FI101810B - Menetelmä rautaoksidipitoisten aineiden sintraamiseksi sintrauskoneess a - Google Patents

Description

101810

Menetelmä rautaoksidipitoisten aineiden sintraamiseksi slntrauskoneessa

Keksintö koskee menetelmää rautaoksidipitoisten 5 aineiden sintraamiseksi slntrauskoneessa, jolloin kiinteää polttoainetta sisältävä sintrausseos laitetaan sintrausko-neeseen, slntrausseoksen pinta sytytetään, slntrausseoksen läpi johdetaan happipitoisia kaasuja, osa savukaasusta johdetaan happipitoisia kaasuja sisältävän vahvistuksen 10 jälkeen takaisin happipitoiseksi kiertokaasuksi Ja toinen osa savukaasua johdetaan pois jätekaasuna.

Rautaoksidipitoisten aineiden, erityisesti rautamalmien tai rautamalmikonsentraattien, sintraus tapahtuu sintrauskoneissa. Sintrausseos, joka koostuu rautamalmis-15 ta, palautetusta aineksesta, kiinteästä polttoaineesta ja lisäaineista, panostetaan sintrauskoneeseen ja ainekerrok-sen pinnalla oleva polttoaine sytytetään sytytysuunin alla. Sen jälkeen sintrauskerroksen läpi imetään ilmaa ja sintrausvyöhyke vaeltaa ylhäältä ala sintrauskerroksen 20 läpi. Sintrauskoneen yläpään alla olevista tuulilaatikois- ta jätekaasu imetään kaasunkeräysputkeen ja johdetaan puhdistuksen jälkeen ilmaan. Sintraustapahtuma vaatii lämmönsiirtoa kuuman palamiskaasun ja kylmän kiintoaineen välillä. Kilntoainemäärät ja ilmamäärät ovat lämpöekvivalentte-25 ja. Tämä lämmönvaihto vaatii suuria ilmamääriä ja siten jätekaasumääriä. Ilman hapesta käytetään vain osa. Lisäksi savukaasu sisältää sintrausseoksesta höyrystynyttä vettä, polttoaineen poltosta ja kalsinointitapahtumista peräisin olevaa hiilidioksidia ja rikin - peräisin pääasiassa käy-30 tetystä koksista ja hiilestä - polttamisesta tulevia rikin oksideja, hiilimonoksidia epätäydellisestä palamisesta, erilaisia muita kaasumaisia tuotteita ja sivusta pääsevää ilmaa sekä ilmaa, joka joutuu savukaasuun käyttämättömänä arinavaunun sivuseiniltä panoksen välistä.

35 2 101810

Lisäksi savukaasu kuljettaa mukanaan pölyä. Savu-kaasumäärä on noin 1000 Nm3 tonnia kohti sintrausseosta tai noin 1 000 000 Nm3 tunnissa 400 m2:n sintrauskoneella.

Sintraustapahtuma tapahtuu panoksen läpi imetyn 5 ilman vaikutuksesta panoksen ohuissa horisontaalisissa kerroksissa ja vaeltaa palorintaman mukana ylhäältä alas läpi panoksen, niin että sintteri koostuu erittäin huokoisesta materiaalista. Jos tämä sintrausmalli tulee säilyttää, sintraustapahtumaa ei saa muuttaa, kuten esimer-10 kiksi sulatettaessa tapahtuisi, ja siten suuri savu- kaasumäärä on yksi edellytyksistä sintraustapahtumalle.

Tietty savukaasutilavuuden vähennys voidaan saada aikaan vähentämällä sivusta pääsevää ilmaa.

Lisäksi ehdotettiin viimeisten imulaatikoiden kuu-15 man savukaasun johtamista takaisin sintrauskoneen etu osaan. Siten savukaasumäärää voidaan vähentää jopa noin 40 prosenttiin asti ("Stahl und Eisen", 99 (1979), vihko 7, sivut 327/333; ΑΙΜΕ, Iron Making Conference Proceedings, voi. 38, Detroit, Mi., 1979, sivut 104/111).

20 JP-hakemusjulkaisusta 52 116 703 tunnetaan sint- rausmenetelmä, jossa ilmakehään ei johdeta lainkaan savukaasua. Sitä varten sintrauskaasun happipitoisuutta kohotetaan ennen johtamista panostuskerrokseen lisäämällä happea ja joko koko savukaasu tai osa siitä johdetaan masuu-25 niin ja toinen osa johdetaan kiertoon. Jos koko savukaasu johdetaan masuuniin, kaasun happipitoisuuden täytyy olla ennen joutumista panoskerrokseen yli 30 %, ja imetty kaa-sumäärä on korkeintaan noin 650 Nm3/tonni sintteriä ja laskee happipitoisuuden kohotessa. Jos vain savukaasun osa-30 virta johdetaan masuuniin ja toinen osa johdetaan sint- rauksen savukaasuna kiertoon, suurin sallittu imetty kaa-sumäärä on happipitoisuudella 17 % myös 650 Nm3/tonni sintteriä ja optimaalisesti 500 Nm3/tonni sintteriä. Happipitoisuuden kohotessa laskee imetty kaasumäärä edelleen.

35 Näillä sallituilla kaasumäärillä saavutetaan kuitenkin 3 101810 huono sintraustulos. Sitä paitsi kaasupuolen liittäminen masuuniin on hyvin ongelmallista ja hapen kulutus on suunnatonta .

Keksinnön perustana on tehtävä vähentää runsaasti 5 savukaasumäärää rautaoksidipitoisten aineiden sintraukses- sa mahdollisimman taloudellisella tavalla ja saada tällöin mahdollisimman hyvä sintterin laatu.

Tämän tehtävän ratkaiseminen tapahtuu keksinnön mukaisesti alussa kuvatulla menetelmällä siten, että jäte-10 kaasuna poistetaan vain sellainen savukaasumäärä, joka vastaa sintrausprosessin aikana muodostunutta kaasumäärää plus vahvistamista varten enemmän happea sisältävän kaasun määrää plus ulkoa tunkeutunutta sivusta pääsevän ilman määrää miinus käytetyn hapen määrää, toinen savukaasun 15 osavirtaus johdetaan takaisin kiertoon ja ennen sintraus- seoksen paineistusta lisäämällä enemmän happea sisältäviä kaasuja vahvistetaan happipitoisuuteen korkeintaan 24 %.

Enemmän happea sisältävät kaasut ovat kaasuja, joiden 02-pitoisuus on suurempi kuin savukaasun 02-pitoisuus.

20 Enemmän happea sisältävinä kaasuina voidaan käyttää ilmaa, hapella rikastettua ilmaa tai teknisesti puhdasta happea. Sintrausprosessin aikana muodostunut kaasu koostuu pääasiassa C02:sta ja CO:sta, joita muodostuu hiilen palaessa, vesihöyrystä, jota muodostuu panostuksessa olevan veden 25 höyrystyessä, ja SOz:sta, jota muodostuu panostuksessa ole vasta rikistä. Sivusta tulevaa ilmaa tulee erityisesti sintrausnauhan alussa ja lopussa. Lisäksi sivusta pääsevää ilmaa voi tulla arinavaunun ja tiivistelistojen välillä oleviin liukutiivisteisiin. Osa hapesta käytetään sintra-30 usprosessissa tapahtuvissa hapetustapahtumissa. Koko savu- kaasumäärästä poistetaan vain sellainen kaasumäärä, joka vastaa näistä tapahtumista tuloksena olevia kaasutilavuuk-sia, ja muu savukaasu johdetaan takaisin kiertoon. Panokseen imetty kaasumäärä, joka koostuu takaisin johdetusta 35 kiertokaasusta ja sekoitetusta enemmän happea sisältävästä 4 101810 kaasusta, on noin 950 - 1200 Nm3/t tuotettua sintteriä. Hapen määrä sekoitetussa kaasussa on noin 30 - 130 Nm3/t tuotettua sintteriä. Poistettavan jätekaasun määrä ja lisättävän, enemmän happea sisältävän kaasun määrä kasvaa 5 lisätyn, enemmän happea sisältävän kaasun 02-pitoisuuden laskiessa. Poistettava määrä on pienimmillään käytettäessä teknisesti puhdasta happea ja suurimmillaan käytettäessä ilmaa, koska ilman mukana tulee suurin osa typpeä, ja lisätystä, enemmän happea sisältävästä kaasusta täytyy pois-10 taa kiertoon tuotu määrä typpeä vastaavana jätekaasumää- ränä. 02-pitoisuuden alempi raja sintterikaasussa - eli vahvistetussa kaasussa, joka virtaa sintrauskoneen panokseen - on noin 8 %. Poistetun jätekaasun määrä on työtavasta riippuen korkeintaan 600 Nm3/t tuotettua sintteriä, 15 jolloin pieniä arvoja voidaan saavuttaa käyttämällä tekni sesti puhdasta happea ja jättämällä pois sivusta pääsevä ilma tai vähentämällä sitä sekä kondensoimalla vesihöyry ja pesemällä C02. Sintrauskoneen yläpäätä peittää kaasuku-pu, johon johdetaan kiertokaasu. Aloitettaessa käytetään 20 ensin ilmaa polttoilmana sytytysuunille ja sintrauskaasu- na, edellä esitettyjä arvosteluperusteita vastaava määrä savukaasua johdetaan pois jätekaasuna ja jäljelle jäävä savukaasu johdetaan takaisin kiertokaasuksi.

Keksinnön edut ovat siinä, että savukaasun määrä 25 vähenee huomattavasti, sen puhdistus tulee siten oleelli sesti halvemmaksi ja parantuu, ja siitä huolimatta tuotetaan erittäin hyvät ominaisuudet omaavaa sintrattua tuotetta .

Yksi suoritusmuoto on se, että suoritetaan kierto-30 kaasun vahvistus happipitoisuuteen 16 - 22 %. Tällä alu eella saadaan hyviä käyttötuloksia sintraustuloksen noustessa verrattuna tavalliseen sintraustulokseen ilman sint-rausilman happirikastusta.

Yksi suoritusmuoto on se, että suoritetaan kierto-35 kaasun vahvistus happipitoisuuteen 18 - 22 %. Tällä alu- 5 101810 eella saadaan erittäin hyviä käyttötuloksia sintraustuloksen noustessa verrattuna tavalliseen sintraustulokseen.

Yksi suoritusmuoto on se, että suoritetaan kierto-kaasun vahvistus happipitoisuuteen 10 - 16 %. Tällä alu-5 eella saadaan hyviä käyttötuloksia sintraustuloksen pysy essä muuttumattomana verrattuna tavalliseen sintraustulokseen, ja hapenkulutus vähenee, koska jätekaasussa poistetaan vähemmän happea.

Yksi suoritusmuoto on se, että kaasukupuun sääde-10 tään sintrausseoksen päällä olevalle, takaisin johdetulle kiertokaasulle vakiopaine, joka on lähellä ilman painetta, ja pidetään vakiona säätämällä poistetun jätekaasun määrää. Ilmaisu "mahdollisimman lähellä ilmanpainetta" tarkoittaa painetta, joka on pienen alipaineen ja pienen yli-15 paineen välillä ilmanpaineen suhteen. Näin estetään sivus ta pääsevän ilman sisään tulo tai minimoidaan se, ja poistettu jätekaasun määrä vastaa aina edellä kuvattuja arvosteluperusteita .

Eräs edullinen suoritusmuoto on se, että sintraus-20 seokseen lisätty kiinteän polttoaineen määrä, joka vastaa kiertokaasuun takaisin johdetun CO:n palamislämpöä, vähenee. Huolimatta suuresta hapen ylimäärästä kiertokaasussa sintrausseoksen hiilen suhteen savukaasu voi sisältää hiilimonoksidia CO määriä, jotka ovat jopa useita prosentte-25 ja. CO-pitoisuuden lämpöarvoa vastaavasti vähennetään ta vallisesti sintrausseoksessa käytetyn koksin määrää. Siten saavutettu koksin säästö voi olla jopa 20 %. Siten vähenee vastaavasti myös savukaasun SOs-pitoisuus, koska rikkiä tulee pääasiassa koksin mukana.

30 Eräs edullinen suoritusmuoto on se, että jätekaasun määrä vähenee, kun H20 kondensoidaan ja/tai C02 pestään ja/tai rikki sidotaan lisäämällä kalkkia. Veden konden-sointi ja C02:n pesu tapahtuu savukaasussa. Rikin sitominen tapahtuu lisäämällä sintrausseokseen tai panoskerrokseen 35 CaO:a tai Ca(OH)2:a. Siten vähenee poistettavan jätekaasun määrä.

6 101810

Eräs suoritusmuoto on se, että kiertokaasu kuumennetaan H2S04:n kastepisteen alittumisen estämiseksi. Siten vältetään varmasti H2S04:n kastepisteen alittuminen ja syö-pymien esiintyminen, jos kaasun lämpötila on lähellä kas-5 tepistettä.

Eräs suoritusmuoto on se, että kondensoitaessa vettä jätekaasusta ensin nostetaan kaasun kastepistettä suihkuttamalla vettä ja sitten suoritetaan kondensointi käyttäen epäsuoraa jäähdytystä.

10 Eräs suoritusmuoto on se, että kiertokaasulle suo ritetaan karkea pölynerotus ennen takaisin johtamista ja erotettu pöly johdetaan takaisin sintrausseokseen. Karkea pölynpoisto suoritetaan mekaanisissa pölynerottimissa kuten sykloneissa tai multikloneissa. Pölynpoisto voidaan 15 suorittaa koko savukaasulle yhdessä, vain kiertokaasulle tai erikseen kiertokaasulle ja jätekaasulle. Siten säästetään kaasuputkia, ja jätekaasun hienopuhdistuksen kuorma vähenee.

• Eräs suoritusmuoto on se, että kaasukuvun etusi- 20 vuilla kiertokaasua käytetään estokaasuna. Kaasukuvun al kuun ja loppuun on asennettu yläosan alle estokaasu-tuuli-laatikot, jotka saavat aikaan panoskerroksen yläpuolelle kaasukupuun pienen ylipaineen. Siten pieni määrä kierto-kaasua virtaa estokaasuna panoskerroksen pinnan ja kaasu-25 kuvun etuseinän alareunan välisen raon läpi. Tällä tavalla välistä pääsevän ilman tunkeutuminen etusivuille estyy.

Eräs suoritusmuoto on se, että savukaasu käsitellään kaasumaisten haitallisten aineiden ja kiintoaineiden poistamiseksi kiertävässä leijukerroksessa, jossa on kiin-; 30 teää sorptioainetta, lämpötiloissa alle 150 °C, edullises ti lämpötiloissa 80 - 60 °C. Sorptioaineina käytetään pääasiassa CaO:a, Ca(OH)2:a, CaC03:a ja dolomiittia. Kiertävän leijukerroksen systeemi koostuu leijukerrosreaktorista, erottimesta kiintoaineen erottamiseksi leijukerrosreakto-35 rista poistetusta suspensiosta - tavallisesti resirkulaa- 7 101810 tiosyklonista - ja leijukerrosreaktoriin johtava palautus-putki erotetulle kiintoaineelle. Savukaasun ja sorptioai-neen sekoituslämpötila leijukerrosreaktorissa säädetään, jos savukaasu ei jo ole vastaavassa lämpötilassa, lisää-5 mällä vettä leijukerrosreaktoriin. Kaasun nopeus leijuker rosreaktorissa säädetään arvoon 1-10 m/s, edullisesti 2 - 5 m/s. Keskimääräinen suspension tiheys leijukerrosreaktorissa on 0,1 - 100 kg/m3, edullisesti 1-5 kg/m3. Sorp-tioaineen keskimääräinen hiukkaskoko on 1 - 100 pm, edul-10 lisesti 5 - 20 pm. Sorptioainekierron määrä tunnissa on vähintään viisinkertainen leijukerrosreaktorin kuilussa olevasta sorptioainemäärästä, edullisesti kolmikymmen -satakertainen. Jäähdytyksen yhteydessä sekoituslämpötila leijukerrosreaktorissa pidetään 5 - 30 °C veden kastepis-15 teen yläpuolella. Vesihöyryn osapaine leijukerrosreakto rissa säädetään vastaavasti 15 - 50 tilavuusprosenttiin vesihöyryä, edullisesti 25 - 40 tilavuusprosenttiin. Sorp-tioaine voidaan laittaa leijukerrosreaktoriin kuivana kiintoaineena tai vesisuspensiona. Sorptio leijukerrosre-20 aktorissa voidaan toteuttaa, niin että samanaikaisesti mukana on kiintoaineista oleva tukikerros, jonka keskimääräinen hiukkaskoko on 100 - 500 pm, jos lisätyn sorptioai-neen keskimääräinen hiukkaskoko on pieni. Kiertävän leiju-kerroksen periaatteelle on tunnusomaista se, että erona 25 "klassiseen" leijukerrokseen, jossa tiivis faasi on selvän tiheyshyppäyksen välityksellä erotettu sen päällä olevasta kaasutilasta, eri tilat ovat ilman määrättyä rajakerrosta. Tiheyshyppäystä tiiviin faasin ja sen päällä olevan pöly-tilan välillä ei ole, mutta reaktorin sisällä kiintoaine-30 pitoisuus kuitenkin laskee koko ajan alhaalta ylös. Reak torin ylemmästä osasta poistetaan kaasu-kiintoaine-suspen-sio. Määriteltäessä käyttöolosuhteita Frouden ja Arkime-. deen lukujen avulla käytössä ovat alueet: 35 θ 101810 7 f g 0,1 s 3/4 . Fr* . ---------- < 10 , ja 0,01 £ Ar < 100 , 5 jolloin pätevät kaavat dR3 . g [ j> k - />g) A r = 2------- ja

10 β 9 · V

2

Fr = ---------- g . dk

Kaavoissa 15 u on suhteellinen nopeus, m/s

Ar on Arkimedeen luku Fr on Frouden luku p g on kaasun tiheys, kg/m3 p k on kiintoainehiukkasen tiheys, kg/m3 20 dk on pallomaisen hiukkasen halkaisija, kg/m3 v on kinemaattinen viskositeetti, m2/s g on gravitaatiovakio, m/s2.

Savukaasun käsittely kiertävässä leijukerroksessa voidaan suorittaa niin, että koko savukaasu, vain kierto-25 kaasu, vain jätekaasu tai kiertokaasu ja jätekaasu käsi tellään erikseen. Käsittely kiertävässä leijukerroksessa suoritetaan erityisesti siksi, että poistettaisiin suuri osa SOx-pitoisuudesta ja pölystä. Kiertävästä leijukerrok-sesta poistettu kuormitettu sorptioaine johdetaan takaisin 30 sintrausseokseen. Sintrattaessa suoritetaan tosin taas osittainen haihdutus, mutta suurin osa sitoutuu sintteriin ja siten poistuu kierrosta. Kiertävässä leijukerroksessa tapahtuvan sorption avulla vältetään suhteellisen yksinkertaisella ja varmalla tavalla SOx-pitoisuuden lisääntymi-35 nen kiertokaasussa ja saadaan aikaan SOz:n poistaminen jä- 9 101810 tekaasusta suurimmaksi osaksi. Lisäksi pöly poistuu suurimmaksi osaksi. Jos on tarpeen, jätekaasulle voidaan suorittaa hienopölynpoisto, esimerkiksi sähköstaattinen kaa-sunpuhdistus.

5 Eräs suoritusmuoto on se, että jätekaasu imetään pois tuulilaatikoista, jotka on asennettu sintrauskoneen alkupään alle. Todettiin, että savukaasujen kuormittuminen erilaisilla haitallisilla aineilla on oleellisesti vähäisempää sintrausnauhan alussa kuin sintrausnauhan seuraavan 10 osan savukaasussa, koska sintrausnauhan alussa panos on vielä ainakin alemmista kerroksista kosteaa ja pidättää siten adsorption, absorption ja suodatuksen vaikutuksesta haitallisia aineita hyvin tehokkaasti. Vasta sintrauspro-sessin edetessä panokseen varastoituneet haitalliset ai-15 neet joutuvat sitten suurena pitoisuutena kiertokaasuun ja johdetaan taas tämän mukana takaisin panokseen. Sellaiset haitalliset aineet ovat sekä kaasumaisia, kuten esimerkiksi S02, S03, HC1 ja HF, ja höyrymäisiä, kuten esimerkiksi ei-rautametallit ja ei-rautametalliyhdisteet, että pöly-20 mäisiä, kuten esimerkiksi kloridit ja fluoridit. Kaasu maisten haitallisten aineiden osuus sintrausnauhan alussa poistetussa jätekaasussa - näiden haitallisten aineiden kokonaispitoisuuden suhteen sintrausnauhan koko savukaasussa - vähenee edellä esitetyssä järjestyksessä. Jos 25 savukaasussa on mukana dioksiineja tai furaaneja, näitä saisi olla mukana savukaasussa sintrausnauhan alussa myös vain hyvin pieninä määrinä ja ne saisivat joutua suurimmaksi osaksi kiertokaasuun, tulla johdetuiksi tämän kanssa takaisin panokseen ja hajota mennessään panoksen palovyö-30 hykkeen läpi. Poistamalla jätekaasu sintrausnauhan alussa saadaan siis poistettavaa kaasua, joka voidaan johtaa joko pölyn poiston jälkeen suoraan ilmakehään tai sen puhdistus epäpuhtauksista on suhteellisen yksinkertaista. Tuulilaa-tikoiden lukumäärä ja sintrausnauhan pituus, josta jäte-35 kaasu poistetaan, valitaan niin, että kulloinkin poistet- 101810 ίο tava jätekaasumäärä muodostuu siinä. Tavallisesti jäte-kaasumäärä muodostuu 10 - 50 prosentin pituudella sint-rausnauhaa koko pituudesta. Ensimmäisten tuulilaatikoiden savukaasun pölypitoisuus koostuu melkein yksinomaan kar-5 keasta pölystä, niin että erotus voi tapahtua jo syklo neilla tai multlkloneilla. Hienopöly syntyy sintrauspro-sessissa kaasumaisena sintrausseoksen polttovyöhykkeestä poistuvien kloridien, erityisesti alkalikloridien, sublimoi tuessa. Tämä hienopöly poistetaan suurimmaksi osaksi 10 panoksessa sintrausnauhan alkualueella käyttäen hyväksi panoksen vielä kosteiden alempien kerrosten suodatusvaiku-tusta. Kiertokaasun pöly poistetaan suurimmaksi osaksi johtamalla takaisin sintrauskerrokseen, eli se liittyy huokoisen sintterirakenteen suureen pintaan ja siten 15 poistuu kierrosta, niin että pölyn poisto kiertokaasusta on hyvin yksinkertaista. Rikkidioksidi SOz täytyy poistaa kiertokaasusta tähän rikastumisen estämiseksi. Tämä voidaan tehdä lisäämällä kalsiumia sisältäviä aineita kuten Ca(0H)2:a tai CaO:a itse panokseen tai poistamalla S02 20 kiertokaasusta panoksen ulkopuolella.

Eräs suoritusmuoto on se, että huomattavalle sintrausnauhan pituudelle, jolle johdetaan takaisin kierto-kaasua, sumutetaan pinnalle kalsium- ja/tai magnesiumhy-droksideja ja/tai oksideja sisältävää liuosta. Erityisen 25 sopivia ovat vesiliuokset, jotka sisältävät Ca(OH)2:a. S02 sidotaan panokseen. Panoksen pituus, jolle rikkiä sitovat aineet sumutetaan pinnalle, ja rikkiä sitovien aineiden määrä määräytyy kulloinkin käytössä olevien suori-tusolosuhteiden mukaan ja ne voidaan määrittää kokeelli-30 sesti. Rikkiä sitovina aineina voidaan käyttää jäteainei ta, jotka saadaan tällä tavalla poistetuksi. Tämä suoritusmuoto tekee mahdolliseksi yksinkertaisen ja taloudellisen S02:n poiston kiertokaasusta.

Eräs suoritusmuoto on se, että sintrausnauhalle 35 laitetaan arinapäällyskerros, joka on kostutettu kalsium- 11 101810 ja/tal magneslumhydroksideista ja/tai oksideista koostuvalla liuoksella. Myös talia tavalla on mahdollista poistaa yksinkertaisesti ja taloudellisesti S02 kiertokaasusta.

Eräs suoritusmuoto on se, että jätekaasu kuumenne-5 taan. Sintrauskoneen alussa poistetulla jatekaasulla on suhteellisen matala lämpötila, n. 50 - 80 °C. Korroosion välttämiseksi seuraavissa puhalluksissa suoritetaan lämmitys sellaiseen lämpötilaan, joka estää seuraavan konden-soitumisen.

10 Eräs suoritusmuoto on se, että sintrausnauhan etu puolella tuleva, sivusta pääsevää ilmaa sisältävä savukaasu johdetaan ensimmäisestä tuulilaatikosta tai tuulilaati-kon ensimmäisestä osasta kiertokaasuun ja jätekaasu poistetaan seuraavasta tuulilaatikosta. Siten saadaan aikaan 15 se, että sivusta pääsevää ilmaa el taas heti poisteta jä- tekaasun kanssa, vaan sitä käytetään hyväksi kiertokaasun happipitoisuuden vahvistamiseen. Tämä työtapa on edullinen, jos kiertokaasun happipitoisuuden vahvistus suoritetaan ilmalla tai ilmalla, jonka happipitoisuutta on hiukan 20 lisätty.

Eräs suoritusmuoto on se, että jätekaasu poistetaan sintrausnauhan tuulilaatikoista, joissa savukaasu sisältää suuria pitoisuuksia haitallisia aineita, ja nämä poistetaan jätekaasusta. Siten saadaan jätekaasua, joka sisältää 25 suurimaan määrän sintrausprosessissa muodostuvia haitalli sia aineita, ja haitallisten aineiden poisto voidaan suorittaa hyvin pienenä kaasut!lavuutena. Tällä tavalla voidaan savukaasusta poistaa selektiivisesti esimerkiksi ei-rautametalleja, erityisesti sinkkiä ja lyijyä ja niiden ; 30 yhdisteitä. Tämä on erityisen edullista, jos sintrausseos • sisältää metallurgisen laitoksen jätteitä kuten konvertte- ripölyjä, sintrauslaitoksen pölyjä jne., koska näissä on suurehkot osuudet ei-rautametalleja.

Eräs suoritusmuoto on se, että kiertokaasun osavir-35 ta vedetään pois sintrausnauhan tuulilaatikoista, joissa 12 101810 savukaasu sisältää suuret pitoisuudet haitallisia aineita, haitalliset aineet poistetaan osavirrasta ja osavirta johdetaan takaisin kiertokaasuun. Myös tällä tavalla haitalliset aineet voidaan poistaa suhteellisen pienistä savu-5 kaasutilavuuksista.

Keksintöä selvennetään esimerkkien avulla.

Esimerkit koskevat 400 m2:n sintrauskonetta, jolla on seuraavat parametrit:

Sintterituotanto 578,3 t/tunti 10 Hapenkulutus 56,9 Nm3/t sintteriä

Vesihöyrynmuodostus 99,7 Nm3/t sintteriä C02-muodostus 79,3 Nm3/t sintteriä CO savukaasussa 1 %

Seuraavassa taulukossa esimerkki nro 1 koskee ta-15 vallista sintrausta ilmalla ja esimerkit 1-6 keksinnön mukaista sintrausta.

Esimerkit 1-3 osoittavat suhteet sintrauskaasun erilaisilla 02-pitoisuuksilla (vahvistettu kiertokaasu).

Esimerkki 4 osoittaa esimerkkiin 2 verrattuna suh-20 teet käytettäessä vähennettyä sivusta pääsevää ilmaa.

Esimerkki 5 osoittaa esimerkkiin 4 verrattuna suhteet käytettäessä jätekaasussa vesihöyrykondensaatiota ja C02-pesuja.

Esimerkki 6 osoittaa esimerkkiin 2 verrattuna suh-25 teet käytettäessä lisätyn runsaasti happea sisältävän kaa sun pienennettyä 02-pitoisuutta.

13 101810 * 5 + o n - Π - r? -r‘ n" 5 2 2 8 8' ? s 8 2 * - " B * *

*·. °. "l °. *. 2 * K ti ri a « - O - » « O

" 2 & ..... ««·.". κ. λ n °- 5

5 ! R 8 Ϊ 1 R;2? " »" K

ψ O Μ Π * id •rl __ ___ «M- W -- 1 | < o n o ► » °- e. *- °- ® s s is i ' S S s I r:sä-ss f» C O N Γ» B*

•o - JL

a c ♦H _ - —————.

- w — 11 1 1 λ: m _ . _ _ »«παοηΝ0 “ λ ·. ί «1, '. 5:-:- : ;· * .· „· „· * ssssf' E g - ► R 2 ” " «O NN»· 4 o n o » « *1 * Λ*"*0·™’·!; 5 2 t 8 i ' g g 2 I ^^'ί; — 2 1 - o e e « « - « Ί “ ". e. , "*

e 3 g " 5 2 n n 2 K

° 5 - - J

ra · h ______—— -—- Z> *j 'i ~ c « 2 -p <#> -H Φ -» Jj m w ι/j Qi —» · --- ii c i . +j «ra <u -^-1 CO +j .—- -—- c-s| -M -M — -<-« P r^· ,'. in d v» ira <#> o p g «o m p'5;^·

S w ^ υ -hmm"·· · · S

,Ν·ί s ί r % ; « f ” 5 · e +j «o a -h -p \ «o -h E p p p g -h ra <ra «o p ^ <o >ra m s _> 5 *z ^•agE-Hc^ee p tJ 5

l“ o-PBÄ_P» I “ J

»ra <n -h »ra -p o 5s 'ra \ o g 01 r-s^s % sv * * *

O ]g ί S '«3 '2 ra S) s c S«enB

u § in in -H o c »ra ra -h ra '2 M M

c m ra >ra »ra o «o m «o s -n 2 S 5 -H S JS 'S, <3 S & §3rara°*****§rt

M MW Q<wi7 W-P S'S'S

2 ra p(Ö3nJ>iOP3<^'rj Siil i ?s-i?stiisjss 3S3SI »lii e jj 4J -P a ra «e i ? w ra p m S»» ’S & g -5 I ^ “ °n ra o m -h ra «m cm n o o -h cm o 14 101810

Seuraavissa esimerkeissä 7 - 9 on annettu parametrit ilman lisäämiselle runsaasti happea sisältäväksi kaasuksi. Kaasumäärät on esitetty yksikköinä Nm3/t tuotettua sintteriä.

5

Esimerkki 789

Imetty kaasumäärä 1165 1165 1165

Imetyn kaasun 02 (%) 12 14 16 ^ Lisätty 02-niäärä -

Lisätty ilmamäärä 385,45 474,48 600

Savukaasumäärä 1488,53 1489,4 1488,5

Poistettava määrä 610,51 700,12 825,03 15 % alkuperäisestä määrästä 40,14 46,03 54,24

Savukaasun koostumus, %: 02 7,55 9,19 10,86 H~0 16,38 14,14 12,0 20 C02 12,82 11,07 9,4 N2 63,25 64,60 66,76 CO 1,0 1,0 1,0 25 C02 imetyssä kaasussa, % 8*6 6,65 4,6 11,0 8,5 5,8 N2 68,5 70,46 73,1 ro -11 - 0,7 0,6 0,5 30 15 101810

Kuten esimerkeistä käy ilmi, seuraavat lainalaisuudet ovat olemassa: 1. samalla sintrauskaasun 02-pitoisuudella a) jätekaasun määrä lisääntyy, kun 02-pitoisuus li- 5 sätyssä enemmän happea sisältävässä kaasussa laskee b) lisättävän 02:n määrä kasvaa tonnia kohti tuotettua sintteriä, kun 02-pitoisuus kasvaa lisätyssä enemmän happea sisältävässä kaasussa 2. samalla jätekaasun määrällä lisääntyy lisättävän 10 02:n määrä tonnia kohti tuotettua sintteriä, kun 02-pitoi- suus kasvaa lisätyssä enemmän happea sisältävässä kaasussa ja 02-pitoisuus kasvaa sintrauskaasussa 3. samalla 02-pitoisuudella lisätyssä enemmän happea sisältävässä kaasussa laskee jätekaasun määrä ja lisättävä 15 02-määrä tonnia kohti tuotettua sintteriä, kun 02-pitoisuus sintrauskaasussa laskee 4. samalla 02:n lisäyksellä jätekaasun määrä kasvaa, kun sintrauskaasun 02-pitoisuus kasvaa ja lisätyn enemmän happea sisältävän kaasun 02-pitoisuus laskee.

20 Seuraavissa esimerkeissä 10 ja 11 otetaan huomioon esimerkit 3 ja 7.

Esimerkki 10

Poistettu jätekaasumäärä oli 304,7 Nm3/t sintteriä.

Tämä kaasumäärä poistetaan 12 prosentin matkalla sintraus-• 25 nauhan pituudesta laskettuna imuosan alusta. Jätekaasu sisälsi 7,1 % koko savukaasuun muodostuvasta S02:määrästä ja 2,6 % koko savukaasuun muodostuvista klorideista.

Esimerkki 11

Poistettu jätekaasumäärä oli 610,51 Nm3/t sintteriä.

30 Tämä kaasumäärä poistetaan 36 prosentin matkalla « sintrausnauhan pituudesta laskettuna Imuosan alusta. Jäte-kaasu sisälsi 14,2 % koko savukaasuun muodostuvasta S02:n -määrästä ja 9,1 % koko savukaasuun muodostuvista klorideista.

35 16 101810

Kuvassa on esitetty S02:n ja kloridien massavirran jakauma eräässä käyttötapauksessa. Jokainen mittauspiste osoittaa haitallisten aineiden osuuden prosentteina kussakin sintrauskoneen tuulilaatikossa laskettuna koko jäte-5 kaasussa muodostuvien haitallisten aineiden suhteen (100 %).

Claims (19)

101810

1. Menetelmä rautaoksidipitoisten aineiden slntraa-miseksi sintrauskoneessa, jolloin kiinteää polttoainetta 5 sisältävä sintrausseos laitetaan sintrauskoneeseen, sint- rausseoksen pinta sytytetään, sintrausseoksen läpi johdetaan happipitoisia kaasuja, osa savukaasusta johdetaan runsaasti happea sisältäviä kaasuja lisäämällä suoritetun vahvistuksen jälkeen takaisin happipitoiseksi kiertokaa-10 suksi ja toinen osa savukaasua johdetaan pois jätekaasuk- si, tunnettu siitä, että jätekaasuna poistetaan vain sellainen savukaasumäärä, joka vastaa sintrausproses-sin aikana muodostunutta kaasumäärää plus vahvistamista varten lisätyn enemmän happea sisältävän kaasun määrää 15 plus ulkoa tunkeutunutta sivusta pääsevän ilman määrää miinus käytetyn hapen määrää, toinen savukaasun osavirtaus johdetaan takaisin kiertokaasuksi ja ennen sintrausseoksen paineistusta lisäämällä enemmän happea sisältäviä kaasuja vahvistetaan happipitoisuuteen korkeintaan 24 %.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiertokaasun vahvistus suoritetaan happipitoisuuteen 16 - 22 %.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiertokaasun vahvistus suori- 25 tetaan happipitoisuuteen 18 - 21 %.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiertokaasun vahvistus suoritetaan happipitoisuuteen 10 - 16 %.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen mene- 30 telmä, tunnettu siitä, että kaasukuvussa sääde tään sintrausseoksen päällä olevalle takaisin johdetulle kiertokaasulle lähellä ilmanpainetta oleva vakiopaine ja . pidetään vakiona säätämällä poistetun jätekaasun määrää.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen mene- 35 telmä, tunnettu siitä, että vähennetään sintraus- 101810 seokseen lisättyä kiinteää polttoainetta sellainen määrä, joka vastaa kiertokaasussa takaisin johdetun hiilimonoksidin CO palamislämpöä.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen mene- 5 telmä, tunnettu siitä, että jätekaasun määrää vähennetään kondensoimalla vettä H20 ja/tai pesemällä hiilidioksidi C02 ja/tai sitomalla rikki kalkinlisäyksen avulla.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen mene- 10 telmä, tunnettu siitä, että kiertokaasua kuumen netaan H2S04:n kastepisteen alittamisen estämiseksi.

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kondensoitaessa vettä H20 jätekaasusta kohotetaan ensin kaasun kastepistettä ruis- 15 kuttamalla vettä ja sitten kondensointi tapahtuu käyttäen epäsuoraa jäähdytystä.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiertokaasulle suoritetaan ennen takaisin johtamista karkea pölynerotus ja 20 erotettu pöly johdetaan takaisin sintrausseokseen.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasukuvun etusivuilla käytetään kiertokaasua estokaasuna.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-11 mukainen me- 25 netelmä, tunnettu siitä, että savukaasu käsitel lään kaasumaisten haitallisten aineiden ja kiintoaineiden poistamiseksi kiertävässä leijukerroksessa, jossa on kiinteitä sorptioaineita, lämpötiloissa alle 150 °C, edullisesti 80 - 60 °C.

13. Jonkin patenttivaatimuksen 1-12 mukainen me netelmä, tunnettu siitä, että jätekaasu poistetaan tuulilaatikoista, jotka on sijoitettu sintrauskoneen alkuosan alle.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, 35 tunnettu siitä, että huomattavalle sintrausnauhan 101810 pituudelle, jolle johdetaan takaisin kiertokaasua, sumutetaan pinnalle kalsium- ja/tai magnesiumhydroksideja ja/tai oksideja sisältävää liuosta.

15. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, 5 tunnettu siitä, että sintrausnauhalle laitetaan arinapäällyskerros, joka on kostutettu kalsium- ja/tai magnesiumhydroksideista ja/tai oksideista koostuvalla liuoksella.

16. Jonkin patenttivaatimuksen 13 - 15 mukainen 10 menetelmä, tunnettu siitä, että jätekaasua kuu mennetaan .

17. Jonkin patenttivaatimuksen 13 - 16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sintrausnauhan etupuolelta tuleva, sivusta pääsevää ilmaa sisältävä savu- 15 kaasu johdetaan ensimmäisestä tuulilaatikosta tai tuuli- laatikon ensimmäisestä osasta kiertokaasuun ja jätekaasu poistetaan seuraavista tuulilaatikoista.

18. Jonkin patenttivaatimuksen 1-12 mukainen me- : netelmä, tunnettu siitä, että jätekaasu poiste- 20 taan sintrausnauhan tuulilaatikoista, joissa savukaasu sisältää suuria pitoisuuksia haitallisia aineita, ja nämä poistetaan jätekaasusta.

19. Jonkin patenttivaatimuksen 1-17 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiertokaasun osa- 25 virta poistetaan sintrausnauhan tuulilaatikoista, joissa savukaasu sisältää suuria pitoisuuksia haitallisia aineita, haitalliset aineet poistetaan osavirrasta ja osavirta johdetaan takaisin kiertokaasuun. 101810