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WO1999009224A1 - Verfahren und anlage zum verarbeiten von eisen- und ölhältigen hüttenwerksreststoffen - Google Patents

Verfahren und anlage zum verarbeiten von eisen- und ölhältigen hüttenwerksreststoffen Download PDF

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Publication number
WO1999009224A1
WO1999009224A1 PCT/AT1998/000172 AT9800172W WO9909224A1 WO 1999009224 A1 WO1999009224 A1 WO 1999009224A1 AT 9800172 W AT9800172 W AT 9800172W WO 9909224 A1 WO9909224 A1 WO 9909224A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
oil
fraction
mixer
melting
quicklime
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/AT1998/000172
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johann Lehner
Alexander Fleischanderl
Günter SCHREY
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH filed Critical Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH
Priority to BR9811891A priority Critical patent/BR9811891A/pt
Priority to EP98931816A priority patent/EP1007748A1/de
Priority to CA 2298504 priority patent/CA2298504A1/en
Publication of WO1999009224A1 publication Critical patent/WO1999009224A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/001—Dry processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/24—Binding; Briquetting ; Granulating
    • C22B1/242—Binding; Briquetting ; Granulating with binders
    • C22B1/243—Binding; Briquetting ; Granulating with binders inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/02—Working-up flue dust
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Definitions

  • the invention relates to a method for processing iron and oil-containing metallurgical residues, in particular mill scale, and for recycling the iron and oil-containing metallurgical residues in a melting and / or reduction unit, and a plant for carrying out the method.
  • a method of this type is known for example from DE-A-4 101 584. After adding molasses and calcium hydroxide, mill scale is briquetted as a binder and reused in the steelmaking process. This process is complex and expensive.
  • a method for recycling oil-containing mill scale which is similar to the method described in DE-A-4 101 584 and also has its disadvantages, is also known from US-A-4,585,475.
  • oil-containing mill scale is mixed with a binder, such as a mixture of molasses and calcium hydroxide or a mixture of sodium silicate and Portland cement, the mixture is agglomerated and the agglomerates formed are used in a molten steel bath. If necessary, iron oxide fine particles are also mixed into the mill scale.
  • a disadvantage of these known processes is that in addition to lime, in the form of limestone or calcium hydroxide, another binder must be added in any case in order to apply the appropriate binding forces for agglomeration.
  • the object of the invention while avoiding a thermal oil removal route, is to improve and further develop these known processes in such a way that complete and nevertheless very economical processing of the iron and oil-containing metallurgical residues and recycling in a melting and or reducing unit by admixing only one single binder is made possible.
  • the method according to the invention should be able to be implemented with only low investment costs.
  • This object is achieved according to the invention in that the iron and oil-containing huttentechnikreststoffe, if necessary after admixing other oil-containing fractions, such as waste oil, are mixed with quick lime, preferably hard quick lime, and in that the ⁇ eselfbare fraction formed, optionally after an intermediate treatment, in the melting and / or reducing unit is introduced
  • a method for binding oils present in water (motor oils or other waste oils) or liquid chemical waste materials for the purpose of rendering them harmless with quicklime is known, for example, from AT-B-335 375. It is essential in this method that the quicklime becomes hydrophobic, which means that the 01 or the Liquid chemical waste can be finely dispersed in the pre-treated lime and placed in a landfill
  • a process for the disposal of mineral oil-containing wastes and sludges, whereby a water-repellent reaction product which can be used as a substructure material is formed, is known from AT-B-367 088.
  • mineral oil-containing material is sprinkled with a lime-containing reaction agent, as a result of which a fine-grain, water-impermeable reaction product is obtained, which can be used as a building material
  • iron and oil-containing hut mill residues are preferably with an amount M (wt -%)
  • A is dependent on the reaction temperature and the residence time during mixing and is preferably selected from a range from 1.0 to 3.0, particularly preferably from 1.5 to 2.5,
  • F is the residual moisture in% by weight
  • B is dependent on the properties of the quicklime, the type of oil and the residual moisture and is preferably selected from a range from 0.1 to 0.5,
  • G is the oil content in% by weight
  • C is dependent on the reactivity of the quicklime and the residual moisture and is preferably selected from a range from 0 to 5
  • the iron and oil-containing waste from the hut works are preferably processed with a residual moisture content of 5 to 15%
  • the free-flowing fraction formed from the iron- and oil-containing waste material and from quicklime is mixed with other waste material, in particular dust from dry filter systems and / or sludges from wet washers, and the mixture thus formed agglomerates agglomerates formed in this way are introduced into the melting and / or reducing unit, optionally after drying
  • the iesilable fraction formed from the iron and oil-containing waste materials and from quicklime is blown into the melting and / or reducing unit, preferably after comminution, preferably with a particle size of ⁇ 5 mm
  • the ⁇ eselfahiges fraction formed from the iron and oil-containing Huttenwerkreststoffe and from quicklime is first sieved, whereby a coarse and fine fraction of the free-flowing fraction is obtained
  • the fine fraction in particular with a grain size ⁇ 5 mm, is preferably blown into the melting and / or reducing unit
  • the fine fraction in particular with a grain size of ⁇ 5 mm, is initially mixed with other hut material residues, in particular dust from dry filter systems and / or sludges from wet washers, and the mixture formed in this way is then agglomerated.
  • the agglomerates formed in this way are introduced into the melting and / or reduction unit, if appropriate after drying
  • the coarse fraction is preferably introduced directly into the melting and / or reducing unit.
  • the coarse fraction in particular with an oil content of ⁇ 0.2%, is expediently introduced into a sintering device and used by the sintering device in a blast furnace
  • the iron and oil-containing waste material from the hut works together with other waste material from the hut, in particular dust from dry filter systems and / or sludge from wet washers and optionally other oil-containing fractions, such as waste oil, homogenized and mixed with quicklime, the mixture formed is agglomerated, and the agglomerates thus formed are introduced into the melting and / or reduction unit, if appropriate after drying
  • a plant for carrying out the method according to the invention is characterized in that a first mixer for mixing iron and oil-containing waste materials and possibly other oil-containing fractions, such as waste oil, is provided with quicklime and that the first mixer with a melting and / or Reduction unit is connected
  • a comminution device in particular a grinding device, is provided next to the first mixer for comminuting the free-flowing fraction
  • the comminution device is advantageously connected to blowing devices, in particular blowing lances, for blowing the comminuted free-flowing fraction into the melting and / or reducing unit.
  • a further mixer is expediently provided next to the comminution device, into which a feed line for other residues of hut works, in particular for dust from dry filter systems and / or for sludges from wet washers, is merged, and an agglomeration device for agglomerating the mixture formed in the second mixer is then connected to the second mixer and then, if necessary, a drying device thereafter
  • a sieving device for sieving the free-flowing fraction is provided next to the first mixer, from which a discharge for a fine fraction and a discharge for a coarse fraction originate.
  • the discharge line for the fine fraction is preferably connected to blowing devices, preferably blowing lances, for blowing the fine fraction into the melting and / or reducing unit
  • the discharge for the fine fraction merges into a further mixer, in which there is also a feed line for other hut waste, in particular for dust from dry filter systems and / or for sludge from wet washers, , and after the second mixer, an agglomerating device for agglomerating the mixture formed in the second mixer and, if appropriate, a drying device thereafter are provided
  • the discharge for the coarse fraction expediently merges into the melting and / or reducing unit
  • a feed line for other waste materials flows into the first mixer, and is an agglomeration device for agglomerating that in the first mixer after the first mixer formed mixture and then optionally provided a drying device
  • iron and oil-containing waste mill residues 1, such as mill scale, optionally together with other oil-containing fractions, such as waste oil, are mixed with quicklime 3 in a first mixer 2, for example a ploughshare mixer, with the required amount M (% by weight) Quicklime 3 depends on the residual moisture of the material to be processed and its oil content, further on the reaction temperature and residence time in the mixer 2, on the type of oil and on the reactivity of quicklime 3
  • the quicklime 3 serves on the one hand as a dispersion carrier for 01, which is in a finely dispersed state Phase is transferred, and on the other hand as a binder for the production of thermal shock-resistant agglomerates in the event of agglomeration, as well as for reducing the moisture content
  • the required amount M of quicklime 3 is preferably calculated according to the following formula
  • A (A x F + B x G) + C
  • A is a factor dependent on the reaction temperature and the residence time during mixing for the required amount of quicklime 3
  • A is preferably from a range from 1.0 to 3.0, particularly preferably from a range from 1.5 to 2 , 5, selected.
  • F is the residual moisture of the material to be processed in% by weight.
  • B is a factor dependent on the properties of the quicklime 3, the type of oil and the residual moisture of the material to be processed and is preferably selected from a range from 0.1 to 0.5.
  • G is the oil content in% by weight. If quicklime 3 is very fine and easily dispersible for oils (i.e. easily wettable), little quicklime 3 is required and the factor B is small. In general, the factor B is chosen larger for a higher oil content, but smaller for a higher residual moisture
  • C is dependent on the reactivity of the quicklime 3 and the residual moisture of the material to be processed and is preferably selected from a range from 0 to 5. If the quicklime 3 exhibits poor dispergi behavior or reacts, a higher factor C is selected. A high factor C is also required if the material to be processed is very dry. Without the additional addition of quicklime 3, there is too little binder for subsequent agglomeration to achieve sufficient mechanical strength
  • a mill scale fraction has a moisture content of 10% by weight and an average oil content of 5% by weight.
  • This mill scale fraction is mixed with quicklime 3 of good quality with regard to the dispersion behavior and the hydration reaction, etc., the reaction temperature being about 70 ° C. and the residence time in the mixer 2 being a few minutes.
  • the processing of mill scale can also advantageously be carried out if the material to be processed is puncture-resistant. Since a certain proportion of binder, that is to say a certain amount of quicklime 3, is definitely required, the advantageous consistency of the is processing mill scale in the range of 5 to 15% residual moisture. However, the processing of iron and oil-containing hut material residues 1 with a residual moisture lying outside this range also poses no problems
  • a free-flowing, old-dispersed, dry fraction is formed in the mixer 2 by adding quicklime 3 to the iron- and oil-containing hut mill residues 1.
  • This free-flowing fraction 4 can be further processed in various ways.
  • the free-flowing fraction 4 is comminuted in a comminution device 5, for example a grinding device, preferably to a grain size of less than 5 mm.
  • This comminuted free-flowing fraction 4 can be melted and melted directly, for example by means of blowing lances / or reduction unit 6, for example a blast furnace 6a, a converter 6b or into an electric arc furnace 6c
  • dispersed hydrocarbons ie the dispersed oils
  • the quicklime 3 as a slag former
  • the free-flowing fraction 4 can, however, also be combined in a second mixer 7 with other non-oil-containing waste material 8, in particular with dust from dry filter systems and / or with sludges from wet washers.
  • sludges and dusts include, for example, converter dusts and sludges, blast furnace dust and sludges, dusts from electric arc furnaces, etc.
  • converter dusts and sludges include, for example, converter dusts and sludges, blast furnace dust and sludges, dusts from electric arc furnaces, etc.
  • the mixing ratio of the individual metallurgical waste fractions in the second mixer 7 mainly results from the quantities of the waste material from the hut and their chemical composition.
  • an agglomeration process such as pelleting, briquetting or extrusion, is carried out in an agglomerating device 9.
  • the agglomerates formed in this way are introduced into the melting and / or reducing unit 6 in a manner known per se.
  • drying of the agglomerates can advantageously also be provided in a drying device 10.
  • the agglomerates are preferably dried to a moisture content of less than 5% It may be necessary to screen a fine fraction 1 1, advantageously with a grain size of less than 5 mm. This fine fraction 11 can either be blown into the melting and / or reducing unit 6 or can be recycled for further processing, advantageously in the first mixer 2.
  • the free-flowing fraction 4 is separated into a fine fraction 11 and a coarse fraction 13 by means of a sieve device 12.
  • the coarse fraction 13, e.g. Rolling scale flakes, which have a grain size of greater than 5 mm, for example, are either introduced directly into the melting and / or reducing unit 6 or, if their oil content is less than about 0.2% by weight, fed to a sintering device 14.
  • the coarse fraction 13 can then be returned from the sintering device 14 to a blast furnace 6a.
  • the fine fraction 1 which for example has a grain size of less than 5 mm, is either directly, e.g. by means of blowing lances, blown into the melting and / or reducing unit 6, or, as described above, mixed with other hut material residues 8, agglomerated and introduced into the melting and / or reducing unit 6 in this way.
  • the iron and oil-containing waste mill residues 1 are homogenized in the first mixer 2 together with the other waste mill residues 8 and mixed with quicklime 3, optionally with the addition of water.
  • the mixture formed in this way is fed to the agglomerating device 9, and the agglomerates thus formed are in turn introduced into the melting and / or reducing unit 6.
  • all iron-containing dust and sludge fractions occurring in a metallurgical plant with and without oil content are combined in one step into a single mixture of substances and agglomerated by adding quicklime 3.
  • the invention is not limited to the embodiments shown in the drawing.
  • the process variants described above can be used in combination if necessary (for example, very large amounts of metallurgical residues).
  • intermediate bunkers are provided in the line connections between the individual treatment stations (for example mixer 2, screening device 12, etc.).

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Verarbeiten von eisen- und ölhältigen Hüttenwerksreststoffen (1) und zum Wiederverwerten derselben in einem Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat (6) werden die eisen- und ölhältigen Hüttenwerksreststoffe (1), gegebenenfalls nach Zumischen anderer ölhältiger Fraktionen, wie z.B. Altöl, mit Branntkalk (3) vermischt, und die dabei gebildete rieselfähige Fraktion (4) wird, gegebenenfalls nach einer Zwischenbehandlung, in das Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat (6) eingebracht.

Description

Verfahren und Anlage zum Verarbeiten von eisen- und ölhaltigen Hüttenwerksreststo fen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verarbeiten von eisen- und ölhaltigen Hüttenwerksreststoffen, insbesondere von Walzzunder, und zum Wiederverwerten der eisen- und ölhaltigen Hüttenwerksreststoffe in einem Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat, sowie eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.
Ein Verfahren dieser Art ist beispielsweise aus der DE-A-4 101 584 bekannt. Hierbei wird Walzzunder nach Zugabe von Melasse und Calciumhydroxid als Bindemittel brikettiert und im Stahlerzeugungsprozeß wiederverwertet. Dieses Verfahren ist aufwendig und teuer.
Aus der DE-C-3 727 576 ist es bekannt, feinkörnige eisenhaltige Nebenprodukte von Stahl- und Hüttenwerken, wie Gichtgasstaub, Gichtgasschlamm, Walzsinter u. dgl. mit Tonerdeschmelzzement als Binder und Kies, Kalk oder Schlacke als Zuschlagstoff zu mischen, zu stückigem Material zu formen und in den Hochofen einzusetzen. Der Kalk dient hierbei in der Form als Kalkstein nur als nicht-reaktiver Zuschlagstoff. Auch dieses Verfahren ist kostenintensiv.
Ein Verfahren zum Wiederverwerten von ölhaltigem Walzzunder, das ähnlich dem in der DE-A - 4 101 584 beschriebenen Verfahren ist und auch dessen Nachteile aufweist, ist auch aus der US-A-4 585 475 bekannt. Hierbei wird ölhaltiger Walzzunder mit einem Bindemittel, wie einer Mischung aus Melasse und Calciumhydroxid oder einer Mischung aus Natriumsilikat und Portlandzement, gemischt, die Mischung agglomeriert und es werden die dabei gebildeten Agglomerate in ein Stahlschmelzbad eingesetzt. Gegebenenfalls werden dem Walzzunder auch Eisenoxidfeinteilchen zugemischt.
Nachteilig bei diesen bekannten Verfahren ist, daß neben Kalk, in Form von Kalkstein bzw. Calciumhydroxid, auf jeden Fall noch ein weiteres Bindemittel zugefugt werden muß, um entsprechende Bindekräfte für eine Agglomerierung aufzubringen.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, unter Vermeidung einer thermischen Entölungsroute, diese bekannten Verfahren dahingehend zu verbessern und weiterzuentwickeln, daß ein vollständiges und trotzdem sehr wirtschaftliches Verarbeiten der eisen- und ölhaltigen Hüttenwerksreststoffe und ein Wiederverwerten in einem Schmelz- und oder Reduktionsaggregat durch Zumischen nur eines einzigen Bindemittels ermöglicht wird. Insbesondere soll sich das erfindungsgemäße Verfahren mit nur geringen Investitionskosten verwirklichen lassen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelost, daß die eisen- und ölhaltigen Huttenwerksreststoffe, gegebenenfalls nach Zumischen anderer ölhaltiger Fraktionen, wie z B Altöl, mit Branntkalk, vorzugsweise Hartbranntkalk, vermischt werden, und daß die dabei gebildete πeselfahige Fraktion, gegebenenfalls nach einer Zwischenbehahandlung, in das Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat eingebracht wird
Ein Verfahren zum Binden von in Wasser vorliegenden Ölen (Motorolen oder anderen Abfallolen) oder flussigen chemischen Abfallstoffen zwecks deren Unschädlichmachung mit Branntkalk ist beispielsweise aus der AT-B-335 375 bekannt Wesentlich ist bei diesem Verfahren eine Hydrophobisierung des Branntkalks, wodurch das 01 bzw die flussigen chemischen Abfallstoffe im vorbehandelten Kalk fein dispergiert werden und auf Deponie gelegt werden können
Ein Verfahren zur Entsorgung von mineralolhaltigen Abfallen und Schlammen, wobei ein wasserabweisendes und als Unterbaumaterial verwendbares Reaktionsprodukt gebildet wird, ist aus der AT-B-367 088 bekannt Gemäß diesem Dokument wird mineralolhaltiges Gut mit einem Kalk enthaltenden Reaktionsmittel bestreut, wodurch ein feinkorniges, wasserundurchlässiges Reaktionsprodukt erhalten wird, das als Baustoff eingesetzt werden kann
Erfindungsgemaß werden die eisen- und ölhaltigen Huttenwerksreststoffe vorzugsweise mit einer Menge M (Gew -%)
M = (A x F + B x G) + C an Branntkalk vermischt, wobei
A von der Reaktionstemperatur und von der Verweilzeit beim Mischen abhangig ist und vorzugsweise aus einem Bereich von 1,0 bis 3,0, insbesondere bevorzugt von 1,5 bis 2,5, gewählt wird,
F die Restfeuchte in Gew -% ist,
B von den Eigenschaften des Branntkalks, der Olart und der Restfeuchte abhangig ist und vorzugsweise aus einem Bereich von 0,1 bis 0,5 gewählt wird,
G der Olgehalt in Gew -% ist, und
C von der Reaktivität des Branntkalks und der Restfeuchte abhangig ist und vorzugsweise aus einem Bereich von 0 bis 5 gewählt wird
Vorzugsweise werden die eisen- und ölhaltigen Huttenwerksreststoffe mit einer Restfeuchte von 5 bis 15% verarbeitet Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemaßen Verfahrens wird die aus den eisen- und ölhaltigen Huttenwerksreststoffen und aus Branntkalk gebildete rieselfahige Fraktion, gegebenenfalls nach Zerkleinern, mit anderen Huttenwerksreststoffen, insbesondere Stauben aus Trockenfilteranlagen und/oder Schlammen aus Naßwaschern, gemischt und das hierbei gebildete Gemisch agglomeriert Die so gebildeten Agglomerate werden, gegebenenfalls nach einer Trocknung, in das Schmelz- und oder Reduktionsaggregat eingebracht
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die aus den eisen- und ölhaltigen Huttenwerksreststoffen und aus Branntkalk gebildete πeselfahige Fraktion, gegebenenfalls nach Zerkleinern, in das Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat eingeblasen, vorzugsweise mit einer Korngroße von < 5 mm
Vorteilhaft wird die aus den eisen- und ölhaltigen Huttenwerksreststoffen und aus Branntkalk gebildete πeselfahige Fraktion zunächst gesiebt, wobei eine Grob- und Feinfraktion der rieselfahigen Fraktion erhalten wird
Die Feinfraktion, insbesondere mit einer Korngroße < 5 mm, wird vorzugsweise in das Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat eingeblasen
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemaßen Verfahrens wird die Feinfraktion, insbesondere mit einer Korngroße < 5 mm, zunächst mit anderen Huttenwerksreststoffen, insbesondere Stauben aus Trockenfilteranlagen und/oder Schlammen aus Naßwaschern, gemischt und das hierbei gebildete Gemisch anschließend agglomeriert. Die so gebildeten Agglomerate werden, gegebenenfalls nach einer Trocknung, in das Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat eingebracht
Vorzugsweise wird die Grobfraktion direkt in das Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat eingebracht.
Zweckmäßig wird die Grobfraktion, insbesondere mit einem Olgehalt < 0,2%, in eine Sintereinrichtung eingebracht und von der Sintereinrichtung in einen Hochofen eingesetzt
Nach einer weiters bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemaßen Verfahrens werden die eisen- und ölhaltigen Huttenwerksreststoffe gemeinsam mit anderen Huttenwerksreststoffen, insbesondere Stauben aus Trockenfilteranlagen und/oder Schlammen aus Naßwaschern sowie gegebenenfalls anderen ölhaltigen Fraktionen, wie z B. Altöl, homogenisiert und mit Branntkalk vermischt, das dabei gebildete Gemisch wird agglomeriert, und die so gebildeten Agglomerate werden, gegebenenfalls nach einer Trocknung, in das Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat eingebracht
Eine Anlage zur Durchfuhrung des erfindungsgemaßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Mischer zum Mischen von eisen- und ölhaltigen Huttenwerksreststoffen und gegebenenfalls anderen ölhaltigen Fraktionen, wie z B Altöl, mit Branntkalk vorgesehen ist und daß der erste Mischer mit einem Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat verbunden ist
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist anschließend an den ersten Mischer eine Zerkleinerungsvorrichtung, insbesondere eine Mahlvorrichtung, zum Zerkleinern der rieselfahigen Fraktion vorgesehen
Die Zerkleinerungsvorrichtung ist vorteilhaft mit Einblasvorrichtungen, insbesondere mit Blaselanzen, zum Einblasen der zerkleinerten rieselfahigen Fraktion in das Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat verbunden.
Zweckmäßig ist anschließend an die Zerkleinerungsvorrichtung ein weiterer Mischer vorgesehen, in den eine Zuleitung für andere Huttenwerksreststoffe, insbesondere für Staube aus Trockenfilteranlagen und/oder für Schlamme aus Naßwaschern, einmundet, und anschließend an den zweiten Mischer eine Agglomeriereinrichtung zum Agglomerieren des im zweiten Mischer gebildeten Gemischs sowie daran anschließend gegebenenfalls eine Trocknungseinrichtung vorgesehen
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist anschließend an den ersten Mischer eine Siebeinrichtung zum Sieben der rieselfähigen Fraktion vorgesehen, von der jeweils eine Ableitung für eine Feinfraktion und eine Ableitung für eine Grobfraktion ausgeht.
Vorzugsweise ist die Ableitung für die Feinfraktion mit Einblasvorrichtungen, vorzugsweise mit Blaselanzen, zum Einblasen der Feinfraktion in das Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat verbunden
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform mundet die Ableitung für die Feinfraktion in einen weiteren Mischer ein, in den weiters eine Zuleitung für andere Huttenwerksreststoffe, insbesondere für Staube aus Trockenfilteranlagen und/oder für Schlamme aus Naßwaschern, einmundet, und anschließend an den zweiten Mischer ist eine Agglomeriereinrichtung zum Agglomerieren des im zweiten Mischer gebildeten Gemischs sowie daran anschließend gegebenenfalls eine Trocknungseinrichtung vorgesehen
Zweckmäßig mundet die Ableitung für die Grobfraktion in das Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat ein
Weiters ist es vorteilhaft, wenn die Ableitung für die Grobfraktion in eine Sintereinrichtung einmundet, die wiederum mit einem Hochofen verbunden ist
Gemäß einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemaßen Anlage mundet in den ersten Mischer eine Zuleitung für andere Huttenwerksreststoffe, insbesondere für Staube aus Trockenfilteranlagen und/oder für Schlamme aus Naßwaschern, ein, und ist anschließend an den ersten Mischer eine Agglomeriereinrichtung zum Agglomerieren des im ersten Mischer gebildeten Gemischs sowie daran anschließend gegebenenfalls eine Trocknungseinrichtung vorgesehen
Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung naher erläutert, wobei die in den Figuren 1 und 2 gezeigten Verfahrensfließbilder bevorzugte Ausgestaltungsformen der Erfindung zeigen
Gemäß Figur 1 werden eisen- und ölhaltige Huttenwerksreststoffe 1, wie Walzzunder, gegebenenfalls gemeinsam mit anderen ölhaltigen Fraktionen, wie z B Altöl, in einem ersten Mischer 2, beispielsweise einem Pflugscharmischer, mit Branntkalk 3 vermischt Die erforderliche Menge M (Gew -%) an Branntkalk 3 hangt von der Restfeuchte des zu verarbeitenden Materials und von dessen Olgehalt ab, weiters von der Reaktionstemperatur und Verweilzeit im Mischer 2, von der Olart und von der Reaktivität des Branntkalks 3 Der Branntkalk 3 dient einerseits als Dispersionstrager für 01, welches in eine feindisperse Phase überführt wird, und andererseits als Bindemittel für die Herstellung von thermoschockbestandigen Agglomeraten im Fall einer Agglomerierung, sowie auch zur Reduktion des Feuchtegehalts
Die erforderliche Menge M an Branntkalk 3 wird vorzugsweise gemäß folgender Formel berechnet
M = (A x F + B x G) + C In obiger Formel ist A ein von der Reaktionstemperatur und von der Verweilzeit beim Mischen abhangiger Faktor für die erforderliche Menge an Branntkalk 3 A wird vorzugsweise aus einem Bereich von 1,0 bis 3,0, insbesondere bevorzugt aus einem Bereich von 1 ,5 bis 2,5, gewählt. F ist die Restfeuchte des zu verarbeitenden Materials in Gew -% Allgemein besteht der Zusammenhang, daß bei höherer Reaktionstemperatur weniger Branntkalk 3 benotigt wird, da ein größerer Anteil an Feuchte verdampft, der nicht vom Branntkalk 3 gebunden werden muß. Zudem wird weniger Branntkalk 3 benotigt, je langer das Gemisch im Mischer 2 verbleibt, da Feuchte langer verdampft und der Feuchteprozentsatz sinkt.
B ist ein von den Eigenschaften des Branntkalks 3, der Olart und der Restfeuchte des zu verarbeitenden Materials abhangiger Faktor und wird vorzugsweise aus einem Bereich von 0, 1 bis 0,5 gewählt. G ist der Olgehalt in Gew -% Ist der Branntkalk 3 sehr fein und für Ole leicht dispersibel (d.h. leicht benetzbar), so wird wenig Branntkalk 3 benotigt, und der Faktor B ist klein. Im allgemeinen wird der Faktor B bei einem höheren Olgehalt großer gewählt, bei einer höheren Restfeuchte jedoch kleiner
C ist von der Reaktivität des Branntkalks 3 und der Restfeuchte des zu verarbeitenden Materials abhangig und wird vorzugsweise aus einem Bereich von 0 bis 5 gewählt Weist der Branntkalk 3 ein schlechtes Dispergi erverhalten auf bzw reagiert er trage, so wird ein höherer Faktor C gewählt. Ein hoher Faktor C ist auch dann erforderlich, wenn das zu verarbeitende Material sehr trocken ist Ohne zusatzliche Beimischung von Branntkalk 3 ist für eine nachfolgende Agglomerierung zu wenig Bindemittel zum Erzielen von ausreichender mechanischer Festigkeit vorhanden
Beispielsweise weist eine Walzzunderfraktion einen Feuchtegehalt von 10 Gew -% und einen mittleren Olgehalt von 5 Gew -% auf. Diese Walzzunderfraktion wird mit Branntkalk 3 mit guter Qualität bezüglich des Dispersionsverhaltens und der Hydratisierungsreaktion etc., vermischt, wobei die Reaktionstemperatur etwa 70°C und die Verweilzeit im Mischer 2 wenige Minuten betragt. Die Faktoren A, B und C werden in diesem Beispiel mit A = 1,5, B = 0,2 und C = 1 gewählt, sodaß sich die erforderliche Menge M an Branntkalk 3 aus
M = 1,5 x 10 + 0,2 x 5 + 1 = 17 Gew -% Branntkalk ergibt.
Vorteilhaft kann die Verarbeitung von Walzzunder auch durchgeführt werden, wenn das zu verarbeitende Material stichfest ist Da ein gewisser Bindemittelanteil, also eine gewisse Menge an Branntkalk 3, auf jeden Fall benotigt wird, liegt die vorteilhafte Konsistenz des zu verarbeitenden Walzzunders im Bereich von 5 bis 15 % Restfeuchte. Jedoch bereitet auch die Verarbeitung von eisen- und ölhaltigen Huttenwerksreststoffen 1 mit einer außerhalb dieses Bereiches liegenden Restfeuchte keine Probleme
Im Mischer 2 wird durch Zugabe von Branntkalk 3 zu den eisen- und ölhaltigen Huttenwerksreststoffen 1 eine rieselfahige, oldispergierte, trockene Fraktion gebildet Diese rieselfahige Fraktion 4 kann auf verschiedene Weise weiterverarbeitet werden.
Nach einer in der Figur 1 dargestellten Ausführungsvariante wird die rieselfahige Fraktion 4 in einer Zerkleinerungsvorrichtung 5, beispielsweise einer Mahlvorrichtung, zerkleinert, vorzugsweise auf eine Korngroße von weniger als 5 mm Diese zerkleinerte rieselfahige Fraktion 4 kann direkt, etwa mittels Blaselanzen, in ein Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat 6, beispielsweise einen Hochofen 6a, einen Konverter 6b oder in einen Elektrolichtbogenofen 6c, eingeblasen werden
Beim Einblasen in das Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat 6 werden vorteilhaft dispergierte Kohlenwasserstoffe, d h die dispergierten Ole, als Energielieferanten sowie der Branntkalk 3 als Schlackenbildner genutzt
Die rieselfahige Fraktion 4 kann aber auch in einem zweiten Mischer 7 mit anderen, nicht ölhaltigen Huttenwerksreststoffen 8, insbesondere mit Stauben aus Trockenfilteranlagen und/oder mit Schlammen aus Naßwaschern, zusammengeführt werden. Solche Schlamme und Stäube umfassen beispielsweise Konverterstaube und -schlämme, Hochofenstaube und - schlämme, Stäube aus Elektrolichtbogenofen, usw Vor dem Mischen mit anderen Huttenwerksreststoffen 8 kann eine Zerkleinerung der rieselfahigen Fraktion 4 mittels der Zerkleinerungsvorrichtung 5 erforderlich sein. Das Mischungsverhältnis der einzelnen Hüttenwerksreststoff-Fraktionen im zweiten Mischer 7 ergibt sich hauptsachlich aus den Mengen der anfallenden Huttenwerksreststoffe sowie deren chemischer Zusammensetzung.
Im Anschluß an die Bildung eines homogenen Gemischs im zweiten Mischer 7 wird ein Agglomerierungsvorgang, etwa eine Pelletierung, Brikettierung oder Extrudierung, in einer Agglomeriereinrichtung 9 durchgeführt. Die dabei gebildeten Agglomerate werden in an sich bekannter Weise in das Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat 6 eingebracht. Vor dem Einbringen der Agglomerate in das Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat 6 kann vorteilhaft auch eine Trocknung der Agglomerate in einer Trocknungseinrichtung 10 vorgesehen sein Vorzugsweise werden die Agglomerate auf einen Feuchtegehalt von weniger als 5% getrocknet Eventuell kann eine Absiebung einer Feinfraktion 1 1, vorteilhaft mit einer Korngröße von weniger als 5 mm, erforderlich sein. Diese Feinfraktion 1 1 kann entweder in das Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat 6 eingeblasen werden oder zur neuerlichen Aufbereitung rückgeführt werden, und zwar vorteilhaft in den ersten Mischer 2.
Nach einer in der Figur 1 dargestellten Ausfuhrungsvariante wird die rieselfähige Fraktion 4 mittels einer Sieb Vorrichtung 12 in eine Feinfraktion 1 1 und eine Grobfraktion 13 getrennt. Die Grobfraktion 13, z.B. Walzzunderblättchen, die beispielsweise eine Korngröße von größer als 5 mm aufweist, wird entweder direkt in das Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat 6 eingebracht oder, sofern ihr Ölgehalt weniger als etwa 0,2 Gew.-% beträgt, einer Sintereinrichtung 14 zugeführt. Von der Sintereinrichtung 14 kann die Grobfraktion 13 anschließend in einen Hochofen 6a rückgeführt werden.
Die Feinfraktion 1 1, die beispielsweise eine Korngröße von weniger als 5 mm aufweist, wird entweder direkt, z.B. mittels Blaselanzen, in das Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat 6 eingeblasen, oder, wie oben beschrieben, mit anderen Huttenwerksreststoffen 8 vermischt, agglomeriert und auf diesem Weg in das Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat 6 eingebracht.
Nach einer in Figur 2 dargestellten Ausführungsform werden die eisen- und ölhaltigen Huttenwerksreststoffe 1 im ersten Mischer 2 gemeinsam mit den anderen Huttenwerksreststoffen 8 homogenisiert und mit Branntkalk 3, gegebenenfalls unter Zugabe von Wasser, vermischt. Das hierbei gebildete Gemisch wird der Agglomeriereinrichtung 9 zugeführt, und die dabei gebildeten Agglomerate werden wiederum in das Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat 6 eingebracht. Hierbei werden alle in einem Hüttenwerk anfallenden eisenhaltigen Staub- und Schlammfraktionen mit und ohne Ölgehalt in einem Schritt zu einem einzigen Stoffgemisch zusammengeführt und durch Beifügen von Branntkalk 3 agglomeriert.
Die Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Beispielsweise ist es auch möglich, die zerkleinerte rieselfähige Fraktion 4 bzw. die Feinfraktion 1 1 aus der Siebeinrichtung 12 ohne weiteres Zumischen anderer Huttenwerksreststoffe 8 zu agglomerieren und auf diesem Weg in das Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat 6 einzubringen. Weiters können die oben beschriebenen Verfahrensvarianten bei Bedarf (z.B. sehr großen anfallenden Hüttenwerksreststoffmengen) in Kombination angewendet werden. In den leitungsmäßigen Verbindungen zwischen den einzelnen Behandlungsstationen (z.B. Mischer 2, Siebeinrichtung 12, etc.) sind, wenn erforderlich, Zwischenbunker vorgesehen.

Claims

Patentansprüche
1 Verfahren zum Verarbeiten von eisen- und ölhaltigen Huttenwerksreststoffen (1), insbesondere von Walzzunder, und zum Wiederverwerten der eisen- und ölhaltigen Huttenwerksreststoffe (1) in einem Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat (6), dadurch gekennzeichnet, daß die eisen- und ölhaltigen Huttenwerksreststoffe (1), gegebenenfalls nach Zumischen anderer ölhaltiger Fraktionen, wie z.B Altöl, mit Branntkalk (3), vorzugsweise Hartbranntkalk, vermischt werden, und daß die dabei gebildete rieselfahige Fraktion (4), gegebenenfalls nach einer Zwischenbehandlung, in das Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat (6) eingebracht wird
2 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eisen- und ölhaltigen Huttenwerksreststoffe (1) mit einer Menge M (Gew -%)
M - (A x F + B G) + C an Branntkalk (3) vermischt werden, wobei
A von der Reaktionstemperatur und von der Verweilzeit beim Mischen abhangig ist und vorzugsweise aus einem Bereich von 1,0 bis 3,0, insbesondere bevorzugt von 1,5 bis 2,5, gewählt wird,
F die Restfeuchte in Gew -% ist,
B von den Eigenschaften des Branntkalks (3), der Olart und der Restfeuchte abhangig ist und vorzugsweise aus einem Bereich von 0, 1 bis 0,5 gewählt wird,
G der Olgehalt in Gew -% ist, und
C von der Reaktivität des Branntkalks (3) und der Restfeuchte abhangig ist und vorzugsweise aus einem Bereich von 0 bis 5 gewählt wird
3 Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eisen- und ölhaltigen Huttenwerksreststoffe ( 1 ) mit einer Restfeuchte von 5 bis 15% verarbeitet werden.
4 Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den eisen- und ölhaltigen Huttenwerksreststoffen (1) und aus Branntkalk (3) gebildete rieselfahige Fraktion (4), gegebenenfalls nach Zerkleinern, mit anderen Huttenwerksreststoffen (8), insbesondere Stauben aus Trockenfilteranlagen und/oder Schlammen aus Naßwaschern, gemischt wird, daß das hierbei gebildete Gemisch agglomeriert wird, und daß die so gebildeten Agglomerate, gegebenenfalls nach einer Trocknung, in das Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat (6) eingebracht werden
5 Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den eisen- und ölhaltigen Huttenwerksreststoffen (1) und aus Branntkalk (3) gebildete πeselfahige Fraktion (4), gegebenenfalls nach Zerkleinern, in das Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat (6) eingeblasen wird, vorzugsweise mit einer Korngroße von
< 5 mm
6 Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den eisen- und ölhaltigen Huttenwerksreststoffen (1) und aus Branntkalk (3) gebildete πeselfahige Fraktion (4) zunächst gesiebt wird, wobei eine Fein- (11) und Grobfraktion (13) der rieselfähigen Fraktion (4) erhalten wird
7 Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinfraktion (1 1), insbesondere mit einer Korngroße < 5 mm, in das Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat (6) eingeblasen wird
8 Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinfraktion (11), insbesondere mit einer Korngroße < 5 mm, zunächst mit anderen Huttenwerksreststoffen (8), insbesondere Stauben aus Trockenfilteranlagen und/oder Schlammen aus Naßwaschern, gemischt wird, daß das hierbei gebildete Gemisch anschließend agglomeriert wird, und daß die so gebildeten Agglomerate, gegebenenfalls nach einer Trocknung, in das Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat (6) eingebracht werden
9 Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Grobfraktion (13) direkt in das Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat (6) eingebracht wird
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Grobfraktion (13), insbesondere mit einem Olgehalt < 0,2%, in eine Sintereinrichtung (14) eingebracht wird und von der Sintereinrichtung (14) in einen Hochofen (6a) eingesetzt wird.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eisen- und ölhaltigen Huttenwerksreststoffe (1) gemeinsam mit anderen Huttenwerksreststoffen (8), insbesondere Stauben aus Trockenfilteranlagen und/oder Schlammen aus Naßwaschern, sowie gegebenenfalls anderen ölhaltigen Fraktionen, wie z B Altöl, homogenisiert und mit Branntkalk (3) vermischt werden, daß das dabei gebildete Gemisch agglomeriert wird, und daß die so gebildeten Agglomerate, gegebenenfalls nach einer Trocknung, in das Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat (6) eingebracht werden (Fig. 2).
12. Anlage zur Durchfuhrung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 1 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Mischer (2) zum Mischen von eisen- und ölhaltigen Huttenwerksreststoffen (1) und gegebenenfalls anderen ölhaltigen Fraktionen, wie z.B. Altöl, mit Branntkalk (3) vorgesehen ist und daß der erste Mischer (2) mit einem Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat (6) verbunden ist.
13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an den ersten Mischer (2) eine Zerkleinerungsvorrichtung (5), insbesondere eine Mahlvorrichtung, zum Zerkleinern der rieselfähigen Fraktion (4) vorgesehen ist.
14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die
Zerkleinerungsvorrichtung (5) mit Einblasvorrichtungen, insbesondere mit Blaselanzen, zum Einblasen der zerkleinerten rieselfähigen Fraktion (4) in das Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat (6) verbunden ist.
15. Anlage nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an die Zerkleinerungsvorrichtung (5) ein weiterer Mischer (7) vorgesehen ist, in den eine Zuleitung für andere Huttenwerksreststoffe (8), insbesondere für nichtölhältige Stäube aus Trockenfilteranlagen und/oder für Schlämme aus Naßwäschern, einmündet, und daß anschließend an den zweiten Mischer (7) eine Agglomeriereinrichtung (9) zum Agglomerieren des im zweiten Mischer (7) gebildeten Gemisches sowie daran anschließend gegebenenfalls eine Trocknungseinrichtung (10) vorgesehen ist.
16. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an den ersten Mischer (2) eine Siebeinrichtung (12) zum Sieben der rieselfähigen Fraktion (4) vorgesehen ist, von der jeweils eine Ableitung für eine Feinfraktion (1 1) und eine Ableitung für eine Grobfraktion (13) ausgeht.
17. Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitung für die Feinfraktion (1 1) mit Einblasvorrichtungen, vorzugsweise mit Blaselanzen, zum Einblasen der Feinfraktion (11) in das Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat (6) verbunden ist.
18. Anlage nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitung für die Feinfraktion (1 1) in einen weiteren Mischer (7) einmündet, in den weiters eine Zuleitung für andere Huttenwerksreststoffe (8), insbesondere für Stäube aus Trockenfilteranlagen und/oder für Schlämme aus Naßwäschern, einmundet, und daß anschließend an den zweiten Mischer (7) eine Agglomeriereinrichtung (9) zum Agglomerieren des im zweiten Mischer (7) gebildeten Gemischs sowie daran anschließend gegebenenfalls eine Trocknungseinrichtung (10) vorgesehen ist
19. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitung für die Grobfraktion (13) in das Schmelz- und/oder Reduktionsaggregat (6) einmundet
20 Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitung für die Grobfraktion (13) in eine Sintereinrichtung (14) einmündet, die wiederum mit einem Hochofen (6a) verbunden ist
21 Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in den ersten Mischer (2) eine Zuleitung für andere Huttenwerksreststoffe (8), insbesondere für Stäube aus Trockenfilteranlagen und/oder für Schlamme aus Naßwaschern, einmundet, und daß anschließend an den ersten Mischer (2) eine Agglomeriereinrichtung (9) zum Agglomerieren des im ersten Mischer (2) gebildeten Gemischs sowie daran anschließend gegebenenfalls eine Trocknungseinrichtung (10) vorgesehen ist (Fig. 2)
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