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Verfahren zur Herstellung von Eisenerzbriketts aus Eisenfeinerzen
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Eisenerzbriketts ist gut, was dadurch bewiesen wird, dass Briketts von 0, 95 cm Dicke in einen auf 650 - C erhitzten Ofen eingebracht und anschliessend an der Luft schnell abgekühlt, im Inneren sich nach dem Zerbrechen als vollständig oxydiert erwiesen
Im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens können zur Reduktion der oxydischen Eisenfeinerze zum die Oxyde FegO und/bzw. oder FeO enthaltenden Oxydgemisch verschiedenste gasförmige oder feste Reduktionsmittel verwendet werden. CO und H2 aber auch andere bekannte gasförmige Reduktionsmittel haben sich als gut brauchbar gezeigt.
Auch Kohlenstoff in Form von Stärke ergibt, wenn er dem Hämatit in Mengen bis zu 4 Gew.-%, d. h. in etwas grösseren Mengen als den für die Umwandlung von Hämatit,
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wird, Briketts von guter Festigkeit, die auch gegen Abrieb gut beständig sind. Eisen-FeO-Pulver (beispiels- weise zu 64% metallisiert) ergibt, wenn es als Reduktionsmittel verwendet wird, Briketts von hoher Festig- keit. Wenn geringere Mengen an Eisen als zur Umwandlung des gesamten Fe203 zu Fe304 erforderlich verwendet werden, so ist die Festigkeit der Briketts derjenigen vergleichbar, die unter Verwendung äquivalenter Mengen an Stärke erhalten werden. Wenn ein Eisen-FeO-Pulver mit 3-10% mehr an metallischem Eisen als zur Reduktion des Hämatits zu Magnetit erforderlich, verwendet wird, so wird die Festigkeit der Briketts beträchtlich erhöht.
Kalziumoxyd soll im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens in möglichst geringen Mengen ver- wendetwerden, da ein Zusatz von 3bis 5 Gew.-% an & ingepulvertemCaO zudemzubrikettierenden Gemisch dazu führt, dass die unmittelbar nach dem Pressen ziemlich festen Briketts nach 1- bis 2-tägiger Lagerung an der Luft zerfallen. Ein Zusatz von granoliertem Kalziumkarbonat bis zu 4%, bezogen auf das zu brikettierende Gemisch, beeinflusst die Festigkeitseigenschaften erfindungsgemässe erhältlicher Briketts nicht, so dass ein für gewisse metallurgische Verfahren erwünschter Kalziumkarbonatzusatz ohne weiteres gemacht werden kann.
Im folgenden wird das erfindungsgemässe Verfahren an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Beispiel 1: Ein Hämatit mittlerer Reinheit (Analyse: 56% Fe, 12% SiO2, 7% (Glühverlust) wurde nach Reduktion zu einem in seiner Zusammensetzung dem Oxyd Fe304 entsprechenden Oxydgemisch bei 620'0 C und einem Druck von 1400 kg/cm2 brikettiert. Die erhaltenen Briketts bestanden einen 4, 6 m-Falltest ohne zu brechen.
Beispiel 2 : Ein Hämatit mittlerer Reinheit wurde mit 2, 4 Gew. -% Stärke, d. h. der Menge, die sich für eine vollständige Reduktion des Fe203 zu dem Oxyd Fe304 errechnet, vermischt und bei 620 C und 1400 kg/cm2 brikettiert. Die erhaltenen Briketts bestanden einen 4, 6 m-Falltest ohne zu brechen. Analytisch konnten in den Briketts keine merklichen Mengen an Fe203 mehr festgestellt werden.
Beispiel 3 : Ein Hämatit hoher Reinheit ergab nach Reduktion zu Fe304 und Brikettieren bei 620r C und 1400 kgfcm2 eine grössere Festigkeit als in gleicher Weise reduzierter Hämatit mittlerer Reinheit und bestand Fallteste bis zu 6 m ohne zu brechen.
Beispiel 4 : Ein Hämatit mittlerer Reinheit ergab, wenn er mit Eisen-FeO-Pulver (64% metallisiert) in Mengen bis zu im wesentlichen derjenigen, die erforderlich ist, um das gesamte Erz in Fe304 zu über-
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im wesentlichen der gleichen Festigkeit wie in Beispiel l. Wenn der Fe-FeO-Gehalt auf zwischen 3 und 10 Gew.-% mehr als der zur Reduktion des gesamten Fe203 zu Fe304 erforderlichen Menge erhöht wurde, so hätten die erhaltenen Briketts eine grössere Festigkeit als die nach Beispiel 1 erhaltenen. Wenn gemäss diesem Beispiel ein Hämatit hoher Reinheit verarbeitet wurde, so wurden noch bessere Briketts erhalten.
Beispiel5 :WechselndeMengenannatürlichenoxydischenEisenerzenwurdenmitwechselndenMengen an Hämatit, der zu nahezu 100% zu synthetischem Magnetit reduziert war, vermischt und bei 620 r C und 1050-1400 kgfcm2 brikettiert. Die Festigkeit der erhaltenen Briketts nahm proportional demprozentualen Gehalt an synthetischem Magnetit zu.
Wenn das Verpressen der gemäss den vorstehenden Beispielen erhaltenen Gemische mit einer handels- üblichen Walzenbrikettiermaschine bei einem Walzendruck bis zu 5600 kgfcm2 vorgenommen wurde, so wurden im wesentlichen wieder die obigen Ergebnisse erzielt.
Eine zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeignete Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.
Wie der Zeichnung zu entnehmen ist, wird durch eine Zuführvorrichtung Eisenerz einem geeigneten Reduktionsofen 2 zugeführt, in dem das Erz ganz oder teilweise in ein in seiner Zusammensetzung etwa dem
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und die Reaktorgase gelangen in einen Abscheider 3, in dem die Hauptmenge des Oxydgemisches vom Gas abgetrennt wird. Der Rest des vom Gasstrom mitgeführten Oxydgemisches wird im Abscheider 4 vom Gas abgetrennt.
Das im Abscheider 4 anfallende Oxydgemisch wird einem zweiten Reduktionsofen 5 zugeführt, in dem das Oxydgemisch teilweise zu Fe reduziert wird. Das elementares Eisen enthaltende Oxydgemisch und die Reaktionsgase gelangen aus diesem Reduktionsofen 5 in den Abscheider 6, wo sie voneinander getrennt werden. Die in den Abscheidern 3 und 6 abgetrennten Feststoffe können in einen Magnetscheider 7 geleitet werden, in dem die Gangart vom synthetischen Magnetit und vom teilweise metallisierten Erz getrennt wird. Die Gangart wird durch einen Auslass 8 zu einem Abfallsilo weitergefördert. Vom Magnet-
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scheider 7 gelangt das teilweise reduzierte Erz in eine Brikettiervorrichtung 9.
Die erhaltenen Briketts werden über die Auslässe 10, 11 und 12 der weiteren Verarbeitung, beispielsweise in einem Ofen zur Stahl- erzeugung oder in einem Hochofen (Auslässe 10 und 12), zugeführt.
Über den Auslass 11 der Brikettiermaschine 9 gelangen die Briketts in einen Schachtofen 13, in dem die
Briketts direkt reduziert werden. Die porösen Briketts werden beim Durchsatz durch den Schachtofen 13 zu Metall und möglicherweise auch zu Eisencarbid (Fe3C) reduziert, und können über einen Auslass 30 einem Schmelzofen 14 zugeführt werden. Dieser Schmelzofen 14 kann erforderlichenfalls auch mit Zu- schlagstoffen und/oder Brennstoffen beschickt werden. Dem Schmelzofen 14 wird über den Einlass 31 Ver- brennungsluft oder auch Sauerstoff zugeführt. Die entstehende Schlacke wird über einen Auslass 33 und die Metallschmelze über einen Auslass 32 ausgebracht.
Weitere gegebenenfalls erforderliche feste Zuschlag- stoffe können zusammen mit dem oxydischen Eisenfeinerz über die Feststoffzuführvorrichtung 1 oder über den Einlass 29 bei der Brikettiermaschine zugeführt werden.
Die Reduktionsöfen und der Schachtofen sind derart in Reihe geschaltet, dass das über die Leitung 15 herangeführte Reduktionsgas zunächst in den Schachtofen 13, dann über die Leitung 16 und die Leitung 17 in den Reduktionsofen 5 und aus diesem in den Gas-Feststoffabscheider 6 und schliesslich über die Leitung18 und die Leitung 19 in den Reduktionsofen 2 gelangt. Aus dem Reduktionsofen 2 strömt das Reduktions- gas in den Abscheider 3, verlässt diesen über die Leitung 20, strömt weiter durch die Leitung 21 in den Abscheider 4 und durch die Leitung 22 aus diesem aus. Dann wird das Reduktionsgas durch teilweise Verbrennung mit Luft, die über die Leitung 23 zuströmt, erwärmt, und das heisse Gas tritt dann durch die
Leitung 24 in den den Reduktionsofen 5 umgebenden Wärmeaustauscher.
Dieses Gas tritt durch die
Leitung 25 aus dem Reduktionsofen 5 aus und wird dann mit Luft, die durch die Leitung 26 zuströmt, vollständig verbrannt. Das heisse Gas strömt nun durch die Leitung 27 in den den Reduktionsofen 2 umgebenden Wärmeaustauscher und verlässt diesen über die Leitung 28. An dieser Stelle wird das Gas aus dem System abgeblasen.
Falls kein teilweise metallisiertes Material oder FeO für das Brikettierungsverfahren gebraucht wird, können der Reduktionsofen 5 und der Abscheider 6 fortgelassen werden, und das gesamte Erz, beispielsweise in synthetischen Magnetit umgewandelt, würde dann aus den Abscheidern 3 und 4 dem Abscheider 7 zugeleitet werden. Falls das Erz rein genug war, kann der Magnetscheider 7 fortgelassen werden und die gesamten Feststoffe können dann direkt aus den Abscheidern 3 und 6 oder 3 und 4 der Brikettiermaschine 9 zugeleitet werden.
Die Reduktionsöfen 2 und 5 können irgendeine beliebige Form haben und können irgendwie auf die erforderliche Temperatur erhitzt werden. Die Förderung des Erzes durch die Öfen kann mechanisch, pneumatisch oder durch Schwerkraft allein erfolgen. Die Temperatur des aus den Reduktionsöfen austretenden Erzes ist vorzugsweise so hoch, dass das Erz mit einer Temperatur zwischen 370 und 8150 C in die Brikettiermaschine eintritt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Eisenerzbriketts durch Erhitzen oxydischer Eisenfeinerze in Anwesenheit eines Reduktionsmittels, wobei das Eisenoxydfeinerz in ein die Oxyde Fe304 und/bzw. oder FeO
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