DE1508062C - Verfahren zur Herstellung eines über wiegend aus Dicaiciumfemt (2 CaO Fe tief 2 O tief 3) bestehenden Sinterproduktes - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines über wiegend aus Dicaiciumfemt (2 CaO Fe tief 2 O tief 3) bestehenden SinterproduktesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sinterproduktes, welches überwiegend aus Dicalciumferrit,
2 CaO · Fe2O3 besteht, und das erhaltene
gesinterte Produkt.
Dieses Produkt ist von großer Bedeutung als Be-Schickung
und/oder Konditioniermittel für Hochöfen, elektrische öfen, Siemens-Martinöfen und basische
Sauerstofföfen aus dem Grund, als es Kalk und Eisenmengen in wetterbeständiger Form in den Ofen einbringt
an Stelle von Kalk CaO allein und ungünstigem Kohlendioxyd, CO2, wie es bei Kalkstein CaCO3 der
Fall ist. Deshalb liegt seine Bedeutung in seinem hohen Flußmittelgehalt zuzüglich des Eisengehaltes, wenn es
als Ersatz für Kalkstein in der Ofenmöllerung verwendet wird.
Übliche Eisenerzsinterungen fallen· in 3 allgemeine Klassen:
1. Solche ohne Flußmittel oder solche, die wenig, falls
überhaupt, basische Oxyde zur Neutralisation des ao sauren Oxydgangmaterials enthalten;
2. Flußmittelhaltige bis zu selbstfließenden oder solche, die ein Verhältnis von basischen zu sauren
Oxyden im Bereich von 0,2:1 bis zu 1:1 enthalten;
3. Mit Überschuß an Flußmitteln versetzte oder Möllerungsflußmittelsinterungen,
die eine ausreichende Menge an überschüssigen basischen Oxyden enthalten, um die sauren Oxyde von anderen Herkünften
(hauptsächlich Koks) in der Möllerung des Ofens zum Fließen zu bringen. Derartige Sinterungen
für eine über 70% liegende Sintermöllerung haben üblicherweise ein Verhältnis von Base zu
Säure von etwa 1,3 : 1.
Die vorliegenden Untersuchungen mit Sinterungen haben ergeben, daß eine allgemeine Neigung zur gesteigerten
Erzeugung und ein stärker reduzierbares Produkt, jedoch ein Abfall der Festigkeit und eine nicht
vorhersehbare Verwitterbarkeit auftritt, wenn man von einer nicht mit Fließmittel versehenen zu einer Möllerungs-Fließmittel-Sintermasse
übergeht. Versuche mit einer Superfließmittelzugabe über die Möllerungsfließmittelzusammensetzung
hinaus ergaben ernsthafte Schwierigkeiten hinsichtlich Überschmelzen und Schlackenbildungsreaktionen beim Brennen. Es wurde
gefunden, wie dies ausführlich nachfolgend geschildert wird, daß dies mit einer niedrigschmelzenden Zusammensetzung
verbunden ist, welche der Bildung von großen Mengen an Monocalciumferrit (CaO · Fe2O3)
entspricht. Jedoch wird bei weiterer Zugabe von Kalk, so daß sich praktisch die Gesamtmenge als Dicalciumferrit
(2CaO · Fe2O3) ergibt,.diese niedrigschmelzende
Masse vermieden und das Sinterungsverhalten wird wiederum so, wie es mit Fließmitteln versehenen Sintermassen
entspricht.
Es wurde gefunden, daß die Dicalciumferritsintermassen gemäß der Erfindung mit gleicher oder besserer
Geschwindigkeit als Fließmittelsinterungen brennen und ebenfalls eine signifikant höhere Festigkeit und Reduzierbarkeit
zusammen mit guter Beständigkeit gegenüber Verwitterung zeigen.
Ferritsintermassen leiten sich von den mineralischen Phasenzusammensetzungen des Produktes, nicht vom
Basen-Säure-Verhältnis ab. Aus dem Mineralphasengleichgewicht und der tatsächlichen petrographischen
Untersuchung wurde festgestellt, daß Dicalciumferritsinterungen gebildet werden, wenn ausreichend
Kalk zur Bildung der Mineralphasen, Dicalciumsilikat (2CaO · SiO2), braunem Millerit (4CaO · Fe2O3 · Al2O3)
und Dicalciumferrit (2CaO · Fe2O3) zur Verfügung
steht. Diese Mineralien bilden sich in der angegebenen Reihenfolge. Mit einem Unterschuß von Kalk bildet
sich Monocalciumferrit (CaO · Fe2O3) auf Kosten von
Dicalciumferrit. Tatsächlich werden wegen des begrenzten Zeitraumes für diese Umsetzungen während
der Sinterungsbrennung nicht umgesetzter freier Kalk und beide Formen von Eisenoxyd, Hämatit und Magnetit,
in unterschiedlichen Mengen in dem Sinterprodukt beobachtet. Trotzdem wird mit ausreichender
Kalkmenge Dicalciumferrit als Hauptphase festgestellt. Auf Grund dieser sich aus Untersuchungen ergebenden
Feststellung wurde eine Formel, basierend auf einer prozentuellen Trockengewichtsanalyse, entwickelt, um
den Kalksteinbedarf eines Sintergemisches zu berechnen, welches außer dem Kalkstein aus Erz und einem
festen kohlenstoffhaltigen Brennmittel, wie Koks, besteht.
Es ist auch ein Verfahren zur Gewinnung selbstschmelzender
Sinter aus einem technischen Mineralgemisch bekannt, wo ein Gemisch aus 5O°/o Kalkstein
und 7% eines festen kohlenstoffhaltigen Brennstoffes hergestellt wird, in dem die Korngröße des Flußmittels
O bis 6 mm und die des Kokses O bis 3 mm beträgt. Über die verwendbare Eisenoxydmenge ist nichts ausgesagt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber in der Herstellung eines überwiegend aus Dicalciumferrit
bestehenden Sinterproduktes.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines überwiegend aus Dicalciumferrit (2CaO · Fe2O3)
bestehenden Sinterproduktes besteht darin, daß ein Eisenerz mit einem festen kohlenstoffhaltigen Brennstoff
im Verhältnis von etwa 15 bis 25% dieses Brennstoffes, auf das Gewicht der Gesamtmenge bezogen,
vermischt wird und dieses Gemisch aus Erz plus Brennstoff mit Kalkstein in folgenden Verhältnissen vermischt
wird:
Gewicht des Kalksteins
Gewicht von Erz und Brennstoff
Gewicht von Erz und Brennstoff
[%Fe-7 + 1,867% SiO2 + 1,1% Al2O3 - %CaO]
im Gemisch aus Erz und Brennstoff
im Gemisch aus Erz und Brennstoff
[%CaO - %Fe - 1,867% SiO2 - 1,1% Al2O3]
im Kalkstein
im Kalkstein
wobei der kohlenstoffhaltige Brennstoff eine Teilchengröße
von weniger als 3,2 mm und das Erz und der Kalk eine Teilchengröße von weniger als 6,3 mm aufweisen,
das Gemisch bei Temperaturen von etwa 1090 bis 12600C gezündet ynd dann bei Temperaturen von
etwa 1420 bis 15400C gesintert wird.
Magnesia ist in der vorstehenden Formel nicht enthalten, da sich sein Verhalten nicht so beschreiben
läßt wie das von Kalk unter den verschiedenen, während einer Sinterungsbrennung erhaltenen Atmosphärenbedingungen.
Dies trifft auch für andere geringere Bestandteile der Rohmaterialien zu. Indem Magnesia
nicht berücksichtigt wird, ergibt sich der berechnete Kalkbedarf als Überschuß, der in sicherer Richtung
von dem niedrigschmelzenden Monocalciumferrit-Material wegführt, welches bei der Herstellung dieser
Art der Sinterung vermieden werden muß.
Weiterhin wurde festgestellt, daß das kritischste Ma-
Weiterhin wurde festgestellt, daß das kritischste Ma-
terial die Art, Verteilung und Menge des Brennstoffes ist. Wenn Koksstaub verwendet wird, ist dessen Größe
kritisch. Dieser darf weder zu grob (größer als 3,2 mm) noch zu fein (kleiner als 0,15 mm) sein. Günstigerweise
kann eine Größe innerhalb dieser Grenzen durch Drahtstreckmahlen erhalten werden. >Bei gröberem
Staub wird die Verbrennung verlängert, während ein feinstäubiges Material zu rasch verbrennt, um die gewünschte
Sinterungsumsetzung zu ergeben. Bei der Dicalciumferritsinterung ist eine erhöhte Menge an
festem Brennstoff in Form von Koksstaub erforderlich, um den erhöhten Brennstoff bedarf zur Calcinierung
von Kalkstein zu ergeben. Dieser Brennstoff sollte von einer nicht stäubenden Größe kleiner als
3,2 mm sein.
. Aus thermochemischen Überlegungen läßt sich zeigen, daß Eisenoxyd rascher in Kalk diffundiert als
Kalk in Eisenoxyd. Da große Mengen Kalk mit Eisenoxyd thermisch bei der Herstellung von Dicalciumferritsinter
umgesetzt werden müssen, sollte das Erz fein und der Kalkstein vorzugsweise grob sein, um die
Umsetzung zu begünstigen. Das Erz sollte eine Größe von weniger als 6,3 mm haben, und der Bereich erstreckt
sich bis zu feinem Staub. Der Kalkstein kann kleiner als 6,3 mm sein, jedoch wie der Koksstaub ein
Minimum eines Staubss von weniger als 0,15 mm haben.
Bei den vorliegenden Untersuchungen zur Ableitung der vorstehenden Formel ergab es sich, daß die Sintermischmassen
zur Herstellung eines überwiegend aus Dicalciumferritsinter bestehenden Produktes 50 bis
55% Kalkstein, 6 bis 10% des kohlenstoffhaltigen Brennstoffes und 35 bis 40% Eisenoxyd, bezogen auf
das Gewicht des gesamten Erz-Brennstoff-Kalkstein-Gemisches, in Abhängigkeit von der Analyse von Erz
und Kalkstein enthalten. Ein bevorzugtes Gemisch besteht aus etwa 55% Kalkstein, 7% Koks und 38%
Eisenerz, jeweils auf das Gewicht der Gesamtmenge angegeben. Somit liegt das Gewicht des kohlenstoffhaltigen
Brennstoffes im Bereich zwischen etwa 15 und 25 % des Gewichtes des Erzes.
Die Feuchtigkeit des Gemisches ist ebenso wie der Kohlenstoff wichtig zur Herstellung eines guten Sinters.
Der Sinter brennt am besten, wenn die Beschickung überfeucht zu sein scheint oder vor Feuchtigkeit glitzert.
Die Zündungszeit ist ebenfalls ein Regelfaktor bei der Herstellung des Dicalciumferritsinters gemäß der
Erfindung. Die Zündungszeit sollte während etwa 3 Minuten bei einer Zündungstemperatur von etwa
1090 bis 12600C sein, wobei die erhaltene Sinterungstemperatur auf Grund des Verbrennens des kohlenstoffhaltigen
Brennstoffes etwa 1420 bis 15400C beträgt. Als Beispiel für die Herstellung eines Sinters gemäß
der Erfindung, der überwiegend aus Dicalciumferrit besteht, dient die folgende Tabelle I zur Erläuterung
hinsichtlich der Rohmaterialien und zur Angabe der jeweils verwendeten Mengen.
Tabelle I
Sintergemisch für Dicalciumferrit (CaF)-Sinter
Sintergemisch für Dicalciumferrit (CaF)-Sinter
Grundgemisch | 100/o oder auf Gemischteile |
Fe | 49,16 23,60 55,0 8,25 62,0 4,34 42,38 6,36 1,20 0,18 |
Al1O, | SiO1 | Mn | P | CaO | MgO ., |
Braunerz, % Algerisches Erz, % ... Anilinschlamm, % ... Abgasstaub, % Koksstaub, % ..:.... |
48,0 15,0 7,0 15,0 15,0 |
Grund gemisch 42,73 |
3',18 1,52 3,25 0,48 0,87 0,06 3,77 0,56 4,20 0,63 |
10,19 4,89 3,25 0,48 2,96 0,20 12,60 1,89 7,61 1,14 |
0,89 1,8 0,17 |
0,73 0,007 0,076 0,10 |
5,25 0,79 4,09 0,61 0,02 |
1,25 1,38 0,02 |
|
Gesamtteile Fe, Al2O3, SiOg und CaO Kalkstein: Analyse, % |
100,0 | 3,25 0,58 |
8,60 1,02 |
1,40 51,18 |
2,95 |
Kalkstein/100 Teile des Grundgemisches =
42,73 (Fe) + [8,60 (SiO1) · 1,867]
+ [3,25 (Al2O3) · 1,1]
51,18 (CaO im Kalkstein) - [(1,02 SiO,-1,867)
+ (0,58Al1O3-I,!)]
= 125 Teile Kalkstein
Berechnetes Gemisch für C3F = 100 Teile ursprüngliches Grundgemisch + 125 Teile Kalksteinzusatz gibt
225 Teile insgesamt; Ausbeute kg/100 Teile des C,F-Gemisches, basierend auf vorstehender Analyse;
Braunerz .....
Algerisches Erz
Anilinschlamm
Abgassjtaub
Koksstaub
Kalkstein
21,3 | 10,5 | 0,68 | 2,33 | 0,19 | 0,15 | 0,35 | 0,07 |
6,7 Erz | 3,66 | 0,22 | 0,22 | 0,12 | — ' | — | — |
3,1 37,8 | 1,93 | 0,03 | 0,09 | 0,01 | . — | 0,28 | 0,09 |
6,7 | 2,82 | 0,25 | 0,84 | — | — | ||
6,7 6,7 | 0,08 | 0,28 | 0,51 | — | 0,02 | 28,00 | 1,62 |
55,5 55,5 | 0,08 | 0,21 | 0,57 | — | — | 29,13 | 1,78 |
100,0 | 19,07 | 1,67 | 4,56 | 0,32 | 0,17 | ||
Gemäß den beiden linken Spalten des Oberteiles der Tabelle bestand das Grundgemisch der Rohmaterialien
aus einem Gemisch von Braunerz, algerischem Erz, Anilinschlamm, Abgasstaub und Koksstaub in den
jeweils in der 2. Spalte angegebenen Prozentsätzen, so daß sich eine Gesamtmenge von 100 % oder 100 kg
des Grundgemisches ergab. Die chemischen Analysen dieser verschiedenen Bestandteile sind in der 3. bis
9. Spalte des oberen Teiles der Tabelle angegeben. In der Mitte der Tabelle ist die Berechnung gemäß der
vorstehenden Formel für die Menge an Kalkstein für jeweils 100 kg des Grundgemisches angegeben, wobei
die Berechnung zeigt, daß 125 kg Kalkstein somit erforderlich sind. Die Spalten im unteren Teil der
Tabelle gegen die Prozentsätze jedes Bestandteils des fertigen Gemisches einschließlich des Kalksteins und
ebenso die Endanalyse jedes Bestandteils hinsichtlich des Gehaltes an Eisen, Aluminiumoxyd, Siliciumdioxyd
u. dgl. an.
Zur Herstellung des Sinterproduktmaterials mit der angegebenen Analyse wurde das fertige Gemisch
laufend durch eine übliche Art einer Sinterungsausrüstung geführt, deren Ofenteil 4 m lang war und
durch flachflammige Verbrenriungsbrenner geheizt
wurde. Die Zündung ergab ein Maximum von etwa 3024000 kcal Wärme je Stunde oder etwa 700 kcal je
0,093 m3 Bestreichungsfläche je Minute der Beschikkung. Die Wanderungsgeschwindigkeit betrug 122 cm
je Minute, so daß jeder Teil des Sintergemisches in der Verbrennungszone während einer Gesamtzeit von etwa
3 Minuten war.
- Unter diesen Bedingungen war die Wärme ausreichend,
um den Bettoberteil zur Schwärze zu schlacken. Das Sinterbett wurde in einer Tiefe von
28 cm gehalten, obwohl Bettiefen von etwa 15 bis 31 cm sich zufriedenstellend zeigten.
Ein kontinuierlicher halbtechnischer Versuchsansatz wurde während eines Monats auf dieser Basis vorgenommen,
wobei eine Gesamtmenge von 16182 t (17842 tons) des Sinterproduktes erhalten wurde. In
der folgenden Tabelle II ist eine statistisch abgeleitete
Analyse des erhaltenen Sinterproduktes im Vergleich
ao mit dem gewogenen Durchschnitt einer Schichtproduktion
und einer vollständigen Analyse an einer während eines Tages des Versuchsansatzes genomme-.
nen Probe wiedergegeben.
Fe | FeO | Tabelle II | CaO | MgO | SiO1 | Al1O, | MnO | P1O5 | |
32,52 32,20 32,70 |
8,9 | Fe1O, | 39,08 39,53 41,6 |
2,88 1,4 |
6,83 6,95 7,2 |
2,17 2,22 1,8 |
0,79 | 0,55 | |
Statistischer Durchschnitt Gewogener Durchschnitt Typische Analyse |
36,9 | ||||||||
40
45
Das Sinterprodukt hatte somit die folgende gewichtsmäßige
Durchschnittszusammensetzung: Eisen 32,20%, CaO 39,53 %, MgO 2,88 %, SiO, 6,95 °/0, Al1O3 2,22 °/0
und einen Durchschnittsflußmittelwert von 33,2 %. Es hatte einen Fließmittelersetzungswert von 159 kg
Ferrit je 100 kg Kalkstein (53% verfügbares Fließmittel). Für den gesamten halbtechnischen Versuchsansatz betrug der Durchschnitt der Sintermischzusammensetzung
55 % Kalkstein, 38 % Eisenerz und 7% Koksstaub.
In den Zeichnungen stellt
F i g. 1 ein schematisches Schaubild in Seitenansicht und teilweise im Längsschnitt einer kontinuierliehen
Rostsinterungsvorrichtung, die zur Herstellung von Dicalciumferrit gemäß der Erfindung geeignet ist,
und
F i g. 2 ein Phasendiagramm dar, welches die Phasenbeziehungen des Systems CaO—Eisenoxyd in
Luft als Funktion der Temperatur zeigt, wobei die Prozentsätze an CaO und Eisenoxyd als Abszisse aufgetragen
sind, während die Temperatur in Grad Celsius als Ordinate angegeben- ist.
Gemäß F i g. 1 besteht die Sintervorrichtung aus einem Paar im Abstand befindlichen. Zahnrädern 10
und 11, von denen eines, beispielsweise 10 durch einen Motor angetrieben wird. Um diese Zahnräder erstreckt
sich ein gasdurchlässiges, wanderndes, endloses Rostförderband 12, welches in Richtung des Pfeiles X angetrieben
wird. Der Rost ist aus Gelenkgliedern, beispielsweise 13 gefertigt, die mit gegenüberstehend
angebrachten Seitenwänden versehen sind und die während der waagerechten Bewegung des Rostes kontinuierliche
Seitenwände, beispielsweise 14, zum Halten der Sinterbeschickung und des Sinterbettes bilden.
Die Mischung aus Erz, Koks und Kalkstein wird in einen Trichter 16 gegeben und daraus auf das Förderband
12 freigegeben, wobei sich ein Bett mit der bei 15 angegebenen Höhe bildet. Das Erz-Koks-Kalkstein-Gemisch
wird von dort unterhalb eines Ofens 17, der mit Brennern, beispielsweise 18, ausgestattet ist,
durchgeführt, die mit Brennstoff und Luft über die Leitungen 19 a und 196 versorgt werden, wobei die
Flammen aus diesen Brennern nach abwärts auf die Oberfläche des Gemisches zur Zündung des Oberflächenteiles
desselben gerichtet werden, wie es durch die schattierte Zone 21 angedeutet ist. Wenn das ErzKoks-Kalkstein-Gemisch
in dieser Weise bei etwa 1090 bis 12600C gezündet ist, läuft es unterhalb des
Ofens 17 in Richtung des Pfeiles X, wobei die Zone der Zündung oder Sinterung, deren Temperatur sich bis
zu etwa 14300C erstreckt, allmählich abwärts durch
das Bett von der Oberseite bis zur Unterseite fortschreitet, wie es weiterhin durch, die schattierte Zone 21
angedeutet ist, und zwar bis zu dem Zeitpunkt, wo das Gemisch das Ablaßende des Förderers am Zahnrad 11
erreicht, wo sie den Fuß des Sintergemisches erreicht hat. Inzwischen wird zur Erleichterung dieses fortschreitenden
Sinterns Luft nach abwärts durch das Bett und die im Abstand voneinander befindlichen
Rostbügel 22 mittels der unterhalb des Förderbandes angebrachten und im Abstand hieran entlang befindlichen Windkästen 23 gezogen. Somit ist, wenn das
Förderband von dem Beschickungsende zu dem Entladungsende fortschreitet, der Teil des Bettes unterhalb
der Sinterungszone 21 im wesentlichen nicht gebrannt, wie bei 24, während der Teil oberhalb der Sinterungszone das gebrannte Sinterbett beispielsweise 25 darstellt.
Am Entladungsende des Förderbandes rd das im wesentlichen aus Dicalciumferrit bestehende Sinterprodukt
wie bei 26 auf einen endlosen Bandförderer 27 abgeladen.
In F i g. 2 ist zu sehen, daß ein Gemisch aus Eisen-
In F i g. 2 ist zu sehen, daß ein Gemisch aus Eisen-
oxyd und Kalk (CaO), wenn es einer Zündung und Sinterung bei Temperaturen innerhalb des vorgenannten
Bereiches von 1100 bis 1425°C unterworfen wird,
aus einem Fcststoff-Flüssigkeit-Gemisch, einem vollständig flüssigen Gemisch oder aus einem vollständigen
Feststoffgcmisch in Abhängigkeit von den relativen Anteilen bestehen kann, in denen Kalk und Eisenoxyd
ursprünglich vorhanden waren. Somit besteht nach F i g. 2 bei Verhältnissen von Eisenoxyd zwischen
etwa 88 und 100°/0. Rest Kalk, das Gemisch bei einer
Sinterungstemperatur von 1425°C aus Magnetit in fester Lösung plus einem flüssigen Gemisch aus Eisenoxyd
und Kalk. Bei Prozentsätzen an Eisenoxyd von etwa 64 bis 88%, Rest Kalk, ist das Gemisch völlig
flüssig bei 1425" C. Bei geringeren Anteilen an Eisenoxyd im Bereich von 64% bis herab zu 58% bestellt
das Gemisch aus Dicalciumfcrrit im festen Zustand plus einem flüssigen Gemisch aus Kalk und Eisenoxyd.
Bei Eisenoxydgehalten unterhalb 58%, Rest Kalk, besteht das Gemisch bei 1425°C aus Dicalciumfcrrit
im festen Zustand plus CaO im festen Zustand, wobei der Prozentsatz an Kalk ansteigt, wenn die Menge an
Eisen abnimmt und somit bis zu 0% vermindert wird. Wie in dem Diagramm gezeigt, gibt es eine kritische
Änderung bei der vorgenannten Sinterungstemperatur von einer Phase aus Feststoff plus Flüssigkeit aus
2CaO-Fe2O3 plus Flüssigkeit bei einem Eisenoxydgehalt
gerade oberhalb 58% bis zu einer vollständig
festen Phase aus 2CaO · 1-C2O3 + CaO bei einem
Eisenoxydgehalt gerade unterhalb 58%. Bei der vollständig festen Phase gerade unterhalb 58% Eisenoxyd,
besteht das gesinterte Produkt praktisch vollständig aus dem von Dicalciumferrit. Aus dem Diagramm der
F i g. 2 läßt sich weiterhin ersehen, daß das gleiche auch zutrifft für Sinterungstemperaturen bis hinab zu
etwa 122O0C, wobei diese Temperatur tatsächlich zur Herstellung eines festen und witterungsbeständigen
Dicalciumferritsinters viel zu niedrig ist.
Zur Herstellung von Dicalciumferrit gemäß der Erfindung besteht das Ausgangsgemisch aus Kalkstein, CaCO3, plus Koks, plus Eisenoxyd, wobei dieses in Form von Hämatit (Fe2O3) oder Magnetit (Fe3O4) oder in beiden Formen vorliegen kann, oder auch in der einen oder anderen dieser Formen mit etwas Eisenoxyd FeO vorliegen kann. Während des Sinterarbeitsganges wird der Kalkstein natürlich in CaO unter Entwicklung von CO2-GaS umgesetzt, während sämtliches ursprünglich als Magnetit Fe3O4 vorhandenes Eisen
Zur Herstellung von Dicalciumferrit gemäß der Erfindung besteht das Ausgangsgemisch aus Kalkstein, CaCO3, plus Koks, plus Eisenoxyd, wobei dieses in Form von Hämatit (Fe2O3) oder Magnetit (Fe3O4) oder in beiden Formen vorliegen kann, oder auch in der einen oder anderen dieser Formen mit etwas Eisenoxyd FeO vorliegen kann. Während des Sinterarbeitsganges wird der Kalkstein natürlich in CaO unter Entwicklung von CO2-GaS umgesetzt, während sämtliches ursprünglich als Magnetit Fe3O4 vorhandenes Eisen
ίο durch Oxydation in Hämatit Fe2O3 übergeführt wird.
Falls somit ausreichend Kalkstein in dem ursprünglichen Gemisch angewandt wird, so daß nach der Reduktion
desselben zu CaO dieses etwa 40% des gesinterten Gemisches bildet, verbleibt das Gemisch ausreichend
fest während des Sinterarbeitsgangs, und es ergibt sich ein Endprodukt, das im wesentlichen aus
Dicalciumferrit besteht, gemäß der Erfindung. Um dies zu erreichen, sollte der Kalkstein etwa 50 bis
55 Gewichtsprozent des. ursprünglichen Gemisches
zo aus Kalkstein, Koks und Erz betragen. Falls wesentlich weniger als diese Menge Kalkstein angewandt
■wird, ergibt sich während des Sinterarbeitsganges die Bildung einer flüssigen Schlacke in größerem oder
kleinerem Ausmaß, wie aus dem Phasendiagramm ersichtlich, wobei diese Schlacke bei ihrer Bildung auf
dem bewegten Sinterbett das Sinterbett verklumpt und ein schlechteres oder vollständig wertloses Produkt
ergibt. ·
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung eines überwiegend aus Dicalciumferrit (2CaO · Fe2O3) bestehenden
Sinterproduktes, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eisenerz mit einem festen kohlenstoff
haltigen Brennstoff im Verhältnis von etwa 15 bis 25% dieses Brennstoffes, auf das Gewicht
der Gesamtmenge bezogen, vermischt wird und dieses Gemisch aus Erz plus Brennstoff mit Kalkstein
in folgenden Verhältnissen vermischt wird:
Gewicht des Kalksteins
Gewicht von Erz und Brennstoff [% Fe-7 + 1,867% SiO2 + 1,1% Al2O3 - % CaO] im Gemisch aus Erz und Brennstoff
Gewicht von Erz und Brennstoff [% Fe-7 + 1,867% SiO2 + 1,1% Al2O3 - % CaO] im Gemisch aus Erz und Brennstoff
[% CaO - % Fe - 1,867% Sio7-~U% AI2O3]" '
im Kalkstein
wobei der kohlenstoffhaltige Brennstoff eine Teilchengröße von weniger als 3,2 mm und das Erz
und der Kalk eine Teilchengröße von weniger als 6,3 mm aufweisen, das Gemisch bei Temperaturen
von etwa 1090 bis 12600C gezündet und dann bei Temperaturen von etwa 1420 bis 15400C gesintert
wird.
2. Verfahren iiach Anspruch 1, dadurch gekenzeichnet, daß ein Kalkstein mit einer
mittleren Teilchengröße verwendet wird, die die mittlere Teilchengröße des Eisenerzes übersteigt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eisenerz mit einer Teilchengröße
im Bereich von weniger als 6,3 mm bis herab zu feinem Staub verwendet wird und daß Kalkstein
mit einer Teilchengröße im Bereich von kleiner als 6,3 mm bis zu einer Minimalgröße von weniger als
0,15 mm und kohlenstoffhaltiger Brennstoff mit einer Teilchengröße im Bereich von 3,2 bis 0,15 mm
verwendet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch fortlaufend in
einer Schicht von praktisch einheitlicher Stärke durch die Verbrennungszone geführt wird und der
Oberflächenteil der Schicht fortschreitend gezündet wird, wobei die Führung dieser Schicht unterhalb
der Verbrennungszone fortgesetzt wird, bis die Schicht durch ihre gesamte Tiefe durch Verbrennung
des Brennstoffs gesintert ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Teil der Schicht während etwa
3 Minuten in der Verbrennungszone gehalten wird und daß der Oberflächenanteil derselben bei einer
Temperatur von etwa 1090 bis 12600C gezündet wird, worauf die Schicht anschließend durch die
gesamte Tiefe bei einer Temperatur von mindestens 14200C gesintert wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen .
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