DE3608899A1

DE3608899A1 - Verfahren zur herstellung von metallurgischen, zusammengesetzten materialien

Info

Publication number: DE3608899A1
Application number: DE19863608899
Authority: DE
Inventors: Alan Stuart Prof. Kallista Victoria Buchanan; Howard Knox Dr. North Balwyn Victoria Worner
Original assignee: CRA Services Ltd
Current assignee: Rio Tinto Services Ltd
Priority date: 1985-03-18
Filing date: 1986-03-17
Publication date: 1986-09-18
Also published as: FR2582018A1; FI84840B; CN86101735A; DD250551A5; SE8601005L; SE8601005D0; FR2582018B1; FI861077A0; ZA861957B; JPS61270342A; CN1011143B; IN165327B; FI861077L; FI84840C; SE463104B; CA1281907C; BR8601177A; NZ215368A

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft metallurgische, zusammengesetzte Materialen und Verfahren unter Verwendung dieser zusammengesetzten Materialien.

In einer Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung zusammengesetzte Materialien aus Metalloxiderzen und veredelter Braunkohle und Verfahren zu ihrer Herstellung zur Verfügung.

Verfahren zur Behandlung der zusammengesetzten Materialien, um die darin vorliegenden Metalloxide zu reduzieren, einschließlich Schmelzbzw. Verhüttungsverfahren, werden ebenfalls von der vorliegenden Erfindung umfaßt,

L Die erfindungsgemäß verwendete veredelte Baunkohle ist vorzugswei-

se ein Produkt, wie es in der australischen Patentanmeldung 24294/ 84, entsprechend der deutschen Patentanmeldung P 34 05 813.3 (unser Zeichen: P 18 569), welche am 23- August 1984 veröffentlicht wurde, und/oder der australischen Patentanmeldung 52590/86 (PG 9283), entsprechend der deutschen Patentanmeldung P 36 04 146.7 (unser Zeichen: P 19 983),beschrieben wurde.

Das in den vorstehenden Patentanmeldungen beschriebene Braunkohlenveredelungs-/-verdichtungsverfahren ist ein Verfahren, bei dem weiche, bröcklige Rohbraunkohle mit einem Wassergehalt von etwa 60 % im Abbauzustand in einea harten, zerreibbeständigen schwarzen Feststoff mit einem Wassergehalt von etwa 10 % umgewandelt wird. In dem Verfahren wird die Braunkohle mit dem Wassergehalt im Abbauzustand einem Scheren/Zerreiben in einer gewählten Knetvorrichtung über Zeiträume, welche von 5 min oder weniger bis zu 1 h oder mehr in Abhängigkeit von der für das verdichtete Endprodukt benötigten Härte variieren kann, ausgesetzt wird.

Das Scheren erfüllt mehrere Funktionen, welche für die vorliegende Erfindung wichtig sind. Die Kohle wird in eine feine, partikelförmige Form umgewandelt, wobei wenigstens ein Teil des Wassergehalts, welcher Ursprung-

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lieh in der porösen Struktur der Kohle fein dispergiert ist, in eine voluminöse Flüssigkeitsphase umgewandelt wird, was bewirkt, daß die Kohle naß und plastisch wird und schließlich eine sehr große Anzahl und Flächen an frisch gespaltenen Kohleoberflächen hergestellt werden. Diese frisch gespaltenen Oberflächen nehmen an Brückenbindungsverfahren zwischen den Teilchen teil, was schließlich dazu führt, daß die Kohlemasse härtet und viel dichter wird bei gleichzeitigem Ausschluß und Verlust der größten Menge des ursprünglichen Wassers.

Dichteanstiege von etwa 0,8 bis 1,4 sind nicht ungewöhnlich. Der Wasserverlust tritt schnell ein (beispielsweise 80 % in 24 h in ruhender Luft bei 20 ⁰C), und eine maximale Härte wird innerhalb von 3 bis 4 Tagen erreicht. Nach dem Zerreiben wird die erhaltene plastische Kohle einer Verdichtung unter merklichem Druck durch geeignete Extrusions- oder Hochdruckbrikettiervorrichtungen, beispielsweise eine Ringwalzenpresse, ausgesetzt. In einem speziellen Beispiel besitzt die Verdichtungsvorrichtung die Form einer schrauben- bzw. schneckenbetriebenen Kolben-in-Trommel-Maschine, welche

zylindrische Probestücke mit einem Durchmesser von 3 oder 10 mm herstellt, die auf die gewünschte Länge geschnitten werden können. Es wird angenommen, daß die Druckanwendung während der Extrusion bedeutend ist, um die frisch gespaltenen Oberflächen der Kohleteilchen in enge Nachbarschaft zu bringen, wodurch die Brückenbindung erleichtert wird und die Geschwindigkeit, bei der

3Q die Bindung eintritt, stark erhöht wird. Die Verwendung von höheren Drucken während der Extrusion ermöglicht es, daß die Kohlezerreibzeiten stark verringert werden. Es können so geringe Zeiten wie 5 min oder weniger verwendet werden, insbesondere, wenn eine wirksame Zerrreib-

gc maschine verwendet wird.

Die kleinste Zeit, die zum Scheren/Zerreiben der Rohbraunkohle in dem Dichtungsverfahren benötigt wird, ist

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die, welche ausreichend ist, um eine merkliche Feuchtigkeit und einen plastischen Charakter in der Kohlemasse zu erzeugen. In der Praxis werden die dafür notwendigen Bedingungen durch visuelle Beobachtung auf der Grundlage von Erfahrung kontrolliert. Die Zeitdauer ist eine Funktion der Betriebsgeschwindigkeit der Zerreibmaschine, der Intensität der Scherwirkung, welche durch die Maschine erreicht wird, und der Wirksamkeit der Maschine, um die Kohle konstant in der Scherzone zu halten.

Bezüglich sehr kurzer Scherzeiten kann der Wassergehalt der Kohle kritisch sein; wenn er zu niedrig ist, nimmt die Maschinenwirksamkeit stark ab. Die Erfahrung zeigt, daß Braunkohlen mit Wassergehalten von etwa 60 Gew.-% optimale Scher-Zerreibcharakteristika zeigen, wohingegen Wassergehalte im Bereich von 54 % (oder weniger) nicht zufriedenstellend sind.

Unter Verwendung einer Sigma-Knetmaschine, welche mit Knetwellengeschwindigkeiten von 40 und 20 Umdrehungen pro min und einem Rotor-Wandabstand von 0,3 mm betrieben wurde, wurden verschiedene Braunkohlen aus Victoria oder von deutscher Herkunft erfolgreich in extrudierbare plastische Massen in Zeiträumen von 30 s für das Scheren-Zerreiben umgewandelt. 30 s sollten jedoch nicht als die minimale Zeit angesehen werden, da die Zeit in starkem Ausmaß von der Wirksamkeit der erhältlichen Maschine abhängt. Jeder Zeitraum, welcher ausreicht, um die Rohbraunkohle in einen extrudierbaren plastischen Zustand umzuwandeln, ist geeignet.

Es sollte bemerkt werden, daß in der Praxis kurze Scher-Zerreibzeiten, welche eine begrenzte Größenverringerung der Kohleteilchen ergeben, bis zu einem gewissen Ausmaß durch die nachfolgende Verwendung von hohen Extrusionsdrucken kompensiert werden können. Tatsächlich führt eine relativ trockene plastische Masse zur Entwicklung von hohen Drucken in dem Düsenbereich des Extruders.

Eine weitere bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform stellt ein kontinuierliches Scher-Extrusionsverfahren zur Verfügung. Die sehr kurzen Zerreibzeiten gestatten einen kontinuierlichen Betrieb, bei dem Braunkohle in kleinen Klumpen (5 mm oder kleiner) kontinuierlich in eine Niedriggeschwindigkeits- (20 bis 40 Umdrehungen pro min) Scher-Zerreibmaschine vom Sigmatyp eingespeist wird. Die Konfiguration dieser Maschine ist so ausgewählt, daß sich eine Verweilzeit für die Kohle in der Scherzone in der benötigten Größenordnung (wie vorstehend definiert) ergibt, bevor sie durch eine auf geeignete Weise angeordnete Austragungsschnecke ausgetragen wird. Die Austragungsschnecke speist die feuchte, zerriebene Kohle in einen Extrusionskopf, welcher so konstruiert ist, daß sich der benötigte Extrusionsdruck ergibt und Pellets zur Verfügung gestellt werden, welche ausreichend fest sind, um mäßigen Belastungen sofort nach der Bildung zu widerstehen.

Eine Maschine, welche die vorstehend beschriebenen Funktionen durchführt und eine Austragungsschnecke und einen Extruder, integral eingepaßt, besitzt, ist die Sigma-Knetmaschine HKS 50, hergestellt von Janke & Kunke GmbH & Co KG, IKA-Werk Bingen.

Ohne darauf beschränkt sein zu wollen, wird angenommen, daß die Verdichtung bei einer merklichen Geschwindigkeit fortschreitet, sobald ausreichend gespaltene/geschnittene Kohleoberflächen erhältlich sind. Dies führt zu einer

QQ weiteren Verbesserung, welche ein kontinuierliches Verfahren zur Verfügung stellt, bei dem die Kohle eine Verweilzeit in der zerreib-(Scher-)Zone besitzt, welche gerade ausreichend ist, um ein Material zur Verfugung zu stellen, das wirksam in einer Hochdruckextrusions- oder

gg Preßvorrichtung extrudiert werden kann.

Eine Untersuchung der Eigenschaften der getrockneten, verdichteten Braunkohlepellets, die auf diese Weise

erhalten wurden, hat gezeigt, daß sie ihre Form behalten und oft bei fortschreitendem Erwärmen auf höhere Temperaturen viel härter werden. Zwischen 300 und 400 ⁰C entwickeln sich flüchtige Stoffe in Form von Wasserdampf und organischen Substanzen mit geringem Molekulargewicht (hauptsächlich Phenole). Oberhalb etwa 500 ⁰C werden nur beständige Gase (hauptsächlich Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Methan) hergestellt. Die Untersuchung der verdichteten Braunkohle hat ihre wirksame Verwendung bei bestimmten metallurgischen Anwendungen, beispielsweise zusammengesetzten Pellets, gezeigt.

Es wird angenommen, daß die folgenden Überlegungen von Bedeutung sind:

(a) Das Zerreiben der Rohkohle, um die vorstehende feuchte oder nasse plastische Masse herzustellen, stellt ein geeignetes Vehikel bzw. Träger zur wirksamen Einarbeitung von fein zerteilten Partikelmaterialien, wie zerkleinertem Metallerz oder Konzentraten, zur Verfugung.

(b) Der feinzerteilte Zustand der zerriebenen Kohle ist für eine sehr enge physische Assoziation der Teilchen des Metallerzes mit Teilchen der plastifizierten Kohle förderlich, wobei letztere als wirksames Reduktionsmittel wirkt.

QQ (c) Der spontane Wasserverlust durch Verdampfung tritt bei den Pellets während der Verdichtungsreaktion auf und liefert gehärtete, trockene Pellets, welche zum relativ schnellen Erwärmen für metallurgische Zwecke besonders geeignet sind.

(d) Beim Erwärmen oberhalb etwa 500 ⁰C entwickelt die verdichtete Braunkohle bedeutende Mengen einer Gas-

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mischung, welche von stark reduzierendem Charakter ist.

(e) Nach der Pyrolyse oder Niedrigtemperaturcarbonisierung bzw. -verkohlung liefern die Pellets einen Restkohlenstoff in hochreaktiver Form, welcher sehr eng mit den zu reduzierenden Phasen assoziiiert ist. In diesem Zusammenhang sollte bemerkt werden, daß Braunkohleaschen als wirksame und schnelle metallurgische Reaktionsmittel bekannt sind. Zusätzlich zu dem reaktiven Kohlenstoff in der verdichteten Braunkohle verstärken Wasserstoff und insbesondere die vorliegende naszierende Form des Wasserstoffs die Reduktionsreaktionen beträchtlich.

In experimentellen Untersuchungen wurde gefunden, daß sich feinzerteilte Erze und Konzentrate, insbesondere oxidische Eisenerze, schnell mit der nassen, plastischen Kohle mischen und, wenn sie während des Zerreibens der letzteren zugegeben werden, sich eine glatte, homogene Mischung ergibt. Eine solche Mischung wird leicht extrudiert oder brikettiert, und die so hergestellten Pellets oder Briketts trocknen und härten in einem iiberraschenden Ausmaß. In einigen Fällen zeigt das gehärtete Produkt eine verringerte luftgetrocknete Festigkeit; diese wird jedoch häufig bei der Pyrolyse wiedergewonnen. In anderen Fällen tritt eine Reaktion zwischen der anorganischen Phase und den Kohlebestandteilen auf,

QQ wodurch sich eine bedeutende Zunahme der Festigkeit des getrockneten Produkts ergibt.

Das metallurgische Verhalten verschiedener zusammengesetzter Materialien wird in den nachstehend angegebenen gc Beispielen beschrieben.

Es wurde gefunden, daß sehr schnelle Reduktionsgeschwindigkeiten in den zusammengesetzten Braunkohlepellets erreicht werden können. Wie beschrieben, wird angenommen,

daß der sich frisch entwickelnde atomare oder naszierende Wasserstoff, welcher während des einleitenden Erwärmens der zusammengesetzten Materialien erzeugt wird, wesentlich zum Reduktionsvermogen des Systems beiträgt. Es wird angenommmen, daß Polyhydroxyphenole einen wesentlichen Beitrag zu pyrolytischem Wasserstoff leisten; andere reaktive Spezies können jedoch ebenfalls beteiligt sein. Die Entwicklung von atomarem Wasserstoff in enger Nachbarschaft zu der zu reduzierenden Phase be- IQ wirkt, daß die festen Erzteilchen äußerst schnell und wirksam reduziert werden.

Die erfindungsgemäß hergestellten zusammengesetzten Materialien besitzen die folgenden bedeutenden Vorteile:

(a) eine wirksame Bindung - in der Kälte - der feinen

partikelförmigen Erze oder Konzentrate;

(b) eine ausreichende Festigkeit in den frischen zusammengesetzten Pellets oder Briketts, um eine zufriedenstellende Handhabung beim Trocknen und anschließenden Einspeisen in Vorwärm- oder "Pyrolyseⁿ-Öfen zu ermöglichen,

«ε (c) eine schnelle und wirksame Reduktion der Oxiderze, insbesondere von Eisenoxiderzen, einschließlich anderer, wie beispielsweise Chromiterze,

(d) eine ideale Weise zur gleichzeitigen Beförderung von teilweise oder im wesentlichen metallisierten Pellets oder Briketts zusammen mit Kohlenstoff in Schmelzofen, insbesondere solche, die die seit kurzem bekannten neuen Badschmelztechnologien verwenden,

(e) reduzierte/metallisierte Pellets oder Briketts, welche leicht gehandhabt, transportiert und gelagert

werden können, ohne das Risiko der Reoxidation oder daß sie ein pyrophores Verhalten zeigen, wie es bei verschiedenen Arten von vorreduzierten, zur Zeit erhältlichen zusammengesetzten Eisenerzen beobachtet wird.

Geeignete zusammengesetzte Materialien, welche bestimmte Erze und Konzentrate von unedlen Metallen, beispielsweise Zinkkonzentrate enthalten, können ebenfalls hergestellt werden.

Dxe folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

In diesem Versuch wurden verdichtete, zusammengesetzte Braunkohle-Eisenerz-Pellets wie nachfolgend beschrieben hergestellt und dann erwärmt, um die Arten und Mengen an entwickelten Gasen zu bestimmen.

Die getrockneten, verdichteten, zusammengesetzten Braunkohle-Eisenerz-Pellets, welche 75 % Eisenoxid enthielten, wurden unter Verwendung des in Beispiel 2 beschriebenen Verfahrens hergestellt. Loy Yang Kohle aus dem Latrobe-Tal in Victoria, Australien, wurde verwendet.

Nach einleitender Pyrolyse in einer Stickstoffatmosphäre bei 400 ⁰C zur Entfernung von Wasser und flüchtigen organischen Bestandteilen mit geringem Molekulargewicht wurden die Pellets in ein Siliciumdioxidrohr, welches an

3Q ein Vakuumsystem angeschlossen war, gegeben.

Nachdem durch einleitendes Pumpen die ganze Luft entfernt worden war, wurde die Temperatur zunehmend auf 900 ⁰C erhöht. Es wurden Proben von Gasen, die sich bei drei verschiedenen Temperaturen gebildet hatten, zur Analyse mit einem Massenspektrometer entfernt. Es wurde gefunden, daß sich hauptsächlich Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Methan und eine geringe Menge Wasserdampf

entwickelt hatten. Die ungefähren relativen Partialdrucke der ersten vier Produkte bei den drei Temperaturen sind in Fig. 1 gezeigt.

Bei 600° C bestand die größte Gasmenge aus Wasserstoff, gefolgt von Kohlenmonoxid und Kohlendioxid (etwa gleich) und schließlich Methan. Wenn die Temperatur auf 900° C erhöht wurde, wurde die Wasserstoffentwicklung noch stärker, während die Kohlenmonoxidentwicklung ebenfalls zunahm. Kohlendioxid verringerte sich bemerkenswert und Methan ebenfalls auf ein geringeres Ausmaß.

Aus diesem Versuch ist ersichtlich, daß die verdichteten Pellets eine stark reduzierende Atmosphäre beim Erwärmen auf hohe Temperaturen herstellen. Diese Atmosphäre übt eine stark reduzierende Wirkung aus, zustätzlich zu jeder direkten Reduktion durch den festen,reaktiven Kohlenstoff oder den naszierenden Wasserstoff innerhalb der zusammengesetzten Pellets oder Briketts.

Beispiel 2

Zusammengesetzte Pellets wurden aus verschiedenen Anteilen an feinem Eisenoxid und Kohle aus Morwell, Victoria, Australien (N3372 Bohrloch) hergestellt.
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In jedem Fall wurden 200 g Rohkohle (60 % Wasser) H h in einem Kneter vom Sigmatyp, wie in der australischen Patentanmeldung 2429^/84 beschrieben, geknetet. 15 min vor Beendigung des Knetens wurden gewählte Gewichte an feinem Eisenoxid (Laborreagensmaterial) zu der plastischen Masse gegeben und das Kneten dann solange fortgeführt, bis sich eine gründlich gemischte, glatte, plastische Masse ergab. Diese wurde dann mit einem handbetriebenen Schneckenextruder extrudiert, um zylindrische Pellets mit einem Anfangsdurchinesser von 10 mm (etwa 8 mm nach dem Trocknen) und Längen, welche von 10 bis 20 ran variierten, zur Verfügung zu stellen. Die Pellets wurden getrocknet und gehärtet in ruhender Laborluft bei 20° C über 7 Tage. Dann wurden die getrockneten Pellets einer Pyrolyse in einem Stickstoffgasstrom ausge-

setzt, wobei sie anfangs über 1 h in dem Temperaturbereich von 300 bis 400° C gehalten wurden, um Restwasser und flüchtige, organische Bestandteile mit geringem Molekulargewicht zu entfernen, gefolgt von weiterem Erwärmen über 1 h mit einem Temperaturanstieg auf 700° C. Diese letztere Erwärmungszeit wurde so gewählt, um zu bestimmen, ob eine nachweisbare Reduktion in dem betreffenden Temperaturbereich begonnen hatte. In einem Fall (siehe unten) wurden Pellets auf 1070°. C in der reduzierenden Atmesphäre, erzeugt durch die Kohlepyrolyse, erwärmt.

Es wurden Pellets mit 10, 30, 50 und 75 Gew.-% Eisenoxid (bezogen auf das Trockenkohlengewicht) hergestellt. Das zusammengesetzte Material mit 10 % ergab eine durchschnittliche Druckfestigkeit von 17 MPa, verglichen mit 30 MPa für vergleichbare Pellets, welche kein Eisenoxid enthielten. Bei der Pyrolyse zeigten die Pellets mit 10 % Eisenoxid einen Anstieg auf eine durchschnittliche Druckfestigkeit von 20 MPa, was die Entwicklung einer weiteren Bindung während der Pyrolyse anzeigte.

Die Druckfestigkeiten der getrockneten, verdichteten Kohlepellets wurden bestimmt durch Messung der Höhe (H) und des Durchmessers (D) der zu untersuchenden Pellets mit einem Mikrometer.

Die Pellets wurden dann auf den Amboß (anvil) einer üniversaltestmaschine (Tirius Olsen Testing Machine Co., Willor Grove, Pa.) gegeben, und eine Axialbeanspruchung bzw. -druck wurde über die ebenen Enden aufgebracht, bis ein Bruch auftrat.

Die Druckfestigkeit d wurde aus der Kraft F (bestimmt

aus der Maximalbeanspruchung, der die Pellets widerstehen) gemäß der folgenden Gleichung berechnet:

σ = (4FAD²) (H/D)⁰'⁵

Alle zusammengesetzten Materialien waren stark magnetisch (insbesondere die Mischung aus Erz : verdichtete Kohle im Verhältnis von 75 : 25) nach Pyrolyse auf 700 ⁰C, was die Herstellung von reduziertem Eisen anzeigte.

In einem Versuch wurden Pellets, welche 75 % Fe₃O₃ enthielten, in ein Siliciumdioxidrohr, welches einem Vakuumsystem angeschlossen war, gegeben. Das Rohr wurde von allen Gasen freigepumpt, während es auf 500 ⁰C er-

IQ wärmt wurde. Das Rohr wurde dann von den Pumpen isoliert und die Druckänderung beobachtet, während die Temperatur weiter anstieg bei einer ungefähr gleichmäßigen Rate auf 1070 ⁰C. Die Ergebnisse dieser Messungen sind in Fig. 2 gezeigt. Bei etwa 900 ⁰C begann ein sehr schneller

!5 Druckanstieg, und es war notwendig, Gas abzupumpen, um den Gesamtdruck unterhalb einer Atmosphäre zu halten. Eine wesentliche Gasentwicklung setzte sich fort, bis der Versuch beendet war. Die Phänomene, die in diesem Versuch beschrieben werden, sind charakteristisch für Pellets, welche Eisenoxid enthalten, und zeigen an, daß chemische Reaktionen zwischen dem Oxid und den aus der Kohle abgeleiteten Spezies stattgefunden haben.

Bei 800 ⁰C scheint die Hauptreaktion die Reduktion des Eisenoxids durch entwickelten Wasserstoff mit der Herstellung von Wasser zu sein. Diese Reaktion scheint bei etwa 900 ⁰C ergänzt zu werden durch Reduktionsreaktionen unter Teilnahme von Kohlenmonoxid und Kohlenstoff mit einem wesentlichen Anstieg des Gesamtgasdruckes. Bei g₀ Ende dieses Versuchs zeigten die Pellets kein sichtbares metallisches Eisen, obwohl sie stark ferromagnetisch waren. Wenn die Temperatur noch weiter erhöht wurde, unter Verwendung von Pellets als Elektroden in einem DC-Bogen in einer inerten Atmosphäre, wurden sehr schnell _Q_ Kügelchen von schmiedbarem Eisen hergestellt.

Die zusammengesetzten Pellets, welche 75 % Fe₂O₃ nach einleitender Pyrolyse auf 700 ⁰C, wie vorstehend be-

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schrieben, enthielten, wurden weiter durch Eintauchen in em Bad aus flüssigem Eisen, welches bei 1500 °C gehalten wurde, untersucht. Die Gasentwicklung begann sofort beim Eintauchen und setzte sich fort während der Tauchzeit von 30 s. Die Pellets zerfielen nicht, sondern entwickelten weiterhin Gas, während sie sich schnell in dem flüssigen Eisen lösten. Die Lösungsgeschwindigkeit war am größten auf der Seite der Pellets, welche die höchste Temperatur durch Kontakt mit der Ofenwand während der einleitenden Pyrolyse erfahren hatte; vermutlich lag in dieser Zone der Pellets mehr reduziertes Eisen vor, wodurch die Angriffsgeschwindigkeit durch das flüssige Eisen erhöht wurde. Dieser Versuch zeigt, daß die zusammengesetzten Eisenpellets in vorreduziertem Zustand

!5 als Beschickungsmaterial bei der Zufuhr von Eisen und Kohlenstoff in Stahl herstellende Öfen durch eine neue Badschmelztechnologie verwendet werden können.

Claims

GRUNECKER. KINKELDEY STOCKMAlR & PARTNER CRA SERVICES LIMITED 55 Collins Street Melbourne Victoria Australien PATENTANWÄLTE A SRUNECKE» - ». -- DR Vi STOCKMAlR r-i- ,Nu AEE .CA.-t:- DS K SCHUMANN t>c. r>-.£ P1 W JAKOE Γ"·- -νγ, DK e BEZOlC [> >·. c-cu W ME'STER rr- -NC. H HEGERS η···. .Nu DR H MEVER PlATH a ^. Nt, DR M BOTT-BODENHAuSEN-ri·- <■«·! DR u KINKEuDEV "■>■, β-. -. >V t E-- ^c: - de _v. SEif-E.L 17. März 1986 P 20 047-609 Verfahren zur Herstellung von metallurgischen, zusammengesetzten Materialien Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von metallurgischen, zusammengesetzten Materialien, dadurch gekennzeichnet, daß 25

(a) Braunkohle Scherkräften ausgesetzt wird, um eine plastische Masse herzustellen,

(b) fein zerteiltes Erz und/oder Konzentrat mit der 30 Kohle entweder während oder nach der Stufe (a)

gemischt wird,

(c) die in Stufe (b) hergestellte Mischung verdichtet wird, um eine verdichtete Masse herzustellen, und

(d) die verdichtete Masse getrocknet wird, um das metallurgische zusammengesetzte Material herzustellen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungsstufe (c) durch Extrudieren der Mischung durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungsstufe (d) bei oder nahe der Umgebungstemperatur durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ^^aß ^^{as Erz} Eisenerz oder Chromiterz ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erz oder Konzentrat ein Zinkerz oder -konzentrat ist.

6. Verfahren zur Herstellung von metallurgischen zusammengesetzten Materialien, welche Eisenerz und veredelte Braunkohle enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) die Braunkohle Scherkräften ausgesetzt wird, um

eine plastische Masse herzustellen,

(b) feinzerteiltes Eisenerz mit der Kohle entweder während oder nach der Stufe (a) .gemischt wird,

(c) die in Stufe (b) hergestellte Mischung extrudiert wird, um ein verdichtetes Extrudat in Form von Pellets herzustellen, und

(d) die Pellets bei Umgebungstemperatur getrocknet

werden.

7. Eisenschmelzverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß

ok die nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellten, zusammengesetzten Materialien auf eine Temperatur, bei der das Eisenerz zu metallischem Eisen reduziert wird, erwärmt werden.

8. Eisenschmelzverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellten, zusammengesetzten Materialien in einem Bad aus flüssigem Eisen erwärmt werden.

9. Eisenschmelzverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellten, zusammengesetzten Materialien einer einleitenden Pyrolyse bis zu einer Temperatur von etwa 700 ⁰C ausgesetzt werden, gefolgt von Eintauchen in ein Bad aus flüssigem Eisen bei einer Temperatur von etwa 1500 ⁰C.