DE1920279A1

DE1920279A1 - Verfahren zur Herstellung von Eisenerzpellets mit geringem Schwellungsgrad

Info

Publication number: DE1920279A1
Application number: DE19691920279
Authority: DE
Inventors: Wenzel Prof Dr-Ing Werner; Gudenau Dr-Ing Heinric Wilhelm
Original assignee: Wenzel profdr-Ing Werner
Current assignee: Wenzel profdr-Ing Werner
Priority date: 1969-04-22
Filing date: 1969-04-22
Publication date: 1970-11-12

Description

Verfahren zur Herstellung von Eisenerzpellets mit geringem Schwellungsgrad 11 Das Schwellen der Eisenerzpellets im Verlaufe des Reduktionsprozesses bedeutet eine beträchtliche Schwierigkeit bei einer großen Anzahl von Verfahren für die Gewinnung des Eisens durch Reduktion von Ejsenerzpellets mittels reduzierender Gase. Das Verfahren nach der Erfindung gibt einen überraschend einfachen Weg an, um dieses Schwellen weitgehend zu vermeiden.
Eisenerzpellets werden vor ihrem Einsatz in die eigentlichen Reduktionsaggregate, z.B. in den Hochofen, bei Temperaturen zwischen etwa 11500 und 13500 e gebrannt, um ihre Festigkeit so zu steigern, daß sie den mechanischen Anforderungen des Reduktionsprozesses gewachsen sind. Normalerweise erfolgt dieses Pelletbrennen in oxydierender Atmosphäre, so daß die ausgebrachten Pellets das Bisenoxyd in der Hauptsache in Form von Hämatit enthalten. Erfindungsgemäß werden die Pellets statt dessen in einer Gasatmosphäre gebrannt, deren CO und/oder H2-Gehalt so eingestellt ist, daß die Pellets nach dem Brennprozeß ganz oder vorwiegend das Eisenerz in Form von Magnetit enthalten.
Eine Abänderung dieses Verfahrens besteht darin, daß die Pellets zunächst - wie üblich - in oxydierender bis neutraler Atmosphäre bei Temperaturen vornehmlich im Bereich von etwa 1250 - 1350° C bis zu ihrer maximalen Verfestigung gebrannt werden. Danach werden sie mit CO-und/oder H2-haltigen Gasen im Temperaturbereich vornehmlich von etwa 1150 - 12500 C behandelt. Hierbei erfolgt wiederum eine Umwandlung des Hämatits in.agnetit bei Beibehaltung der mit den ursprünglichen pelletbrennen erreichten Fe stigkeit. Diese Methode ist deshalb besonders vorteilhafte weil das Ereichen der hohen Temperaturen für das oxydierende Festigkeitsbrennen günstiger erzielt werden kann, wenn die Brenngase vollständig verbrannt werden. Andererseits ist für die Reduktion der Pellets von Hämatit zu Magnetit nur ein sehr geringer Gehalt der in der zweiten Behandlungsphase erforderlichen Reduktionsgase an CO und/oder H2 erforderlich-Eine besonders günstige Pelletstruktur erhält man, wenn man dafür sorgt, daß bei der Behandlung der hämatitischen Pellets mit den CO- und/oder H2-haltigen Gasen eine feinkörnige Umkristallisation des gebildeten Magnetits mit einer verfestigenden Brückenbildung zwischen den einzelnen Magnetitkristallen erfolgt. Dies bedeutet eine Anpassung der Behandlungszeit an die gewählte Temperatur und die Qualität des zur Erhitzung bzw zur Reduktion verwendeten Gases.
Das Verfahren nach der Erfindung wird durch das folgende Beispiel näher erläutert: 1.) Eisenerzpellets der folgenden Zusammensetzung Chem. Analyse: Ges. Fe203; Fe 85,25 % MnO 0,05 % CaO 0,47 % A12°3 1,55 % sioi 1,03 % p 0,09 % s 0,06 % wurden in oxydierender Atmosphäre bei 12500 C gebrannt. Die Brenndauer betrug 20 Minuten.
Die gebrannten Eisenerzpellets wurden mit Kohlenmonoxydgas bei einer Temperatur von 10000 C über eine Zeit von 40 Minuten bis zu einem Reduktionsgrad von 95 % reduziert. Während der Reduktion erfolgte eine maximale Volumenzunahme der pellets von 110 %.
2.) Die nach 1 hergestellten gebrannten Pellets wurden im Anschluß an den Brennvorgang während einer Zeit von 5 Minuten bei der Temperatur von 900° C mittels eines CO-haltigen Reduktionsgases reduziert. Danach bestanden die Pellets aus 92 % Magnetitanteil und 8 % Hämatitanteil.
Diese Pellets wurden in der gleichen Weise wie unter 1 zu Eisenschwamm reduziert. Der während der Reduktion festgestellte maximale Schwellgrad ( Volumenzunahme ) betrug 8 %.
Das Verfahren nach der Erfindung wird vorteilhaft in der folgenden Vorrichtung durchgeführt ( Abb. 1 In der Abbildung ist ein Doppelschachtofen schematisch dargestellt, der aus einem oberen Schachtteil 1 besteht, in dem sich die oxydierenden Vorgänge abspielen und einem unteren SchachtS teil 2, in dem die partielle Reduktion der Eisenerzpellets erfolgt. Der Schacht besitzt an dem unteren Teil des Unterschachtes 2 einen Einlaß 3 für durch den Schacht aufwärts zu leitende Gase und desweiteren im unteren Teil des Oberschachtes 1 einen Einlaß 4 für weitere in den Schacht einzuführende aufwärts zu leitende Gase. Am oberen Ende des Schachtes befindet sich ein Gasauslaß 5, durch den alle von unten nach oben durch den Schacht geführten Gase aus dem Schacht ausströmen. In den Schacht werden oben die unbehandelten Grünpellets 6 aufgegeben, unten werden die fertigbehandelten Pellets 7 aus dem Schach abgeführt. Durch den Gaseinlaß 3 werden schwachreduzierende Reduktionsgase 8 in den Schacht eingeblasen, durch den Gaseinlaß 4 werden neutrale oder schwachoxydierende hoch erhitzte Gase eingeführt. Durch den Gasauslaß 5 wird aus dem Schacht das Gemisch aus den Gasanteilen 8 und 9 abgeführt.
Die in den Schacht eingebrachten Grünpellets 6 werden beim Absinken durch den Ober schacht 1 mittels der hoch erhitzten oxydierenden Gase 9 bis auf eine Temperatur von etwa 13000 C erhitzt. Beim übertreten in den Unterschacht 2 handelt es sich um gebrannte Hämatitpellets mit entsprechend großer Festigkeine Diese gebrannten Hämatitpellets werden im Unterschacht 2 beim abwärts Sinken im Gegenstrom von dem schwach reduzierenden Gas 8 gekühlt, wobei eine Reduktion derselben zu Magnetit erfolgt. Soweit die reduzierenden Bestandteile des Reduktionsgases 8 noch nicht vollständig durch die Reduktion des Hämatits zu Magnetit ausgenutzt sind, werden diese bei Vermischung mit den oxydierenden Gasen 9 im Unterteil des Brennschachtes 1 vollständig verbrannt.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

" Verfahren zur Herstellung von Eisenerzpellets mit geringem Schwellungsgrad " 1. Verfahren zur Herstellung von Eisenerzpellets, die zu ihrer Verfestigung einem Brennproeß ausgesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennen bei Temperaturen zwischen etwa 1150 und 1350° C in einer Gasatmosphäre erfolgt, deren CO-und/oder H2-Gehalt so eingestellt ist, daß die Pellets nach dem Brennprozeß ganz oder vorwiegend das Eisenerz in der Form von Magnetit enthalten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pellets zunächst in oxydierender bis neutraler Atmosphär bei Temperaturen vornehmlich im Bereich von 1250 - 1350° C bis zu ihrer maximalen Verfestigung gebrannt und danach mit CO-und/oder H2-haltigen Gasen im Temperaturbereich vornehmlich 0 von 1150 - 1250 C behandelt werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung mit den CO- und/oder H2-haltigen Gasen solange erfolgt, bis eine feinkörnige Umkristallisation des gebildeten Magnetits mit einer verfestigenden Brückenbildung zwischen den einzelnen Magnetitkristallen erfolgt ist.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, gekennzeichnet durch einen Doppelschachtofen mit einem Oberteil und einem Unterteil, der von den zu behandelnden Pellets in vertikaler Richtung von oben nach unten durchlaufen wird mit Gaszuführungsöffnungen im Bereich der unteren Eegrenzung des Unterteiles sowie der unteren Begrenzung des Oberteiles und mit Gasabführungsöffnungen an der oberen Begrenzung des Oberteiles, desweiteren mit Zuführungsleitungen für ein schwach reduzierendes Reduktionsgas zu den Gaszuführungsöffnungen des Unterteiles, mit Gaszuführungsleitungen für oxydierende Gase wie Luft und lufthaltiges Rauchgas zu den Gaszuführungsöffnungen des Oberteiles.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch verschieden große Querschnitte des Unterteiles und des Oberteiles.