DE3519666A1 - METHOD FOR HARD-BURNING IRON ORE PELLETS ON A WALKING GRATE - Google Patents
METHOD FOR HARD-BURNING IRON ORE PELLETS ON A WALKING GRATEInfo
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Description
METALLGESELLSCHAFT AG 31. Mai 1985METALLGESELLSCHAFT AG May 31, 1985
Reuterweg 14 SCHR/LWÜ/2178PReuterweg 14 SCHR / LWÜ / 2178P
6000 Frankfurt/M. 16000 Frankfurt / M. 1
Prov. Nr. 9197 LProv. No. 9197 L
WanderrostTraveling grate
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Hartbrennen von Eisenerzpellets auf einem Wanderrost unter oxidierenden Bedingungen mittels hindurchgeleiteter heißer Gase, wobei die Pellets festes, kohlenstoffhaltiges Material eingebunden enthalten, das einen Teil der zum Hartbrennen erforderlichen Wärmemenge liefert. The invention relates to a method for hard burning iron ore pellets on a traveling grate under oxidizing conditions by means of hot gases passed through, with the pellets contain solid, carbonaceous material bound, which supplies part of the amount of heat required for hard firing.
Das Hartbrennen von Eisenerzpellets bei Temperaturen von etwa 1200 bis 1350 0C erfolgt auf geraden oder runden Wanderrosten, die mit Gashauben versehen sind, und die auch als Pelletbrennmaschinen bezeichnet werden. Diese Pelletbrennmaschinen haben - in Laufrichtung gesehen - verschiedene Behandlungszonen, nämlich Trockenzone, Brennzone und Kühlzone. Diese Zonen können unterteilt sein, wie z.B. in Vortrocknungs- und Nachtrocknungszone, Aufheizzone, Verbrennzone, Hauptbrennzone, Nachbrennzone und erste und zweite Kühlzone.The firing of iron ore pellets at temperatures of about 1200-1350 0 C is performed on straight or circular traveling grates, which are provided with gas hoods, and also referred to as a pellet burning machines. These pellet burning machines have - seen in the direction of travel - different treatment zones, namely drying zone, burning zone and cooling zone. These zones can be subdivided into, for example, a pre-drying and post-drying zone, heating zone, combustion zone, main combustion zone, post-combustion zone and first and second cooling zone.
Beim oxidierenden Hartbrennen liegt der Eisengehalt der fertigen Pellets weitgehend in der höchsten Oxidationsstufe vor, d.h. als Fe^O-. Beim Hartbrennen von magnetitischen oder Magnetit (Fe-O.) enthaltenden Pellets ist die mittels der heißen Gase einzubringende Wärmemenge geringer als bei hämatitischen Pellets, da die Oxidation von Fe_O- zu Fe5O3 exotherm verläuft. Die spezifische Durchsatzleistung einerIn oxidizing hard burning, the iron content of the finished pellets is largely in the highest oxidation state, ie as Fe ^ O-. When hard-burning pellets containing magnetite or magnetite (Fe-O.), The amount of heat to be introduced by means of the hot gases is less than with hematitic pellets, since the oxidation of Fe_O- to Fe 5 O 3 is exothermic. The specific throughput of a
Pelletbrennmaschine hSngt in starkem Maße von der Höhe des Magnetitgehaltes des zu verarbeitenden Erzes ab und steigt mit zunehmendem Magnetitgehalt. Deshalb wurden viele Versuche gemacht, die Durchsatzleistung bei der Verarbeitung von Hämatiten zu steigern. Dazu wurde festes, kohlenstoffhaltiges Material in feinkörniger Form in die Pellets eingebunden. Dadurch tritt zwar eine beträchtliche Steigerung der spezifischen Durchsatzleistung ein, jedoch nimmt die Druckfestigkeit der Pellets bei Gehalten über etwa 1,3 % C-. stark ab und auch die spezifische Durchsatzleistung fällt bei höheren Cf^x" Gehalten wieder ab. Bis zu diesem C-. -Gehalt wird eine Steigerung der Durchsatzleistung bei guter Pelletqualität erzielt, die Abgasmengen und die Temperaturen werden reduziert („Aufbereitungs-Technik", Nr. 12, 1973, Seiten 783 - 788). Ein C-. -Gehalt von etwa 1,3 % Cf. ergibt bei seiner Verbrennung etwa so viel Wärme, wie bei der Oxidation von Fe_O. zu Fe_O erzeugt würde, und würde etwa zur Reduktion von Fe3O3 zu Fe3O4 ausreichen. Ein Einbinden von festem, kohlenstoffhaltigem Material in Magnetit-Pellets führte zu einer starken Erniedrigung der Festigkeit der Pellets.Pellet burning machine depends to a large extent on the level of the magnetite content of the ore to be processed and increases with increasing magnetite content. Therefore, many attempts have been made to increase the throughput of hematite processing. For this purpose, solid, carbonaceous material was incorporated into the pellets in fine-grained form. This results in a considerable increase in the specific throughput, but the compressive strength of the pellets decreases at contents above about 1.3% C-. sharply and the specific throughput also drops again at higher Cf ^ x "contents. Up to this C-. No. 12, 1973, pages 783-788). A C-. -Content of about 1.3% C f . results in about as much heat when burned as when Fe_O is oxidized. to Fe_O would be generated, and would be sufficient for the reduction of Fe 3 O 3 to Fe 3 O 4. The incorporation of solid, carbonaceous material in magnetite pellets led to a great decrease in the strength of the pellets.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei erhöhter Durchsatzleistung der Pelletbrennmaschine und guter Pelletqualität den Energieverbrauch möglichst geringzuhalten.The invention is based on the object with increased throughput the pellet burning machine and good pellet quality to keep energy consumption as low as possible.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß der C-. -Gehalt des in die Pellets eingebundenen festen, kohlenstoffhaltigen Materials 1,3 bis 1,8 Gew.-%, bezogen auf trokkene Aufgabemischung bei hämatitischen Erzen oder bezogen auf den hämatitischen Anteil in Mischungen von Erzen, beträgt, die Grünpellets mit einer Temperatur von 30 bis 500C auf den Wanderrost chargiert werden oder auf dem Wanderrost auf diese Temperatur durch Drucktrocknung vorgewärmt werden, die warmen Pellets durch eine Saugtrocknung geleitet und anschließend im Saugzug mit einem Unterdruck von 20 bis 40 mbar mit heißenThe object is achieved according to the invention in that the C-. The content of the solid, carbonaceous material bound in the pellets is 1.3 to 1.8% by weight, based on the dry feed mixture in the case of hematitic ores or based on the hematitic portion in mixtures of ores, the green pellets at a temperature of 30 to 50 0 C are charged on the traveling grate or preheated on the traveling grate to this temperature by pressure drying, the warm pellets are passed through suction drying and then hot in an induced draft with a vacuum of 20 to 40 mbar
— "3 —- "3 -
4-4-
Gasen von 1250 bis 13500C hartgebrannt werden. Die Pellets können aus reinen hamatitischen Erzen oder aus einem Gemisch von hämatitischen und magnet!tischen Erzen bestehen. Das feste, kohlenstoffhaltige Material kann aus Kohlen mit niedrigem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen - wie z.B. Koks oder Anthrazit - oder aus Kohlen mit hohem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen - wie z.B. bituminöse Kohlen oder Braunkohlen - bestehen. Bei Kohlen mit niedrigem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen wird der Cf. -Gehalt im oberen Bereich eingestellt. Bei Kohlen mit hohem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen wird der Cf. -Gehalt im unteren Bereich eingestellt. Das kohlenstoffhaltige Material wird in der für das Pelletieren erforderlichen Korngröße in die Mischung eingebracht. Der für den jeweiligen Betriebsfall günstigste Cf. -Gehalt kann empirisch ermitelt werden. Bei einer trockenen Mahlung* des Erzes auf Pelletierfeinheit erwärmt sich das Mahlgut so weit, daß die geforderte Aufgabetemperatur der Grünpellets von 30 bis 500C erreicht werden kann, wenn eine stärkere Wärmeabführung verhindert wird und eventuell mit wärmerer Pelletierflüssigkeit gearbeitet wird. Bei einer nassen Mahlung kann die geforderte Aufgabetemperatur im allgemeinen nur in sehr warmen Gegenden erreicht werdfen, wobei eventuell mit aufgewärmter Trübeflüssigkeit gearbeitet werden muß. In allen Fällen, in denen die geforderte Aufgabetemperatur von 30 bis 50°C nicht erreicht wird, werden die Grünpellets auf dem Wanderrost in einer vorgeschalteten Drucktrocknung auf diese Temperatur vorgewärmt. Die Drucktrocknung erfolgt durch warme Gase, die von unten durch das Bett gedrückt werden. Dabei muß die Temperatur von 30 bis 500C von der Mitte bis zur Oberfläche des Bettes erreicht werden. Im unteren Teil des Bettes liegt die Temperatur höher. Bei der Vorwärmung werden etwa 10 bis 15 % des Feuchtigkeitsgehaltes ausgetrieben.Gases from 1250 to 1350 0 C can be hard-burned. The pellets can consist of pure hematite ores or a mixture of hematite and magnetic ores. The solid, carbonaceous material can consist of coals with a low content of volatile components - such as coke or anthracite - or of coals with a high content of volatile components - such as bituminous coals or brown coals. For coals with a low volatile content, the C f . -Content set in the upper range. In the case of coals with a high content of volatile components, the C f . -Content set in the lower range. The carbonaceous material is introduced into the mixture in the grain size required for pelletizing. The most favorable C f for the respective operating case. -Content can be determined empirically. In a dry grinding * of the ore on Pelletier fineness, the ground material is heated to such an extent that the required task temperature of the green pellets of 30 to 50 0 C can be achieved when a stronger heat dissipation is prevented, and is eventually worked with warmer pelletizing liquid. In the case of wet grinding, the required feed temperature can generally only be achieved in very warm areas, and it may be necessary to work with warmed-up turbid liquid. In all cases in which the required feed temperature of 30 to 50 ° C is not reached, the green pellets are preheated to this temperature on the traveling grate in an upstream pressure drying process. The pressure drying is done by warm gases that are pushed through the bed from below. The temperature of 30 to 50 0 C must be reached from the middle to the surface of the bed. The temperature is higher in the lower part of the bed. During preheating, about 10 to 15% of the moisture content is expelled.
Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß die Saugtrocknung mit heißen Gasen von 300 bis 4000C und einem Unterdruck von 20 bis 40 mbar erfolgt.A preferred feature is that the suction drying with hot gases of 300 to 400 0 C and a vacuum of 20 to 40 mbar is carried out.
Die Saugtrocknungnung der warmen Pellets erfolgt durch Hindurchsaugen der heißen Gase durch das Bett von oben nach unten. Die Saugtrocknung wird so lange durchgeführt, bis die obere Schicht des Bettes trocken ist. Dies ist nach etwa 2 bis 3 min der Fall. Mit dieser Arbeitsweise werden besonders gute Ergebnisse erzielt.The warm pellets are suction-dried by suction of the hot gases flowing through the bed from top to bottom. The suction drying is carried out until the upper Layer of bed is dry. This is the case after about 2 to 3 minutes. This way of working gives particularly good results achieved.
Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß auf dem Wanderrost eine Rostbelag-Schicht von 5 bis 7 cm Höhe aus gebrannten Pellets chargiert wird. A preferred embodiment is that on the traveling grate a layer of rust covering 5 to 7 cm high is charged from fired pellets.
Durch die Verringerung der Rostbelag-Schicht, die sonst Dicken von etwa 9 bis 11 cm hat, wird die Durchsatzleistung des Wanderrostes erhöht. Die Verringerung der Schichthöhe ist durch den einpelletierten Kohlenstoffgehalt möglich.By reducing the grate layer, which is otherwise around 9 to 11 cm thick, the throughput of the Traveling rust increased. The layer height can be reduced by the pelletized carbon content.
Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß die Basizität der Pellets auf 0,6 bis 1,2, vorzugsweise 0,7 bis 0,9, eingestellt wird.A preferred embodiment is that the basicity of the pellets is set to 0.6 to 1.2, preferably 0.7 to 0.9 will.
Diese Basizität ergibt besonders gute Qualitäten der Pellets.This basicity gives the pellets particularly good qualities.
Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß die die Vorwärmung der Grünpellets durch Drucktrocknung auf dem Wanderrost mit gasen von 200 bis 3000C, vorzugsweise 250 bis 3000C, und einen Unterdruck von 20 bis 50 mbar erfolgt.A preferred feature is that the preheating of the green pellets takes place by pressure drying on the traveling grate with gases of 200 to 300 0 C, preferably 250 to 300 0 C, and a vacuum of 20 to 50 mbar.
Dadurch wird eine gute Vorwärmung der Grünpellets erzielt, wenn ihre Aufgabetemperatur unter der geforderten Temperatur liegt.This ensures that the green pellets are preheated well when their feed temperature is below the required temperature.
Die Erfindung wird anhand von Beispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail by means of examples.
Das Hämatit-Konzentrat hatte folgende Analyse (in Gew.-%, bezogen auf trockenes Erz):The hematite concentrate had the following analysis (in% by weight, based on dry ore):
Λ.Λ.
Fe gesamt 66,6Fe total 66.6
Fe11 0,9Fe 11 0.9
SiO2 2,6SiO 2 2.6
Al3O3 0,93Al 3 O 3 0.93
CaO <0,05CaO <0.05
MgO <0,05MgO <0.05
TiO2 0,06TiO 2 0.06
P <0,03P <0.03
Glühverlust 1,8Loss on ignition 1.8
Aufmahlungsgrad <0.045 mm = 80 - 86%Degree of grinding < 0.045 mm = 80 - 86%
Der Koks hatte folgende Analyse (in Gew.-%, bezogen auf trockene Kohle):The coke had the following analysis (in% by weight, based on dry coal):
Cfix 8^1 C fix 8 ^ 1
Asche 13,9Ash 13.9
Flüchtige 5,3Fleeting 5.3
Aufmahlungsgrad <0,2 mm = 100%Degree of grinding <0.2 mm = 100%
Das Brennen der Pellets wurde auf einer Pfanne von 26,5 cm Durchmesser durchgeführt.Firing of the pellets was carried out on a 26.5 cm diameter pan.
Die Pellets wurden unter Zusatz von 2 Gew.-% Cu(OH)2 und Gew.-% CaCO- hergestellt, wodurch die Basizität 0,7 betrug. Die Menge der einpelletierten C,. ist in der Tabelle angegeben. Die Feuchtigkeit der Grünpellets lag zwischen 8,8 und 9,3 Gew.-%.The pellets were produced with the addition of 2% by weight Cu (OH) 2 and% by weight CaCO-, as a result of which the basicity was 0.7. The amount of pelleted C ,. is given in the table. The moisture of the green pellets was between 8.8 and 9.3% by weight.
Versuch Nr.Attempt no.
1. Brennstoffzusatz1. Fuel additive
Cf. -Gehalt Gew.-%C f . Content% by weight
1,38 1,38 1,38 1,58 1,381.38 1.38 1.38 1.58 1.38
2. Aufgabetemperatur 0C 20 37 38 20 41 202. Feed temperature 0 C 20 37 38 20 41 20
3. Brennschema3. Firing scheme
Zeit min 3Time min 3
Temperatur (Gas) 0C 290Temperature (gas) 0 C 290
Druck mbar 35Pressure mbar 35
290 40290 40
Saugtrocknung
Zeit min Suction drying
Time min
Temperatur (Gas) 0C Unterdruck mbarTemperature (gas) 0 C negative pressure mbar
BrennenBurn
Zeit min 18,1 13,5 13,5 14,3 13,5 15Time min 18.1 13.5 13.5 14.3 13.5 15
Temperatur (Gas) 0C 1320 1320- 1320 1320 1320 1320Temperature (gas) 0 C 1320 1320- 1320 1320 1320 1320
1250
Unterdruck mbar 30-40 40 40 40 40 401250
Negative pressure mbar 30-40 40 40 40 40 40
KühlenCool
ZeitTime
Druckpressure
min 9,9 8,8 9,5 9,6 10,5 10,3 mbar 45 45 45 45 45 45min 9.9 8.8 9.5 9.6 10.5 10.3 mbar 45 45 45 45 45 45
GesamtversuchszeitTotal trial time
min 33,7 25,5 26,2 29,1 27,2 28,5min 33.7 25.5 26.2 29.1 27.2 28.5
Leistung tato/m 23,8 36,6 36,4 32,5 34,7 33 Power tpd / m 23.8 36.6 36.4 32.5 34.7 33
Versuch Nr.Attempt no.
4. Spez.Abgasmengen 4. Specific exhaust gas quantities
Drucktrocknung Nm /kg 0,63 - 0,3Pressure drying Nm / kg 0.63 - 0.3
Saugzone Nm3/kg 2,68 1,94 2,1 1,89 1,85 1,87Suction zone Nm 3 / kg 2.68 1.94 2.1 1.89 1.85 1.87
Kühlzone Nm3/kg 2,47 1,88 2,07 1,64 1,90 1,63Cooling zone Nm 3 / kg 2.47 1.88 2.07 1.64 1.90 1.63
5. Gebläseenergie kWh/t 15,12 8,68 10,11 9,4 8,58 7,585. Fan energy kWh / t 15.12 8.68 10.11 9.4 8.58 7.58
6. Gebrannte Pellets 6. Burned pellets
Durchschnitt N/P 4700 4328 4511 4120 4170 3200Average N / P 4700 4328 4511 4120 4170 3200
-0.5 mm % 6,5 3,9 4,6 3,67 5,9 4,1-0.5 mm% 6.5 3.9 4.6 3.67 5.9 4.1
NTZ-Test (5000C)NTZ test (500 0 C)
-0.5 mm % 4,5 3,7 3 4,3 5,5 16,5-0.5 mm% 4.5 3.7 3 4.3 5.5 16.5
(Burghard-Test) 1050 0C(Burghard test) 1050 0 C
DR/dt40 %/min 1,2 1,15 1,16 1,05 1,1 1,12DR / dt 40 % / min 1.2 1.15 1.16 1.05 1.1 1.12
Rückstaudruck mbar 0,7 1,7 1,8 1,9 2,0 5,4Back pressure mbar 0.7 1.7 1.8 1.9 2.0 5.4
7. Betthöhe 7. Bed height
Rostbelag cm 10 6 6 6 6 6 Grünpellets cm 31 37 37 37 37 37Grate layer cm 10 6 6 6 6 6 Green pellets cm 31 37 37 37 37 37
— .Jo — - .Jo -
Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß die Durchsatzleistung der Pelletbrennmaschine beträchtlich gesteigert werden kann, wobei Pellets mit guter Qualität erzeugt werden, der Gesamtwärmeverbrauch verringert und die erforderliche elektrische Gebläseenergie ebenfalls verringert wird. Außerdem kann ein beträchtlicher Teil der erforderlichen Wärmeenergie durch minderwertige und billige Brennstoffe eingebracht werden.The advantages of the invention are that the throughput of the pellet burning machine can be increased considerably, producing pellets of good quality, the Overall heat consumption is reduced and the required electrical fan energy is also reduced. aside from that a considerable part of the required heat energy can be brought in by inferior and cheap fuels.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8130 | Withdrawal |