EP2438203A1 - Verfahren zur herstellung eines agglomerats aus metalloxidhaltigem feingut zur verwendung als hochofeneinsatzstoff - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines agglomerats aus metalloxidhaltigem feingut zur verwendung als hochofeneinsatzstoffInfo
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- EP2438203A1 EP2438203A1 EP10722706A EP10722706A EP2438203A1 EP 2438203 A1 EP2438203 A1 EP 2438203A1 EP 10722706 A EP10722706 A EP 10722706A EP 10722706 A EP10722706 A EP 10722706A EP 2438203 A1 EP2438203 A1 EP 2438203A1
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Definitions
- the invention relates to a method for producing an agglomerate comprising a metal and / or metal oxide-containing fines and a mineral binder.
- the invention further relates to a blast furnace feed which can be produced by the process according to the invention, and to a premix for the production of the blast furnace feed.
- Finely divided iron ore-containing substances are obtained, for example, during sieving of the lump or by other treatment methods.
- the use of these finely divided ores has the advantage that these ores are readily available and inexpensive. It is common to agglomerate the finely divided ores prior to their use. In this way, dust formation in the blast furnace can be kept low.
- the agglomeration has the additional advantage that the agglomerates formed can be easily melted and have a good gas permeability. Thus, the reducing gases can be sucked through the ores without much effort. Finally, the use of agglomerates can reduce rust diarrhea.
- pelletization A common form of agglomeration of finely divided ores is pelletization.
- a smelting furnace such as a blast furnace
- the pellets often do not have sufficient mechanical strength. This has a detrimental effect in particular during transport and handling of the pellets.
- the known pellets are often not sufficiently permeable to hot
- sintering Another common form of processing of not immediately usable fine ores is sintering.
- This also fine ores can be used, which are difficult to agglomerate due to their grain size and properties.
- difficult to agglomerate fine ores typically have mean grain diameters of up to 2 mm, more typically from 0.2 to 0.7 mm, in particular from 0.2 mm to 0.5 mm (inter-particle sizes).
- the binder used is usually lime-based products. Lime-based products increase the cohesion of fine ores. Nevertheless, the proportion of fine ores which are difficult to agglomerate remains limited since a high proportion of these grain sizes weaken the cohesion of the sintered product and can also lead to a high dust discharge from the sintering belt. In addition, a high proportion of intermediate grain sizes also deteriorates the gas flowability of the sintered product and leads to a high proportion of recycled material in the sintering treatment.
- an aggregate for the production of autoclave-hardened building materials comprising a mineral filler with a silica content of at least 60 wt.%, Preferably 75 wt.% And a
- the invention has for its object to provide a method for producing an agglomerate, as
- Blast furnace feed can be used, and with which the aforementioned problems in the prior art can be overcome.
- a method is to be provided in which fine ore can be used with a high proportion of intermediate grain sizes and yet a sintered good having a high cohesion and a good gas permeability can be obtained.
- the sintered material should have a low dust discharge.
- a small amount of return material should be obtained.
- a method is to be provided in which fine ore can be used with a high proportion of inter-particle sizes and yet pellets with a high mechanical strength can be obtained.
- This object is achieved by a method for producing an agglomerate, as
- Blast furnace feed is used by mixing a metal and / or metal oxide-containing fines, a mineral binder having a mineral raw material and a lime-based material, and optionally conventional additives to a mass and solidifying the mass to an agglomerate, wherein as a mineral raw material is used, which has a silica content of at least 40 wt.% And a Feinstkornanteil of less than 4 microns of at least 20 wt.%, Wherein the particle size fraction of less than 1 .mu.m is at least 10 wt.%.
- ore containing ore sizes metal and / or metal oxide-containing fines having a mean grain diameter of less than 1 mm, preferably from 0.05 mm to 1 mm, more preferably from 0.2 to 0.7 mm, in particular of 0.1 to 0.5 mm understood.
- agglomerates in the form of a sintered product are to be produced by the process according to the invention, it is possible according to the invention to use fines with a proportion of ore of greater than 30% by weight containing ore grains while nevertheless obtaining sintered material having an excellent cohesion.
- agglomerates in the form of pellets are to be produced by the process according to the invention, it is possible according to the invention to use fines having a proportion of ore of greater than 30% by weight of ore grain sizes and still obtain pellets having a high mechanical strength.
- An essential process step of the method according to the invention is the use of a lime-based material together with a mineral raw material as a binder.
- a mineral raw material can be used in principle a variety of substances that have a silica content of at least 40 wt.%, And a Feinstkornanteil of less than 4 microns of at least 20 wt.% And a particle size fraction of less than 1 micron of at least 10 wt. % exhibit.
- Obtained raw material having a silica content of at least 60 wt.%, Preferably at least 75 wt.%, And a Feinstkornanteil of less than 2 microns of at least 40 wt.%, The particle size fraction of less than 0.5 microns at least 25 wt. % is.
- clay mineral-containing raw material preferably an unfired two- and / or three-layer clay mineral containing raw material has proved to be particularly favorable.
- the lean clay has, which consists of at least 60 wt.% Fine quartz and 20 to 40 wt.% Kaolinit and optionally subordinate micas.
- Excellent is a mineral raw material, the 70 to 90 wt.%, Preferably about 83 wt.% Of silica, 5 to 20 wt.%, Preferably about 13 wt.% Of alumina, 0.2 to 1.5 wt.%, Preferably about 0.7 wt% Fe 2 O 3 and 0.1 to 1 wt%, preferably about 0.4 wt% potassium oxide.
- Calexor ® Q HP is a mineral binder.
- the mineral raw material with a substantially continuous particle size distribution.
- the metal and / or metal oxide-containing fines and the mineral binder are mixed together.
- the mixing of fines and binders can be carried out in a variety of ways known to those skilled in the art.
- the mixing of fines and binders in a mixing unit is particularly simple.
- the ratio of metal and / or metal oxide-containing fines and mineral binder can vary within a wide range and is suitably adapted to the type and grain size structure of the fine material used and the binder. Practical experiments have shown that usually with a quantitative ratio between metal and / or metal oxide-containing fines and mineral binder of 5 to 1 to 1000 to 1, preferably from 10 to 1 to 100 to 1, agglomerates with particularly good strength properties can be obtained. It has been found that in some cases agglomeration can be facilitated by the fact that the mass containing the fine material and the binder has a certain mass moisture content. Depending on the intrinsic moisture content of fines and binders, the
- Mass moisture can be adjusted by withdrawal or addition of water.
- the height of the mass moisture is expediently set as a function of various factors, for example composition and grain size distribution of the fine material and binder used. Another important factor is the way in which the agglomeration is carried out. Usually, good results are achieved with mass moistures in the range from 2 to 20% by weight, preferably from 4 to 10% by weight.
- metal and / or metal oxide-containing fines the most diverse fines can be used.
- the term "metal and / or metal oxide-containing fines" are understood according to the invention as powdery to finer materials. These preferably have average particle sizes of 0.01 to 10 mm. The use of materials having average particle sizes of from 0.05 to 3 mm, in particular from 0.1 to 2 mm, has proven particularly suitable. Preferably, up to 50 wt.% Of the particle sizes of the fine material in the grain size range between 0.1 and 2 mm.
- the binder contains a lime-based material.
- Lime, limestone, quicklime, slaked lime, hydrated lime, dolomite, dolomitic lime, dolomitic lime, dolomitic lime hydrate and mixtures thereof are particularly suitable according to the invention.
- additional solidifying substances preferably inorganic thickening agents, in particular waterglass, sugar solution, aluminum chromate and / or phosphate.
- inorganic thickening agents in particular waterglass, sugar solution, aluminum chromate and / or phosphate.
- the amount of additional strengthens depends on the degree of solidification to be achieved. Usually, even with the addition of 0.3 to 1.5% by weight of additional solidification substances, based on the mixture of fine material and binder, good results are achieved.
- offset additives for lowering the hardening temperature such as, for example, low-melting silicatic substances, in particular a glass powder and / or phonolite, can be added to the mixture.
- Invention is used as fines intermediate grain sizes containing ore in admixture with sintered feed.
- the proportion of ore containing intermediate grain sizes in the fine material is particularly preferably greater than 30% by weight, preferably greater than 50% by weight, more preferably greater than 70% by weight, and in particular greater than 90% by weight, based in each case on the total amount Fines.
- agglomerates produced by a sintering process have proven to be particularly suitable.
- the production of a sintered product constitutes a particularly preferred embodiment of the invention.
- the advantages of sintering include the fact that the agglomerates can be pre-reduced and losses in the furnace can be avoided.
- the course of the sintering process is known to the person skilled in the art and may, for example, be as follows. It is first produced a mix containing fine ores, KreislaufStoffe, fuel, especially coke breeze, mineral binder and Sintereigenabsiebung. This mix is mixed with water and layered on a sintered belt. The fuel contained in the mixture is ignited, for example, by natural gas and / or blast gas flames. The induced draft fan located under the sintering belt now pulls the firing front through the mixture, so that the sinter cake is completely burnt out at the discharge of the belt. Due to the heat generated in the process, the fine ores melt superficially so that their grains form a firm connection. After breaking the sinter cake, it is cooled and classified. So-called grate and sintered material can remain in the sintering plant. The finished sinter is fed to the blast furnace.
- the solidification of the mass to the agglomerate is carried out by a sintering process.
- a mixture containing the fine material and the mineral binder is preferably mixed with water, customary blast furnace circulating materials, preferably pan outbreak and / or slag, fuel, preferably coke breeze, mixed and optionally compressed.
- the resulting mixture is then subjected to a heat treatment at a temperature which is below the melting temperature of the mixture, forming a sinter cake.
- a heat treatment at a temperature which is below the melting temperature of the mixture, forming a sinter cake.
- the starting materials are chosen such that at least a minimum cohesion of the individual particles is given.
- the fines used contain fractions having a particle size of less than 2 mm, preferably from 0.05 mm to 1 mm, preferably in an amount of at least 30% by weight.
- An essential process step of sintering is the thermal treatment of the starting materials.
- the mass of fines and binder is cured.
- the curing is preferably based on a sintering process to form a silicate sintered matrix, which has a glass phase and optionally a crystalline phase, in particular a mullitic phase.
- the silicate sintered matrix is preferably a glassy matrix in which crystalline particles are embedded. These are preferably a primary zero.
- the curing process is preferably carried out by means of a thermal treatment at temperatures between 800 and
- the mineral raw material form a melting phase, which preferably gives a glassy solidified sintered matrix with a crystalline content, in particular granular mullite or Primärärmullit, in which the metal and / or metal oxide-containing fines is embedded. If a high porosity of the sintered products is desired, this can be effected in a simple manner by subjecting a mass with a higher water content to the sintering process.
- Sintered material is ideal for use as a blast furnace feed.
- the mixture of fines and binders can be mixed with water and conventional pelletizing additives, the resultant mixture is shaped into green pellets and the green pellets are cured in one firing operation.
- the hardening of the pellets can also be carried out hydraulically.
- a mixture of fine material, binder and water is additionally added with a hydraulic solidification substance, the resulting mixture is shaped into green pellets and the green pellets are hardened.
- hydraulic consolidation materials can also be used in the production of sintered material.
- Cement in particular Portland cement, Portland cement clinker, aluminum oxide cement, alumina cement clinker, cement mixed with blast furnace slag, cement mixed with fly ash, cement mixed with borazon and / or bentonite are preferably used as the hydraulic binder.
- the hydraulic binder can also be mixed with various additives.
- An advantage of the use of a hydraulic binder is that it is possible to dispense with firing the green pellets. In this way, the manufacturing costs for the blast furnace charge can be reduced and the release of harmful gases such as SO x and NO x can be avoided during the firing process.
- the preparation of the pellets can be carried out in a manner known to those skilled in a shaft furnace, a traveling grate furnace or a traveling grate / rotary kiln.
- the pellets may be provided with a coating before curing.
- Suitable coating materials are preferably inorganic substances, for example iron ore powder.
- the thickness of the coating is preferably not greater than 0.5 mm.
- the size of the pellets can vary widely. Pellets with a diameter of 1 to 20 mm, preferably of 3 to 10 mm, have proven to be particularly suitable for the blast furnace process.
- the invention further relates to a blast furnace feed which can be prepared by the process according to the invention.
- the blast furnace feed can be fed as the only metal and / or metal oxide-containing material to the blast furnace. According to the invention, it is preferable that the blast furnace feedstock together with other metal and / or metal oxide-containing
- the blast furnace charge according to the invention accounts for a share of 30 to 80 wt.%, Preferably from 40 to 70 wt.% And in particular from 55 to 65 wt.% Of the total carrier for the blast furnace operation.
- Another object of the invention is a premix for the production of blast furnace feedstock according to the invention containing a metal and / or metal oxide-containing fines and a mineral binder having a mineral raw material and a kalkstämmiges material, wherein the metal and / or metal oxide-containing fines a proportion of fines having a mean grain diameter of less than 1 mm, preferably from 0.05 mm to 0.9 mm and in particular from 0.1 to 0.5 mm of more than 30 wt.%, Each based on the total amount of the fine material.
- the mineral raw material used is preferably a raw material as described in relation to the process according to the invention.
- the premix contains 50 to 99 wt.%, Preferably 60 to 90 wt.%, In particular 70 to 85 wt.% Of metal and / or metal oxide-containing fines and 1 to 20 wt.%, Preferably 1 to 15% by weight, conventional additives and mineral binder.
- the proportion of mineral binder in the premix should not exceed 15% by weight.
- the amount of slag produced in the blast furnace can be kept low.
- the mineral binder comprises 30 to 98% by weight lime-based material and 2 to 70% by weight, preferably 10 to 60% by weight, of mineral raw material.
- the premix contains 0 to 30% by weight.
- Additives preferably coke breeze, pan breakout and / or slags.
- a further subject of the invention is a premix for the production of the blast furnace feedstock according to the invention comprising a metal and / or metal oxide-containing fines and a mineral binder which comprises a mineral raw material and a lime-based material, wherein a raw material is used as the mineral raw material which contains a silicon oxide.
- a premix for the production of the blast furnace feedstock according to the invention comprising a metal and / or metal oxide-containing fines and a mineral binder which comprises a mineral raw material and a lime-based material, wherein a raw material is used as the mineral raw material which contains a silicon oxide.
- the invention further relates to the use of a mineral binder comprising a mineral raw material and a lime-based material and optionally conventional additives, for the production of an agglomerate, the is used as a blast furnace feedstock, being used as a mineral raw material, a silicon oxide content of at least 40 wt.%, And a Feinstkornanteil of less than 4 microns of at least 20 wt.% And a particle size fraction of less than 1 micron of at least 10% by weight.
- the use according to the invention comprises both the joint and the separate addition of mineral raw material and lime-based material.
- Mix 1, 2, 3, 3a, 3b there are five different Sinterbandmischungen (mix 1, 2, 3, 3a, 3b) produced.
- the mixed material 3a and 3b fine material, which has a defined proportion of intermediate grain sizes, mixed with the respective binder and conventional sintering aids and adjusted the mass moisture.
- a mineral raw material is used as a binder having a silica content of at least 40 wt.%, And a Feinstkornanteil of less than 4 microns of at least 20 wt.% And a particle size fraction of less than 1 micron of at least 10 % By weight.
- the mix 1, 2 and 3 is prepared without the addition of binder. Subsequently, the mix is mixed with water and layered on a sintered belt.
- the mix has a specific Gas shealek, which can be measured by the pressure loss of a compressed air flow through the mixture. A low pressure loss indicates good gas flowability. A good Gas sheströmiana is desirable in the sintering process, since it leads to a good burn through of the sinter cake.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Agglomerats, das als Hochofeneinsatzstoff verwendet wird, durch Vermengen eines metall- und/oder metalloxidhaltigen Feinguts, eines mineralischen Bindemittels, das einen mineralischen Rohstoff und ein kalkstämmiges Material aufweist, und gegebenenfalls üblichen Zusatzstoffen zu einer Masse und Verfestigen der Masse zu einem Agglomerat, wobei als mineralischer Rohstoff ein Rohstoff eingesetzt wird, der einen Siliciumoxid-Anteil von wenigstens 40 Gew.% und einen Feinstkornanteil von weniger als 4 μm von wenigstens 20 Gew.% sowie einen Korngrößenanteil von weniger als 1 μm von mindestens 10 Gew.% aufweist. Die Erfindung betrifft ferner einen Hochofeneinsatzstoff, der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden kann, sowie eine Vormischung für die Herstellung des Hochofeneinsatzstoffes.
Description
VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES AGGLOMERATS AUS METALLOXIDHALTIGEM FEINGUT ZUR
VERWENDUNG ALS HOCHOFENEINSATZSTOFF
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Agglomerats enthaltend ein metall- und/oder metalloxidhaltiges Feingut und ein mineralisches Bindemittel. Die Erfindung betrifft ferner einen Hochofeneinsatzstoff, der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden kann, sowie eine Vormischung für die Herstellung des Hochofeneinsatzstoffes .
Es ist bekannt neben Stückerzen feinteilige Eisenerz enthaltende Stoffe für die Herstellung von
Hochofeneinsatzstoffen zu verwenden. Feinteilige Eisenerz enthaltende Stoffe fallen beispielweise beim Sieben der Stückerze oder durch andere Aufbereitungsverfahren an. Die Verwendung dieser feinteiligen Erze hat den Vorteil, dass diese Erze leicht verfügbar und kostengünstig sind. Es ist üblich die feinteiligen Erze vor ihrem Einsatz zu agglomerieren. Auf diese Weise kann die Staubbildung im Hochofen gering gehalten werden. Das Agglomerieren hat darüber hinaus den Vorteil, dass die gebildeten Agglomerate leicht aufgeschmolzen werden können und eine gute Gasdurchlässigkeit besitzen. Somit können die Reduktionsgase ohne großen Kraftaufwand durch die Erze hindurchgesaugt werden. Schließlich kann durch die Verwendung von Agglomeraten der Rostdurchfall verringert werden.
Eine übliche Form der Agglomerierung feinteiliger Erze ist die Pelletisierung . Die Verwendung von Pellets in einem Schmelzofen, wie beispielsweise einem Hochofen, ist jedoch
nicht ohne Probleme, da die Pellets oftmals keine ausreichende mechanische Festigkeit aufweisen. Dies wirkt sich insbesondere bei Transport und Handling der Pellets nachteilig aus . Darüber hinaus sind die bekannten Pellets oftmals nicht ausreichend durchlässig für heiße
Reduktionsgase, wie sie im Schmelzofen auftreten, was ihr Aufschmelzen erschwert.
Eine weitere übliche Form der Aufarbeitung von nicht sofort einsatzfähigen Feinerzen ist das Sintern. Hierdurch können auch Feinerze eingesetzt werden, die aufgrund ihrer Korngröße und Eigenschaften nur schwierig zu agglomerieren sind. Nicht sofort einsatzfähige, schwierig zu agglomerierende Feinerze weisen typischerweise mittlere Korndurchmesser von bis zu 2 mm, noch typischer von 0,2 bis 0,7 mm, insbesondere von 0,2 mm bis 0,5 mm auf (Zwischenkorngrößen) . Als Bindemittel werden üblicherweise kalkstämmige Produkte eingesetzt. Kalkstämmige Produkte erhöhen den Zusammenhalt der Feinerze. Dennoch bleibt der Anteil an schwierig zu agglomerierenden Feinerzen begrenzt, da ein hoher Anteil an diesen Korngrößen den Zusammenhalt des Sinterguts schwächen und außerdem zu einem hohen Staubaustrag aus dem Sinterband führen kann. Darüber hinaus verschlechtert ein hoher Anteil an Zwischenkorngrößen auch die Gasdurchströmbarkeit des Sinterguts und führt zu einem hohen Anteil an Rückgut bei der Sinteraufbereitung .
Ein hoher Verwendungsanteil an Zwischenkorngrößen in der Sinteraufgabe ist jedoch wünschenswert, da Zwischenkorngrößen enthaltendes Erz besonders leicht verfügbar und kostengünstig ist. Um die Menge an Zwischenkorngrößen in den Feinerzen zu erhöhen, wird im Stand der Technik vorgeschlagen kalkstämmige
Produkte gemeinsam mit tonminerahlhaltigen Produkten als Bindemittel zu verwenden. So beschreibt die Auslegeschrift 1 029 568 ein Verfahren zur Vorbehandlung von auf Rosten zu sinternden Erzen durch eine dem Sintern vorgeschaltete Agglomeration unter Verwendung von Bentonit oder einem anderen Ton als Bindemittel. Nach dem Agglomerieren wird das Gut mit einem Kalk enthaltenden Pulver versetzt. Auch bei dieser Vorgehensweise ist jedoch der Anteil an Zwischenkorngrößen im Ausgangsmaterial auf maximal 30 Gew.% begrenzt.
Aus der EP 1 359 129 A2 ist ein Zuschlagstoff zur Herstellung von autoklavgehärteten Baustoffen bekannt, der einen mineralischen Füllstoff mit einem Siliciumoxid-Anteil von wenigstens 60 Gew.%, vorzugsweise 75 Gew.% und einem
Feinstkornanteil von unter 2μm von wenigstens 40 Gew.% des Zuschlagstoffs aufweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Agglomerats bereitzustellen, das als
Hochofeneinsatzstoff verwendet werden kann, und mit dem die vorgenannten Probleme im Stand der Technik überwunden werden können .
Insbesondere soll ein Verfahren bereitgestellt werden, bei dem Feinerz mit einem hohen Anteil an Zwischenkorngrößen eingesetzt und dennoch ein Sintergut mit einem hohen Zusammenhalt und einer guten Gasdurchströmbarkeit erhalten werden kann. Darüber hinaus soll das Sintergut einen geringen Staubaustrag aufweisen. Schließlich soll bei der Aufbereitung des Sinters ein geringer Anteil an Rückgut erhalten werden.
Ferner soll ein Verfahren bereitgestellt werden, bei dem Feinerz mit einem hohen Anteil an Zwischenkorngrößen eingesetzt und dennoch Pellets mit einer hohen mechanischen Festigkeit erhalten werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Agglomerats, das als
Hochofeneinsatzstoff verwendet wird, durch Vermengen eines metall- und/oder metalloxidhaltigen Feinguts, eines mineralischen Bindemittels, das einen mineralischen Rohstoff und ein kalkstämmiges Material aufweist, und gegebenenfalls üblichen Zusatzstoffen zu einer Masse und Verfestigen der Masse zu einem Agglomerat, wobei als mineralischer Rohstoff ein Rohstoff eingesetzt wird, der einen Siliciumoxid-Anteil von wenigstens 40 Gew.% und einen Feinstkornanteil von weniger als 4 μm von wenigstens 20 Gew.% aufweist, wobei der Korngrößenanteil von weniger als 1 μm mindestens 10 Gew.% beträgt .
Überraschend wurde festgestellt, dass bei der Herstellung von Agglomeraten der eingangs genannten Art ein metall- und/oder metalloxidhaltiges Feingut mit einem überraschend hohen Anteil an Zwischenkorngrößen eingesetzt werden kann, wenn als Bindemittel ein kalkstämmiges Material gemeinsam mit einem mineralischen Rohstoff verwendet wird, der einen
Siliciumoxid-Anteil von wenigstens 40 Gew.%, und einen Feinstkornanteil von weniger als 4 μm von wenigstens 20 Gew.% sowie einen Korngrößenanteil von weniger als 1 μm von mindestens 10 Gew.% aufweist.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann Feinerz mit einem hohen Anteil an Zwischenkorngrößen eingesetzt und dennoch ein
Sintergut mit einem hohen Zusammenhalt und einer guten Gasdurchströmbarkeit erhalten werden. Darüber hinaus kann Sintergut mit einem geringen Staubaustrag erhalten werden, das außerdem einen geringen Anteil an Rückgut aufweist. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass der Sintervorgang mit einer hervorragenden Kinetik durchgeführt werden kann.
Unter dem Begriff „Zwischenkorngrößen enthaltendes Erz" wird erfindungsgemäß metall- und/oder metalloxidhaltiges Feingut mit einem mittleren Korndurchmesser von unter 1 mm, vorzugsweise von 0,05 mm bis 1 mm, noch bevorzugter von 0,2 bis 0,7 mm, insbesondere von 0,1 bis 0,5 mm verstanden.
Sollen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Agglomerate in Form eines Sinterguts hergestellt werden, so ist es erfindungsgemäß möglich Feingut mit einem Anteil an Zwischenkorngrößen enthaltendem Erz von mehr als 30 Gew.% einzusetzen und dennoch Sintergut mit einem hervorragendem Zusammenhalt zu erhalten.
Sollen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Agglomerate in Form von Pellets hergestellt werden, so ist es erfindungsgemäß möglich Feingut mit einem Anteil an Zwischenkorngrößen enthaltendem Erz von mehr als 30 Gew.% einzusetzen und dennoch Pellets mit einer hohen mechanischen Festigkeit zu erhalten.
Ein wesentlicher Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Verwendung eines kalkstämmigen Materials gemeinsam mit einem mineralischen Rohstoff als Bindemittel.
Als mineralischer Rohstoff können grundsätzlich die verschiedensten Stoffe eingesetzt werden, die einen Siliciumoxid-Anteil von wenigstens 40 Gew.%, und einen Feinstkornanteil von weniger als 4 μm von wenigstens 20 Gew.% sowie einen Korngrößenanteil von weniger als 1 μm von mindestens 10 Gew.% aufweisen.
Praktische Versuche haben ergeben, dass bei der Verwendung von tonmineralhaltigen Rohstoffen der Anteil an Zwischenkorngrößen im erfindungemäßen Verfahren besonders hoch sein kann und dennoch Sintergut mit einem hohen Zusammenhalt und/oder Pellets mit guten mechanischen Festigkeiten erhalten werden können.
Hervorragende Ergebnisse werden mit einem mineralischen
Rohstoff erzielt, der einen Siliciumoxidanteil von wenigstens 60 Gew.%, vorzugsweise wenigstens 75 Gew.%, und einen Feinstkornanteil von weniger als 2 μm von wenigstens 40 Gew.% aufweist, wobei der Korngrößenanteil von weniger als 0,5 μm mindestens 25 Gew.% beträgt.
Als besonders günstig hat sich die Verwendung eines tonmineralhaltigen Rohstoffs, vorzugsweise eines ungebrannten Zwei- und/oder Dreischichttonminerale enthaltenden Rohstoff erwiesen.
Als besonders günstig hat sich ferner der Einsatz eines tonmineralhaltigen Rohstoffs erwiesen, der Magerton aufweist, welcher aus mindestens 60 Gew.% Feinquarz sowie 20 bis 40 Gew.% Kaolinit und gegebenenfalls untergeordneten Glimmern besteht .
Ausgezeichnet eignet sich ein mineralischen Rohstoff, der 70 bis 90 Gew.%, vorzugsweise etwa 83 Gew.% Siliciumoxid, 5 bis 20 Gew.%, vorzugsweise etwa 13 Gew.% Aluminiumoxid, 0,2 bis 1,5 Gew.%, vorzugsweise etwa 0,7 Gew.% Fe2O3 und 0,1 bis 1 Gew.%, vorzugsweise etwa 0,4 Gew.% Kaliumoxid, aufweist. Ganz besonders geeignet ist die Verwendung von Calexor® Q HP als mineralisches Bindemittel.
In manchen Fällen ist es zweckmäßig den mineralischen Rohstoff mit einer im Wesentlichen kontinuierlichen Korngrößenverteilung einzusetzen.
Im ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden das metall- und/oder metalloxidhaltige Feingut und das mineralische Bindemittel miteinander vermengt. Das Vermengen von Feingut und Bindemittel kann auf die verschiedensten dem Fachmann bekannten Weisen erfolgen. Besonders einfach erfolgt das Vermengen von Feingut und Bindemittel in einem Mischaggregat .
Das Mengenverhältnis von metall- und/oder metalloxidhaltigem Feingut und mineralischem Bindemittel kann in weiten Bereichen variieren und wird zweckmäßigerweise an die Art und den Korngrößenaufbau des verwendeten Feinguts sowie des Bindemittels angepasst. Praktische Versuche haben ergeben, dass üblicherweise bei einem Mengenverhältnis zwischen metall- und/oder metalloxidhaltigem Feingut und mineralischem Bindemittel von 5 zu 1 bis 1000 zu 1, vorzugsweise von 10 zu 1 bis 100 zu 1, Agglomerate mit besonders guten Festigkeitseigenschaften erhalten werden können.
Es hat sich gezeigt, dass in manchen Fällen die Agglomeratbildung dadurch erleichtert werden kann, dass die das Feingut und das Bindemittel enthaltende Masse eine bestimmte Massefeuchte aufweist. In Abhängigkeit von der Eigenfeuchte von Feingut und Bindemittel kann die
Massefeuchte durch Entzug oder Zugabe von Wasser eingestellt werden. Die Höhe der Massefeuchte wird zweckmäßigerweise in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren, beispielsweise Zusammensetzung und Korngrößenverteilung des eingesetzten Feinguts und Bindemittels eingestellt. Ein weiterer wesentlicher Faktor ist die Art und Weise, in der die Agglomerierung durchgeführt wird. Üblicherweise werden mit Massefeuchten im Bereich von 2 bis 20 Gew.%, vorzugsweise von 4 bis 10 Gew.%, gute Ergebnisse erzielt.
Als metall- und/oder metalloxidhaltiges Feingut können die verschiedensten Feingüter eingesetzt werden. Unter der Bezeichnung "metall- und/oder metalloxidhaltiges Feingut" werden erfindungsgemäß pulvrige bis feinere Materialien verstanden. Diese weisen vorzugsweise mittlere Partikelgrößen von 0,01 bis 10 mm auf. Als besonders geeignet hat sich die Verwendung von Materialien mit mittleren Partikelgrößen von 0,05 bis 3 mm, insbesondere von 0,1 bis 2 mm, erwiesen. Vorzugsweise liegen bis zu 50 Gew.% der Partikelgrößen des Feinguts im Korngrößenbereich zwischen 0,1 und 2 mm.
Besonders zweckmäßig ist die Verwendung von Feinerz, insbesondere Eisenfeinerz, Zundermaterial, insbesondere Walzenzunder, Gichtstäuben, Rückgut aus der Sinteraufbereitung, metallischen Schleifstäuben und/oder
Metallspänen als metall- und/oder metalloxidhaltiges Feingut.
Erfindungsgemäß enthält das Bindemittel ein kalkstämmiges Material. Erfindungsgemäß besonders geeignete kalkstämmige Materialien sind Kalk, Kalkstein, Branntkalk, gelöschter Kalk, Kalkhydrat, Dolomit, Dolomitkalk, Dolomitbranntkalk Dolomitkalkhydrat und Gemische hieraus.
In manchen Fällen hat es sich als günstig erwiesen, neben dem Bindemittel zusätzliche Verfestigungsstoffe, vorzugsweise anorganische Verdickungsmittel, insbesondere Wasserglas, Zuckerlösung, Aluminiumchromat und/oder Phosphat zuzusetzen. Auf diese Weise kann die Festigkeit des Agglomerats weiter gesteigert werden.
Die Menge der zusätzlichen Verfestigungsstoffe richtet sich nach dem Grad der zu erzielenden Verfestigung. Üblicherweise werden bereits mit dem Zusatz von 0,3 bis 1,5 Gew.% zusätzliche Verfestigungsstoffe bezogen auf das Gemenge aus Feingut und Bindemittel gute Ergebnisse erzielt.
Ferner können dem Gemenge Versatzzusätze zur Erniedrigung der Erhärtungstemperatur zugegeben werden, wie beispielsweise niedrigschmelzende silikatische Stoffe, insbesondere ein Glasmehl und/oder Phonolith.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung wird als Feingut Zwischenkorngrößen enthaltendes Erz im Gemisch mit Sinter Feed eingesetzt. Besonders bevorzugt ist der Anteil an Zwischenkorngrößen enthaltendem Erz im Feingut höher als 30 Gew.%, vorzugsweise höher als 50 Gew.%, noch bevorzugter höher als 70 Gew.%, und insbesondere höher als 90 Gew.%, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge an Feingut .
Für den Einsatz im Hochofen haben sich durch einen Sintervorgang hergestellte Agglomerate als besonders geeignet erwiesen. Somit stellt die Herstellung eines Sinterguts eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung da. Die Vorteile des Sinterns liegen unter anderem darin, dass die Agglomerate vorreduziert und Glühverluste im Hochofen vermieden werden können.
Der Ablauf des Sintervorgangs ist dem Fachmann bekannt und kann beispielsweise wie folgt aussehen. Es wird zunächst ein Mischgut erzeugt, das Feinerze, KreislaufStoffe, Brennstoff, insbesondere Koksgrus, mineralisches Bindemittel und Sintereigenabsiebung enthält. Dieses Mischgut wird mit Wasser vermischt und auf ein Sinterband geschichtet. Der in der Mischung enthaltene Brennstoff wird beispielsweise durch Erdgas und/oder Gichtgasflammen gezündet. Das unter dem Sinterband befindliche Saugzuggebläse zieht nun die Brennfront durch die Mischung, so dass der Sinterkuchen am Abwurf des Bandes vollständig durchgebrannt ist. Durch die im Prozess entstehende Wärme schmelzen die Feinerze oberflächlich auf, so dass ihre Körner eine feste Verbindung eingehen. Nach dem Brechen des Sinterkuchens wird er gekühlt und klassifiziert. Sogenannter Rostbelag und Sinterrückgut können in der Sinteranlage verbleiben. Der Fertigsinter wird dem Hochofen zugeführt.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Verfestigen der Masse zum Agglomerat durch einen Sintervorgang durchgeführt. Hierzu wird vorzugsweise ein Gemenge, das das Feingut und das mineralische Bindemittel enthält, mit Wasser, üblichen HochofenkreislaufStoffen,
vorzugsweise Pfannenausbruch und/oder Schlacke, Brennstoff, vorzugsweise Koksgrus, vermischt und gegebenenfalls verdichtet. Das hierbei entstandene Gemisch wird anschließend einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur, die unterhalb der Schmelztemperatur des Gemisches liegt, unterworfen, wobei sich ein Sinterkuchen bildet. Durch Brechen des Sinterkuchens kann das erfindungsgemäße Agglomerat erhalten werden.
Praktische Versuche haben ergeben, dass es vorteilhaft ist, wenn beim Sintern die Ausgangsstoffe so gewählt werden, dass wenigstens ein minimaler Zusammenhalt der einzelnen Partikel gegeben ist. Aus diesem Grund ist es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn das eingesetzte Feingut Anteile mit einer Korngröße von weniger als 2 mm, vorzugsweise von 0,05 mm bis 1 mm, vorzugsweise in einer Menge von mindestens 30 Gew.% enthält .
Ein wesentlicher Verfahrensschritt des Sinterns ist die thermische Behandlung der Ausgangsstoffe. Hierbei wird die Masse aus Feingut und Bindemittel gehärtet. Vorzugsweise liegt der Härtung ein Sintervorgang unter Ausbildung einer silikatischen Sintermatrix, die eine Glasphase sowie gegebenenfalls eine kristalline Phase, insbesondere eine mullitische Phase aufweist, zugrunde. Die silikatische Sintermatrix ist vorzugsweise eine glasige Matrix, in die kristalline Partikel eingelagert sind. Bei diesen handelt es sich vorzugsweise um ein Primärmullit .
Der Härtungsvorgang erfolgt vorzugsweise mittels einer thermischen Behandlung bei Temperaturen zwischen 800 und
12000C. Die Haltezeiten bewegen sich vorzugsweise in einem Bereich von weniger als 90 min. Auf diese Weise kann der
mineralische Rohstoff eine Schmelzphase bilden, die vorzugsweise eine glasig erstarrte Sintermatrix mit einem kristallinen Anteil, insbesondere körnigem Mullit oder Primärmullit, ergibt, in die das metall- und/oder metalloxidhaltige Feingut eingebettet ist. Ist eine hohe Porosität der gesinterten Produkte erwünscht, so kann dies auf einfache Weise dadurch bewirkt werden, dass eine Masse mit höherem Wassergehalt dem Sintervorgang unterworfen wird.
Das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte
Sintergut eignet sich hervorragend für die Verwendung als Hochofeneinsatzstoff .
Gute Ergebnisse werden auch mit Agglomeraten erzielt, die im erfindungsgemäßen Verfahren in Form von Pellets, Briketts und/oder Granulaten hergestellt werden.
Für die Herstellung von Pellets kann das Gemenge aus Feingut und Bindemittel mit Wasser und üblichen Pelletisierungszuschlagstoffen vermischt, das hierbei erhaltene Gemisch zu Grünpellets geformt und die Grünpellets in einem Brennvorgang gehärtet werden.
Die Härtung der Pellets kann auch hydraulisch durchgeführt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird dem Gemenge aus Feingut, Bindemittel und Wasser zusätzlich ein hydraulischer Verfestigungsstoff zugegeben, das hierbei erhaltene Gemisch zu Grünpellets geformt und die Grünpellets gehärtet. Selbstverständlich können auch bei der Herstellung von Sintergut hydraulische Verfestigungsstoffe eingesetzt werden.
Als hydraulisches Bindemittel werden vorzugsweise Zement, insbesondere Portlandzement, Portlandzementklinker, Aluminiumoxidzement, Aluminiumoxidzementklinker, Zement, gemischt mit Hochofenschlacke, Zement gemischt mit Flugasche, Zement gemischt mit Borazon und/oder Bentonit, eingesetzt. Dem hydraulischen Bindemittel können auch verschiedene Additive beigemischt werden.
Vorteilhaft an dem Einsatz eines hydraulischen Bindemittels ist, dass auf ein Brennen der Grünpellets verzichtet werden kann. Auf diese Weise können die Herstellungskosten für den Hochofeneinsatzstoff verringert und die Freisetzung von schädlichen Gasen wie beispielsweise SOx und NOx beim Brennvorgang vermieden werden.
Die Herstellung der Pellets kann auf dem Fachmann bekannte Weise in einem Schachtofen, einem Wanderrostofen oder einem Wanderrost-/Drehrohrofen durchgeführt werden.
Um das Zusammenkleben der Pellets, insbesondere im feuchten Zustand, zu verhindern, können die Pellets vor dem Aushärten mit einer Beschichtung versehen werden. Als Beschichtungsmaterialien eignen sich vorzugsweise anorganische Substanzen, beispielsweise Eisenerzpulver. Die Dicke der Beschichtung ist vorzugsweise nicht größer als 0, 5 mm.
Das Vorhandensein von Wasser in der Masse erleichtert die Pelletbildung. Die Massefeuchte sollte jedoch nicht zu hoch sein, da sonst die Oberfläche der Pellets feucht und klebrig wird. Feuchte und klebrige Pellets weisen nämlich oftmals eine nicht genügende Festigkeit auf und zeigen die Neigung,
unter ihrem eigenen Gewicht zusammenzufallen, wodurch die Gasdurchlässigkeit der Pellets verringert wird.
Die Größe der Pellets kann in weiten Bereichen variieren. Als für den Hochofenprozess besonders geeignet haben sich Pellets mit einem Durchmesser von 1 bis 20 mm, vorzugsweise von 3 bis 10 mm, erwiesen.
Die Erfindung betrifft ferner einen Hochofeneinsatzstoff, der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden kann.
Der Hochofeneinsatzstoff kann als einziges metall- und/oder metalloxidhaltiges Material dem Hochofen zugeführt werden. Erfindungsgemäß ist es bevorzugt den Hochofeneinsatzstoff gemeinsam mit weiteren metall- und/oder metalloxidhaltigen
Materialien dem Hochofen zuzuführen. Besonders zweckmäßig ist es, wenn der erfindungsgemäße Hochofeneinsatzstoff einen Anteil von 30 bis 80 Gew.%, vorzugsweise von 40 bis 70 Gew.% und insbesondere von 55 bis 65 Gew.% der Gesamteisenträger für den Hochofenbetrieb ausmacht.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Vormischung zur Herstellung des erfindungsgemäßen Hochofeneinsatzstoffs enthaltend ein metall- und/oder metalloxidhaltiges Feingut und ein mineralisches Bindemittel, das einen mineralischen Rohstoff und ein kalkstämmiges Material aufweist, wobei das metall- und/oder metalloxidhaltige Feingut einen Anteil an Feingut mit einem mittleren Korndurchmesser von unter 1 mm, vorzugsweise von 0,05 mm bis 0,9 mm und insbesondere von 0,1 bis 0,5 mm von mehr als 30 Gew.%, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge des Feinguts aufweist.
Als mineralischer Rohstoff wird vorzugsweise ein Rohstoff eingesetzt, wie er im Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben wurde.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt der Anteil an Feingut mit einem mittleren Korndurchmesser von unter 1 mm, vorzugsweise von 0,05 mm bis 0,9 mm und insbesondere von 0,1 bis 0,5 mm in der erfindungsgemäßen Vormischung mehr als 50 Gew.%, vorzugsweise 70 Gew.% bis 100 Gew.%, noch bevorzugter 80 Gew.% bis 100 Gew.% und insbesondere 90 Gew.% bis 100 Gew.%, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge des Feinguts.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt der Anteil an Feingut mit einem mittleren
Korndurchmesser von über 1 mm, vorzugsweise von über 1 mm bis 3 mm und insbesondere von über 1 mm bis 2 mm in der erfindungsgemäßen Vormischung weniger als 50 Gew.%, vorzugsweise 0 bis 30 Gew.%, noch bevorzugter 0 bis 20 Gew.%, und insbesondere 0 bis 10 Gew.%, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge des Feinguts.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Vormischung 50 bis 99 Gew.%, vorzugsweise 60 bis 90 Gew.%, insbesondere 70 bis 85 Gew.% metall- und/oder metalloxidhaltiges Feingut und 1 bis 20 Gew.%, vorzugsweise 1 bis 15 Gew.%, übliche Zusatzstoffe und mineralisches Bindemittel.
Vorzugsweise sollte der Anteil an mineralischem Bindemittel in der Vormischung 15 Gew.% nicht überschreiten. Auf diese
Weise kann die Menge an im Hochofen anfallender Schlacke gering gehalten werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das mineralische Bindemittel 30 bis 98 Gew.% kalkstämmiges Material und 2 bis 70 Gew.%, vorzugsweise 10 bis 60 Gew.%, mineralischen Rohstoff auf.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Vormischung 0 bis 30 Gew.%
Zusatzstoffe, vorzugsweise Koksgruß, Pfannenausbruch und/oder Schlacken .
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Vormischung zur Herstellung des erfindungsgemäßen Hochofeneinsatzstoffs enthaltend ein metall- und/oder metalloxidhaltiges Feingut und ein mineralisches Bindemittel, das einen mineralischen Rohstoff und ein kalkstämmiges Material aufweist, wobei als mineralischer Rohstoff ein Rohstoff eingesetzt wird, der einen Siliciumoxid-Anteil von wenigstens 40 Gew.%, und einen Feinstkornanteil von weniger als 4 μm von wenigstens 20 Gew.% sowie einen Korngrößenanteil von weniger als 1 μm von mindestens 10 Gew.% aufweist.
Im Bezug auf weitere bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vormischungen wird auf die Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens verwiesen.
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung eines mineralischen Bindemittels, das einen mineralischen Rohstoff und ein kalkstämmiges Material und gegebenenfalls übliche Zusatzstoffe aufweist, zur Herstellung eines Agglomerats, das
als Hochofeneinsatzstoff verwendet wird, wobei als mineralischer Rohstoff ein Rohstoff eingesetzt wird, der einen Siliciumoxid-Anteil von wenigstens 40 Gew.%, und einen Feinstkornanteil von weniger als 4 μm von wenigstens 20 Gew.% sowie einen Korngrößenanteil von weniger als 1 μm von mindestens 10 Gew.% aufweist.
Die erfindungsgemäße Verwendung umfasst sowohl die gemeinsame als auch die getrennte Zugabe von mineralischem Rohstoff und kalkstämmigem Material.
Im Bezug auf weitere bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verwendung wird auf die Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens verwiesen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels näher illustriert .
Es werden fünf verschiedene Sinterbandmischungen (Mischgut 1, 2, 3, 3a, 3b) hergestellt. Zur Herstellung des Mischguts 3a und 3b wird Feingut, das einen definierten Anteil an Zwischenkorngrößen aufweist, mit dem jeweiligen Bindemittel sowie üblichen Sinterhilfsstoffen vermengt und die Massefeuchte eingestellt. Für das erfindungsgemäße Mischgut 3b wird ein mineralischer Rohstoff als Bindemittel verwendet, der einen Siliciumoxid-Anteil von wenigstens 40 Gew.%, und einen Feinstkornanteil von weniger als 4 μm von wenigstens 20 Gew.% sowie einen Korngrößenanteil von weniger als 1 μm von mindestens 10 Gew.% aufweist. Das Mischgut 1, 2 und 3 wird ohne Zugabe von Bindemittel hergestellt. Anschließend wird das Mischgut mit Wasser vermischt und auf ein Sinterband geschichtet. Das Mischgut
weist eine spezifische Gasdurchströmbarkeit auf, die anhand des Druckverlusts eines durch das Mischgut gepressten Luftstroms gemessen werden kann. Ein niedriger Druckverlust zeigt eine gute Gasdurchströmbarkeit an. Eine gute Gasdurchströmbarkeit ist beim Sinterprozess erwünscht, da sie zu einer guten Durchbrennung des Sinterkuchens führt.
In der folgenden Tabelle werden die Druckverluste für das Mischgut 1, 2, 3, 3a, 3b illustriert. Ein Vergleich des Mischguts 1, 2, 3 ergibt, dass eine Erhöhung des Anteils an
Zwischenkorngrößen zu einer Erhöhung des Druckverlusts und zu einer Verringerung der Gasdurchströmbarkeit führt. Ein Vergleich des Mischguts 3, 3a zeigt, dass durch die Zugabe von CaO als Bindemittel eine verbesserte Gasdurchströmbarkeit erreicht werden kann.
Anhand des erfindungsgemäßen Beispiels 3b konnte nachgewiesen werden, dass durch Verwendung des speziellen mineralischen Bindemittels ein Mischgut mit einer besonders guten Gasdurchströmbarkeit erhalten werden kann.
Claims
1. Verfahren zur Herstellung eines Agglomerats, das als Hochofeneinsatzstoff verwendet wird, durch Vermengen eines metall- und/oder metalloxidhaltigen Feinguts, eines mineralischen Bindemittels, das einen mineralischen
Rohstoff und ein kalkstämmiges Material aufweist, und gegebenenfalls üblichen Zusatzstoffen zu einer Masse und Verfestigen der Masse zu einem Agglomerat, dadurch gekennzeichnet, dass als mineralischer Rohstoff ein Rohstoff eingesetzt wird, der einen Siliciumoxid-Anteil von wenigstens 40 Gew.%, und einen Feinstkornanteil von weniger als 4 μm von wenigstens 20 Gew.% sowie einen Korngrößenanteil von weniger als 1 μm von mindestens 10 Gew.% aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als mineralischer Rohstoff ein tonmineralhaltiger Rohstoff eingesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein mineralischer Rohstoff eingesetzt wird, der Magerton aufweist, welcher aus mindestens 60 Gew.% Feinquarz sowie 20 bis 40 Gew.% Kaolinit und gegebenenfalls untergeordneten Glimmern besteht.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein mineralischer Rohstoff eingesetzt wird, der 70 bis 90 Gew.%, vorzugsweise etwa 83 Gew.% Siliciumoxid, 5 bis 20 Gew.%, vorzugsweise etwa 13 Gew.% Aluminiumoxid, 0,2 bis 1,5 Gew.%, vorzugsweise etwa 0,7 Gew.% Fe2O3 und 0,1 bis 1 Gew.%, vorzugsweise etwa 0,4 Gew.% Kaliumoxid, aufweist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Vermengen von Feingut und Bindemittel in einem Mischaggregat erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das metall- und/oder metalloxidhaltige Feingut und das mineralische Bindemittel in einem Mengenverhältnis von 5 zu 1 bis 1000 zu 1 miteinander vermengt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vermengen von Feingut und Bindemittel die Massefeuchte auf einen Wert von 2 bis 20 Gew.% eingestellt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als kalkstämmiges Material Kalk, Kalkstein, Branntkalk, gelöschter Kalk, Kalkhydrat, Dolomit, Dolomitkalk, Dolomitbranntkalk und/oder Dolomitkalkhydrat eingesetzt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als metall- und/oder metalloxidhaltiges Feingut Feinerz, insbesondere Eisenfeinerz, Zundermaterialien, insbesondere Walzenzunder, Gichtstäube, Rückgut aus der Sinteraufbereitung, metallische Schleifstäube und/oder Metallspäne, eingesetzt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet:, dass ein metall- und/oder metalloxidhaltiges Feingut eingesetzt wird, das einen Anteil an Zwischenkorngrößen von mehr als 30 Gew.% aufweist .
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfestigen der Masse zum Agglomerat durch einen Sintervorgang durchgeführt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass dem Gemenge aus Feingut und
Bindemittel übliche Sinterzusatzstoffe, insbesondere Koksgruß, Pfannenausbruch und/oder Schlacke zugesetzt werden .
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Sintervorgang folgende Schritte umfasst :
- Vermischen von Feingut, mineralischem Bindemittel, Wasser, üblichen HochofenkreislaufStoffen und
Brennstoff unter Bildung eines Gemischs;
- Wärmebehandeln des Gemischs bei einer Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur des Gemischs, wobei sich ein Agglomerat in Form eines Sinterkuchens bildet.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Sinterkuchen gebrochen wird, wobei ein Agglomerat in Form eines Fertigsinters erhalten wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass Feingut, das Anteile mit einer Korngröße von weniger als 2 mm, vorzugsweise von 0,05 mm bis 1 mm in einer Menge von mindestens 30 Gew.%, enthält, eingesetzt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfestigen der Masse zum Agglomerat durch Pelletisierung durchgeführt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Pelletisierung folgende Schritte umfasst:
Vermischen des Gemenges aus Feingut und Bindemittel mit Wasser und gegebenenfalls üblichen Zuschlagstoffen zu einem Gemisch,
Formung des Gemischs zu Grünpellets,
Härtung der Grünpellets in einem Brennvorgang unter
Bildung eines Agglomerats in Form von Pellets.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung der Pellets in einem Schachtofen, einem Wanderrostofen oder einem Wanderrost-/Drehrohrofen durchgeführt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Pelletisierung folgende Schritte umfasst: Vermischen des Gemenges aus Feingut und Bindemittel mit Wasser und gegebenenfalls üblichen Zuschlagstoffen zu einem Gemisch,
Formung des Gemischs zu Grünpellets, - Hydraulische Härtung der Grünpellets zu einem Agglomerat .
20. Hochofeneinsatzstoff hergestellt durch ein Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19.
21. Vormischung zur Herstellung eines Hochofeneinsatzstoff nach Anspruch 20 enthaltend ein metall- und/oder metalloxidhaltiges Feingut und ein mineralisches Bindemittel, das einen mineralischen Rohstoff und ein kalkstämmiges Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das metall- und/oder metalloxidhaltige Feingut einen Anteil an Feingut mit einem mittleren Korndurchmesser von unter 1 mm von mehr als 30 Gew.%, aufweist.
22. Vormischung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Vormischung 50 bis 99 Gew.% an metall- und/oder metalloxidhaltigem Feingut und 1 bis 20 Gew.% an üblichen Zusatzstoffen und mineralischem Bindemittel enthält.
23. Vormischung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass das mineralische Bindemittel 30 bis 98 Gew.% kalkstämmige Materialien und 2 bis 70 Gew.% mineralischen Rohstoff aufweist.
24. Vormischung nach einem der Ansprüche 21 bis 23 dadurch gekennzeichnet, dass die Vormischung 0 bis 30 Gew.% Zusatzstoffe, vorzugsweise Koksgruß, Pfannenausbruch und/oder Schlacken enthält.
25. Vormischung nach einem der Ansprüche 21 bis 24 dadurch gekennzeichnet, dass der mineralische Rohstoff einen
Siliciumoxid-Anteil von wenigstens 60 Gew.%, vorzugsweise von wenigstens 75 Gew.%, und einen Feinstkornanteil von weniger als 2 μm von wenigstens 40 Gew.% aufweist, wobei der Korngrößenanteil von weniger als 0,5 μm mindestens 25 Gew.% beträgt.
26. Vormischung nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der mineralische Rohstoff Magerton enthält, welcher aus mindestens 60 Gew.% Feinquarz sowie 20 bis 40 Gew.% Kaolinit und gegebenenfalls untergeordneten Glimmern besteht.
27. Vormischung nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der mineralische Rohstoff 70 bis 90 Gew.%, vorzugsweise etwa 83 Gew.% Siliciumoxid, 5 bis 20 Gew.%, vorzugsweise etwa 13 Gew.% Aluminiumoxid, 0,2 bis 1,5 Gew.%, vorzugsweise etwa 0,7 Gew.% Fe2Ü3 und 0,1 bis 1 Gew.%, vorzugsweise etwa 0,4 Gew.% Kaliumoxid, aufweist.
28. Verwendung eines Gemischs enthaltend ein mineralisches Bindemittel, das einen mineralischen Rohstoff und ein kalkstämmiges Material aufweist, und gegebenenfalls übliche Zusatzstoffen zur Herstellung eines Agglomerats , das als Hochofeneinsatzstoff verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass als mineralischer Rohstoff ein
Rohstoff eingesetzt wird, der einen Siliciumoxid-Anteil von wenigstens 40 Gew.%, und einen Feinstkornanteil von weniger als 4 μm von wenigstens 20 Gew.% sowie einen
Korngrößenanteil von weniger als 1 μm von mindestens 10 Gew.% aufweist.
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