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Verfahren zum Brennen oder Brennen und Sintern
Nach einem älteren Vorschlag
können Stoffe, wie beispielsweise Kalkstein, Dolomit, Magnesit, Zementrohmehl, Oxyde
und Silikate des Aluminiums, Magnesiums oder anderer erdalkalischer Stoffe, ferner
Bauxit-, Phosphat- und andere Aufschlußmischungen sowie Ton, tonhaltige Stoffe,
z. B.
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Rohschamotte, oder auch feinkörnige Erze, in der Weise gebrannt oder
gebrannt und gesintert werden, daß das zu verarbeitende Gut, zweckmäßig mit Rückgut
gemischt und gekrümelt und auf einer gasdurchlässigen Unterlage aufgeschichtet,
durch Hindurchleiten heißer Gase behandelt wird, wobei die aus der Beschickung abgesaugten
Abgase in m.indestens zwei Teilgasströme zerlegt werden und der heißere Gasanteil
als Rück- bzw. Kreislaufgas erneut durch die Beschickung hindurchgeführt wird. Durch
dieses Vorgehen ergeben sich besondere Vorteile, z. B. die Einsparung von Brennstoff,
ferner die sichere Einhaltung bestimmter Temperaturbereiche für eine beliebige Zeitdauer
sowie die Möglichkeit, gewünschte Temperaturen je nach der Gasführung einzustellen.
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In Abänderung dieses Verfahrens wurde nun gefunden, daß es in vielen
Fällen zweckmäßig ist, an Stelle oder zusammen mit dem Kreislaufgas Frischluft durch
die Beschickung hindurchzuleiten. In dem erwähnten Vorschlag ist zwar gesagt, daß
die bei der Kühlung der Rostbeschickung anfallende erwärmte Kühlluft als Primär-
oder Sekundärluft den Heißgasen zugeführt werden kann, jedoch kommen in der Praxis
auch Fälle vor, in denen die erwärmte Kühlluft mengenmäßig nicht ausreicht,
um
die gewünschte Temperatureinstellung zu bewirken, oder aber es wird in diesem Falle
so gearbeitet, daß man die Kühlung der heißen Rostbeschickung völlig unterläßt,
um infolgedessen die Bandgeschwindigkeit und damit auch die Leistung des Gerätes
steigern zu können. Durch die erfindungsgemäß erfolgende Abänderung des oben geschilderten
Verfahrens lassen sich weitere Vorteile mannigfacher Art erreichen. So ist es z.
B. bei solchen Aufgabemischungen, bei denen die Gefahr des Zusammenschmelzens bzw.
einer Verschlackung der oberen Partien des zu behandelnden Gutes besteht, ohne weiteres
möglich, die Temperatur in jedem Falle so einzustellen, daß diese Nachteile vermieden
werden können. Es ergibt sich dann nur die gewünschte Sinterung, die durch Zusammenfritten
der einzelnen Erzkörner entsteht, ohne daß jedoch die gesamte Oberfläche der Beschickung
verschlackt und dadurch der Durchtritt weiterer Gase erschwert oder sogar unmöglich
gemacht wird.
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Ferner erlaubt die Erfindung in dem Falle, wo man einen Teil oder
das gesamte heißere Abgas als Rücklaufgas verwenden will, normale Gebläse einzusetzen.
Die bisher von der Fachindustrie entwickelten Heißgasgebläse erlauben bekanntlich
lediglich die Förderung von Gasen mit einer nicht höheren Temperatur als etwa 620
C, wobei für die Konstruktion dieser Gebläse besonders warmfeste Stahlsorten benutzt
werden müssen, die diese Apparaturen sehr kostspielig werden lassen. Die Erfindung
ermöglicht es jedoch, wie gesagt, auch normale Gasgebläse für die Förderung des
Rücklaufgases zu verwenden, wobei dem Rücklaufgas so viel Frischluft zugesetzt wird,
daß seine Temperatur vor dem Eintritt in das Gebläse stark heruntergesetzt wird.
Die beweglichen Teile des Gebläses werden somit nicht mehr durch die Temperaturbeanspruchung
in Mitleidenschaft gezogen und können aus normalem Material angefertigt werden.
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Um die durch den Zusatz der notwendigen Frischluft anfallende Abgasmenge
nicht unnötig zu vergrößern, kann man dann beispielsweise beim Kalkbrennen nach
dem Verfahren gemäß der Erfindung einen Teil der Zersetzungswärme durch festen Brennstoff
aufbringen, der mit dem Kalk gemischt aufgegeben wird. Auf diese Weise ergibt sich
eine Mischgasfeuerung, bei der, wie oben ausgeführt, normale Gebläse Verwendung
finden können, während es möglich ist, den Zusatz an festem Brennstoff derart einzustellen,
daß der in der überschüssigen Luft vorhandene Sauerstoff zum Teil oder völlig zur
Verbrennung herangezogen wird.
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Ein weiterer Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung läßt sich
z. B. in den Industriezweigen erzielen, in denen überschüssige Wärme in Form von
beispielsweise Abgasen nicht verwertet wird. Dies ist gelegentlich in Eisenhüttenwerken
der Fall, in denen verhältnismäßig große Mengen an Gichtgas zur Verfügung stehen,
die nicht zur Erzeugung von Strom, Kraft, Koks oder für andere Zwecke des eigenen
Betriebes oder auch für außerhalb benötigt werden. Hier kann man das überschüssige
Gichtgas zur Vorbereitung der Eisenerze durch Sinterung benutzen, wobei sich die
Möglichkeit ergibt, den zur Sinterung der Beschickung erforderlichen festen Brennstoff
mengenmäßig zu verringern oder ganz fortzulassen. Es kann also der für die Sinterung
notwendige Kokszusatz weitgehend verringert und die für die Sinterung notwendige
Wärme durch Gichtgas zugeführt werden. Dieser Arbeitsweise wird im Rahmen des Verfahrens
gemäß der Erfindung eine besondere Bedeutung zugemessen, weshalb die Erfindung in
der weiteren Folge an Hand dieses Beispieles beschrieben sein möge.
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Wie Versuche ergeben haben, gelingt es bei einer Eisenerzmischung,
der man bisher zwecks Sinterung auf einem Sinterband 7 0/o festen Brennstoff zugesetzt
hat, mit einem Zusatz von etwa 2 0/o auszukommen, wenn man ein Gas mit einer Temperatur
von etwa 700 bis 8000 C zuführt. Die verwendete Eisenerzmischung hatte folgende
Zusammensetzung: 560/0 kalkige Minette, 240/o kieselige Minette, 150/0 Gichtstaub,
2,5 O/o Walzenzunder, 2,50/, Dachstaub vom Stahlwerk.
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Bisher wurden für die Zündung auf dem Sinterband 40 m9 Gichtgase
pro Tonne Sinter verbraucht, während sich bei Senkung des Kokszusatzes auf etwa
20/a ein Verbrauch von etwa 400 m3 Gichtgas pro Tonne Sinter ergibt. Es muß also
nach der der Erfindung zugrunde liegenden Arbeitsweise etwa die acht- bis zehnfache
Menge Gichtgas verbrannt werden, wozu eine Zündhaube benutzt werden kann, die etwa
50 bis 6o 0/o der Saugfiäche abdeckt. Hierzu kann man einfach einen verlängerten
Zündofen vorsehen, der in einem durch die Länge der Sintermaschine gegebenen Abstand
je einen normalen Brennersatz enthält, wie es an sich allgemein bei Zündöfen üblich
ist. Durch den Zusatz entsprechender Mengen Frischluft kann der Zündofen so geführt
werden, daß man die für die Sinterung des Erzes zweckmäßigen Temperaturen erhält.
Hierbei ist es zweckmäßig die Temperatur beim Zündbeginn, wie in solchen Fällen
üblich, bei etwa 10000 C zu halten, um die in der Mischung noch vorhandenen 2% Koksgrus
zu zünden. Durch die Regulierung der Gas- und Luftmengen gelingt es dann in Abstimmung
mit dem Unterdruck der Absaugung, eine gewünschte Heißgastemperatur in der Brennhaube
über der Beschickung einzustellen.
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Wurden Heißgastemperaturen von etwa 500 bis 6000 C angewendet, so
ließ sich der Kokszusatz bereits auf 4°lo senken, wobei der erhaltene Sinter eine
normale Beschaffenheit aufwies. Bei Erhöhung der Heißgastemperatur, was durch Verringerung
der zuzusetzenden Frischluftmenge erzielt wurde, konnte der notwendige Kokszusatz
auf 1,5 bis 2 0/o gesenkt werden, und es gelang, einen schwarzgebrannten Sinter
zu erzeugen, bei dem die Bindung der Erzkörner hauptsächlich durch Frittung erfolgt.
Wurde die HeiBgastemperatur noch weiter gesteigert, und zwar dadurch, daß den etwa
200001 C heißen Brennergasen erfindungsgemäß eine bestimmte Frischluftmenge zugesetzt
wurde, so daß sich Mischgastemperaturen von 120001 C ergaben, so konnte der Koks
auch ganz fortgelassen werden. Wie hierbei festgestellt wurde,
läuft
mit der Verringerung des Kokszusatzes eine Erhöhung des Oxydationsgrades parallel,
wie dieser in der Zeitschrift »Stahl und Eisen«, I95I, S.669, beschrieben ist. Dies
ist von Vorteil für die anschließende Verhüttung im Hochofen, da dadurch eine leichtere
Reduzierbarkeit des Möllers erzielt werden kann. Wie die Versuche ergaben, liegen
die optimalen Verhältnisse bei der Sinterung der speziellen Eisenerzmischung bei
einer Heißgastemperatur zwischen etwa 700 bis 8000 C. Es gelingt, den Kokszusatz
um etwa 70°/o zu senken, während der Gasbedarf zur Erzielung der genannten Temperatur
noch verhältnismäßig gering ist. Die Leistung des Bandes läßt sich durch Erhöhung
des Unterdruckes oder auch durch Kalkzusatz bzw. beide Maßnahmen günstig gestalten,
während es ferner, wie oben erwähnt, möglich wird, den Oxydationsgrad des Sinters
zu erhöhen. Verzichtet man auf die Kühlung des Sinters und wirft heiß ab, so läßt
sich hierbei gegenüber einem kalten Abwurf eine weitere Leistungssteigerung erreichen.
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Für die Durchführung des Verfahrens können Sinterpfannen, -töpfe sowie
gerade und runde Sinterapparate benutzt werden.