DE874777C

DE874777C - Verfahren und Vorrichtung zum Sintern von Eisenerzen, Abbraenden od. dgl.

Info

Publication number: DE874777C
Application number: DED2807D
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl-Ing Kintzinger; Kurt Dipl-Chem Dr Meyer; Herbert Dr Wittenberg
Original assignee: Eisenwerke Gelsenkirchen AG; Metallgesellschaft AG
Current assignee: Eisenwerke Gelsenkirchen AG; GEA Group AG
Priority date: 1941-05-24
Filing date: 1941-05-24
Publication date: 1953-04-27

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Sintern von Eisenerzen, Abbränden od. dgl. Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sintern von Eisenerzen, insbesondere sauren Eisenerzen, Abbränden od. dgl. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Leistung der Saugzugsintervorrichtungen zu erhöhen. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß bei der Sinterung saurer Eisenerze, insbesondere des bekannten Salzgittertyps, die bisherigen Leistungen auf den bekannten Saugzugsintervorrichtungen nicht erreicht werden konnten. Als Grund für diesenLeistungsabfall wurde der teigige Zustand des sinternden Erzes in einem verhältnismäßig großen Temperaturintervall, der dem Hindurchtritt der Luft bzw. Abgase einen großen Widerstand entgegensetzt, erkannt. Es «"erde nun gefunden, daß der spezifische Widerstand des Sintergutes gegen den Hindurchtritt der Luft durch Verwendung eines Zuschlages von vorzugsweise staubförmigem Kalk derart herabgesetzt wird, daß dadurch die Leistung der Anlage, beispielsweise durch Erhöhung der Schichtstärke und/oder der Arbeitsgeschwindigkeit, entsprechend erhöht werden kann.
Der nach der Erfindung dem Sintergut zuzuschlagende Kalk von möglichst großer Feinheit wird besonders vorteilhaft in gebranntem Zustand als gebrannter Kalkstaub oder Kalksplitt angewendet, weil der @ebrannte Kalksplitt bei seiner Mischung und Anfeuchtung mit dem zu sinternden Gut durch Hydratation zerfällt, so daß dadurch die bei Anwendung von Kalkstein notwendige Feinmahlung entfällt. Es können aber auch Kalkverbindungen, Kalkhydrat, Gips, Calcium-Ferrit, chemischer Abfallkalk, Dachstaub od. dgl. kalkhaltiger Staub Verwendung finden. Bei Verwendung von Kalkverbindungen kann unter Umständen die Sinterung bzw. Leistungssteigerung auch mit einem Erz, welches keine Kieselsäure enthält, durchgeführt werden.
Es wurde weiter gefunden, daß der Kalkzuschlag zur Leistungserhöhung der Sintervorrichtung ein ganz bestimmtes Optimum mit Bezug auf diese Leistungserhöhung bei Zugabe steigender Kalkmengen besitzt, so daß die Steigerung des Kalkzusatzes über dieses Optimum hinaus zwar den spezifischen Widerstand des Sintergutes gegen den Hindurchtritt. der Luft noch weiter vermindert, nicht aber eine weitere Steigerung der Leistung der Sintervorrichtung mit sich bringt. Dieses Optimum des Kalkzuschlages liegt bei sauren Eisenerzen etwa bei 5 bis 8 °/o; bei weniger sauren Erzen liegt der nach der Erfindung erforderliche Kalkzuschlag bei etwa 3 °/o (Schwedenerz).
Es ist bereits bekannt, den zu sinternden Erzen Kalk in Körnung von nicht mehr als 2 bis 3 mm zuzusetzen, um eine Verbesserung der Sinterfähigkeit herbeizuführen. Ferner hat man bereits vorgeschlagen, Kalk dem Sintergut zuzusetzen, um im Hinblick auf den nachfolgenden Hochofenprozeß einen möglichst selbstgängigen Möller anzustreben. Man hatte aber bisher nicht erkannt, daß der Kalkzusatz unter dem Gesichtspunkt der Aufgabe der Leistungserhöhung der Sintervorrichtung von erheblichem Vorteil ist, dadurch, daß er den spezifischen Widerstand der sinternden Mischung gegen den Hindurchtritt der Luft bzw. Abgase in überraschend hohem Maße herabsetzt, so daß bei Beibehaltung des Saugzuges bei gleicher Schichtstärke eine erheblich schnellere Sinterung des Gutes erfolgt und dementsprechend die Durchsatzleistung der Sintervorrichtüng bis zu etwa 7o °/o gesteigert werden kann (im Großbetrieb).
Eine weitere Verbesserung des Verfahrens der Erfindung läßt sich dadurch erreichen, daß in Kombination mit . der . Zugabe des- Kalkmehles zugleich der Saugzug der Sintervorrichtung erheblich erhöht wird, beispielsweise auf über 6oo mm WS, 12oo bis zu 16oo mm WS und mehr, wodurch in Verbindung mit dem Kalkzusatz eine weitere Leistungssteigerung um insgesamt beispielsweise ioo°/o gegenüber derbisherigen Leistung erreicht werden kann, eine Erhöhung, die durch die an sich bekannte Erhöhung des Unterdruckes zwecks Leistungssteigerung insbesondere bei den hier in`,,Frage kommenden teigig sich verhaltenden Erzen nicht erreicht werden kann.
Um das jeweilige Optimum des Kalkzusatzes zur Erhöhung der Leistungssteigerung der Sintervorrichtung zu ermitteln, empfiehlt sich die Durchführung von Vorversuchen mit dem jeweils zu sinternden Erz in der Weise, daß mit steigendem Kalkmehlzusatz, vorteilhaft gebrannter Kalkstaub, in Verbindung mit einer Steigerung des Unterdruckes gearbeitet und die kürzeste Sinterzeit hierbei ermittelt wird.
Sofern die Verringerung des spezifischen Widerstandes des sinternden Gutes gegen den Hindurchtritt von Luft durch den Kalkmehlzusatz zugleich mit einer Erhöhung des Unterdruckes kombiniert wird, empfiehlt es sich, die Saugung vorn Beginn bis zum Ende der Sintervorrichtung in verschiedene Unterdruckstufen zu unterteilen, vorzugsweise derart, daß die eigentliche Sinterung mit höherem Unterdruck und geringerer Luftmenge als die daran anschließende Zone (Kühlzone) betrieben wird. Des weiteren ist es zweckmäßig, den hohen Unterdruck erst hinter der Zündzone beginnen zu lassen, so daß beispielsweise die Zündzone an die Zone mit geringerem Unterdruck angeschlossen wird. Eine Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens besteht in der Anordnung zweier oder mehrerer Gebläse auf der Länge der Sintervorrichtung, wobei das erste Gebläse für die eigentliche Sinterzone mit maximalem, beispielsweise 16oo mm WS, Unterdruck und geringerer Förderleistung auf etwa 6o°/, der Bandlänge arbeitet, wogegen das zweite und etwa weitere Gebläse (für die Kühlzone) mit geringerem Unterdruck, beispielsweise 8oo mm WS, und höherer Fördermenge gewählt und betrieben werden.
An Hand einiger Vergleichsbeispiele sei die überraschende Wirkung des verhältnismäßig geringen Kalkmehlzusatzes in Verbindung mit der Erhöhung des Unterdruckes näher erläutert. Die wesentliche Wirkung -des in Vorversuchen ermittelten optimalen Kalkzusatzes besteht in der Erhöhung der lotrechten Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Brennzone von bisher 25 mm/Min. auf beispielsweise 45 mm/Min. und mehr. Diese Geschwindigkeitserhöhung bedingt eine entsprechende Erhöhung der Leistung der Sintervorrichtung, sei es durch Erhöhung der Schichtstärke der Sintermischung auf beispielsweise 6o cm und mehr und/oder der Arbeitsgeschwindigkeit. Beispiel 1 30 Teile reines Salzgitter-Roherz wurden mit 6 Teilen Rückgut und 2,7" Teilen Koks bei einem maximalen Unterdruck von io6o mm (Gebläseleistung 12oo mm) gesintert. Dabei ergab sich eine Leistung von 19,7 t Sinter pro Quadratmeter Saugfläche in 24 Stunden. Lotrechte Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Brennzone = 24 mm/Min. Beispiel 2 Dieselbe Mischung wurde mit 3 Teilen gebranntem Kalkstaub gesintert. Es ergab sich hierbei eine Leistung von 29,5 t Sinter pro Quadratmeter Saugfläche in 24 Stunden und eine Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Brennzone von 45 mm. Die Brenndauer in Beispiel 1 war 10,5 Minuten, in Beispiel 2 nur 6 Minuten. Beispiel 3 3o Teile einer Erzmischung, bestehend aus 25 Teilen Gellivara-Erz, 15 Teilen Pegnitz, 2o Teilen Lichtstaub, 4o Teilen Fortuna-Erz, wurden mit 6 Teilen Rückgut, 1,8 Teilen Koks bei einem Unterdruck von 76o mm gesintert. Die Brenndauer betrug 8 Minuten, die Leistung 234 t pro Quadratmeter in 24 Stunden. Die Geschwindigkeit der Brennzone war 26 mm/Min. Beispiel q.
Dieselbe Mischung wie in -Beispiel 3 wurde mit 3 Teilen Kalkmehl gesintert. Die Brenndauer war 5 Minuten, die Leistung 39,5 t, der Unterdruck maximal cj6o mm. Die Geschwindigkeit der Brennzone = 47 mm/Min.
Weitere Verbesserungsmöglichkeiten hinsichtlich des Brennstoffzusatzes und der Kalkanreicherung innerhalb verschiedener Sinterschichten sind an nachstehenden Ausführungsbeispielen 5 und 6 näher erläutert. Diese Beispiele zeigen, daß die an sich schon durch den Kalkzuschlag nach der Erfindung mögliche Brennstoffersparnis noch weiter durch verschiedenen Schichtenaufbau des Sintergutes erhöht werden kann.

Im nachfolgenden Beispiel 5 wurde folgendermaßen verfahren: Der erste Versuch enthielt kein zusätzliches Kalkmehl, im zweiten Versuch wurden 1,5 °%o zugeschlagen, wodurch eine Leistungserhöhung von 35 °/o eintrat, im dritten Versuch wurde die Beschickung halbiert und der oberen Hälfte kein Kalk, der unteren 3')/, zugegeben, so daß die Gesamtmischung wieder 1,5 °,'o Kalk enthielt. Die Leistungssteigerung betrug hiernach 48 °/o. Beispiel 5

Leistung Leistungs- mittlerer

Löschkalk Agglo- steigerung Unter-

merat °, druck

°% o @ o

1 nichts 16,o - -

2 1,5 21,6 +35,0 -

3 ob. Hälfte nichts

untere Hälfte 3 23,7 +48,0 -

Es ist daraus zu folgern, daß man den Kalkzuschlag noch verringern kann, wenn man die Beschickung in verschiedenen Schichten aufgibt, bei denen fortlaufend von oben nach unten der Kalkgehalt zunimmt.

Sämtliche Ergebnisse lassen sich wesentlich verbessern, wenn man die Schichtung der Beschickung beibehält und den Kokssatz der einzelnen Schichten von oben nach unten fortlaufend verringert. Beispiel 6

Leistung Leistungs-

Nr, Löschkalk Koks Agglomerat steigerung

°o o, o °/o

i - 7,0 16,11 -

2 3 ob. Hälfte

7 27,5 ; 72,0

unt. Hälfte

5

3 ob. Hälfte ob. Hälfte

i 6

unt. Hälfte unt. Hälfte a7'1 + 69'0

3 4

Kombiniert man nun das Beispiel 5 mit Beispiel 6, so arbeitet man folgendermaßen: Die obere Hälfte der Beschickung enthält weniger Kalk als die untere und etwas mehr Koks.

Die untere Hälfte enthält mehr Kalk, aber weniger Koks als die obere.
Die Leistungssteigerung beträgt gegenüber dem Versuch ohne diese Maßnahme rund 70 °/,.
Durch diese Maßnahme erreicht man folgende Vorteile: i. die feinzumahlende Kalkmenge kann noch verringert werden, 2. hat man eine erhebliche Koksersparnis.
Der auf Zementfeinheit gemahlene Kalkstein wird zweckmäßig mit dem feinsten Erz, das gesintert werden soll, z. B. Schwedenschlich, vorher trocken innig gemischt und alsdann das Gemisch den anderen Anteilen der Sinterbeschickung zugeführt.
Die Anwendung des Verfahrens der Erfindung ist nicht auf Eisenerze beschränkt, sondern kann mit gleichem Vorteil auch auf andere Erze sulfidischer oder oxydischer Natur übertragen werden.
Auch bei Verzicht auf Ausnutzung der Möglichkeit einer Leistungssteigerung durch das Verfahren der Erfindung bringt dasselbe noch erhebliche technische Fortschritte mit sich, die durch die Herabsetzung des spezifischen Widerstandes des Sinters gegen den Hindurchtritt der Luft bedingt sind und in geringerem Kraftaufwand für die Gebläse und in geringerem Verschleiß der Apparatur bestehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Die Anwendung des an sich bekannten Verfahrens des Zusatzes von Kalk in gebrannter feiner Form auf Saugzugsintergeräten zum Sintern von Eisenerzen, Abbränden od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz des vorzugsweise staubförmigen Kalkes derart bemessen wird, daß durch Ausnutzung der dadurch bedingten Herabsetzung des spezifischen Widerstandes des zu sinternden Gutes gegen den Durchtritt der Luft unter Hindurchsaugen größerer Luftmengen durch das zu sinternde Gut die Schichtstärke und; oder die Bandgeschwindigkeit unter Steigerung der Leistung des Sintergerätes erhöht wird. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zugleich der Unterdruck vorzugsweise auf über 6oo mm WS und mehr, beispielsweise i Zoo mm WS, erhöht wird. 3. Verfahren nach Anspruch i oder a, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugung vom Beginn bis zum Ende der Sintervorrichtung in verschiedene Unterdrucksstufen unterteilt wird, vorzugsweise derart, daß die eigentliche Sinterung mit höherem Unterdruck und geringerer Luftmenge als die daran anschließende Zone betrieben wird. q.. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündzone an die Zone mit geringerem Unterdruck angeschlossen wird. 5. Verfahren nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß das Kalkmehl zunächst mit dem feinsten Anteil der Sinterbeschickung innig gemischt wird. 6. Verfahren nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoffzusatz zum Sintergut in an sich bekannter Weise in der Sinterschicht von oben nach unten abnimmt. 7. Verfahren nach Anspruch x bis 6, dadurch gekennzeichnet, daB der Kalkgehalt in der Sinterschicht von oben nach unten zunimmt. B. Verfahren nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet,daB die untere Sinterschicht weniger Brennstoff, aber mehr Kalk als die obere enthält. g. Vorrichtung zur Durchführung der Verfahren nach Anspruch x bis 8, gekennzeichnet durch die Anordnung von zwei oder mehreren Gebläsen, von denen das Gebläse mit höchstem Unterdruck und geringer Förderleistung an die eigentliche Sinterzone und die weiteren Gebläse mit geringerem Unterdruck und höherer Förderleistung an die Zünd- bzw. Kühlzone angeschlossen sind.