SE438511B - Porosa jernmalmpellets och sett for framstellning derav - Google Patents

Description

l 8002716-2 2 ceras till FeO och därefter till Fe. I detta fall bildas en slagg innehållande FeO och med en låg smältpunkt inuti pel- letsen i högtemperaturzonen. Slaggen med låg smältpunkt, som bildas i högtemperaturzonen, utsöndras och täpper till de fi- na porerna i pelletsen, vilket förorsakar det fenomen som ge- nerellt benämnes "retardering av reduktion". _ Då de ingående pelletsen innehåller " MgO innehåller slaggen MgO och uppvisar sålunda en högre smältpunkt, så att utsöndringen av slaggen och tilltäppningen av porerna mins- kar. Emellertid kan de ogynnsamma effekterna av slaggen icke försummas eftersom porerna har mycket små diametrar.

Tilltäppningen av porer förhindrar att reduktionen fortskrider i en tillfredsställande grad inuti pelletsen. Då de inkommer i högtemperaturzonen mjuknar de pellets, som inne- håller den FeO-haltiga slaggen, och krymper så att genom- trängningsmotståndet i det pelletformade järnmalmskiktet ökar och på samma gång smälter och kokar pelletsen genom direkt kontakt med ett koksskikt av hög temperatur, vilket försämrar genomträngligheten för koksskiktet och förhindrar jämn drift av ugnen.

Reducerbarheten hos pelletsen (den så kallade retar- deringen av reduktion) i högtemperaturzonen kan förbättras effektivt genom ökning av porositeten och pordiametrarna för de individuella pelletsen. Ökningen av porositeten hos järn- malmpellets kan bidraga till förbättring i reducerbarheten i de områden, som leder till högtemperaturzonen, nämligen en minskning av mängden FeO i högtemperaturzonen, mellan ök- ningar i pordiameter kan bidraga till förbättring av reducer- barheten och minskning av tilltäppningen av porer genom slag- gen med låg smältpunkt.

Porositeten och pordiametern kan ökas genom: (a) sänkning av bränningstemperaturen, och (b) tillsats av ett brännbart material.

Då bränningstemperaturen sänkes ökas porositeten, så- som framgår av kurva 4 på fig. 2, men pordiametern blir mind- re, med en lägre fysikalisk hållfasthet beroende på otill- aoo2716-2 fredsställande sintring i den inre strukturen. Sålunda mjuknar och krymper pelletsen i en avsevärd utsträckning, som är o- lämplig för praktisk användning.

Ett sätt att framställa porösa pellets genom tillsats av ett brännbart material beskrives t.ex. i japanska utlägg- ningsskrifterna 119403/1977 och 10313/1978, varvid ett mate- rial användes, som är brännbart vid en relativt hög tempera- tur. De genom dessa metoder erhållna pelletsen uppvisar porer med stora diametrar men är olämpliga för praktisk användning i en masugn av följande skäl: (1) pelletsen är känsliga för sprickning och uppvisar en låg tryckhâllfasthet på grund av en stor FeO-halt, (2) användning av ett material med högt värmevärde ors- kar kraftig slaggbildning och retarderar reduktionen efter FeO, och (3) pordiametrarna är alltför stora för att bibehålla en lämplig tryckhållfasthet.

För efterföljande pelletisering bör det brännbara ma- terialet, som skall blandas med järnmalmen, malas_till en partikelstorlek mindre än 2 mm. Då det brännbara materialet blands i en mängd av 0,5 - 8 vikt-%, uppvisar partiklar med diametern cirka 2 mm en benägenhet att bilda kärnor i pel- letiseringsstadiet. Där det brännbara materialet innehåller grova partiklar i en stor proportion ökas sålunda mängden kärnliknande partiklar abnormt under pelletiseringssteget i en pelletiseringsanordning (t.ex. en sådan av skiv- eller trumtyp), vilket förorsakar en brist på finare partiklar, som är nödvändiga för tillväxten av kärnorna, nämligen ett för- hindrande av tillväxten av pelletsen, och ibland blir till och med pelletiseringen nästan omöjlig att genomföra. Även om på något sätt de kan pelletiseras i önskade storlekar, så in- nehåller de erhållna pelletsen grova partiklar på de yttre periferiska ytorna.eller innehåller ansamlingar av agglomere- rade grova partiklar, vilket sänker produktiviteten för obrän- da pellets av lämpliga storlekar eller förorsakar olika problem i det efterföljande bränningssteget. Exempelvis faller de grova kärnliknande partiklarna lätt av från pelletytorna aoo2716-2 och ansamlingarna av-agglomererade grova partiklar sönderde- las lätt under bränningen, vilket förorsakar tilltäppning av gallret genom.utfällning eller bildning av en ökad mängd av stoft, vilket är skadligt för effektiviteten och livslängden för bränningsutrustningen. Dessutom sänker de grova partik- larna utbytet i en avsevärd utsträckning.

Vidare medför existensen av grova partiklar svårighe- ter ifråga om âstadkommande av en homogen blandning av det brännbara materialet med järnmalm och för upprätthållande av en homogen porositet över de individuella pelletsen. En annan svårighet, som kan tillskrivas grova partiklar, är att fall- motståndet för obrända pellets, vilka är blandade med det brännbara materialet innefattande grova partiklar, är så lågt som 50 - 60 % av värdet för obrända pellets, till vilka det brännbara materialet icke tillsats. En sådan stor minskning i fallmotståndet anses kunna tillskrivas endast förekomsten av grova partiklar i pelletsen. Till följd därav spricker de o- brända pelletsen lätt eller krossas till mindre stycken under transporten från en pelletiseringsanordning till en brän- ningsanordning, vilket reducerar utbytet för pelletsen i en avsevärd utsträckning.

För att lösa problem bör man använda ett brännbart material, som innehåller grova partiklar i så liten propor- tion som möjligt, och vilket males så att det uppvisar en korn- eller partikelstorlek mindre än 2 mm, företrädesvis mindre än 0,5 mm.

De ovannämnda brännbara materialen uppvisar generellt ytterst låg krossbarhet, och exempelvis är malningsenergita- let Wi (JIS M 4002) för sågspån så högt som cirka 600 kWh/t i motsats till Wi för järnmalm, som är 6 - 25 kWh/t eller Wi för petroleumkoks, vilket är cirka 70 kWh/t. Vidare föreligger en risk för stoftexplosion då ett brännbart material enbart pulvriseras under energiinverkan och det är svårt att full- ständigt utesluta explosionsrisken genom utnyttjande av ordi- nära explosionsförhindrande åtgärder.

Med utgångspunkt av vad som angivits ovan har som un- derlag för föreliggande uppfinning en omfattande undersökning aoo271e-2 gjorts med ändamålet att framställa pellets, vilka uppvisar en större förbättring i reducerbarhet samt mjuknings- och klibb- ningsegenskaper, och vilka i synnerhet uppvisar stora porer i en porositet av mer än 30 % tillsammans med en homogen kva- litet och en tillfredsställande tryckhållfasthet, varvid det- ta ändamål kunde uppnås genom bestämning av specifika områ- den för kornstorleken, fördelningen och tillsatsmängden för det brännbara materialet, som skall blandas med malmen, och betingelserna för bränning efter pelletiseringssteget.

Speciellt är det väsentliga i föreliggande uppfinning att, räknat på torrt material, en tillsats till järnmalm av 0,5 - 8 vikt-% av ett brännbart material med en kornstorlek mindre än 2 mm, företrädesvis mindre än 0,5 mm, och som är brännbart vid en temperatur under 4000 C, och till detta sät- tes ytterligare lämpliga mängder av ett bindemedel och vat- ten, varpå den erhållna blandningen pelletiseras, med en pre- liminär bränning av pelletsen för bortbränning av minst 90 vikt-% av det brännbara materialet innan den preliminära brän- ningstemperaturen når 8000 C, varigenom porer bildas i pel- letsen, och därefter brännes de preliminärt brända pelletsen ytterligare vid en temperatur av 1230 - 13500 C.

De porösa järnmalmpelletsen enligt föreliggande upp- finning uppvisar en porstorlek(sfördelning bestående av mer än 30 % porer med diametern 10 - 100 Pm och varvid resten av po- rerna uppvisar en diameter mindre än 10 fm, samt en porositet över 30 % och en FeO-halt av mindre än 1 vikt-%.

Ovannämnda och andra ändamål, egenskaper och känne- tecken för uppfinningen framgår av följande beskrivning och bifogade patentkrav. I *uedanïnsknüæs uppfinningen närmare med hänvisning till bifogade ritningar, där fig. 1 visar kurvor erhållna genom differentialter- misk analys, fig. 2 visar kurvor, som beskriver porstorlekrsfördel- ningar,d fig. 3 är kurvor som visar resultaten för reduktions- test under belastning, och 8002716-2 fig. 4 och 5-är kurvor, som visar partikelstorleksför- delningarna genom enskild och blandad malning; 1 De porösa järnmalmpelletsen enligt föreliggande upp- finning uppvisar en porositet större än 30 %, och en porstor- leksfördelning bestående av mer än 30 % porer med en diameter större än 10 /mn och resten av porerna med en diameter mindre än 10 /nn för tillförsäkrande av en vida större reducerbarhet än för de konventionella pelletsen. I synnerhet är en porosi- tet större än 30 % väsentlig för erhållande av en hög redu- cerbarhet, såsom avsikten är genom föreliggande uppfinning.

Det ovannämnda området för porstorleksfördelning be- stämmes av följande skäl. För upprätthållande av en tillfreds- ställande tryckhållfasthet är det effektivt att undertrycka FeO-halten till ett värde under l vikt-% och minimera pordia- metern. Emellertid är en porstorleksfördelning innehållande 'små porer i en större proportion huvudsakligen i motsats till ändamålet att förhindra portilltäppning (retardering av reduk- tion).

Dessutom uppvisar pelletsen enligt uppfinningen med en hög porosítet en medeldensitet som är mindre än för kon- ventionella pellets av samma sammansättning med mer än 10 %, så att de har mindre benägenhet att strömma in i koksskiktet, vilket förbättrar genomträngligheten för den reducerande ga- sen och dezcentrala gasflödet i ugnen så att problem med ugns- driften reduceras till ett minimum.

Såsom nämnts ovan i förbindelse med tidigare teknik har brända pellets med en högre porositet otillfredsställande tryckhållfasthet och krossas lätt till partiklar vid hantering eller i ugnen, vilket resulterar i att olika problem uppkommer vid magugnsdriften. Vid föreliggande uppfinning löses detta problem genom undertryckande av FeO-halten i pelletsen till ett värde mindre än l vikt-%.

A Minskningen av PeO-halten i pelletsen sänker graden av bindningen av spröd slagg i pelletsstrukturen men förstärker bindningen av hematit, med upprätthållande av en tillfreds- ställande tryckhållfasthet trots den höga porositeten. 8002716-2 I de porösa pelletsen enligt uppfinningen definieras sålunda den inre porositeten och porstorleksfördelningen inom _ speciella områden och FeO-halten undertryckes till ett värde, så att hög reducerbarhet och utmärkta mjuknings- och klibb- ningsegenskaper tillförsäkras under upprätthållande av en hög tryckhâllfasthet.

Vid föreliggande uppfinning kan en lämplig mängd CaO - tillsättas till järnmalmen som råmaterial för att reglera ba- sisiteten (CaO/Si02) till 0,7 - 2, varigenom engående egenska- per erhâlles och på samma gång ökar reducerbarheten ytterli- gare. Vidare kan 0,5 - 2,5 Vikt-% MgO inblandas i råmateria- let för att förbättra mjuknings- och klibbningsegenskaperna vid höga temperaturer.

Användningen av brännbart material av en speciell form är väsentlig för bildningen av porer i pelletsen i den ovan- nämnda porositeten och storleken. Det brännbara materialet, som skall användas vid föreliggande uppfinning, skall vara i form av partiklar med en kornstorlek mindre än 2 mm, företrä- desvis mindre än 0,5 mm, och vara brännbart vid en temperatur under 4000 C. Det nämnda omrâdet för kornstorlek fastställes för tillförsäkrande av en porstorleksfördelning, vilken för- bättrar reducerbarheten för de färdiga pelletsen i en maximal utsträckning och med tanke på pelletiseringsprocessen, vilket förbättrar effektiviteten för pelletsframställningen. Emeller- tid föredrages att kornstorleken är större än 50 /nn eftersom annars porstorleksfördelningen för de färdiga pelletsen kommer att uppvisa en viss tendens till mindre diametrar. I motsats därtill skulle brännbart material av enbart stora kornstorle- kar resultera i en porstorleksfördelning, vilken uppvisar en tendens till större diametrar och sålunda ge en lägre tryck- hâllfasthet för de färdiga pelletsen. Dessutom resulterar kornstorlekar överstigande det ovan definierade området i en dålig pelletiseringseffektivitet hos det brännbara materialet.

Antändningstemperaturen för det brännbara materialet i bör vara lägre än 4000 C för bildning av porer inuti pellet- sen vid en.relativt låg bränningstemperatur och för att till- försäkra en hög tryckhållfasthet även med en hög porositet. ç___....__._.._.._...__ ___... _ l.__...,. _ .__ 8002716-2 Med ett brännbart material med en låg antändningstemperatur startar nämligen bränningen vid en relativt låg temperatur och fullföljes inom en kort tidsperiod, vilket underlättar bildningen av porer och uppmuntrar diffusion av syre så att oxidationen av magnetit påskyndas. Om ett brännbart material med en hög antändningstemperatur användes fortskrider brän- ningen vid en hög temperatur, varvid Fe2O3 i pelletsen reduce- ras så att den ovannämnda slaggen med låg smältpunkt, innehål- lande Fe0, bildas, vilket sänker tryckhållfastheten och för- sämrar reducerbarheten. Exempel på lämpliga brännbara material innefattar brunkol (flampunkt 3l2° C), sågspån (flampunkt 3420 C) och liknande. Koks, som uppvisar en antändningspunkt vid cirka 5500 C, är olämplig för-användning vid föreliggande uppfinning.

Det brännbara materialet bör tillsättas i en mängd av 0,5 - 8 vikt-% på basis av järnmalmen i råmaterialet för reg- lering av porositeten till det ovan definierade området. En tillsatsmängd av mindre än 0,5 vikt-% är för liten för att öka den totala porositeten i en tillfredsställande utsträckning. Å andra sidan sänker en tillsatsmängd av brännbart ma- terial överstigande 8 vikt-% tryckhâllfastheten för pelletsen på grund av alltför hög total porositet och befrämjar reduk- tionen av Fe2O3 genom ett högt värmevärde, vilket ger en ökad mängd FeO och sänker reducerbarheten för pelletsen. Vidare för- sämrar tillsatsmängder överstigande det ovan definierade områ- det i avsevärd utsträckning pelletiseringseffektiviteten.

Vid föreliggande uppfinning kan, för erhållande av brännbart material av avsedda kornstorlekar, okrossat eller grovkrossat brännbart material blandas i järnmalmen för torr blandmalning i en malningsanordning, t.ex. en kul- eller stângkvarn. Blandmalningen ger jämn och effektiv pulverisering av det brännbara materialet genom följande funktioner: (1) Då det brännbara materialet males genom stötarna och friktionen av malningsmediet, t.ex. kula eller stång, funge- rar järnmalmen som hjälpmalningsmedium, vilket underlättar malningen och drastiskt förbättrar malningseffektiviteten, 8002716-2 (2) det brännbara materialet pulveriseras selektivt ge- nom hjälpmalningseffekten hos järnmalmen, vilket undertrycker alltför kraftig malning under utspädning av det brännbara ma- terialet så att risken för stoftexplosion uteslutes, och (3)å det brännbara materialet blandas homogent med järnmal- men vid malningssteget så att homogen porositet tillförsäkras hos de slutligen tillverkade pelletsen.

Dessa effekter bekräftades genom ett antal experi- ment, där sågspån och järnmalm eller järnsand pulveriserades genom både enskild och blandad malning för jämförelseändamål under följande betingelser: Malningsbetingelser Malningssystem: ' torrsatssystem Kvarnstorlek: 165 mm E x 170 mm liter (kul- kvarn) Rotation: 60 r.p.m.

Tid: 20 minuter Kulbeskickníng: 43 kulor av 30 mm ø och 9,87 kg Experiment l Prov : 0,26 liter (57,5 g) av enbart sågspån l Prov 2: 0,52 liter (l325,8 g) av enbart järnmalm 3: en blandning av 0,26 liter (57,5 g) sågspån och 0,26 liter (65l,8 g) järnmalm PIOV Experiment 2 Prov 4: 0,26 liter (50 g) av endast sågspån Prov 5: 0,52 liter (1395 9) av enbart järnmalm 6: en blandning av 0,26 liter (50 g) sågspån och 0,26 liter (725 g) järnsand Resultaten av ovanstående experiment l och 2 visas i PIOV -fig. 4 respektive 5. I fig. 4 är vid 3 - l partikelstorleks- fördelningen för sågspån separerat från det blandade provet 3 och vid 3 - 2 är partikelstorleksfördelningen på liknande sätt skilt från järnmalm. Vid 6 - l i fig. 5 är partikelstor- leksfördelningen för sågspån avsatt skilt från det blandade provet 6 och vid 6 - 2 är storleksfördelningen på liknande sätt skilt från järnsana... - 3ÛÛ2716-2 10 Såsom framgår av resultaten av experimenten visade i fig. 4 och 5 innehåller sågspån från enskild malning (prov l och 4) fortfarande stora partiklar i en icke-försumbar mängd beroende på otillfredsställande malning, i motsats till såg- spån från blandad malning med järnmalm eller järnsand (prov 3 och 6), vilket pulveriseras i samma tillfredsställande grad som i enskild malning av järnmalm eller järnsand (proverna 2 och 5). Det framgår genom jämförelse av proverna 1 och 3 - l i fig. 4 eller prov 4 och 6 - l i fig. 5 att sågspån, som pulveriserats genom blandad malning med järnmalm.eller järn- sand innehåller ultrafina partiklar i en mycket mera reduce- rad mängd, jämfört med sågspån från enskild malning, beroende på ovannämnda selektiva malningseffekt, vilken undertrycker alltför kraftig malning. Detta och utspädningseffekten av järnmalm eller järnsand utesluter på ett önskat sätt riskerna för stiftexplosion.

Dessutom tjänar den blandade malningen till att redu- cera partikelstorleksfördelníngen till det avsedda området för erhållande av homogena diametrar för porerna, som skall bildas i pelletsen, Då den malda blandningen av brännbart material och järnmalm sorterats genom en pneumatisk sorteringsanordning med slutet kretssystem kan det brännbara materialet och järn- malm.sorteras vid olika punkter beroende på skillnaden i den- sitet. En sorteringspunkt för järnmalm av cirka 100 jun mot- svarar sågspån av 300 - 400 jun, petroleumkoks av l60 - 190 jam, kol av 170 - 200 jnn och gummi av 210 - 270 )nn. Genom denna blandade malning kan det brännbara materialet även malas till lämpliga partikelstorlekar för pelletisering. Det kan även nämnas att i detta fall kan alltför kraftig malning av det brännbara materialet undvikas eftersom det har en högre sorte- 'ringspunkt beroende på en lägre densitet.

Vid föreliggande uppfinning blandas en förutbestämd mängd av det brännbara materialet i råmaterialet av järnmalm, eventuellt tillsammans med CaO och MgO för erhållande av en- gående egenskaper, och den erhållna blandningen försättes med lämpliga mängder av ett bindemedel och vatten, följt av knåd- 8002716-2 ll ning och pelletisering.

Den sålunda erhållna pelletsen brännes preliminärt för bortbränning av minst 90 % av det brännbara materialet 1 'dpelletsen innan den preliminära bränningstemperaturen när 800° C. Om det brännbara materialet brännes bort vid en högre temperatur, fungerar det som ett reduktionsmedel och medför bildning av en ökad mängd FeO genom reduktion av Fe2O3, vil- ket sänker tryckhållfastheten liksom även reducerbarheten hos pelletsen. Om det brännbara materialet bortbrännes vid en temperatur under 800° C undertryckes emellertid reduktio- nen av Fe203 så att mängden FeO hålles vid en procenthalt mindre än 1 %, vilket resulterar i en hög tryckhållfasthet för pelletsen och förbättrar graden av oxidation för en högre reducerbarhet.

De porösa pelletsen, som erhålles från den preliminä- ra bränningen, brännes ytterligare med en höjning av tempera- turen tills en slutlig temperaturnivâ av 1230 - 13500 C upp- nås. Denna bränning förstärker järnoxidbindningen mellan de individuella järnmalmpartiklarna vid fallet av sura pellets och binder ytterligare den CaO-haltiga slaggen vid fallet av engående pellets, så att de olika egenskaperna för pelletsen slutligen regleras till önskade områden. Om bränningstempera- turen är lägre än l230° C blir det svårt att uppnå de ovan- nämnda ändamålen och detta resulterar i att de brända pellet- sen uppvisar en lägre kvalitet på grund av otillfredsställan- _de bränning. Å andra sidan smälter en bränningstemperatur 'överstigande 13500 C och förstör en del av porerna, vilka har bildats i föregående steg och förorsakar termisk dissocia- tion hos en del av Fe2O3, vilket ger Fe0 i en ökad mängd så att tryckhâllfastheten för pelletsen sjunker.

Sålunda bör bränningstemperaturen vara i det ovan an- givna området.

Uppfinningen illustreras nedan mera specifikt genom följande exempel.

Exempel 75 viktdelar (samtliga delar och procenttal, som an- 'ges i detta exempel hänför sig till vikten, om icke annat .__...._._.ï.._...4 _ 8002716-2 12 särskilt anges) av järnoxid innehållande små block av järn- malm blandades med kalksten och dolomit i sådana mängder att de färdiga pelletsen skulle uppvisa en basicitet (CaO/Si02) av 1,35 och en MgO-halt av 1,8 %, och krossades i ett system med sluten krets, varpå det sålunda framställda râmaterialet lagrades i en blandningssilo. Inmatningen av råmaterial från silon försattes med en lämplig mängd vatten och knådades i en kollergång, och blandades därefter med 25 delar magnetit- malm, 4 delar sågspån av förutbestämda partikelstorlekar (med en storleksfördelning såsom visas i tabell l nedan) samt 0,8 delar bentonit, som fungerar som bindemedel, i en trum- blandare, med tillsats av vatten för reglering av vattenhal- ten i kakan. Den erhållna kakan pelletiserades genom en anord- ning av skivtyp.

Tabell l - Partikelstorleksfördelning för sågspån partikel- medel- storlek _ I storlek (mm) 2-1 1-0,5 o,5-0,25 0,25-0,1 o,1-o,os (mm) procenthalt 4 23 5l 14 8 0,45 De sålunda erhållna obrända pelletsen brändes preli- minärt på ett galler, och mera speciellt, torkades, avvattna- des och förvärmdes (de preliminära bränningstemperaturerna var 1800 C i torkningskammaren, 4000 C i avvattningskammaren och 1050 - ll50° C i förvärmningskammaren). De fysikaliska egenskaperna för de obrända och preliminärt brända Pëlletsen anges i tabell 2.

Som framgår av fig. 1, som visar differentialtermisk analys för uppfinningen, metoden med tillsats av koksavfall och konventionella obrända pellets, brändes sågspânet bort i närheten av 51o° c_i motsats till kekeevfellet, vilket fert- farande förblem icke-förbränt vid en temperatur över 9000 C.

Experimenten utfördes i atmosfären med en uppvärm- ningshastighet av 100 C/minut. I verklig industriell skala är 8002716-2 13 emellertid uppvärmningshastigheten generellt 50 - l00° C/minut och syrekoncentrationen 13 - 18 %, så att kurvorna kan anta- gas förflyttas något mot högtemperatursidan. Eftersom C-halten i de preliminära brända pelletsen minskas till samma nivå som i de konventionella pelletsen, såsom framgår av tabell 2, kan dock det tillsatta sågspånet anses som bortbränt i ett rela- tivt lågt temperaturområde. De fysikaliska egenskaperna för pelletsen, vilka försättes med en ekvivalent mängd koks i stället för sågspån, och för pelletsen erhållna genom den kon- ventionella metoden visas'likaså i tabell 2 nedan.

Tabell 2 - Fysikaliska egenskaper för obrända pellets och preliminärt brända pellets obrända pellets preliminärt brända pellets fallmot- poro- tryckhåll- poro- Fe0- C-halt stånd sitet fasthet sitet halt (gånger) (%) (kg/pellets) (%) (%) (fi) pellets in- nehållande sågspån (enl. uppf. 20,5 33,2 19,0 48,3 ' 0,62 < 0,1 pellets ' innehållande koks (jämf.ex.) 20,0' 28,0 18,0 44,8 3,65 0,9 konventio- nella pellets 35,0 30,0 24,0 34,0 25,0 (0,1 ,...__. _ _.. ._._._____._..___._...___ 8002716-2 14 De i tabell 2 nämnda konventionella pelletsen består av MgO-haltiga engående pellets (dolomit-pellets) med den i tabell 5 visade kompositionen, och det kokshaltiga pelletsen av en liknande sammansättning är ytterligare försatta med kokspulver i en mängd av 4 vikt-% före pelletisering och bränning.

, De preliminärt brända pelletsen utsattes för en yt- _ terligare bränning i en roterande ugn vid l3l5° C och efter kylning genom en ringformig kylare siktades fina partiklar bort. De fysikaliska egenskaperna, porstorleksfördelning och kemisk sammansättning för de sålunda erhållna pelletsen vi- sas i tabell 3 - 5. I Fig. 2 visar grafiskt porstorleksfördelningarna för pellets 1 och 2 enligt föreliggande uppfinning varav framgår av pelletsen enligt uppfinningen har distinkt ökad pordiame- ter, och den absoluta mängden porer är jämförbar med den kon- ventionella dolomit-pelletsen 3.

Som framgår av fig. 3, vilken visar resultatet av re- duktionstest under belastning upp till smältning, är pellet- sen enligt uppfinningen markant förbättrade i fråga om maxi- malt tryckfall och redncerbarhet i jämförelse med konventio- nella pellets. Reduktionstestet utfördes under följande be- tingelser: Uppvärmningshastighet: 1o° c/minut upp till 1ooo° c 50 C/minut över 10000 C Matargas: N2 : CO = 70 : 30 (7,2 Nl/minut) Belastning: 1,0 kg/cmz 8002716-2 15 Neošx N "mndflmmflwn Åpøfiešz mä om u E. u oo u Nz "mmmäumz x måw ...å G6 oé Nå 0.2 03 333m mHHmnoflucw>nox m.H> ß.mw «.HH m.m H_N o~>~ wfifl ^.NmwmHmumwEwfiv mumflawm mmfiufimsmxox »Lä Nåm _ oá ïæ æå måå 02 Twmmø A53 muwflamm mmflvflmflmnwmwmmm ^æ, .^fl. ^æv ømnm ømummcoflu wucmflflwnumm Awv Åumflfiwm fwaoü. Lwöw» »mmšflkmåux xwwfi ufi S: hv: nxøøwn Uooofia øfl> mcflnvmmflmß nwmflflc nflmcwø uwßflm umnummw wHh Hmvdfl N fiofluxflwwu |Aflm>m lflmwwâ lonøm |HHmsxu>Hu mvwaflmm www nwmmxmnmwm I m Hamnmü ,,-v._. ......-_ __ ._ 8002716-2 16 Tabell 4 - Porstorleksfördelnigg Porstorlek (}nm <5 5-6 6-7 7-10 10-100 100-3000 sâgspånshaltiga pellets (en1.uppf.) 'zo 13 10 18 39 o kokshaltiga pellets (jämföre1seex.) 22 ' 12 ll 16 18 21 konventionella pellets 23 42 21 9 S 0 Tabell 5 - Kemisk sammansättning Total FeO SiO2 AIZO3 CaO MgO CaO/SiO2 Fe sågspånshaltiga pellets (enl. uppf.) 60,0 0,40 4,0 _ 1,60 5,40 1,82 1,35 kokshaltiga pellets (jämföre1seex.) 61,0 3,25 3,9 1,50 5,30 1,80 1,36 konventionella pellets 60,1 0,50 4,0 1,57 5,40 1,85 1,35 8002716-2 17 Som framgår av data i tabell 3 - 5 och fig. 2 och 3 har pelletsen enligt uppfinningen (sågspânshaltiga pellets) porer med stora diametrar i en hög porositet, en minskad mängd Fe0, utmärkt reducerbarhet samt mjuknings- och klibb- ningsegenskaper tillsammans med en tryckhâllfasthet, som är lämpligt för användning i en masugn. Å andra sidan uppvisar jämförelsepelletsen med koks i stället för sågspån porer med stora diametrar, men de inne- håller Fe0 i en extremt ökad mängd och uppvisar en låg tryck- hâllfasthet, samt uppvisar reducerbarhets- och mjuknings- och klibbningsegenskaper som är underlägsna till och med kon- ventionella produkter.

Tabell 6 nedan visar resultaten av industriell drift, där pelletsen enligt föreliggande uppfinning inmatades i en masugn tillsammans med styckemalm, med ersättning av de kon- ventionella pelletsen i olika proportioner. »«»-w..v_.-,....,.._., _ _- 8002716-2 Tabell 6 - Resultat av industriell drift 18 Proportioner av sågspånshaltiga pellets (%) 0 8 25 -35 75 produktion- (ton/aaå) 1107 1154 1142 1219 koksmängd (kg/tan) 491 485” 458 445 oljemängd (kg/ton) 35 32 35 31 bränslemängd (kg/ton) 525 497 483 476 korrigerad bränsle- mängd (kg/ton) 529 504 495 475 bläsfervolym (Nm3/m1n) 1002 998 998 999 blästertryck/ volym l,l8 1,08 1,06 0,99 malm/koks 3,07 3,20 3,31 3,41 glidning (gånger/dag) 26,0 7,0 6,7 4,8 hängning (gånger/dag) 0,4 0 0,14 0 fluktuationer i blästertryck (g/cmz/h) 582 soz 472 ass 8002716-2 19 Som framgår av resultaten i tabell 6 reduceras med en större proportione av pelletsen enligt föreliggande upp- finning koks- och bränslemängderna i en avsevärd utsträck- ning, och på samma gång reduceras antalet gånger för glid- ningarna och fluktuaticnerna i blästerstycket så att en högre driftsstabilitet erhålles. Dessutom förbättras även produktiviteten, genom en ökad produktion med cirka 10 %.

Claims (10)

1. 8002716-2 Zß Patentkrav l. Porösa järnmalmpellets, k ä n n e t e c k n a d e av att de erhållits genom blandning av järnmalm med ett brännbart material med en kornstorlek mindre än 2 mm. vilket är bränn- bart vid en temperatur under 400°C. varpå den erhållna bland- ningen pelletiserats och det brännbara materialet bortbränts, varvid järnmalmpelletsen uppvisar en porstorleksfördelning -bestående av mer än 30 % porer med diametern 10 - 100 um och / resten av porerna med en diameter mindre än 10 um. och en / . total porositet större än 30 %, samt en Fe0-halt mindre än 1 %.

2. Järnmalmpellets enligt krav 1, k ä n n e t e c K n a d e av att pelletsen uppvisar en basicitet, dvs. förhållandet CaO/SiO2. av 0.7 - 2. Å.

3. Porösa järnmalmpellets enligt krav 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a d e av att de är blandade med 0,5 - 2,5 vikt-% MgO.7

4. Porösa järnmalmpellets enligt krav l. k ä n n e t e c k - n a d e av att det brännbara materialet blandas 1 en mängd av 0.5 - 8 vikt-% med järnmalmen. räknat på torrt material.

5. Porösa järnmalmpellets enligt krav 1. k ä n n e t e c k - n a d e av att det brännbara materialet uppvisar en kornstor- lek. som företrädesvis är mindre än 0.5 mm.

6. Sätt att framställa porösa järnmalmpellets enligt krav 1. k ä n n e t e c k n a t av att järnmalm blandas med ett brännbart material med en kornstorlek mindre än 2 mm, vilket är brännbart vid en temperatur under 400°C. i en mängd av 0,5 - 8 vikt-2. räknat på torrt material, att till blandningen tillsättes lämpliga mängder av bindemedel och vatten. att den erhållna blandningen pelletiseras. att de sålunda framställda pelletsen preliminärt brännes, med en bortbränning av mer än 90 vikt-% av det brânnbara materialet innan den preliminära 8002716-2 7L| bränningstemperaturen uppnår 600°c, och att pelletsen ytter- ligare brännes vid temperaturer av 1230 - l350°C. varigenom en mångfald porer bildas inuti pelletsen. varvid de porösa pel- letsen uppvisar en porstorleksfördelning bestående av mer än 30 % porer med diametern större än l0 um och resten av po- / rerna med diametern mindre än 10/um. och en total porositet större än 30 2. samt en Fe0-halt mindre än l vikt-%.

7. Sätt enligt krav 6. k ä n n e t e c K n a t av att järn- malmen dessutom blandas med Ca0 så att en basicitet. dvs. för- hållandet Ca0/S102. av 0.7 - 2 erhålles.

8. Sätt enligt krav 6. k ä n n e t e c k n a t av att järn- malmen dessutom blandas med 0.5 - 2.5 vikt-% Mg0.

9. Sätt enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t av att det brännbara materialet utsättes för torrmalníng tillsammans med järnmalmen före pelletiseríngssteget.

10. Sätt enligt krav 6 eller 9, k ä n n e t e c K n a t av att det brännbara materialet males till partiklar mindre än 0.5 mm i diameter.