DE4416699A1 - Verfahren zur Verwertung von metallischem Restmaterial, insbesondere Spanmaterial, in Schmelzöfen - Google Patents
Verfahren zur Verwertung von metallischem Restmaterial, insbesondere Spanmaterial, in SchmelzöfenInfo
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Description
Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Verwertung
von kleinteiligem, metallischem Restmaterial und/oder Span
material in Schmelzöfen, insbesondere von Eisenspänen in
Schachtöfen, bei dem das kleinteilige, metallische Rest-
und/oder Spanmaterial zu Briketts verpreßt und in den jewei
ligen Schmelzofen eingebracht wird.
In Zeiten immer größeren Konkurrenz- und Rationalisierungs
drucks müssen in allen Technologiefeldern alle sich bieten
den Möglichkeiten zur Förderung der Ökonomie - heute jedoch
auch unter Berücksichtigung umweltschonender Aspekte - er
griffen werden. Im Bereich der Erzeugung metallischer Pro
dukte besteht hierbei bislang häufig die Situation, daß beim
zugehörigen Herstellungsprozeß eine beachtliche Menge an
Abfallmaterial, insbesondere Späne oder sonstige kleinteilige
Reste, entstehen, die in dieser Form nicht ohne weiteres
weiter nutzbar sind. Bekannt ist es, diese Reste in ver
preßtem, brikettiertem Zustand, wieder einem Schmelzofen
zuzuführen und so die jeweiligen Rohstoffe erneut in die
Produkterzeugung einzubringen. Ähnliches ist beispielsweise
auch aus der Schrottverwertung bekannt, in der bekanntermaßen
alte Geräte oder Fahrzeuge entsprechend zerlegt, zerkleinert
oder auch verpreßt wieder entsprechenden Schmelzöfen zuge
führt werden.
Andererseits ist gerade beim Betrieb entsprechender Schmelz
öfen zweierlei bekannt: Zum einen wird beim Betrieb der gängi
gen Schmelzanlagen (Kupolöfen, Induktionsöfen, Drehtrommel
öfen) in aller Regel ein staubhaltiges Abgas produziert, das
vor dessen Entlassung in die Umgebung einer Filterung zu
unterziehen ist. Dabei ergibt sich eine beträchtliche Menge
an staubförmigem Abfall, der geeignet zu entsorgen ist.
Dieser Filterstaub stellt also ein Kosten- und Arbeitsaufwand
erforderndes Abfallprodukt beim Betrieb von Schmelzanlagen
dar.
Zum zweiten besteht ein Gesichtspunkt beim heutigen Betrieb
von Schmelzöfen darin, daß, aufgrund des Vorhandenseins immer
reinerer Ausgangsmaterialien für die jeweiligen Schmelzpro
zesse, bei diesen ein immer geringer werdender Anteil an
Schlacke zustandekommt. Dies geht häufig so weit, daß das aus
metallurgischen Gründen notwendige Verhältnis von Schlacke zu
Eisen im Schmelzofen unterschritten wird. Zur Wiederher
stellung eines günstigen Eisen- zu Schlackeverhältnisses wird
deshalb oftmals die Zugabe von zusätzlichen, spezifisch
schlackebildenden Materialien - wie beispielsweise Kiesel
steinen - zu den Schmelzprozessen praktiziert. Dies bedeutet
jedoch den Einsatz eines weiteren Arbeitsstoffes sowie die
Ausführung weiterer Arbeitsabläufe, was wiederum mit Kosten
und Aufwand verbunden ist.
Ausgehend von der nunmehr in Teilen geschilderten, komplexen
Gesamtlage im Bereich der Metallverarbeitung und -erzeugung
hat sich die Anmelderin nun die Aufgabe gestellt, ein unter
den geschilderten Umständen besonders vorteilhaftes Verfahren
zur Rezirkulation von metallischem Restmaterial zu konzi
pieren, das insbesondere möglichst viele positive Elemente
hinsichtlich der oben ausgeführten Probleme (Handhabbarkeit
von kleinteiligen Reststoffen, Abfallvermeidung, Vermeidung
des Einsatzes von zusätzlichen Arbeitsstoffen) aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein wie eingangs
beschriebenes Verfahren gelöst, bei dem jedoch das zu rezir
kulierende kleinteilige Rest- und/oder Spanmaterial zusammen
mit schlackebildendem und/oder brennstoffbildendem Staub, vor
zugsweise SiO₂-haltigen, aus Filterungsanlagen stammendem
Staub verpreßt wird, wobei eine Beimischung von bis zu
15 Gew-%, vorzugsweise 5 bis 10 Gew-%, Staub zum zu verpres
senden Materialgemenge erfolgt.
Der erfindungsgemäße Vorschlag kombiniert also zunächst die
an sich bekannte Rezirkulation von kleinteiligem, oft spanar
tigem Rest- oder Abfallmaterial in Form von verpreßten, bri
kettartigen Elementen mit der ebenfalls bekannten Erkenntnis,
daß bestimmtes Staubmaterial als brennstoff- oder schlacke
bildendes Material in einen Schmelzprozeß einführbar ist
(siehe hierzu DE-OS 41 09 214). Bei diesem Vorschlag ist
jedoch der allgemein einsichtige Vorbehalt zu überwinden, daß
eine Staubzugabe zu dem kleinteiligen Restmaterial der
Bildung fester und stabiler Briketts entgegenwirkt. Festig
keit und Zusammenhalt solcher Briketts stellen jedoch gerade
für die Praxis wichtige Grundanforderung dar, da diese
Briketts bei rauhem Umgang nicht zerfallen sollen.
Die Anmelderin hat nun konträr der entgegenlaufenden Ein
schätzung, derzufolge stabile, staubhaltige Briketts nicht
herstellbar sind, entsprechende Briketts produziert und deren
ausreichende Stabilität bei Einhaltung bestimmter Randbedin
gungen festgestellt. Gemäß der Erfindung können also den
betreffenden, kleinteiligen Materialien bis zu 15 Gew-%
geeignet zusammengesetzter Stäube hinzugefügt werden, ohne
daß die Kompaktierbarkeit des erhaltenen Gemisches zu negativ
beeinflußt wird. Mit dem erfindungsgemäßen Vorschlag wird
also kleinteiliges, metallisches Restmaterial zusammen mit
geeignetem Staub - häufig sind sonst nicht weiter verwendbare
Stäube geeignet (z. B. Filterstäube) - in eine in der Praxis
gut handhabbare Form übergeführt, wobei die besagten Briketts
in den sich anschließenden Schmelzprozessen mit weiteren
Vorteilen einhergehen. Die insbesondere angesprochenen
Filterstäube sind ansonsten üblicherweise einer spezifischen
Entsorgung zuzuführen, was auf die erfindungsgemäße Weise
vorteilhaft und unbedenklich vermieden wird. Als geeignete
Stäube sind vor allem Schmelzofenfilterstäube und Gießerei
filterstäube zu nennen, darüber hinaus sind jedoch z. B. auch
Kohlestaub sowie andere verbrennbare oder schlackebildende
Stäube - auch in Mischung mit Filterstäuben - möglich.
Eine günstige, erfindungsgemäße Möglichkeit wird dadurch erhal
ten,daß als brennstoffbildendes Staubmaterial Koksgruß eingesetzt
wird,wobei dieser mit einem Anteil von 2 bis 8 Gew.-% zum zu ver
pressenden Material beigefügt wird. Koksgruß ist ein beim Kupol-
und Hochofenbetrieb anfallender, grober Kohlestaub, der ansonsten
nicht mehr verwendbar ist.
Eine besonders günstige Version der Erfindung besteht darin,
daß als metallisches Abfallmaterial insbesondere Gußeisen
späne verwendet werden. Diesen Gußeisenspänen kann ebenfalls
etwa bis zu 15 Gew-% Staub, bevorzugt Kupolofenfilterstaub
oder Gießereifilterstaub, hinzugefügt werden, wobei die so
erhaltenen Briketts mit besonderem Vorteil in einem Kupolofen
zur Gußeisenherstellung zur Anwendung kommen. In dieser Ver
knüpfung von angewendeten Materialien und eingesetztem
Schmelzprozeß ist der erfindungsgemäße Vorschlag besonders
vorteilhaft.
Erfindungsgemäß werden ferner mit Vorteil Briketts mit
äußeren Abmessungen in der Dimension zwischen 3 und 20 cm
hergestellt. Dabei sind Verpreßdrücke von über 500, vor
teilhaft von über 1000 bis zu 5000 kp/cm², anzuwenden.
Im folgenden soll der erfindungsgemäße Vorschlag an einem
Beispiel näher erläutert werden:
Gemäß der Zielsetzung der Erfindung werden beispielsweise in der Nachbarschaft eines laufenden Kupolofens - z. B. in der benachbarten Gießerei sowie gegebenenfalls in weiteren be nachbarten Fabrikbereichen (Fertigung!) - die für die erfin dungsgemäß vorgesehene Brikettierung geeigneten Materialien gesammelt. Dies sind z. B. Späne von der spanenden Bearbeitung von Werkstücken und andere kleinteilige Reste z. B. aus der Stanzerei sowie andererseits das aus dem Gichtgas des Kupol ofens abgefilterte Staubmaterial. Dieser Staub enthält übli cherweise hohe Anteile an Quarzmaterial (= SiO₂-Material), welches sich insbesondere auch gerade zur Schlackebildung bei Schmelzprozessen eignet. Erfindungsgemäß wird dann aus diesen Span- und den Staubmaterialien in einer Mischeinrichtung ein Gemenge hergestellt, das bevorzugt ca. 7 bis 10 Gew-% Staub in gleichmäßiger Verteilung enthält. Diese Mischung wird im folgenden z. B. in quaderförmigen Formen verteilt, woran sich ein Verpreßvorgang mit einem die Formen beaufschlagenden Stem pel anschließt. Ebenso ist es jedoch auch möglich, eine Bri kettierpresse, wie sie z. B. der EP-A1 0 367 859 zu entnehmen ist, zur Herstellung von erfindungsgemäßen Briketts aus dem besagten Späne-Staub-Gemisch einzusetzen, wobei in diesem Falle für die entsprechende Zufuhr der Ausgangsmischung zur Brikettierpresse zu sorgen ist. In jedem Falle jedoch, wird das zu verpressende Materialgemisch mit einem Verpreßdruck von vorteilhaft über 1000 kp pro cm² beaufschlagt, womit dann haltbare und druckstabile Briketts erhalten werden.
Gemäß der Zielsetzung der Erfindung werden beispielsweise in der Nachbarschaft eines laufenden Kupolofens - z. B. in der benachbarten Gießerei sowie gegebenenfalls in weiteren be nachbarten Fabrikbereichen (Fertigung!) - die für die erfin dungsgemäß vorgesehene Brikettierung geeigneten Materialien gesammelt. Dies sind z. B. Späne von der spanenden Bearbeitung von Werkstücken und andere kleinteilige Reste z. B. aus der Stanzerei sowie andererseits das aus dem Gichtgas des Kupol ofens abgefilterte Staubmaterial. Dieser Staub enthält übli cherweise hohe Anteile an Quarzmaterial (= SiO₂-Material), welches sich insbesondere auch gerade zur Schlackebildung bei Schmelzprozessen eignet. Erfindungsgemäß wird dann aus diesen Span- und den Staubmaterialien in einer Mischeinrichtung ein Gemenge hergestellt, das bevorzugt ca. 7 bis 10 Gew-% Staub in gleichmäßiger Verteilung enthält. Diese Mischung wird im folgenden z. B. in quaderförmigen Formen verteilt, woran sich ein Verpreßvorgang mit einem die Formen beaufschlagenden Stem pel anschließt. Ebenso ist es jedoch auch möglich, eine Bri kettierpresse, wie sie z. B. der EP-A1 0 367 859 zu entnehmen ist, zur Herstellung von erfindungsgemäßen Briketts aus dem besagten Späne-Staub-Gemisch einzusetzen, wobei in diesem Falle für die entsprechende Zufuhr der Ausgangsmischung zur Brikettierpresse zu sorgen ist. In jedem Falle jedoch, wird das zu verpressende Materialgemisch mit einem Verpreßdruck von vorteilhaft über 1000 kp pro cm² beaufschlagt, womit dann haltbare und druckstabile Briketts erhalten werden.
Die so erhaltenen Briketts sind nun mit besonderem Vorteil
insbesondere in einem Kupolofen zur Gußeisenherstellung
verwendbar. Beispielsweise kann in eine Kupolofenanlage
mittlerer Größe nunmehr ein Einsatz von 520 kg eingebracht
werden, der sich aus etwa 50 bis 150 kg der erfindungsgemäßen
Briketts, 300 bis 400 kg sonstigem Eisenmaterial sowie 20 kg
Kalksteinen neben 50 kg Satzkoks zusammensetzt. Da der
erfindungsgemäße Einsatz bereits 50 bis 150 kg Eisen-SiO₂
Briketts enthält, kann im übrigen auf die sonst häufig not
wendige Zugabe von etwa 20 kg Kieselsteinen zum Zwecke der
Schlackemengenerhöhung verzichtet werden. Mit der Zufuhr von
ca. 10 bis 15 der eben beschriebenen Einsätze pro Stunde
ergibt sich so ein vorteilhafte Kupolofenbetrieb, der aus
Qualitäts- und Flexibilitätsgründen zusätzlich bevorzugt mit
sauerstoffangereichertem Ofenwind durchgeführt wird.
Gemäß der Zielsetzung der Erfindung wird somit also metal
lisches Restmaterial rezirkuliert, wobei dies unter Vermei
dung zusätzlicher Arbeitsmittel sowie unter Reduzierung von
ohnehin anfallendem Abfallstaub gelingt.
Claims (6)
1. Verfahren zur Verwertung von kleinteiligem, metalli
schem Restmaterial und/oder Spanmaterial in Schmelzöfen,
insbesondere von Eisenmaterial in Schachtöfen,
bei dem das kleinteilige Rest- und/oder Spanmaterial
gesammelt, zu Briketts verpreßt und in den jeweiligen
Schmelzofen eingebracht wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zu rezirkulierende kleinteilige Rest- und/oder
Spanmaterial zusammen mit schlacke- und/oder brennstoff
bildendem Staub, vorzugsweise SiO₂-haltigen, aus
Filteranlagen stammendem Staub, verpreßt wird,
wobei eine Beimischung von bis zu 15 Gew-%, vorzugsweise
5 bis 10 Gew-%, Staub zum zu verpressenden Material
gemenge erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Briketts mit äußeren Abmessungen in der Dimen
sion zwischen 3 und 20 cm hergestellt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß Verpreßdrucke von mehr als 500 kp/cm,
vorzugsweise 1000 bis 5000 kp/cm, zur Anwendung kommen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das brennstoffbildende Staubmaterial
Koksgruß ist, der mit einem Anteil von 2 bis 8 Gew-% zum zu
verpressenden Material beigefügt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß als metallisches Restmaterial über
wiegend Gußeisenspäne verwendet werden, diesen Gußeisen
spänen Kupolofenfilterstaub oder Gießereifilterstaub
hinzugefügt wird und die so erhaltenen Briketts in einem
Kupolofen zur Gußeisenherstellung eingesetzt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, mit einem Kupolofen zur
Gußeisenerzeugung, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ofenschacht des Kupolofens mit einem geeigneten
Einsatz, bestehend aus Eisenmaterial, Kalksteinen, Koks
und schlackebildenden Briketts gefüllt ist bzw. ständig
nachgefüllt wird,
und dem Ofenschacht im unteren Bereich sauerstoffange
reicherte Luft als Wind zugeführt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944416699 DE4416699A1 (de) | 1993-06-04 | 1994-05-11 | Verfahren zur Verwertung von metallischem Restmaterial, insbesondere Spanmaterial, in Schmelzöfen |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4318672 | 1993-06-04 | ||
DE19944416699 DE4416699A1 (de) | 1993-06-04 | 1994-05-11 | Verfahren zur Verwertung von metallischem Restmaterial, insbesondere Spanmaterial, in Schmelzöfen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4416699A1 true DE4416699A1 (de) | 1994-12-08 |
Family
ID=6489688
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944416699 Ceased DE4416699A1 (de) | 1993-06-04 | 1994-05-11 | Verfahren zur Verwertung von metallischem Restmaterial, insbesondere Spanmaterial, in Schmelzöfen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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Legal Events
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: LINDE GAS AG, 82049 HOELLRIEGELSKREUTH, DE |