NO132569B

NO132569B -

Info

Publication number: NO132569B
Application number: NO4523/71A
Authority: NO
Inventors: R C Johansson; W D Weeklund
Original assignee: Minnesota Mining & Mfg
Priority date: 1970-12-18
Filing date: 1971-12-08
Publication date: 1975-08-18
Also published as: ZA718445B; AU3705471A; DE2163817C3; BR7108368D0; DK141422C; FI56081C; ES397791A1; DE2163817B2; DE2163817A1; NO132569C; DK141422B; JPS5521433B1; CA944835A; SE368883B; CH550491A; FR2118736A5; US3676574A; GB1371359A; FI56081B; IT945513B

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av pellets av findelt, baket, kullstoffholdig materiale og findelt, ikke smeltende materiale. Process for the production of pellets of finely divided, baked, carbonaceous material and finely divided, non-melting material.

Foreliggende oppfinnelse angår en The present invention relates to a

fremgangsmåte til fremstilling av pellets method for the production of pellets

av findelt, baket, kullstoffholdig materiale of finely divided, baked, carbonaceous material

og findelt, ikke smeltende materiale. Oppfinnelsen er en forbedring av oppfinnelsen and finely divided, non-melting material. The invention is an improvement of the invention

ifølge patent 92 275. according to patent 92,275.

I dette patent er beskrevet en fremgangsmåte til fremstilling av en strømbar, This patent describes a method for producing a current bar,

kullstoffholdig masse, bestående av faste carbonaceous mass, consisting of solids

partikler ved hvilken forvarmet malm blan-des med findelt, bakende, kullstoffholdig particles by which preheated ore is mixed with finely divided, baking, carbonaceous

materiale, og blandingen omrøres i en roterende retort og oppvarmes gjennom retortens vegger slik at det kullstoffholdige material, and the mixture is stirred in a rotating retort and heated through the walls of the retort so that the carbonaceous

materiale blir mykt og klebrig, mens det material becomes soft and sticky, while it

befinner seg i intim berøring med det findelte malm, idet omrøringen bevirker at is in intimate contact with the finely divided ore, as the stirring causes that

partiklene av kullstoffholdig materiale og the particles of carbonaceous material and

partiklene av malmen forbindes med hver-andre som fine, faste partikler som danner en strømbar masse, idet oppvarmingen the particles of the ore connect with each other as fine, solid particles that form a flowable mass, as the heating

og omrøringen av blandingen fortsetter and stirring of the mixture continues

inntil den når en temperatur på minst until it reaches a temperature of at least

454° C, men ikke vesentlig høyere enn 454° C, but not significantly higher than

538° C, slik at det kullstoffholdige materiale på ny blir fast. Fremgangsmåten ut-føres fortrinnsvis kontinuerlig idet materialet som behandles, normalt innføres 538° C, so that the carbonaceous material becomes solid again. The method is preferably carried out continuously as the material to be processed is normally introduced

kontinuerlig ved den ene ende av retorten continuously at one end of the retort

og beveges gjennom retorten i retning mot and is moved through the retort in the direction towards

den- annen ende under retortens rotasjon the other end during the rotation of the retort

enten ved innvirkning av skovler i retorten either by the impact of vanes in the retort

eller som følge av at retorten er anordnet or as a result of the retort being arranged

på skrå i forhold til horisontalplanet og det at an angle to the horizontal plane and that

ferdige produkt avleveres kontinuerlig ved den annen ende av retorten. finished product is continuously delivered at the other end of the retort.

For visse anvendelser er det ønskelig at det agglomererte produkt som fremstilles ved fremgangsmåten ifølge det forannevnte patent, har en slik gjennomsnittlig størrelse at gasser fritt vil kunne strømme gjennom mellomrommene mellom pelletene i en etterfølgende behandling. Pellets med en slik størrelse er ønskelig for bruk i en reaktor med stasjonært eller beveget sjikt i hvilken det er ønskelig å anvende pellets av kontrollert gjennomsnittlig størrelse som ér vesentlig større enn størrelsen av de pellets som i alminnelighet vil dannes ved fremgangsmåten ifølge patentet. For certain applications, it is desirable that the agglomerated product produced by the method according to the aforementioned patent has such an average size that gases will be able to flow freely through the spaces between the pellets in a subsequent treatment. Pellets of such a size are desirable for use in a reactor with a stationary or moving bed in which it is desirable to use pellets of a controlled average size that is significantly larger than the size of the pellets that will generally be formed by the method according to the patent.

Det er funnet at det kan fremstilles pellets av større dimensjoner enn de partikler eller pellets som normalt fåes ved fremgangsmåten ifølge det forannevnte patent, hvis man under anvendelse av prin-sipielt samme fremgangsmåte regulerer temperaturen som blandingen av det findelte kullstoffholdige materiale og det findelte, ikke smeltende materiale utsettes for i den roterende retort. Det er funnet at for å oppnå et slikt resultat, må den findelte blanding av malm og kullstoffholdig materiale innenfor det forannevnte temperaturområde opphetes til en temperatur som nærmer seg, men ikke overstiger, temperaturen for maksimal fluiditet av det anvendte kullstoffholdige materiale. Ved å gå frem på denne måte får man pellets med forholdsvis store dimensjoner og forholdsvis ensartet størrelse: Det er< videre funnet at det er fordel-aktig for fremstilling av pellets av stor og ensartet størrelse å begrense fyllingen av retorten med blandingen av findelt, bakende, kullstoffholdig materiale og findelt, ikke smeltende materiale. Det er funnet at retorten ikke skal fylles mer enn ca. 7 % < av retortens volum med materialblandin-gen, og optimale resultater oppnås hvis retorten ikke fylles i større grad enn svar-ende til ca. 5 % av retortens volum. De nevnte prosenttall refererer seg til materiale i den tilstand i hvilken det befinner seg under sin bevegelse gjennom retorten. Til å begynne med er det' findelte, bakende, kullstoffholdige materiale og det findelte, ikke smeltende materiale mekanisk blan-det. Etter hvert som materialet skrider frem gjennom retorten, agglomereres de to materialsorter til pellets, samtidig som det kullstoffholdige materiale bakes. Vo-lumet av materialet bortsett fra gasser i retorten skal ikke overskride ca. 7 % av retortens volum og fortrinnsvis holdes på ikke over ca. 5 % av retortens volum. It has been found that pellets of larger dimensions than the particles or pellets that are normally obtained by the method according to the above-mentioned patent can be produced, if, using the same method in principle, the temperature is regulated as the mixture of the finely divided carbonaceous material and the finely divided, not melting material is exposed to in the rotating retort. It has been found that in order to achieve such a result, the finely divided mixture of ore and carbonaceous material within the aforesaid temperature range must be heated to a temperature which approaches, but does not exceed, the temperature of maximum fluidity of the carbonaceous material used. By proceeding in this way, pellets with relatively large dimensions and a relatively uniform size are obtained: It has further been found that it is advantageous for the production of pellets of large and uniform size to limit the filling of the retort with the mixture of finely divided, baking , carbonaceous material and finely divided, non-melting material. It has been found that the retort should not be filled more than approx. 7% < of the retort's volume with the material mixture, and optimal results are achieved if the retort is not filled to a greater extent than the answer end to approx. 5% of the retort's volume. The mentioned percentages refer to material in the state in which it is during its movement through the retort. To begin with, the finely divided, baking, carbonaceous material and the finely divided, non-melting material are mechanically mixed. As the material progresses through the retort, the two types of material are agglomerated into pellets, while the carbonaceous material is baked. The volume of the material apart from gases in the retort must not exceed approx. 7% of the retort's volume and preferably kept at no more than approx. 5% of the retort's volume.

Begrensningen av retortens fylling som foran angitt resulterer i et forholdsvis tynt lag materiale i retorten som opphetes gjennom retortveggen, idet den relative tynn-het av laget resulterer i forholdsvis rask opphetning- av materialet som på sin side resulterer i at det kullstoffholdige materiale i retorten blir forholdsvis mer flytende ved temperaturen for maksimal fluiditet enn når materialet i retorten opphetes-langsommere; slik som tilfelle vil være hvis retorten fylles i større grad. Det er funnet at en slik rask opphetning av materialet i forbindelse med at temperaturen til hvilken blandingen opphetes i retorten, be-grenses som' ovenfor beskrevet, bevirker dannelse, av pellets av større dimensjoner enn tidligere mulig. The restriction of the retort's filling as indicated above results in a relatively thin layer of material in the retort which is heated through the retort wall, the relative thinness of the layer resulting in relatively rapid heating of the material which in turn results in the carbonaceous material in the retort becoming relatively more fluid at the temperature of maximum fluidity than when the material in the retort is heated-slower; as will be the case if the retort is filled to a greater extent. It has been found that such rapid heating of the material in connection with the temperature to which the mixture is heated in the retort being limited as described above, results in the formation of pellets of larger dimensions than previously possible.

Som bindemiddel for fremstilling av pellets ifølge oppfinnelsen kan anvendes forskjellige bakende kullstoffholdige materialer. Et slikt materiale er høyflyktig bakende kull og for å forklare og illustrere oppfinnelsen, skal den i det etterfølgende beskrives i forbindelse med fremstillingen av pellets under anvendelse av høyflyktig, bakende kull som bindemiddel. Andre ek-sempler på bakende, kullstoffholdige- materiale som kan anvendes, er kulltjærebek og jordolje i form av asfaltbek. Forskjellige ikke smeltende materialer kan anvendes som f. eks. mineralsk malm, ikke- bakende kull, koksstøv eller antrasit. Med «ikke smeltende» skal forstås at materialet ikke smelter ved de temperaturer som kommer i betraktning ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Various baking carbonaceous materials can be used as a binder for the production of pellets according to the invention. One such material is highly volatile baking coal and, in order to explain and illustrate the invention, it will be described in the following in connection with the production of pellets using highly volatile baking coal as a binder. Other examples of baking, carbon-containing material that can be used are coal tar pitch and petroleum in the form of asphalt pitch. Various non-melting materials can be used such as e.g. mineral ore, non-baking coal, coke dust or anthracite. By "non-melting" is meant that the material does not melt at the temperatures that come into consideration in the method according to the invention.

Bakende kull har den egenskal at det ved opphetning blir bløtt eller smelter; hvis det blir bløtt, er det plastisk eller flytende hvoretter det ved fortsatt opphetning blir hardt og danner koks. Temperaturene ved hvilke forskjellige bakende kull blir bløte eller myke, resp. flytende, og igjen stivner til koks, varierer og likeledes graden av fluiditet, men i alminnelighet har de høy-flyktige bakende kull som fortrinnsvis anvendes, en spredning på ca. 110° C fra be-gynnelsen til slutten av det plastiske område. Denne -egenskap som er karakterist-isk for bakende kull, har vært inngående undersøkt, og det er mange forskjellige laboratorieapparater i anvendelse for må-ling av den relative fluiditetsgrad og temperaturen ved hvilke forskjellige kullsorter blir myke, blir flytende og stivner, og ved hjelp av slike måleapparater kan en fag-mann for hver enkelt kullsort bestemme dens egenskaper. Fluiditeten av bakende kull kan økes i vesentlig grad ved rask opphetning. Økning av opphetningshastigheten øker den maksimale; fluiditet og hever den endelige stivningstemperatur;. men har liten virkning' på temperaturen: ved hvilken mykningen begynner. Forlenget oppvarm-ing i det forplastiske* område;, dvs. under 371° C, vil forminske fluiditeten av kullet og samtidig heve dets mykningstempera-tur. Baking coal has the characteristic that it becomes soft or melts when heated; if it becomes soft, it is plastic or liquid after which, on continued heating, it hardens and forms coke. The temperatures at which different baking coals become soft or soft, resp. liquid, and again solidifies into coke, varies and so does the degree of fluidity, but in general the high-volatile baking coals that are preferably used have a spread of approx. 110° C from the beginning to the end of the plastic region. This property, which is characteristic of baking coal, has been thoroughly investigated, and there are many different laboratory devices in use for measuring the relative degree of fluidity and the temperature at which different types of coal become soft, liquefy and solidify, and by of such measuring devices, a specialist can determine its properties for each individual type of coal. The fluidity of baking coal can be increased to a significant extent by rapid heating. Increasing the heating rate increases the maximum; fluidity and raises the final solidification temperature;. but has little effect' on the temperature: at which softening begins. Prolonged heating in the pre-plastic* range, i.e. below 371° C, will reduce the fluidity of the coal and at the same time raise its softening temperature.

Selv om det er vanlig i litteraturen å angi 500° C som den laveste temperatur ved hvilken lavtemperaturforkoksning av kull finner sted, kan høyflyktig, bakende kull Although it is common in the literature to state 500° C as the lowest temperature at which low-temperature coking of coal takes place, highly volatile, baking coal can

forkokses ved lavere temperaturer. Kull is coked at lower temperatures. Coal

som begynner å bli mykt ved 371° C, vil når which begins to soften at 371° C, will when

det oppvarmes til 427° C, men ikke over. denne temperatur, gradvis bli hardt og it is heated to 427° C, but not above. this temperature, gradually become hard and

danne en høyflyktig lavtemperaturkoks. En-dårlig sammenhengende koks har vært fremstilt ved- laboratorieforsøk med kull oppvarmet til en maksimal temperatur og til ikke over 371° C. Forkoksningen er. en destruktiv destillasjonsprosess- ved hvilken det faste residium økes hvis- betingelsene endres slik at destruksjonen fremskyndes;, hvis derimot destillasjonen favoriseres, vil mengden av gass og spesielt de: kondenser-bare produkter økes. forming a highly volatile low temperature coke. Poorly cohesive coke has been produced in laboratory experiments with coal heated to a maximum temperature and to no more than 371° C. The coking is. a destructive distillation process- by which the solid residue is increased if- the conditions are changed so that the destruction is accelerated;, if, on the other hand, the distillation is favored, the amount of gas and especially the: condensable products will be increased.

I en roterende, utvendig, opphetet retort vil bakende kull som er oppvarmet til 427° C, bli plastisk og hvis det plutselig fjernes fra retorten ved denne temperatur, vil det være mykt og kan formes, men blir stivt og hardt ved avkjøling. Det vil også. utvikle tjæredamper i en-kort tid; dvs., inntil det begynner å bli .kaldt. Hvis. det på ny opphetes- til vesentlig- høyere temperatur; vil det ikke på ny bli mykt, men vil selv-følgelig avgi ytterligere: mengder flyktige stoffer. I dette tilfelle er' destruksjonen, eller spaltningen begunstiget på bekost-ning av destillasjonen. Resultatene som kan iakttas hvis opphetningen stopper ved eller nær temperaturen for maksimar fluiditet av kullet som kan være ved ca: 454° C, er bare gradsforskjellige. Det utvikles mindre damper, og den fremstilte koks blir meget raskere stiv. Hvis temperaturen økes til 482° C eller mer, avgir det faste produkt meget lite damp når- det fjernes fra retorten. In a rotating, externally heated retort, baking coal heated to 427°C will become plastic and, if suddenly removed from the retort at this temperature, will be soft and malleable, but will become stiff and hard on cooling. It will too. develop tar vapors for a short time; that is, until it starts to get .cold. If. it is again heated to a significantly higher temperature; it will not become soft again, but will naturally emit further: quantities of volatile substances. In this case, the destruction or splitting is favored at the expense of the distillation. The results that can be observed if the heating stops at or near the temperature for maximum fluidity of the coal, which can be at approx: 454° C, are only different in degree. Less vapor is developed, and the produced coke becomes stiff much faster. If the temperature is increased to 482° C or more, the solid product gives off very little vapor when removed from the retort.

Ved utførelsen av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er de viktige variable størrelser som bestemmer og kontrollerer størrelsen av de fremstilte- pellets; prosentinnholdet av bakende kull i fyllingen; kornstørrelsen av malmen- og. selve opera-sjonsteknikken. Det er ikke" noen annen teknisk basis eller standard for antagelig størrelse av de dannete1 pellets enn: som nevnt at- det skal dannes hulrom mellom pelletene i et reaksjonssjikt. En størrelse-av de dannete pellets som ikke er egnet for én reaksjonsprosess, kan være br.ukbar~for en annen. Det foretrekkes at. minst 40 vektprosent av de dannete pellets er større enn 6,3 mm med en forholdsvis liten meng-de større enn 25,4 mm og med mindre' enn 5 % som vil passere en 100 mesh sikt. Den ved veining målte gjennomsnittlige stør-relse kan således variere fra 6,3 til 12,7 mm. When carrying out the method according to the invention, the important variable sizes that determine and control the size of the manufactured pellets are; the percentage of baking coal in the filling; the grain size of the ore and. the operative technique itself. There is no other technical basis or standard for the acceptable size of the formed1 pellets other than: as mentioned that- voids must be formed between the pellets in a reaction layer. A size of the formed pellets that is not suitable for one reaction process can be usable for another. It is preferred that at least 40% by weight of the pellets formed are larger than 6.3 mm with a relatively small amount larger than 25.4 mm and with less than 5% that will pass a 100 mesh sieve The average size measured by weighing can thus vary from 6.3 to 12.7 mm.

Ved anvendelse av malm av ensartet kornstørrelse vil driftsbetingelsene være de samme, og størrelsen av de fremstilte pellets vil øke lineært med prosentmengden kull i fyllingen. En forsøksserie. på 17 un-dersøkelser med malm med fin kornstørrel-se ga 25 % pellets på over 6,3 mm med 25 % kull økende-regelmessig til 66,7 % pellets pa over 6,3 mm- med 44,5 % kull. When using ore of uniform grain size, the operating conditions will be the same, and the size of the pellets produced will increase linearly with the percentage of coal in the filling. A series of experiments. on 17 investigations with ore with a fine grain size, 25% gave pellets over 6.3 mm with 25% coal increasing regularly to 66.7% pellets over 6.3 mm with 44.5% coal.

Hvis det skal fremstilles malmkoks-pellets ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen og den etterfølgende behandling ikke begrenser betingelsene, kan der anvendes økende prosentmengder kull — og dermed økende kullstoffinnhold — for å oppnå et produkt med større gjennomsnittlig kornstørrelse. If ore coke pellets are to be produced by the method according to the invention and the subsequent treatment does not limit the conditions, increasing percentage amounts of coal - and thus increasing carbon content - can be used to obtain a product with a larger average grain size.

Jo finere kornstørrelsen av malmen er, desto mindre vil den gjennomsnittlige stør-relse av de fremstilte pellets være i tilfelle av at alle øvrige betingelser er de samme. F. eks. viste en forsøksserie på 6 forsøk i hvilke malmen som inneholdt 79 % av en kornstørrelse, passerte en sikt på 100 mesh og hvor det gjennomsnittlige pro-sentinnhold kullstoff van 27' i gjennom-sinitt, ga et produkt med 10;3. %. pellets, av en kornstørrelse på over. 6,3 mm. En. forsøksserie på 5 forsøk: i. hvilke malm-mengden som passerte gjennom en sikt på. 100 mesh, var 49 % og den anvendte kuli-mengde utgjorde 30,8 %, ble det. funnet et produkt med 49 % pellets av en- størrelse'på over 6,3 mm. Blanding av grovere malm, !ikke vesentlig over 6,3 mm kornstørrelse-, med finkornet malm er en måte å regu-lere kornstørrelsen i det fremstilte produkt. Varierende forhold mellom kull- og .malm- og.valg av malmens kornstørrelse-kan anvendes, for regulering av kornstørrelsen av de fremstilte pellets. The finer the grain size of the ore, the smaller the average size of the produced pellets will be in the event that all other conditions are the same. For example showed a test series of 6 tests in which the ore containing 79% of a grain size passed a 100 mesh sieve and where the average percentage of carbon van 27' in through-sinite gave a product of 10;3. %. pellets, of a grain size of over. 6.3 mm. One. trial series of 5 trials: i. which ore quantity passed through a sieve on. 100 mesh, was 49% and the amount of coolie used was 30.8%, it was. found a product with 49% pellets of a size over 6.3 mm. Mixing coarser ore, not significantly above 6.3 mm grain size, with fine-grained ore is a way of regulating the grain size in the manufactured product. Varying ratios between coal and ore and selection of the grain size of the ore can be used to regulate the grain size of the pellets produced.

Det finnes imidlertid' et stort område for anvendelse av malm agglomerert med reaktivt kullstoff i hvilket, malmen som skal anvendes; har en fin kornstørrelse og'hvor det ønskes- å holde prosentinnholdet kullstoff i det. agglomererte produkt innen be-stemte grenser. Smeltning av jernmalm til ruj ern i en masovn krever koks — dvs. kull-r stoff — for kjemisk reduksjon avoksyd-■malmen såvel som for: frembringelse av forbrenningsvarme. I en elektrisk - jern:-smelteovn trenges: kullstoff bare for reduk-sjonen. For en- elektrisk jernsmelteovn- er" det ønskelig å ha pellets med maksimal^ gjennomsnittlig størrelse som inneholder-en begrenset prosentdel kullstoff. Det kan-if. eks. være ønskelig å begrense kullstoff-: innhdMet i de fremstilte pellets til. 20 %, mens den-gjennomsnittlige størrelse av pelletene skal være større enn den som oppnås under ordinære driftsbetingelser - med-en-kullstoffmengde i fyllingen begrenset til den som vil' gi 20 % kullstoffinnhold: • Virkningen, av de variable størrelser, nemlig malmens kornstørrelse- og prosents mengden kull i fyllingen, har ofte: vært drøftet. Den tredje variable-, størrelse i den foreliggende fremgangsmåte, som- innvir-ker på pelletstørrelsen, er i det foranstå> . ende betegnet som operasjonsteknikk ved* hjelp av hvilken det skal'forstås kontrollen med prosessen. There is, however, a large area for the use of ore agglomerated with reactive carbon in which, the ore to be used; has a fine grain size and, where it is desired, to keep the percentage of carbon in it. agglomerated product within certain limits. Smelting of iron ore into iron ore in a blast furnace requires coke — i.e., coal-like material — for the chemical reduction of the oxide ore as well as for the production of heat of combustion. In an electric iron smelting furnace, carbon is needed only for the reduction. For an electric iron melting furnace, it is desirable to have pellets with a maximum average size that contain a limited percentage of carbon. It may, for example, be desirable to limit the carbon content in the manufactured pellets to 20%, while the-average size of the pellets must be greater than that obtained under ordinary operating conditions - with-a carbon quantity in the filling limited to that which will give a 20% carbon content: • The effect of the variable sizes, namely the grain size and percentage of the ore the amount of coal in the filling, has often been discussed. The third variable size in the present method, which affects the pellet size, is primarily referred to as operating technique by means of which the control is to be understood with the process.

Den foretrukne prosess* ifølge oppfinnelsen for fremstilling av pellets går ut på rask opphetning av blandingen av kull og forvarmet malm i en roterende, utvendig' opphetet retort; fortsettelse av den raske opphetning inntil blandingen av malm og kull når, men ikke overskrider temperaturen for maksimal fluiditet av kullet, hvilket for de fleste høyflyktige, bakende kul! ligger i temperaturområdet fra 439° C til 466° C; overføring av den plastiske blanding til pellets i retorten under rotasjon av denne med: en hastighet som gir den en periferihastighet på ikke mindre enn 24,5 m/min. og fortrinnsvis på over 30,5 m/min.; fortsatt behandling av de dannede pellets i retorten for å komprimere dem, avrunde dem og herde dem; og sluttelig kontinuerlig uttømning av de dannede pellets i fast form fra retorten. The preferred process* according to the invention for the production of pellets involves rapid heating of the mixture of coal and preheated ore in a rotating, externally heated retort; continuation of the rapid heating until the mixture of ore and coal reaches, but does not exceed, the temperature of maximum fluidity of the coal, which for most highly volatile, baking coal! lies in the temperature range from 439° C to 466° C; transferring the plastic mixture to pellets in the retort while rotating it at: a speed which gives it a peripheral speed of not less than 24.5 m/min. and preferably at over 30.5 m/min.; further treatment of the formed pellets in the retort to compress them, round them and harden them; and finally continuous discharge of the formed pellets in solid form from the retort.

Kullet opphetes raskt under pellette-ringsprosessen for å øke fluiditeten. og der-ved fremskynde bindingen av malmkor-nene. Opphetningshastigheten som har vært anvendt ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, har variert fra 33° C til over 56° C pr. minutt. Fortrinnsvis oppvarmes kull fra atmosfærisk temperatur på 21° C til ca. 454° C og uttømmes i form av pellets fra retorten i løpet av ca. 10 min. Den gjennomsnittlige opphetningshastighet ved en forsøksserie på 14 forsøk i et forsøks-anlegg var 44,8° C pr. min. med en gjennomsnittlig oppholdstid i retorten og ut-tømningsanordningen på 10 min. The coal is heated rapidly during the pelletizing process to increase fluidity. and thereby speed up the binding of the ore grains. The heating rate that has been used in the method according to the invention has varied from 33° C to over 56° C per minute. Preferably, coal is heated from an atmospheric temperature of 21° C to approx. 454° C and is discharged in the form of pellets from the retort during approx. 10 minutes The average heating rate in a test series of 14 tests in a test plant was 44.8° C per my. with an average residence time in the retort and the discharge device of 10 min.

Den måte på hvilken materialet opphetes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, er generelt beskrevet i det forannevnte patent. I det forannevnte patent er beskrevet opphetning av kull med varm malm i en forblander. Den forbedring av prosessen som oppnås ifølge foreliggende oppfinnelse, angår de foretrukne betingelser' for rask opphetning ved kontrollert temperatur og for pellettering i en roterende, utvendig opphetet retort. The way in which the material is heated by the method according to the invention is generally described in the aforementioned patent. In the aforementioned patent, the heating of coal with hot ore in a pre-mixer is described. The improvement of the process achieved according to the present invention relates to the preferred conditions for rapid heating at controlled temperature and for pelleting in a rotating, externally heated retort.

Det er funnet at ved å holde den for-varmete materialfylling i retorten i form av et tynt lag og ved å føre den over den utvendig opphetete retortvegg med forholdsvis stor hastighet i retortens lengde-retning under samtidig rotasjon av retorten med en periferihastighet av 30,5 m/ min, eller eventuelt noe mer eller mindre (en typisk retort kan ha en diameter på fra 1,5 til 3 m i diameter og fra 4,5 til 15 m lengde) gir en opphetningshastighet for fyllingen som tidligere ikke har vært opp-nådd. Fortrinnsvis skal retortens periferihastighet være av en størrelsesorden på minst 30 m/min. Ved utvendig opphetning av retortens stålvegg holdes temperaturen over den som ønskes i fyllingen og etter hvert som fyllingen sprer seg utover i et tynt lag på stålveggen med nye partikler kontinuerlig i berøring med det varme me-tall, blir varmeoverføringen påskyndet. It has been found that by keeping the pre-heated material filling in the retort in the form of a thin layer and by passing it over the externally heated retort wall at a relatively high speed in the longitudinal direction of the retort while simultaneously rotating the retort with a peripheral speed of 30, 5 m/min, or possibly something more or less (a typical retort can have a diameter of from 1.5 to 3 m in diameter and from 4.5 to 15 m in length) provides a heating rate for the filling that has not previously been heated reached. Preferably, the peripheral speed of the retort should be of the order of at least 30 m/min. By heating the outer steel wall of the retort, the temperature is kept above that desired in the filling and as the filling spreads out in a thin layer on the steel wall with new particles continuously in contact with the hot metal, the heat transfer is accelerated.

Hvis opphetningen av kullet fortsetter til og over «stivnings»-temperaturen, som f. eks. fra den opprinnelige atmosfæriske temperatur til 482° C eller mer, vil tidsintervallet i hvilket kullet er plastisk eller klebrig, være en funksjon av opphetningshastigheten. Jo raskere kullet føres gjennom de forskjellige trinn til fast koks, desto kortere vil den tid være som er disponibel for opptaking av malmpartiklene. Det er bare mens kullet befinner seg i plastisk tilstand, at det tjener som et bindemiddel for dannelse av pellets. Selv når fyllingen opphetes raskt for å øke fluiditetsgraden og utstrekke tiden mellom mykning og stiv-ning, vil tidsintervallet i hvilket kullet er tilstrekkelig klebrig til å virke som bindemiddel, være begrenset. F. eks. kull som begynner å bli mykt ved ca. 371° C vil hvis det opphetes progressivt, nå sin maksimale fluiditetsgrad ved 449—459° C og vil deretter raskt stivne og ved ca. 482° C gå over til fast koks. Hvis slik kull opphetes progressivt med en hastighet som hever temperaturen 42° C til 44° C pr. min., vil det bare være plastisk i 2—3 min. If the heating of the coal continues to and above the "solidification" temperature, as e.g. from the initial atmospheric temperature to 482°C or more, the time interval during which the coal is plastic or sticky will be a function of the rate of heating. The faster the coal is passed through the various stages to solid coke, the shorter will be the time available for absorbing the ore particles. It is only while the coal is in a plastic state that it serves as a binder for the formation of pellets. Even when the filling is heated rapidly to increase the degree of fluidity and extend the time between softening and solidification, the time interval in which the coal is sufficiently sticky to act as a binder will be limited. For example coal that begins to soften at approx. 371° C, if heated progressively, will reach its maximum degree of fluidity at 449-459° C and will then quickly solidify and at approx. 482° C change to solid coke. If such coal is heated progressively at a rate which raises the temperature 42° C to 44° C per min., it will only be plastic for 2-3 min.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen begynner dannelsen av pellets, idet kullet blir mykt og fortsetter inntil det plastiske bindemateriale stivner. Det er derfor ønskelig at kullet er mykt og at det forblir i denne tilstand i tilstrekkelig tid til å danne en plastisk masse eller en deig som kan rulles til pellets før det går over til fast forkokset tilstand. Med andre ord, det er ønskelig å oppnå at kullet blir plastisk og klebrig, at det i denne tilstand skal ta opp malm og deretter rulles til pellets før det plastiske bindemiddel spaltes under dannelse av fast koks. In the method according to the invention, the formation of pellets begins as the coal becomes soft and continues until the plastic binding material hardens. It is therefore desirable that the coal is soft and that it remains in this state for a sufficient time to form a plastic mass or a dough that can be rolled into pellets before it passes into a solid coked state. In other words, it is desirable to achieve that the coal becomes plastic and sticky, that in this state it should take up ore and then be rolled into pellets before the plastic binder is split to form solid coke.

Det er funnet at ved rask opphetning til, men ikke vesentlig over en temperatur tilnærmet lik temperaturen for maksimal fluiditet av kullet, vil produktet inneholde en meget høyere prosentdel pellets av den ønskede størrelse enn hvis temperaturen i retorten hadde vært vesentlig høyere. It has been found that upon rapid heating to, but not significantly above, a temperature approximately equal to the temperature for maximum fluidity of the coal, the product will contain a much higher percentage of pellets of the desired size than if the temperature in the retort had been significantly higher.

Effektiviteten av denne operasjonsteknikk skal illustreres ved hjelp av et eksempel. To forsøk ble foretatt under anvendelse av samme malm med samme korn-størrelse, med samme kull, samme fyllings-grad både av kull og malm og samme temperatur for forvarming av malmen. Alle materialer og operasjonsbetingelser var like med den ene unntagelse at i det ene tilfelle var temperaturen i retorten 457° C, mens den i det annet tilfelle var 59° høyere eller 516° C. The effectiveness of this operative technique shall be illustrated by means of an example. Two trials were carried out using the same ore with the same grain size, with the same coal, the same filling degree of both coal and ore and the same temperature for preheating the ore. All materials and operating conditions were the same with the one exception that in one case the temperature in the retort was 457°C, while in the other case it was 59° higher or 516°C.

Opphetningshastighetene fra starten av kullinnmatingen til skruen for uttøm-ming av produktet, var ca. 56° C pr. min.; den gjennomsnittlige oppholdstid av materialet i retorten var tilnærmet den samme i begge forsøk. Den eneste variable stør-relse var forkoksningstemperaturen som i det ene tilfelle var 59° C høyere enn i det annet. Den laveste temperatur ga et produkt med et innhold på 51 % pellets av 14,1 % pellets med størrelse på over 6,3 mm. en størrelse på over 6,3 mm, mens den høy- Øvrige forsøksdata er angitt i den følgende este temperatur ga et resultat med bare tabell. The heating rates from the start of the coal feed to the screw for exhausting the product were approx. 56° C per my.; the average residence time of the material in the retort was approximately the same in both experiments. The only variable was the coking temperature, which in one case was 59° C higher than in the other. The lowest temperature gave a product with a content of 51% pellets out of 14.1% pellets with a size greater than 6.3 mm. a size of over 6.3 mm, while the high Other experimental data are given in the following est temperature gave a result with only table.

I det foranstående er det beskrevet en In the foregoing, one is described

foretrukken utførelsesform for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, men det vil forstås at oppfinnelsen ikke er begrenset til preferred embodiment of the method according to the invention, but it will be understood that the invention is not limited to

denne, men at den kan varieres innenfor this, but that it can be varied within

rammen av den følgende påstand. the scope of the following claim.

Claims

Method for the production of a

flowable mass, as indicated in patent 92 275, where the mixture of finely divided ore and carbonaceous material is heated through the walls of a rotating retort to a temperature trip of 454° C to 538° C, during which the carbonaceous material is coked, characterized in that the finely divided mixture of ore and carbonaceous material within the said temperature range is heated to a temperature which approaches, but does not exceed, the temperature for maximum fluidity of the carbonaceous material used material.