DE2461921A1

DE2461921A1 - Sintermaterial mit einer geringeren stickstoffoxidemission in den abgasen und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE2461921A1
Application number: DE19742461921
Authority: DE
Inventors: Tsuneo Enokido; Yukihiro Hida; Kaoru Ito; Minoru Sasaki
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1973-12-31
Filing date: 1974-12-31
Publication date: 1975-07-10
Also published as: FR2256252B1; NL7417020A; DE2461921B2; DE2461921C3; IT1026214B; US4001007A; FR2256252A1

Description

Sintermaterial mit einer geringeren Stickstoffoxidemission in den Abgasen und Verfahren zu dessen Her-

stellung

Die Erfindung betrifft ein Sintermaterial mit einer geringeren Stickstoffoxidemission in den Abgasen und ein Verfahren zu dessen Herstellung. .

G-esintertes Erz ist ein unerlässliches Ausgangsmaterial für die Eisenherstellung bei der Massenproduktion von Roheisen guter Qualität in einem grossen Hochofen. Ein derartiges Erz kann durch Vermischen von gepulverten Erzen, Kalkstein, Koks oder (gesintertem) Rückführerz hergestellt werden, wobei man den Koks in dem Gemisch verbrennen lässt und das Gemisch durch die Verbrennungswärme sintert. Die Abgase aus dem Sintervorgang enthalten dabei NO oder verschiedene Stickstoffoxide. Dieses NO stellt den Hauptbestandteil des photochemischen

Smogs dar. Es ist daher ein schwerwiegendes Problem, die Emission von NO aus Gründen des Umweltschutzes zu verhindern.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Sintermaterials, das die Emission von Ν0_χ verhindert, ohne dass .hierbei eine grosse Veränderung der üblichen Verfahrensweise und der üblichen Vorrichtung zum Sintern erforderlich ist.

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Es sind bereits zwei Verfahren bekannt, durch welche die NO -Emission in die Atmosphäre verringert werden soll. Bei dem einen Verfahren wird das N0„ durch physikalische oder chemische Behandlung in eine andere Verbindung überführt und bei dein anderen Verfahren wird die Emission von NO so weit wie möglich verhindert. Bei dem letztgenannten Verfahren gibt es zwei Möglichkeiten, nämlich das Verfahren abzuändern oder zu verbessern oder die Zusammensetzung des Materials abzuändern,

i Erfindungsgemäss soll die Emission von NO durch die Struktur i des zum Sintern angewendeten Materials verhindert werden.

Falls man bei einem typischen herkömmlichen Material, wie es in Tabelle I aufgeführt ist, den Feuchtigkeitsgehalt so einstellt, dass ein übliches Material aus agglomerierten Teilchen bzw. ein Pseudogranulat entsteht und jedes Teilchen von dem anhaftenden Pulver befreit, um so eine Makrostruktur der Kernteilchen und der Korngrössenverteilung zu erzielen, so kann man die agglomerierten Teilchen in einen S-Typ, C-Typ und P-Typ einteilen, je nach den Bedingungen für die vorhandenen Koksteilchen:

S-Typ: Koksteilchen mit einem Durchmesser von wenigstens 1 mm bilden die Kerne, und die äussere Schicht besteht aus fein pulverisierten Substanzen mit einer Korngrösse von nicht mehr als 1 mm, wie z,B. pulverförmige Eisenerze, pulverförmiger Koks und pulverförmiger Kalkstein,

C-Typ: Das Sintermaterial (z.B. Eisenerz, Rückführerz, KaIk- !stein), mit Ausnahme von Koks, mit einer Korngrösse von wenigjstens 1 mm bildet den Kern und fein pulverisiertes Material ,mit einer Korngrösse von nicht mehr als 1 mm bildet die äussere iSchicht,

IP-Typ: Agglomerierte Teilchen aus pulverförmigem Eisenerz, pulverförmigem Koks, pulverförmigem Kalkstein etc., ohne Kerne, die nur eine geringe Festigkeit aufweisen.

509828/0675 ./. 5

Tabelle I

Άί schvertaMltnis

Verteilung der Teilehengrösse,

10-5

-3

-2

-1

-0,5

-0,25

-0,125

0,125-

durcii- ■

schnitt-

liche

Teilchen

grösse

Eisenerz

58,8

6,8

11,9

8,4

14,9

14,0

12,0

0,5

11,5

1,62

rückgeführ
tes E

50,5

11,8

42,5

16,6

13,0

6,8

3,5

2,6

3,2

3,27

!Koks

3,1

3,4

12,2

10,0

17,2

16,4

13,4

11,4

16,0

1,46

Kalkstein

7,6

0,3

4,9

21,1

29,1

20,9

10,0

5,2

8,5

1,40

gemisch
tes
Material

100,0

7,7

20,7

11,9

15,5

12,4

13,6

8,9

2,09

Darüberhinaus weisen der S-Typ, O-Typ und P-Typ eine gewisse Ähnlichkeit zur Teilchengrösse der agglomerierten Teilehen auf, deren Teilchengrössenverteilung in Tab.elle II aufgeführt ist, woraus sich ergibt, dass die agglomerierten Teilchen mit einer ; Teilchengrösse von wenigstens 2 mm aus dem S-Typ und dem O-Typ und die agglomerierten Teilchen mit einer Srösse von nicht mehr als 1 mm aus dem P-Typ bestehen.

Tabelle II

Teilchengrösse,	mm	Anteil in #	Zuordnung der Formen der agglo merierten Teilchen
10-4,76		18,3	S-Typ, O-Typ
4,76-2		44,9.	P-Tvo + C-TvO (^scnwieriS zu r iyp + υ lyp unterscheiden)
2-1		21,1

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Tabelle II (Fortsetzung)

Teilchengrösse, mm	Anteil in #	Zuordnung der Formen der agglo merierten Teilchen
1 - 0,5	10,4	P-Typ
0,5 - 0,25	4,2
0,25 -	1,1

[Eine Untersuchung der agglomerierten Teilchen mit einer Teilchen-^: grösse von wenigstens 2 mm, bei denen die Art der Kernteilchen : klar ist, ergab, dass die Teilchen mit einer Teilchengrösse von
wenigstens 1 mm die Kernteilchen in dem Material darstellen und
die Teilchen mit einer Grösse von nicht mehr als 1 mm die äussere

!Schicht darstellen, wie dies aus Tabelle 3 ersichtlich ist.
!Falls man daher das übliche, zum Sintern verwendete Material, das

aus den typischen, in Tabelle 1 aufgeführten Materialien besteht,| in die agglomerierten Teilchen des S-, G- und P-Typs aufteilt und; den Anteil des vorhandenen Kokses berücksichtigt, so erhält man j die in Tabelle 4 aufgeführte prozentuale Verteilung.

Tabelle III

Teilchengrösse der agglomerierten Teilchen	Eisen erz	10-4	,76 mm	4,76-2,0 mm
Art der Kerne		Rückge führtes Erz	gesamte Kern teilchen	gesamte Kern teilchen
1 - 0,5 mm	29,7	4,1/*	4,0?έ	0, OJ*
0,5-0,149	14,5	30,9	30,5	28,4
ι 0,149-0,105	14,9	14,7	15,4

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- 5 Tabelle III (PortSetzung)

Teilchengrösse der agglomerierten Teilchen	Eisen erz	10 - 4,76 mm	gesamte Kern teilchen	4,76-2,0 mm
Art der Kerne	14,6	Rückge führtes Erz	14,2	gesamte Kern teilchen
0,105-0,063	10,0	14,0	9,8	18,7
0,063-0,044	27,5	9,7	26,8	11,9-
0,044 -	24,5	25,6

Tabelle IY

S-Typ	O-Typ	P-Typ
44,2^₀	33,2^	22,6#

Die !Bedingungen für die Emission von N0„ bei der Herstellung von üblichem gesinterten Erz unter Verwendung der oben beschriebenen typischen Materialien oder die Menge des emittierten Ν0_χ und der Anteil des umgewandelten Ν0_χ ( ^B in dem Koksmaterial, der in NO umgewandelt wurde) bei einer üblichen Sintervorrich- ;tung sind in Tabelle V aufgeführt:
^! Tabelle V

Menge des hergestellten Sinterprodukts, to/Std»

verwendeter
Koks,kg/tο

emittiertes *

_x m⁵/Std.

Umwandlung in

nr NO/to Sinterprodukt

Anlage A

739,5

47,3

226,1

40,4

0,3057

Anlage B

425,4

56,8

147,3

38,1

0,3462

Hierin ist das durch die Verbrennung in dem Verbrennungsofen und Heizofen gebildete N0__ nicht einbezogen.

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Bei der Herstellung des gesinterten Erzes lässt man den Koks, der eines der Ausgangsmaterialien darstellt, verbrennen, wobei das gepulverte Erz etc. durch die erzeugte Temperatur in der Grössenordnung von 1400⁰G gesintert wird.

Die Stickoxidbildung lässt sich hierbei entweder durch die Umsetzung des Nq in der Luft bei hoher Temperatur mit Op oder durch Oxidation des Stickstoffs in dem Koks, welcher gewöhnlich einen Stickstoffgehalt in der GrÖssenordnung von 1$ aufweist, erklären. Die Analyse des Abgases aus dem Sintervorgang ergab, dass mehr als 95$ des NO in Form von NO vorlagen, selbst wenn

«X·

die Messung im Schornstein vorgenommen wurde. Hieraus folgt, dass das unmittelbar bei der Verbrennung von Koks gebildete Stickoxid beinahe vollständig aus NO besteht. Untersuchungen im Rahmen der Erfindung bestätigten, dass das während der Herstellung des gesinterten Erzes gebildete NO aus sogenanntem "Brennstoff-NO" besteht, welches durch Umwandlung des in dem Koks enthaltenen Stickstoffs entstanden ist.

Der Mechanismus der Bildung des Brennstoff-NO verläuft auf folgende Weise: Der Stickstoff in dem Koks, welcher das Ausgangsmaterial für die Bildung des Brennstoff-NO darstellt, wird durch thermische Zersetzung in atomaren Stickstoff (N*) überführt und dann gemäss den folgenden Umsetzungen in NO oder Np ^!

überführt: . ι

N* + N* —^ N₂ (1) !

N* + 2"O₂-^ NO (2)

Ein Teil des so gebildeten NO wird gemäss der folgenden Formelgleichung durch CO zu Np reduziert: ;

2 NO + 2 00—» 2 GO₂ + N₂ (3)

Um die Bildung des NO möglichst gering zu halten, muss die Umsetzung (2) unterdrückt und die Umsetzung (3) begünstigt werden. Hieraus ergibt sich, dass die Umsetzung (3) besonders wichtig ist.

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Untersuchungen mit verschiedenen Materialien ergaben, dass die Umsetzung (3) beschleunigt wird, wenn man einen Gasfilm von hoher CO-Konzentration auf der Oberfläche des brennenden Kokses erzeugt, wodurch eine Umsetzung des gleichzeitig mit der Verbrennung gebildeten atomaren Stickstoffs mit Op verhindert und das gebildete NO in dem GO-FiIm hoher Konzentration reduziert wird.
Die Umsetzung (3) lässt sich auf folgende Weise beschleunigen:

1) Verringerung der Teilchengrösse des Kokses, wodurch sich der Spalt zwischen den Koksteilchen verkleinert.

2) Vergrösserung des Verhältnisses von Koks/Gas, das mit dem Koks in Berührung kommt.

3) Hohe Temperatur, die bereits vorhanden ist, da die Umsetzung (3) endotherm verläuft.

Aufgrund der oben genannten Unser'suchungen wurde gefunden, dass sich eine Verbundstruktur, bei welcher feinverteilter Koks an der Oberfläche der Kernteilchen, z.B. Erzenin grober Teilchenform, konzentriert ist, als Sintermaterial eignet, welches die Emission von NO zu verhindern vermag.

] Die Erfindung schafft ein Sintermaterial, bei welchem eine geringere Stickoxidemission auftritt, bestehend aus Sintermateriaj lien zur Eisenherstellung, wie pulverförmigem Eisenerz, Rückführ· erz, pulverförmigem Kalkstein, pulverförmigem Koks usw., das

einem
eine Verbundstruktur aus/Kernteilchen aus Erz und einer äusseren schalenförmigen Schicht aufweist, wobei der Zentralkern der Erzteilchen aus allen verwendeten Materialien, mit Ausnahme von Koks besteht, und eine Teilchengrösse zwischen 1 und 10 mm aufweist und die Konzentration des Kokses in der äussersten schalen förmigen Schicht der folgenden Formel entspricht

⁴⁰ - ^c -

^{x 10}°

worin a Gew.$ Koks in den gesamten Sintermaterialien, b Gew.^ der Teilchen mit einer Grosse von wenigstens 1 mm in den gesam-

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ten Sintermaterialien, und c die prozentuale Konzentration des Kokses in der äussersten Schicht bedeuten.

Einige der erfindungsgemässen agglomerierten Teilchen weisen einen Erzkern mit einem zentralen Kern und einer Zwischenschicht auf und andere bestehen aus Erzkernteilchen, die nur einen zentralen Kern aufweisen. Das Verhältnis der groben Teilchen für den Zentralkern zu den feinen Teilchen für das anhaftende Pulver schwankt je nach den verwendeten Erzen. Das Gewichtsver- ;hältnis der feinen Teilchen zu den groben Teilchen ist bei dem üblicherweise zum Sintern verwendeten Material vergleichsweise grosser. Bei der Erfindung kann die Struktur der agglomerierten Teilchen durch das Verhältnis der groben Teilchen, welche den Zentralkern bilden und durch die Konzentration des für die äusserste Schicht erforderlichen Kokses bestimmt werden. Der Koks liegt nur in der äussersten schalenförmigen Schicht vor und die anderen Materialien, wie Eisenerz, rückgeführtes Erz, Kalkstein etc. sind als Strukturelemente im Zentralkern und der äussersten Schicht verteilt.

Die Erfindung schafft auch ein Sintermaterial mit geringerer NO_x-Emission, bestehend aus Sintermaterialien für die Eisenherstellung, wie pulverförmiges! Eisenerz, Rückführerz, pulverförmigem Kalkstein, pulverförmigem Koks usw., bei welchem der prozentuale Gewichtsanteil der Teilchen vom C-Typ in dem gesamten Koks = 60 + 0,5 x dem prozentualen Gewichtsanteil des j Kokses ist, welcher die S-Teilchen in dem gesamten Koks bildet, !und der prozentuale Gewichtsanteil des Kokses, welcher die S-Teilchen in dem gesamten Koks bildet, ^ 20 ist, wobei der S-Typ laus agglomerierten Teilchen besteht, bei welchen Koks mit einer !Teilchengrösse von wenigstens 1 mm die Zentralkerne bildet und I um diese Kerne sich feine Pulver von nicht mehr als 1 mm Teil-Ichengrösse befinden, wie Eisenerze, Koks, Kalkstein etc., die ;an dem Kern haften und die äussere schalenförmige Schicht bil-I den. Die Teilchen vom O-Typ bestehen dabei aus einem Verbund-■ typ von agglomerierten Teilchen, wobei die Sintermaterialien (Eisenerz, Kalkstein etc.) von wenigstens 1 mm Teilchengrösse

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jedoch, ohne Gehalt an Koks, den Zentralkern "bilden und um ' diesen Zentralkern feine pulverförmige Materialien mit einer Teilchengrösse von nicht mehr als 1 mm angeordnet sind, wie z.B. Eisenerz und Kalkstein, die jedoch keinen Koks enthalten und an diesem Kern haften und die Zwischenschicht bilden und ferner an diese Zwischenschicht feine pulverförmige Materialien mit einer Teilehengrösse von nicht mehr als 1 mm haften, wie Eisenerz, Koks, Kalkstein etc., welche die äussere schalenförmige Schicht "bilden. Die Teilchen vom C-Typ können auch aus agglomerierten VerbündteiIchen bestehen, bei welchen feine pulverförmige (Teilchen mit einer Teilehengrösse von nicht mehr als 1 mm, wie .Eisenerz, Koks, Kalkstein etc. an dem oben genannten Zentralkern haften und die äussere schalenförmige Schicht bilden.

Die Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Sintermaterials, bei welchem aufgrund der Vorbehandlung eine geringere NO -Emission auftritt und bei welchem (a) pulverförmiges Eisenerz und pulverförmiges Eisenerz mit einer Teilchengrösse von mehr als 1 mm, das durch Sieben eines !Teils des Eisenerzes erhalten wurde, (b) Kalkstein mit einer Teilchengrösse von wenigstens 1 mm und (c) rückgeführtes Erz in einer ersten Granuliervorrichtung oder einem ersten Mischer gemischt werden und öo das Material für den Erzkern hergestellt wird. Der auf eine Teilchengrösse von 1 mm oder weniger zerkleinerte Koks, durch Sieben eines Teils des Eisenerzes erhaltenes pulverförmiges Eisenerz mit einer Teilchengrösse von nicht mehr als 1 mm und durch Sieben erhaltener Kalkstein mit einer Teilchengrösse von nicht mehr als 1 mm werden dann vermischt und so das Material für die äusserste schalenförmige Schicht hergestellt. Das Material für den Erzkern wird dann mit dem Material für die äusserste schalenförmige Schicht in einer zweiten Granulier- oder Mischvorrichtung vermischt. Ferner schafft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Sintermaterials mit einer geringeren NO -Emission, bei welchem der pulverför-

mige Koks so zerkleinert wird," dass der Anteil der Teilchen mit einer Teilchengrösse von nicht mehr als 1 mm 100^ beträgt,

S09828/067S

- ίο -

der Koks dann in einer ersten Granuliervorrichtung mit anderen Sintermaterialien, die mit einer geringeren Wassermenge versetzt sind als der optimalen Menge zum Verhindern der Bildung von Granulaten entspricht, granuliert wird, die Teilchen mit der restlichen, in einer zweiten Granuliervorrichtuhg zugesetzten Wassermenge in einer Trommel behandelt werden, so dass das nicht granulierte feine Pulver aus der ersten Granuliervorrichtung an den Verbündteilchen haftet.

Das letztgenannte Verfahren dient zur Herstellung eines Sintermaterials, bei welchem wenigstens 60$ des gesamten Koksgehalts ) in den Verbundteilchen (O-Typ) vorliegen, bei welchen der Zentralkern durch die groben Teilchen von Kalkstein und Eisenerzen gebildet wird und die äussere Schicht aus feinen Koksteilchen und Eisenerz besteht, während nicht mehr als 40% des gesamten Kokses in den granulierten Teilchen (P-Typ) vorliegen, die keinen Kern im Inneren aufweisen.

Die Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Sintermaterials mit einer geringeren NO --Emission, bei welchem das primäre Wasser zu den Sintermaterialien, wie pulverförmiges Eisenerz, Kalkstein, rückgeführtes Erz zugegeben und dieses in einer ersten Granuliervorrichtung granuliert wird, die erhaltenen Granulate und Koks-mit einer Teilchengrösse von nicht mehr als 1 mm in eine zweite Granuliervorrichtung überführt werden und in dieser durch Trommelbewegung mit dem zugegebenen sekundären Wasser vermengt werden, wobei der Koks von der Oberfläche der Granulate in das Innere diffundiert. ■ .

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen weiter erläutert: Es bedeuten

Fig. 1 das Ergebnis von Sinterversuchen bei verschiedenen ; Kokskonzentrationen in der äussersten Schicht der Teilchen vom O-Typ.

Pig. 2 das Ergebnis von Sinterversuchen mit gemischten Mate- ' rialien vom G- und S-Typ. :

S09828/06 7 5 _;

Pig, 3 das Ergebnis von Sinterversuchen mit gemischten Materialien vom C-Typ, S-Typ und P-Typ;

Pig, 4 das Ergebnis von Sinterversuchen mit gemischten Materialien vom C- und P-Typ;

Pig, 5-7 Pliesschemata für bevorzugte Ausführungsformen 'der Erfindung;

Pig, 8 die Beziehung zwischen der zugegebenen Wassermenge (Menge des primär zugegebenen Wassers zur optimal zuzugebenden Wassermenge) in der primären Granuliervorrichtung und dem Anteil an fein pulverisierten Substanzen in den Granulatteilchen.

Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsformen beschrieben:

Aus Tabelle III ist eindeutig ersichtlich, dass die anhaftenden Pulverteilchen ebenfalls kleiner sind, wenn die Kernteilchen kleiner sind. Palis das Kernteilchen zu gross ist, wird die durch die Verbrennung des Kokses erzeugte Hitze nicht gut in das Innere des Kernteilchens übertragen, was ein unzureichendes Sintern zur Polge hat.

Die zentralen Kernteilchen sollen daher im Hinblick auf den Wirkungsgrad des Verfahrens eine Korngrösse zwischen 10 und 1 min und vorzugsweise zwischen 5 und 1 mm aufweisen. Die an den zentralen Kernteilchen mit einer Korngrösse von 5 bis 1 mm anhaftenden pulverförmigen Teilchen, welche die Zwischenschicht und die äusserste schalenförmige Schicht bildenj sollen vorzugsweise eine Korngrösse von 0,5 mm oder weniger aufweisen.

Die Verhinderung der UO-Emission bei verschiedenem Koksgehalt in der äusseren Schicht wurde auf folgende Weise untersucht:

Da der Einfluss der angewendeten verschiedenartigen Erze vernachlässigbar ist, wurde Swaziland-Erz als typisches Beispiel

BOÖ82&/0675 _#/. ₁₂

gewählt. Das Mischverhältnis der Materialien ist in Tabelle YI aufgeführt, welche praktisch das Standardmischverhältnis der Materialien wiedergibt.

Tabelle VI

Materialien	Teilchengrösse	Mischverhältnis
Swaziland- Erz	1-5 mm	40#
Swaziland- Erz ■	nicht mehr als 1 mm	46°/₀
Kalkstein	nicht mehr als 1 mm	1OfO
Koks	nicht mehr als 1 mm

Das Swaziland-Erζ mit einer Teilchengrösse von nicht mehr als ^: 1 mm und Kalkstein mit einer Teilchengrösse von nicht mehr als 1 mm wurden vermischt und dann in zwei Versuchsproben eingeteilt. Bei der einen Probe wurde eine Zwischenschicht und bei { der anderen Probe eine äusserste schalenförmige Schicht erzeugt,ι Zur Herstellung der Erzkernteilchen wurden die fein pulverisierten Substanzen für die Zwischenschicht und das Swaziland-Erz mit einer Korngrösse von 1 bis 5 mm gut vermischt und bei bestimm- j tem Peuchtigkeitsgrad granuliert. Dann wurde das Gemisch aus j Kalkstein und Erz für die äusserste schalenförmige Schicht weiter mit Koks mit einer Korngrösse von nicht mehr als 1 mm vermischt, wobei "sich agglomerierte Teilchen vom Verbundtyp bildeten. Die ₍ Versuchsergebnisse von Sinterversuchen mit diesen agglomerierten] Teilchen mit den in Tabelle III aufgeführten allgemeinen Stan- ' dardmaterialien in einem 60 kg-Sintertiegel sind in Tabelle VII ; aufgeführt.

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Tabelle YII

Material	Ausbeute	NO -Emission pro gesintertes Produkt
Vergleich (in Tabelle III aufgeführtes Material	74,196	0,354 m³/to
Verbundteilchen* Material gemäss Tabelle YI)	76,456	0,151 m³/to

Konzentration des Kokses in der äussersten schalenförmigen Schicht:

Aus der obigen Tabelle ergibt sich, dass die NO -Emission um

2t

mehr als die Hälfte der bisherigen Menge verringert werden kann, falls die Konzentration des Kokses in der äussersten Schicht mehr als 10$ beträgt.

Aus Fig. 1 ergibt sich die Beziehung zwischen der Kokskonzentration in der äussersten Schicht und der NO_x-Emission (bezogen auf die Umwandlungsmenge des in dem Koks vorhandenen Stickstoffs in NO ) und der Ausbeute an gesintertem Erzprodukt, Es ist offensichtlich, dass die Umwandlung des Stickstoffgehalts des Kokses in NO um 2/3 oder mehr verringert werden kann im Vergleich zur Verwendung der in Tabelle III aufgeführten allgemeinen Standardmaterialien. Die Umwandlung des Stickstoffs in Ν0_χ nimmt mit zunehmender Kokskonzentration in der äussersten Schicht ab und es ist möglich, die NO -Emission um die Hälfte oder noch mehr im Vergleich zu den bisher verwendeten Materialien zu verringern falls man die Kokskonzentration in der äussersten Schicht auf wenigstens 10$ erhöht. Im Hinblick auf die Verhinderung der Ν0_χ-Emission soll daher der Koksgehalt in der äussersten Schicht möglichst gross sein. Falls der Koksgehalt jedoch 10$ übersteigt, wird keine wesentliche weitere Verbesserung erzielt.

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Der Wirkungsgrad Ist maximal, falls die Kokskonzentration in der äussersten Schicht etwa 10$ beträgt; falls diese Konzentration weiter erhöht wird, beginnt der Wirkungsgrad zu sinken. Palis die Kokskonzentration in der Schicht nicht mehr als 20$ beträgt, wird ein Wirkungsgrad erzielt, der gleich oder besser als bei. Verwendung der Standardmaterialien ist. Falls die Konzentration 40/o übersteigt, beträgt der Wirkungsgrad 50$ oder weniger, was im Hinblick auf die Kosten praktisch nicht tragbar ist.

Aus diesem Grund soll die Kokskonzentration in der äussersten Schicht so begrenzt werden, dass sie grosser ist als die zur Bildung der Verbundstruktur erforderliche Menge, soll aber unter 40% liegen. Die Konzentration des Kokses in der äussersten Schicht soll im Hinblick auf die Verhinderung der NO -Emission und dem Wirkungsgrad des Verfahrens 10 bis 20$ hetragen. Es ist jedoch nicht immer notwendig, dass die Konzentrationsverteilung des Kokses in der äussersten Schicht gleiehmässig ist. Ferner kann der Wirkungsgrad erhöht werden,falls ein Bindemittel während der Granulierung verwendet wird, irisbesondere während der Bildung der Zwischenschicht und der Erzkernteilchen.

Unterdrückung der HO-Emission gemäss den.-· ,en ^ⁿ^ -^y Im Folgenden ist ein Beispiel für dTe7Umsetzung:/(2)/wiedergegeben;

Beispiel

Aus pulverförmigem Erz, Kalkstein und Koks wurden Sintermaterialien vom S-, G- und P-Typ mit den in der folgenden Tabelle

wiedergegebenen Teilchengrössen und Mischverhältnissen hergestellt:

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τ/. 15

Tabelle VIII

Typ	I	Teilchen- grösse	grobes, pulver förmi ges Erz	feines, pulver förmiges Erz	Kalkstein	grober, pulver förmiger Koks	feiner pulver förmiger Koks
S	JP	Mischver hältnis	1-5mm (Durch schnitt 3-1mm)	1mm oder weniger (Durch schnitt 0,13mm)	1mm oder weniger (Durch schnitt 0,17mm)	1-5mm · (Durch schnitt 2,3mm)	1mm oder weniger (Durchschnitt 0,14 mm)
C		Teilchen- grösse	40$	46$	10$	3,8$	0,2$
Mischver hältnis	1-5mm (Durch schnitt 3-1mm)	1mm oder weniger (Durch schnitt 0,13mm)	1mm oder weniger (Durch schnitt , 0,17mm)		1mm oder weniger (Durchschnitt 0,14 mm)
Teilchen- grösse	40$	46$	10$	0	4$
Mischver hältnis		1mm oder weniger (Durch schnitt 0,13mm)	1mm oder weniger (Durch schnitt 0,17mm)		1mm oder weniger (Durchschnitt 0,14 mm)
0	86$	10$	0	4$
Die Herstellung der entsprechenden Proben vom .S-, C- und P-Iyp ι erfolgte auf folgende Weise: S-Typ: Kalkstein und fein pulverisiertes Eisenerz wurden gut miteinander vermischt. Eine Menge des so erhaltenen Gemisches, welche 2$ des gesamten Sintermaterials entsprach, wurde mit fein pulverisiertem Koks vermischt. Das erhaltene feine Pulver wurde ι auf einen bestimmten Feuchtigkeitsgrad eingestellt und an der Oberfläche mit grobem pulverförmigem Koks überzogen, und so !agglomerierte Teilchen S¹ hergestellt. Die Oberfläche des grpben ; pulverförmigen Kokses wurde mit dem verbleibenden gemischten Pulver aus Kalkstein und fein pulverisiertem Eisenerz mit

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geregeltem Feuchtigkeitsgehalt überzogen und es wurden so agglomerierte Teilchen S" hergestellt. Die agglomerierten Teilchen S¹ und S" wurden zu dem Sintermaterial vermischt.

G-Typ: fein pulverisiertes Erz und Kalkstein wurden miteinander vermischt. Eine Menge des erhaltenen Gemisches, welche 20% des gesamten Sintermaterials entsprach, wurde bei geregeltem Feuchtigkeit sgehalt als Überzug auf die Oberfläche von grobem pulverförmigem Erz aufgebracht und so eine Zwischenschicht hergestellt. Diese Oberfläche der agglomerierten Teichen wurde mit Pulvergemischen aus dem verbleibenden, fein pulverisierten Eisen! erz und Kalkstein mit fein pulverisiertem Koks bei geregeltem , Feuchtigkeitsgehalt überzogen und so die äussere Schicht hergestellt.

P-Typ: Die NO -Umwandlung (berechnet als %N in dem Material, welcher in NO umgewandelt wurde), die Ausbeute an gesintertem Produkt und der Wirkungsgrad des Sintervorgangs beim Sintern der oben beschriebenen Materialien vom S-, 0- und P-Typ in einem 60 kg-yersuchstiegel sind in der folgenden Tabelle:IX aufgeführt.

Tabelle3X

Art des Materials	Umwandlungs grad von NO	Ausbeute an Sinterprοdukt	Wirkungsgrad des Sintervor gangs
S-Typ	55,2%	68,1%	1,35 to/m⁵ Std.
C-Typ	18,1%	76,4%	1,71 "
P-Typ	36,1%	74,7%	1,29 "
Vergleich (gleiche Teilchen- grösse)	39,8%	74,5%	1,33 «

Die verwendeten Sintermaterialien vom G-Typ weisen eine Doppelverbundstruktur aus einem zentralen Kern und einer äusseren Schicht auf. Bei diesem Beispiel wurde jedoch ein einfaches pulverisiertes Eisenerz aus gewöhnlichen Sintererzmaterialien verwendet. Die Konzentration des Kokses in der äusseren Schicht

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./. 17

betrug 10?£. Die Kernteilchen bestanden aus zentralen Kernen mit einer Zwischenschicht aus Kalkstein und fein pulverisiertem Erz mit einer Teilchengrösse von nicht mehr als 1 mm, ohne Koksgehalt. Als äussere schalenförmige Schicht wurde fein pulverisierter Koks angewendet. Die Teilchen wiesen also eine dreifache Verbundstruktur auf.

Versuche ergaben, dass diese dreifache Verbundstruktur nur einen geringen Unterschied hinsichtlich der Verhinderung der NO-Emission im Vergleich zur zweifachen Verbundstruktur aufwies. ,Bezüglich des Wirkungsgrads wurde gefunden, dass die Ausbeute j sich verringert, falls die Zwischenschicht zu stark ist,

\Unter Materialien vom "C-Typ" sind also sowohl Teilchen mit dreifacher als auch mit zweifacher Verbundstruktur zu verstehen,

!Aus den obigen Versuchsergebnissen folgt, dass bei Verwendung !von Materialien vom S-Typ die Umwandlung gross ist, während bei j Verwendung von Materialien vom C-Typ nur eine geringe Umwandilung und damit eine beträchtliche Verhinderung der NO -Emission eintritt. Dagegen liegt die NO -Emission bei Verwendung von üblichen Standardsintermaterialien, bei welchen der Gehalt an Materialien vom O-Typ 1/3 des gesamten Materials beträgt, in der G-rössenordnung von 40%, wie aus Tabelle V ersichtlich ist, und liegt somit wesentlich höher als bei einem Material, das j nur Substanzen vom 0- und P-Typ enthält. j Bei Verwendung von Sintermaterialien vom C-Typ, welche am wirk- ; samsten zur Verhinderung der NO_x-Emission sind, schwankt die verhindernde Wirkung auf die NO -Emission je nach der Konzentration des Kokses in der äussersten Schicht.

809828/0675

./.

Der Grund, warum der prozentuale G-ewichtsanteil des Kokses bei den S-Teilchen in der gesamten Koksmenge 20$ oder weniger betragen soll, ergibt sich aus folgendem:

Aus Gründen des Umweltschutzes ist es notwendig, die NO -Emission auf weniger als 2/3 der bisherigen Emissionswerte zu verringern, also unter 0,23 m^ NO/to Sinterprodukt. In Fig. 2 ist die Abhängigkeit der HO -Emission und der Ausbeute bei dem Verfahren von einem annehmbaren Gehalt an S-Typ Sintermaterial in dem C-Typ Sintermaterial bei der Herstellung von gesintertem Erz in einem 60 kg Versuchssintertiegel dargestellt. Aus Fig. 2 ergibt sich, dass bei zunehmendem Gehalt an Material vom S-Typ keine ausreichende Wärmeübertragung auf die Erzteilchen etc. erfolgt und dadurch der Anteil an geschmolzener Flüssigkeit, welche eine Bindung der Erzteilchen bewirkt, gering wird. Auf diese Weise verringert sich die Ausbeute bei dem Verfahren. Falls andererseits der Gewichtsanteil des Kokses, welcher als C-Typ-Teilchen in dem gesamten Koks vorhanden ist, mehr als 80$ beträgt, wird die Ausbeute an Sinterprodukt gross und die NO-Emission wird um 2/3 oder mehr der bisherigen Menge verringert. Aus diesen Gründen kann man schliessen, dass der Koksanteil, welcher in Form von S-Teilchen vorliegt, weniger als 20 Gew.$ der gesamten Koksmenge im Hinblick auf die Erzielung einer guten Wirkungsweise des Verfahrens betragen soll.

Der Grund für die Bedingung, dass der prozentuale Gewichtsanteil des Kokses in Form von C-Teilchen in dem gesamten Koks = 60 + 0,5 Gew,$ des Kokses in Form von S-Teilchen in dem gesamten Koks betragen soll, ist folgender: In Fig. 3 ist die Ausbeute an Sinterprodukt und die prozentuale Umwandlung in NO bei der Herstellung von gesintertem Erz unter Verwendung der in Tabelle VIII aufgeführten Materialien vom S-, C- und P-Typ dargestellt, wobei der Gewichtsanteil des Kokses, welcher in Form von S-Teilchen in dem gesamten Koks vorliegt,

509828/0675 , _iq

20$ beträgt, und der Anteil der Teilchen vom O-Typ und P-Typ veränderlich ist. Aus dieser Darstellung, ergibt sich, dass falls der Gewichtsanteil des Kokses, welcher in den C-Teilehen in dem !gesamten Koks vorliegt, nicht 80, sondern 70$ und der Gewichtsanteil des Kokses, welcher in den P-Teilchen vorliegt, 10$ beträgt, die NO -Emission pro Tonne Sintererz auf die gleiche ^; Menge verringert werden kann, wie bei Verwendung von Koks, bei j welchem der Anteil an-C-Teilchen 80$ beträgt. Palis also der \ Gewichtsanteil des Kokses, der in Porm von S-Teilchen vorliegt, ' ι 20$ des gesamten Kokses beträgt, kann die N0_x-Emission auf 2/3 j j der bisherigen Menge oder noch weiter verringert werden, so lange der Gewichtsanteil des Kokses, der in Porm von C-Teilchen vorliegt, wenigstens 70$ beträgt.

In Pig. 4 ist das Ergebnis von Sinterversuchen mit Materialgemischen vom 0- und P-Typ bzw. für den Pail dargestellt, dass der Gewichtsanteil des Kokses, welcher in Porm von S-Teilchen vorliegt, 0$ beträgt und der Koks somit in Porm von C- und P-Teilchen vorliegt. Palis der Gewichtsanteil des Kokses in den C-Teilchen 60$ oder mehr beträgt, kann die NO -Emission auf denselben Wert verringert werden wie für den Pail, dass des Kokses in den C-Teilchen und 20$ des Kokses in den S-Teilchen vorliegen.

Im folgenden ist ein Verfahren zum Herstellen der erfindungsgemässen Materialien beschrieben:

In Pig. 5 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens beschrieben. Drei Materialien, nämlich (a) Rückführerz, (b) pulverförmiges Eisenerz und ein Teil des pulverförmigen Eisenerzes mit einer Teilchengrösse von mehr als 1 mm, das durch Sieben unter Verwendung des Siebs 2 mit einer Siebgrösse von 1 mm erhalten wurde und (c) Kalkstein mit einer Teilchengrösse von mehr als 1 mm, der durch Sieben unter Verwendung des Siebs 3 mit einer Siebgrösse von 1 mm erhalten wurde, wurden in einer ersten Granulier- oder Mischvorrichtung.1 vermischt und so das Erzkernmaterial hergestellt. Dann wurde Koks in einer Zerkleinerungsvorrichtung 4 auf eine Teilchengrösse

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von weniger als 1 mm zerkleinert. Der erhaltene Koks wurde in einer Mischvorrichtung 5 mit pulverförmigem Eisenerz mit einer Teilchengrösse von weniger als 1 mm, welches durch das Sieb 2 hindurchgefallen war, und mit Kalkstein mit einer Teilchengrösse von weniger als 1 mm, welcher durch das Sieb 3 hindurchgefallen war, gemischt, und so das Material für die äusserste schalenförmige Schicht hergestellt. Das Erzkernmaterial und das Material für die äusserste Schicht wurden dann in die zweite Granulier- oder Mischvorrichtung 6 überführt und so das Sintermaterial hergestellt.

Zur Erzielung des gewünschten Gehalts an Koks in der aussersten gegebenem Koksanteil in dem G-emisch

Luni

jebi

i/l

Schicht bei/kBBsiiauBdbexi £s)ksmissJaaB±si± wurden die Aufnahmemenge und die Siebmenge an pulverförmigem Eisenerz geregelt«

Die erste Granuliervorrichtung wurde so betätigt, dass die pulverförmigen Materialien mit einer Teilchengrösse von weniger als 1 mm an den groben Teilchen mit einer Teilchengrösse von mehr als 1 mm anhafteten. Selbst wenn jedoch ein Teil der Teilchen mit einer Teilchengrösse von weniger als 1 mm in die zweite Granuliervorrichtung unter der Bedingung von feinem Pulver/agglomerierte Teilchen ohne Kern, übergeht, treten keine Schwierigkeiten bei der Bildung der aussersten Schicht auf.

Der Kalkstein kann auch nach dem Zerkleinern auf eine Teilchengrösse von weniger als 1 mm verwendet werden. Palis Eisenerz, bei welchem der Anteil an Teilchen mit einer Teilchengrösse von weniger als 1mm 100$ beträgt (feinpulverisiertes Erz, das bisher als ungeeignet zum Sintern betrachtet wurde, kann ebenfalls anhaften) gleichzeitig verwendet wird, wird es selbstverständlich als Material für die äusserste Schicht verwendet.

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Beispiel Tabelle X

Mischmaterial

Probe 1

Probe 2

Mischverhältnis

Teilchen grösse,#

Mischverhältnis

mehr als 1 mm

weniger als 1mm

Teilchengrösse!

mehr als
mm

weniger als 1mn

pulverförmiges
Eisenerz

40

60

65

20

80

Rückführerz

85

15

20

85

Kalkstein

55

45

10

100

Koks

100

Tabelle XI

Probe	Menge der NO -Emission	erfindungsgemässes Ver fahren *
1	Bekanntes Verfahren	0,115
2	gleiches Mischverhält nis wie in Probe 1	0,142
0,346

Wie sich aus den Tabellen X und XI ergibt, nimmt die Ausbeute an gesintertem Material ab und die NO -Emission pro Tonne des Produkts erhöht sich, falls der Gehalt an feinpulverisierten Substanzen in dem pulverförmigen Eiseherz zunimmt, so dass sich ein Verbundmaterial mit einer dicken Zwischenschicht bildet.

ohne Kern,

Der Anteil an feinpulverisiertem agglomerierten Teilchen/in dem material zairLenmassig ^w

teil an feinpulverisierte material zairLenmassig Erzkern/beträgV 3# bi d Pb

enmassig

bei der Probe 1 und 57° hei der Probe 2.

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Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ! ist folgende:

' Der verwendete Koks wird auf eine Teilehengrösse von weniger ; als 1 mm zerkleinert, um die Bildung von S-Teilchen zu vermeiden. Pulverförmiges Eisenerz, Kalkstein oder andere verwendete Sintermaterialien weisen die übliche Teilchengrösse auf. Wie aus Pig. 6 ersichtlich, werden die verschiedenen Materialien, ; wie pulverförmiges Eisenerz, Rückführerz, Kalkstein und pulverförmiger Koks mit einer Teilchengrösse von weniger als 1 mm in die erste Granulier- oder Mischvorrichtung 1 überführt und dort granuliert. In diesem Fall muss Wasser in einer geringeren als der optimalen Menge zugegeben werden, um eine Granulierung der Materialbeschickung zu erzielen. Die Begrenzung der Wassermenge soll ein vorzugsweises Anhaften der pulverisierten Teilchen an die Teilchen mit einer TeiLchengrösse von mehr als 1 mm bewir-

Granu— ken, so dass das Wachstum der P-Teilchen aufgrund der S&ggäxanelierung der feinpulverisierten Teilchen verhindert werden kann. Die Menge des sekundär zugegebenen Wassers wird so eingestellt, dass der Anteil des Kokses in den G-Teilehen im Austrag (Produktgranulate) aus der zweiten Granuliervorrichtung 6 wenigstens

der gesamten Koksmenge
60^beträgt. Die Regelung der zuzugebenden Wassermenge erfolgt aufgrund von Analysenergebnissen der Produktgranulate. Palls jedoch die Beziehung zwischen den Analysenergebnissen der Produktgranulate und der primären Granulate (halbfeuchte Materialien) gegeben ist, kann die Bestimmung der zuzugebenden Wassermenge auch aufgrund von Analysenergebnissen der primären Granulate erfolgen.

Der Grund, warum Wasser in einer geringeren Menge als der optimalen Menge entspricht, zugegeben wird, ist folgender:

Palis pulverförmiger, auf eine Teilchengrösse von weniger als 1 mm zerkleinerter Koks mit pulverförmigem Eisenerz, welches feine Teilchen mit einer Teilchengrösse von weniger als 1 mm enthält und mit der sogenannten optimalen Wassermenge für das Sintermaterial zwecks Granulierung versetzt ist, vermischt wird,

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bilden sich sowohl C-Teilchen, welche grobe Teilchen mit einer ; Teilehengrösse von mehr als 1 mm als Kern aufweisen als auch P-Teilchen,. welche durch Granulierung von feinpulverisierten | Teilchen mit einer Teilehengrösse von weniger als 1 mm hergestellt ; wurden. Der Anteil des Kokses in den P-Teilchen beträgt nicht weniger als 40$ der gesamten Koksmenge. '

, Ein Sintermaterial, bei welchem der Anteil des Kokses in den ; P-Teilchen wenigstens 40$ beträgt, weist rjedoeh/ schlechte Sin- ; ausbeute
teisetmeaTTOfcg&tasH. und eine grosse HO -Emission auf. Untersuchun-

, gen im Rahmen der Erfindung ergaben, dass die zuzugebende WasserJ-menge in enger Beziehung zur Bildung von P-Teilchen steht. Dies ist graphisch in .Fig. 8 (a) in Abhängigkeit von der primär in ' der primären Granuliervorrichtung 1 zugegebenen Wassermenge und

nicht granulierten

dem Gehalt an/fein pulverisierten Substanzen nach dem Granulieren dargestellt. Die hierfür verwendete Probe entsprach der in Tabelle I aufgeführten Zusammensetzung.

Wie aus Pig. 8 (a) ersichtlich, wird der Anteil an feinpulverisierten Substanzen, welche aus primären P-Teilchen bestehen, gering, falls weniger als 80$ der optimalen Wassermenge zugegeben wird. Selbst falls sich zeitweilig P-Teilchen bilden, werden

oder durch rollende Bewegung diese leicht beim. Behandeln in einer Trommel/ zerstört, da die Wassermenge zu gering ist, um eine starke Bindung von Pestsubstanz und Flüssigkeit durch Ausfüllen der Leerräume zwischen den Erzteilchen und dem zugegebenen Wasser zu erzielen. Andererseits wird bei C-Teilchen, welche grobe Teilchen als Kern aufweisen, die anhaftende feine Pulverschicht leicht aufgrund der grösseren Trommelkraft verdichtet und die Leerräume werden verringert, so dass eine stärkere Bindeschicht zwischen'den Festsubstanzen und der Flüssigkeit gebildet wird. Natürlich kann eine ausserst geringe Wassermenge die Granulierung nicht fördern. Bei der untersuchten Probe ergab eine 60$ der optimalen Menge entsprechende Wassermenge eine sehr geringe Ausbeute an Granulaten (Teilehengrösse mehr als 1 mm), wodurch ein geringerer Anteil an feinpulverisierten Substanzen vom C-Typ erhalten

.■primären wurde. Das Ergebnis von Granulierversuchen bei solchen/ Granula-

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iten in der zweiten Granuliervorrichtung 6 ist in Fig. 8 b) !dargestellt, woraus sich ergibt, dass die in der ersten Granu-,liervorrichtung verbleibenden feinen Teilchen hauptsächlich ¹ zur Bildung von C-Teilchen dienen. Um daher die Bildung einer !bestimmten Mindestmenge an C-Teilchen in dem Produkt zu bewirken, 'ist es unerlässlich, die Bildung von P-Teilchen zu verhindern . iund die Bildung von C-Teilchen in der ersten Granuliervorrichtung zu beschleunigen, wodurch der Anteil des je nach Typ in dem Produkt vorhandenen Kokses geregelt werden kann.

Aufgrund der obigen Ergebnisse ist es möglich, selbst wenn die äusserste Schicht der in der Granulier- oder Mischvorrichtung 1

hergestellten Teilchen brüchig ist, ein Produkt mit (primären) ! C-Teilchen herzustellen, welche eine ausreichende Festigkeit zur Überführung in die zweite Granuliervorrichtung 6 aufweisen, wobei der Austrag aus der ersten Granuliervorrichtung in die zweite Granulier- oder Mischvorrichtung 6 überführt und Wasser zur Granulierung zugegeben wird. Die zweite Granuliervorrichtung 6 wird so betrieben, dass die verbleibenden Teilchen mit einer Teilchengrösse von weniger als 1 mm so weit wie möglich an der äusseren Schicht der primären, in der ersten Granuliervorrichtung gebildeten C-Teilchen haften, so dass die äusserste Schicht dick und dicht wird und sich hierbei feste Teilchen bilden, die während des Transports und der Überführung in die Sintervorrichtung nicht zerstört werden. Die Berechnung der zuzugebenden sekundären Wassermenge erfolgt durch Abziehen der primären Wassermenge von der optimalen Wassermenge. Ein Zusatz von Bindemitteln, wie einer Suspension von Bindemittel oder gelöschtem Kalk etc., begünstigt hierbei eine Verfestigung der nassen Teilchen,

Falls eine trommeiförmige erste Granuliervorrichtung 1 verwendet wird, ist es zweckmässig, das Mischen und Granulieren getrennt in der vorderen und rückwärtigen Hälfte der Granuliervorrichtung auszuführen. Zu diesem Zweck dient die vordere Hälfte der Granuliervorrichtung als Mischvorrichtung, während die hintere Hälfte als Granuliervorrichtung unter Wasserzugabe aus einer Brause dient.

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- 25 Beispiel

Die Ergebnisse von Vergleichsversuchen zwischen dem erfindungs- j gemässen Verfahren und dem bekannten Verfahren unter Verwendung j der in Tabelle I aufgeführten Probe sind in der folgenden I Tabelle XII aufgeführt, ;

Tabelle XII !

Art des. Sin ter» i ver- ; fah- ' rens	Teilchen- grösse weniger als 1mm,$ bei der untersuch ten Probe	im Koks	zugege bene Wasser menge in y>	se kun där	%. Koks in den Verbundteil chen des Produkts	Ergebnisse der Sinterversuche	HO -Emission I nr/to Produkt
	im Eisen erz	58	pri mär	0	35	Aus beute *	0,346
ι bekann- i tes Ver fahren	45	100	100	20	87	74,3	0,174
erfin- dungs- gemäs- j ses j Ver- I fahren	45	80	76,5	I I Misch- j Anmerkung:/Anteil des Kokses: 3$ Wie aus den obigen Ergebnissen ersichtlich ist, lässt sich nach dem erfindungsgemässen Verfahren ein Sintermaterial herstellen, in welchem wenigstens 60$ des gesamten Kokses in den Doppel strukturverbundteilchen mit groben Erzteilchen als Zentralkern und feinpulverisiertem Koks und Erz als äussere Schicht vor liegt. Ferner können erfindungsgemäss auch granulierte Teilchen ohne Zentralkern hergestellt werden, bei welchen der Anteil des Kokses auf 40$ oder weniger gehalten werden kann, wobei die NO^- Emission pro Tonne Produkt weniger als 2/3 der bekannten Ver fahren beträgt.

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Ein weiteres Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemässen Sintermaterials ist in Pig. 7 dargestellt:

Primäres Wasser wird zu dem Sintermaterial aus pulverförmigem Eisenerz, Kalkstein, Rückführerz etc. zugegeben und dieses in der ersten Granuliervorrichtung 1 granuliert. Die erhaltenen Granulate und Koks mit einer Teilchengrösse von nicht mehr als 1 mm werden in eine zweite Granuliervorrichtung 6 überführt und dort mit dem sekundären Wasser versetzt. Der Inhalt der Granuliervorrichtung wird dann in einer Trommel bewegt, wodurch der Koks von der Oberfläche der Granulate in deren Inneres wandert. Die Granulate und Koks mit einer Teilchengrösse von 1 mm oder weniger werden dann in einer Mischvorrichtung vermischt und anschliessend in eine zweite Granuliervorrichtung überführt, wobei auf sehr einfache Weise Verbundteilchen erhalten werden.

In Pig, 7 ist eine primäre Granuliervorrichtung 1,·eine primäre Beregnungsanlage 7> eine Mischvorrichtung 8, eine sekundäre Granuliervorrichtung 6 und eine sekundäre Beregnungsanlage 9 dargestellt. Rückführerz, pulverförmiges Eisenerz und Kalkstein ohne Koksgehalt werden in die primäre Granuliervorrichtung 1 überführt und dort granuliert, wobei ein erstes Granulat entsteht. Bei dieser Granulierung wird eine geringere Wassermenge als der optimalen Menge entspricht, zugegeben, um das Granulat für die darauffolgende Kokszugabe ausreichend porös zu machen und ein Eindringen des Kokses von der Oberfläche der primären Granulate in deren Inneres beim Behandeln in der zweiten Granuliervorrichtung 6 zu bewirken.

In der nach der primären Granuliervorrichtung 1 angeordneten Mischvorrichtung 8 werden die primären Granulate und neu zugegebener fein pulverisierter Koks (Teilchengrösse weniger als 1mm) miteinander vermischt. Gleichzeitig wird die durch Abziehen der primären Wassermenge von der optimalen Wassermenge berechnete Wassermenge zugegeben. Dabei haftet der fein pulverisierte Koks an der Oberfläche der primären Granulate. In der zweiten Granuliervorrichtung 6 wird die äussere Schicht der

./. 27

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Granulate durch Behandeln in einer Trommel verdichtet. Hierbei ' wird der fein pulverisierte Koks in die äussere, schalenförmige Schicht gestossen und kann so in das Innere diffundieren, wobei \ Verbündteilchen entstehen, in welche fein pulverisierter Koks diffundiert ist, ^;

Beispiel ;

Die Ergebnisse von Sinterversuchen bei erfindungsgemäss herge- · stellten Sintermaterialien im Vergleich zur Verwendung von be- j kannten, in Tabelle I aufgeführten Sintermaterialien, sind in der folgenden Tabelle Xlllaufgeführt:

Tabelle XIII

Herst ellungsverfahren der Sintermaterialien

bekanntes Verfahren

$ Teilchen mit einer Teilchengrösse von weniger als 1 mm bei der untersuchten Probe

im Erz

45

im Koks

58

Ergebnis der Sinterversuche

Ausbeute

74,3

HO -Emission m37to Produkt

0,346

erfindungs gemässes Verfahren

'45

100

73,5

0,196

Aus den obigen Ergebnissen folgt, dass man erfindungsgemäss ein Sintermaterial aus Verbundteilchen herstellen kann, bei welchen fein pulverisierter Koks von der Oberfläche der agglomerierten Teilchen in das Innere diffundiert ist. Hierdurch ist es möglich, die NO -Emission pro Tonne gesintertes Endprodukt um 2/3 oder mehr gegenüber dem Stand der Technik zu verringern.

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Claims

Patentansprüche

j 1. Sintermaterial mit geringerer Stickstoffoxidemission, dadurch gekennzeichnet, dass es aus Sintermaterialien für die Eisenherstellung, wie pulverförmiges Eisenerz, Rück führerz, pulverförmiger Kalkstein, pulverförmiger Koks besteht und eine Verbundstruktur aus Erzkernmaterialien und einer äussersten schalenförmigen Schicht aufweist, der Zentralkern der Erzkernmaterialien aus allen verwendeten Materialien, mit Ausnahme von Koks besteht und eine Teilchengrösse zwischen 1 und 10 mm aufweist, die Kokskonzentration in der äussersten schalenförmigen Schicht der folgenden Formel entspricht

⁴⁰ = ^c =

TTo§=b7

worin a Gew.^ Koks in den gesamten Sintermaterialien, b Gew.$£ der Teilchen mit einer Teilchengrösse von wenigstens 1 mm in den gesamten Sintermaterialien und c die prozentuale Kokskonzentration in der äussersten schalenförmigen Schicht bedeuten.
2. Sintermaterial mit geringerer NO -Emission, gekennzeichnet durch Sintermaterialien für die Eisenherstellung, wie pulverförmiges Eisenerz, Rückführerz, pulverförmiger Kalkstein, pulverförmiger Koks, wobei der prozentuale Gewichtsanteil von j Koks, welcher die G-Teilchen in dem gesamten Koks bildet = 60 + 0,5 x dem prozentualen Gewichtsanteil des Kokses ist, welcher die S-Teilchen in dem gesamten Koks bildet, und der prozentuale Gewichtsanteil des Kokses, welcher in Form von S-Teilchen in der Gesamtmenge des Kokses vorliegt, = 20 ist, wobei die S-Teilchen aus agglomerierten Teilchen bestehen, bei welchen Koks mit einer Teilchengrösse von wenigstens 1 mm den zentralen Kern bildet und an diesem Kern fein pulverisierte Substanzen mit einer Teilchengrösse von nicht mehr als 1 mm,

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wie Eisenerze, Koks, Kalkstein, haften und die äussere schalen- ; förmige Schicht "bilden, und die C-Teilchen aus agglomerierten Verbündteilchen bestehen, bei welchen die Sintermaterialien ! (Eisenerz, Kalkstein etc.) mit einer Teilchengrösse von wenigstens 1mm, jedoch nicht Koks, den zentralen. Kern "bilden und an ] diesem zentralen Kern fein pulverisierte substanzen mit einer : Teilchengrösse von nicht mehr als 1 mm, wie Eisenerz, Kalkstein \ etc., jedoch nicht Koks, haften und eine Zwischenschicht bilden und an dieser Zwischenschicht fein pulverisierte Substanzen mit '■ einer Teilehengrösse von nicht mehr als 1 mm, wie Eisenerz, Koksj, Kalkstein etc. haften und die äussere schalenförmige Schicht j bilden, oder die G-Teilchen aus agglomerierten Verbundteilchen bestehen, bei welchen die fein pulverisierten Substanzen mit j einer Teilchengrösse von nicht mehr als 1 mm, wie Eisenerz, j Koks, Kalkstein etc., an dem obengenannten Zentralkern haften und die äussere schalenförmige Schicht bilden.
3. Verfahren zum Herstellen eines Sintermaterials mit geringerer NO -Emission durch vorherige Behandlung, dadurch ge-

ja.

kennzeichnet, dass man (a) pulverförmiges Eisenerz und (b) Rückführerz mit oder ohne Zusatz von (c) Kalkstein in einer ersten Granulier- oder Mischvorrichtung zu einem Material für den Erzkern vermischt, (a) Koks mit einer Teilchengrösse von nicht mehr als 1 mm und (b) pulverförmiges Eisenerz mit einer Teilchengrösse von nicht mehr als 1 mm, mit oder ohne Zusatz von ! (c) Kalkstein mit einer Teilchengrösse von nicht mehr als 1 mm

: zu einem Material für die äusserste schalenförmige Schicht ver- ; mischt und das Material für den Erzkern und das Material für ! die äusserste schalenförmige Schicht in einer zweiten Granulier- ! oder Mischvorrichtung mischt.

•
4. Verfahren zum Herstellen eines Sintermaterials mit geringerer NO -Emission, dadurch gekennzeichnet, dass man pulver- ! förmigen Koks mit einer Teilchengrösse von nicht mehr als 1 mm und andere Sintermaterialien, mit Ausnahme von Koks, in einer ersten Granuliervorrichtung unter Zugeben einer geringeren als

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./· 30

, der optimalen Wassermenge vermischt, um die Bildung eines Gra-

nulats zu verhindern, die Teilchen mit der verbleibenden V/asser- , menge in einer zweiten Granuliervorrichtung in rollende Bewe-[ gung versetzt, so dass das nicht granulierte feine Pulver aus dem Austrag der ersten Granuliervorrichtung an den Verbundteil- : chen aus der ersten Granuliervorrichtung haftet.
5. Verfahren zum Herstellen eines Sintermaterials mit geringerer KO -Emission, dadurch gekennzeichnet, dass man das primäre Wasser zu den Sintermaterialien, wie pulverförmiges Eisenerz, Kalkstein, Rückführerz, zugibt und diese Substanzen in einer ersten Granuliervorrichtung granuliert, die erhaltenen Granulate und Koks mit einer Teilchengrösse von nicht mehr als 1 mm in eine zweite Granuliervorrichtung überführt und diese dort unter Zusatz des sekundären Wassers in rollende Bewegung versetzt und hierdurch eine Diffusion des Kokses von der Oberfläche der Granulate in deren Inneres bewirkt«

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