NO121864B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved sintring av malmer.

Foreliggende oppfinnelse vedrører sintring av malmer, metallholdige residuer og konsentrater på sintringsrister. Ved slike fremgangsmåter overføres materialet, som skal sintres, til et gassgjennomtrengelig lag eller sjikt på risten, og luft suges gjennom laget enten oppover eller nedover gjennom dette. Laget må inneholde brenn-bare stoffer, og såfremt materialet, som skal sintres, ikke er pyritter eller annet materiale som brenner selv eksotermt i luft må der tilsettes brennstoff, som f. eks. koksgrus.

Materialet, som skal sintres er vanligvis en blanding av to eller flere bestand-deler, f. eks. et konsentrat og finknuste malmer, såkalte «fines», eller to forskjellige konsentrater, men det kan også være et eneste materiale med eller uten bren-sel.

Uansett antallet av bestanddelene er det i høy grad ønskelig at materialet skal foreligge som et agglomerat på risten, dvs. materialpartiklene skal klebe seg til hinannen og danne små agglomerater. En slik struktur oppviser en god gjennomtrengelighet og følgelig kan den for sintringsprosessen nødvendige luft føres gjennom laget lett og uten store omkostninger til energi, og videre er tapet av fine partik-ler gjennom riststengene lavt.

For å fremstille agglomeratstrukturen føres materialet eller bestanddelene i dette gjennom en blandingsinnretning, som vanligvis består av en roterende trommel utstyrt med løfteorganer, og partiklene brin-ges til å velte over hinannen ved tromme-lens rotasjon. Der må alltid være tilstede fuktighet, og hvis materialet fra naturen av ikke inneholder tilstrekkelig fuktighet, må der tilsettes vann. Mengden av denne fuktighet er kritisk, men varierer naturligvis alt etter materialet. Der må være tilstrekkelig tilstede til å muliggjøre at partiklene fester seg til hinannen, således at der dannes et agglomerat, men der må ikke være så meget tilstede at overflatene av agglomeratene er våte og klebrige, da våte og klebrige agglomerater ikke er sterke og har en tendens til å gå i stykker under innvirkningen av deres egen vekt og herved ødelegges gassgjennomtrengeligheten. Ennvidere må den periode, i hvilken materialet forblir i blandeapparatet ikke være så lang at etter at agglomeratene er blitt dannet, velter de over hinannen og herved bevirker at fuktigheten vil bli presset ut fra det indre i hvert agglomerat og til overflaten. De forhold som er nødvendige for fremstilling av et tilfredsstillende agglomerat fra et bestemt utgangsmateriale vil lett kunne finnes i praksis.

Når agglomeratstrukturen er blitt for-met til et lag på en sintringsrist, og dette lag er blitt antendt, forløper ikke forbrenningen samtidig gjennom hele dybden av laget. Tvertimot er forbrenningen i hvert øyeblikk begrenset til en nesten horison-tal sone, som vanligvis har en tykkelse i laget som er mindre enn 2.5 cm i et lag, som f. eks. oppviser en dybde av fra 25— 50 cm. I denne sone ødelegges agglomeratstrukturen og erstattes av en svamplig-nende masse, og denne forandring finner sted i løpet av noen få sekunder, som følge av lokal smeltning i laget. Ved nedstrøms-praksis vil der over denne sone ligge ferdig sinter, og denne hviler på ubrent materiale. Arbeider man derimot med luft-strømmen rettet oppover, vil den ferdige sinter og det ubrente materiale befinne seg i en omvendt stilling.

Det iakttas i alminnelighet at straks etter at forbrenningen er etablert i laget avtar gjennomtrengeligheten av den ubrente del i laget til en verdi, som ligger langt lavere enn den som foreligger før antendelsen er igangsatt, og at denne lave verdi opprettholdes inntil forbrenningen er tilnærmet ferdig. Dette tap av gjennom - trengelighet har man tilskrevet forskjellige årsaker. Vi har imidlertid funnet at det primært skyldes fordampning av vann fra det ubrente materiale i og like i nærheten av forbrenningssonen. Dette vann føres inn i avgassen, som føres bort fra forbrenningssonen. Avgassen kjøles av det ubrente materiale, og meget av dets vanninnhold kondenseres der, og det kondenserte vann bevirker delvis en tilstopning av porene i laget. Dette kondenserte vann absorberes delvis av det ubrente materiale, og herved økes fuktighetsinnholdet lokalt med det resultat at agglomeratstrukturen i laget svekkes og laget kan bryte sammen med herav følgende tap av gjennom trengelig-het. Denne tendens til at laget skal bryte sammen opptrer mest ved nedstrømssint-ring, idet sammenbrytningen bevirkes både av sugingen og av vekten av det over-liggende materiale.

Det ovenfor beskrevne fenomen be-grenser lagets gjennomtrengelighet under størstedelen av sintringsprosessen, og det er derfor bestemmende for den hastighet, med hvilken forbrenningen foregår.

I henhold til foreliggende oppfinnelse tilsettes en liten mengde av pulverisert kalk eller magnesia eller begge disse stoffer på overflaten av agglomeratene, før denne føres over til en sintringsrist. Mengden av kalk eller magnesia eller begge be-høver ikke overskride 3 vektsprosent av agglomeratet. Vi har funnet at denne til-setning nedsetter tapet av gjennomtrengelighet under sintringen ved at agglomeratstrukturen gjøres mere stabil i nærvær av fuktighet, som kondenseres under sintringsprosessen. Vannet, som kondenseres i det ubrente materiale, slik som beskrevet ovenfor, reagerer med kalken eller magnesia, og på denne måte holdes agglomeratstrukturen stabil.

For å gjøre det mulig at denne reak-sjon skal finne sted må kalken eller magnesia være hydratiserbare. På grunn av kalkens lave pris og lette tilgjengelighet er det å foretrekke å anvende kalk, og denne kan foreligge i form av finpulveri-sert brent kalk eller tørr, hydratisert (ikke fullstendig lesket) kalk av den art, som anvendes i landbruket. Istedenfor kalk kan der naturligvis anvendes magnesia. Magnesia kan anvendes som kalsinert magne-siumoksyd eller i form av magnesiaholdig kalk, som er en blanding av kalk og magnesia, og den kan anvendes enten i kalsinert eller i tørr hydratisert form.

Hvis agglomeratstrukturen frembrin-ges i en roterende trommelblander, utstyrt med løfteorganer, kan den pulveriserte kalk eller magnesia tilsettes ved hjelp av en transportør, som er ført inn i tromme-len i nærheten av dens utløpsende.

For å fremstille sterke agglomerater må der foruten fuktighet være tilstede et bindemiddel. Enkelte malmer inneholder i den form som de fåes ved utbrytningen et bindemiddel, f. eks. leire eller hydratisert jernoksyd, og i så fall kan den ønskete agglomeratstruktur sikres ganske enkelt ved å kontrollere eller regulere vanninnholdet. Oppfinnelsen er imidlertid særlig anvendbar i forbindelse med jernholdige materialer, som f. eks. malmer eller pyritt-residuer, hvilke som regel fra naturen av ikke inneholder noen bindemidler eller ikke i en tilstrekkelig mengde til å mulig-gjøre at der kan fremstilles en agglomeratstruktur. Der tilsettes derfor til malmen eller et annet materiale, som skal sintre-res et bindemiddel, som fortrinnsvis består av bentonitt eller en annen leire, som danner en gele-lignende eller kolloidal suspensjon med vann. F. eks. kan en slik suspensjon eller natriumbentonitt sprøytes ut på materialet før eller idet det trer inn i blanderen eller under de innledende blan-dingstrinn. Det kan med fordel fordeles gjennom materialet ved hjelp av et system av faste eller roterende plogorganer, som er festet til et samlebelte, som tilfører materialet til blandeapparatet.

Fuktighetsinnholdet i materialet skal reguleres slik at blandeapparatet fremstil-ler agglomerater som mest mulig oppviser en diameter av fra 3—10 mm. Denne stør-relse kan varieres, men den synes å rep-resentere den optimale for oppnåelse av en hurtig sintring. Idet agglomeratene for-later blandeapparatet, tilføres kalken eller et annet tilsvarende pulver. Når der anvendes kalk finner der sted en betydelig utveksling av kationer i bentonitten med kalsiumet i kalken, og som følge herav økes viskositeten av bentonittbindemidlet, og herved styrkes agglomeratene ytterligere. Reaksjonen mellom endel av kalken og av-gassene synes å tilveiebringe en ytterligere styrke ved absorbsjon av kulldioksyd, som utvikles i forbrenningssonen.

Ved fremstillingen av agglomeratstrukturen kan der tilsettes andre sorter leire, enten i form av pulvere eller i form av en suspensjon, men bentonitt av den nevnte art er særlig hensiktsmessig, da det hurtig vil blande seg med eller inngå i materialene. Kolloidale eller pseudo-kolloidale anorganiske forbindelser, som f. eks. na-triumsilikat kan anvendes. Organiske bindemidler, som f. eks. stivelse, dekstrin og sulfitavlut kan også anvendes, men disse krever vanligvis en mere kritisk kontroll av vanninnholdet enn leirholdige bindemidler. Dessuten kan de forårsake tilkle-bing i transportremmene og øvrige trans-portorganer i anlegget.

Det er vanskeligere å overføre konsentrater til en agglomeratstruktur enn finknuste malmer, og den struktur som opp-nåes går også lettere tapt når der anvendes konsentrater. Et eksempel på anven-delsen av oppfinnelsen i forbindelse med et materiale, som for en vesentlig del består av konsentrater, skal anføres i det følgende.

Eksempel 1:

Sammensetningen av blandingen, som skulle sintres, var som følger:

Til denne blanding ble tilsatt: Koksgrus — mindre enn ca. 6 mm 3 % Bentonitt som vandig suspensjon 0,25 %

Fuktighetsinnholdet i blandingen, som ble fremstillet på denne måte var ca. 8 pst. Bestanddelen, som ble ført over til en agglomeratstruktur befant seg i en roterende blander. Tørrhydratisert kalk i en mengde, svarende til 1.9 vektsprosent av den totale mengde av konsentrater og finpulveri-serte malmer ble fordelt jevnt på agglomeratene, idet disse forlot blandeapparatet. Agglomeratstrukturen, som nu var utstyrt med et tynt belegg av kalk på agglomeratene ble derpå sintret i et 30 cm dypt lag under en innledende suging med et trykk svarende til 100 cm vann. Sintringen var tilendebragt i løpet av 20 minutter. Når en helt identisk agglomeratstruktur, bortsett fra at den ikke inneholdt noe bentonitt eller kalk, ble fremstillet på en tilsvarende måte og sintret, krevdes der mere enn 40 minutter for å tilendebringe sintringen, skjønt den innledende suging ble utført med et trykk svarende til en 115 cm vannsøyle.

Eksempel 2:

En malm, som inneholdt leire som et bindemiddel, ble anvendt, og materialene, som ble tilført blandeapparatet var som følger:

Hertil ble tilsatt:

Koksgrus — mindre enn ca. 6 mm 5 % Der ble ikke tilsatt noe bentonitt.

Fuktighetsinnholdet i den ferdige blanding var ca. 9 pst. Tørr hydratisert kalk i en mengde, svarende til 1.2 vektsprosent av den totale mengde av konsentrater og finknuste malmer ble fordelt på agglomeratene, som ble dannet i blandeapparatet. Sintringstiden for et 30 cm dypt lag var 17—18 minutter ved den innledende suging, svarende til et trykk av 100 cm's vannsøyle. Når der ikke ble tilsatt noe kalk øket tiden for å fullføre sintringen til 27 minutter.

Eksempler på andre materialer, som oppfinnelsen kan anvendes i forbindelse med er blykonsentrater.

Oppfinnelsen er anvendbar i forbindelse med sintring på faste rister, f. eks. av Greenawalt-typen eller bevegelige rister, f. eks. av Dwight-typen.

En fordel ved oppfinnelsen er at mengden av meget fint materiale, som er tilstede, kan økes utover den vanlige mengde, uten at dette innvirker uheldig på utbyt-tet av ferdig sintermateriale.

Claims (1)

1. Framgangsmåte ved sintring av malmer, metallholdig residue og konsentrater, hvor de findelte råmaterialer overføres til agglomerater eller pellets og deretter sintres, karakterisert ved at overflatene av agglomeratene som ikke oppviser fri fuk

   tighet, før sintringen finner sted påføres et sjikt av hydraulisk kalk eller magnesia.