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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.
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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.
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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).
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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).
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die untere Hälfte enthält mehr Kalk, aber weniger Koks als die obere.
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Die Leistungssteigerung beträgt gegenüber dem Versuch ohne diese Maßnahme
rund 70 °/,.
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Durch diese Maßnahme erreicht man folgende Vorteile: i. die feinzumahlende
Kalkmenge kann noch verringert werden, 2. hat man eine erhebliche Koksersparnis.
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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.
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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.
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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.