DE4104072A1 - Recyclingverfahren fuer oelhaltigen walzzunder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiederverwen­ dung von beim Walzen von Stahl, insbesondere Profilstahl anfallendem Walzzunder, der gesammelt und entsorgt wird. Die Erfindung betrifft außerdem eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens mit einer Steinkohlenmahlanlage und einer damit über Transporteinrichtungen verbundenen Staubeinblasung in den Hochofen.

Beim Walzen von Stahl, insbesondere von Profilstahl fällt an den Walzstraßen Walzzunder an, der in der Regel ölhaltig ist. Dieser ölhaltige Walzzunder besteht je nach Anfallstelle und Walzverfahren aus schwankenden Anteilen von Eisenoxiden, Öl- und Wasseremulsionen. Insbesondere aufgrund der Anteile an Öl ist ein derartiger Walzzunder nicht ohne weiteres auf Deponien o. ä. Ablagerungen zu ver­ bringen, sondern muß vielmehr gesondert und mit entsprechend hohem Aufwand entsorgt werden. Es ist daher versucht worden, das Eisenoxid von den Öl- und Wasseremulsionen zu trennen, um damit eine getrennte Entsorgung zu ermöglichen. Der dafür notwendige apparative und verfahrensmäßige Aufwand ist er­ heblich, so daß bisher all diese Versuche nicht zu einem Ergebnis geführt haben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein umweltfreundliches und zugleich möglichst wirtschaftliches Recyclingverfahren für Walzzunder zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Walzzunder als Zusatzstoff mit für das Einblasen im Hoch­ ofen vorgesehener Steinkohle gemahlen und getrocknet und dann als Brennstaub in den Hochofen eingeblasen wird.

Bei einem derartigen Verfahren ist es überraschend möglich, den ölhaltigen Walzzunder nicht nur auf eine für das Einblasen in den Hochofen verwendbare Größenordnung sicher zu zerkleinern, sondern auch dieses zum Zusammenbacken neigende Produkt als solches, d. h. ohne gesonderte Vorbehand­ lung nach der Mahltrocknung zusammen mit der Steinkohle blasfähig zu gestalten und zu halten. Da der Walzzunder mit seinem Ölanteil lediglich als Zusatzstoff bzw. Zuschlag­ stoff der Steinkohle zugemischt wird, bindet diese nach dem Trocknen den gleichzeitig mitgetrockneten Walzzunder so, daß er zusammen mit der Steinkohle wirksam zerkleinerbar und transportierbar wird. Das Verfahren ermöglicht es somit, den Eisenanteil im Walzzunder zu recyceln und gleichzeitig auch noch den Brennstoffgehalt des getrockneten Öls mit auszunutzen, so daß sich insgesamt ein umweltfreundliches und wirtschaftliches Recyclingverfahren ergibt.

Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß in der Mahlanlage während der Mahlung eine inerte Atmosphäre eingehalten und Wärme zugeführt wird. Durch die Einhaltung der inerten Atmosphäre in der Mahlanlage kann es trotz Verwendung von Steinkohle und ja auch ölhaltige Materialen nicht zu Gefährdungen der Anlage kommen, wobei die Wärmezufuhr gleichzeitig den Trocknungsprozeß begünstigt bzw. möglich macht. Damit kann sowohl die für das Einblasen benötigte Steinkohle wie auch der Walzzunder auf eine Größen­ ordnung gebracht werden, die ein Einblasen in den Hochofen ermöglicht.

Das Gemisch von Walzzunder und Steinkohle wird auf kleiner 0,2 mm gemahlen bzw. bei 0,2 mm gesichtet, so daß ein blasfähiger Staub entsteht, der zum teilweisen Ersatz von Hochofenkoks über die Blasformen in den Hochofen einge­ blasen werden kann.

Eine einwandfreie gemeinsame Aufbereitung des Walzzun­ ders und der Steinkohle ist möglich und eine problemlose Einblasung in den Hochofen gesichert, wenn der Walzzunder in einer Menge von 5 bis 20%, vorzugsweise 6 bis 8% der Steinkohle zugegeben wird. Diese verhältnismäßig geringe Menge an Walzzunder behindert somit den Aufbereitungsprozeß der Steinkohle nicht, sondern ermöglicht vielmehr ein wirk­ sames Recyceln des Walzzunders, der dann, wie erwähnt, auch gleichzeitig noch mit der Steinkohle zusammen eingeblasen werden kann. Um eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Walzzunders im Steinkohlenstaub zu gewährleisten, kann es zweckmäßig sein, den Walzzunder vor der Mahlung durch Wärme­ zufuhr teilweise zu trocknen, um auf diese Art und Weise auch noch vor dem Mahlvorgang ein Zusammenklumpen von Walz­ zunder und Steinkohlenbestandteilen auszuschließen.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß das Gemisch aus Steinkohle- und Walzzunder-Staub nach dem Mahlen und Sichten warm in den Hochofen eingeblasen wird. Zwar erfolgt beim Sichten eine Wärmereduzierung im Staubmaterial, doch kann durch geeigneten Transport des gesichteten Materials dann ein annähernd noch warmes Produkt der Einblasvorrichtung zugeführt werden, so daß der Verbrennungsvorgang im Hochofen begünstigt wird.

Es hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, Walzzun­ der und Steinkohle gemeinsam einer Mahltrocknung zu unter­ ziehen, da sich hierbei die weiter vorne erwähnten Vorteile ergeben, nämlich daß dabei eine wirksame Vermischung des Walzzunders in der Steinkohle beim Mahltrocknen automatisch einstellt. Der Mahltrocknungsvorgang ist somit gleichzeitig auch der Mischvorgang, der erforderlich ist, um den Walz­ zunder etwa gleichmäßig im Steinkohlestaubstrom zu verteilen. Der Schmelzvorgang im Hochofen wird somit durch das einge­ blasene Material auch bezüglich des Walzzunders unterstützt.

Durch das Einblasen von Steinkohlestaub ist die Zugabe von Erdöl reduziert worden. Denkbar ist es aber auch, daß auf das Einblasen der Steinkohle verzichtet werden muß, so daß dann das Recyceln des Walzzunders unmöglich würde.

Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, daß Walzzunder getrennt getrocknet und dann dem einzudüsenden Öl zugemischt und mit diesem in den Hochofen eingedüst wird. Es ist zwar dann sehr schwierig, den Walzzunder auf die richtige Größen­ ordnung zu bringen, doch ist damit immerhin das Recyceln einer gewissen Menge an Walzzunder möglich, wobei dies insbe­ sondere dadurch auch möglich wird, daß Walzzunder mit einer geringen Menge Steinkohle zerkleinert und getrocknet und dann dem Öl zugemischt und mit diesem zusammen in den Hoch­ ofen eingedüst wird. Letzteres ermöglicht ein sicheres Zer­ mahlen und auch Trocknen des Walzzunders.

Zweckmäßig ist es wie erläutert, Walzzunder und Stein­ kohle gemeinsam zu verarbeiten, wobei es unter Umständen zweckmäßig sein kann, wenn Walzzunder und eine geringe Menge Steinkohle getrocknet und gemahlen und daß das Walzzunder/ Kohlegemisch dann dem Brennstaub beim Einblasen zugemischt wird. Dies gibt u. a. auch die Möglichkeit, den Anteil an Walzzunder im eingeblasenen Gemisch im nachhinein noch ge­ zielt zu verändern und einzustellen, so daß eine den jeweiligen Gegebenheiten gut anpaßbare Verfahrensführung möglich ist.

Zur Durchführung des Verfahrens dient eine Anlage mit einer Steinkohlenmahlanlage und einer damit über Transport­ einrichtungen verbundenen Staubeinblasung in den Hochofen. Zur Durchführung des Verfahrens ist dabei vorgesehen, daß die Mahlanlage als Mahltrocknungsanlage ausgebildet ist, die einen inertisierbaren Mahlraum aufweist. Die Anlage weist damit die notwendigen Voraussetzungen auf, um ein sicheres Vermahlen des Steinkohlenstaubes und des Walzzun­ ders zu ermöglichen, ohne daß die Gefahr einer Entzündung oder gar einer Explosion gegeben ist. Es ist dabei ohne weiteres möglich, mit einer und der gleichen Mahltrocknungs­ anlage Steinkohle und Walzzunder im Gemisch aufzubereiten, wobei im Endprodukt eine annähernd gleichmäßige Verteilung beider Bestandteile gegeben ist. Durch die gleichzeitige Trocknung wird vor allem dem Walzzunder aber auch der Stein­ kohle die Feuchtigkeit entzogen, so daß es zu Anbackungen oder Zusammenballungen nicht kommen kann, die den Aufberei­ tungsprozeß ansonsten behindern würden.

Ein von der Körnung gleichmäßiges Endprodukt ist erfin­ dungsgemäß eingehalten, da der Mahltrocknungsanlage ein Sichter nachgeschaltet ist. Über den Sichter kann das ge­ trocknete und zerkleinerte Gut beispielsweise auf 0,2 mm abgetrennt werden, so daß der Einblasvorrichtung ein sehr gleichmäßiges, Staubprodukt zugeführt wird.

Insbesondere um einen Wärmeverlust zu vermeiden, gleich­ zeitig aber auch um einen sicheren Transport des feinst­ körnigen Staubmaterials zu ermöglichen, sieht die Erfindung vor, daß die Transporteinrichtung zwischen Mahltrocknungs­ anlage und Einblasvorrichtung am Hochofen wärmeisoliert ausgebildet ist. Hierzu können Tankwagen mit einer entspre­ chenden Isolierung verwendet werden, wobei das feinstkörnige Mischprodukt praktisch pumpfähig ist, so daß eine günstige Förderung einmal in die Transporteinrichtung und aus dieser in die dem Hochofen zugeordnete Bunkereinrichtung gegeben ist.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein Verfahren und eine Anlage geschaffen sind, über die der bisher nicht wiederzuverwendende Walzzunder, der beim Walzen von Profilstahl an Walzstraßen anfällt, nun nutzbar gemacht werden kann. Dabei ist von besonderem Vor­ teil, daß sowohl der Eisenoxidanteil des Walzzunders als auch der Ölanteil sich beim Einblasen in den Hochofen vor­ teilhaft bemerkbar machen. Eine Aufbereitung des Walzzunders wird dadurch möglich, daß dieses Material als kleinerer Zugabeanteil Steinkohlenmaterial zugemischt wird, das dann gemeinsam mit dem Walzzunder aufbereitet, d. h. zerkleinert und getrocknet werden kann. Erst durch die Zumischung des Walzzunders zu der Steinkohle wird es möglich, dieses zum Zusammenbacken und Kleben neigende Material wirksam zu trock­ nen und gleichzeitig auch zu zerkleinern. Über die Anlage ist aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung sichergestellt, daß dieses problematische Material auch sicher zerkleinert und getrocknet wird.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegen­ standes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausfüh­ rungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist.

Fig. 1 zeigt dabei ein Verfahrensschema mit den für die Durchführung des Verfahrens notwendigen Einzelteilen.

Beim Walzen von Profilstahl an den Walzenstraßen (1) fällt als Reststoff ölhaltiger Walzzunder an. In Fig. 1 ist eine solche Walzstraße vereinfacht dargestellt, wobei das Gießkarussell mit (2) und die Synchronisiereinrichtung mit (3) bezeichnet sind. An diese Teile schließt sich das Warmwalzgerüst (4), die Spannvorrichtung (5) und das Kühl­ becken (6) an sowie das Kaltwalzgerüst (7) mit der Schere (8). Das Ende der vereinfacht dargestellten Walzstraße (1) ist der Aufwickler (9).

Bei dieser an sich bekannten Walzstraße (1) wird der Walzzunder über den Zundersammler (10) zusammengeführt, so daß er dann für das Recyceln zur Verfügung steht. Der Zundersammler (10) verfügt über mehrere Zuführer (11, 12), die den Einzelbearbeitungsteilen der Walzstraße (1) zuge­ ordnet sind, so daß beim Walzen des Profilstahls (13) über die Länge der Walzstraße (1) gesehen der Walzzunder jeweils gleich so abgeführt wird, daß er im Zundersammler (10) aufge­ fangen und weitergeführt werden kann.

Mit (14) ist das Walzzunderband bezeichnet, das den Walzzunder zur gemeinsamen Aufarbeitung mit der Steinkohle einer Mahltrocknung zuführt. Hierbei wird der Walzzunder der vom Kohlebunker (15) kommenden Steinkohle über den Zu­ teiler (16) dosiert zugegeben, wobei beide Mischkomponenten dann gemeinsam die Mahltrocknungsanlage (17) erreichen. Hier wird das Gemisch gleichzeitig getrocknet und zerklei­ nert. Mit (18) ist die Wärmezuführung bezeichnet. Ein den Sicherheitsbestimmungen genügender Betrieb ist dabei möglich, weil der Mahlraum (19) eine inerte Atmosphäre aufweist.

Das zerkleinerte, getrocknete und gemischte Brenngut bzw. der Brennstaub wird im Sichter (20) auf ein weiter zu verarbeitendes Produkt unter 0,2 mm klassiert, um dann einer Transporteinrichtung, hier einem Tankfahrzeug (21) übergeben zu werden. Über die Transporteinrichtung (21) erreicht der Brennstaub den Hochofen (22), wo er zunächst einmal im Staubbunker (23) zwischengelagert wird. Von hieraus gelangt der Brennstaub in die Einblasvorrichtung (24), um gleichmäßig und dosiert dem Hochofen (22) bzw. dem Schmelz­ prozeß zugeführt zu werden.

Mit (25) ist der Winderhitzer und mit (26) der Schlacke­ ablauf bezeichnet. Auf die Einzelheiten des hier darge­ stellten Hochofens (22) braucht hier nicht eingegangen zu werden, da es sich bis auf die Einblasvorrichtung (24) um eine übliche Ausführung eines derartigen Hochofens handelt.

Alle genannten Merkmale, auch die der Zeichnung allein zu entnehmenden, werden allein und in Kombination als er­ findungswesentlich angesehen.

Claims (12)

1. Verfahren zur Wiederverwendung von beim Walzen von Stahl, insbesondere Profilstahl, anfallendem Walzzunder, der gesammelt und entsorgt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzzunder als Zusatzstoff mit für das Einblasen im Hochofen vorgesehener Steinkohle gemahlen und getrocknet und dann als Brennstaub in den Hochofen eingeblasen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mahlanlage während der Mahlung eine inerte Atmos­ phäre eingehalten und Wärme zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Walzzunder und Steinkohle auf kleiner 0,2 mm gemahlen bzw. bei 0,2 mm gesichtet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzzunder in einer Menge von 5 bis 20%, vorzugs­ weise 6 bis 8% der Steinkohle zugegeben wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzzunder vor der Mahlung durch Wärmezufuhr teil­ weise getrocknet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus Steinkohle- und Walzzunder-Staub nach dem Mahlen und Sichten warm in den Hochofen eingeblasen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Walzzunder und Steinkohle gemeinsam einer Mahltrocknung unterzogen werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Walzzunder und eine geringe Menge Steinkohle getrocknet und gemahlen und daß dem Walzzunder/Kohlegemisch dann dem Brennstaub beim Einblasen zugemischt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der getrennt getrocknete Walzzunder dem einzudüsenden Öl zugemischt und mit diesem in den Hochofen eingedüst wird.

10. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1 und/oder einem oder mehreren der nachfolgenden Ansprüche 2 bis 9 mit einer Steinkohlenmahlanlage und einer damit über Transporteinrichtungen verbundenen Staubeinblasung in den Hochofen, dadurch gekennzeichnet, daß die Mahlanlage als Mahltrocknungsanlage (17) ausgebildet ist, die einen inertisierbaren Mahlraum (19) aufweist.

11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Mahltrocknungsanlage (17) ein Sichter (20) nachge­ schaltet ist.

12. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung (21) zwischen Mahltrocknungs­ anlage (17) und Einblasvorrichtung (24) am Hochofen (22) wärmeisoliert ausgebildet ist.