DE1039235B

DE1039235B - Process for granulating grainy and powdery raw materials

Info

Publication number: DE1039235B
Application number: DEM20670A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Kurt Meyer
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1953-11-04
Filing date: 1953-11-04
Publication date: 1958-09-18

Description

Verfahren zum Granulieren von körnigen und pulverigen Rohstoffen In der Technik gibt es viele Fälle, in denen feinkörnige oder pulverförmige Rohstoffe nicht direkt verwendet werden können, ,sondern vor ihrer eigentlichen Verwendung erst in Granalien oder Pillen übergeführt werden müssen, sei es, um die Verpackung und den Transport zu erleichtern, wie beispielsweise bei der Rußherstellung, sei es, um aus den Granal,ien oder Pillen eine gasdurchlässige Schicht aufbauen zu können. Letzteres ist vor allem der Fall bei der Vorbereitung der Rohstoffe für ihre Weiterbehandlung auf Sinterbändern oder in Sehacht- oder Drehrohröfen. So können z. B. Konzentrate aus der Flotation meist nur nach vorangehendem Granulieren auf dem Sinterband geröstet und/oder gesintert werden, weil ungekrümelte, feinkörnige Rohstoffe sehr rasch oberflächlich zu einer gasdichten Schicht verschmelzen und damit der Durchtritt der Verbrennungsluft oder der Heizgase unmöglich gemacht würde.Process for granulating granular and powdery raw materials In In technology there are many cases in which fine-grained or powdered raw materials cannot be used directly, but before their actual use first have to be converted into granules or pills, be it to the packaging and to facilitate transport, for example in the production of carbon black it in order to be able to build up a gas-permeable layer from the granules, ien or pills. The latter is especially the case when preparing the raw materials for further processing on sintering belts or in Sehacht or rotary kilns. So z. B. Concentrates from the flotation mostly roasted on the sinter belt only after prior granulation and / or sintered, because uncrumbled, fine-grained raw materials quickly become superficial merge into a gas-tight layer and thus the passage of the combustion air or the heating gases would be made impossible.

Die Granulierung erfolgt durch. Bewegen des befeuchteten Gutes in Eyrich-«,#Ii.schern, exzentrisch rotierenden Trommeln, Schnecken auf Schrägtellern od. dgl.The granulation takes place through. Moving the moistened material in Eyrich - «, # Ii.schern, eccentrically rotating drums, snails on inclined plates or the like

Die Anforderungen an die Granalien sind je nach dem Verwendungszweck verschieden. So wird z. B. von Rußgranalien für die Gummiindustrie bei hohem Schüttgewicht eine nicht zu hohe Festigkeit gefordert, um ein müheloses Zerkleinern beim Einarbeiten in den Gummi zu gewährleisten.The requirements for the granules depend on the intended use different. So z. B. of soot granules for the rubber industry with high bulk density A firmness that is not too high is required in order to ensure that it can be crushed effortlessly during incorporation to ensure in the rubber.

Die Erfindung befaßt sich mit der Herstellung von Granalien, die für die Röstung und/oder Sinterung bestimmt sind. Von solchen Granalien wird vor allem verlangt: 1. Kurze Erweichu.ngsdauer während des eigentlichen Sinterprozesses.The invention is concerned with the production of granules that are used for the roasting and / or sintering are determined. Such granules are mainly used requires: 1. Short softening time during the actual sintering process.

2. Feuerbeständigkeit der Granalien bei steigender Erwärmung möglichst bis zum Sinterpunkt.2. Fire resistance of the granules with increasing warming if possible up to the sintering point.

Die erstgenannte Eigenschaft ist im wesentlichen eine Stoffkonstante und deher nur durch entsprechende Veränderung der chemischen Zusammensetzung beeinflußbar. Bei vielen Erzen wird die Erweichungsdauer durch Zusatz von und/oder Einpudern mit Kalk in Form von Ca O, Ca(OH)2 oder Ca C 03 verringert. Hingegen ist die Beständigkeit im Feuer nur indirekt eine Funktion der Zusammensetzung, da sie unter anderem von der Korngröße und der Quellfähigkeit der zu granulierenden Stoffe abhängt. Normalerweise granulieren Pulver um so schlechter, je feinkörniger sie sind und je geringer ihre Duellfähigkeit ist. Man hat daher, vor allem wenn größere Mengen feinkörniger Erze mit geringerer Duellfähigkeit verarbeitet werden, diese vor ihrer Vermischung mit anderen Feinerzen für sich allein vorgranu.liert.The first-mentioned property is essentially a material constant and therefore can only be influenced by changing the chemical composition accordingly. With many ores, the softening time is increased by adding and / or powdering Lime in the form of Ca O, Ca (OH) 2 or Ca C 03 is reduced. On the other hand, there is persistence in fire only indirectly a function of the composition, since it is, among other things, of depends on the grain size and the swellability of the substances to be granulated. Normally granulate powders the worse, the finer-grained they are and the smaller their size Dueling ability is. One has therefore, especially when, larger amounts of fine-grained ores are processed with lower dueling ability, these are processed before they are mixed with other fine ores pre-granulated on its own.

Es war weiterhin bekannt, daß man Granalien von relativ hoher mechanischer Festigkeit erzielen kann, wenn man das gesamte Ausgangsgut vor der Granulierung auf eine Korngröße von unter 88 #t mahlt, wobei etwa 65% des gesamten Gutes auf unter 44 #t zu zermahlen sind. Außerdem ist die Erzielung genügender mechanischer Festigkeit der Granalien bei diesem bekannten Verfahren an eine ganz bestimmte Herstellungsweise gebunden, bei der insbesondere darauf geachtet werden muß, daß in der zur Herstellung der Granalien zu verwendenden Drehtrommel eine dünne gleichmäßige Schicht des angefeuchteten zermahlenen Ausgangsstoffes aufrechterhalten wird. Ob durch dieses Verfahren erhöhte Feuerbeständigkeit erzielt werden kann, ist nicht bekannt.It was also known that granules of relatively high mechanical strength can be obtained Strength can be achieved if you have the entire starting material before granulation grinds to a grain size of less than 88 #t, with about 65% of the total material on are to be ground under 44 #t. In addition, the achievement is more mechanical Strength of the granules in this known process to a very specific production method bound, in which particular care must be taken that in the manufacture the granules to be used rotary drum a thin even layer of the moistened ground raw material is maintained. Whether increased by this procedure Fire resistance can be achieved is not known.

Es wurde nun gefunden, daß die Feuerbeständigkeit der Granalien beträchtlich gesteigert werden kann, wenn ein Teil des zu granulierenden Rohstoffes sehr fein, d. h. auf Korngrößen von unterhalb 80 #t aufgemahlen wird. Dieser gegenüber den bisherigen Erfahrungen mit feinkörnigen Ausgangsmaterialien überraschende Effekt tritt relativ in besonders starkem Maß bei Rohstoffen mit geringer Quellfähigkeit auf. Im allgemeinen wird aber bei einem Zusatz von etwa 45 Teilen feinstgemahlenen zu etwa 55 Teilen unveränderten Gutes ein Optimum erzielt, das sich durch die Erhöhung des feinstgemahlenen Anteils nicht mehr steigern läßt. Der erforderliche Zusatz an feinstgema@hlenem Gut kann weiter dadurch gesenkt werdien, daß der Zusatz erst nach der Anfeuchtung und Vorgranulierung des übrigen Gutes oder noch besser zum Teil vor und zum Teil nach der Befeuchtung und Granulierung des letzteren erfolgt. Im letzteren Fall ist bereits ein Zusatz von 30 Teilen Feingut zu 70 Teilen grobem Korn ausreichend.It has now been found that the fire resistance of the granules can be increased considerably if a part of the raw material to be granulated is very fine, i.e. H. is ground to grain sizes below 80 #t. This effect, which is surprising compared to previous experience with fine-grained starting materials, occurs relatively to a particularly high degree in the case of raw materials with low swellability. In general, however, when about 45 parts of finely ground material are added to about 55 parts of unchanged material, an optimum is achieved which cannot be increased by increasing the finely ground portion. The required addition of finest grain material can be further reduced by adding it only after the moistening and pre-granulation of the remaining material or, even better, partly before and partly after the moistening and granulation of the latter. In the latter case, an addition of 30 parts of fine material to 70 parts of coarse grain is sufficient.

Die Erzielung der Feuerbeständigkeit nach dem Verfahren der Erfindung ist, im Gegensatz zu d#@in bekannten, ausschließlich, mit feinstgemahlenein Gut arbeitenden und der Erzielung hoher mechanischer Festigkeit dienenden Verfahren, nicht an sonstige besondere Verfahrensschritte oder Vorrichtungen gebunden. Es wurde jedoch gefunden, daß die Endgranulierung am besten auf Granuliertellern oder in Rolltrommeln erfolgt, während die Vorgranulierung in Evrich-Mischern oder Schnecken erfolgen kann. Vor der Endgranulierung kann das Rohgut oder Rohgu.tgemisch etwa: feuchter gehalten werden, als es ohne die Nachbehandlung mit Feinstmehl notwendig wäre. Es stellt sich dann nach dem Zusatz des Feinstmehles der richtige Wassergehalt von selbst ein.Achieving fire resistance by the method of the invention is, in contrast to d # @ in well-known, exclusively, with finest ground a good working and achieving high mechanical Serving strength Process, not tied to other special process steps or devices. However, it has been found that the final granulation works best on granulating plates or in roller drums, while the pre-granulation takes place in Evrich mixers or Snails can be made. Before the final granulation, the raw material or raw material mixture for example: be kept more humid than would be necessary without after-treatment with fine flour were. After adding the fine flour, the water content is correct by itself.

Werden mehrere Rohstoffe zusammen granuliert. so wird zweckmäßig für die Feinstmahlung entweder derjenige mit der besten Mahlbarkeit oder der mit der besten Quellflihigkeit ausgewählt. je nachdem, ob die Unterschiede in der Mahl- oder in der Duellfähigkeit der verschiedenen Rohstoffe größer sind.If several raw materials are granulated together. so will be appropriate for the finest grinding either the one with the best grindability or the one with the best swellability selected. depending on whether the differences in the meal or in the duel ability of the various raw materials are greater.

Da das Verfahren vor allem für die Vorbereitung von Rohstoffen für die Sinterung von Bedeutung ist, ist in den folgenden Ausführungsbeispielen nicht nur die Granulierung nach dem geschilderten Verfahren, sondern auch die durch dieses ermöglichte Leistungssteigerung von Sinterapparaten dargestellt. Ausführungsbeispiele 1. 30 Teile Waschberge werden feinst gemahlen (30% Rückstand auf dem 4900er Maschensieb), mit 70 Teilen unbehandelten Waschbergen und 50 Teilen Rückgut - d. h. mit Gut, welches bereits einmal das Sinterband passiert hat - mit einer Korngröße von 0 bis 8 mm vermischt. nach Anfeuchtung im Evrich-Mischer granuliert und die Granalien auf dem Sinterband gesintert. Die Leistung des Sinterbandes beträgt 15 bis 16 t/qm-24 Std.. der erforderliche Unterdruck 400 mm Wassersäule.As the process is mainly used for the preparation of raw materials for the sintering is important, is not in the following embodiments only the granulation according to the process described, but also through this made possible increase in the performance of sintering devices. Embodiments 1. 30 parts wash mountains are finely ground (30% residue on the 4900 mesh sieve), with 70 parts of untreated wash mountains and 50 parts returned goods - d. H. with good which one has already passed the sintering belt once - with a grain size of 0 to 8 mm mixed. granulated after moistening in the Evrich mixer and the granules on the Sintered sintered belt. The output of the sinter belt is 15 to 16 t / qm-24 hours. the required negative pressure 400 mm water column.

2. 50 Teile Waschberge werden feinst gemahlen (30°%0 Rückstand auf dem 4900er Sieb). Davon werden 15 Teile einem Gemisch von 50 Teilen unbehand,elten Waschbergen und 50 Teilen Rückgut (Definition s. Beispiel 1 : 0 bis 8 mm) zugesetzt, das Gemisch nach Anfeuchtung auf dem Schrägteller vorgranuliert und die restlichen 15 Teile Feinstgut vor der Endgrams= lierung zugesetzt. Die Sinterung dieser Granalien auf dein Sinterband erfordert einen Unterdruck von 300 min Wassersäule. Die Leistung des Sinterbandes beträgt 27 t/qm # 24 Styl. Auch eine Erhöhung der Schichtdicke, die bei Verwendung normaler Granalien oder ungranulierter Rohstoffe eine starke Leistungsverminderung bedingt, bewirkt nur einen Abfall der Leistung auf etwa 22 t/qm#24 Std.2. 50 parts of wash mountains are ground extremely finely (30% residue on the 4900 sieve). Of this, 15 parts of a mixture of 50 parts are untreated Wash mountains and 50 parts returned material (definition see example 1: 0 to 8 mm) added, the mixture is pre-granulated after moistening on the inclined plate and the rest 15 parts of finest material added before final milling. The sintering of these granules on your sinter belt requires a vacuum of 300 min water column. The performance of the sintered belt is 27 t / sqm # 24 Styl. An increase in the layer thickness, the strong one when using normal granules or ungranulated raw materials A reduction in performance causes only a drop in performance to around 22 t / sqm # 24 hours

3. Um eine Vergleichsmöglichkeit mit den Beispielen 1 und 2 zu geben, wurden die gleichen Waschberge ohne Granulierung gesintert. 100 Teile Waschberge mit einer Körnung von 0,5 bis 7 mm wurden mit 50 Teilen Rückgut (Definition s. Beispiel 1; 0 bis 8 mm) gemischt. angefeuchtet und gesintert. Die Leistung betrug 10 t/qm#24 Std., der erforderliche Unterdruck 400 mm Wassersäule. Durch Steigerung des Unterdruckes auf 800 mm Wassersäule, d. h. auf das Doppelte, konnte die Leistung des Sinterbandes nur auf 15 t/qm - 24 Std. gesteigert werden.3. To allow comparison with Examples 1 and 2, the same wash mountains were sintered without granulation. 100 parts wash mountains with a grain size of 0.5 to 7 mm were returned with 50 parts (definition see example 1; 0 to 8 mm) mixed. moistened and sintered. The output was 10 t / sqm # 24 Hours, the required negative pressure 400 mm water column. By increasing the negative pressure to 800 mm water column, d. H. doubled the performance of the sinter belt can only be increased to 15 t / sqm - 24 hours.

Der Vorteil des Verfahrens der Erfindung gegenüber den bekannten Verfahren besteht unter anderem einmal in der beim Stand der Technik überraschenden Erhöhung der Feuerbeständigkeit, die eine erhebliche Steigerung der Leistung des Sinterbandes bei der nachfolgenden Behandlung mit sich bringt.The advantage of the method of the invention over the known methods consists, among other things, of the surprising increase in the prior art the fire resistance, which significantly increases the performance of the sintered belt in subsequent treatment.

Wenn nach dem bekannten, allein auf die Erhöhung der mechanischen Festigkeit abgestellten, ausschließlich mit feinstgemahlenem Gut arbeitenden Verfahren zufällig ebenfalls eine Steigerung der Feuerbeständigkeit erzielt worden sein sollte, so besteht demgegenüber doch noch ein Vorteil des Verfahrens der Erfindung darin, daß nur ein Teil des zu granulierenden Ausgangsstoffes gemahlen zu werden braucht. Außerdem ist aber das Verfahren der Erfindung im Gegensatt zu diesem bekannten Verfahren nicht an eine umständliche Arbeitsweise und auch nicht an bestimmte Apparaturen gebunden.If according to the known, solely on increasing the mechanical Strength turned off, working exclusively with finely ground material by chance an increase in fire resistance should also have been achieved, in contrast, there is still an advantage of the method of the invention that only part of the starting material to be granulated needs to be ground. In addition, however, the method of the invention is contrary to this known method not to a cumbersome way of working and not to certain equipment bound.

Claims

PATENT APPROACH: 1. Method of granulating granular and powdery Raw materials in suitable equipment such as Eyrich mixers. Snails. Drums or Inclined plates. especially as preparation for the thermal treatment on sintered belts or in dormant ovens with grinding of the raw materials to less than 0.08 mm, thereby characterized that only 30 to 45% of the raw materials are finely ground and the rest in unchanged grain size is added.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the finely ground part of the coarser components only after they have been moistened. Mixture and Z'orgranulierung is added.

3. The method according to claim 1. thereby characterized in that the addition of the finely ground substance in part before and for Part after moistening, mixing and pre-granulating the coarser parts.

4. The method according to claim 2 and 3, characterized in that the final granulation in special devices, preferably on inclined plates.

5. Procedure according to claim 1 to 4, characterized in that during the granulation different Raw materials the raw material is finely ground with the easiest grindability.

6. The method according to claim 1 to 4, characterized in that in the granulation of various raw materials, the raw material with the best swellability is finely ground. Documents considered: U.S. Patent 1r. 2 411 873: Stahl und Eisen, 1950, pp. 765 to 767.