NO177633B - Framgangsmåte for framstilling av sinterdolomitt - Google Patents

Description

Oppfinnelsen gjelder en framgangsmåte for framstilling av sinterdolomitt, idet det overveiende karbonatiske råmateriale blir malt, presset til briketter og deretter sintret.

Bakgrunn.

Sinterdolomitt tjener som ildfast grunnmateriale for tilvirkning av basiske ildfaste steiner. For høyverdige ildfaste steiner blir det stilt som vesentlig krav til sinteren som skal brukes, at den har lav forurensning av fremmedoksider (< 3,5%) og høy tetthet (råtetthet > 3,15 g/cm<3>). Framgangsmåten fra AT-PS 66.278, for brenning av foravsuret magnesitt i en rotasjonsovn, gir en sinter som er meget uensartet med hensyn til brenningsgrad og lar seg ikke utnytte for sintring av dolomitt med de nevnte krav.

Med utgangspunkt i en rådolomitt-grus med kornstørrelse mellom ca. 6 og ca. 30 mm kan det ved tilsvarende høye temperaturer over 2000°C oppnås en råtetthet på sinterdolomitten på ca. 3,20 g/cm<3> ved en forurensning av fremmedoksyder < 3,5%. Vanskelig sintrerbart råmateriale blir, som beskrevet i DE-PS 3.118.481, bare avsuret i en første brenning, viderebehandlet og gjort mer kompakt etter den første ovnsgjennomgangen og deretter sintret i en andre ovnsgjennomgang. Energiforbruket er forholdsvis stort pga. de nødvendige høye temperaturene henholdsvis pga. brenningen i to trinn.

Ved behandlingen av rådolomitt-grus oppstår ikke ubetydelige mengder rådolomitt- . sand med kornstørrelser < 6mm. En sammenpressing av denne tvangsvis dannete komstørrelsen er ikke mulig ved direkte behandling. En ytterligere reduksjon av den nedre komgrensen for grus-massen er ikke mulig, pga. den ellers sterkt stigende strømningsmotstanden ved påslag mot den Lepol-rista, som på vanlig måte er koblet foran rotasjonsovnen, f.eks. som beskrevet i DE-AS 1.646.918.

Dessuten oppstår vetl avstøvingen av ovnsanlegget findelt, overveiende oksidisk filterstøv med en øvre begrensning av kornspektret ved 0,5 mm. Det oksidiske filterstøvet lar seg riktignok brikettere og sintre, men de oppnåbare råtetthetene til dolomitt-brikettene er med < 3,10 g/cm<3> for lave.

Disse restene ved de hittil vanlige tilvirkningene av sinterdolomitt av rådolomitt-grus i en rotasjonsovn må derfor brukes på annen måte og delvis også deponeres.

Fra DE patentskrift 28 19 038 og US patentskrift 4 626 198 er det kjent å framstille sintret materiale av eksempelvis dolomitt. Ifølge begge disse skriftene blir imidlertid det oppmalte råmaterialet brikettert ved høy temperatur, et prosesstrinn som er uaktuelt i den foreliggende sammenheng.

DE utlegningsskrift 10 78 926 anvender et separat påført "sinterbeskyttelsesjikt". Denne teknikken er uegnet av to årsaker: for det første medfører framgangsmåten et ekstra unødvendig prosesstrinn for å unngå nedbrytning av brikettene, og for det andre kan flussmildet fra et kjemisk synspunkt være uegnet i mange anvendelser.

Fra DE-OS 32.09.836 er det kjent å tilsette malt rådolomitt forskjellige stoffer, å brikettere den og avsyre og sintre den i en sjaktovn. Dermed blir det riktignok mulig å tilsette bevisst sintringshjelpemiddel og oppnå høyverdig sinterdolomitt i en enkelt gjennomgang gjennom sjaktovnen. Denne framgangsmåten er imidlertid begrenset til sjaktovner, fordi brikettene, i det temperaturområdet hvori avsyringen skjer, har en høy porøsitet, som kan utgjøre inntil 60% og av den grunn bare lav styrke. I en rotasjonsovn ("dreierørsovn") med sin høyere mekaniske (slipende) påkjenninger sammenlignet med sjaktovnen, har det hittil ikke vært mulig å brenne briketter av overveiende karbonatisk råmateriale, fordi de ble ødelagt.

Selv om en, slik det er foreslått i DE-OS 25.53.001 for finmalt råmateriale som er behandlet ved flotasjon, øker pressetrykket for å danne faste stykker, er det ikke mulig ved dolomitt å oppnå råtettheter større enn 3,2 g/cm3 Også framgangsmåten for framstilling av brikettsinter i DE-PS 3.118.481 kan ikke gjennomføres uten tilsetning til rådolomitten.

Formål.

Oppfinnelsens hovedformål er derfor å øke brikettens styrke før tilsettingen til rotasjonsovnen så mye, at den innledningsvis beskrevne framgangsmåten kan gjennomføres i en rotasjonsovn ved en temperatur på opptil 2000°C og at det kan oppnås en brikett-sinterdolomitt med råtettheter > 3,20g/cm<3> ved forurensninger av fremmedoksider < 3,5%.

Oppfinnelsen.

Dette formål oppnås ved å gå fram som angitt i den karakteriserende del av patentkrav 1. Ytterligere fordelaktige trekk framgår av de tilhørende uselvstendige krav.

Råmaterialet blir oppmalt så fint at andelen av korn med en komstørrelse mindre enn 0,09 mm utgjør mer enn 70%. Dermed blir det oppnådd en homogenisering av råmaterialet og en høy råtetthet på sinterbriketten.

Dessuten blir brikettene forut for tilsetningen til rotasjonsovnen oppvarmet til en temperatur på minst 1000°C, altså minst 100°C over den temperatur som er nødvendig for fullstendig avsuring av kalsiumkarbonatet. Dermed blir det også ved bruk av overveiende karbonatisk råmateriale oppnådd en tilstrekkelig styrke på brikettene, slik at disse praktisk talt ikke blir ødelagt i rotasjonsovnen.

Som råmateriale kan det brukes rådolomitt eller en blanding av rådolomitt med råmagnesitt og/eller kalkstein. Dermed blir det mulig å foreta en forandring av MgO-CaO- forholdet avhengig av tilsiktet bruksområdet. Råmaterialet kan også tilsettes tilsetningsstoffer av oksider og/eller hydroksider av kalsium og/eller magnesium som bindemiddel. Som tilsetning kan det også brukes oksidisk filterstøv.

Det er særlig fordelaktig å male alle bestanddelene i råmaterialet sammen. Det er nemlig funnet, at ved felles maling kan det oppnås en høyere tetthet, enn ved adskilt maling og etterfølgende blanding av bestanddelene.

En fordelaktig utforming av oppfinnelsen kan bestå i at rådolomitt-sand med komstørrelse < 6 mm blir blandet med oksidisk filterstøv og finmalt under ett. Dermed blir det mulig å utnytte restene av den hittil vanlige tilvirkningen av sinterdolomitt av rådolomitt-grus i en rotasjonsovn, til tilvirkning av et høyverdig brikett-sinterdolomitt.

Med framgangsmåten i samsvar med oppfinnelsen blir det dessuten mulig å bruke som råstoff utelukkende finmalte råmaterialer i et rotasjonsovn-anlegg.

Den økonomiske fordelen ved tilvirkningen av brikett-sinterdolomitt i et slikt anlegg ligger helt generelt i, at anlegget tillater en betydelig større kapasitet pr ovnsenhet sammenlignet med sjaktovner, hvor kapasiteten er begrenset. Fordelen ved det lavere spesifike energiforbruket til sjaktovnen blir dermed overkompensert.

Oppfinnelsen er nedenfor beskrevet ved hjelp av et eksempel på felles bearbeidele av grus og finmalte råmaterialer som er presset til briketter.

Eksempel.

Ovnsanlegget besto av en ca. 110 m lang, svakt skråstilt rotasjonsovn med en diameter på ca. 4,4 mm, som var forankoblet ei Lepol-rist for avsyring av råsteinen. Etter ovnen var det koblet en såkalt "skyveristkjøler". Fyringen skjedde med en blanding av brunkull- og steinkullstøv. I ovnen ble det oppnådd temperaturer fra 1800 til 2000°C. De varme forbrenningsgassene som forlot ovnen ble sugd av avgassvifter som var etterkoblet elektrofilter, nedenfra igjennom massen på Lepol-rista. Ved utløpet fra rista - like før tilsetningen til ovnen - ble det oppnådd en massetemperatur opptil 1300°C ved bruk av tileggsvarming, slik at avsyringen av råmaterialet ble praktisk talt avsluttet. Massen som ble avsatt på Lepol-rista hadde en komstørrelse fra 6 - 32 mm. Målt ved et vanlig driftspunkt utgjorde kapasiteten for grus 60 t/h, hvilket tilsvarer en sintringsytelse på ca. 30 t/h.

Råmaterialet hadde følgende karakteristiske sammensetning (massedeler i prosent av det glødningstapfrie materialet):

Glødningstapet var ved rådolomitt-sand og oksidisk filterstøv meget forskjellig. Ved karbonatisk rådolomitt-sand var det, pga. det høye C02- innholdet ca. 47% og ved oksidisk filterstøv pga. det høye restinnholdet av C02og H20 ca. 10%.

I samsvar med framgangsmåten ble i det første trinnet rådolomitt-sand og oksidisk filterstøv malt sammen i ei valsemølle. Mengdeforholdet utgjorde 10-40 deler filterstøv til 90-60 deler dolomittsand, fortrinnsvis 40 deler oksidisk filterstøv og 70 deler dolomittsand. Etter den felles oppmalingen utgjorde andelen av kom med en komstørrelse < 0,09 mm i blandingen minst 75 %.

Blandingen ble i et andre framgangsmåtetrinn brikettert i ei brikettpresse med et kretsløp for den avsiktete restmassen under 10 mm. Nettoytelsen for ei presse lå på ca. 10 tonn råbriketter pr. time. Brikettene hadde puteform med et volum på ca. 10 cm3

Det tredje framgangsmåtetrinnet omfattet avsyring og sintring. I dette ble brikettene over hensiktsmessige transportbaner tilført jevnt til Lepol-rista til et anlegg med roterende ovn. I området på rista ble brikettene oppvarmet til over 1200°C. De ble da avsyret og styrken hevet så mye at de ikke ble ødelagt i den etterfølgende ovnen. Sinterbrenningen i ovnen skjedde ved temperaturer på ca. 2000°C.

Brikett-sinterdolomitt som ble tilvirket på denne måten - utført samtidig med sinterdolomitt av rådolomitt-grus - hadde en utgangstetthet på 3,28 g/cm<3> ved forurensninger av fremmedoksider på 2,5% (masseandeler) og en porøsitet på 4,2%

(volumdeler).

Claims (6)

1. Framgangsmåte for tilvirkning av sinterdolomitt, hvor det hovedsakelig karbonatiske råmaterialet blir malt, presset til briketter og deretter sintret, karakterisert ved at a) råmaterialet blir malt slik at kornandelen med komstørrelse <0,09 mm utgjør mer enn 70%, b) det malte råmaterialet bearbeides til briketter, c) brikettene tilføres et avsyringsaggregat og oppvarmes slitasjeskånsomt til en temperatur på minst 1000°C, og d) de varmebehandlete brikettene tilføres en roterende ovn.

2. Framgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det som råmateriale anvendes rådolomitt eller en blanding av rådolomitt med råmagnesitt og/eller kalkstein.

3. Framgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at råmaterialet tilsettes tilsetninger av oksider og/eller hydroksider av kalsium og/eller av magnesium.

4. Framgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at det som tilsetningsstoff anvendes oksidisk filterstøv.

5. Framgangsmåte ifølge et av kravene 1 til 4, karakterisert ved at alle bestanddelene til råmaterialet males sammen.

6. Framgangsmåte ifølge et av kravene 1-5, karakterisert ved at rådolomitt-sand med komstørrelse < 6 mm blir blandet med oksidisk filterstøv og finmalt under ett.