DE1508037A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen oxydierter und reduzierter eisenhaltiger Kuegelchen - Google Patents

Description

Patentanwllte Wolter Meissner om^tng. Herbert Tischer

1 BBRUH 99, Hf*SfftT«T*AMC 33

mm*Memtmti«> 1 BEWJW 38 (GRUNEWALD), dti

Koka η Mining Co., Ltd,

und Vorriciakun«j zum Herstellen oxydierter unr] reduzierter, eisenhaltiger KUgeleben.

Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen oxydierter und reduzierter Kügelchen (im folgenden lediglich Kügelchen genannt) aus Kisenprodukten vermittele Brennen feinen, eisenhaltigen Pulvers in Form von Körnern (im folgrüne Kugeln genannt). Die obigen Kugeln bestehen aus Körnern geeigneter Teilchengröße die hergestellt werden, indem eine geringe Menge eines Zusatztiiiltele von 0,5 bis 2^cß> (Bentonit oder üalciumoxidpulver) einem !'einen Pulver aus üisenerz (mehr als 8Ο7& - 44 Ji) zugesetzt, sowie Hüb Gemieoh mit einer geeigneten Wassermenge (7-18^) versetzt und sodann in Teilchen geeigneter Größe gekörnt wird, Die in dieser Wulst hergestellten grüntn Kugeln werden in oxydierte Kügelchen vermittels Trocknen, Vorerhitzen, Brennen und Abkühlen oder in reduzierte Kügelohen vermittele Trocknen und Vorerhitzen überführt,

J£e sind bereits verschiedene Verfahren zum Herstellen oxydierter und reduzierttr KUgelohen bekannt geworden, indem derartige grünt Kugeln in dtr obtn beschriebenen Welse behandelt werden, ßrfin- j dungsgtmäß wird somit tin neuartiges Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen derartiger KUgelohen gtsobafftn, die sioh von dem Standt dtr i'tohnik unterscheidt», ^_{0 0RlGINAL}

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Me der Jrxindung zugrundeliegende Aufgabenstellung bestellt darin, daß ei» Verfahren und eine Verrichtung zum Herateilen von Kugel— ciien der angegebenen Art geschaffen wird, die einheiCliohe I^?om. aufweisen und auegezeichnete Ji^enaehaften besitzen, die dienjenigen Kügelchen nach dem d t-ande der Technik überlegen sind.

weitere der iirfindung zugrundeliegende nuf^auens teilung besteht darin, daß ein Verfahren unci eine Vorrichtung der angegeoenen Art zuia Herstellen wandgehärteuer una einheitlicher, (in eier Porin nox*malsieiJster) Kügelchen geschaffen wii"d,woflei die sogenannten grünen Kugeln in einem Urehofen ohne äüillstand während des Trocknens, Vorerhitzens, Brennens oder Keausierens ge-ι·ο11ΐ werden.

iiine weitere der -li'rfiüung zugrundeliegende Auf gau ens teilung besteht darin, daß ein« Verfahren und Vorrichtung der angegebenen λΤϊ geschaffen wird, wobei das in deia Drehofen eingeführte Material eine Härtung und deberfiihren i*³ die Kugelform erfährt, und sodann derartige KUgelchen (im folgenden trockene Kugeln genannt) herausgesiebt werden, die getrocknet und vorerhitzt worden sind, und sodann die getrockneten Kugeln auf einer Siebanordnung in einen Drehofen überführt werden, wodurch das Ausbilden vor Feuerringen in der Wand des Jrehofens vermieden wird.

Erfindungsgemäß verfährt man weiterhin dergestalt, daß die trockenen Kugeln unter Zusatz eines Zusatzmixtels in den Drehofen eingeführt werden, wodurch der V/irkungsgrad des ÄeduktioBsraifetels verbessert wird.

JSrfindungsgemjlß arbeitet man weiterhin dergestalt,daß das Abgas der aus dem Drehofen abgegebenen reduzierenden Atmos}$häre in den Trocken- und Drehofen zurückgeführt wird und eine sekundäre Verbrennung des Abgaeea vermittels elnee Hilfsbrenners zur Durchführung kommt, ug so eine oxidierende Atmosphäre in dem Trooknungs-

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und Vorernitzun^rjdrehof en auszuoilden, so daß hierdurch möglich v.ii..'u , das ^bgas in wirtschaftlicher Weise auszunutzen.

Die Acfindung wild im folgenden beispielsweise unter Beaugnahme auf die oeigefügten Zeichnungen erläutert:

Fig. i ist eine be ilen ansicht einer Ausführungsform der erfin-.iunge gemäßen Vorrichtung«

Fig. 2 ist ein Querecnnitt durch diese Vorrichtung längs der Linie λ-λ nacn der Fig. I₀

Fig. 3 ist ein Querschnitt der Linie B-B nach der Fig. 2, wobei axle Darstellungen teilweise weggeschni-ten sirtL Fig. 4 zeigt eine Temperaturkurve der grünen Kugeln, die durch eine iieihe dieser Bauteile während des Trocknens, Brennen und ^iOkuhlena hindurohtreten und zeigt weiterhin eine Ten,peraturkurve ■ ies Gnses.

Fig. 5 ist ein querschnitt einer aus!'ührungsform der Vorrichtung zum Herstellen äer Kügelchen vermittels direkter lieduktion, und kaV'ar ähnlieh dex- Darstellung nach I¹¹Ig. 3· Fig. 6 zeigt eine Temperaturkurve der grünen Kugeln, die durch eine ^eILe dieser Bauteile während des Vorerhitzens, Heduzierens und iibküiilens hindurchtreten und zeigt weiterhin eine Temperaturkurve üee Gases»

Fig» 7 zeigt eine Kurve, die das Verhältnis zwischen dem Zusatz eines lieduktionsmitteia und der iieduktion ausgedrückt in Prozent wiedergibt.
In der Fig. 1 ist eine Zuführungsvorrichtung 1 für grüne Kugeln jiedei'gegeben, deren Auaführungsform unwichtig istinsoweit ein '.,'^gerechtes Zuführen oder einführen möglich ist. Mit anderen horten, es'kann hier eine hydrierende Zuführungsvorrichtung der üjiiohen .art angewandt werden. Jitj ist weiterhin ein Drehtrockner 2 vorgesehen, d.h. es kann sich um den üblichen Drehofen handein.

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. üiterhir; ist eins Sieöanordnung 3 in Form einer Trommel und .Li, ÄD8ie.'a. vorgesehen. In der Anordnung 4 liegt ein geeignetes 2if > vor_: das Gewöhnlich, eine Maschengröße von 5 mm aufweist. Dies? Ar; cran u-·^ liegt gewöhnlich geneigt in Richtung auf den Auslaß des Drehtrockners vor. In diesem Falle ist es ebenfalls möglich diese Siebanordnung an dem Boden vorzusehen. Weiterhin liegt ein Drehofen 5 zum Brennen der üblichen Auaführungsform vor, der ebenfalls zum Reduzieren angewandt werden kann. Durch das Be-2ugszeichen 6 wird eine Anordnung gleicher Art wie derjenigen nach

em 3?tg Bezugsziechen 4 gekennzeichnet, und ee ist weiterhin ein Drehkühler 7 in Form der üblichen Drehofen, eine Siebanordnung 8, lie für die Ausführungsform unwesentlich ist, vorgesehen. Bei der -\ß den Zeichnungen wiedergegebenen Ausführungsform handelt es ich um ein Trommelsieb und ein Kratzer 9 ist an dem Einlaß des Brehtrockners 2 vorgesehen. Es sind Transportbänder 10 und 11 angeordnet, die sich an dem Auslaß der Verbindungskammer befinden, vie weiter unten erläutert, und ein Brenner 12 befindet sich an jem JBusiaß des Drehofens 13. Ein Kaijpin 14 und eine Staubentferiüngskamiaer l4 und eine Verbindungskammer 15 «weisen herkömmlichen Aufbau aaf, wobei ein Umlaufen jedes Drehofens möglich '.an,, während eine luftdichte Verbindung zwischen dem Trockner 2 aid dem Ofen 5 vorliegt.

ia i£it eine öfenhaube 16 vorgesehen, die dazu dient die Oefen 5 •f}d 7 luftdicht und drehbar miteinander zu verbinden. Zunächst werden die durch eine entsprechende Vorrichtung herge- ; .eilten grünen Kugeln in den Drehtrockner 2 vermittels der Zulührungsvorrichtung 1 überführt. Die Temperatur des Abgases an dem Einlaß dieses Trockners beläuft eich gewöhnlich auf 100^eC and an demAuelaß auf 300-35O⁰O. Die grünen Kugeln läßt man bei leser Temperatur etws ?0 Minuten lang in dem Trockner, so daß

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dieselben getvucioiou, gwk' ■■:■'- u:,.i .- . l':_;. '.: - ■■ -führt werden - künen. währanu als an ■>" '■■ :■.;."-·;■ ':. ■ ..1,-v. - .<■_ -. ■ ■ ■ -y :it·:^.- ■■·<; -^: ;n iCllS'^iü S* "l ^ S'.l^r'i) ? ^ ' H Obi³!- Ί c ν·· ;.■» . T V· ii r. ' fr] ''■;.*-■ ί;Γ:'^; ^ Γ"'-* Ü Γ OO '■","'·:'-' ν erfo3.gt beständis; -ίη Aufacrila^en nergeete"^, *~^ff rMe griner; Kugeln iij eir4öm feewieeeu AueoiKi) zerkieineri. wevuaiio "^,4 jj^s:r"·-©« Menge des ao gebildeten zerileinerten Erzee kann durch die Siebvorrichtung 3 abgeliebt wserds^ und. dieaea Lpt-i-'r,'' -"rrt f,ζϊζ■■■',; dem Auagangsmaterial vermittels eines Treiiapor-baü.leB 10 zugeführt. Das Entfernen dea zericieinerxer. Erzes in dieser Weisu stellt eines der erfindungsgemäßen Merkmale dar, wodurch es mög lieh wird das Ausbilden einer anhaftenden Maaee (im folgender, i'euerringe oder iUnga beaelehnet) en der Wand des Ofens au verhindern, wodurch sich eine Qualitätsverbesserung dee Produktes ergibt«

Vermittels der bisher bekanntgewordeen Verfahren war es nicht möglich, das Ausbilden von Ringen in den Oefen zu verhindern, Z.B, bei dem Allis Ghalraer Verfahren wird das Bilden derartiger Hinge als der größte Nachteil betrachtet und es wird eine Ofenkanone ausschlfießlich zu dem Zweok dee Vermiidens derartiger Ringe angewandt, wodurch erhebliche Arbeitakosten entstehen. Im Gegensatz gelingt es vermittels des erfindiuigagemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine derartige Ringbildung zu vermeiden.

Wenn auch eine geringe Menge an neiohen Hingen sich immer noch anhaftend an dem Einlaß für die Beaohiokung des Trookoera ausbldet, können dieselben jedoch mechanisch vermittele dea Kratzers 9 jeder Zeit entfernt werdin.

Die grünen Kugeln (im folgenden trocken· lugela genannnt) die_: in dieser Wei·· getrocknet und «bgteiebt ua4 b«reita auf eine 1«mperatur bie au etwa JÜO»O yorejrhit»t wordea) »iod, *e»den eodaJin duroh die An or dn «ag 4 In dta ÄenoXen $ eingeftlhart. Der oben ·η-

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_Vi;"^;- .-er.-- .Ά; .-.■.—:\- -..-ν ι· β - ·■, i τ s. e^r> £ ►it^:-, ^,2θ^Ό en dessen Ausxaß ν .-.·: ri'^tt^i ...... .":">: tr.-'·, - "...:: erhitzt« un^ exe -tiffiperauur uk u(h< IseschuJtiungsexnlajs aee ofens wird bedingt durch die Abgase zu »edeir. Zeitpunkt auf 3?U-400°0 erhöht. Somit bewegen sich die.in ..«υ ufer, eingeführten trockenen Kugeln unter Rollen noch unten <üü werden weiter vorerhitzt, gehärtet un d auf eine Normgröße gebracht, bis dieselben bei einer Temperatur von 1,150 -1200⁰G benachbart zu dem -Brenner geüoracht werden können.

Die in dieser Weise gebrannten Kiigelchen werden auf 950-2D0°G zvxz Zeitpunkt der Abgabe aus dem Ofen gebrannt, wobei sie iß eine Form überführt werden, in der sie Schlageinwirkungen widerstehen können. Die Kügelchen werden aus dem Ofen abgegeben und in einen Drehkühler 7 durch die Anordnung 6 für ein weiteres Abkühlen Überführt. Die hierbei «api-eig*« erzeugte heiße jjuft, gewcnolich 400 bis50e°ö) kann als Sekundärluft für den Brenner des Oiens angewandt werden.

Somit werden die Kügelchen auf βΐννπ IQO⁰C vermittels des Drehkühler s 7 abgekühlt« Dieselben werden erneut durch die Siebanordnung 8 gefühi-ü, und dieselben werden sodann einer entsprechenden Jjagerungsetelle zugeführt. Die geringe in der ßiebanordnung abgesiebte Menge wird dem Ausgangs material vermittels eines Transportbandes 11 zugeführt. Die durch den Drehofen 5 und den Drehtrocknea 2 hindurchtretenden Abgase werden einer Staubentfernungskammer und sodann einem Kamin 13 und, falls erforderlich, durch eine weitere Grasbehandlungsanordnung geführt.

Die Verbindungskammer 15 dient als Haube für das Verbindungeteil der Drehkammer 5 des Drehtrockners 2, wodurch ein Eintritt roa .in dieses Verbin dungs teil verhindert wird.

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Da Sie grünen Kugeln eine physikalische Härtung und Ueber£U.hrung in eiaer Bormgraße bedingt durch das Umlaufen des Drehofens erfahre«, wahrend dieselben in dem Drehtrockner, Drehofen und Drehkiiiilex· geiüixrt werden, ergibt sich fiir die KUgelchen eine gleichmäßige und einheixlicne Form, ao daß die Menge an zerkleinertem EiZy wie sie an der Siebvorrichtung der Verbind ungskatntner auftritt, wesentlich, verringert wird, sowie die Eigenschaften der Kügelchen eine starke Verbesserung erfahren. Da die KUgelchen ausreichend voerhitzt, gehärtet und schon in gute Normgrö^e Überführt worden sind, bedingt durch das Umlaufen des Drehtrockners, sowie die Kleinanteile bereits abgesiebt worden sind, kann das Brennen der Eügelcjaen in dem Drehofen einheitlich bei geringer" Temperatur erfolgen und ea ergibt sich keine Bildung von Ringen bedingt duroh ein Anhaften an der Ofenwand» Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet weiterhin wittschaftlieh und das Brennen kinn bei einer derartig niedrigen Temperatur durchgeführt werden, daß nicht nur Magneteisenerz» sondern auch Hematiterz leicht behandelt werden kann. Ee können Kügelchen des Rohmaterials (-44 fi $ 5t5f« etwa) Hergestellt werden, und zwar sogar ohne Anwenden eines Zusatztuituels. Jü3 ist weiterhin möglich eine weitere Kühlerart anzuwenden, die sich, von derjenigen unterscheidet, wie sie durch das Bezugszeichen ?-wiedergegeben ist. Palis der Temperaturbereich praktisch innerhalb <äer oben angegebenen Grenzwerte verbleibt, durch Anwenden eines langen und großen Drehofens kann eine Siebvorrichtung direkt an einem Teil des Ofenkörpers angeordnet werden, so daß

_o ein einzelner Drehofen gleichzeitig als Drehtrockner 2 und Dreh-

oo ofen 5 dienen kann.

*° Die Fig. 4 zeigt £eß*persturkurven des ursprünglichen Materials J_n und des Abgases_r teilweise vorernitzte Luft, vermittels Trocknen

<! und Kühlen deeselben, und awar bezüglich des Drehtrockners, des Drehofens uöq dea Dr^nküJilers. Hierdurch ergibt sich, daß erfin-

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iffar·fe,gemäß eiae «nisprechend günstige Ausnutzung der Wärme erfolgte

Im folgenden ist ein Ausführungebeiepiel bezüglich eines in Form vcs i'sinen isilohen vorliegenden Hematitereee wiedergegeben. Bei diesem Beispiel 1st der ftir die Reduktionszwecke angewandte Drehofen 3 tu lang und weist einen Innendurchmesser von 0,25 m auf. Der für das Vorerhitzen angewandte Drehofen ist 4 m lang mit einem Innendurchmesser von 0,25 m und weist eine Neigung von auf. Derselbe führt pro Minute eine Umdrehung aue. (l) Bestandteile des Materials und deren Maeohengrößen. Bestandteil

Fe FeO SiO, Al₄O₈ OaO P S Glühverluat

61.02 1,29 5,58 1,27 0*18 0,077 0.698 3,08

Ma schengröße

Größe (/i( + 208 208-149 149-104 104-74 74-44 -44

Io 1,1 5,7 15,5 11,6 1Q7 55,4

3e( Feberführexi in KÜgelchen.

Die-grünen Kugeln werden vermittele einer Scheibenlcugelvorrichtung hergestellt.

Die grünen Kugeln enthalten 16,5 Gew.$ Wasser. Es wird kein Zusatzmittel angewandt. Die Durchmesser der grünen Kugeln liegen für die Anwendung in hohen Drehöfen vor und im folgenden wird ein Beispiel wiedergegeben.

GröBe (mm) 20-15 15-10 10-5

1» 13,0 83,0 4,0

g Die Druckfestigkeit der grünen Kugeln beläuft eich auf 2,4 kg/ -_vo Kugel im Durchschnitt, und die Fallfestigkeit belauft eich auf

iö das 15-fache im Durchschnitt.

o Bemerkung! Die Druckfestigkeit der grüntn Kugeln lit «in Durch- % echaittewert von 10 grünen Kugeln, und die Fallfeetigkeit nird

durch einen Wert ausgedrückt, der durch Fallenlenen der griinen Kugeln aus: einer Höhe von 50 cm erhalten wird. - 9 -

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(3J Brori-π. ^Ί '.OtJUSv

Das ifcrai^e.L v'iru c ;. ■ ο ...:: .·.: u-")h ■:.!■;'.< "fc^:.. '^{P :} ■ rVs --■■ .. -,'nc:: "■ .· > FIg, 4 vv-'liv ■>.:".> ο ■,■> ■■... ■.: ·. :: '.. ■. ':.;■:■■" ':< ■. ,·;■ ;u^!:cL:j^::..„/i":, Uii- üwar b'-l 3ine;i höchsten Wert voü ii5O^cG„ Walirend des Trocknens und KUhlens v^-ird praktisch kein Druck oder Zerkleierung des prsprUngJichen Materials und auch nicht die Ausbildung voi* ^!»i^en ^nh^fteiü; -in der Ofeijwsny ϊeätge^'t:ollt* Li.3 Teai^eratureinatellung konnte iu beständigei· Weise erreiche werden. Weiterhin beläuft aioh dia G-esamxmenge an teilchenförmigen! Erz in der Staubentfernängek«isiner und in der Siebetoordnung der Verbindungskammer auf lediglich 0,5'ß (getrocknete Menge) bezü^lcih des ursprünglich in den Ofen eingeführten Materials,

(4) Komponenten der Produkte (oxidierte Kligelchen) und deren physikalische Tests.
Komponente ($)

Fe PeO SiO_a Al, O₃ CaO P 3

0,22 0,079 0,012

63,69 2,70	6,92	1,36
Masohengröße
Größe (mm)	15-10	10-5

¥> 85,3 14,7

Physikalischer Test:

scheinbare spezifische Dichte

Schuttdiohte

4» Wasserabsorption

$ Porösität

Druckfestigkeit

lallfeäigekelt

Prozent Reduktion

festigkeit nach dem Linder-Verfahre η naoh der Reduktion 95

Druokftetigkeit naoh der Reduktion

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4	,6
3	,1
10	,6(50
152	(kg/Kügelohei
100
74	(*)

~ 10 BAD ~

Die. Druckfestigkeit '"ircl bestiisnrG vermittels, eines 'si'O^'ST-'iBB' bub lö iOig®lcäeii_Φ Di. 8 tfsllÄ©ö"feigiEsi"fe wirö ausgedrückt in Prozent der guten BtUak-S; vermittels Feilenlassen des Materials in einer Menge vob 5 kg aas einer Höhe tob 2 Bi, und - swa-r viermal. Der Prozentsatz der Reduktion wird vermittels des iierkömmliohen Reduktionetests von Eisenerz (£akashiß Verfahren "vom 9» Dezember 1958) erhalten» Sie Festigkeit vermittels des Linder Verfahrens wird erhalten, indem das Material in einer Menge von 200 g in einer Linder TestroasclEine 30 töUrnten lang gerollt wird und sodann der Prozentsatz des-beschädigten Materials vermittels einer 5 mm Absieb vor richtung festgestellt wird«, Vermittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann selbst Hetaatiterz fär das Ausbilden von Kügelchen guter Qualität herangezogen werden. Bei dem Ueberfuhren der Kügelchea ist es nicht erforder— lioh, irgendein Zusatzmittel anzuwenden. Ib Abhängigkeit von dem praktischen Anwendungsgebiet kann auch auf die Zogabe eines derartigen Zusatzmittels verzichtet werden. Zum Herstellen ausgezeich-

neter Kügelchen kann sich weiterhin die Korngröße des ursprünglichen Materials *auf eine grobe Größe bis zu —44,^1 ="55>4S^ belaufen,,

Die in der Pig." 3 gezeigte Vorrichtung' stellt eine abgewandelte Ausführungsform der jendgen nach der Mg« 1 dar_t wobei nach, dem direkten Reduktionsverfahren gearbeitet wird. In diesem Falle ist ein Zuführungsrohr für das Reduktioaraittel T? und ein Hilfsbrenner 18 an der Verbindungekämmer der Fig. 1 vorgesehen. Ib anderer Hinsicht ist diese Vorichtung genau so «ie diejenige nach der Pig. I aufgebaut.

Die Bezugszeiöhen 1 - 16 nach der Pig. 3 zeigen eutspreckende feil« d«i* Vorrichtung uuuih der Pig, I.

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. ~ ^xx ~ 1ÖUÖU37

Zunächst werden die grünen Kugeln In den Oxidations- un d Vorerh.itzungsdreh.ofen 2 vermittels der Besohickunga Vorrichtung 1 eingeführt, die waagerecht- arbeiten kann (eine Bandzuftlhrunge-Eoläenzaführungs- und Viürationszuführungsvorriohtung), um so ein Zerbrechen der grünen Kugeln bedingt durch SchÜqgeinwirkung zu vermeiden. Die Wärmekapazität wird so gesteuert, daß die Temperatur des Abgases bei etwa 10O⁰C in der . Staubentfernungskammer 14 Üeg1 Aus diesem Grunde tritt unter den Üblichen Arbeitsbedingungen keinerlei Serstörung der grünen Kugeln ein. Die in den Oxidations· und Vorerhitzungsdrehofen 2 eingeführten grünen Kugeln werden bei einer hohen Temperatur über etwa 60O⁰C nach dem Trocknen, Vorerhitzen, Härten und XJeberführen in Kügelohen vollständig entschwefelt. Sodann können die grünen Kugeln in den Drehofen 5 zwecks !Reduktion nach Hindurchtreten durch die Siebanordnung 3 eingeführt werden. Die Wärmequelle des Drehofens 2 für das Oxidieren und Vorerhitzen kann durch dien Verbrennungsvorgang eines Sekundärbrenners (Hilfabrenner) 18 und durch reduziertes Gas erhalten werden, das aus dem Drehofen für die Reduktionszweoke abgegeben wird, so daß eich, im Inneren des Drehofens 2 eine oxidierende Atmosphäre ergibt.

Die Temperatur im Inneren des Ofens kann allgemein in Uebereinstimniung mit dem erforderlichen Prozents at ζ der Entschwefelung bestimmt werden, und zwar dem Gehalt an Schwefel in dem ursprünglichen iärz. Im Hinblick auf wirtschaftliche und Arbeitsbedingungen iird die Temperatur des Abgases in der Staubentfernungskamtner 14 bei nur etwa 100⁰C gehalten, lür diesen Zweck ist ein langer H? Ofen allgemein bevorzugt.

_ω Falls ein Entschwefeln der grünen Kugeln erforderlich ist, bett»

v, steht der Hauptzweck des Vorerhitzungsofens 2 darin, ein Ent-

^ wässern, Vor«rhi"tiaen, Enthärten und Ueberführen in Kügelchen durchzttfuhren, ifobei Abgas engewandt wird und somit keine Arbeiten bei hohen Temperaturen erforderlich werden. Somit ist daa

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Anwenden eines Sekundärbrenners nicht erforderlicii. Die Siebanordnung 3 ist an dera Aaslaßende des YorerJaitzungsof ens angeordnet und kann in Form eines Trommelsiebes vorliegen. Die durch, die Siebanordnung abgesiebten Anteile werden nach vorne dem Transportband 10 durch die Anordnung 4 der Verbindungskammer 15 zugeführt. Aufgrund des üäntfernens dieser Feinanteile ist es möglich, das Ausbilden von Ringen in dem sich anschließenden Drehofen für die Reduktion zu vermeiden. Bs wird ein festes Reduktionsmittel in dem Reduktionsofens durch d.as Beschickungsrohr 4 eingeführt. Dasselbe wird mit "den trockenen Kugeln (allgemein über 600⁰G) direkt vermischt und das Geraisch wird in dem Ofen nach unten geführt, wobei sich eine sehr schnelle Reduktion der trockenen Kugeln ergibt. Bei Annäherung derselben an den Hauptbrenner 12 wird die Reduktion mehr und mehr gefördert.

Umdas Vermischen der trocknen Kugeln hoher Temperatur und das Reduktionsmittel zu verbessern, ist es zweckmäßig, einen Höhenunterschied zwischen den Steinen des hmnteren Teils des Reduktionsofens vorzusehen,, · Die Hauptwärmemenge für die Reduktion wird durch den Hauptbrenner zugeführt. D& das Reduktionsmittel in direkte Berührung mit den Kugeln kommt unterstützen sowohl die flüchtigen als die festen " Anteile des Reduktionsmittels in sehr wirksamer Weis'e die Reciuit-' tion der trocknen Kugeln. ' - '■ Die Zeitspanne und·Temperatur der Reduktion und die Menge an ",^ Reduktionsmittel lassen sich aufgrund des erforderlichen'Prozent-^

to '

_o satzes der Reduktion bestimmen„

oo Da die Reduktion in dieser Weise schnell durchgeführt werden kann, co

^* ist es möglich «inen- reduzierenden Drehofen mit etwas kürzerer

° Abmessung anzuwenden, als dies ansonsten üblich ist«, Die Reduk-

^a. tionstemperatur im Inneren des Ofens beläuft sich meistens auf

60Q-a2O0°G. '-.-..-. .■ -■■■-. ' ^;'V"■'■■'■ '

*■·■■-■·■"■.. .; · - 13 -

Im allgemeinen wird der Hauptbrenner mit reduzierenden Ji¹Ia ram en und der Ililfsbrenner mit oxidierenden flammen betrieben. Der Zweck der Verbindungskaramer 15 besteht darin, die Drehofen 2 und 5 zu verbinden, so daß ein hermetischer Abschluß erforderlich χβέ. Es körinen trotzdem Vorsorgen dahingehend getroffen werdenj daß in Abhängigkeit von den Erfordernissen Luft für die Verbrennung im Hilfsbrenner zugeführt wird. Ita Anschluß hieran werden die reduzierten Kügelchen den vorherbestimmten Reduktions-* grad dem Drehkühler 7 durch die Anordnung 6 zugeführt» Das reduzierte Eisen wird auf etwa 10O⁰O in einem Kühler abgekühlx und aus der Siebanordnung 8 herausgesiebt, (Trommelsieb), und zwar gegebenenfalls am Ausmaß dea Kühlers, so daß die Feinanceile wieder vermittels des Transportbandes 11 zurückgeführt werden können. Der Zweck des Kratzers 9 besteht darin, Ringe um den Einlaß des VoBeÄtzungsofens 2 abzukratzen, die bedingt durch das ursprünglich feuchte Material ausgeblickt werden» Der Kamin 15 dient der Abführung des Abgaies. Die Haube 16 dient als Verbindung zwischen dem Kühler 7 und dem Reduktionsofen 5. Die i"ig. 4 zeigt Kurven des ursprünglich zugeführten Materials und des Abgases (teilweise vorerhitzte Luft) im Inneren des oxidierenden und Vorerhitzungsofens, des reduzierenden Ofens und des Kühlers ausgehend von der Einführung des Materials bis zur Ausbildung der Endprodukte, Hierdurch ergiot aich, daß erfindungsgemäp eine "wirksame Ausnutzung der eingesetzten Energie, Bn t- ^schwefeln und Reduktion erreicht wirdo Die oben beschriebenen ^ AusfUlirungabeispiele sind kennzeiohnend für den Erfinäunga*- Vgegenstandj da eine Mehrzahl an Drehöfen railBlnander in allen ö-; \ s ■■■■■■■-■'

i "verbunden sind. In dieaer Weise wirä den grünen Kugeln

Wirkung bedingt doroh das umlaufen der Oefen des !Eroöknens^ VorerJaitzens* Oxidation and Reduktion Mfcteit üäI d#r Prozentaatz an zerklöinertea Äöt«ild«e arsprang

wird ***«&£!&& ^n?i»g«rt» Im folgenden sind

BAD ORIGINÄU ¹^ *

in. J^rozent zwecks Erläuterung einige .Äcgebnisse mitgeteilt, die. siah auf -zerkleinertes Material mit keiner als 5 ran Deziehen, und zwar im Verhältnis zu den Endprodukten.

oxidierte Kü^elchen reduzierte

ein Ofen mehr als 5 mehr als lü

mehrere Oefen unter 0,5 unter 1,0

Bezüglich der fertigen ""Kugelchen mic Grrößenabmessungen von größer als 5 mm ergeben sich die folgenden Qualitaxsun^erschiede.

. . ■■■:.. . - "'-"-" ■■■ ; ^: (jilinheiten: yo); ■■"'■"■ . . ... gesamt;- Se Metalleisen ■ S " "

+ 5 ■ 90,5 89,2 ' 0,05 '

-5 ' 75,7 ,_: 72,8. 1,34; ·

Somit wird der troaentsatz an zerkleinerten Anteilen mit kleiner als 5 ram wesentlich bei Arbeiten mit einer Mehrzahl an_; Oefen verringert, so dap sich eine entspreohend© Qualitätsverbesserung ergibt» _-..-- ; -. . -. --.:- · ■

ist es Somit möglich» reduzierte Kügelchen C-aus griiaen Kmgelii i». sehr wirksamer Weise- her zustellen, ' Im folgenden, sind die kennzeiohneKiäen Kerkmale der erfindungsgemäßea forrichtüng und <ies Verfahrens aiigegebeu, wie sie sich anhand der Mg» 1 ergeben, . ■'."-. (1) Es ist ein Oxidations- und Forerhitzungsdrehofen i2 vorge- · sehen, der mit einem Hilfstorenner 18 ausgerüstet ist, so daß reduziertes Abgas ia eia«m rÄdmaiereßd arbeitenden Drehofen verbrannt werden kaii-n, und zwar unter Ausbilden einer oxidierenden A-fctaosphäre im Inneren des Ö^ena. Aüfgruud dee Zusammenwirkens mit d&m des Ofens kai«? ein Entschwefela, yorerhitzen,. Trocknen, tüid ¥eberfiütorea a«r l^elolieB der grünen Kugeln durchge-

BAD

Weiterhin können Verunreinigungen, die nicht Schwefel darstellen, in einer oxidierenden Atmosphäre bei hoher Temperatur entfernt werden. Indem die Temperatur der hinteren Teile des Vorerhitzungsofens 2 bei etwa 100⁰O gehalten werden, ist es möglich den durch das" Abgas bedingten Wärr::everlust klein st möglich zu halter In dieser"Weise wird das Entschwefeln in dem Vorerhitzungsofen in wirksamer Weise durchgeführt, und die Ausnutzung des Abgases in aera Primärofen kann in zufriedenstellender V/eise erzielt werden.

(2) Es ist eine Verbindungskanimer 15, und falls eaforder·lieh, ein Hilxsbrenner 18 vorgesehen und das durch die oiebanordnun.2 hera usgesiebte, zerkleinerte Pulver, das ansonsten zur Bildung von Ringer in dem reduzierenden Drehofen 5 führt, wird vermittels der Siebanordnung 3 für die Zurückführung hu dem Ausgangsmaterial, entfernte Die entsehwefelcen und stark erhitzten trockenen Kugeln werden zusammen Bit einem Reduktionsmittel in den reduzierenden Drenofen von einem Beschidkungsrohr 4 aus eingeführt, und gegebenenfalls kann ein geeignetes Lösungsmittel zugesetzt werden. Im Inneren des Drehofens liegt eine reduzierende Atmosphäre vor, so daß eine entsprechende reduzierende Reaktion eintritt. Erfindungsgemäß gelingt es, einew esentlicne Verringerung der ansonsten in Anwendung kommenden Menge an Reduktionsmittel zu erreichen, sowie mit einer niedrigen Reductionstemperatür zu arbeiten, so daß eine Ringbildung im Drehofen weitestgehend vermieden wird.

(3) Das erfindungsgemäße Verfahren ist ebenfalls dort anwendbar, wo große Mengen schwefelenthaltender grüner Kugeln mit einem relativ stark flüchtigen Reduktionsmittel zwecks Herstellen reduzierender Kugeln behandelt werden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel wiedergegeben bei dem eine halbe Reduktion des eingesetzten Materials zur Durchführung komtnt. Der hierbei angewandte reduzierende Drehofen ist 3 m lang und weist einen Innendurchmesser vpä Oj25 ta aaf„ Der Vorerhitzungs-

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ofen ist 4 πι lang und weist einen Innendurchmesser von 0,25 m auf_c Bei diesen Oefen kann die Neigung wahlweise eingestellt werden» Die Oefen werden mit 0,25 bis 1 Umdrehung pro Minute betrieben,,

Komponenten der grünen Kugeln und deren Maschengröße (fi) Komponenten

Fe FeO SiO ■ Al₂O₃ OaO MgO S Glühverlust 52,18 28,16 5,60 2,83 3,55 0,46 0,1? 7,9

Maschenweite (fo) 9 - 15 mm 100$.

Komponenten des Reduktionsmittels und deren Maschengröße ($) Komponenten

Wasser Asche flüchtiger Anteil fester Kohlenstoff Schwefel

3,80 25,30 7,20 63,70 0,30

Maschenweite (^c/o)

3 - 1 mm. 1-149 - 149

71,0 18,5 10,5

Komponenten von Kalkstein und deren Maschengröße Bestandteile

GaO SiO3	Al2O3	MgO	mm
54,69 0,68	.' 0,17	0,63	,8
Maschengröße (fo)
■ 3 *-	1 mm	- 1
38	,2	61

Brennstoff - Propangas (C₃H₈ )

Bs wird ein Reduktionsmittel (natürlicher Koks) in einer Menge angenähert 30°/o der grünen Kugeln in den reduzierenden Drehofen und das Ausgangserz in einer Menge von etwa 15 kg/h und Kalkstein in einer Menge von angenähert 5$ für das Entschwefeln in dem Vorerhitzungsofen eingeführt.

Man erhllt die in der Fig. 6 gezeigten Temperaturkurven, und zwar unter Anwenden des Hauptbrenners und des Hilfsbrenners. Die Temperatur des hinteren Teils des Vorerhitzungsofens liegt etwas er- ·

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BAD ORIGINAL

höht vor, d.h. bei etwa 200⁰C₀ Die grünen Kugeln verbleiben etwa 1,5 Stunden in dem Vorerhitzungsofen und der Prozentsatz der Entschwefelung derselben belauft sicli in einer oxidierenden Atmosphäre auf etwa 92^:/o₀ Die trockenen Kugeln verbleiben andererseits etwa 1,5 Stunden in dem reduzierenden Drehofen, so daß sich eine schnelle .Reduktion des oxidieibeü Eisens in einer reduzierend wirkenden Atmosphäre ergibt, ils ergibt sich ein Prozentsatz der
Reduktion von etwa 70;/^

Die Fig. 7 zeigt ein Ausfiihrungsbeispiel unter Zusatz eines
Reduktionsmittels und dem Prozentsatz der !Reduktion»

Ü!pL-;ng.

DipK-ing. H. Tischet

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Claims (4)

Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen oxydierter und reduzierter, eisenhaltiger Kügelchen, dadurch gekennzeicnnet, daß aus einem feinpulvrigen, eisenenthalteaden Material Kugeln hergestellt werden, die in zwei gexrennten ürbeitssxuien nachein ander einem Trocknen und Vorerhitzen unterworfen werden unber Umwälzen derselben, das hierdurch anfallende !''einmaterial abgesiebt und dem Ausgangsmaterial erneut zugeführt wird, sowie die trockenen und νorerhitzte» Kugeln dem abschließenden .Brennvorgang zugeführt werden„

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Kugeln nach dem Vorerhitzen ein Sedukuionsniit-τel vor dem Durchführen des Brennvorgangs zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η ζ e ic h net, daß die bei dem Brennvorgang aufgrund des Zusatzes an ileduktionsmi ctel abgegebene reduzierende Atmosphäre für eine Sekundärverbrennung der Trocknungs- und Vorerhitzungsstufe unter Ausbilden einer oxydierenden A-omospiiäre in denselben zugeführt wird.

4. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach den vorangehenden Verfahrensansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe eine waagerechte iiesciiickungsanordnung (l) für das Einführen der grünen oder nicht gebrannten Kugeln in Eorm eines Vibrationsförderera, einen Drelitrockner (2) in Form eines Drehofens, eine Siebanordnung (3) in Form eines irommel-

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_ ρ —

siebes, ej_ne Verbindungsanordnung (4) mit einer llaschengroße von etwa 5 mra in geneigter Anordnung nacli unten bezüglich des Auslasses des ]lreiitrockneiⁱs(2), im Anschluß hieran einen Brennofen (5) in i'orm eines Drehofens, sodann eine Verbindungsanordnung (6) gleicher Art wie die Verbindungsanordnung (4)» einen Drehkühler (?) in Form eines herkömmlichen Drehofens, eine Siebanordnung (8) beliebiger Bauart, einen Kratzer (9) an dem Mnlaß des Drehtrockners (2), sowie Transportbänder (10,11) an dem Auslaß einer Verbindungskammer aufweist«

5c Vorrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekenn zeich net, daß ein Brenner (12) an dem Auslaß des Brennofens (5) angeordnet ist, sowie eine Staubentfernungskammer (14) vorliegt, eine Ofenhaube (16) für die Luft-<|p.^:ite φά drehbare Verbindung der Oefen (5,7) vorgesehen i£

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