Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Bei der Reduktion von Eisenerz mit Kohlenstoff werden die Erze in der Regel vor dem Einsatz in den Reduktionsofen mit hohem Aufwand an Technik und Energie zun\u00e4chst pelletiert. Durch Zusatz meist mineralischer, schlackebildender Bindemittel und einen anschlie\u00dfenden emissionsintensiven Sinterprozess wird das Erz in transport- und thermofeste Agglomerate \u00fcberf\u00fchrt (Pelletier- und Brennprozess). Es ist das Ziel des Projektes, eine Verfahrensl\u00f6sung ohne diese Nachteile zu entwickeln. Erfolgversprechend wird eine Verfahrenstechnik angesehen, bei der die Feinerze in einem Kaltformverfahren mit deutlich geringerem Energiebedarf unter Zusatz von Bindestoffen ohne Emissionen agglomeriert werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Bearbeitung der F\/E-Arbeit erfolgte im wesentlichen in folgenden Arbeitsschritten:
\nRecherche zum Stand der Technik.
\nVersuche im Laborma\u00dfstab:
\nIn diese Arbeitsetappe wurden Versuche im Laboratorium zur Erkundung geeigneter Bindestoffe und Stoffkombinationen (Kohle, Biostoffe) f\u00fcr die Herstellung transportfester und thermostabiler Agglomerate aus Feinerzen durchgef\u00fchrt. Im Rahmen dieser Versuche werden die Prozesse Bindestoffaufbereitung (Art, Feinheit und Klebef\u00e4higkeit der Bindestoffe, Kohlenstoffgehalt), Vermischung der Produkte (Mischertyp, Mischintensit\u00e4t) und Agglomeration (Agglomerationstechnik, Agglomerationsparameter) optimiert. Es wurden nur Prozesse mit geringen Emissionen angewendet. Zur Bewertung der Qualit\u00e4t der Erzagglomerate wurde die Festigkeit vor und nach der Reduktion an ausgew\u00e4hlten Proben (Thermofestigkeit) bestimmt. Die Reduktion der Erzagglomerate erfolgt in einem Versuchsofen.
\nUntersuchungen im Technikumma\u00dfstab und Herstellung von Versuchschargen f\u00fcr die Anwendungsuntersuchungen:
\nMit ausgew\u00e4hlten Proben wurden Versuche zur Brikettierung im Technikumma\u00dfstab durchgef\u00fchrt. Dabei wurden die Bedingungen so gew\u00e4hlt, dass eine \u00dcbertragung der Bedingungen und Ergebnisse auf industrielle Ma\u00dfst\u00e4be m\u00f6glich ist.
\nErarbeitung des Konzeptes f\u00fcr eine Brikettiertechnologie und technisch-\u00f6konomische Bewertung des Verfahrens.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die zahlreichen Laboruntersuchungen zur Brikettierung ergaben folgende wesentliche Ergebnisse:
\nEs konnte kein Bindemittel gefunden werden, das allein eingesetzt den Anforderungen an die erzielbare Gr\u00fcn- und Thermofestigkeit von Eisenerzagglomeraten gen\u00fcgt und zu akzeptablen Preisen am Markt verf\u00fcgbar ist.
\nZur Erzielung h\u00f6herer Gr\u00fcn- und Thermofestigkeiten m\u00fcssen Bindemittelkombinationen eingesetzt werden, die aus mindestens zwei Komponenten bestehen.
\nMit dem Einsatz von speziellen Bindemittelkombinationen, der richtigen Wahl der Parameter f\u00fcr die Vorbereitung der Mischung und der Brikettierparameter lassen sich Briketts herstellen, die sowohl eine ausreichende Gr\u00fcnfestigkeit als auch eine gute Thermostabilit\u00e4t aufweisen.
\nDurch die Wahl der Brikettierparameter l\u00e4sst sich die erzielbare Brikettfestigkeit an die Erfordernisse des anschlie\u00dfenden Reduktionsprozesses in gewissem Umfang anpassen.
\nAuch bei Zumischung eines Kohlenstofftr\u00e4gers von bis zu 30 % (massebezogen) wurden noch zufriedenstellende Brikettfestigkeiten erreicht. Die Thermofestigkeit wird dabei durch die Spezifikation des Kohlenstofftr\u00e4gers beeinflusst.
\nBei Versuchen im Technikumma\u00dfstab konnten bei Ber\u00fccksichtigung der bekannten Unterschiede zwischen Stempelpressenversuchen im Labortma\u00dfstab und Walzenpressenversuchen wesentliche Erkenntnisse aus den Laborversuchen best\u00e4tigt werden.
\nAnwendungsversuche mit Briketts, die im Technikum hergestellt werden, ergaben gute Ergebnisse bei der Direktreduktion und in Versuchen, mit denen das Verhalten von Pellets im Hochofen charakterisiert wird.
\nBasierend auf den Ergebnissen konnte ein Verfahren zur Herstellung von festen und thermostabilen Eisenerzagglomeraten entwickelt werden, das sich gegen\u00fcber dem herk\u00f6mmlichen Pelletier- und Sinterprozess durch einen deutlich geringeren Energiebedarf auszeichnet. Durch den Einsatz von Prozessstufen mit geringer Emission reduziert sich der Aufwand zur Einhaltung der Umweltbestimmungen erheblich. Die mit diesem Prozess hergestellten Eisenerzagglomerate sind besonders f\u00fcr Direktreduktionsverfahren mit Feststoffreaktion geeignet.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Ausgew\u00e4hlte Ergebnisse, insbesondere die aus den Grundlagenuntersuchungen, werden in Fachzeitschriften ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Durch umfangreiche Laboruntersuchungen wurde ein Verfahren zur Herstellung thermostabiler Eisenerzagglomerate mit reduziertem Energiebedarf entwickelt. Wesentliche Ergebnisse konnten in Technikumversuchen best\u00e4tigt werden. Die Ergebnisse werden bei der Planung einer Pilotanlage ber\u00fccksichtigt.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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