DE972440C

DE972440C - Verfahren zum Brennen oder Brennen und Sintern

Info

Publication number: DE972440C
Application number: DEM7267A
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr Meyer; Hans Dr Rausch
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1950-10-20
Filing date: 1950-10-20
Publication date: 1959-07-23

Description

Verfahren zum Brennen oder Brennen und Sintern In der Technik werden heute vor allem bei hüttenmännischen Prozessen mit gutem Erfolg Verblasegeräte, insbesondere Sintermaschinen für die Durchführung der verschiedensten Arbeiten verwendet. Am bekanntesten ist das Sintern feinkörniger Eisenerze sowie das Rösten und Sintern von schwefelhaltigen Blei-, Kupfer- und Zinkerzen sowie das Brennen und Sintern von Zement, Kalkstein, Dolomit, Magnesit und der Aufschluß von Rohphosphaten oder Bauxiten unter Verwendung entsprechender Zuschläge. Das Wesen des Verfahrens beruht in der Verbrennung des festen Brennstoffs in unmittelbarer Berührung mit der Beschickung. In besonders gelagerten Fällen, z. B. wenn das zu verarbeitende Gut nicht durch Asche des Brennstoffs verunreinigt oder wenn eine bestimmte Temperaturhöhe über einen vorgeschriebenen Zeitraum hinweg eingehalten werden soll oder auch die Beschaffung fester Brennstoffe auf Schwierigkeiten stößt, kann man auch das zu verarbeitende Gut, das gegebenenfalls mit Rückgut gemischt und gekrümelt sein kann, durch Hindurchleiten heißer Gase durch die auf einer gasdurchlässigen Unterlage aufgeschichtete Mischung behandeln.
Hingegen ist das gasbeheizte Sinterband bisher nichtanwendbar bei Prozessen, bei denen eine genaue Temperaturführung wichtig ist. Insbesondere konnten Pellets, z. B. aus Eisenerz, Rohphosphat oder Kalkhydrat, auf dem gasbeheizten Sinterband bisher nicht hartgel,rannt werden. Die Temperatur der Abgase des gasbeheizten Sinterbands für sich allein genügt zwar, um die Grünpellets zu trocknen, nicht aber, um hei einer notwendigen Zwischenerhitzung ein Zerplatzen der Pellets beim Auftreffen der zum Hartbrennen dienenden heißen Gase zu verhindern.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, das gasbeheizte Sinterhand erstmalig für diese und andere Prozesse anzuwenden, bei denen es auf eine besonders genaue Temperaturregelung ankommt.
Dies wird dadurch erreicht, daß die Temperatur der heißen Gase, die durch die auf der gasdurchlässigen Unterlage aufgeschichtete Mischung hindurchgeführt werden, durch Zusatz entsprechender Rückgasmengen vor dem Hindurchleiten durch die zu behandelnde Schicht eingestellt wird. Zum Erhitzen können an sich brennbare Gase bzw. Gasgemische jeglicher Art verwendet werden, denen an geeigneter Stelle vor oder während des Verbrennungsvorganges die notwendige Verbrennungsluft zugeführt wird. Es können auch heiße Abgase anderer Herkunft verwendet werden, sofern sie dem bealesichtigten Zweck durch ihre Zusammensetzung nicht schädlich sind. An Stelle von Gasen lassen sich auch Öle sowie gegebenenfalls Kohlenstaub verwenden. Je nach Menge der zugesetzten Luft gelingt es, die Flammenatmosphäre oxydierend, neutral oder reduzierend einzustellen.
Damit ist es im Gegensatz zu den bekannten Verfahren, bei denen eine intensive Verbrennung nur in einer eng begrenzten Ebene erreicht und die Temperaturhöhe nicht exakt beherrscht werden kann, möglich, bestimmte Temperaturbereiche mit einer bisher unerreichbaren Genauigkeit genau einzustellen und für eine heliehig einstellhare Zeitdauer einzuhalten.
Das Verfahren gemäß der Erfindung läßt sich daher mit besonderem Vorteil zum Brennen oder brennenden Sintern solcher Stoffe anwenden, bei denen eine zeitlich begrenzte Temperatureinwirkung sowie eine bestimmte Temperaturhöhe erforderlich sind. Solche Stoffe sind beispielsweise Kalkstein. Dolomit. Magnesit. Zementrohmehl.
Oxyde und Silikate des Aluminiums, Magnesiums oder anderer erdalkalischer Metalle; ferner gehören zu dieser Gruppe u. a. Bauxit-, Phosphat- und andere Aufschlußmischungen.
Ebenso ist auch häufig für die Endstufe eine sehr genaue Temperaturregelung notwendig. Beispielsweise muß beim Brennen von Pellets aus manchen oxydischen Eisenerzen die Hartbrenntemperatur mit einer Genauigkeit von + 100 C eingestellt werden. weil bei der Überschreitung dieser Temperatur die Pellets zu spröde werden oder schmelzen und bei einem Unterschreiten der Optimaltemperatur ein steiler Abfall der Festigkeit auftritt.
Auch bei Prozessen, die bisher bereits auf dem gasbeheizten Sinterband durchgeführt werden konnten, bringt die erfindungsgemäße Verfahrensweise noch weitere Vorteile. Beispielsweise ist ein auf übliche Weise. d. h. ohne Regelung der Gastemperatur, auf dem gasheheizten Sinterband gebrannter Dolomit nicht so dicht wie ein erfindungsgemäß hergestellter. bei welchem in der Vorbrennzone eine Temperatur von etwa I000° C eingestellt werden kann. Diese Temperatur ist höher als die Entwässerungs- und Entsäuerungstemperatur und niedriger als die Sintertemperatur. Zur Erzielung eines dicht gebrannten Dolomits ist es meist sehr vorteilhaft, diese Zwischentemperatur eine Zeit lang einzuhalten und möglichst genau einzustellen, was nach dem bisher bekannten Verfahren nicht, nach der erfindungsgemäßen Arbeitsweise aber ohne weiteres möglich ist. Ebenso ist die erfindungsgemäße Arbeitsweise vorteilhaft auf die Verschwelung von Ölschiefer oder anderer destillierbare Substanzen enthaltender Stoffe anwendbar. auf die Sinterung feinkörniger Erze und anderer feiner Ausgangsstoffe, besonders wenn keine festen Brennstoffe zur Verfügung stehen, auf die Entwässerung Hydratwasser enthaltender Stoffe. für gelinde Glühtemperatur empfindlicher Stoffe, das I(austischbrennen von Magnetit, Dolomit od. dgl.
Es ist bereits bekannt, Rauchgase zum Zweck der Verbesserung der Wärmeökonomie in Kesselfeuerungen zurückzuführen, doch handelt es sich dabei lediglich um die Ausnützung des Wärmeinhaltes der Rauchgase, nicht aber um eine exakte Temperaturregelung innerhalb sehr enger Grenzen wie beim erfindungsgemäßen Verfahren und insbesondere nicht um die Behandlung fester Stoffe und die Gewinnung veredelter fester Endprodukte auf dem Sinterband, bei der es auf eine wirklich genaue Temperaturkontrolle wie beim erfindungsgemäßen Verfahren ankommt.
Die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung kann so erfolgen, daß man Luft und Gas oder Öl oder Kohlenstaub in einer geeigneten Verbrennungskammer vor der Verbrennung mischt bzw. erst in der Beschickung durch zweckmäßige Zuführung zur Verbrennung bringt. Beim Brennen von Kalkstein nach dem Verfahren gemäß der Erfindung werden beispielsweise Gastemperaturen von Soo bis goo0 C, bei der Behandlung anderer Stoffe dieselben oder entsprechend höhere oder niedrigere Temperaturen eingehalten.
Da sich das Verfahren gemäß der Erfindung von der bisher bekannten Arbeitsweise hinsichtlich der Wärmeführung wesentlich unterscheidet, ist es im allgemeinen vorteilhaft, die nach dem Brennen bzw.
Brennen und Sintern oder Entwässern des zu behandelnden Gutes noch heiße glühende Schicht durch Ansaugen von Kaltluft oder Kaltgas od. dgl. zu kühlen. Der Wärmeinhalt der auf diese Weise angewärmten Luft kann innerhalb des Verfahrens, beispielsweise durch Zuschleusen zur Verbrennungskammer oder zum Vorerhitzen der Rohstoffe oder auch in anderer Weise, gegebenenfalls auch außerhalb des Verfahrens verwertet werden.
Aus diesem Grunde kann eine zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung dienende Sintermaschine nur zu einem Teil mit einer Heizhaube od. dgl. versehen werden, wobei Schichthöhe der Beschickung, Bandgeschwindigkeit und Korngröße des zu behandelnden Gutes jeweils mit der Länge der Haube oder auch umgekehrt abgestimmt werden. Um das noch heiß behandelte Gut auf dem letzten Teil des Sintergerätes zu kühlen, wird dort zweckmäßig ein getrenntes Gebläse vorgesehen, das die zur Kühlung dienende Luft od. dgl. durch die Besdickung saugt.
Bei der Behandlung von Stoffen, die beim Aufprallen der heißen Gase dazu neigen, zu stark zu verschmelzen und den weiteren Gasdurchtritt zu hindern, ist es gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung möglich, die Temperatur der heißen Gase dadurch so weit zu senken, daß ein Verschmelzen der Oberfläche nicht eintritt, indem das durch die Senkung der Gastemperatur bewirkte Kalorienmanko durch einen entsprechenden Zusatz an festem Brennstoff in der zu behandelnden Schicht ausgeglichen wird. Durch diese Maßnahme ist es möglich, die den heißen Gasen zuzusetzenden Rückgasmengen auch dann in erträglichen Grenzen zu halten, wenn aus den genannten Gründen die Temperatur der Heißgase weiter als üblich gesenkt werden muß. Zweckmäßig wird der Zusatz an festem Brennstoff möglichst niedrig gehalten, d. h. nicht höher als zur Senkung der Gastemperatur auf die zulässige Höhe bei Einhaltung der gewünschten Gasmenge erforderlidi ist.
Um den Rost vor zu starker Erhitzung zu schützen, wird gemäß der Erfindung das Heißgas nicht so lange durch die Beschickung gesaugt, bis auch die unterste Schicht die jeweils erforderlichen Temperaturen angenommen hat, sondern schon früher abgestellt. Die auf dem Rost befindliche Schicht setzt sich dann zusammen aus gesintertem und ungesintertem Gut, sofern eine Sinterung eintritt, oder aus vollständig gebranntem und nicht ganz gebranntem Gut, beispielsweise bei Kalkstein oder solchen Stoffen, die nicht sintern. Bei sinternden Rohstoffen kann die Trennung in gesintertes und ungesintertes Gut durch einfaches Absieben erfolgen. Bei nicht sinternden Stoffen wird durch Einbau eines mit seiner Schneide horizontal gelagerten Bleches am Abwurf der Sinterschicht in zwei Hälften geschnitten, von denen die obere das gut gebrannte Material darstellt und die untere noch nicht gebrannte Teile enthält. Während das gesinterte bzw. gut gebrannte Gut als Produktion abgezogen wird, kehrt das ungesinterte bzw. unvollständig gebrannte Material als Rückgut in den Ofen zurück.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur genauen Regelung und Aufrechterhaltung der Temperatur innerhalb einstellbarer Grenzen beim Brennen oder Brennen und Sintern sowie Entwässern von vorzugsweise solchen Stoffen, die durch Brennstoffasche nicht oder in nur geringem Ausmaß verunreinigt werden sollen auf Verblaserosten, wobei das zu verarbeitende Gut durch Hindurchleiten heißer Gase durch die auf dem Verblaserost aufgeschichtete Mischung behandelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß den hindurchgeführten Gasen je nach der Natur des zu hehandelnden Gutes Abgase, insbesondere Rückgase, iI1 regelbaren Mengen zugesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß als heiße Gase die Verbrennungsgase von zerstäubten Olen oder brennbaren Gasen Verwendung finden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur durch Zusatz geringer Mengen fester Brennstoffe zu der Beschickung geregelt wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die heißen Gase nur so lange durch die Schicht gesaugt werden, bis ein Teil der Beschickung die erforderliche Temperatur erreicht hat, die darunterliegenden Teile jedoch noch weniger hoch erhitzt sind.
5. Verfahren nach den Ansprüchen I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Kühlung der heißen Rostbeschickung erwärmte Kühlluft als Primär- oder Sekundärluft den Heizgasen zugesetzt wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Schichthöhe der Beschickung, Bewegungsgeschwindigkeit des Sinterbandes sowie Korngröße des zu behandelnden Gutes mit den Abmessungen der zur Zuführung der heißen Gase und zur Abführung der Abgase dienenden Einrichtungen abgestimmt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 606 290, 708 928, 724 o I 9, 767 I 2 I, 806 225; USA.-Patentschnften Nr. 2370281, 2409 527; »Das Gas- und Wasserfach«, I940, S. I73 bis I76.