FI88622C - Foerfarande foer termisk reduktion av agglomererade metallurgiska matningsmaterial - Google Patents

Description

1 88622

Menetelmä agglomeroitujen metallurgisten syöttömateriaa-llen termiseksi pelkistämiseksi Tämä keksintö koskee agglomeroltujen metallurgis-5 ten syöttömateriaalien kiinteässä tilassa tehtävää termistä pelkistystä, tarkemmin määriteltynä agglomeroituja metallurgisia syöttömateriaaleJa, joiden yhteydessä pelkistettävä materiaali hienonnetaan ja sekoitetaan kiinteän pelkistimen ja mahdollisesti tarvittavien sulatus-10 aineiden ja muiden lisäaineiden kanssa ennen agglomeroin-tia.

Tarkemmin määriteltynä, muttei yksinomaan, keksintö koskee kromioksideja, rautaoksideja, kuten hematiit-tia, ja niiden seoksia, mangaanioksidia, vanadiinioksi-15 dia tai mitä tahansa muuta hiilellä termisesti pelkistettävissä olevaa oksidia sisältävien agglomeroltujen syöttömateriaalien pelkistämistä käyttämällä hiilipitoista pelkistintä, kuten hiiltä, edullisesti antrasiitin, kasvi- tai eläinhiilen tai muun hiilipitoisen pelkistimen 20 muodossa, vaiheessa, jota tavallisesti kutsutaan esipel-kistykseksi, ennen sulatuksen ja kuonan ja metallin erotuksen tekemistä sopivassa uunissa.

Pelkistettävän agglomeroidun hienojakoiseksi hienonnetun oksidimateriaalin kiinteässä tilassa tehtävässä 25 pelkistyksessä tämä agglomeroitu materiaali saatetaan yhdessä hiilipitoisen pelkistimen ja mahdollisesti tarvittavien sulatusaineiden ja muiden lisäaineiden kanssa polttoprosessin savukaasujen vaikutuksen alaiseksi niiden kuumentamiseksi ja/tai pelkistämiseksi. Tällaiset savu-30 kaasut sisältävät vaihtelevina osuuksina hiilimonoksidia ja hiilidioksidia ja voivat jopa sisältää vapaata happea. Kaasun koostumus voi vaikuttaa vakavasti haitallisesti pelkistysreaktion tehokkuuteen.

Erityisesti saattaa tapahtua pellettien sisältä-35 män hiilipelkistimen hapettumista seurauksena reaktiosta 2 38622 prosessikaasujen sisältämän hiilidioksidin kanssa, jolloin syntyy hiilimonoksidia niin kutsutussa Boudouard-reaktiossa.

5 C(pelletlt) + C02 ^- 2 CO

(prosessikaasut) Tästä reaktiosta on kahdenlaisia seurauksia. Toisaalta hiilen poistuminen pelleteistä vähentää potentiaa-10 lisen pelkistimen määrää, joka on käytettävissä pelletissä olevan kromiitin tai rautaoksidin sisältämän kromi- ja rautaspesieksen esipelkistykseen ja metallisointiin, ja toisaalta muodostuu epätäydellisesti palanutta kaasua (hiilimonoksidia), joka täytyy joko johtaa muualla pol-15 tettavaksi käytettävissä olevan vapaan ja termokemialusen energian hyödyntämiseksi tai poistaa jätteiden mukana.

Lisäksi voi tapahtua metallisoidun ferrokromin takai sinhapettumista, kun olosuhteet tulevat vähemmän pel-20 kistäviksi pelletissä hiilen hapettuessa. Hapettunut ferrokromi tunnistetaan usein mikrorakenteessa seskvioksidi-liistakkeiden (Al203*Cr203) läsnäolosta Jäljellä olevien metallihelmien rinnalla.

Tämän keksinnön päämääränä on saada aikaan mene-25 telmä, jolla tällaisen Boudouard-reaktion, joka tapahtuu hiilen ja agglomeroidun materiaalin kanssa läheisessä kosketuksessa olevien prosessikaasujen välillä, haitallisia vaikutuksia voidaan vähentää ainakin mitattavissa olevassa määrin.

30 Keksintö koskee menetelmää agglomeroidun metallur gisen syöttömateriaalin pelkistämiseksi kiinteässä tilassa, joka materiaali koostuu hienonnetun pelkistettävän materiaalin ja hienonnetun kiinteän pelkistimen seoksesta. Menetelmälle on tunnusomaista, että agglomeroidut ma-35 teriaaliyksiköt päällystetään materiaalikerroksella, joka 3 38622 valitaan siten, että se ainakin estää kosketuksen agglo-meraatin komponenttien ja sen kuumentamiseen käytettävien kuumennuskaasujen sellaisen mahdollisen komponentin välillä, joka voi reagoida haitallisella tavalla sen kans-5 sa, jolloin mainitun kerroksen muodostava materiaali on hienonnettu metalli, lejeerinki, metallikarbidi, lejee-rinkikarbidi tai niiden seos, jolloin mainittu kerros on luonteeltaan oleellisesti metallinen.

Tämän keksinnön lisäpiirteiden mukaisesti pelkis-10 tys on esipelkistysvaihe, joka toteutetaan lämpötilassa 1200 - 1500, edullisesti noin 1300°C; agglomeraatti on missä tahansa sopivassa muodossa, kuten pelletteinä, bri-ketteinä tms; pelkistettävä materiaali on kromin, raudan tai molempien hienojakoinen oksidi, erityisesti kromiit-15 timalmi; pelkistin on hiilipitoinen pelkistin, erityisesti antrasiitti, kivihiili, koksi tai eläin- tai kasvihii-li; agglomeraatti sisältää mahdollisesti tarvittavia su-latuslisäaineita; agglomeraattiyksiköitä peittävä materiaali on luonteeltaan joko puhtaasti metallinen tai si-20 sältää vähintään 50 m-% metallista materiaalia oksidi- päällystysmateriaalin joukossa; ja kuumennus tehdään pro-sessikaasuissa, jotka sisältävät: 0-100 % C02:n ja CO:n seosta, jossa suhde C02:C0 on vähintään 1:1 ja mahdollisesti 3:1 tai vielä suurempi; 25 0-100 % ilmaa, happea tai niiden seosta; loppuosan koostuessa muista palamistuotteista, typestä ja epäpuhtauksista.

On huomattava, että olemassa olevat menetelmät ovat jossakin määrin rajoitettuja tässä suhteessa. Vier-30 touuneja käytetään yleensä C02:C0-suhteella noin 2:1, kun . . taas kuilu-uunia käytetään C02:C0-suhteella noin 1:10.

Tämän keksinnön mukaista menetelmää voidaan puolestaan käyttää C02:CO-suhteeseen 3:1 tai jopa 100:1 asti. Tämä antaa mahdollisuuden käyttää prosessikaasua, joka sisäl-35 tää suuria määriä C02:a happiylimäärän (ilmaylimäärän) 4 € θ 622 joko ollessa läsnä tai liman sitä, ja mahdollistaa kuu-mennuspolttoalneen täydellisen palamisen suojaten samalla pelklstintä.

Metallimateriaali on edullisesti ferrokromi, kro-5 mirautalejeerinki tai muu rautalejeerinki tai ferrokromin, rauta-kromilejeeringin tai muun rautalejeeringin ja oksidipäällystysmateriaalin, kuten andalusiitin, seos. Monia näistä materiaaleista on kätevästi saatavana sopivissa halvoissa muodoissa; esimerkiksi ferrokromijätettä 10 syntyy normaalina tuotteena ferrokromin sulatusprosess-eissa.

Päällysteen muodostamiseen käytettävä materiaali on tavallisesti hienojakoinen, ja siihen voidaan sekoittaa soveltuvaa sideainetta, ennen kuin siitä muodostetaan 15 kerros agglomeraattiyksiköiden pinnalle. Tällainen kerros voidaan muodosjaa kätevästi esimerkiksi kuljettamalla pneumaattisesti hienojakoista materiaalia ja suihkuttamalla se agglomeraatin pinnalle tai yksinkertaisesti lisäämällä päällystysmateriaali tavanomaiseen pelletointi-20 laitteeseen yhdessä ennalta muodostettujen pellettien kanssa, jolloin agglomeraatti on pellettien muodossa. Päällysteitä voidaan muodostaa millä tahansa kätevällä keinolla, esimerkiksi upottamalla agglomeraatti lietteeseen tai levittämällä pölymäistä päällystettä pinnalle.

25 Päällystekerroksen paksuus on edullisesti korkein taan noin 1,5 mm ja edullisimmin korkeintaan noin 1 mm. Päällystysmateriaalin määrä on joka tapauksessa tavallisesti korkeintaan 50 m-% päällystetyn pelletin kokonaismassasta, ja se on tavallisesti suuruusluokkaa 15-20 %, 30 edullisesti noin 10 %.

Kun kyseessä ovat ennalta muodostetut agglomeraa-tit, jotka sisältävät kromiittia ja hiilipitoista pelkis-tintä (kuten antrasiittiä) ja sulatusaineita, ovat tähän mennessä tehtyjen tutkimusten perusteella edullisia pääl- 35 lystemateriaaleja hienojakoiset ferrokromit, joihin 5 B 8 6 2 2 on sekoitettu sopivaa sideainetta, tai niiden seokset ok-sidimateriaalin, nimittäin tulenkestävien oksidien ja an-dalusiitin kanssa, joihin on yhdistetty sideainetta, joka on edullisesti bentoniittisavi.

5 Muita kinoksidimateriaaleja voitaisiin käyttää.

Tällaisiin materiaaleihin kuuluvat levymäinen alumiini-oksidi, portland-sementti, käytetty alumiinisilikaatti-tiili ja tulenkestävät alumiinisilikaattisementit.

Tähän mennessä tehdyt kokeet ovat osoittaneet, et-10 tä päällystemateriaaliseos täytyy valita huolellisesti, koska jotkut materiaalit toimivat paremmin kuin toiset ja joistakin on vaikea muodostaa agglomeraattiyksiköille yhtenäinen kerros, jossa ei esiinny liiallista halkeilua tai kuoriutumista tai muita haitallisia ilmiöitä agglome-15 raatin käsittelyn aikana, kuten esimerkiksi sulamista.

Puhtaasti metallisten päällysteiden, kuten ferrokromin, yhteydessä ei kuitenkaan yleensä esiinny tällaisia vaikeuksia.

Tämän keksinnön toiminnan osoittamiseksi esitetään 20 seuraavassa muutamien valittujen kokeiden tuloksia viitaten liitteenä oleviin piirroksiin.

Piirustuksissa kuviot 1 ja 2 ovat molemmat käyriä, jotka kuvaavat erikseen raudan (Fe) ja kromin (Cr) metallisoitumista, 25 kun pelletoitua kromiittisyöttömateriaalia, jolla ei ole tämän keksinnön mukaista päällystettä, on käsitelty 180 min lämpötilassa 1300°C kaasuatmosfäärissä, joka koostuu hiilidioksidista ja hiilimonoksidista, joiden osuudet vaihtelevat; 30 kuvio 3 on samankaltainen graafinen esitys, jossa tämän keksinnön mukaisia päällystettyjä pellettejä kuumennetaan kuvion 2 mukaisten hiilimonoksidi- ja hiilidi-oksidiosuuksien läsnäollessa; ja kuvio 4 on käyrä, joka kuvaa pellettien, jotka si-35 sältävät hematiitin ja antrasiitin seosta ja jotka on 6 88622 päällystetty ferrokromilla, metallisoitumista (%) lämpötilan funktiona kuumennettaessa niitä 180 min 100 % C02 sisältävässä atmosfäärissä.

Aluksi tehtiin kokeita kahdella jonkin verran eri-5 laisella kromiittimalmia ja hienojakoista antrasiittipel-kistintä sisältävällä koostumuksella joissa kromiitin, antrasiitin ja sulatusaineiden hiukkaskoko oli sellainen, että noin 75 % läpäisi 74 pm:n (ts 200 meshin) seulan. Nämä kaksi koostumusta esitetään yksityiskohtaisesti tau-10 lukossa 1, ja huomattaneen, että ne sisältävät sulatusai-neina graniittia ja fluorisälpää, joiden on havaittu edistävän kromiitin pelkistymistä ja joita on kuvattu yksityiskohtaisesti patentissamme nro 87/5774, jonka otsikko on "Menetelmä kromiitin pelkistyksen edistämiseksi".

15 Näiden pellettien ei kuitenkaan tarvitse välttämättä sisältää sulatusaineita päällysteiden tehokkaan toiminnan kannalta.

Koostumukset sekoitettiin pyörittämällä niitä muo-virummuissa, joissa oli kevyitä kuulia. Sitten muodostet-20 tiin pellettejä lautaspelletointilaitteella lisäämällä määrätty määrä vettä, minkä jälkeen tehtiin 2-12 tunnin kuivaus ilmassa ja noin 12 tunnin kuivaus uunissa lämpötilassa 110°C.

7 88622

Taulukko 1

Pellettikoostumukset (massaprosentteina ja osuuksina koostumuksissa)

Koostumus 1 Koostumus 2 5 % (osaa) % (osaa)

Mooinooi-kromiittia 65,4 (100) 56,6 (100)

Grinaker-antrasiittia 19,6 (30) 28,3 (50)

Graniittia 9,8 ) 8,5 )

Fluorisälpää 3,3 J (20) 2,8 j (20) -*-0 Bentoniittia 1,9 3,8 + kosteutta (%) 10,1 11,8

Huom. Suluissa olevat luvut Ilmoittavat antrasiitin osuuden sulatusaineiden kokonaisosuuden kromiittiin nähden (100) Päällystämättömiä pellettejä kuumennettiin sitten isotermisesti erilaisissa hiilimonoksidista ja hiilidioksidista koostuvissa kaasuseoksissa lämpötilassa 1300°C, ja seurattiin prosessia on-line-tietojenrekiste-20 röintilaitteella. Käytetyt erilaiset kaasuseokset ovat seuraavat: .·... CO (tilavuus-%) 100 95 85 75 50 25 0 ‘ C02 (tilavuus-%) 0 5 15 25 50 75 100 ja tulokset esitetään graafisesti kuvioissa 1 ja 2 mai-25 nituille kahdelle pellettikoostumukselle, kun niitä oli kuumennettu 180 min edellä mainituissa kaasuatmosfääreis- sä. Havaittaneen, että kummassakin tapauksessa sekä rau dan että kromin metallisoituminen oli äärimmäisen vähäis- tä kaasukoostumuksissa, jotka sisälsivät vähemmän kuin 30 noin 60-70 % hiilimonoksidia (ts enemmän kuin noin 30-40 % hiilidioksidia), verrattuna tapaukseen, jossa käytettiin hiilimonoksidipitoisuutta 100 %.

;· Edellä kuvatun koostumuksen 1 mukaisia pellettejä päällystettiin sitten kahdella erilaisella materiaalilla 35 tämän keksinnön toimimisen testaamiseksi. Päällystysker- 8 88622 roksina tutkittiin seuraavia materiaaleja: (i) 98 m-% puhdasta hienojakoista ferrokromia (75 %<74 ^,um) ja 2 m-% bentoniittisideainetta; ja (ii) 56 m-% puhdasta hienojakoista FeCr, 38 m-% andalu- 5 siittia ja 6 m-% bentoniittisavisideainetta.

Kaikki päällystetyt pelletit valmistettiin samasta erästä tavanomaisen koostumuksen 1 mukaisia pellettejä, jotka luokitettiin suurin piirtein raekokoon 9 mm päällystyspaksuuden vaihteluiden minimoimiseksi.

10 Päällystysmateriaalit esisekoitettiin, kun se oli tehtävissä, ja lisättiin asteittain luokitettuihin ennalta muodostettuihin pelletteihin pyörivällä pelletointi-lautasella. Pieni määrä vettä (tai natriumsilikaattia) lisättiin pellettien pintojen kostuttamiseksi uudelleen 15 ennen päällystysmateriaalin lisäämistä.

Lisättävä päällystysainemäärä valittiin siten, että päällysteen paksuudeksi saatiin noin 1 mm. Sitten pellettejä kuivattiin lämpötilassa 110°C noin 12 tuntia. Suurin piirtein pelkästä ferrokromista koostuvan kerrok-20 sen (i) ollessa kyseessä päällysteen osuus oli noin 30 m-% kuivista päällystetyistä pelleteistä, kun taas seospääl-lystekerroksen (ii) ollessa kyseessä päällysteen osuus oli noin 36 % kuivista päällystetyistä pelleteistä.

Päällystettyjä pellettejä kuumennettiin sitten 25 samalla tavalla kuin päällystämättömiä pellettejä lämpö tilassa 1300°C, ja määritettiin koostumukset 180 min kestäneen kuumennuksen jälkeen. Päällystettyjä pellettejä kuumennettiin lisäksi myös ilmassa.

Kummastakin päällystysmateriaalista, nimittäin 30 ferrokromista ja ferrokromin ja andalusiitin seoksesta saatiin soveltuvia kerroksia fysikaalisen yhtenäisyytensä ja kromin ja raudan metallisoitumisen suhteen, kuten kuvasta 3 ilmenee. (Cr:n ja Fe:n prosentuaalinen metalli-soitumincn laskettiin seuraavasti ottaen huomioon pääl-55 lysteen sisältämä Fe ja Cr): 9 88622

Metallisoitumis-ja massatasapainolaskelmat (CL X FM/ΙΛ) - (IM X B)

Cr:n metallisoi- - x 100 (E)

tuninen (%) IM x A

5 (FL X FM/LM) - (IM X D)

Fe:n metallisoi- = --—— x 100 (F)

tuninen (%) IM X C

,(CLxFM/LM)-(IMXB)+(FLxFM/LM)-(IMxD)

Kokonaismetalli- = ----Xl 00 soituminen (%) (IM X A) + (IM X C)

CR X RM X 0,01 X FM/LM

^ ..... = - X100 (G)

Cr-saanto 3 aan- tm v a

15 nöksessä (%) x A

IR X RM X 0,01 X FM/LM

„ ^ = - X100 (H)

Fe-saanto jaan- tm v r nöksessä (%) 20

Poikkeama suljetun kierron massatasapainosta: ACr (%) = [E + G] - 100 AFe (%) = [F + H] - 100 25 "... joissa CL = uuttoliuokseen liuenneen Cr:n (metallin) massa (g) FL = uuttoliuokseen liuenneen Fe:n (metallin) massa (g) . FM = näytteen lopullinen massa 30 LM = uuttoon käytetyn näytteen massa ' * IM = Näytteen alkuperäinen massa (g) ;: RM = jäännöksen massa (g) CR = jäännöksen Cr-pitoisuus (%) IR = jäännöksen Fe-pitoisuus (%) 35 A = peruspelletin kromiitista peräisin olevan Cr:n mas- sa/g päällystettyä pellettiä (g) 10 88622 B = FeCr- tai seospäällysteestä peräisin olevan Cr:n massa/g päällystettyä pellettiä (g) C = peruspelletin kromiitista peräisinolevan Fe:n massa/g päällystettyä pellettiä (g) 5 D = FeCr- tai seospäällysteestä peräisin olevan Fe:n massa/g päällystettyä pellettiä (g)

On huomattava, että tässä menetelmässä oletettiin, että vain mitätön osa FeCr-päällysteestä hapettuu ja joutuu jäännökseen. Tämä oletus on perusteltu jopa 100 % 10 CO2 sisältävässä atmosfäärissä SEM-analyysin (pyyhkäisy-elektromikroskooppianalyysin) perusteella, joka osoitti, että vain korkeintaan 50-100^um:n paksuinen uloin FeCr-materiaalikerros hapettuu 1 mm:n paksuisena päällysteestä.

Havaittaneen, että ferrokromipäällysteen ollessa 15 kyseessä noin 90 % raudasta ja 73 % kromista metalli- soituu jopa 100 % hiilidioksidia sisältävässä atmosfäärissä. Verratessa päällystämättömillä pelleteillä saatuihin tuloksiin on kromin metallisoituminen vain hieman vähäisempää kuin 10Q % hiilimonoksidia sisältävässä 20 atmosfäärissä. Raudan metallisoituminen oli lähes riippu- tonta kaasun koostumuksesta.

Kokeet ovat lisäksi osoittaneet, että sekä perus-pellettien että päällysteen nimellishiukkaskoon pienentäminen käytetystä (75 %<74^um) ei merkittävästi suurenna 25 saavutettavissa olevaa lopullista metallisoitumisastetta.

Ferrokromin ja andalusiitin seoksesta valmistetun päällysteen kohdalla huomattaneen, että metallisoi-tumisaste riippui jossakin määrin enemmän kaasun koostumuksesta kuin ferrokromilla päällystettyjen pellettien 30 ollessa kyseessä. Raudan metallisoituminen on, samoin kuin ferrokromilla päällystettyjen pellettien kohdalla, suurin piirtein täysin riippumaton hiilimonoksidin ja hiilidioksidin välisestä suhteesta.

Siten havaittaneen, että käyttämällä tätä keksin-35 löä voidaan saavuttaa äärimmäisen edullisia tuloksia, 11 88622 mutta päällystemateriaali täytyy valita huolellisesti.

Yleisesti ilmaistuna tähän mennessä tehdyt kokeet osoittavat, että metallipäällysteet ovat tehokkaampia kuin metallien ja oksidien seoksiin perustuvat pääl-5 lysteet hiilidioksidin estämisessä pääsemästä pelletin ytimeen. Ferrokromilla päällystetyt pelletit näyttävät muodostavat nopeasti kromioksidipohjäisen ulkokalvon, joka - vaikka onkin vain 25-50yUm:n paksuinen - on tärkeässä osassa pellettien suojaamisessa atmosfäärin hiili-10 dioksidilta. Kun suojakalvo on muodostunut, metallisoitu-minen pääsee jatkumaan pelletin sisäosassa käytettäessä 100 % hiilidioksidia sisältäviä kaasukoostumuksia tai jopa alkuainehapen ollessa läsnä. Hiilimonoksidikaasu, joka on tuotteena kromiittimalmin karbotermisessä pel-15 kistyksessä, pääsee kuitenkin karkaamaan tämän suojaker roksen läpi ja saattaa palaa CC^ksi tuotaessa mukaan ilmaa lisähapen lähteeksi, jolloin prosessiin käytettävissä oleva lämpöenergia lisääntyy (ts tämän energian tuomisen tarve muusta lähteestä vähenee).

20 Lisäkokeet ovat osoittaneet, että ferrokromi- päällysteet ovat tehokkaita jopa vapaan hapen ollessa läsnä uunin atmosfäärissä. Kun ferrokromilla päällystet-' tyjä, koostumuksen 1 mukaisia pellettejä kuumennettiin ilmassa lämpötilassa 1300°C 2 tuntia, saavutettiin 92 %: • " 25 nen raudan ja 70 %:nen kromin metallisoituminen. 180 min ja 120 min:n (katkoviiva) jälkeen saavutetut tulokset - esitetään kuvassa 3 vasemmassa reunassa.

Rautaoksidin pelkistyksen suhteen kokeita on tehty lämpötiloissa 800-1000°C päällystämällä hematiitti-' 30 ja antrasiittipohjäiset pelletit, jotka eivät sisältä- :·. neet sulatusaineita, ferrokromilla ja kuumentamalla 1QQ % CC>2 sisältävässä atmosfäärissä. Pellettien koostumus esitetään taulukossa 2, ja raudan (Fe) metallisoituminen kuvassa 4. Jälkimmäinen osoittaa, että 85 % Fe: 35 sta metallisoitui käsiteltäessä 180 min lämpötilassa 12 88622 800°C, kun taas 100 % Fe:sta metallisoitui käsiteltäessä 180 min lämpötilassa 1000°C.

Taulukko 2

FeCr-päällystetty hematiittipellettikoostumus 5 Hematiittia 71,6 1) Koko materiaali luokitel tiin siten, että 75 % 74yum

Antrasiittia 26,4

Bentoniittia 2,0 2) Päällysteen lisäys = 30 m-% kuivista päällystetyistä pelleteistä 10 Päällyste

Hienojakoista FeCr:a 98 Bentoniittia 2 Tämä keksintö tarjoaa siten hyvin tehokkaan keinon käytettäväksi pelletoitujen syöttömateriaalien, 15 joihin on sekoitettu kiinteää pelkistintä, kiinteässä tilassa tehtävässä pelkistyksessä, jolla keinolla estetään ainakin mitattavissa olevassa määrin tällaisen 4* kiinteän pelkistimen ja sen kuumentamiseen käytettävien kaasujen välinen kosketus kiinteässä tilassa tehtävässä 20 pelkistysprosessissa.

Lisäksi kuumien hapettavien kaasujen sisältämä käyttökelpoinen vapaa energia ja palavien kaasujen sisältämä kemiallinen energia, joita ei tähän mennessä ole voitu käyttää oksidimateriaalien kuumentamiseen ja pel-25 kistämiseen, voidaan nyt käyttää hyväksi ja toteuttaa polttoaineiden (kaasumaisten, nestemäisten tai kiinteiden) täydellinen polttaminen täysin hapettuneeseen muotoon, jolloin kaikki käytettävissä oleva palamisenergia tulee hyödynnetyksi. Jopa vapaan hapen läsnäolon pala-30 miskaasuissa ei pitäisi johtaa pelkistyksen merkittävään heikkenemiseen, kun suojana ovat tällaiset metalli- tai seospäällysteet.

Tällaisten päällysteiden eräänä lisäetuna on se, että ne voivat estää pellettien tarttumista ja parantaa 35 agglomeraatin fysikaalista lujuutta (esimerkiksi tuloksen paraneminen jopa kuusinkertaiseksi käytettäessä tavanomaista pudotustestiä).

i

Claims (19)

1. Menetelmä agglomeroidun metallurgisen syöttö-materiaalin pelkistämiseksi kiinteässä tilassa, joka ma- 5 teriaali koostuu hienonnetun pelkistettävän materiaalin ja hienonnetun kiinteän pelkistimen seoksesta, tunnettu siitä, että agglomeroidut materiaaliyksiköt päällystetään materiaalikerroksella, joka valitaan siten, että se ainakin estää kosketuksen agglomeraatin kompo-10 nenttien ja sen kuumentamiseen käytettävien kuumennuskaa-sujen sellaisen mahdollisen komponentin välillä, joka voi reagoida haitallisella tavalla sen kanssa, jolloin mainitun kerroksen muodostava materiaali on hienonnettu metalli, lejeerinki, metallikarbidi, lejeerinkikarbidi tai 15 niiden seos, jolloin mainittu kerros on luonteeltaan oleellisesti metallinen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pelkistys on esipelkistys-Vaihe ja kuumennus suoritetaan lämpötilassa 1200 - 20 1500 °C.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuumennus suoritetaan lämpötilassa noin 1300 °C.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen mene-25 telmä, tunnettu siitä, että kuumennus suoritetaan prosessikaasuissa, jotka sisältävät: 0-100 % C02:n ja CO:n seosta, jossa suhde COz:CO on vähintään 1:1 ja mahdollisesti 3:1 tai jopa suurempi; 0-100 % ilmaa, happea tai niiden seosta; 30 loppuosan koostuessa muista palamistuotteista, typestä ja epäpuhtauksista.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että prosessikaasut saadaan polttamalla kuumennuspolttoaine oleellisesti täydellisesti 35 mahdollisesti ilmaylimäärän (happiylimäärän) läsnäolles sa. 14 83622

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siltä, että agglomeroidut materiaaliyksiköt ovat pellettejä, brikettejä tms.

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukai-5 nen menetelmä, tunnettu siitä, että pelkistettävästä materiaalista muodostetaan yhdessä hienonnetun kiinteän pelkistimen ja mahdollisten muiden aineosien, kuten sulatusaineiden, kanssa agglomeroituja yksiköitä, jotka kuivataan, minkä jälkeen muodostetut agglomeroidut 10 yksiköt päällystetään kerroksella ja kuivataan päällyste-kerros ennen pelkistystä.

8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hienojakoinen pelkistettävä materiaali on hienonnettu kromi- tai rauta- 15 oksidi tai niiden seos ja hienonnettu kiinteä pelkistin on hiilipitoinen pelkistin.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pelkistettävä materiaali on hienonnettu kromiittimalmi ja hienonnettu pelkistin on 20 hienonnettu kivihiili, antrasiitti, koksi tai kasvi- tai eläinhiili.

10. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällyste-kerros on oleellisesti kokonaan metallinen.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällystekerros koostuu oleellisesti kokonaan ferrokromista, kromi-rautalejeerin-gistä tai muusta ferrokromilejeeringistä ja soveltuvasta sideaineesta.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen me netelmä, tunnettu siitä, että päällystekerros sisältää vähintään 50 m-% (kuiva-aineesta) metallia sekoitettuna oksidipäällystemateriaaleihin.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, 35 tunnettu siitä, että oksidipäällystemateriaali on andalusiitti. i is 88622

13 88622

14. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pelkistettävän hienojakoisen materiaalin ja kiinteän pelkistimen hiukkaskoko on sellainen, että noin 75 % läpäisee 74 pm:n 5 seulan.

15. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pelkistettävään materiaaliin ja sen kiinteään pelkistimeen sekoitetaan sulatusaineita.

16. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mu kainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällys-tekerroksen paksuus on korkeintaan 1,5 mm.

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällystekerroksen paksuus 15 on noin 1 mm.

18. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällysteen muodostavan materiaalin osuus on alle 50 m-% päällystetystä agglomeraatista.

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällysteen muodostavan materiaalin osuus on alle 30 m-% päällystetystä agglomeraatista. 16 88622