CH226053A - Verfahren zur Sinterung von feinkörnigen Ausgangsstoffen. - Google Patents

Description

  Verfahren zur     Sinterung    von feinkörnigen Ausgangsstoffen.    Um feinkörnig, insbesondere pulverför  mig anfallende Erzeugnisse, wie     Erzabrieb,          Kiesabbrände    und ähnliche, in einen für die  Weiterverarbeitung, beispielsweise in Hoch-,  Schacht-, Glühöfen usw., geeigneten Zustand  überzuführen, müssen sie einer     Sinterung     unterworfen werden. Dies geschieht, wie be  kannt, vorzugsweise durch Erhitzen des Aus  gangsstoffes mit Hilfe von zugemischtem,  gekörnten und zur Entzündung gebrachten  Koks. Das Verfahren der     Saugzugsinterung     hat sich dabei als besonders vorteilhaft er  wiesen.

   In     Staubform.    vorliegende Ausgangs  stoffe sind jedoch wegen ihrer unzureichen  den Gasdurchlässigkeit nicht ohne weiteres  für diese Form der     Sinterung    geeignet. Sie  müssen vielmehr, wie ebenfalls     bekannt,    zu  vor durch besondere Verfahrensmassnahmen  zu körnigen     bezw.    kugeligen Gebilden ver  formt werden. Der gekörnte Ausgangsstoff  wird mit ebenfalls gekörntem     Koks    ver  mischt. Erst jetzt besitzt das Gemisch eine    für die     Saugzugsinterung    genügend hohe  Gasdurchlässigkeit.

   Da einerseits in der     Sin-          termisehung    eine durchgängige     Berührung     der Brennstoffteilchen nicht zu     erreichen    ist       und    anderseits der     Brennstoff        in.        körniger          Form    vorliegt, geht die Verbrennung und die  damit     einhergehende        Wärmeentwicklung    nur       verhältnismässig    langsam vonstatten.

   Die für  die Erhitzung des zu     sinternden    Gutes erfor  derliche Brennstoffmenge     muss,    demzufolge       verhältnismässig    hoch bemessen werden. Eine  schnelle und vor allem     kurzzeitige    Erhitzung  auf     Sintertemperatur    ist aber erwünscht,  wenn ein weitgehendes     Erweichen    oder gar  teilweises Schmelzen     des    zu     ,sinternden    Stof  fes vermieden werden muss, weil sonst in vie  len Fällen nachteilige chemische Umsetzun  gen im erweichenden Einsatzstoff stattfin  den,

   wie beispielsweise die     Bildung    von  schwer reduzierbaren Silikaten oder bei der       Sinterung    von     Phosphoriten    die     Reduktion     der Phosphate zu Phosphor     unter    teilweiser           Verflüchtiblung    des letzteren.     Anderseits    ist  bei den bekannten Verfahren zwecks Errei  chung genügender     Festigkeit    der     Sinter-          erzeugnisse    eine mehr oder weniger weit  gehende Erweichung des zu sinternden Stof  fes nicht zu umgehen.  



  Die vorliegende Erfindung betrifft nun  ein     Sinterverfahren    für feinkörnige,     vorzugs-          iveise    staubförmige oder in pulveriger Form  vorliegende Stoffe, wobei die vorstehend er  örterten Nachteile vermieden     -,verden    können.  



  Gemäss Erfindung wird der Ausgangs  stoff, gegebenenfalls unter Zusatz von die  Plastizität erhöhenden Bindemitteln, zu  nächst zu kugelförmigen Körpern verformt,  worauf die Körper durch Aufbringen von  feingemahlenem festen Brennstoff mit einer  Brennstoffumhüllung versehen werden, woran  anschliessend eine     Sinterung    der Körper er  folgt.  



  Das Verfahren kann beispielsweise wie  folgt ausgeführt werden:  Das zu kugelförmigen Gebilden von vor  zugsweise Erbsen- bis     Walnussgrösse    ver  arbeitete Ausgangsgut wird mit     feinge-          gemahlenem    Brennstoff, beispielsweise Koks,       bestäubt,    so     da-ss    die Kugeln     allseitig    von  einer dünnen gleichmässigen Brennstoff  schicht überzogen werden. Die auf diese  Weise mit einem Brennstoffmantel über  zogenen vorgeformten     Körper    werden nun  dem an sich bekannten     Saugzugsinterver-          fahren    unterworfen.

   Dabei erfolgt die Ver  brennung der Brennstoffhülle auf der Kugel  oberfläche sehr     schnell    und     gleiehförmig.     Die Folge davon ist eine rasche Erhitzung  der Kugeloberfläche auf     Sintertemperatur.     Die erzeugte Wärme genügt zur Ausbildung  einer reib- und     stossfesten    Schale, sie reicht  aber nicht aus, auch das Innere der Kugel  zum Erweichen zu bringen. Dies hat den  grossen Vorteil,     dass    das in die durch leichte       Sinterung        erhärtete    Schale eingebettete, nicht  auf     Erweichungstemperatur    erhitzte Aus  gangsgut keine nachteilige     chemisehe    Ver  änderung erfährt.

   Diese     Arbeitsweisse    ist wei  terhin insofern mit einem technischen Fort  schritt verbunden, als für die     Sinterung            gegenüber    den bekannten Verfahren erheb  lich - bis zu<B>50%</B> - geringere Mengen an  Brennstoff für die Gewichtseinheit des zu  sinternden Stoffes erforderlich sind. Die  schnelle     Verbrennung    der Brennstoffhülle  erbringt ausserdem gegenüber den bekannten       Sinterverfahren    den Vorteil eines grösseren  Durchsatzes auf der gleichen     Sinterrost-          fläche.     



  Beispielsweise müssen einem feinpulverig  anfallenden     Phosporitkonzentrat        zweeks    Er  reichung genügend hoher Festigkeit beim  Sintern     naeh    den     bekannten    Verfahren etwa       10%        Koks    in körniger Form zugesetzt wer  den.     Während    der     Sinterung    ist eine     Ver-          flüclitio,-ung    von durch Reduktion entstande  nem Phosphor in Höhe von 3-4% des in  dem Einsatzgut vorhandenen nicht zu ver  meiden.

   Wird die Verfestigung desselben       Phosphorits    gemäss dem vorliegenden Ver  fahren durchgeführt, so genügt die Anwen  dung von etwa 5     %        Koks.    Dabei erfolgt die  Verbrennung der Brennstoffhülle so schnell  und mit so hoher     örtlicher    Wärmeentwick  lung, dass die     Oberflächensinterung    der vor  geformten     Phosphoritkugeln    in ,so kurzer  Zeit erfolgt, dass weder eine Reduktion des       Phosphorits    noch ein u Verflüchtigung von       Phosphor    eintritt.  



  Es steht anderseits nichts im Wege, das  vorliegende Verfahren so auszugestalten, dass  ausser der Randzone auch eine mehr oder  weniger     weitgehende        Sinterung    der darunter       gelegenen        Formkörperbestandteile    eintritt.  Dies kann durch Anwendung einer höheren  Brennstoffmenge erreicht werden, die durch  einen     Vorversucli    ermittelt wird.  



  Das     Verfahren    gemäss Erfindung ist in  einfacher Weise durchführbar. Beispiels  weise wird     der    feinkörnige oder pulverför  mige     Ausgangsstoff,    gegebenenfalls unter  Zusatz     eines,    bei der     Weiterverarbeitung     nicht störenden Bindemittels, wie Tonmilch,       zweckmässig    in einer     Mischsehnecke,    so weit  mit Nasser     angefeuelitet,    dass eine     pla-          stischc        31as@os    entsteht.

   Diese wird dann  durch ein     Lochsieb,        beispielsweise    unter Zu  hilfenahme eines an     sich    bekannten Ton-           rasplers    oder einer mit     durchlöcherter        Mund-          stückplatte        versehenen        Ziegelpresse,    gedrückt,  wobei vorzugsweise     erbsen-    bis     walnussgrosse,     gegebenenfalls auch umfangreichere Bruch  stücke anfallen. Die Bruchstücke werden  dann, zweckmässig durch rollende     Bewegung,     in Kugelform übergeführt.

   Dabei wird vor  zugsweise so vorgegangen, dass die Bruch  stücke in den     obern    Teil einer     geneigt    ange  ordneten, sich drehenden Trommel einge  führt werden. Durch -die rollende     Bewegung     in der letzteren gehen die Bruchstücke in die  Kugelform über. Auf die kugelförmigen Ge  bilde wird dann beispielsweise durch Auf  stäuben von feingemahlenem     Koks    eine ,  dünne, nur Bruchteile eines     Millimeters    be  tragende, genügend haftfähige Brennstoff  hülle aufgebracht.

   Das so     vorbereitete    Kugel  laufwerk wird dann nach Zündung des  Brennstoffes an einer Stelle einer     Sinterbe-          handlung,    zweckmässig auf     einem    an sich be  kannten     Saugzugsinterapparat,    unterworfen.  Auf diesem entsteht     ein.        Sinterkuchen    von  locker     aneinandergefritteten    Kugeln, der  beim Stürzen leicht auseinanderfällt. Eines  bei den bekannten Verfahren üblichen Bre  chers zur     Zerkleinerung    .des     Sinterkuchens     bedarf es nicht.  



  Es steht nichts im Wege, nach dem Ver  fahren gemäss Erfindung auch ,schlammartig  anfallendes Gut, beispielsweise einen feuch  ten Filterkuchen, zu verarbeiten. Es ist in  diesem Falle zweckmässig, den     Ausgangsstoff     vor der Verarbeitung zu plastischen Bruch  stücken mit einem die Plastizität begünsti  genden, bei .der     späteren    Verarbeitung je  doch nicht störenden Zusatz zu versehen.

    Dieser Zusatz     kann,    gegebenenfalls auch aus  getrocknetem,     pulverförmigem    Filterschlamm  selbst     bestehen.       <I>Ausführungsbeispiel:</I>  100 Gewichtsteile     pulverförmiges.        Apa-          titkonzentrat    von der Korngrösse von etwa  0,1 mm und darunter werden mit etwa 15  Gewichtsteilen einer<B>30%</B> Festsubstanz ent  haltenden Tonmilch in einem an sich be  kannten     Tonraspler        verteigt    und mit Hilfe    einer Lochplatte verformt.

   Die etwa in Erb  sengrösse anfallenden     plastischen    Formstücke  werden in das obere Ende     einer    leicht ge  neigt angeordneten, sieh um ihre Längsachse  drehenden Trommel gegeben und in dieser       unter    langsamem     Abwärtsgleiten    zu an  nähernd     kugelförmigen    Gebilden verformt.

    Am Ende der Drehtrommel wird den Kugeln       Kokstaub    in solchen Mengen zugeführt, dass  sich auf ihnen eine gleichmässig dünne,     ,zu-          sammenhängende    Brennstoffhülle     ausbildet.     Die .so vorbereiteten     Apatitkugeln    werden in       bekannter    Weise auf einem     Saugzugsinter-          band    an der Oberfläche     versintert.    Die das  Band     verlassenden    Kugeln sind reib- und  ,stossfest     und    bestehen     aus    einem unveränder  ten     Kern,

      der von einer     gesinteiten,    festen  Hülle umgeben ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Sinterung von feinkörni gen Ausgangsstoffen unter Zusatz von festem Brennstoff, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsstoff zunächst zu kugel förmigen Körpern verformt wird, worauf die Körper durch Aufbringen von feingemahle nem festen Brennstoff mit einer Brennstoff umhüllung versehen werden, woran anschlie ssend eine Sinterung der Körper erfolgt. UNTERANSPRüCEE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Sinterung durch Aufbringen einer dünnen Brennstoff schicht auf -die Formkörper auf die Ober fläche der Formkörper beschränkt wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kugelförmigen, der Sinterung zu un terwerfenden Körper in Erbsen- bis Wal nussgrösse hergestellt werden.

   Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung der kugelförmigen, zu sinternden Körper in einem zweistufigen Verfahrensgang erfolgt. 4. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 3, dadurch ge- kennzeichnet, dass der zu verformende Roh stoff unter Zusatz von Wasser zunächst durch ein mit Durchtrittsöffnungen ver- sehenes Formungsorgan gedrückt wird, wor auf die dabei anfallenden Bruchstücke einer rollenden Bewegung unterworfen werden. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 3 und 4, dadurch ge kennzeichnet, dass als Formungsorgan eine Siebplatte verwendet wird. 6. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 3-5, dadurch ge kennzeichnet, dass der Ausgangsstoff in pul veriger Form verwendet wird. 7. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 3-5, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Formung des Aus gangsstoffes unter Verwendung von die Pla stizität erhöhenden Bindemitteln erfolgt. B.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass durch Anwen dung höherer, mit Hilfe eines Vorversuches ermittelten Brennstoffmengen eine nicht nur auf die Oberfläche der Formkörper sich er streckende Sinterung erreicht wird. 9. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch B. dadurch gekennzeichnet, dass eine vollständige Sinterung der Form körper erreicht wird.