NO123465B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved fremstilling av fosforfattige jernmalmgranuler.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte ved fremstilling av fosforfattige jernmalmgranuler som er meget godt egnet som tilforselsmateriale til en masovn.

Den foreliggende fremgangsmåte kan derfor betraktes som en forbe-handling av jernmalm for jernmalmen tilfores en masovn. Denne forbe-handling omtales vanligvis som en "beskikningstilberedning", og den således behandlede malm betegnes i alminnelighet som et "beskikningsmateriale"..

De hittil anvendte metoder ved tilberedning av beskikninger for masovner har vært svært kostbare både med hensyn til kapital og driftsomkostninger. Anlegg for tilberedning av beskikningene har vært komplekse og bydd på betraktelige vanskeligheter både med hensyn til utformning, drift og vedlikehold.

Hittil er jernmalm for behandling i en masovn blitt forbehandlet ved å blande malmfingods med koks eller koksgrus på en endelbs trans-portør. Blandingen ble oppvarmet inntil rodglod med en gassflamme slik at forbrenningen begynte, og luft ble ledet over og gjennom blandingen inntil partikler av malmen overflatesmeltet slik at det ble dannet et sintret materiale. Det sintrede materiale ble så knust og pelletisert for tilforsel til en masovn.

IfSlge foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en fremgangsmåte ved fremstilling av jernmalmgranuler med lavt fosforinnhold og som kan viderebehandles i en masovn, ved innforing av jernmalmen i en forvarmingsovn, fortrinnsvis en roterovn, sammen med flussmidler for uten sintring eller smelting og under oxyderende betingelser å forvarme det jernholdige materiale som efter forvarmingen innfores i en smelteovn og derfra fjernes som en strom av smeltet materiale som bråkjoles under dannelse av granuler, idet avgasser fra smelteovnen innfores i forvarmingsovnen og anvendes for å forvarme det jernholdige materiale for det innfores i smelteovnen, og fremgangsmåten er særpreget ved at det i forvarmingsovnen innfores jernmalm blandet med natriumcarbonat som avfosforiseringsmiddel.

Det er alminnelig kjent å anvende natriumcarbonat som avsvovlings-middel for jernmalm ved oppvarming av denne under reduserende betingelser. Det er videre kjent å anvende natriumcarbonat som avfosforiseringsmiddel for smeltet jern. Derimot er det ikke tidligere kjent å tilsette natriumcarbonat til jernmalm for avfosforisering av denne ved oppvarming av blandingen uten sintring og smelting og under oxyderende betingelser.

En egnet temperatur for den avfosforiserende forvarming av jernmalmen er 800 - 1000°C, og den tilsatte natriumcarbonatmengde bor ikke være hoyere enn 5 vekt%, basert på vekten av jernmalmen, da blandingen ellers vil kunne agglomerere eller sintre ved de anvendte temperaturer i forvarmingsovnen.

Mekaniske anordninger kan anvendes for å omgjore den smeltede malm til korn under storkningen.

Den ifolge foreliggende fremgangsmåte forbehandlede jernmalm

kan smeltes i en ovn ved en temperatur av minst 1300°C, hvorpå den smeltede malm bråkjoles i en strom av luft eller vann slik at det fåes korn av porost beskikningsmateriale med jevn storrelse, idet malmen for den tilfores ovnen forvarmes inntil en temperatur av 800 - 1000°C i en roterovn ved hjelp av avgasser fra smelteovnen.

Malmen oppvarmes fortrinnsvis til minst 1^00°C i smelteovnen.

Den ifolge foreliggende fremgangsmåte forbehandlede jernmalm kan også smeltes i en ovn ved en temperatur av minst 1300°C, hvorpå det smeltede materiale tappes i en roterende sylinder gjennom hvilken en lufstrom ledes slik at det dannes korn av porost beskikningsmateriale med jevn stdrrelse.

Den foreliggende fremgangsmåte vil bli nærmere beskrevet i forbindelse med et egnet apparat for anvendelse ved fremgangsmåten under henvisning til tegningene.

Av disse viser

fig. 1 en skjematisk fremstilling av apparatet, og fig. 2 et skjematisk snitt av en annen utforelsesform av apparatet.

Porvarmningsanordningen 10 omfatter en roterovn med sin lengdeakse skråttstillet i forhold til horisontalplanet. Ovnen 10 er inn-vendig forsynt med en sylindrisk, rorformet del 11 som kan roteres rundt sin akse ved hjelp av en motoranordning (ikke vist). Den ror-formede dels 11 ovre ende går over i en avtrekkskanal 12 for avtrekking av gasser som ledes opp gjennom ovnen. Den ovre overflate ved ovnens 10 ovre fremre ende 13 er forsynt med en trakt lh for tilforsel av malm og flussmidler til ovnen 10.

Ovnens 10 undre overflate er mot sin bakre ende 15 forsynt med

en uttomningskanal 16 som står i forbindelse med den ovre del av en syklonovn 17 for overforing av materiale fra ovnen 10 til syklonovnen 17.

Syklonovnen 17 omfatter en loddrett anordnet, mellomliggende sylindrisk del 18 med en ovre, oppad avsmalnende, avkortet kjegle-formet del 19 som går over i en avgasskanal 20 hvis ene ende strekker seg fra den ovre, avkortede kjegleformige del 19 til syklonovnen 17

og som står i forbindelse med roterovnens 10 bakre ende 15. Syklonovnens 17 nedre del 21 omfatter også en nedad avsmalnende, avkortet kjegleformig del på riedsiden av den mellomliggende del 18. Syklonovnen 17 har en alminnelig kjent utformning, og den nedre avkortede kjegleformige del 21 ender i en tappekanal 22 forsynt med anordninger for tapping av ovnen 17 for fjernelse av smeltet materiale fra denne.

Tappekanalen 22 står i forbindelse med en langsgående, sylindrisk bråkjolings- eller storkningskanal 23 med en helningsvinkel av ca.

15° i forhold til horisontalplanet, og syklonovnens tappekanal 22

står i forbindelse med kanalen 23 henimot dennes ovre ende. Kanalens 23 ovre ende går over i henholdsvis to utlop 25 og 26, hvorav det forste utlop 25 står i forbindelse med avgasskanalen 20 fra syklonovnen 17 for gjennomledning av luft fra bråkjolingskanalen 23 til avgasskanalen 20 og derfra inn i roterovnens 10 bakre ende 15.

Det annet utlop strekker seg fra bråkjolingskanalens 23 ovre ende 2h og ender i syklonovnens 17 mellomliggende del 18. Det annet utlop har ved sin ende som avsluttes ved syklonovnens 17 sylindriske overflate, en brenselolje- eller koksovngassbrenner 30 sammen med et brenseltilfSrselsror 31 som bevirker at innholdet i ovnen 17 oppvarmes og at den forvarmede malm som kommer inn i ovnen 17 via til-forselskanalen 16, vil smelte.

Bråkjolingskanalens 23 nedre ende 32; har en sentrifugalvifte 33 for å tilveiebringe en tvungen luftstrom fra den nedre ende 32 mot kanalens 23 ovre ende 2^. Bråkjolingskanalens 23 nedre ende 32 har også en utskiller 3^ for uttomning av korn av bråkjolt materiale fra kanalen 23 på en tilstotende transportbr 38 eller inn i en egnet beholder. Bråkjolingskanalen 23 har en anslagsplate 37 omfattende en grafittblokk anordnet i kanalens 23 overflate på det punkt hvor malmen stoter mot kanalens 23 indre overflate for derved å hindre malm fra å hefte til kanalens 23 indre overflate.

Kanalens 23 mellomdel 35 bæres rav lagre 36 slik at den kan rotere rundt sin lengdeakse ved hjelp-av en motoranordning (ikke vist). Rotasjonen av kanalens 23 mellomdel 35 bevirker at malmen som passerer gjennom delen, vil veltes rundt. Det foreligger anordninger for å variere rotasjonshastigheten til kanalens 23 mellomdel 35 og også for å variere delens helningsvinkel i forhold til horisontalplanet slik at den uttomte beskikning ved utskilleren 3^ får en onsket storrelse og den nodvendige temperatur.

Under drift tilfores jernmalm til trakten lh sammen med natriumcarbonat og eventuelle andre flussmidler, som kalk. Malmen kommer ut av trakten lh og inn i roterovnens 10 fremre, ovre ende 13 hvor malmen og flussmidlet-- blandes godt sammen. På grunn av ovnens 10 helning og rotasjonen av ovnens innvendige del 11 beveges blandingen av malm og natriumcarbonat mot delens 11 bakre ende 15 gjennom en mellomliggende del av ovnens innvendige- del i motstrbm til varme gasser som kommer inn i ovnen ved den bakre ende 15 og strommer opp-over gjennom ovnen 10 mot dens fremre ende 13 og ut av ovnen via avtrekket 12.

I den innvendige dels 11 mellomdel tbrkes blandingen av malm

og natriumcarbonat av de gjennomstrømmende varme gasser, og ved ovnens 10 bakre ende 15 forvarmes blandingen til en temperatur av 800-1000°C av de varme avgasser som kommer inn i ovnen 10 fra syklonovnen 17 og fra bråkjolingskanalen 23. En fortsatt rotasjon av roterovnsdelen 11 bevirker at malmblandingen ledes fra ovnen inn i uttomningskanalen

16 som går fra roterovnen 10 til syklonovnen 17.

I syklonovnen 17 oppvarmes den forvarmede malm til sitt smelte-punkt av brenselolje- eller gassbrenneren 30, og den smeltede malm tappes fra ovnens nedre del 21 inn i bråkjolingskanalen 23 hvor den hurtig avkjoles av en oppadgående luftstrbm gjennom bråkjolingskanalen 23. Rotasjonen av sylinderdelen 35 sammen med virkningen av den avkjolende luftstrbm bevirker dannelse av et porbst beskikningsmateriale med jevn stbrrelse. Det stbrknede beskikningsmateriale oppsamles ved bråkjolingskanalens 23 nedre ende 32 og kommer ut av kanalen 23 ved hjelp av utskilleren 3^ og oppsamles enten på en transportbr 38 eller i en egnet beholder.

Luften som ledes gjennom bråkjblingssylinderen 23 blir selv-følgelig oppvarmet etterhvert som den avkjbler det smeltede materiale som kommer ut av syklonovnen 17, og en del av den oppvarmede luft strbmmer ut av det annet utlop 26 og inn i syklonovnen 17 hvor den oppvarmes ytterligere til en hby temperatur, hvorpå den strbmmer ut av ovnen 17 via avgasskanalen 20. Det fbrste utlop 25 fra bråkjolingskanalen 23 står i forbindelse med avgasskanalen 20 fra syklonovnen 17 til roterovnen 10, og luft fra bråkjolingskanalen 23 blandes med avgassene fra syklonovnen 17 og kommer inn i roterovnens 10 bakre ende 15.

Fig. 2 viser en annen anordning for anvendelse ved foreliggende fremgangsmåte.

Anordningen omfatter som tidligere en skråttstillet roterovn hvis ovre ende 13 munner ut i et oppadgående avtrekk 12. Ved for-bindelsen mellom ovnens 10 ovre ende 13 og avtrekket 12 befinner seg en trakt 1<*>+ for tilfbrsel av materiale til ovnen 10. Materialet som kommer inn i ovnen 10 oppfanges av den roterende del 11 og oppvarmes som beskrevet ovenfor. Materialet tommes fra den roterende del 11 direkte inn i ovnen 17 via en loddrett kanal 20. Materialet smeltes i ovnen 17 ved hjelp av brenneren 30, og det smeltede materiale tappes fra ovnen 17 via tappehullet hl inn i kanalens 23 ovre ende 2h.

Strbmmen av smeltet materiale fra tappehullet hl stbter an

mot grafittanslaget 37 og kommer inn i en skråttstillet roterende sylinder 35. Vifter 33 tvinger en luftstrom inn i sylinderens 35 nedre ende 32, hvorved materialet som strbmmer gjennom sylinderen 35 bråkjoles. Sylinderens 35 helningsvinkel og rotasjonshastighet er slik avpaset at den beskikning som ledes ned på transportøren 38, har onsket temperatur og partikkelstorrelse.

Den av viften 33 frembragte tvungne luftstrbm i sylinderen 35 strbmmer oppad gjennom sylinderen i motstrbm til materialet som strbmmer ned gjennom denne. Luften oppvarmes etterhvert som den strbmmer opp gjennom sylinderen 35 og kanalen 23, og den forlater kanalen 23 ved dennes ovre ende 2h og kommer via kanalen 26 inn i ovnen 17 nær brenneren 30. Luften oppvarmes ytterligere under sin strbmning gjennom ovnen 17, og den kommer ut av ovnen 17 via kanalen 20 og inn i ovnens 10 nedre ende. De varme gasser strbmmer gjennom ovnen 10 i motsatt retning av materialet som ledes gjennom ovnen, hvorved materialet forvarmes av de varme gasser.

Gassene strbmmer ut av ovnen 10 via avtrekket 12 og slippes

så ut i luften.

Det vil fremgå at det oppnåes en betraktelig varmesparing ved å anvende foreliggende fremgangsmåte og det ovenfor beskrevne apparat. De fblgende tabeller 1 og 2 viser de nbdvendige varmebehov for de individuelle prosesstrinn i forbindelse med hittil anvendte fremgangsmåter for beskikningstilberedning.

Det vil fremgå av tabellene at den nbdvendige varme for foreliggende fremgangsmåte ligger mellom den nbdvendige varme for sintring og pelletisering ved den hittil anvendte fremgangsmåte ved beskikningstilberedning. Mengden av brenselsolje pr. tonn produkt vil ligge mellom 19,5 og 41,0 liter ved foreliggende fremgangsmåte.

Det er ikke novendig med noen behandling av malmen for den innfores i forvarmningsanordningen i forbindelse med foreliggende fremgangsmåte. Alle materialstorrelser kan smeltes etter at malmen har passert gjennom ovnen da materialet vil komme inn i smelteovnen ved en tempeatur av rundt 1000°C og det bare vil være nodvendig å oppvarme materialet ytterligere ca. 300°C inntil det fåes en temperatur av 1300 C for lett å kunne smelte materialet.

Styrken til jernmalmgranulene fremstilt ifolge foreliggende fremgangsmåte er storre enn styrken til pellets fremstilt i overens-stemmelse med hittil anvendte fremgangsmåter. Foreliggende fremgangsmåte muliggjor dannelsen av en selvfor slaggende beskikning som ikke lett vil nedbrytes ved håndtering. Det har videre vist seg at det fåes en meget god reduksjon av malmen da det oppnåes et meget porost produkt.

Ved den foreliggende tilsetning av natriumcarbonat til jernmalmen kan den fremstilte beskiknings kjemiske egenskaper forbedres. Fremgangsmåten er således spesielt gunstig i forbindelse med jern-malmer inneholdende et for anvendelse ved oxygenstålfremstillings-prosesser uaksepterbart prosentuelt innhold av fosfor da det er mulig å redusere fosforinnholdet ved hjelp av foreliggende fremgangsmåte ved tilsetning av natriumcarbonat som flussmiddel til jernmalmen for tilførselen av materialet til roterovnen.

Det vil dessuten fremgå at på grunn av den enkle apparatur som er nodvendig i forbindelse med foreliggende fremgangsmåte, kan en kontinuerlig fremstilling gjennomfares med lavere kapitalom-kostninger. Vedlikeholdsomkostningene er lavere enn de som er for-bundet med hittil anvendte fremgangsmåter da det ikke lenger trenges noe knuseutstyr og da det også kan anvendes et langt enklere trans-portsystem.

En beskikning av 2,27 kg natriumcarbonat (Na2C0^) og <>>+3,09 kg malm i trakten lh til apparatet ifblge fig. 1 ga en beskikning med folgende analyse:

Beskikningens partikkelstorrelse sammenlignet med en typ-isk sinter er gjengitt nedenfor:

Claims (1)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av jernmalmgranuler med lavt fosforinnhold og som kan viderebehandles i en masovn, ved inn-fbring av jernmalmen i en forvarmingsovn, fortrinnsvis en roterovn, sammen med flussmidler for uten sintring eller smelting og under oxyderende betingelser å forvarme det jernholdige materiale som efter forvarmingen innfores i en smelteovn og derfra fjernes som en strom av smeltet materiale som bråkjoles under dannelse av granuler, idet avgasser fra smelteovnen innfores i forvarmingsovnen og anvendes for å forvarme det jernholdige materiale for det innfores i smelteovnen, karakterisert ved at det i forvarmingsovnen innfores jernmalm blandet med natriumcarbonat som avfosforiseringsmiddel.

ved at det innfores jernholdig materiale inneholdende inntil 5 vekt% natriumcarbonat i forvarmingsovnen.