DE2456595A1

DE2456595A1 - Verfahren zum auffangen oder abscheiden eines stark zinkhaltigen staubs bei der herstellung von reduzierten eisenpellets

Info

Publication number: DE2456595A1
Application number: DE19742456595
Authority: DE
Inventors: Hiroshima Fukuyama; Akira Honda; Satoru Miyakado; Katsuaki Shiohara; Kazuharu Yatsunami
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1973-12-17
Filing date: 1974-11-29
Publication date: 1975-06-26
Also published as: DE2456595B2; CA1043110A; US3945817A; FR2254647B1; FR2254647A1; JPS5091511A; JPS5540093B2; AU7547174A

Description

HENKFX, KERN, FEILER & HÄNZEL

BAYERISCHE HYPOTHEKEN- UND

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_EDS^^SfScHE^^^

TELEFON: (089) 663197, 663091 - 92 D-800Q MÜNCHEN 90 POSTSCHECK: MÜNCHEN 162147 -

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Nippon Kokan Kabushiki Kaisha

gokio. Japan 2 & MOV, 137%

Verfahren zum Auffangen oder Abscheiden eines stark zinkhaltigen Staubs bei der Herstellung von reduzier-

ten^Eisenpellets

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auffangen oder Abscheiden von Staub mit hohem Zinkgehalt als Material für das Raffinieren von Zink bei der Herstellung von reduzierten Eisenpellets durch Brennen in einem Rostofensystem·

Da der in den Abgasen von metallurgischen öfen für die Eisen- und Stahlproduktion, wie Hochöfen, Konvertern, Herdöfen und Elektro- bzw. Lichtbogenöfen, enthaltene Zinkstaub in grosser Menge pulverförmiges Eisenoxid enthält, wird er als Begichtungsmaterial für Hochöfen und dgl. verwendet. Dieser Staub enthält jedoch auch Zink und/oder Zinkverbindungen in großer Menge. Aus diesem Grund ist es erforderlich, das im Staub enthaltene Zinkoxid zu entfernen, während das im Staub enthaltene Eisenoxid durch Brennen des Staubs in Form von Pellets in einer reduzierenden Atmosphäre reduziert wird, so daß dieser Staub dann als Begichtungsmaterial für den Hochofen ο»dgl. verwendet werden kann.

Für den genannten Zweck wird bereits ein Verfahren zur Herstellung von reduzierten Eisenpellets angewandt, bei dem zum Brennen ein Rostofen oder Wanderrostofen eingesetzt wird,, Bei diesem Verfahren werden die Rohpellets, die aus einem.

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hauptsächlich aus Staub, wie Hochofen-, Konverter-, Herdofen-, Elektro- oder Lichtbogenofenstaub und/oder einem Gemisch davon, bestehenden Material gewonnen wurden, mittels eines Wanderrostes 6¹ in der in Fig. 1 durch die Pfeile bezeichneten Richtung durch einen Vorbehandlungsofen 2* mit einer Trocknungszone 5¹, einer Vorwärmzone 4¹ und einer Härtungszone 3' gefördert, in denen die Pellets in der angegebenen Reihenfolge getrocknet, vorgewärmt und gehärtet werden. Anschließend werden die Pellets in einen Drehherdofen eingeführt und zur Erzeugung der reduzierten Eisenpellets gebrannt. Bei dem Verfahren wird das in den Pellets enthaltene Zink und/oder werden die Zinkverbindungen infolge der im Drehherdofen herrschenden hohen Temperatur aus den Pellets ausgetrieben und von dem Staub in den Abgasen von diesem Ofen mitgenommen. Die Abgase des Drehherdofens enthalten daher Zink in großen Mengenanteilen. Beim bekannten Rostofen-Brennverfahren werden die stark zinkhaltigen heißen Abgase des Drehherdofens als Wärmequelle für das Trocknen, Vorwärmen und Härten der zu brennenden Rohpellets benutzt, indem sie in den Vorbehandlungsofen 2¹ eingeführt werden. Genauer gesagt, werden die gesamten Abgase vom Drehherdofen oder ein Teil davon über die in Fig. 1 gestrichelt angedeuteten Durchgänge in die Härtungszone 3¹ des Vorbehandlungsofens 2' eingeführt, um die letzteren durchlaufenden Rohpellets zu härten, sodann über einen Zyklonabscheider 7' in die Vorwärmzone 4¹ eingeleitet, um die diese Zone durchlaufenden Rohpellets vorzuwärmen, danach überfeinen Zyklonabscheider 8¹ in die Trocknungszone 5¹ eingeführt„ um die diese Zone durchlaufenden Rohpellets zu trocknen, und schließlich in einen Staubsammler bzw, «»abscheider» wie eine elektrostatische Staubausfällvorrichtung mit Beutelfilter, eingeleitet, wo der in den Abgasen enthaltene Staub aufgefangen wird, bevor die Abgase durch ein Gebläse 10* über ein Rauchrohr 13' zur Außenluft abgeführt werden.

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Bei dem vorstehend beschriebenen, bereits verwendeten Verfahren durchströmen die heißen Abgase vom Drehherdofen im Vorbehandlungsofen 2¹ nacheinander die Härtungszone 3¹» die Vorwärmzone 4· und die Trocknungszone 5¹· Da hierbei die Temperatur der in die Härtungszone 3¹ und in die Vorwärmzone 4' eingeführten Abgase sowie der diese Zonen durchlaufenden Rohpellets vergleichsweise hoch ist, wird das in den Abgasen enthaltene Zink in ihnen zurückgehalten. In der Trocknungszone 5¹ ist dagegen die Temperatur der eingeführten Abgase bereits abgefallen, und die Temperatur der diese Zone durchlaufenden, in nassem Zustand vorliegenden Rohpellets ist ebenfalls niedrig, so daß sich ein Teil des in den Abgasen enthaltenen Zinks auf der Oberfläche der in dieser Zone enthaltenen Pellets niederschlägt, wobei diese Pellets mit Zink verunreinigt werden und dabei auch der Zinkgehalt der Abgase verringert wird. Da die so mit Zink verunreinigten Pellets in den Drehherdofen eingeführt werden müssen, wird dessen Entzinkungsgrad reduziert. Außerdem wird der Zinkgehalt der Abgase dadurch weiter verringert, daß die Abgase mit großen Mengen pulverförmigen Eisenoxids beladen werden, das beim Aufplatzen der die Trocknungszone 5¹ durchlaufenden Rohpellets erzeugt wird. Der Zinkgehalt des durch einen Staubsammler oder -abscheider 9¹ gesammelten Stäubs ist daher niedrig, so daß es industriell und wirtschaftlich unmöglich wird, diesen gesammelten Staub als Ausgangsmaterial für die praktisch durchführbare Zinkraffinierung zu verwenden»

Obgleich im Hinblick auf diese Umstände seit langem ein Verfahren zum Auffangen eines stark zinkhaltigen Staube als Ausgangsmaterial für die Zinkraffinierung bei der Herstellung von reduzierten Eisenpellets mittels eines Rostofen-Brennsystems benötigt wird, wurde bisher kein solches Verfahren vorgeschlagen.

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Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Verwendung bzw. Ausnutzung der von einem Drehherdofen bei der Herstellung von reduzierten Eisenpellets mittels eines Rostofen-Brennsystems gelieferten Abgase zu schaffen, wobei diese Pellets aus einem Material hergestellt sind, das hauptsächlich aus dem von metallurgischen Öfen für die Eisen- und Stahlerzeugung, wie Hochöfen, Konvertern, Herdöfen und Elektro- bzw. Lichtbogenöfen, abgegebenen Staub und/oder einem Gemisch dieser Ofenstaubarten besteht.

Die Erfindung bezweckt also die Schaffung eines Verfahrens zum Auffangen bzw. Abscheiden eines stark zinkhaltigen Staubs für die Zinkraffinierung bei der durch Brennen in einem Rostofensystem erfolgenden Herstellung von Eisenpellets aus dem oben erwähnten Material.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Auffangen oder Abscheiden von stark zinkhaltigem Staub bei der durch Brennen in einem Rostofensystem erfolgenden Herstellung von reduzierten Eisenpellets aus einem (Ausgangs-)Material, das hauptsächlich aus dem von mindestens einem der metallurgischen Öfen für die Eisen- und Stahlerzeugung ausgestoßenen Staub besteht, mittels einer Anlage mit einem Vorbehandlungsofen, der eine Trocknungszone, eine Vorwärmzone und eine Härtungszone aufweist und mit einem Wanderrost versehen ist, sowie mit einem Drehherdofen, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die heißen Abgase vom Drehherdofen nacheinander erst durch die Härtungszone und dann durch die Vorwärmzone geleitet werden, um die diese Zonen durchlaufenden Rohpellets zu härten und vorzuwärmen, daß sodann die Abgase in einen ersten Staubabscheider eingeführt werden, um den Staub mit hohem Zinkgehalt nahezu vollständig von den Abgasen abzutrennen, daß die so gereinigten Abgase durch die

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Trocknungszone geleitet werden, um die diese Zone durchlaufenden Rohpellets zu trocknen, und daß die Abgase schließlich in einen zweiten Staubabscheider eingeführt werden, um ihnen vor ihrem Austrag weiteren Staub zu entziehen.

Die Erfindung kennzeichnet sich also bei der Herstellung von reduzierten Eisenpellets aus einem Material der vorstehend angegebenen Art durch Brennen in einem Rostofensystem dadurch, daß die heißen Abgase eines Drehherdofens in einem mit einem Wanderrost versehenen Vorbehandlungsofen mit einer Trocknungszone, einer Vorwärmzone und einer Härtungszone zunächst durch die Härtungszone und dann durch die Vorwärmzone eingeführt, um die diese Zonen durchlaufenden Rohpellets zu härten und vorzuwärmen, sodann in einen ersten Staubabscheider, etwa eine.elektrostatische Staubausfällvorrichtung mit Beutelfilter, eingeleitet, um den Abgasen den stark zinkhaltigen Staub nahezu vollständig zu entziehen, und die so gereinigten Abgase durch die Trocknungszone geführt werden, um die diese Zone durchlaufenden Rohpellets zu trocknen, worauf der in den Abgasen enthaltene Staub durch einen zweiten Staubabscheider, etwa eine elektrostatische Staubausfällvorrichtung mit Beutel- oder Sackfilter, weiter abgetrennt wird und die Abgase zur Außenluft entlassen werden.

Im folgenden ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die bereits erwähnte schematische Darstellung eines bereits angewandten Verfahrens zur Herstellung von reduzierten Eisenpellets durch Brennen in einem Rostofensystem und

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Fig. 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Auffangen von stark zinkhaltigem Staub bei der Herstellung von reduzierten Eisenpellets durch Brennen in einem Rostofensystem.

Im folgenden ist das erfindungsgemäße Verfahren anhand von Fig. 2 im einzelnen erläutert. Die Rohpellets, die durch einen nicht dargestellten Granulator aus einem Material hergestellt wurden, das hauptsächlich aus dem aus den Abgasen von metallurgischen öfen für die Eisen- und Stahlerzeugung, wie Hochöfen, Konvertern, Herdöfen und Elektro- oder Lichtbogenöfen, abgetrennten Staub und/öder einem Gemisch dieser Stäube besteht, werden auf der rechten Seite eines Wanderrosts 6 auf diesen aufgegeben, wobei der Wanderrost 6 dann einen Vorbehandlungsofen 2 mit einer Trocknungszone 5, einer Vorwärmzone 4 und einer Härtungszone 3 durchläuft. Die*Rohpellets bewegen sich dabei infolge der kontinuierlichen Bewegung des Wanderrosts 6 fortlaufend in der durch die Pfeile angegebenen Richtung durch die Traiaiungszone 5, die Vorwärmzone 4 und die Härtungszone 3 des Vorbehandlungsofens 2, wobei diese Rohpellets in der angegebenen Reihenfolge getrocknet, vorgewärmt und gehärtet werden, um dann in einen an der linken Seite des Wanderrostes 6 dicht neben ihm angeordneten Drehherdofen 1 ausgetragen zu werden.

Wie erwähnt, enthalten die im Drehherdofen 1 erzeugten und als Wärmequelle für den Vorbehandlungsofen 2 verwendeten heißen Abgase in einem großen Mengenanteil Zink. Diese heissen Abgase werden über gestrichelt eingezeichnete Durchgänge A und B in die Härtungszone 3 eingeführt, um die sich durch diese Zone bewegenden Rohpellets zu härten, und dann, vom Unterteil der Zone 3 über einen Durchgang C in einen Zyklonabscheider 7 eingeleitet, in welchem ein Teil des in den Abgasen enthaltenen Staubs abgetrennt wird. Sodann werden die

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Abgase über einen Durchgang D in die Vorwärmzone 4 eingeleitet, um die diese Zone durchlaufenden Rohpellets vorzuwärmen, wonach die Abgase vom Unterteil dieser Zone über einen Durchgang E in.einen weiteren Zyklonabscheider 8 eingeführt werden, in welchem ein weiterer Teil des in ihnen enthaltenen Staubs abgetrennt wird.

Beim bereits verwendeten Rostofen-Brennsystem gemäß Fig. 1 werden die Abgase, welche die Vorwärmzone 4^! und den Zyklonabscheider 8¹ durchströmt haben, anschließend zur Trocknung der Rohpellets in die Trocknungszone 5* eingeführt und durch den Staubabscheider 9¹ von ihrem Staub befreit. Die Temperatur der Abgase fällt jedoch in der Trocknungszone 5¹ erheblich ab, woraus sich die eingangs erwähnten Nachteile des bisherigen Verfahrens ergeben, nämlich daß die die Trocknungszone 5' durchlaufenden Rohpellets durch das in den Abgasen enthaltene Zink verunreinigt werden, die Entzinkungsgeschwindigkeit oder -leistung des Drehherdofens 1' verringert wird und außerdem der Zinkgehalt des durch den Staubabscheider 9' abgetrennten Staubs herabgesetzt wird.

Erfindungsgemäß werden dagegen die Abgase, welche die Vorwärmzone 4 und einen Zyklonabscheider 8 durchströmt haben, gemäß Fig."2 vor der Einführung in die Trocknungszone 5 über einen Durchgang F in einen ersten Staubabscheider 9» etwa eine elektrostatische Staubausfällvorrichtung mit Beutelfilter, eingeleitet, um den zinkhaltigen Staub aus den Abgasen praktisch vollständig abzutrennen. Ein Staub mit einem hohen elektrischen Widerstand, wie Zink, kann.durch entsprechende Einstellung der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit im Staubabscheider praktisch vollständig aufgefangen bzw. abgetrennt werden. Da der Zinkgehalt des erfindungsgemäß im ersten Staubabscheider 9 abgetrennten Staubs mehr als 50 Gew.-% beträgt, kann dieser Staub ohne weiteres auf wirt-

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schaftliche Weise für die industrielle Zinkraffinierung verwendet werden. Da die Temperatur der die Zyklonabscheider 7 und 8 durchströmenden Abgase immer noch hoch ist, enthält der in ihnen abgeschiedene Staub kaum Zink, so daß er ohne zusätzliche Behandlung als Material für die Rohpellets wiederverwendet werden kann.

Die auf die beschriebene Weise nahezu vollständig vom Zink befreiten Abgase werden dann über einen Durchgang G, ein Gebläse 10 und einen Durchgang H in die Trocknungszone 5 eingeführt, um die diese Zone durchlaufenden Rohpellets zu trocknen. Da die die Trocknungszone 5 durchströmenden Abgase, wie erwähnt, kaum noch Zink enthalten, werden die diese Zone durchlaufenden Pellets nicht durch Zink verunreinigt, so daß die Entzinkungsleistung des Drehherdofens 1 nicht herabgesetzt wird.

Die Abgase, welche die Trocknungszone 5 durchlaufen haben, werden von der Unterseite dieser Zone aus über einen Durchgang I in einen zweiten Staubabscheider 11, etwa eine elektrostatische Staubausfällvorrichtung mit Beutelfilter, eingeführt, um weiteren Staub abzutrennen. Diese Abgase werden dann über einen Durchgang J, ein Gebläse 12 und einen Durchgang K durch ein Rauchrohr 13 zur Außenluft entlassen. Da der durch den zweiten Staubabscheider 11 abgetrennte Staub selbstverständlich den geringsten Mengenanteil an Zink enthält, kann er ohne zusätzliche Behandlung als Material für Rohpellets benutzt werden.

Wenn die Temperatur der durch den ersten Staubabscheider 9 hindurchgeströmten Abgase nicht hoch genug ist, um sie als Wärmequelle zum Trocknen der die Trocknungszone 5 durchlaufenden Rohpellets verwenden zu können, wird ein Teil dieser Abgase durch das Gebläse 10 über das Rauchrohr 13 zur Außen-

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luft ausgetragen, während die getrennt durch einen Heizöl-Brenner 14 o.dgl. erzeugten Heißgase in die Trocknungszone 5 eingeblasen werden, um die Temperatur der Gase für das Trocknen zu erhöhen.

Wie vorstehend beschrieben, werden bei der Herstellung von reduzierten Eisenpellets aus einem Material, das hauptsächlich aus dem Staub von metallurgischen Öfen für die Eisen- und Stahlerzeugung, wie Hochöfen, Konvertern, Herdofen und Elektro- oder Lichtbogenofen, und/oder einem Gemisch dieser Stäube besteht, durch Brennen in einem Rostofensystem erfindungsgemäß die vom Drehherdofen gelieferten heißen, stark zinkhaltigen Abgase durch die Härtungszone 3 und die Vorwärmzone 4 geleitet, um die diese Zonen durchlaufenden Rohpellets zu härten und vorzuwärmen, und anschließend in den ersten Staubabscheider 9 eingeführt, um den zinkhaltigen Staub nahezu vollständig abzutrennen. Die so gereinigten Abgase werden dann in die Trocknungszone 5 überführt, um die diese Zone durchlaufenden Rohpellets zu trocknen. Der Zinkgehalt des durch den ersten Staubabscheider 9 abgetrennten Staubs übersteigt dabei 50 Gew.-%, so daß er auf wirtschaftliche Weise industriell als Ausgangsmaterial für die Zinkraffinierung benutzt werden kann. Außerdem bietet das erfindungsgemäße Verfahren den industriellen Nutzen, daß die Rohpellets nicht durch das in den Abgasen enthaltene Zink verunreinigt werden und die Entzinkungsleistung des Drehherdofens 1 nicht vermindert wird.

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Claims

, - 10 Patentansprüche

1. Verfahren zum Auffangen oder Abscheiden von stark zinkhaltigem Staub bei der durch Brennen in einem Rostofensystem erfolgenden Herstellung von reduzierten Eisenpellets aus einem (Ausgangs-)Material, das hauptsächlich aus dem von mindestens einem der metallurgischen Öfen für die Eisen- und Stahlerzeugung ausgestoßenen Staub besteht, mittels einer Anlage mit einem Vorbehandlungsofen, der eine Trocknungszone, eine Vorwärmzone und eine Härtunszone aufweist und mit einem Wanderrost versehen ist, sowie mit einem Drehherdofen, dadurch gekennzeichnet, daß die heißen Abgase vom Drehherdofen nacheinander erst durch die Härtungszone und dann durch die Vorwärmzone geleitet werden, um die diese⁴ Zonen durchlaufenden Rohpellets zu härten und vorzuwärmen, daß sodann die Abgase in einen ersten Staubabscheider eingeführt werden, um den Staub mit hohem Zinkgehalt nahezu vollständig von den Abgasen abzutrennen, daß die so gereinigten Abgase durch die Trocknungszone geleitet werden, um die diese Zone durchlaufenden Rohpellets zu trocknen, und daß die Abgase schließlich in einen zweiten Staubabscheider eingeführt werden, um ihnen vor ihrem Austrag weiteren Staub zu entziehen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Einführung der Abgase in den ersten Staubabscheider ein Teil der darin gereinigten Abgase ausgetragen und der Rest der Abgase durch die Trocknungszone geleitet wird, wobei die diese Zone durchlaufenden Rohpellets getrocknet werden, daß durch einen Heizöl-Brenner o.dgl. getrennt erzeugte Heißgase in die Trocknungszone eingeblasen werden, wobei die Temperatur der Abgase für das Trocknen erhöht wird, und daß sodann das Gasgemisch

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aus den restlichen Abgasen und den Heißgasen vom Brenner in einen zweiten Staubabseheider eingeleitet wird, um dem Gasgemisch vor seinem Austrag bzw. seiner Abfuhr weiteren Staub zu entziehen.

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