerfalls über das Kornspektrum des Sinters
außerordentlich verschieden ist. Wider Erwarten zerfallen die Sinterkörner
um so stärker, je gröber das jeweilige Korn ist. So schwankte z. B. bei einem
Betriebssinter der Zerfall < 3 mm von 24% für die Körnung 5 bis 6 mm
(oberste Schicht auf dem Sinterband) bis zu 54% für die Körnung 40 bis 50 mm
(unterste Schicht). Die routinemäßig durchgeführten Zerfallstests, die
an der Körnung 10 bis 12,5 mm bzw. 16 bis 20 mm durchgeführt werden, er
fassen daher nicht die gesamte Schwankungsbreite des Zerfalls. Sie liefern
in bezug auf die gröbsten Sinterfraktionen zu günstige und in bezug auf die
feineren Fraktionen zu ungünstige Werte. In den feineren Kornfraktionen
könnte ein höherer Zerfall zugelassen werden, sofern dies nur nicht zu
einem noch höheren Zerfall der gröbsten Körner führen würden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Behand
lungsverfahren so zu verbessern, daß Korrosion vermindert wird und eine
umweltfreundlichere Behandlung des Sinters erfolgt, daß ggf. nur eine
Teilmenge der Sinterproduktion behandelt wird, ein Sinter mit erhöhtem
Zerfallswert eingesetzt werden kann und trotzdem keine Beeinträchtigung des
Hochofenganges eintritt.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß ein auf einem
Sinterband erzeugtes Sintergut in an sich bekannter Weise vorgebrochen, in die
Fraktion "Rückgut", "Einsatzkörnung I" und "Überkorn" getrennt wird, das
Überkorn durch Nachbrechen in die "Einsatzkörnung II" umgewandelt wird und
zumindest dieser nachgebrochene Sinter vor dem Einsatz in den Hochofen mit
schwefelhaltigen Reagenzien behandelt wird.
Je nach Qualitätssituation
ist auch ein Teil der Einsatzkörnung I zu behandeln. Es besteht außerdem
die Möglichkeit, den aus Einsatzkörnung I und II bestehenden Sinter am
Hochofen zu klassieren und nur die grobe Körnung zu behandeln. Weiterhin
wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Sinterband derart zu betreiben,
daß ein Sinter anfällt, der bei einer anhand der Normkörnung durchgeführten
Kornzerfallsprüfung schlechtere Werte aufweist, als es für einen störungs
freien Ofenbetrieb erforderlich ist und daß nur der Grobanteil (z. B. über
40 mm Korngröße) nach erfolgtem
Nachbrechen auf die geeignete Einsatzkörnung behandelt wird. Als
Behandlungsmittel wird bevorzugt eine wäßrige Lösung oder
Dispersion benutzt, deren schwefelhaltige Substanz eine Zerset
zungstemperatur zwischen 200 und 600°C aufweist. Geeignete und
preiswerte Lösungen zum Besprüchen des Sinters sind z. B. eine
FeSO₄-Lösung oder eine Lösung, die (NH₄)₂SO₄ beinhaltet. Diese
Behandlung bewirkt eine Unterdrückung der Hämatit/Magnetit-Umwand
lung im Niedrigtemperaturbereich, die für die Zerstörung des
Sinterkorns verantwortlich ist. Bei dem erfindungsgemäßen Ver
fahren wird im einzelnen wie folgt vorgegangen.
- 1. Bestimmung des für den Hochofen gerade noch akzeptablen Zer falls-Grenzwertes; d. h. im Falle der Verwendung des RDI-Tests Ermittlung des Prozentanteils < 3 mm an der Sinterkörnung 16 bis 20 mm
- Die Bewertung des Auftretens von Zerfall im Hochofen erfolgt
anhand der jeweiligen betriebsüblichen Methoden. Dies können
sein:
- - Informationen über Höhe und zeitliche Entwicklung der Drücke im Wandbereich des Hochofenschachtes
- - dto. in bezug auf die Gichtgasanalyse
- - dto. in bezug auf die Schwankungen der Roheisenzusammensetzung.
- Eine typische zerfallsbedinge Störung drückt sich z. B. aus in einem Anstieg des Randdruckes unterhalb des gestörten Möller bereiches, verbunden mit einer Abnahme der Gasausnutzung Als Folge davon zeigen sich später Abkühlvorgänge im Ofenge stell mit Rückwirkungen auf die Roheisenzusammensetzung.
- 2. Ermittlung der Kornverteilung des Sinters mit dem nach 1. ein gestellten Zerfallsverhalten, und zwar vor dem Nachbrennen des Überkorns. Abtrennung der obersten (gröbstens) 10 Gew.-% des Kornspektrums, Zerkleinerung auf die Standart-Prüfkörnung (beim RDI-Test: 16 bis 20 mm) und Bestimmung des für diese abge trennte Kornklasse gültigen Zerfallswertes. Der so ermittelte Wert markiert für den neu herzustellenden Sinter die Ober grenze, die je nach Betriebsweise des Hochofens laut Norm prüfung zulässig wäre.
- 3. Einstellen der Sinteranlage auf den nach 2. festgelegten niedrigeren Qualitätsstandard unter Ausnutzung der damit ver bundenen Vorteile (Brennstoffeinsparung, Verwendung von Erzen mit höheren AL₂O₃-Gehalten in der Sintermischung, Einsatz von den Zerfall verstärkenden Kreislaufstoffen etc.): Das heißt Herstel lung eines Sinters, der in der im Zerfallstest eingesetzten natürlichen, noch nicht mit nachgebrochenem Grobkorn versetzten Körnung den nach 2. definierten neuen (höheren) Zerfallswert aufweist. Der solchermaßen hergestellte Sinter hat jetzt in seinen Kornfraktionen < 20 mm (vor dem Nachbrechen) zu hohe Zerfallswerte, die im Hochofen zu Störungen führen können. Daher wird ein Teil des Grobkorns durch Sieben abgetrennt und durch eine Sonderbehandlung in der Zerfallstendenz abgesenkt. Hierzu wird der Zerfalls-Wert dieser Grobkornfraktion ermittelt (an einer anteilig aus den einzelenen Fraktionen zusammenge setzten Probe oder in Einzelbestimmungen an den verschiedenen Kornklassen) und in Abhängigkeit von dem so bestimmten mitt leren Zerfallswert mit z. B. wäßrigen Lösungen von schwefelhaltigen Substanzen besprüht. Das Besprühen erfolgt vorzugsweise erst nach dem Zerkleinern der Grobkornfraktion im Nachbrecher. Die Sprüchbehandlung wird so durchgeführt, daß z. B. für jeden Prozentpunkt RDI-Verminderung in dem behandelten Anteil ein Rückstand entsprechend einem Schwefelgehalt von mindestens 50 g/t Sinter verbleibt.
Die Auswahl der schwefelhaltigen Salze sollte vorzugsweise so
erfolgen, daß ihre Zersetzungstemperatur nicht unter 200°C und
auch nicht über 600°C liegt. So hat z. B. FeSO₄ einen Zerset
zungspunkt von 480°C.
Abgesehen von der durch die Erfindung möglichen Verwendung
eines weniger zerfallsfesten Sinters im Hochofen mit den schon
geschilderten Vorteilen ist der erfindungsgemäß behandelte
Sinter in seinem Zerfallsverhalten über das Kornband homogener
als unbehandelter Sinter oder als nach DE-PS 32 42 086 behandel
ter Sinter. Dies wirkt sich günstig auf die Hochofenbetriebs
weise aus. Da die Schwefelverbindungen, die zum Besprühen be
nutzt werden, fast vollständig in die Schlacke übergehen,
treten keine Korrosionen in der Hochofenanlage auf, so daß die
hier vorgeschlagene Behandlung auch aus Kostengründen und hin
sichtlich der Belastung der Umwelt günstiger ist.
Claims (10)
1. Verfahren zur Herstellung eines für den Einsatz in
einem Hochofen geeigneten Sinters durch Behandeln des
Sinters,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein auf einem Sinterband erzeugtes Sintergut in
an sich bekannter Weise vorgebrochen und, in die
Fraktionen Rückgut, Einsatzkörnung I und Überkorn
getrennt wird, daß das Überkorn durch Nachbrechen in
die Einsatzkörnung II umgewandelt wird und zumindest
dieser nachgebrochene Sinter vor dem Einsatz in den
Hochofen mit schwefelhaltigen Reagenzien behandelt wird.
2. Verfahen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der bereits in einer einsatzfähigen Korngröße
vorliegende Sinter vor dem Einsatz in den Hochofen
in Kornklassen getrennt wird und nur die gröbere
Kornfraktion behandelt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf dem Sinterband ein Sinter erzeugt wird, der in der
Kornzerfallsprüfung (Prüfung einer Normkörnung auf sogenannten
Niedrigstemperaturzerfall) einen für den Hochofen normalerweise zu
hohen Zerfall aufweist, und daß Art und Menge der schwefelhaltigen
Reagenzien nach dem festgestellten Maß des Zerfallverhaltens bemessen
wird, so daß der Sinter trotz der festgestellten Qualitätsminderung den
Bedürfnissen des Hochofens gerecht wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zur Behandlung vorgesehenen schwefelhaltigen Reagenzien eine
Zersetzungstemperatur zwischen 200 bis 600°C aufweisen.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zur Behandlung vorgesehenen Reagenzien in Form von
schwefelhaltigen Lösungen eingesetzt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die schwefelhaltigen Lösungen auf den Sinter aufgesprüht werden.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Behandlung mit einer FeSO₄-Lösung durchgeführt wird.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Behandlung mit einer (NH₄)₂SO₄-Lösung durchgeführt wird.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zur Behandlung vorgesehenen schwefelhaltigen Reagenzien feste
Form aufweisen.
10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß für jeden Prozentpunkt RDI-Verschlechterung eine derartige
Menge des Behandlungsmittels zugesetzt wird, daß auf dem Sinter ein
Rückstand entsprechend einem Schwefelgehalt von mindestens 50 g/t
behandelten Sinter verbleibt.
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DE19873733480 DE3733480C1 (de) | 1987-07-30 | 1987-10-01 | Verfahren zur Verringerung des Kornzerfalls |
ES88730124T ES2034358T3 (es) | 1987-07-30 | 1988-05-25 | Procedimiento para reducir la descomposicion granular. |
EP19880730124 EP0302000B1 (de) | 1987-07-30 | 1988-05-25 | Verfahren zur Verringerung des Kornzerfalls |
JP18667288A JPS6439329A (en) | 1987-07-30 | 1988-07-26 | Production of sintered material for melting furnace |
Applications Claiming Priority (2)
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DE3725874 | 1987-07-30 | ||
DE19873733480 DE3733480C1 (de) | 1987-07-30 | 1987-10-01 | Verfahren zur Verringerung des Kornzerfalls |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3733480C1 true DE3733480C1 (de) | 1989-01-19 |
Family
ID=25858284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873733480 Expired DE3733480C1 (de) | 1987-07-30 | 1987-10-01 | Verfahren zur Verringerung des Kornzerfalls |
Country Status (4)
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EP (1) | EP0302000B1 (de) |
JP (1) | JPS6439329A (de) |
DE (1) | DE3733480C1 (de) |
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DE289727C (de) * | ||||
FR419526A (fr) * | 1909-10-27 | 1911-01-09 | Edmond Alexandre Pretceille | Procédé pour l'enrichissement des produits obtenus dans l'agglomération ou la scorification des minerais pulvérulents, poussières de hauts fourneaux ou autres matières analogues finement divisées |
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- 1987-10-01 DE DE19873733480 patent/DE3733480C1/de not_active Expired
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1988
- 1988-05-25 ES ES88730124T patent/ES2034358T3/es not_active Expired - Lifetime
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- 1988-07-26 JP JP18667288A patent/JPS6439329A/ja active Pending
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0302000A3 (en) | 1990-03-21 |
EP0302000A2 (de) | 1989-02-01 |
ES2034358T3 (es) | 1993-04-01 |
JPS6439329A (en) | 1989-02-09 |
EP0302000B1 (de) | 1992-08-19 |
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