DE2360346C3 - Verfahren zur Herstellung eines brikettierten oxidhalUgen Beschickungsmaterials für einen Schachtofen - Google Patents

Description

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 20 die in Filtersäcken gesammelt wird,
gekennzeichnet, daß ein Oxidpulver mit bis zu Dieses sehr feine Zinkoxid läßt sich nur sehr 50 Gewichtsprozent Bleioxid verwendet wird. schwierig handhaben und fließt sehr schlecht, wenn

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 es in eine Presse gefördert wird, beispielsweise eine bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Her- Walzenpresse für die Herstellung von Briketts,
stellen der Pellets der Zinkoxidpuder oder Zink- 25 Das Ergebnis besteht darin, daß das Oxid durch oxid- und Bleioxidpuder durch einen Drehtrom- die Presse gelangt, ohne daß dabei Briketts geformt mel-Ofen bei einer Temperatur von 900 bis werden oder daß keine ausreichende Verdichtung 1300° C hindurchbewegt wird, und daß dann die erzielt wird, um Briketts bei einer Nachpressung her-Pellets auf die Temperatur von 500 bis 800° C zustellen.

abgekühlt werden, bevor die Brikettierung durch- 30 Aus der USA.-Patenischrift 32 94 524 ist es für geführt wird. Eisenerze ferner bekannt, die feinen Eisenerze mit

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 einem Bindemittel auf Kohlebasis zu pelletisieren, bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß feinaufgeteil- worauf dann die Pellets zum Brikettieren erhitzt werter Koksgrus vor dem Brikettieren dem Zinkoxid den und durch das Bindemittel verkleben.

oder dem Zinkoxid und Bleioxid als Reduktions- 35 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kohlenstoff zugegeben wird. Verfahren der obengenannten Art zu schaffen, wel-

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 ches es ermöglicht, aus sehr feinem Zinkoxidpuder bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zinkoxid- gute, feste Briketts herzustellen.

puder durch Oxidation von Zinkdampf hergestellt Bei einem Verfahren der obenstehenden Art wird

wird. 40 diese Aufgabe dadurch gelöst, daß sehr feiner Zink-

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oxid- oder Zinkoxid- und Bleioxidpuder zu Pellets bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zinkoxid- mit einem mittleren Durchmesser von 2 bis 10 mm und Bleioxidpuder aus den Abgasen des Blei- geformt wird, und daß die Pellets auf eine Tempesprühstrahl-Kondensators eines Zinkschachtofens ratur von 500 bis 800° C gebracht werden, ehe die gewonnen wird. 45 Brikettierung durchgeführt wird.

Hierdurch wird der Vorteil erzielt, daß, wie die weiter unten stehenden Beispiele zeigen, eine Ver-

besserung der Brikettqualität möglich ist, was sich

darauf zurückführen läßt, daß die Pellets besser 5° fließen und die Taschen in der Walzenpresse besser

ausfüllen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her- Bei einer bevorzugten Ausführungsform dieses

stellung eines brikettierten oxidhaltigen Beschickungs- Verfahrens werden Pellets mit einem mittleren materials füf einen Schachtofen, gemäß welchem Durchmesser von 2 bis 6 mm geformt.
Zinkoxid oder Zinkoxid und Bleioxid bei einer Tem- 55 Im einzelnen kann die Erfindung dadurch weiterperatur von 500 bis 800⁰C und einem Druck von gebildet werden, daß ein Oxidpulver mit bis zu 0,155 bis 3,1 t/cm² ohne Zugabe eines Bindemittels 50 Gewichtsprozent Bleioxid verwendet wird,
brikettiert wird. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung nach der Er-

Ein Verfahren dieser Art ist in der britischen Pa- findung wird derart vorgegangen, daß zum Herstellen tentschrift 13 02 864 beschrieben, wobei, dieses Ver- 60 der Pellets der Zinkoxidpuder oder Zinkoxid- und fahren folgende Verfahrensschritte umfaßt: Bleioxidpuder durch einen Drehtrommel-Ofen bei

einer Temperatur von 900 bis 1300⁰C hindurch-

a) Entschwefelung eines sulfidischen Rohmaterials, bewegt wird und daß dann die Pellets auf die Temwelches hauptsächlich Zink oder Blei oder eine peratur von 500 bis 800° C abgekühlt werden, bevor Mischung aus Zink- oder Bleiverbindungen ent- 65 die Brikettierung durchgeführt wird.

hält und falls erforderlich Zerbrechen zum Der Zinkoxidpuder kann in vorteilhafter Weise teilchenförmigen, oxidhaltigen Material. durch Oxidation von Zinkdampf hergestellt werden.

b) Zusammenpressen dieses teilchenförmigen, oxid- Mit besonderem Vorteil ist es auch möglich, den

³ . 4

Zinkoxid- und Bleioxidpuder aus den Abgasen des »Baghouse-oxide«, welches aus einem Gasstrom ge-

Bleispriihstrahl-Kondensators eines Zinkschachtofens sammelt wird.

zu gewinnen. I_n bevorzugter Weise werden die Pellets getrocknet

Es ist vorteilhaft, etwas von einem fein aufgeteil- und auf eine Temperatur von wenigstens 600° C geten, kohlenstoffhaltigen Feststoffmaterial, beispiels- 5 bracht, bevor die Brikettierpresse damit beschickt weise Koksgrus, dem Zinkoxid oder Zinkoxid und wird. Dies ist insbesondere dort wichtig, wo der Bleioxid zuzugeben, bevor die Brikettierung durch- Feuchtigkeitsgehalt der Pellets hoch ist, wie dies nach geführt wird, um dadurch den Brennstoffverbrauch einer Trommel-Pelletierung der Fall ist. Die Pellets des Schmelzvorgangs durch Reduzierung der Menge werden über einen Fülltrichter in üblicher Weise zur des metallurgischen Kokses wirtschaftlicher zu ge- ίο Walzenpresse gefördert und werden in heißem Zustalten, der in den Schachtofen mit den Briketts ge- stand in der üblichen Weise gepreßt, um zusammenfördert werden muß. Derartige kohlenstoffhaltige hängende Briketts mit guter mechanischer Festigkeit Feststoffe arbeiten normalerweise nicht als Binde- herzustellen.

mittel, sondern dienen lediglich dazu, Kohlenstoff in Es wurden Briketts mit einer Kalt-Rüttelfestigkeit

die oxidhaltige Beschickung einzuführen, um da- 15 (wie dies weiter unten noch erklärt wird) von über durch dir, Menge des Reduktionsmittels herabzu- 80% und einer Heiß-Rüttelfestigkek (wie dies weiter setzen, welches getrennt in den Ofen eingegeben wer- unten noch erläutert wird) von über 90% aus sowohl den muß. Waelzoxid und »Poussiere« (»Blue Powder«) her-

Das Oxid-Beschickungsmaterial besteht in bevor- gestellt, wobei die Technik nach der vorliegenden zugter Weise dominierend aus Zinkoxid, obwohl es a° Erfindung zur Anwendung gebracht wurde, und zwar bis zu 50 Gewichtsprozent Bleioxid enthalten kann. bei einer Brikettiertemperatur von etwa 700° C. Wenn mehr als diese Menge an Bleioxid vorhanden Im folgenden wird die Erfindung an Hand von

ist, kann es erforderlich werden, die Brikettierbedin- Ausführungsbeispielen näher erläutert, gungen abzuändern. Es sei hervorgehoben, daß zu- r · · 1 1

sätzlich zum Bleioxid das Zinkoxidmaterial bis zu »5 Beispiel 1

insgesamt 25 Gewichtsprozent an Verunreinigungen Waeh-Oxid mit einer Zusammensetzung von

enthalten kann, wie beispielsweise Kadmiumoxid, 60,0 Gewichtsprozent Zn, 11,6 Gewichtsprozent Pb Kalziumoxid, Kieselerde oder Eisenoxid, obwohl das und 1,7 Gewichtsprozent S wurde in Form eines Material normalerweise nicht mehr als 10 Gewichts- feinen Puders mit Wasser zu einem Pelletierteller geprozent an Verunreinigungen enthält. 30 fördert und wurde in im wesentlichen kugelförmige

In bevorzugter Weise wird der Pelletierverfah- Pellets mit einem durchschnittlichen Durchmesser rensschritt in einer Anlage, wie beispielsweise einem von 2 bis 6 mm geformt. Diese Pellets wurden auf Pelletierteller oder einer Pelletiertrommel, durchge- 825° C in einem vorgeheizten Ofen erhitzt, und zwar führt. in geeigneter Weise oberhalb einer Walzpresse und

Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung 35 wurden dann mit Hilfe eines Fülltrichters und eines wurde erfolgreich auf der Grundlage des folgenden Schneckenförderers zu den Taschen in einer Walzen-Rohmaterials durchgeführt: presse gefördert, und die Pellets, die auf eine Temperatur von 650° C gebracht wurden, hat man bei die-

1. Waelz-Oxidrauchgas (Zinkdampf); ser Temperatur und einem Druck von 211,0 kg/cm²

2. »Poussiere« (Blue Powder), der durch Beriese- 40 brikettiert. Die Abmaße der Taschen betrugen lung der aus dem Kondensator des Zink- 31 X 21 mm und das Volumen betrug etwa 6,5 cm³. Schachtofens austretenden Gase erzeugt wird; Die sich dabei ergebenden Briketts hatten eine KaIt-

3. »Baghouse-Oxide« von einer Zinkoxid-Gewin- Rüttelfestigkeit von 87%, eine Heiß-Rüttelfestigkeit nungsanlage. von 95%, ein Schüttgewicht von 4,67 g/cm³ und eine

45 sichtbare Porosität von 13,5%.

Von diesen Materialien sind die unter 1. und unter B e i s d i e 1 2

3. ziemlich reines Zinkoxid, welches relativ niedrige P

Verunreinigungswerte aufweist, während das Mate- »Baghouse«-Zinkoxid mit einer Zusammensetzung

rial unter Punkt 2 ein teilweise metallisches, teilweise von 80 Gewichtsprozent Zink als Oxid wurde in im oxidhaltiges Zink/Bleimaterial ist, welches durch 50 wesentlichen kugelförmige Pellets mit einem mitt-Wasserberieselung der den Bleischwall-Kondensator leren Durchmesser von 2 bis 6 mm, wie beim Auseines Zink-Gebläseschachtofens verlassenden Gase führungsbeispiel 1, geformt. Diese Pellets wurden in erzeugt wird. Eine genauere Analyse dieser Mate- einem Ofen auf 800⁰G erhitzt und dann iauf eme rialien wird an Hand der folgenden Beispiele an- Temperatur von 66O⁰C gebracht, wurden bei diegegeben. 55 ser Temperatur und einem Druck von 211,0 kg/cm*

Obwohl das bevorzugte Ausgangsmaterial für das in einer Walzenpresse brikettiert, und zwar mit Verfahren nach der Erfindung aus feinem Zinkoxid Abmessungen wie beim Ausführungsbeispiel 1. Die besteht, welches durch die Oxidation von Zinkdampf sich dabei ergebenden Briketts hatten eine Heißerzeugt wird, ist es auch möglich, andere Zinkoxide Rüttelfestigkeit von 95%, eine Kalt-Rüttelfestigkeit zu verwenden, wie diese beispielsweise beim Rösten 60 von 77%, ein Schüttgewicht von 4,51 g/cm^s und eine von Zinksulfid und beim Mahlen des Produktes sichtbare Porosität von 19,6 %. erzeugt werden. Das Hauptmerkmal besteht darin, Beisniel 3

daß das Zinkoxid derart beschaffen sein muß, daß es ^p

nicht frei in Hohlräume fließt, wie beispielsweise in Es wurde 40 Gewichtsprozent »PoussiÄre« mit

die Taschen einer Brikettierpresse. Demnach be- 65 einer Zusammensetzung von 33,9 Gewichtsprozent stehen die bevorzugten Ausgangsmaterialien aus Zn, 30,9 Gewichtsprozent Pb und 5,3 Gewichtsprofeinen Oxiden, die durch Dampfphase-Oxidation zent S mit 60 Gewichtsprozent »Baghouse-Oxid« mit erzeugt werden, beispielsweise Waelz-Oxid oder 80 Gewichtsprozent Zink gemischt und wurde mit

Wasser zu einem Pelletierteller gefördert und wurde in im wesentlichen kugelförmige Pellets mit einem mittleren Durchmesser, größer als 2 mn, pelletiert. Diese Pellets wurden in einem Ofen auf 800° C erhitzt und wurden dann auf eine Temperatur von 670° C gebracht, wurden bei dieser Temperatur und einem Druck von 211,0 kg/cm² in einer Walzenpresse brikettiert, und zwar mit Abmaßen entsprechend dem Ausführungsöeispiel 1. Die sich ergebenden Briketts hatten eine Kalt-Rüttelfestigkeit von 92°/c, eine Heiß-Rüttelfestigkeit von 99°/o, ein Schüttgewicht von 4,98 g/cm³ und eine sichtbare Porosität von 10,6°/«.

Beispiel 4

Waelz-Oxid mit einer Zusammensetzung von 46 Gewichtsprozent Zn, 8 Gewichtsprozent Pb, 6 Gewichtsprozent Fe, 2,6 Gewichtsprozent S, 6 Gewichtsprozent CaO und 6,3 Gewichtsprozent SiO₂ wurde in im wesentlichen kugelförmige Pellets mit ao einem mittleren Durchmesser von 2 bis 6 mm pelletiert, wurde in einem Ofen auf 845° C vorerhitzt und wurde, nachdem es auf eine Temperatur von 750° C gebracht war, bei dieser Temperatur und einem Druck von 211,0 kg/cm² brikettiert. Die resultieren- as den Briketts hatten eine Kalt-Rüttelfestigkeit von 84%, ein Schüttgewicht von 3,79 g/cm³ und eine sichtbare Porosität von 19,1 °/o.

Die Kalt-Rüttel-Kennziffer- und Heiß-Rüttel-Kennziffer-Versuche, die zuvor erwähnt wurden, wurden auf folgende Weise durchgeführt.

Kaltrüttelmaß-Versiich

Dieser Versuch wurde bei einer 1000-g-Probe bei Raumtemperatur in einer Stahltrommel mit 165 ram Durchmesser durchgeführt, welche mit 25-mm-Hebestäben ausgestattet war und sich mit 75 Umdrehungen/Min, über 6 Min. drehte. Vcr dem Versuch wurde jeglicher, leicht entfembarer Preßgrat, der an den Briketts anhaftete, entfernt bzw. abgeschlagen. Der Anteil bzw. Verhältnisanteil der Probe, ausgedrückt als Prozentsatz, der nach der Rüttelung nicht durch ein 12,5-mm-Sieb hindurchging, wurde als Kalt-Rüttelfestigkeitsbeiwert oder Kennziffer angenommen. Bei ISF-Sinter nimmt man normalerweise an, daß er eine annehmbare Festigkeit aufweist, wenn er zu einer Kalt-Rüttelfestigkeit von über 80 %> führt.

Heiß-Rüttelkennziffer-Versuch

Der + 12,5-mm-Bruchteil vom Kalt-Schüttelkennziffer-Versuch wurde in eine Karborundum-Trommel von 150 mm Durchmesser geschoben, die mit zwei 25-mm-Hebestäben ausgestattet war, die elektrisch auf eine Temperatur von 1000° C aufgeheizt waren. Die Temperatur in der Trommel wurde auch auf 1000⁰C gebracht (was normalerweise 10 Min. dauert). Die Trommel wurde dann mit 90 Umdrehungen/Min. 6 Min. lang gedreht. Der Teil oder Anteil des Probestückes, ausgedrückt als Prozentsatz, der nach der Rüttelung nicht duich ein 12,5-mm-Sieb hindurchging, wurde als Heißrüttelfestigkeitskennziffer angenommen.

Claims (2)

1. haltigen Materials bei einem Druck zwischen ' Patentansprüche: 0,155 und 3,1 t/cm^s und einer Temperatur von

   (, mindestens 500° C ohne Zugabe eines kohlen-

   1 Verfahren zur Herstellung eines brikettierten stofEhaltigen Bindemitlels oder eines andersarti-

   - bxidhaltigen Beschickungsmaterials für einen 5 gen Bindemittels, um dadurch ein oxidhaltiges Gebläse-Schachtofen, gemäß welchem Zinkoxid stückiges Beschickungsmaterial zu schaffen,

   oder Zinkoxid und Bleioxid bei einer Temperatur

   von 500 bis 800° C und einem Druck von 0,155 Obwohl dieses Verfahren gut für Röstgut anwend-

   bis 3,1 t/cm² ohne Zugabe eines Bindemittels bri- bar ist, d. h. für ein feines Material, welches durch kettiert wird, dadurch gekennzeichnet, io Rösten von Zink/Bleisulnderzen in einem geeigneten daß sehr femer Zinkoxid- oder Zinkoxid- und Röstofen (beispielsweise einem Wirbelschicht-Röst-Bleioxidpuder zu Pellets mit einem mittleren ofen) erzeugt wird, ist dieses Verfahren in keiner Durchmesser von 2 bis 10 mm geformt wird und Weise für sehr feine Zinkdämpfe verwendbar, die bei daß die Pellets auf eine Temperatur von 500 bis einem Prozeß (wie beispielsweise dem »Waelz-Ofen«- 800° C gebracht werden, bevor die Brikettierung 15 Prozeß) erzeugt werden, bei dem verunreinigte Zinkdurchgeführt wird. Eisenoxid-Feststoffe mit einem kohlenstoffhaltigen
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Reduktionsmittel in einem Drehrohrofen behandelt kennzeichnet, daß Pellets mit einem mittleren werden, wobei Luft im Gegenstrom geführt wird, um Durchmesser von 2 bis 6 mm geformt werden. eine sehr feine Suspension von Zinkoxid zu halten,