DE2143373C3 - Verfahren zur Herstellung von gebrannten Eisenerzpellets - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von gebrannten Eisenerzpellets, bei dem das Erz nacheinander gemahlen, mit eionn Bindemittel vermischt und befeuchtet wird, worauf aus der erhaltenen Mischung Pellets geformt werden, die anschließend gebrannt werden, wobei während der Herstellung Pellets abweichender Zusammensetzung und ausgesiebtes Material mit abweichenden Abmessungen sowohl aus dem Strom der Grünpellets als auch aus dem Strom der gebrannten Pellets ausgeschieden werden.

Zur Beschickung von Hochöfen wird das bisher gebräuchliche Stückerz und Sintermaterial immer mehr durch gebrannte Eisenerzpellets ersetzt, durch die die Leistung eines Hochofens unter gleichzeitiger Einsparung an Koks erhöht werden kann. Dabei werden die besten Resultate erzielt, wenn die Eisenerzpellets eine große Gleichmäßigkeit aufweisen und in hohem Maße frei von Bruchstücken von während der Herstellung zerbrochenen Pellets sind. Zu diesem Zweck werden die Eisenerzpellets auch nach dem Brennen gesiebt. Der ausgesiebte Anteil wird dabei in einer besonderen Mühle wieder fein gemahlen und zum Erzvorrat zurückgeführt. Es ist auch vorgeschlagen worden, diesen ausgesiebten Anteil gegebenenfalls einer Erzsinteranlage zuzuführen.

Während des ganzen Herstellungsvorganges der Eisenerzpellets entsteht auch an anderen Stellen Abfall. In besonderem Maße ist dies nach dem Formen der Grünpellets aus der befeuchteten Mischung des gemahlenen Erzes der Fall. Das Formen der Eisenerzpellets kann entweder in rotierenden Trommeln oder in anderen rotierenden Gefäßen erfolgen.

Bei beiden Herstellungsverfahren kann ein Teil der erhabenen Eisenerzpellets abweichende Abmessungen aufweisen, während gleichzeitig ein anderer Teil der geformten Pellets einen derart ungenügenden Zusammenhang hat, daß sie nicht unbeschädigt in die Brennanlage gelangen. Es findet daher noch vor der Brennanlage ein Aussieben von zu kleinen oder zerbrochenen ungebrannten Grünpellets statt. Meistens erfolgt dieses Aussieben dadurch, daß der Produktstrom über einen Rost geführt wird, welcher als Sieb für alle Anteile dient, welche Abmessungen haben, die von der gewünschten Form der Pellets abweichen. „ , , ,

Das Aussieben nach der Formanlage hat den Vorteil daß die Durchlässigkeit der Pellet-Schichtung in der Brennanlage und die Gleichmäßigkeit dieser Durchlässigkeit unterstützt wird. Bei verbesserter Homogenität der Durchlässigkeit der Pellet-Schichtung Wird nicht nur der Vorgang beim Brennen und beim Abkühlen der Pellets beschleunigt, sondern außerdem noch die Steuerung des Verfahrens vereinfacht.

Der Rückführstrom des nach der Formanlage ausgesiebten Materials wird meistens wieder der Eingangsseite der Formanlage zugeführt.

Ein weiterer Rückführstrom kann während des An- und Einfahrens der verwendeten Anlagen entstehen. Das gleiche gilt auch für den Fall des Überganges auf eine andere Qualität der hergestellten Eisenerzpellets. Dabei entstehen Pellets mit abweichender Qualität, welche z.B. durch eine abweichende Zusammensetzung oder einen abweichenden Feuchtigkeitsgehalt sowie durch eine abweichende Form oder Dichte des Materials verursacht sein kann. Es ist unerwünscht, derartig abweichend geformte »nasse« Pellets, der Brennanlage zuzuführen, so daß meistens eine Möglichkeit vorgesehen Ist, die Produkte während der Anfahrzeiträume gesondert aus der Formanlage abzuführen, z.B. wieder dem Erzlagerplaiz zuzuführen.

Die gebräuchlichen Verfahren der Rückführung von ausgeschiedenen Anteilen des Produktstromes haben verschiedene Nachteile. Ein wichtiger Nachteil ist durch die Tatsache verursacht, daß wegen der Zufuhr an verschiedene Stellen des Verfahrensablaufs verschiedene voneinander getrennte Rückführsysteme erforderlich sind. Dies erschwert die Auslegung der ganzen Anlage und ihre Steuerung erheblich. Die Anordnung zudem notwendiger besonderer Mühlen für das gebrannte Rückführmaterial bedeutet außerdem eine kostspielige zusätzliche Investition. Die Zufuhr dieses Materials in die Sinteranlage unterliegt ähnlich großen Nachteilen.

Wenn das nach der Formanlage ausgesiebte Material wieder dieser Formanlage zugeführt wird, entstehen Abweichungen in der Menge des ausgesiebten Materials, welche dann auch zu Abweichungen in der Größe und der Qualität des Materialstromes nach der Formanlage, und damit zu einer Ungleichmäßigkeit im Prozeßablauf führen. Insbesondere bringen Veränderungen im aus der Formanlage austretenden Materialstrom Änderungen in der Beschikkung der Brennanlage mit sich, wodurch wiederum der Prozeß in der Brennanlage und damit die Qualität der gebrannten Eisenerzpellets beeinflußt wird.

Es ist auch vorgeschlagen worden, die geformten ungebrannten Grünpellets abweichender Qualität an den Erzlagerplatz zurückzuführen.

Bekannt ist es auch (deutsche Offenlegungsschrift

1 508 037), nach dem Vortrocknen der Grünpellets und nach deren Abkühlung das Feingut abzusieben und ohne weiteren Zerkleinerungsvorgang wieder dem Ausgangsmaterial zuzuführen. Material mit abweichenden Abmessungen wird zwar sowohl aus dem Strom der Grünpellets als auch aus den gebrannten Pellets anrgeschieden, doch ist jegliche Wiederverwertung dieses Materials sowie von Grob- und Stückteilen im ursprünglichen Verfahren nicht gegeben. Ähnliche Verhältnisse liegen auch dann vor (USA-Patentschrift 3 386 816), wenn lediglich das pulvrige Feinstmaterial mehrerer Verarbeitungsstufen ohne weitere Aufbereitung zum Ausgangsmaterial in die Formanlage zurückgeführt wird.

Auch die jeweils getrennte Weiterverwertung von Feinmaterial und stückigem Material (britische Patentschrift 861 477) bedeutet eine erschwerte Verfahrenssteuerung und erhöhten Investitions- und Instandhaltungsaufwand.

Ein anderes bekanntes Verfahren (USA.-Patentschrift 2 750 273) berücksichtigt lediglich eine Rückführung des Feinanteils der gebrannten Pellets und nicht auch des bei der Herstellung der Grünpellets anfallenden Feinanteils. Untermaße der gebrannten Pellets werden zwar ausgesondert, jedoch nicht in einer Mahlanlage wiederaufbereitet.

Aufgabe der Erfindung ist es, die den bekannten Verfahren insbesondere bezüglich ihres Verfahrensablaufs und ihrer Wiederverwendungsmöglichkeit für sämtliche nicht abmessungs- und qualitätsgerechten Ausfallanteile bei der Herstellung von Eisenerzpellets zu vermeiden und ein verbessertes Verfahren zu schaffen, bei dem sämtliche Ausfallanteile auf wirtschaftliche Weise wiederverwendet werden, und zwar unter Gewährleistung eines optimal gleichförmigen Produktionsablaufs.

Demgemäß besteht die Erfindung in einem Verfahren der eingangs definierten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die ausgeschiedenen Materialströme gesammelt und dann der Mahlanlage zugeführt werden.

Bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens als ein sogenanntes nasses Mahlsystem können Schwierigkeiten entstehen. Zum Beispiel kann eine veränderliche Menge des Materials dabei eine Störung in der Mahlanlage verursachen. Erfindungsgemäß ist es daher von besonderem Vorteil, wenn in einem geschlossenen, trockenen Mahlsystem gemahlen wird, wobei vor dem Mahlvorgang eine Trocknung des Materialstromes erfolgt. Diese Trocknung kann z. B. in einem Windsieb vor der Zufuhr des Materials in die Mahlanlage erfolgen, oder in einer Trockenkammer, welche einen Teil der Mahlanlage bildet.

Durch das Windsieb kann das bereits gemahlene nasse Material getrocknet und direkt ausgeschieden werden. Bei der Zufuhr in die Mahlanlage wird dieses Material nach dem Trocknen direkt durch den in dieser Anlage bestehenden Gasstrom abgeleitet. Das Material nimmt daher nicht am Mahlvorgang teil und stört somit auch nicht die Regelung der Mahlanlage.

Unter einem geschlossenen Mahlsystem wird in diesem Zusammenhang ein System verstanden, bei welchem das gemahlene Material einem Materialstrom zugeführt wird, welcher durch eine Mahlvorrichtung und einen Abscheider zirkuliert. Dabei wer-Hcn die am feinsten gemahlenen Teilchen im Abscheider aus dem zirkulierenden Material ausgeschieden v.nd aus dem Materialstrom entfernt. Meistens dient als Abscheider ein Zyklon.

Bei Verwendung eines nassen Mahlsystems muß

S sowohl das gebrannte Rückführmaterial wie auch das nasse Rückführmaterial dem nassen Mahlsystem zugeführt werden können.

Als Abscheider kann im geschlossenen Mahlsystem ein System von Hydrozyklonen verwendet werden, wobei das nasse Rückführmaterial dem Schlamm zugeführt wird, welcher durch die Zyklone strömt. Dadurch werden die bereits feinen Anteile des nassen Rückführmaterials von dem durch die Mühlen geleiteten Materialstrom ferngehalten.

Bei einem derartigen Verfahren bildet das gebrannte Rückführmaterial jedoch ein großes Problem, da seine Rückführung in die Mühlen ernstliche Schwierigkeiten bereitet. In den Mühlen ist bei einem nassen Mahlvorgang nämlich die Wirkung auf das

ao gebrannte Rückführmaterial sehr gering. Dadurch entsteht eine Anhäufung des gebrannten Rückführmaterials in den Mühlen, die zu verschiedenen Schwierigkeiten führt, hauptsächlich zu Verstopfungen des Systems. Es ist auch möglich, daß die Menge des nach der Brennanlage ausgesiebter. Materials starken Änderungen unterworfen ist. Das kann dazu führen, daß der Rückführstrom dieses Materials große Qualitätsänderungen im Strom des Haupiproduktes zur Folge hat. Es hat sich gezeigt, daß erfindungsgemäß dieser Nachteil dadurch beseitigt werden kann, daß das ausgesiebte gebrannte Material zuerst in Bunkern gesammelt wird und darauf in einem konstanten Verhältnis zum Erzstrom aus den Bunkern dem in die Mahlanlage führenden Rückführstrom dosiert beigemischt wird.

Das Dosiersystem kann so ausgebildet sein, daß bei einer unerwartet großen Menge des ausgesiebten gebrannten Materials ein Teil von diesem Material aus den Bunkern z. B. einer Sintermaschine zugeführt werden kann. In der Regel ist diese Maßnahme jedoch nicht erforderlich.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand zweier Figuren erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein Strömungsdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens und

F i g. 2 ein Schema der dazu erforderlichen Anlage.

In der F i g. I ist der Herstellungsvorgang beginnend mit dem Er?, und endend mit den gebrannten Eisenerzpellets als fertigem Produkt als eine Mehrzahl von in Serie geschalteten Verfahrensschrittcn von oben nach unten dargestellt. Das Erz wird vom Lagerplatz Vorratsbunkern zugeführt und wird von dort in die Mahlanlage gebracht. Die Mahlanlage arbeitet trocken, so daß auch ein Trocknungsbereich vorgesehen ist. Dieser "Irocknungsbereich kann sich entlang eines Teiles oder entlang der ganzen Mahlanlage erstrecken. Dem gemahlenen Erz. wird darauf ein Bindemittel zugeführt, welches in Mischvorrichtungen mit dem Erz vermischt wird. Das meistens verwendete Bindemittel ist ein Ton, welcher unter dem Namen Bentonit bekannt ist. Die Mischung wird mit Wasser befeuchtet, so daß eine knetbare Masse entsteht. Diese Masse wird der Formanlage zugeführt, in welcher in Formtrommeln oder Formgefäßen sogenannte nasse bzw. Grünpellets hergestellt werden. Die Grünpellets werden über ein Sieb in der Form eines Rollenrostes der Brennanlage zugeführt,

in welcher sie auf einem Rost zu einem Bett bzw. einer Schichtung angeordnet werden, wobei der Rost kontinuierlich durch die Brennanlage bewegt wird. Nach dem Passieren eines Siebes können schließlich die gebrannten Eisenerzpellets als fertiges Produkt einem Lagerplatz zugeführt werden. In dem Diagramm sind Mahlanlagen, Mischvorrichtungen, Formanlagen, Siebe und Brennanlagen erwähnt, die bei der Herstellung von Eisenerzpellets allgemein bekannt sind.

Im Diagramm sind die Rückführströme mit den Bezugszeichen 1,2 und 3 bezeichnet. Diese beziehen sich auf Grünpellets abweichender Art, zerbrochene Grünpellets sowie auf ausgesiebtes Material nach der Brennanlage. Wie bereits erwähnt wurde, entsteht der Rückführstrom 1 der abweichenden Grünpellets hauptsächlich beim An- und Einfahren des Formvorganges in einer Pelletisieranlage sowie beim Übergang auf ein anderes Produkt. Das Material des Rückführstromes, welcher vom Sieb nach der Brennaniage fällt, wird zuerst Zwischenbunkern zugeführt. Aus den Zwischenbunkern wird darauf dieses Material durch eine Dosiervorrichtung als Rückführstrom 4 abgeführt.

Die Rückführströme 1,2 und 4 bilden gemeinsam einen Rückführstrom 5, welcher den Erzbunkern zugeführt wird, die das Erz vom Erzlager erhalten.

Die Dosierung des Rückführstromes 4 erfolgt in Abhängigkeit (Signal 6) vom Materialstrom, welcher vom Erzlager zu den Vorratsbunkern führt. Dadurch kann erreicht werden, daß das gebrannte Rückführmalerial in einer Menge dem Prozeß zugeführt wird, welche in einem konstanten Verhältnis zur Menge des verwendeten Erzstromes steht. Auf diese Weise wird der Einfluß des gebrannten Rückführmaterials auf die Qualität des Endproduktes auf ein Minimum begrenzt. Ein Überschußstrom7 führt z.B. zu einer

ίο Sintermaschine, falls die Menge des gebrannten Rückstroms unerwartet groß ist.

In der F i g. 2 ist schematisch ein Teil der zur Ausführung des Verfahrens verwendeten Einrichtung dargestellt. Dabei wird einem Bunker8 ein Erzstrom 13 zugeführt. Aus dem Bunker 8 verläuft ein Erzstrom 14 in eine Trocknungskammer 10, welche ein Teil einer Kugelmühle 9 ist, die teilweise mit Kugeln 11 gefüllt ist. Das gemahlene Produkt wird in einem Strom 15 einem Luftzyklon 12 zugeführt, in welchem

eine Trennung von feinem und grobem Material erfolgt. Ein Strom 17 von feinem Material wird der nicht dargestellten Mischvorrichtung zugeleitet, während das grobe Material in einem Strom 16 zurück in die Trocknungskammer 10 gefühlt wird. Die Trock-

a5 nungskammer wird durch einen Strom 18 von Brenngasen beheizt, welche in einer besonderen nicht dargestellten Brennkammer durch Verbrennung von gasförmigem Brennstoff erhalten werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von gebrannten jEisenerzpellets, bei dem das Erz nacheinander gemahlen, mit einem Bindemittel vermischt und befeuchtet wird, worauf aus der erhaltenen Mischung Pellets geformt werden, die anschließend gebrannt werden, wobei während der Herstellung Pellets abweichender Zusammensetzung und aus- w gesiebtes Material mit abweichenden Abmessungen sowohl aus» dem Strom der Grünpellets als auch aus dem Strom der gebrannten Pellets ausgeschieden werden, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgeschiedenen Materialströme gesammelt und dann der Mahlanlage zugeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch!, dadurch ge- ..·< kennzeichnet, daß in einem geschlossenen, trokkenen Mahlsystem gemahlen wird, wobei vor dem Mahlvorgang eine Trocknung des Materialstromes erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ausgeschiedene gebrannte Material zuerst in Bunkern gesammelt as wird und darauf in einem konstanten Verhältnis zum Erzstrom dem in die Mahlanlage führenden Rückführstrom dosiert beigemischt wird.