DE7724215U1

DE7724215U1 - Eisenschwammbriketts

Info

Publication number: DE7724215U1
Application number: DE19777724215U
Authority: DE
Original assignee: ISTITUTO DI RICERCA FINSIDER PER LA RIDUZIONE DIRETTA SpA ROMA IT
Current assignee: ISTITUTO DI RICERCA FINSIDER PER LA RIDUZIONE DIRETTA SpA ROMA IT
Priority date: 1976-08-04
Filing date: 1977-08-03
Publication date: 1981-06-11
Also published as: MX151081A; NO146365C; NL7708552A; NO146365B; NO772664L; AR216651A1; DE2735020C3; FR2360670B1; IT1066135B; FR2360670A1; BE857414A; DE2735020A1; GB1541995A; DE2735020B2; SU997610A3

Description

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Eisenschwammbriketts /

Die Erfindung betrifft nachbehandelte, aus im Wirbelbett $

reduzierten Eisenerzen und kohlenstoffhaltigen Materialien 1

hergestellte Eisenschwammbriketts. Die Eisenschwammbriketts ξ

werden durch ein Wirbelbettdirektreduktionsverfahren für |

Eisenerz hergestellt und sind zur kontinuierlichen Förde- |

rung zu einem Elektroofen bestimmt. I

I Die Erfindung befaßt sich auch mit dem Problem, konti- I

nuierlich einen Elektroofen mit Schwammeisen-Briketts J

zu beschicken, die beispielsweise nach Direktreduktions- |

verfahren in Wirbelbettreaktoren erhalten wurden. Ins- f

besondere befaßt sich die Erfindung mit einem Verfahren |

zur Herstellung carburierter (d.h. gegebenenfalls gebunden 1

Kohlenstoff enthaltende) Schwammeisen-Briketts, bei denen J

S. der Carburierungsvorgang während des Warmformens der Schwamm- ψ eisenbriketts und/oder an den Eisenbriketts nach dem Formen g vorgenommen wird. §

Beim Wirbelbettdirektreduktionsverfahren wird ein re- §

F duzierendes Gas verwendet, um das pulverisierte Eisenerz | zu ein und dem gleichen Zeitpunkt zu fluidisieren und zu | reduzieren. Das gepulverte aus der letzen Stufe des Reak- f

tors erhaltene Produkt wird dann, während es noch heiß ist |

(Es schließen sich an die ursprünglichen Seiten, beginnend
mit Seite 2 oben)

(d.h. sich auf eine Temperatur τοη etwa 650-70O⁰C befindet) transportiert, umhüllt In einer inerten Atmosphäre, im allgemeinen Stickstoff, zur Brikettieranlage transportiert, wo es oei hohen Temperaturen in Briketts kompaktiert wird. Sie erzeugten Briketts werden bis auf Zimmertemperatur gekühlt und werden dann entweder direkt zum Elektroofen gefördert oder zwischengelagert.

Eine korrekte Arbeitsweise des elektrischen Ofens erfordert, insbesondere, wenn der Ofen mit den vorreduzierten Materialien ' kontinuierlich beschickt wird, daß die Briketts zwischen 1 $> und 2 56 Kohlenstoff abhangig rom Re Bt säuerst off gehalt der Torreduzierten Materialien entweder als über den Schwamm fein verteilte und zerkleinerte Partikel oder als mit dem

Eisen des Schwämme gebundener Sohlenstoff enthalten. Die f

I Funktion des Sohlenstoffs besteht vor allen Singen darin, f in der flüssigen Phase mit dem Elsenoxyd bzw. mit dem Eisen (III )-0xyd, das noch vom Schwamm gehalten wird, zu reagieren und zu Sohlenmonoxyd und Eisen entsprechend der formel FeO + C -* Fe + CO zu führen.

Sie Reaktion ist stark endotherm, wird begünstigt durch das Schmelzbad des Elektroofens und führt zu den folgenden !beiden Vorteilen: (1) völlige Desoxydation des Eisens! ( Ii) ein Rühreffekt, hervorgerufen durch entweichendes CO-Gas, welches günstige Einflüsse auf den wärmeaustausch des Schwammeisens hat. Sie Carburierun.s oder Aufkohlung des Schwammeisens hat somit zur funktion, ein Material zu erzeugen, in welchem die Menge festen Reduktionsmittels eingebaut ist, welches für das vollständige Desoxydieren des Eisens erforderlich ist.

Entsprechend den zur Zeit angewendeten VirbelbettdJLrektrd&uktlonstechnologien wird der Carburlerungs- und Reduzierungsprozess in der Regel gleichzeitig durchgeführt; der zum Reduzieren des Eisenerzes verwendete Gasstrom enthält einen gewissen Anteil von Komponenten, die sowohl Carburlerungs- wie Reduktionsmittel sind. Mehrere Naehteile jedoch hängen mit der Verwendung dieser Carburlerungsmittel zusammen, durch die die Gesamtkosten des Re-Auktionssystems erhlht werden. Zunächst macht die Not wendigkeit, den prozentualen Anteil sowohl der carburierenden wie der Inerten Komponenten über das Reduktionsverfahren konstant zu halten,machtein kontinuierliches Blasen bzw. Abblasen der Reaktoren unvermeidlich; das Ausmaß dieses zusätzlichen Vorgangs hängt hauptsächlich vom prozentualen Anteil der carburierenden Komponenten ab. Zweitens erzeugen die carburierenden Komponenten leicht Rußabscheidungen, welche die unzugänglicheren Seile der Vorrichtung verstopfen. Drittens erfordert der Einschluß der carburierenden Komponenten in den Gasstrom für eine gegebene Produktion an Eisenschwamm: (i) eine extra Leistung zum Komprimieren und Rezyklisieren des Gasstroms; (ii) einen erhöhten Reaktorquerschnitt; (lii) extra Wärmezufuhr, da die Komponenten, die im Reduktionsverfahren teilnehmen nur im gewissen Grade oder überhaupt nicht auf Arbeltstemperatur gebracht werden müssen.

Diese Nachteile lassen sich durch das Carburierungsverfahren nach der Erfindung überwinden. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß der Carburierungsvorgang hinter dem letzten Reduktionsreaktor durchgeführt wird. Nach der Erfindung kann das Schwammeisen dadurch carburiert werden, daß feste Carburlerungsmittel oder flüssige und/oder gasförmige Carburierungsmlttel Verwendung finden.

Zunächst werden die folgenden Maßnahmen am Eisenpulver l>ei einer Temperatur zwischen 600⁰C und 700°C in Anwesenhel t einer inerten Atmosphäre durchgeführt: Einsetzen mit Feststoffmaterialien (die allein oder in Kombination)zugefügt werden, mit Korngrößen von nicht mehr als 1 mm und die Kohlenstoff mit niedrigem Schwefelgehalt, Asche und flüchtige Materialien enthalten;

Homogenisieren de« Gemisches; Brikettieren nach üblichen Verfahren.

Das Kohlenstoff enthaltende Peststoffmaterial kann beispielsweise Koks, Graphit, Antrazit etc. sein.

Im zweiten erfindungsgemäß in Betracht gezogenen Fall wird das Eisenpulver brikettiert und die durch die Brikettleranlage ausgetragenen heißen Briketts werden der Wirkung heiSer flüssiger und/oder gasförmiger Carburierungsmittel ausgesetzt, unter diesen Bedingungen erleiden die Carburierungsmittel «ine thermische Zersetzung und bilden «ine Schicht von Kohlenstoffablagerungen, die entweder vollständig auf der Oberfläche des Briketts verbleiben oder hierin teilweise diffundiert sind.

Si· zwei nach der Erfindung vorgesehen Verfahren lassen sich auch kombinieren und führen dann zu einem Carburiersngsprozess vom Mischtyp.

Bas Verfahren nach der Erfindung bietet den Vorteil, einer genauen Kontrolle der Menge an in die Briketts eingeführtem zu ihrer anschließenden Verwendung im Elektroofen benötigtem Kohlenstoff.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindnag ohne sie zu "begrenzen.

Beispiel 1

112 g gepulverten Schwammeisens (Kohlenstoffgehalt 0,040 $>) wurde nach dem ersten Verfahren nach der Erfindung carburiert. Bas Sehwammeisenpulver wurde hei 65O⁰C in einer Stiekstoffatmosphäre mit 3 g Koks mit einer Korngröße von veniger als 1 am und der folgenden Zusammensetzung gemischtt Asche 9 Jt, flüchtige Materialien 0,5 3*» Schwefel 1 $. Das Gemisch wurde dann homogenisiert und in Briketts warm Terformt. Die erhaltenen Briketts seitigten die folgenden physikalischchemischen Eigenschaften:

Sohlenstoff insgesamt 2,13 1·

Quetschfestigkeit (Ausbeylfestigkeit) 2310 kg/Brikett mittlere Dichte 4,44 g/cm⁵

Diese Briketts waren geeignet für die kontinuierliche Zuführung in einen Elektroofen.

Beispiel 2

Eine gleiche Menge an Eisensclnmmmpulver mit dem gleichen anfänglichen Kohlenstoffgehalt wurde unter den gleichen wie in Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen mit 3 g Elektrodengraphit mit einer Korngröße von weniger als 1 mm vermischt. Die erhaltenen Briketts zeitigten die folgenden Eigenschaften:

Kohlenstoff insgesamt 2,50 f.

Quetschfestigkeit bzw. Ausbeulfestigkeit 2550 kg/Brike1 mittlere Dichte 4,43 g/cm

Diese Briketts sind geeignet für das kontinuierliche EIn speisen in eines Elektroofen.

Claims

DIPL.-ING. DIETRICH LEWALD \, ·...·'·.. * \ .· * \." . j. °·⁸⁰⁰⁰ München

PATENTANWALT " " BLRNAUER STRASSE 6

ZÜGEL. VERTRETER B. EUROP. PATENTAMT TELEFON (0 89) 30 6a

Cable address: LEWALDPAT PROFESSIONAL REPRESENTATIVE BEFORE EPO

MANDATAIRE AGREE PRES P OEB

DIPL.-ING. DIETRICH LEWALD - BIRNAUER STR. fi - 8000 MÜNCHEN 40

Istituto di Ricerca Finsider
per la Riduzione Diretta S.p.A.
C 70

Eisenschwammbriketts

2.3.1981

SCHÜTZANSPRÜCHE

1. Nachbehandelte, aus im Wirbelbett reduzierten Eisenerzen und kohlenstoffhaltigen Materialien hergestellte Eisenschwammbriketts, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlenstoff enthaltende Feststofxmaterial eine Xorngröße von nicht mehr als 1 mm aufweist und über einen niedrigen Gehalt an Asche, flüssigen Materialien und Schwefel vex fügt.

2.

Eisenschwammbriketts nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet , daß das Kohlenstoff enthaltende Feststoffmaterial besteht aus Koks, Graphit, Antrazit oder ähnlichen Materialien.

3. Eisenschwammbriketts nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Briketts durch heiße gasförmige und/oder flüssige Carburierungsmittel carburiert sind.

4. Eisenschwammbriketts nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Briketts mittels Kohlenstoff enthaltender Materialien, teilweise durch die Wirkung heißer gasförmiger und/oder flüssiger carburierender Mittel carburiert sind.

«a «a·· » w s ν ·

5. Eisenschwammbriketts nach einem der vorhergehenden

S* Ansprüche, dadurch gekennz eichnet , daß

auf der Brikettoberfläche eine Schicht von teilweise ', in die Briketts diffundierten Kohlenstoffablagerungen

vorgesehen ist.

fet 6. Eisenschwammbriketts, dadurch gekennzeichnet, daß sie 2,13 % Kohlenstoff enthalten und über eine Quetschfestigkeit von 2.310 kg/Brikett sowie eine mittlere Dichte von 4,44 g/cm verfügen.

7. Eisenschwammbriketts nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Briketts 2,5 % Kohlenstoff enthalten und über eine Quetschfestigkeit von 2.515 kg/Brikett und eine mittlere Dichte von 4,43 g/cm verfügen.