NO142645B

NO142645B - CONNECTING TO DISABLING AND DISCONNECTING ADDITIONAL SIGNALS BY DIRECTORY RADIO SYSTEMS.

Info

Publication number: NO142645B
Application number: NO762504A
Authority: NO
Inventors: Klaus Boshold
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1975-07-28
Filing date: 1976-07-16
Publication date: 1980-06-09
Also published as: FI63139C; NL7608353A; NO142645C; NL172201B; IE44371L; FR2320010A1; IT1067158B; DE2533711A1; JPS5216120A; DE2533711B1; NL172201C; GB1557193A; AU1570176A; BE844601A; IE44371B1; LU75151A1; FR2320010B1; FI762144A; NO762504L; DK337276A

Description

Fremgangsmåte for fremstilling av delvis reduserte jernmalmbriketter. Process for the production of partially reduced iron ore briquettes.

Foreliggende oppfinnelse vedrører brikettering av delvis reduserte jernmalm-pellets. Mer spesielt vedrører den brikettering av slike pellets som ikke er behandlet for å fjerne forurensninger før reduksjons-behandlingen. The present invention relates to the briquetting of partially reduced iron ore pellets. More particularly, it relates to the briquetting of such pellets which have not been treated to remove contaminants prior to the reduction treatment.

En rekke fremgangsmåter for den direkte reduksjon av jernmalm er foreslått, A number of methods for the direct reduction of iron ore have been proposed,

hvor findelte partikler av jernmalm eller where finely divided particles of iron ore or

også pellets av slike findelte jernmalmpar-tikler er redusert ved et carbonreduksjons-middel. I disse fremgangsmåter blir det pellets of such finely divided iron ore particles are also reduced by a carbon reducing agent. In these procedures, it becomes

kjemisk bundne jern som er til stede i utgangsmaterialet som jernoxyd, enten fra chemically bound iron present in the starting material as iron oxide, either from

naturlig malm eller hammerslag, redusert natural ore or hammer blow, reduced

direkte til metallisk eller elementært jern, directly to metallic or elemental iron,

uten at man går veien om et smeltnings-trinn. Det reduserte jern leveres således fra without bypassing a melting step. The reduced iron is thus delivered from

reduksjonstrinnet i fast form. Dette faste the reduction step in solid form. This fast

produkt er enten i partikkelform eller i en product is either in particulate form or in a

pelletisert form, avhengig av den opprinnelige form. I ethvert tilfelle har det reduserte jernprodukt gjennomgått videre knus-nings-, opprednings- og tørkningsopera-sjoner for fremstillingen av et findelt materiale, bestående av en meget høy konsen-trasjon av metallisk jern. pelletized form, depending on the original form. In any case, the reduced iron product has undergone further crushing, spreading and drying operations to produce a finely divided material, consisting of a very high concentration of metallic iron.

For at produktet kan tilsettes til forskjellige typer smelteovner for smelting og So that the product can be added to different types of melting furnaces for melting and

viderebehandling, kan dette produkt i alminnelighet ikke anvendes i denne findelte further processing, this product cannot generally be used in this finely divided

form, da betraktelige tap av jern er resul-tatet av at jern inneholdes i de varme gas-ser som strømmer ut fra smelteovnene. Det form, as considerable losses of iron are the result of iron being contained in the hot gases that flow out of the smelting furnaces. The

er derfor i alminnelighet nødvendig å over-føre slike partikler til brikettert form. Det it is therefore generally necessary to transfer such particles to briquetted form. The

er nødvendig at de resulterende briketter har tilstrekkelig styrke til å motstå knus-ning eller oppsmuldring. it is necessary that the resulting briquettes have sufficient strength to resist crushing or crumbling.

Et rensningstrinn ble tidligere ansett for å være nødvendig for å sikre at jernpartiklene kom i intim berøring med hver-andre og at de derved hang sammen eller ble sveiset ved sammentrykning. Med stort innhold av de fremmede materialer fremdeles til stede i det findelte, utreduserte jern, ble det ansett for vanskelig å få tilstrekkelig berøring mellom de enkelte jernpartikler til å få den tilstrekkelige grad av sammenheng ved sammentrykning. A purification step was previously thought to be necessary to ensure that the iron particles came into intimate contact with each other and that they thereby stuck together or were welded by compression. With a large content of the foreign materials still present in the finely divided, unreduced iron, it was considered too difficult to obtain sufficient contact between the individual iron particles to obtain the sufficient degree of cohesion during compression.

I henhold til foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en fremgangsmåte for fremstilling av delvis reduserte jernmalmbriketter med stor styrke, ved at oxydisk jernmalm med et vesentlig gangartinnhold utsettes for reduksjon i sammenblanding med et fast, carbonholdig materiale ved en temperatur under den temperatur som frembringer sintring og smelting, inntil nevnte malm er metallisert til minst 80 pst., deretter avkjøles det resulterende, reduserte malmprodukt under ikke oxyderende betingelser til tilnærmet romtemperatur, og deretter, uten separering av jern, gangarter According to the present invention, a method is provided for the production of partially reduced iron ore briquettes with great strength, by subjecting oxidic iron ore with a significant gangue content to reduction in admixture with a solid, carbonaceous material at a temperature below the temperature that produces sintering and melting , until said ore is metallized to at least 80 percent, then the resulting reduced ore product is cooled under non-oxidizing conditions to approximately room temperature, and then, without separation of iron, gangues

og andre bestanddeler, briketteres nevnte and other components, briquettes mentioned

produkt, karakterisert ved at ved avkjølin-gen av det resulterende reduserte malmprodukt til en temperatur som er lavere enn den temperatur ved hvilken martensitt dannes, foregår med en hastighet som er tilstrekkelig langsom til vesentlig å hindre dannelse av martensitt. product, characterized in that the cooling of the resulting reduced ore product to a temperature which is lower than the temperature at which martensite is formed takes place at a rate which is sufficiently slow to substantially prevent the formation of martensite.

Den foreliggende oppfinnelse tilveie-bringer videre fremgangsmåten til fremstilling av jernbriketter som omfatter at pellets av jernmalm reduseres ved at jernmalmen i nevnte pellets behandles med et reduksjonsmiddel som omfatter et carbonholdig reduksjonsmiddel, under betingelser som frembringer jernmateriale uten vesentlig å ødelegge nevnte pellet-form, reduksjonstrinnet utføres ved en forhøyet temperatur som ikke er tilstrekkelig til å smelte det fremstilte jernmateriale, og jernmaterialet har en temperatur over 730° C ved fremstillingen ved nevnte reduksjonstrinn, jernmaterialet avkjøles ved vesentlig ikke-oxyderende betingelser til en temperatur lavere enn 650° C, men ikke vesentlig lavere enn 150° C, deretter bråkjøles jernmaterialet for å avkjøle det vesentlig videre til en temperatur som er tilstrekkelig lav til å unngå hurtig atmosfærisk oxydasjon, og deretter briketteres det reduserte produkt ved et trykk på minst 4725 kg/cm<2>, sammensetningen av nevnte reduserte pellets er i området 90—80 vektspst. metallisk jern og 10—20 vektspst. forurensninger. The present invention further provides the method for the production of iron briquettes which comprises pellets of iron ore being reduced by treating the iron ore in said pellets with a reducing agent comprising a carbonaceous reducing agent, under conditions which produce iron material without significantly destroying said pellet form, the reduction step is carried out at an elevated temperature which is not sufficient to melt the iron material produced, and the iron material has a temperature above 730° C at the time of manufacture in said reduction step, the iron material is cooled under substantially non-oxidizing conditions to a temperature lower than 650° C, but not substantially lower than 150° C, then the iron material is quenched to cool it substantially further to a temperature sufficiently low to avoid rapid atmospheric oxidation, and then the reduced product is briquetted at a pressure of at least 4725 kg/cm<2>, the composition of said reduced pellets are i the range 90-80 wt. metallic iron and 10-20 wt. pollutants.

Det er nå funnet at når jernmalm-pellets reduseres, kan disse pellets eller delvis pellets eller pulveriserte pellets presses sammen direkte for å danne briketter med den ønskete styrke, uten at det fjernes vesentlige mengder av gangarter eller andre forurensninger som er til stede sammen med det utreduserte jern etter reduksjonstrinnet, når dannelsen av vesentlige mengder martensittisk jern unngås, og jernet holdes hovedsakelig i en mykere og mer smibar form, så som en perlittisk eller sfæroidal struktur. De reduserte pellets briketteres fortrinnsvis uten noen nedsettelse i størrelse, eller bare med delvis knusing eller nedsettelse i størrelse. Med fordel bør minst 50 vektspst., fortrinnsvis minst 60 vektspst., av materialet være større enn den størrelse som går gjennom en 20 mesh sikt, og minst 75 vekstpst., fortrinnsvis minst 80 vektspst. av materialet er større enn den størrelse som går gjennom en 40 mesh sikt. It has now been found that when iron ore pellets are reduced, these pellets or partial pellets or pulverized pellets can be pressed together directly to form briquettes of the desired strength, without removing significant amounts of gangue or other impurities present with it unreduced irons after the reduction step, when the formation of significant amounts of martensitic iron is avoided, and the iron is mainly kept in a softer and more malleable form, such as a pearlitic or spheroidal structure. The reduced pellets are preferably briquetted without any reduction in size, or only with partial crushing or reduction in size. Advantageously, at least 50% by weight, preferably at least 60% by weight, of the material should be larger than the size that passes through a 20 mesh sieve, and at least 75% by weight, preferably at least 80% by weight. of the material is larger than the size that passes through a 40 mesh sieve.

I henhold til foreliggende oppfinnelse er det.nu mulig å unngå de kostbare og kompliserte trinn ved separering av fremmede materialer, som f. eks. gangarter osv., fra de ønskete reduserte jernpartikler, tør-king osv. Ved den foretrukne utførelses-form for oppfinnelsen hvorved pulveriser-ing eller knusing av de reduserte pellets til meget fin partikkelstørrelse unngås, blir fremgangsmåten derved videre forenklet og omkostningene blir mindre. At man unngår disse forholdsvis kostbare trinn gjør det mulig å anvende direkte utredusert metallisk jern i mange tilfeller hvor det tidligere påkrevde pulveriserings-separerings-trinn forbød anvendelsen av slikt jern. According to the present invention, it is now possible to avoid the expensive and complicated steps when separating foreign materials, such as e.g. gaits, etc., from the desired reduced iron particles, drying, etc. In the preferred embodiment of the invention whereby pulverizing or crushing the reduced pellets to a very fine particle size is avoided, the method is thereby further simplified and the costs are reduced. Avoiding these relatively expensive steps makes it possible to use directly unreduced metallic iron in many cases where the previously required pulverization-separation step prohibited the use of such iron.

Selv om man ikke ønsker å begrense seg til en slik teori, antas det at i slike reduserte pellets opprettholdes god kontakt mellom de utreduserte jernpartikler i en større ut-strekning når de reduserte pellets ikke er knust eller når de er bare delvis knust. Det antas at knusingen eller pulveriseringen av de reduserte pellets til meget fine partikkel-størrelser resulterer i en nedsettelse av kontakten mellom de reduserte jernpartikler. Kontakten mellom reduserte jernpartikler holdes derfor best ved at man unngår over-dreven forminsking av pelletene til meget fin partikkelstørrelse, og gode briketter-ingsegenskaper oppnås derved. Although one does not wish to limit oneself to such a theory, it is assumed that in such reduced pellets good contact is maintained between the unreduced iron particles to a greater extent when the reduced pellets are not crushed or when they are only partially crushed. It is believed that the crushing or pulverization of the reduced pellets into very fine particle sizes results in a reduction of the contact between the reduced iron particles. The contact between reduced iron particles is therefore best maintained by avoiding excessive reduction of the pellets to a very fine particle size, and good briquetting properties are thereby achieved.

I mange raffineringsoperasjoner, hvor fjerning av slagg og anvendelsen av mindre rene jernkilder lett kan overholdes, syntes den høye renhet av brikettene som var fremstilt ved tidligere direkte reduksjonsprosesser å være en unødig raffinering, særlig på bakgrunn av de kostbare trinn som var nødvendige for å få slik renhet. Imidlertid, som det tidligere er påpekt, ble denne renhet ansett som nødvendig for å oppnå den sammenheng mellom utreduserte jernpartikler som ville gi tilstrekkelig styrke i de resulterende briketter og derved unngå spaltning under håndteringen og anvendelsen av brikettene. Denne nye opp-dagelsen gjør det også mulig å la det være en større del uredusert jernoxyd i brikettene som til slutt kan være kilde til ytterligere jern i de påfølgende raffineringstrinn. In many refining operations, where the removal of slag and the use of less pure iron sources can be easily complied with, the high purity of the briquettes produced by previous direct reduction processes appeared to be an unnecessary refinement, especially in view of the expensive steps necessary to obtain such purity. However, as previously pointed out, this purity was considered necessary to achieve the cohesion between unreduced iron particles which would provide sufficient strength in the resulting briquettes and thereby avoid splitting during the handling and use of the briquettes. This new discovery also makes it possible to leave a larger portion of unreduced iron oxide in the briquettes, which can eventually be a source of additional iron in the subsequent refining steps.

Denne høyere toleranse av jernoxyd i briketteringskomposisjonen etter den foreliggende oppfinnelse tillater anvendelsen av mindre carbon i det reduserende medium, slik at det ikke er så nødvendig eller viktig at det totale innhold av jernoxyd i de pelletiserte partikler er så fullstendig redusert som ved tidligere prosesser. I henhold til tidligere fremgangsmåter, betydde tilstedeværelsen av vesentlige mengder jernoxyd i produktet ikke bare at slike mengder måtte fjernes fra det reduserte jern for å få god brikettering, men repre-senterte også et tap i det opprinnelige jerninnhold av utgangsmaterialet. This higher tolerance of iron oxide in the briquetting composition according to the present invention allows the use of less carbon in the reducing medium, so that it is not so necessary or important that the total content of iron oxide in the pelletized particles is as completely reduced as in previous processes. According to previous methods, the presence of significant amounts of iron oxide in the product not only meant that such amounts had to be removed from the reduced iron to obtain good briquetting, but also represented a loss in the original iron content of the starting material.

Derfor, siden mer jernoxyd kan være til stede i det reduserte jern i henhold til foreliggende oppfinnelse, er det nå unød-vendig å anvende overskudd av carbon for å sikre den mer fullstendige overføring av jernoxyd til metallisk jern, som tidligere var nødvendig. På samme tid går ingen vesentlig mengde av jerninnholdet tapt som det gjorde tidligere, når en fullstendig reduksjon ikke ble utført. Therefore, since more iron oxide may be present in the reduced iron according to the present invention, it is now unnecessary to use excess carbon to ensure the more complete transfer of iron oxide to metallic iron, which was previously necessary. At the same time, no significant amount of the iron content is lost as it did previously, when a complete reduction was not carried out.

Denne eliminering av overskudd av carbon nedsetter også, eller unngår i mange tilfeller, dannelsen av en martensittisk struktur i det resulterende jern. Betydelige mengder av martensitt som er meget hård og sprø, gjør det vanskelig å danne briketter med den ønskete styrke. Partikler av martensittisk jern mangler tilsynelatende ten-densen til å sveises sammen ved briketteringstrykk. This elimination of excess carbon also reduces, or in many cases avoids, the formation of a martensitic structure in the resulting iron. Significant amounts of martensite, which is very hard and brittle, make it difficult to form briquettes with the desired strength. Particles of martensitic iron apparently lack the tendency to weld together under briquetting pressure.

I tilfeller hvor martensittisk struktur ellers kunne resultere, som når overskudd av carbon er til stede i jernet, f. eks. med et bundet carbon-innhold på ca. 0,1 vektspst., særlig 0,2 vektspst. eller mer, eller når andre betingelser eksisterer som kan gi martensittisk struktur, er det funnet ønskelig å nedsette den hastighet hvormed det reduserte jern avkjøles. En mer langsom avkjølingshastighet er mer fordelaktig for en vesentlig dannelse av perlittisk eller sfæroidal jernstruktur. Dette er ønskelig, da det er funnet at partikler av perlittisk eller sfæroidalt jern har bedre sveisetil-bøyeligheter ved briketteringstrykk. I ethvert tilfelle er det funnet at betingelser som hindrer dannelsen av vesentlige mengder martensittisk jern, eller som overfører dette til en annen form, har i alminnelighet en heldig innvirkning på briketterings-egenskapene. In cases where a martensitic structure could otherwise result, such as when an excess of carbon is present in the iron, e.g. with a bound carbon content of approx. 0.1% by weight, especially 0.2% by weight. or more, or when other conditions exist which may produce martensitic structure, it has been found desirable to slow down the rate at which the reduced iron is cooled. A slower cooling rate is more beneficial for substantial formation of pearlitic or spheroidal iron structure. This is desirable, as it has been found that particles of pearlitic or spheroidal iron have better weldability under briquetting pressure. In any case, it has been found that conditions which prevent the formation of significant amounts of martensitic iron, or which transfer this to another form, generally have a beneficial effect on the briquetting properties.

Meget ofte vil bråkjølingsprosessen som anvendes for å nedsette temperaturen av de reduserte jernpartikler eller pellets, ha en gunstig innvirkning på dannelsen av martensittisk struktur ved meget rask av-kjøling. For eksempel vil redusert jern som kommer fra et reduksjonstrinn som f. eks. fra en ovn som tjener som reduksjonsappa-rat, ha en temperatur på ca. 1050—1150° C, og det bringes i alminnelighet til en lav temperatur, f. eks. under 90° C, hvor produktet har liten tilbøyelighet til å oxyderes og kan utsettes for atmosfæren. I alminnelighet utføres denne nedsettelse av temperaturen meget raskt ved bråkjøling. Når det bundne carboninnhold av det utreduserte jern er ca. 0,2 eller mer, resulterer denne raske avkjøling i vesentlige mengder av martensittisk struktur i jernet. Som for-klart ovenfor, er denne spesielle struktur forbundet med ulemper i forbindelse med god brikettering. Very often, the quenching process used to lower the temperature of the reduced iron particles or pellets will have a beneficial effect on the formation of the martensitic structure during very rapid cooling. For example, reduced iron coming from a reduction step such as from a furnace that serves as a reduction device, have a temperature of approx. 1050—1150° C, and it is generally brought to a low temperature, e.g. below 90° C, where the product has little tendency to oxidize and can be exposed to the atmosphere. In general, this lowering of the temperature is carried out very quickly by quenching. When the bound carbon content of the reduced iron is approx. 0.2 or more, this rapid cooling results in significant amounts of martensitic structure in the iron. As explained above, this particular structure is associated with disadvantages in connection with good briquetting.

Det er funnet fordelaktig å ta det reduserte produkt som kommer fra reduksjonstrinnet, som i alminnelighet er ved en temperatur på ca. 1050—1150° C, til en temperatur under ca. 650° C, fortrinnsvis ca. 620° C eller mindre, men ikke vesentlig under 150° C, i løpet av en periode på minst flere minutter, fordelaktig med tempera-turfall på ikke mer enn ca. 170° C pr. mi-nutt, og deretter avkjøles jernproduktet ved bråkjøling, om man ønsker det, til en temperatur som er tilstrekkelig lav til at man unngår hurtig atmosfærisk oxydasjon. Dette langsomme avkjølingstrinn kan hensiktsmessig utføres ved å rotere materialet i en innelukket trommel eller sylinder ved ikke-oxyderende betingelser. Det påfølg-ende avkjølingstrinn kan utføres ved å ned-dyppe det delvis avkjølte produkt i et av-kjølingsmedium, som f. eks. olje, gass, vann eller liknende, uten å utsette det for luft eller annet oxyderende medium. It has been found advantageous to take the reduced product that comes from the reduction step, which is generally at a temperature of approx. 1050—1150° C, to a temperature below approx. 650° C, preferably approx. 620° C or less, but not significantly below 150° C, during a period of at least several minutes, advantageously with a temperature drop of no more than approx. 170° C per minutes, and then the iron product is cooled by quenching, if desired, to a temperature sufficiently low to avoid rapid atmospheric oxidation. This slow cooling step can conveniently be performed by rotating the material in an enclosed drum or cylinder under non-oxidizing conditions. The subsequent cooling step can be carried out by immersing the partially cooled product in a cooling medium, such as e.g. oil, gas, water or similar, without exposing it to air or other oxidizing medium.

Denne avkjølingsprosessen er det ønskelig å utføre når det reduserte jern inneholder mer enn ca. 0,1—0,15 vektspst. bundet carbon, særlig jern som inneholder over ca. 0,2 pst. carbon. Slike carboninnhold øker dannelsen av martensittisk struktur i jernet, som det er påpekt ovenfor, når brå-kjøling eller rask avkjøling utføres. Det er funnet at når vesentlige mengder av martensittisk jern dannes, må de fremmede materialer fjernes i vesentlig grad fra det reduserte jern før man kan oppnå god ko-hesjon ved brikettering. It is desirable to carry out this cooling process when the reduced iron contains more than approx. 0.1-0.15% by weight bound carbon, especially iron that contains over approx. 0.2 percent carbon. Such carbon contents increase the formation of martensitic structure in the iron, as pointed out above, when quenching or rapid cooling is carried out. It has been found that when significant amounts of martensitic iron are formed, the foreign materials must be removed to a significant extent from the reduced iron before good cohesion can be achieved by briquetting.

Fremgangsmåtene og utstyret som anvendes ved fremstilling av pelletene som anvendes ved utførelsen av foreliggende oppfinnelse og også for å gjennomføre re-duksjonen av jernoxyd til metallisk jern, er de som i alminnelighet anvendes for slike formål. The methods and equipment used in the production of the pellets which are used in the execution of the present invention and also to carry out the reduction of iron oxide to metallic iron, are those which are generally used for such purposes.

Som det her er anvendt, er uttrykket «pellets» brukt i en alminnelig omfattende betydning til også å omfatte kuler, «ferskenstener» (dvs. pellets med form som ferskenstener) osv. I alminnelighet har disse pellets sin minste dimensjon ikke mindre enn 0,3 cm, og fortrinnsvis minst 0,6 cm. Mens den maksimale dimensjon kan være så meget som 7,5 cm eller enda mer, foretrekkes det i alminnelighet å ikke ha den største dimensjon over 5 cm. Med hen-syn til delvis knuste pellets, ønskes det i alminnelighet at minst ca. 75 pst., fortrinnsvis minst ca. 80 pst., av materialet er av en størrelse som er større enn at den passerer gjennom en 40 mesh sikt, og fortrinnsvis at minst 50 pst., hensiktsmessig minst 65 pst., av nevnte materiale er større enn den størrelse som passerer gjennom en 20 mesh sikt. As used here, the term "pellets" is used in a general, comprehensive sense to also include spheres, "peach stones" (i.e. pellets shaped like peach stones), etc. In general, these pellets have their smallest dimension not less than 0, 3 cm, and preferably at least 0.6 cm. While the maximum dimension may be as much as 7.5 cm or even more, it is generally preferred not to have the largest dimension exceed 5 cm. With regard to partially crushed pellets, it is generally desired that at least approx. 75 per cent, preferably at least approx. 80 per cent of the material is of a size that is larger than that which passes through a 40 mesh sieve, and preferably that at least 50 per cent, suitably at least 65 per cent, of said material is larger than the size that passes through a 20 mesh sieve.

De forskjellige fremgangsmåter som er kjent i industrien for fremstilling av pellets, inklusive kuler og «ferskenstener», kan anvendes ved fremstillingen av disse pellets som skal reduseres, og påfølgende behandles i henhold til utførelsen av foreliggende oppfinnelse. For eksempel i henhold til nå-værende alminnelige praksis, kan man anvende en kuledannende pelletiseringstrom-mel, eller en hellende, roterende plate for å fremstille forskjellige størrelser av jern-malmkuler. Videre er sammenpressings-teknikken som anvendes ved fremstillingen av «ferskenstener» også tilfredsstillende. Ved fremstillingen av disse pellets knuses og males jernmalmen hensiktsmessig til en mesh-størrelse hvor 90 pst. av pertiklene er av en størrelse som passerer gjennom en 300 mesh sikt. The various methods known in the industry for the production of pellets, including balls and "peach stones", can be used in the production of these pellets which are to be reduced, and subsequently processed according to the execution of the present invention. For example, according to current common practice, one can use a pelletizing pelletizing drum, or an inclined, rotating plate to produce different sizes of iron ore pellets. Furthermore, the compression technique used in the production of "peach stones" is also satisfactory. In the production of these pellets, the iron ore is suitably crushed and ground to a mesh size where 90 per cent of the particles are of a size that passes through a 300 mesh sieve.

Mens andre malmtyper kan anvendes i varierende konsentrasjoner såfremt det ønskete jerninnhold oppnås i den reduserte pellet, er en særlig tilfredsstillende jern-komposisjon en konsentrert taconittmalm som inneholder ca. 65 pst. jernoxyd. Fortrinnsvis kan ca. 0,7, men hensiktsmessig ikke mer enn ca. 2 pst. bentonitt tilsettes til malmkomposisjonen for å lette dannelsen av kuler eller pellets. Mens andre binde-midler, som f. eks. stivelse, kaolin, kalk, calsium eller magnesiumklorid, osv., kan anvendes, foretrekkes bentonitt. Det er i alminnelighet ønskelig at de reduserte pellets inneholder mindre enn ca. 80 pst. rent jern eller utredusert jern. Foreliggende oppfinnelse er særlig anvendelig ved fremstilling av reduserte pellets, hvor forurens-ningene, inklusive uredusert jernoxyd, er i området fra 10 til 20 vektspst. While other ore types can be used in varying concentrations if the desired iron content is achieved in the reduced pellet, a particularly satisfactory iron composition is a concentrated taconite ore containing approx. 65 percent iron oxide. Preferably approx. 0.7, but suitably no more than approx. 2 percent bentonite is added to the ore composition to facilitate the formation of balls or pellets. While other binders, such as e.g. starch, kaolin, lime, calcium or magnesium chloride, etc., can be used, bentonite is preferred. It is generally desirable that the reduced pellets contain less than approx. 80 percent pure iron or unreduced iron. The present invention is particularly applicable in the production of reduced pellets, where the impurities, including unreduced iron oxide, are in the range from 10 to 20 wt.

En rekke typer reduksjonsprosesser kan anvendes, såfremt de er effektive ved fremstilling av en redusert jernpellet med et innhold av minst ca. 80 pst. rent jern. En særlig egnet fremgangsmåte er den som er beskrevet i U.S. patent nr. 2 829 042, hvor disse pellets reduseres i en roterende ovn som inneholder et bevegende materiallag, som opptar ca. 30—50 pst. av ovnens volum og inneholder et carbonholdig reduksjonsmiddel. Temperaturen reguleres i forskjellige områder av ovnen uten noen nevne-verdig sintring ved at brennbar gass inn-føres ved utløpet av ovnen, og regulerte mengder av oxygeninneholdende gass inn-føres i banen til den brennbare gass når den beveger seg mot innløpsenden av ovnen, eller den ende hvor disse pellets og carbon-holdige og andre faste materialer innføres i ovnen. Ved en typisk installasjon kan ovnen ha en lengde på ca. 45 m og en indre diameter mellom 1,8 og 2,1 m, med en pas-sende foring av ildfast og trommelisoler-ende materiale. En rekke andre driftsbetin-gelser er beskrevet i patentet. A number of types of reduction processes can be used, as long as they are effective in producing a reduced iron pellet with a content of at least approx. 80 percent pure iron. A particularly suitable method is that described in U.S. Pat. patent no. 2 829 042, where these pellets are reduced in a rotary kiln containing a moving layer of material, which occupies approx. 30-50 per cent of the furnace's volume and contains a carbonaceous reducing agent. The temperature is regulated in different areas of the furnace without any significant sintering by introducing combustible gas at the outlet of the furnace, and regulated quantities of oxygen-containing gas are introduced into the path of the combustible gas as it moves towards the inlet end of the furnace, or the end where these pellets and carbon-containing and other solid materials are introduced into the furnace. In a typical installation, the oven can have a length of approx. 45 m and an internal diameter between 1.8 and 2.1 m, with a suitable lining of refractory and drum-insulating material. A number of other operating conditions are described in the patent.

Oppfinnelsen illustreres best ved det følgende eksempel, som er gitt som en illu- The invention is best illustrated by the following example, which is given as an illustration

strasjon og har ikke til hensikt å begrense oppfinnelsen på noen måte. Med mindre noe annet er angitt er deler og pst.er angitt som vektsdeler og vektspst.er. stration and is not intended to limit the invention in any way. Unless otherwise stated, parts and units are stated as parts by weight and units by weight.

Eksempel 1. Example 1.

Pellets fremstilles av en taconittmalm konsentrert til ca. 65 pst. jernoxyd og har en partikkelstørrelse som vil passere gjennom en 300 mesh sikt. Dette materiale blan-des med bentonitt for å gi en blanding inne-holdende 0,5 vektspst. bentonitt, som pelle-tiseres på en standard hellende roterende plate til pellets, med diameter mellom 1,3 og 1,8 cm. Pellets are produced from a taconite ore concentrated to approx. 65 percent iron oxide and has a particle size that will pass through a 300 mesh sieve. This material is mixed with bentonite to give a mixture containing 0.5 wt. bentonite, which is pelletized on a standard inclined rotating plate into pellets, with a diameter between 1.3 and 1.8 cm.

Disse pellets reduseres så i en roterende ovn av den type som er beskrevet i U.S. patent nr. 2 829 042. De reduserte pellets som kommer fra ovnen med en temperatur på ca. 1050—1100° C, overføres uten at de utsettes for atmosfæren, ved hjelp av en innelukket renne til en roterende trommel som avkjøles utenpå med vann på en slik måte at temperaturen av disse pellets nedsettes til 175—230° C i løpet av en periode på ca. 5—6 minutter. Disse pellets, som fremdeles ikke har vært utsatt for atmosfæren, bråkjøles i vann til en temperatur på ca. 30° C. De resulterende reduserte pellets, som inneholder 89 pst. rent jern, hovedsakelig med perlittisk struktur og 11 pst. forurensninger, behandles i henhold til ut-førelsen av foreliggende oppfinnelse, som angitt nedenfor: De således avkjølte pellets deles i syv omtrentlig like porsjoner. 1) En del hele pellets som til sist briketteres tørt. 2) En annen del hele pellets blir påfølgende brikettert vått. 3) En tredje del hele pellets kjeveknuses mens de er tørre til den følgende stør-relsesfordeling: 4) En fjerde del hele pellets kjeveknuses på liknende måte mens de er våte til omtrentlig den samme størrelse som par-tiklene i 3. 5) En femte porsjon hele pellets autogen-males tørt (én behandling) til de føl-gende partikkelstørrelser: 6) En sjette porsjon hele pellets autogen-males tørt (én behandling) til omtrentlig den samme størrelse som i 5. 7) Den syvende og siste porsjon hele pellets knuses og separeres magnetisk alternerende 4 ganger og tørkes så, og man får den følgende partikkelstørrelsesfordel-ing: These pellets are then reduced in a rotary kiln of the type described in U.S. Pat. patent no. 2 829 042. The reduced pellets that come from the oven at a temperature of approx. 1050—1100° C, are transferred, without being exposed to the atmosphere, by means of an enclosed chute to a rotating drum which is cooled externally with water in such a way that the temperature of these pellets is reduced to 175—230° C during a period of approx. 5-6 minutes. These pellets, which have not yet been exposed to the atmosphere, are quenched in water to a temperature of approx. 30° C. The resulting reduced pellets, which contain 89 percent pure iron, mainly of pearlitic structure and 11 percent impurities, are processed according to the embodiment of the present invention, as indicated below: The thus cooled pellets are divided into seven approximately equal portions. 1) Some whole pellets which are finally briquetted dry. 2) Another portion of whole pellets is subsequently wet briquetted. 3) A third part of whole pellets is jaw-crushed while dry to the following size distribution: 4) A fourth part of whole pellets is jaw-crushed in a similar way while they are wet to approximately the same size as the particles in 3. 5) A fifth portion of whole pellets autogen-ground dry (one treatment) to the following particle sizes: 6) A sixth portion of whole pellets autogen-ground dry (one treatment) to approximately the same size as in 5. 7) The seventh and last portion whole pellets are crushed and magnetically separated alternately 4 times and then dried, and the following particle size distribution is obtained:

Produktet fra hver av de ovenfor nevnte 7 porsjoner briketteres individuelt under anvendelse av 4,99 kg/cm<2> til briketter med sylindrisk form, 5 cm i diameter og varierende tykkelser, nemlig henholdsvis 0,5, 0,75, 1,0, 1,3, 1,5 og 1,8 cm. The product from each of the above-mentioned 7 portions is briquetted individually using 4.99 kg/cm<2> into briquettes of cylindrical shape, 5 cm in diameter and varying thicknesses, namely 0.5, 0.75, 1.0 respectively , 1.3, 1.5 and 1.8 cm.

De forskjellige briketter prøves ved å bestemme størrelsen av den belastning som er nødvendig for å knuse brikettene når de anbringes på kant. For en brikebtetyk-kelse på mindre enn 1 cm viste brikettene som var fremstilt av det våte autogenmalte materiale større styrke enn det kjeveknuste materiale, men i større tykkelse hadde brikettene fremstilt fra dette materiale en mindre styrke enn det kjeveknuste materiale. Deretter i styrkerekkefølgen kom de briketter som var fremstilt av hele pellets, og de briketter som var fremstilt ad våt eller tørr vei ga omtrent de samme resul-tater. The different briquettes are tested by determining the magnitude of the load necessary to crush the briquettes when they are placed on edge. For a briquette thickness of less than 1 cm, the briquettes produced from the wet autogenous ground material showed greater strength than the jaw-crushed material, but at a greater thickness, the briquettes produced from this material had a lower strength than the jaw-crushed material. Next in order of strength came the briquettes that were made from whole pellets, and the briquettes that were made by wet or dry methods gave approximately the same results.

Materialet som var alternerende malt og magnetisk separert 4 ganger og deretter tørket, resulterende i en blanding med vesentlig lavere innhold av gangsten og mindre overflateareal enn noen av de andre prø-ver, viste overraskende den minste styrke sammenliknet med hvilke som helst av de hele eller delvis knuste pellets. Dette er i overensstemmelse med diskusjonen ovenfor. The material which was alternately ground and magnetically separated 4 times and then dried, resulting in a mixture with significantly lower gangstone content and less surface area than any of the other samples, surprisingly showed the lowest strength compared to any of the whole or partially crushed pellets. This is consistent with the discussion above.

Det er åpenbart fra ovenfor nevnte eksempel at den resulterende styrke av brikettene man fikk av hele pellets eller bare delvis knuste pellets i hvert tilfelle er over-legen sammenlignet med den styrke man fikk ved det materiale som var findelt og hvor vesentlige mengder av fremmed materiale var fjernet. It is obvious from the above-mentioned example that the resulting strength of the briquettes obtained from whole pellets or only partially crushed pellets is in each case superior compared to the strength obtained from the material that was finely divided and where significant amounts of foreign material were removed.

Mens brikettene fremstilt av meget findelt materiale fra hvilket det fremmede materiale ikke er separert, viser mindre styrke enn briketter av tilsvarende materiale fra hvilket det fremmede materiale er magnetisk fjernet, er brikettene av det findelte useparerte materiale ikke desto mindre tilfredsstillende for de fleste formål, når det fremmede materiale ikke utgjør mer enn 20 pst., og det reduserte jern har en perlittisk struktur. I slike tilfeller kan i alminnelighet styrken økes ved å øke briketter-ingstrykket. Det antas også at overdrevne pulveriserings- og knusingsoperas joner gjør jernpartiklene så harde at jernets sam-menbindingsegenskaper nedsettes. Da styrken av brikettene imidlertid forbedres ved anvendelse av større partikler eller hele pellets, kan den ønskete styrke hensiktsmessig oppnås ved at pulveriseringstrinnet gjøres minimalt eller utelates. While the briquettes made from very finely divided material from which the extraneous material has not been separated show less strength than briquettes of similar material from which the extraneous material has been magnetically removed, the briquettes of the finely divided unseparated material are none the less satisfactory for most purposes, when the foreign material does not make up more than 20 per cent, and the reduced iron has a pearlitic structure. In such cases, the strength can generally be increased by increasing the briquetting pressure. It is also believed that excessive pulverizing and crushing operations make the iron particles so hard that the iron's bonding properties are reduced. However, since the strength of the briquettes is improved by the use of larger particles or whole pellets, the desired strength can conveniently be achieved by minimizing or omitting the pulverizing step.

Brikettene som er fremstilt i henhold til den foreliggende oppfinnelse, kan variere i størrelse, men det er hensiktsmessig at de ikke har den minste dimensjon mindre enn ca. 0,5 cm, fortrinnsvis ikke mindre enn 1,3 cm, og den største dimensjon ikke større enn ca. 12,5 cm. De trykk som anvendes ved fremstillingen av disse briketter er de som i alminnelighet anvendes til slike formål og bør hensiktsmessig ikke være mindre enn ca. 4725 kg/cm<2>, fortrinnsvis ikke mindre enn 5500 kg/cm-'. Disse briketter kan anvendes i kupolovn, elektriske eller andre smelteovner som er fremstilt for fjerning av slagg. The briquettes produced according to the present invention may vary in size, but it is appropriate that they do not have the smallest dimension less than approx. 0.5 cm, preferably not less than 1.3 cm, and the largest dimension not greater than approx. 12.5 cm. The pressures used in the production of these briquettes are those that are generally used for such purposes and should ideally not be less than approx. 4725 kg/cm<2>, preferably not less than 5500 kg/cm-'. These briquettes can be used in cupola furnaces, electric or other melting furnaces that are designed for the removal of slag.

Det er også funnet at briketter som er fremstilt i henhold til foreliggende oppfinnelse kan utsettes for forskjellige typer værbetingelser, inkludert regnskurer og/ eller sne og solskinn, uten at de taper sin styrke. It has also been found that briquettes produced according to the present invention can be exposed to various types of weather conditions, including rain showers and/or snow and sunshine, without losing their strength.

Claims

1. Process for the production of partially reduced iron ore briquettes with great strength, by subjecting oxidic iron ore with a significant gangue content to reduction in admixture with a solid, carbonaceous material at a temperature below the temperature that produces sintering and melting, until said ore is metallized to at least 80 per cent, then the resulting reduced ore product is cooled under non-oxidizing conditions to approximately room temperature, and then, without separation of iron, gangues and other constituents, said product is briquetted, characterized in that during the cooling of the resulting reduced ore barrel

duct to a temperature lower than the temperature at which martensite forms takes place at a rate which is sufficiently slow to substantially prevent the formation of martensite.

2. Method according to claim 1, characterized in that the said reduced ore product is cooled to temperatures lower than approx. 650° C, but not significantly lower than 150° C and then quenched to approximately room temperature.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that said reduced ore product, after cooling to approximately room temperature, is pulverized to a relatively small particle size before briquetting.