DE673876C

DE673876C - Process for roasting easily melting clayey, low-iron ores rich in sulfur, phosphorus and silicic acid

Info

Publication number: DE673876C
Application number: DER96569D
Authority: DE
Inventors: Dr Otto Johannsen; Dr Hermann Roechling
Original assignee: REICHSWERKE AKT GES fur ERZBE
Current assignee: REICHSWERKE AKT GES fur ERZBE
Priority date: 1936-06-17
Filing date: 1936-06-17
Publication date: 1939-04-04

Description

Verfahren zum Rösten leicht schmelzender toniger, eisenarmer, aber schwefel-, phosphor- und kieselsäurereicher Erze Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Rösten leicht schmelzender toniger, eisenarmer, aber schwefel-, phosphor- und kieseisäurereicher Erze, um diese für die Verhüttung im Hochofen geeignet zu machen, wo sie unter Verwendung von schwefelhaltigem Koks, gegebenenfalls unter Zuschlag von Kalkstein, in solcher Menge niedergeschmolzen werden, daß neben einer leicht schmelzenden sauren Schlacke ein schwefelreiches Roheisen entfällt, das nach dem Abstich mittels Soda oder sodahaltigen Mitteln außerhalb des Hochofens entschwefelt wird.Method of roasting easily melting clayey, low iron, but Ores rich in sulfur, phosphorus and silicic acid Process for roasting easily melting clayey, low-iron, but sulfur, phosphorus and ores rich in siliceous acid in order to make them suitable for smelting in blast furnaces make where they are using sulphurous coke, if necessary under Aggregate of limestone to be melted down in such an amount that next to one easily melting acidic slag a sulfur-rich pig iron is omitted, which after desulfurized by tapping using soda or agents containing soda outside the blast furnace will.

Derartige arme Erze müssen bekanntlich vor der Verhüttung durch Sintern oder Rösten vorbereitet werden, da sonst der Koksverbrauch im Hochofen zu hoch ist.It is known that such poor ores must be sintered before smelting or roasting, otherwise the coke consumption in the blast furnace is too high.

Beim Sintern im Drehofen erhält man ein sehr dichtes Sintergut, das von den reduzierenden Gasen im Hochofen zu wenig angegriffen wird. Außerdem sind die Betriebskosten des Drehofens zu hoch, und seine Leistung ist im Verhältnis zu den großen Mengen armer Erze, die ein neuzeitliches Hüttenwerk verarbeitet, zu gering, als daß es in der Praxis Anwendung finden könnte.When sintering in a rotary kiln, a very dense sintered product is obtained, the is not attacked enough by the reducing gases in the blast furnace. Also are the operating costs of the rotary kiln are too high, and its performance is in proportion to too small for the large quantities of poor ores processed by a modern iron and steel works, than that it could be used in practice.

Die Sinterung derartiger Erze nach dem Dwight-Lloyd-Verfahren liefert zwar ein für die Verhüttung gut geeignetes, leicht reduzierbares Sintergut, aber der Mangel, mit welchem dieses Verfahren behaftet ist, liegt im zu hohen Verbrauch an Brennstoff. Außerdem macht die Verarbeitung des mulmigen, sehr feuchten Anteils auf dem Sinterrost Schwierigkeiten. Das Feuer erlischt in der Masse, und man muß das Band stillegen, um durch längeren Aufenthalt der Beschickung unter der Zündhaube das Feuer wieder lebhafter zu machen. Aus diesen Gründen ist die Leistung der Sinterbänder bei der Verarbeitung derartiger Erze gering. Die Anwendung dieses Verfahrens beschränkt sich deshalb auf reichere Erze oder Abfallstoffe.Sintering such ores using the Dwight-Lloyd process provides a sintered good that is well suited for smelting and can be easily reduced, but the deficiency with which this process is afflicted lies in the excessive consumption of fuel. In addition, the processing of the queasy, very humid part makes difficulties on the sintered grate. The fire goes out in the crowd, and one has to Put the belt to a standstill to prevent the load from being under the ignition hood for a longer period of time to make the fire livelier again. For these reasons, the performance of the sintering belts low when processing such ores. The application of this procedure is limited therefore rely on richer ores or waste materials.

Das Rösten armer toniger Erze sowohl im Drehofen als auch im gasbeheizten Schachtofen ist der Unwirtschaftlichkeit wegen praktisch nicht anwendbar. Der Brennstoffverbrauch liegt derart hoch, daß auch diese Verfahren nur bei hochwertigen Erzen in Frage kommen können. Will man aber zum Rösten leicht schmelzender armer toniger Eisenerze, deren Sintertemperatur nur sehr wenig über derjenigen zur Austreibung der Kohlensäure aus dem in den Erzen enthaltenen Calciumcarbonat liegt, einen Schachtofen benutzen, der, wie üblich, mit Streufeuer betrieben wird, so muß man erwarten, daß die Beschickung zusammenbackt und zusammenschmilzt mit der Folge, daß sich große Sinterklumpen und Schlackenmassen bilden, die den Betrieb des Ofens hemmen, ja sogar unmöglich machen. Aus diesen Gründen mußte damit gerechnet werden, daß mit dem gewöhnlichen Schachtofen bei Beheizung mit Streufeuer das Rösten leicht schmelzender Erze undurchführbar sei.Roasting poor clay ores both in a rotary kiln and in a gas-fired one Shaft furnace is practically inapplicable because of its inefficiency. The fuel consumption is so high that this method can only be used for high-quality ores can come. But if one wants to roast easily melting poor clayey iron ores, their sintering temperature only very slightly above that for driving out the carbonic acid from the calcium carbonate contained in the ores, use a shaft furnace, which, as usual, is operated with scattered fire, so one must expect that the load cakes and melts together with the result that large Sinter lumps and slag masses form that inhibit the operation of the furnace, even to make impossible. For these reasons it was to be expected that the usual Shaft furnace when heated with scattered fire, roasting of easily melting ores is impracticable may be.

Unter Überwindung dieses Vorurteils wurde gefunden, daß das Rösten armer toniger Erze in einem Schachtofen mit Streufeuer unter Ausnutzung dessen überlegener Wirtschaftlichkeit gegenüber dem Drehofen hinsichtlich der Baukosten, der Leistung und des Brennstoffverbrauchs durchaus möglich ist. Erfindungsgemäß wird das Roherz vor der Aufgabe in den Röstofen durch Brechen, Sieben und Ziegeln auf eine möglichst gleichmäßige, nicht zu große Korngröße gebracht und dann im Schachtofen mit Streufeuer von gasreicher Kohle, z. B. Saarkohle, vorzugsweise unter Zusatz von leicht verbrennlichen Stoffen, wie Braunkohle, Holzabfällen u. dgl., geröstet. Versuche haben ergeben, daß man durch das Brechen des Roherzes gleichzeitig eine hohe Durchsatzleistung des Röstofens erzielt und das Brechen und Stückigmachen vor der Verhüttung im Hochofen erspart. Das gleichmäßig gekörnte Röstgut, das man zweckmäßig vor der Verhüttung durchsiebt, um den Staub bei der Verarbeitung des Feinerzes zuzusetzen, ist gut reduzierbar und ergibt im Hochofen einen verhältnismäßig geringen Koksverbrauch und eine hohe Durchsatzleistung.Overcoming this prejudice, it was found that roasting poor clayey ores in a shaft furnace with scattered fire using its superior Economy compared to the rotary kiln in terms of construction costs and performance and fuel consumption is quite possible. According to the invention, the raw ore before the task in the roasting oven by breaking, sifting and bricks as possible Even, not too large grain size brought and then in the shaft furnace with scattered fire of gas-rich coal, e.g. B. Saar coal, preferably with the addition of easily combustible Materials such as lignite, wood waste and the like, roasted. Tests have shown that by breaking the raw ore at the same time a high throughput rate of the roasting furnace and the breaking and chipping before smelting in the blast furnace saved. The evenly grained roasted material, which is useful before smelting sifted to add the dust when processing the fine ore is good can be reduced and results in a relatively low coke consumption in the blast furnace and high throughput.

Das beim Brechen der Erze entfallende Feinerz, dessen Menge bei den meist sehr mulmigen und weichen armen Toneisensteinen erheblich ist, kann auf dem Sinterband oder im Drehofen stückig gemacht werden. Diese Verfahren sind aber unwirtschaftlich. Zweckmäßig wird das Feinerz gleichfalls geziegelt und in Form von Preßlingen von gleicher Korngröße wie das Stückerz aufgegeben. Zur Ziegelung kann man Strangpressen, Walzenpressen u. dgl. verwenden. Im Gegensatz zu anderen Feinerzen und Rückständen, wie Rohspat, Kiesabbränden, Gichtstaub u. dgl., benötigt man hierbei kein Bindemittel, da das Feinerz infolge seines Tongehaltes genügend bildsam ist. Man kann deshalb auch im Schachtofen eine Beschickung durchsetzen, die große Mengen Erzziegel enthält, z. B. eine Mischung aus gleichen Teilen Stückerz und Erzziegeln, denn die mechanische Festigkeit der Erzziegel ist recht hoch. Auch ist das Röstgut von Doggererzziegeln ebenso fest wie die gerösteten Erzstücke.The fine ore that is lost when the ores are crushed, the amount of which at the mostly very queasy and soft poor clay iron stones can be significant on the Sinter belt or in a rotary kiln can be made in pieces. However, these processes are uneconomical. The fine ore is also expediently bricked and in the form of pellets from the same grain size as the lump ore. Extrusion can be used for brickwork, Use roller presses and the like. In contrast to other fine ores and residues, such as raw spar, gravel burn-offs, blast furnace dust and the like, no binding agent is required here, because the fine ore is sufficiently malleable due to its clay content. One can therefore enforce a charge in the shaft furnace that contains large quantities of ore bricks, z. B. a mixture of equal parts of lump ore and ore bricks, because the mechanical Strength of the ore bricks is quite high. The roasted material is also made from Dogger ore bricks as firm as the roasted pieces of ore.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, das Rösten von Spateisensteinen dadurch zu erleichtern, daß sie zunächst vermahlen und hierauf durch Pressen zu Ziegeln verformt werden, um alsdann in den Schachtofen aufgegeben zu werden. Hierzu benötigt man aber ein Bindemittel (Sulfidlauge u. dgl.). Das Verfahren hat aus diesem Grunde hohe Betriebskosten und wird nur benutzt, um Feinspat zu verarbeiten. Im Gegensatz zu Spateisensteinen wird bei der Ziegelung armer toniger Erze kein Bindemittel benötigt, und man kommt mit einem wesentlich geringeren Kraftverbrauch aus. Im übrigen sind Spateisensteine verhältnismäßig reine Erze mit geringen Gehalten an kieseliger oder kalkiger Gangart, weshalb es auch beim Rösten von Spateisensteinen bisher weder üblich noch erforderlich war, das Erz vor dem Rösten auf einheitliche Korngröße zu brechen.It has already been suggested roasting spade iron stones by first grinding them and then pressing them to make it easier Bricks are deformed in order to then be fed into the shaft furnace. For this but you need a binder (sulphide liquor, etc.). The procedure got out of this Basically high operating costs and is only used to process fine spar. in the In contrast to spate iron stones, there is no binding agent in the bricklaying of poor clay ores required, and you get by with a much lower power consumption. Furthermore Spate iron stones are relatively pure ores with low levels of pebbles or chalky gait, which is why it has not yet been used when roasting spate iron stones Usually it was still necessary to cut the ore to a uniform grain size before roasting to break.

Abgesehen davon hat es sich gezeigt, daß die Bildung großer Schmelzklumpen auch bei gleichmäßiger Körnung des Roherzes nicht sicher vermieden werden kann, wenn man als Brennstoff, wie üblich, Feinkoks oder Anthrazitkohle verwendet. Gemäß vorliegender Erfindung ist gefunden worden, daß gasreiche Kohle, z. B. Saarkohle oder oberschlesische Kohle, ein gleichmäßiges mildes Feuer liefert, das nicht zur Schmelzung des Gutes führt und trotz der verhältnismäßig niedrigen Temperatur im Ofen nicht erlischt. Es empfiehlt sich, die Ausbreitung des Feuers durch Zusatz von leicht verbrennlichen Stoffen, wie Braunkohle, Brikettstaub, Olabfällen und Holzabfällen, zu unterstützen.Apart from that, it has been shown that the formation of large lumps of melt even if the raw ore has a uniform grain size, it cannot be safely avoided, if you use fine coke or anthracite coal as fuel, as usual. According to According to the present invention, it has been found that gas-rich coal, e.g. B. Saar coal or Upper Silesian coal, which provides an even, mild fire that is not used for Melting of the goods leads and despite the relatively low temperature in the Oven does not go out. It is best to spread the fire by adding of easily combustible materials such as lignite, briquette dust, oil waste and Wood waste, support.

Wohl hat man auch schon früher zum Rösten von Spateisensteinen bituminöse Kohle benutzt. Diese Maßnahme wurde aber nicht etwa deshalb angewendet, weil derartige Erze nur mit bituminöser Kohle geröstet werden könnten, sondern weil eine derartige Kohle billiger zu erhalten war als Koks. Auch nimmt der Spateisenstein beim Rösten die Teernebel nicht auf, so daß der Brennstoffverbrauch verhältnismäßig hoch ist.Bituminous stones were used for roasting spate iron stones even earlier Used coal. However, this measure was not applied because of such Ores could only be roasted with bituminous coal, but because of such Coal was cheaper to get than coke. Also the Spateisenstein takes when roasting the tar mist does not appear, so that the fuel consumption is relatively high.

Es war danach nicht vorauszusehen, Idaß man im Schachtofen gasreiche junge Steinkohle, die stark, zur Rußbildung neigt, mit guter Wärmeausnutzung verwenden könnte. Man hätte einen hohen Kohlenverbrauch und eine starke Verqualmung der Gicht erwarten müssen. Versuche zeigten aber, daß der aus dem Ofen entweichende Wasserdampf nur ganz leicht gelb gefärbt ist und Teer und Ruß von den Erzstücken festgehalten werden, sobald diese durch die Austreibung von Wasser und Kohlensäure porös geworden sind.After that it was not foreseeable that one would be rich in gas in the shaft furnace Use young coal, which has a strong tendency to form soot, with good heat utilization could. You would have a high consumption of coal and a lot of smoke in your gout have to expect. Experiments showed, however, that the water vapor escaping from the oven is only slightly yellow in color and has tar and soot held by the pieces of ore become porous as soon as they become porous due to the expulsion of water and carbonic acid are.

Die Erfindung besteht sonach in der Vereinigung zweier bei der Aufbereitung von Spateisensteinen an sich bekannten Maßnahmen, nämlich der Überführung des Erzes in Stücke und Formlinge gleicher Korngröße und der Anwendung von Streufeuer gasreicher Kohle mit der überraschenden Wirkung, daß dadurch das Rösten leicht schmelzender Erze in einem mit Streufeuer beheizten Schachtofen ohne technische Schwierigkeiten und mit wirtschaftlichem Erfolg ermöglicht wird.The invention therefore consists in the union of two in the processing measures known per se from spate iron stones, namely the transfer of the ore into pieces and briquettes of the same grain size and the use of scattered fire richer in gas money with the surprising effect that it enables the roasting of easily melting ores in a shaft furnace heated with scattered fire without technical difficulties and is made possible with economic success.

Bekanntlich wird die Bildung großer Schmelzklumpen in den Röstöfen durch dauernde gleichmäßige Austragung des Röstgutes vermindert. Es empfiehlt sich deshalb besonders bei leicht schmelzenden Erzen, die Schachtöfen mit mechanischer Austragung zu versehen. Um auf jeden Fall Störungen im Ofengang zu vermeiden, versieht man die Ofen zweckmäßig mit einer Austragung, die es ermöglicht, große Schmelzstücke aus dem Ofen zu entfernen, ohne den Ofengang zu stören. Man verwendet hierzu in an sich bekannter Weise unter den Ofen angebrachte bewegliche Tische oder Roste. Als zweckmäßig hat sich auch der Einbau we@itgestellter Brechwalzen erwiesen. Die Stacheln oder Rippen der Walzen zerbrechen die Schmelzstücke und tragen das Röstgut gleichmäßig aus.It is well known that large lumps of melt will form in the roasting ovens reduced by constant, even discharge of the roasted food. It is advisable therefore, especially with easily melting ores, the shaft furnaces with mechanical To provide discharge. In order to avoid malfunctions in the oven in any case, provide the furnace is expediently equipped with a discharge that enables large pieces of melt to remove from the oven without disturbing the oven process. One uses for this in movable tables or grids mounted under the oven in a known manner. It has also proven to be useful to install broken crushing rollers. the The spikes or ribs of the rollers break the pieces of melt and carry the roasted food evenly.

Das beschriebene Verfahren hat sich bei der Röstung armer süddeutscher Doggererze bestens bewährt. Wenn man diese Erze nach diesem Verfahren behandelt, benötigt man nur 21j2 bis höchsten 23%4 kg Saarkohle je loo kg feuchtes Erz. Man setzt dabei zweckmäßig etwa o,25 kg Sägespäne zu. Der Ofendurchsatz beträgt 12 t/m2 Ofenquerschnitt in 24 Stunden. Die Höhe der Beschickung beträgt etwa 7 m, der Winddruck unter der Austragev orrichtung höchstens 2o cm WS, so daß der Stromverbrauch für den Ofenbetrieb verhältnismäßig gering ist. Das Erz war hierbei auf eine Körnung von 15 bis 6o mm vorgebrochen, das Feinerz war ohne Zusatz von Bindemitteln in einer gewöhnlichen Eierbrikettpresse verarbeitet worden. Das Verfahren ist somit allen bekannten Verfahren hinsichtlich des Brennstoffverbrauches, der Stromkosten und der Anlagekosten wesentlich überlegen und somit für die Verarbeitung der südbadischen Doggererze von großer wirtschaftlicher Bedeutung.The method described has been used in the roasting of poor southern Germans Dogger ores have proven their worth. If you treat these ores according to this process, you only need 21j2 to a maximum of 23% 4 kg of saar coal per loo kg of moist ore expediently adds about 0.25 kg of sawdust. The furnace throughput is 12 t / m2 Oven cross-section in 24 hours. The height of the feed is about 7 m, the wind pressure under the discharge device at most 20 cm WS, so that the power consumption for the furnace operation is relatively low. The ore was here on a grain 15 to 60 mm pre-crushed, the fine ore was in one without the addition of binders ordinary egg briquette press. The procedure is thus everyone known methods in terms of fuel consumption, electricity costs and Considerably superior to the investment costs and therefore suitable for processing the southern Baden Dogger ores of great economic importance.

Claims

PATENT CLAIM: Process for roasting slightly melting clayey, low-iron ores rich in sulfur, phosphorus and silica in the shaft furnace, those after roasting in the blast furnace with acidic slag flow to sulfur-rich Pig iron is smelted, which after tapping outside of the blast furnace Soda or soda-containing masses is desulphurized, characterized in that the Raw ore before being fed into the roasting ovens by breaking, sifting and bricking the sieve throughput brought to a grain size that is as uniform as possible and not too large and then placed in the shaft furnace the scattering fire of gas-rich coal, e.g. B. Saar coal, preferably with addition exposed to easily combustible materials such as lignite, wood waste and the like will.