Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Herstellung von reduzierten Eisenpellets, die durch Reduzieren
von Eisenoxidpellets, enthaltend Zn-Bestandteile, gebildet
werden. Genauer bezieht sich die Erfindung auf ein
Verfahren zur Herstellung von reduzierten Eisenpellets, die durch
Reduzieren von Eisenoxidpellets gebildet werden, die Stäube
(umfassend Schlämme) enthaltend Zn-Bestandteile enthalten,
die bei Eisenbearbeitung bzw. in Eisen verarbeiteten
Anlagen gebildet werden.
In Eisen- und Stahlherstellungsverfahren, umfassend
Hochöfen, Konverter und Elektroofen, werden verschiedene Arten
von Eisenoxid-haltigen Stäuben oder Schlämmen in einer
großen Menge gebildet, welche als Eisenquellen (in der Form
von Pellets oder gesinterten Erzen verwendet)
wiedergewonnen und wiederverwertet werden. Jedoch können
eisenoxidhaltige Stäube oder Schlämme, die aus Eisen- und
Stahlherstellungsprozessen stammen, schädliche Zn-Bestandteile, wie Zn-
Oxid enthalten, um in einem Problem dahingehend zu
resultieren, daß Eisenquellen mit hohem Zn-Anteil nicht als das
Ausgangsmaterial (nachfolgend in der Bedeutung von
Zufuhrmaterial verwendet) für Hochöfen verwendet werden können.
In dem Hochofen ist, wenn das Ausgangsmaterial eine große
Menge an Zn enthält, der Betrieb des Hochofens
verschlechtert, ebenso wie dies zu einem Problem dahingehend führt,
daß Zn die feuerfesten Auskleidungen der Ofenwände
angreift.
Wie oben beschrieben, wurde eine Verwendung von Stäuben
oder Schlämmen enthaltend Zn-enthaltende Eisenoxide
beschränkt und insbesondere wurden Eisenoxid enthaltende
Stäube oder Schlämme, enthaltend Zn-Bestandteile, die in
einer großen Menge von Hochöfen gebildet wurden, bis dato
nicht effizient als Eisenquellen rückgewonnen und
wiederverwertet.
Im Hinblick auf das Obige wurden Verfahren zur Herstellung
von reduziertem Eisen durch Entfernen von Zn aus Pellets,
welche aus eisenoxidhaltigen Stäuben oder Schlämmen geformt
wurden, die aus Eisen- und Stahlherstellungsverfahren
resultieren, in jüngsten Jahren vorgeschlagen. Hier können
beispielsweise ein Verfahren einer Verwendung eines
Rotationsdrehrohrofens erwähnt werden (siehe japanische
geprüfte Patentpublikationen Sho 51-13083 und 55-21810) und ein
Verfahren unter Verwendung eines Rotationsherdofens (siehe
japanische, ungeprüfte Patentanmeldung Hei 5-125454, die in
Japan entsprechend dem US-Patent Nr. 5186741 hinterlegt
wurde).
Das Verfahren einer Verwendung eines Drehrohrofens hat
einen Erfolg dahingehend, daß Zn auf sowenig wie 0,01
Masse% abgesenkt werden kann und das Metallisierungsverhältnis
auf etwa 80% verbessert werden kann (etwa 87% als ein
Reduktionsverhältnis). Da die Pellets in diesem Verfahren in
einem Drehrohrofen umgewälzt und "gebacken" werden,
resultiert es jedoch in einem Problem, daß die Pellets während
dem Verfahren gepulvert werden, welche geschmolzen und
abgeschieden werden, um Ofenringe auszubilden, was die Arbeit
bzw. den Betrieb unmöglich macht. Weiters muß, da die
Gesamtmenge an Zn in dem Ausgangsmaterial, das in den
Hochofen eingebracht wird, gesteuert bzw. geregelt wird
(beispielsweise 0,2 kg Zn/t Roheisen) und die Menge einer
Verwendung von reduzierten Pellets enthaltend Zn beschränkt
ist, die Menge an Zn weiter für eine Verwendung als das
Ausgangsmaterial für einen Hochofen auch in diesem
Verfahren abgesenkt werden.
Dann werden in einem Verfahren, das einen Rotationsherdofen
verwendet, das in der ungeprüften, japanischen
Patentanmeldung Hei 5-125454 beschrieben ist, reduzierte Pellets durch
Ausbilden von Grün- bzw. Rohpellets, umfassend eine
Mischung aus Stäuben von Stahlbearbeitungen bzw. -anlagen,
kohlenstoffhaltigem Material, wie Kohle oder Koks, und
einem organischen Bindemittel, Zuführen der Rohpellets auf
eine Schicht von in einem Rotationsherdofen gehärteten bzw.
gebackenen Pellets, Trocknen derselben bei einer Temperatur
von unter 900ºC für 10 bis 15 min., wobei verkokte,
getrocknete Pellets gebildet werden, und dann Reduzieren der
Pellets bei einer Temperatur von niedriger als 1150ºC für
20 bis 30 min hergestellt. Während die ungeprüfte,
japanische Patentanmeldung Hei 5-125454 betreffend die
reduzierten Pellets beschreibt, daß Eisenoxid zu einem metallischen
Zustand reduziert wird und der Zn-Bestandteil aus den
reduzierten Pellets entfernt ist, lehrt sie nichts über das
tatsächliche Ausmaß des Reduktionsverhältnisses und der Zn-
Menge. Weiters definiert das Verfahren nicht die Inhalte an
Eisen und Zn in den Pellets und die Menge an
kohlenstoffhaltigem Metall, das zuzusetzen ist. Wie dies aus der
Beschreibung ersehen werden kann, daß die reduzierten
Pellets, wenn sie von einem Rotationsherdofen bei etwa 1000ºC
ausgetragen werden, sie möglicherweise eine merkbare bzw.
beträchtliche Menge an Kohlenstoff (bis zu 12 Masse%)
enthalten können, wenn sie von dem Rotationsherdofen
ausgetragen werden, wird vorgeschlagen bzw. nahegelegt, daß eine
große Menge an Kohlenstoff (bis zu 12 Gew.-%) nach der
Reduktion in diesem Verfahren zurückbleiben kann. Der
Rückstand einer großen Menge an Kohlenstoff bringt ein Problem,
daß nicht nur der Eisengehalt in den reduzierten Pellets
abgesenkt wird, um die Verwendungseffizienz als eine
Eisenquelle abzusenken, sondern daß auch die Festigkeit der
reduzierten Pellets per se verschlechtert ist. Insbesondere
tendiert, wenn Kohle als das kohlenstoffhaltige Material
zugesetzt wird, sie stark dazu, die Festigkeit der
reduzierten Pellets per se zu verschlechtern. Wenn die
Festigkeit der Pellets niedriger ist, resultiert dies in einem
Problem dahingehend, daß die reduzierten Pellets
pulverisiert oder im Hochofen verrieben werden, um die
Luftventilation in dem Hochofen abzusenken und die Arbeitsweise des
Hochofens zu verschlechtern, so daß die Pellets nicht als
das Ausgangsmaterial für den Hochofen verwendet werden
können.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, reduzierte
Pellets mit weniger Zn-Gehalt als schädliche Bestandteile, die
eine geeignete Korngröße und Festigkeit besitzen und mit
einem hohen Reduktionsverhältnis als das Ausgangsmaterial
für den Hochofen, indem eisenoxidhaltige Stäube (umfassend
schlämme), die aus Eisen bearbeiteten Anlagen stammen,
verwendet werden, insbesondere jene Hochofenstäube (welche
kohlenstoffhaltiges Material enthalten, jedoch nicht als
das Ausgangsmaterial für den Hochofen aufgrund der
enthaltenen Zn-Bestandteile und der feinen teilchenförmigen Form
davon verwendet werden können) und andere Stäube,
enthaltend Zn-Bestandteile, ebenso wie ein Verfahren zur
Herstellung derselben zur Verfügung zu stellen.
In dem Verfahren zur Herstellung reduzierter Pellets gemäß
einer bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Erfindung
werden reduzierte Pellets hergestellt durch Kontrollieren
eines kohlenstoffhaltigen Materials, daß die Menge an
Koh
lenstoff von 7 bis 60 Masse% basierend auf der Gesamtmenge
an Eisen und Zn in einer Ausgangsmaterialmischung bzw.
einem Beschickungsmaterialgemisch, umfassend einen oder
mehrere Stäube, enthaltend Eisenoxid und Zn-Oxid, und eine
ausreichende Menge eines Bindemittels, um die Stäube zu
binden, beträgt, und dann Zusetzen von Wasser, um sie in
Grünpellets mit dem kohlenstoffhaltigen Material darin
eingearbeitet herzustellen. Dann werden reduzierte
Eisenpellets durch Trocknen der so hergestellten Grünpellets in
einem Reduktionsofen, Erhitzen der trockenen Pellets durch
Wärmeleitung, hauptsächlich Bestrahlung derart, daß eine
Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit bzw. -rate von 3 bis 13ºC/s
innerhalb eines Temperaturbereichs der Pellets von 150
bis 900ºC beträgt, Reduzieren von Zn-Oxid und Abdampfen
von Zn und Reduzieren von Eisenoxid hergestellt bzw.
erzeugt.
In diesem Fall wird die Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit
der Pellets erhöht und die Menge an zugesetztem Kohlenstoff
zu den Pellets ist optimiert. Dementsprechend kann die Form
der Pellets nach bzw. bei Reduktion beibehalten werden und
als ein Ergebnis kann das Reduktionsverhältnis der
reduzierten Pellets verbessert werden und eine Pulverisierung
der Pellets kann während der Reduktion verhindert werden.
Weiters ist es bevorzugt. Eisenoxide und Zn-Oxide bei 1100
bis 1350ºC zu reduzieren.
In diesem Fall kann, da das Zn-Oxid bevorzugt gegenüber der
Reduktion des Eisenoxids bei einer Temperatur von mehr als
1100ºC reduziert wird, die Menge an Zn in den Pellets
bemerkenswert reduziert werden. Weiters kann, da das
Reduktionsverhältnis verbessert ist und das Sintern von
metalli
schem Eisen fortgesetzt wird, die Festigkeit der
reduzierten Pellets erhöht werden.
Weiters können als die Stäube kohlenstoffmaterialhaltige
Hochofenstäube, Konverterstäube, Sinterstäube,
Elektroofenstäube und eine Mischung derselben verwendet werden. Eine
Verwendung dieser Stäube kann die Menge an industriellen
Abfällen absenken.
Es ist bevorzugt, ein kohlenstoffhaltiges Material
umfassend einen Koksbestandteil zu verwenden.
In diesem Fall werden, da der Koks keine wesentlichen
flüchtigen Bestandteile aufweist, flüchtige Bestandteile
nicht in dem oben genannten Temperaturbereich verdampft,
was weniger Reduktion der Pellets und ein Sintern (150-
900ºC) bewirkt. Als ein Ergebnis kann, da die Anhebung des
Gasdrucks gemeinsam mit der Verdampfung der flüchtigen
Bestandteile nicht bewirkt wird und die Pellets nicht
pulverisiert werden, die Temperatursteigerungsrate der Pellets
erhöht werden. Insbesondere ist, wenn Hochofenstäube
enthaltend die Koksbestandteile als das kohlenstoffhaltige
Material verwendet werden, eine Verwendung von zusätzlichem
kohlenstoffhaltigem Material, wie Kohle oder Koks, nicht
mehr erforderlich, so daß eine Energie- und
Rohrstoffeinsparung erreicht werden kann.
Es ist bevorzugt, einen Rotationsherdofen als den
Sinterofen zu verwenden.
In diesem Fall können durch die Verwendung des
Rotationsherdofens reduzierte Pellets in einer großen Menge und mit
einer hohen Effizienz hergestellt werden.
Fig. 1 ist eine Tabelle, die Zusammensetzungen für nasse
Hochofenstäube und Walzschlämme in Beispiel 4 zeigen;
Fig. 2 ist eine Tabelle, die Mischverhältnisse von
Ausgangsmaterialien zum Sintern von nassen Hochofenstäuben und
Walzschlämmen in Beispiel 4 zeigen;
Fig. 3 ist eine Tabelle, die das Reduktionsverhältnis und
das Zn-Entfernungsverhältnis von reduzierten Pellets, die
in Beispiel 4 hergestellt sind, zeigt;
Fig. 4 ist eine Konzeptansicht, die eine Struktur eines
Rotationsherdofens, der in der vorliegenden Erfindung
verwendet wird, zeigt;
Fig. 5 ist eine Ansicht, die Effekte der Menge von
Kohlenstoff auf das Reduktionsverhältnis der Pellets, das
Zn-Entfernungsverhältnis und die Beibehaltbarkeit der
ursprünglichen Form der Pellets zeigt, wenn sie in einer
Inertatmosphäre auf 1300ºC erhitzt werden;
Fig. 6 ist eine Ansicht, die Effekte einer
Temperaturreduktion auf das Reduktionsverhältnis von Pellets,
Zn-Entfernungsverhältnis und die Kompressionsfestigkeit zeigt;
Fig. 7 ist eine Ansicht, die Effekte der
Temperaturanhebegeschwindigkeit von Pellets auf die Beibehaltbarkeit bzw.
Aufrechterhaltung der ursprünglichen Form und der
Zerreibefestigkeit der reduzierten Pellets in dem Fall eines
Erhitzens von Pellets auf 1300ºC in einer Inertatmosphäre
zeigt;
Fig. 8 ist eine Ansicht, die eine Temperaturanhebekurve der
Pellets zeigt;
Fig. 9 ist eine Konzeptansicht, die eine Struktur eines
Elektroheizofens zeigt, der in dem Beispiel der
vorliegenden Erfindung verwendet wird; und
Fig. 10 ist ein Diagramm, das einen Zusammenhang zwischen
dem Anteil bzw. Verhältnis von (C/O) für die Menge an mit
Fe und Zn gebundenem Sauerstoff in den Pellets und dem
Reduktionsverhältnis der reduzierten Pellets, dem
Zn-Entfernungsverhältnis und der Aufrechterhaltung der
ursprünglichen Form zeigt.
Es ist eine Erläuterung in bezug auf eine bevorzugte
Ausbildung des Verfahrens zur Herstellung von reduzierten
Pellets in einer bevorzugten Ausbildung gemäß der vorliegenden
Erfindung zu geben. Zuerst wird ein kohlenstoffhaltiges
Material derart gesteuert bzw. geregelt bzw. kontrolliert,
daß die Menge an Kohlenstoff von 7 bis 60 Masse% basierend
auf der Gesamtmenge an Eisen und Zn in einer
Ausgangsmischung, umfassend einen oder mehrere Stäube, enthaltend
Eisenoxid und Zn-Oxid und ein Bindemittel in einer Menge,
die ausreichend ist, um die Stäube zu binden, beträgt, und
Wasser wird zugesetzt, um diese in darin eingearbeiteten,
kohlenstoffhaltigen Grünpellets herzustellen. Dann werden
die derart hergestellten Grünpellets getrocknet, die
getrockneten Pellets werden in einen Reduktionsofen geladen
und die trockenen Pellets werden durch Wärmeübertragung,
hauptsächlich Strahlung, derart erhitzt, daß die
Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit bzw. -steigerungsrate von 3 bis
13ºC/s innerhalb eines Temperaturbereichs der Pellets von
150 bis 900ºC beträgt, wodurch Zn-Oxid reduziert wird und
Zn abgedampft wird, ebenso wie Eisenoxid reduziert wird, um
reduzierte Eisenpellets herzustellen.
Es ist notwendig, daß die Menge an Kohlenstoff des
kohlenstoffhaltigen Materials in den Pellets 7 bis 60 Masse%
basierend auf der Gesamtmenge an Zn und Zn in den Pellets
beträgt. Wenn sie kleiner als 7 Masse% ist, ist die Menge an
Kohlenstoff, die für die Reduktion des Eisenoxids und Zn-
Oxids in den Pellets erforderlich ist, unzureichend, um das
Reduktionsverhältnis des Eisenoxids abzusenken, und macht
die Reduktion von Zn-Oxid unzureichend, wodurch das
Zn-Entfernungsverhältnis abgesenkt wird und auch die
Pelletfestigkeit abgesenkt wird. Andererseits kann, wenn die Menge
an Kohlenstoff 60 Masse% überschreitet, die Pelletform
nicht -mehr während der Reduktion beibehalten werden, um die
Reduktionseffizienz abzusenken.
Weiters ist es bevorzugter, daß die Menge an Kohlenstoff
des kohlenstoffhaltigen Materials in den Pellets von 13 bis
60 Masse% basierend auf der Gesamtmenge von Eisen und Zn in
den Pellets beträgt. Dies deshalb, da das
Metallisierungsverhältnis bei 13 Masse% oder höher weiter verbessert
werden kann. Von 13 bis 45 Masse% sind weiters bevorzugt. Wenn
der Kohlenstoffgehalt 45 Masse% oder weniger beträgt, kann
das Pelletreduktionsverhältnis erhöht werden und die
Pelletform kann fester bzw. dichter beibehalten werden. 13 bis
20 Masse% ist weiters bevorzugt. Wenn die Kohlenstoffmenge
weniger als 20 Masse% beträgt, kann die Mischmenge des
kohlenstoffhaltigen Materials abgesenkt werden, um die Menge
des kohlenstoffhaltigen Materials einzusparen, ebenso wie
die Eisenproduktivität aufgrund der Erhöhung der
Eisenkomponente verbessert wird.
Der Effekt der Menge an Kohlenstoff, der in den Pellets
inkorporiert bzw. aufgenommen ist, wird weiter erläutert. Das
Pelletreduktionsverhältnis wird in Abhängigkeit von dem
Verhältnis zwischen der Kohlenstoffmenge und der Eisenmenge
(Menge von Eisenoxid) bestimmt. Nämlich sind
Eisenkomponenten in den Stäuben oder Schlämmen als das Ausgangsmaterial
für die Pellets üblicherweise in der Form von Eisenoxid
vorhanden. In der Reduktion des Eisenoxids wird das
Eisenoxid direkt durch das kohlenstoffhaltige Material, das in
der Nachbarschaft desselben vorliegt, reduziert und das
Eisenoxid wird weiters mit CO-Gas reduziert, das aus der
Reaktion zwischen CO&sub2;, das bei der Reduktion der Oxidgase
gebildet wird, und dem kohlenstoffhaltigen Material
gebildet wird.
Jedoch können CO&sub2;-Gas, das bei der Reduktion der Oxide
gebildet wird, und CO-Gas, das bei der Reaktion zwischen dem
CO&sub2;-Gas und dem kohlenstoffhaltigen Material gebildet wird,
oft aus den Pellets ausgetragen werden. Dementsprechend ist
es bevorzugt, das kohlenstoffhaltige Material in die
Pellets in einer Menge von mehr als einer stöchiometrischen
Menge an Kohlenstoff aufzunehmen, welcher für die Reduktion
der Eisenoxide erforderlich ist.
Weiters ist, da der Zn-Bestandteil in den Pellets oft in
dem Zustand eines Oxid ähnlich dem Eisenoxid vorhanden ist,
es notwendig, weiters ein kohlenstoffhaltiges Material in
die Pellets zu inkorporieren bzw. aufzunehmen, um Zn-Oxid
zu reduzieren. Daher ist es bevorzugt, Kohlenstoff in die-
Pellets in einer Menge von mehr als der theoretischen Menge
Kohlenstoff aufzunehmen, die für die Reduktion des
Eisenoxids und des Zn-Oxids erforderlich ist. Während die
theoretische Menge an Kohlenstoff in Abhängigkeit von der Form
der Reduktionsreaktion des Eisenoxids und des Zn-Oxids bei
der beabsichtigten Reduktionstemperatur oder dem Zustand
der Oxide variiert, liegt sie von etwa 10 bis 15 Masse%
basierend auf der gesamten Menge von Eisen und Zn in den
Pellets. Weiters wird, wenn eine Brennerflamme eines Brenners
für die Strahlungserwärmung der Pellets verwendet wird,
wenn CO&sub2;-Gas und Dampf (H&sub2;O), die aus der Verbrennung
stammen, in Kontakt mit der Pelletoberfläche gelangen,
reduziertes Eisen neuerlich oxidiert, so daß es notwendig ist,
auch für die Kontrolle bzw. Steuerung bzw. Regelung der
Reoxidation das kohlenstoffhaltige Material derart
zuzusetzen bzw. aufzunehmen, daß die Menge an Kohlenstoff mehr als
die theoretisch erforderliche Menge für das Reduzieren des
Eisenoxids (C/(Fe + Zn)) ist. Für diesen Zweck ist es
wünschenswert, die Menge an Kohlenstoff in den Pellets auf 13
Masse% oder mehr zu kontrollieren bzw. zu steuern bzw. zu
regeln. Jedoch kann, wenn die Hauptbedeutung dem
Zn-Entfernungsverhältnis und der physikalischen Festigkeit anstelle
dem Reduktionsverhältnis der Produkte zugewiesen wird, wie
in einem Fall einer Verwendung von Pellets nach Reduktion
als das Ausgangsmaterial für den Hochofen, die Menge des
kohlenstoffhaltigen Materials, das zuzumischen ist, auf 13%
oder weniger abgesenkt werden. Dies kann einen Vorteil
bieten, der fähig ist, die Menge an kohlenstoffhaltigem
Material abzusenken und die Produktivität zu verbessern.
Andererseits wird, wenn die Zusatzmenge des
kohlenstoffhaltigen Materials, das in die Pellets inkorporiert ist,
erhöht wird, die Formbeibehaltbarkeit der Pellets
verschlechtert, um in einer Pulverisierung der Pellets während einer
Reduktion zu resultieren. Da die Pulverisierung der Pellets
die Effizienz des Kontakts von Eisenoxid und Zn-Oxid mit
dem kohlenstoffhaltigen Material oder CO-Gas reduziert,
sind die Reduktionseffizienz für das Eisenoxid und die
Reduktionseffizienz für Zn-Oxid abgesenkt. Weiters wird, da
das Durchführen des Sinterns für die Pellets inhibiert ist,
was es schwierig macht, die Pelletform beizubehalten, die
Beibehaltung bzw. Aufrechterhaltung der ursprünglichen Form
bemerkenswert verschlechtert. Dementsprechend kann, indem
die Menge von Kohlenstoff in den Pellets vorzugsweise auf
60 Masse% und bevorzugter auf 45 Masse% oder weniger
festgelegt bzw. definiert wird, das Reduktionsverhältnis der
Pellets weiter verbessert werden und die Form der Pellets
kann noch sicherer beibehalten werden.
Es ist notwendig, daß die Temperaturanhebegeschwindigkeit
bzw. -steigerungsrate von 3 bis 13ºC/s innerhalb eines
Temperaturbereichs der Pellets von 150 bis 900ºC beträgt.
Dies deshalb, weil die Reduktion der Pellets nicht so
effizient fortgeführt wird, ein Sintern der
Eisenbestandteilsteilchen weniger auftritt und die Festigkeit der Pellets
innerhalb eines Temperaturbereichs von 150 bis 900ºC nicht
erhöht wird, und dementsprechend ist es notwendig, diesen
Temperaturbereich von 150 bis 950ºC schnell zu passieren.
Die Festigkeit der Pellets kann erhöht werden, indem die
Pellets in einen Temperaturbereich von 900ºC oder höher
gebracht werden, wo das Reduktionsverhältnis von Eisenoxid
hoch ist und reduzierte Eisenoxidteilchen in den Pellets
schneller gesintert werden, während die
Temperatursteigerungsrate auf 3ºC/s oder höher festgelegt wird. Wenn die
Temperaturanhebegeschwindigkeit 13ºC/s übersteigt, wird
die ursprüngliche Formrückhaltefähigkeit bzw.
Formbeibehaltbarkeit der Pellets verschlechtert. Die Pellets werden
vorzugsweise bei einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit
von 5 bis 10ºC/s reduziert. Wenn die
Temperaturanhebegeschwindigkeit auf 5ºC/s oder höher festgelegt wird, kann
die Festigkeit der reduzierten Pellets weiter verbessert
werden und die Form kann effizienter beibehalten werden.
Indem die Temperaturanhebegeschwindigkeit erhöht wird, ist
es möglich, schnell einen Temperaturbereich von 1100ºC
oder höher zu erreichen, wo Zn vorzugsweise entfernt wird,
und als ein Ergebnis kann Zn effizienter mit dem
kohlenstoffhaltigen Material in den Pellets entfernt werden.
Insbesondere wenn es beabsichtigt ist, vorzugsweise Zn zu
entfernen, ist dieser Bereich für die
Temperaturanhebege
schwindigkeit geeignet. Weiters kann die
Pelletproduktivität auch verbessert werden, indem die
Temperaturanhebegeschwindigkeit für die Pellets erhöht wird.
Die Pellets werden vorzugweise in einem Temperaturbereich
von 1100 bis 1350ºC reduziert. Wenn die Pellets bei einer
Temperatur von 1100ºC oder höher reduziert werden, kann,
da das Zn-Oxid vorzugsweise gegenüber der Reduktion von
Eisenoxiden reduziert wird, die Menge an Zn in den Pellets
signifikant abgesenkt werden. Weiters wird, wenn die
Temperatur für die Reduktion der Pellets bei 1100ºC oder höher
liegt, die Reduktionsgeschwindigkeit erhöht und das Sintern
des metallischen Eisens wird fortgeführt, um die Festigkeit
der reduzierten Pellets zu erhöhen. Beispielsweise ist die
Zerreibungs- bzw. Zerstörungsfestigkeit der Pellets, die
bei 1100ºC reduziert wurden, 70 kgf/P oder höher und der
Wert gibt eine ausreichende Festigkeit für Pellets als das
Ausgangsmaterial für den Hochofen. Dies deshalb, da ein
Wert von 40 kgf/P oder höher für das Ausgangsmaterial für
den Hochofen notwendig ist. Die Reduktionstemperatur ist
vorzugsweise auf 1200ºC oder höher festgelegt bzw.
eingestellt. Dies deshalb, da Zn-Oxid bevorzugter reduziert
werden kann und die Festigkeit der reduzierten Eisenpellets
weiter erhöht werden kann. Weiters kann die Produktivität
verbessert werden, während die Qualität der reduzierten
Eisenpellets beibehalten wird (Zn-Entfernungsverhältnis
bzw. -anteil, Festigkeit und Eisenreduktionsverhältnis).
Andererseits tendieren, wenn die Pellets bei einer
Temperatur von mehr als 1350ºC reduziert werden, die Pellets dazu
miteinander zu verschmelzen, so daß die die
Pelletsreduktionstemperatur vorzugsweise auf 1350ºC oder niedriger
festgelegt wird.
Als das kohlenstoffhaltige Material, das in die Pellets
inkorporiert bzw. aufgenommen ist, werden Koksbestandteile
vorzugsweise verwendet. Da Koks kaum flüchtige Bestandteile
besitzt, verdampft es nicht die flüchtigen Bestandteile in
einem Temperaturbereich, in welchen eine Reduktion und ein
Sintern der Pellets weniger auftreten (150-900ºC). Da
dies nicht den Gasdruck erhöht, der die Verdampfung der
flüchtigen Bestandteile begleitet, und keine Pulverisierung
der Pellets bewirkt, kann die
Temperaturanhebegeschwindigkeit der Pellets erhöht werden.
Der Sinter- (oder Reduktions)ofen hat eine Ofenstruktur, um
die Innenseite des Ofens von Außenluft abzuschließen bzw.
zu unterbrechen und hat vorzugsweise Heizmittel bzw.
-einrichtungen zum Erhitzen der in den Ofen zugeführten Pellets
mittels Wärmeleitung, hauptsächlich Bestrahlung, und
Austragsmittel zum Austragen von Reaktionsgasen enthaltend den
aus den Pellets reduzierten und abgedampften Zn-Bestandteil
aus dem Ofen. Als die Heizmittel können Strahlungswärme von
Verbrennungsflammen eines Brenners oder Strahlungswärme von
Strahlungsrohren verwendet werden.
Als der Sinterofen in der Ausbildung der vorliegenden
Erfindung wird ein Rotationsherdofen vorzugsweise verwendet.
Durch die Verwendung des Drehherdofens können reduzierte
Pellets in einer großen Menge und bei einer hohen Effizienz
hergestellt werden. Die Struktur des Rotationsherdofens
wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 erklärt.
Der Rotationsherdofen hat einen scheibenförmigen Herd, auf
welchen Pellets zugeführt werden und gemeinsam mit der
Bewegung des Herdes bewegt werden, wodurch kontinuierlich
reduzierte Pellets hergestellt werden. Da die Pellets
gemein
sam mit dem Herd bewegt werden und die Pellets selbst sich
nicht bewegen, kann eine Pulverisierung der Pellets während
der Reduktion, wie dies in einem Rotationsofen passiert,
verhindert werden. Weiters weist der Rotationsherdofen eine
Ofenstruktur auf, in welcher das Innere des Ofens und die
Außenluft unterbrochen bzw. voneinander getrennt sind. Als
eine Unterbrecherstruktur werden wärmebeständige
Metallmaterialien oder feuerfeste Materialien verwendet. Da die
Innenseite des Ofens von der Außenluft, wie oben schrieben,
getrennt ist, kann die Atmophäre einfach gesteuert bzw.
geregelt werden.
Wie in Fig. 4 gezeigt, umfaßt ein Rotationsherdofen l eine
Pelletzufuhröffnung 2, eine Reduktionszone 4 und eine
Austragsöffnung 5 für reduzierte Pellets. Die Pellets werden
durch Wärmeleitung von Strahlung aus einem Brenner 6 und
einer Ofenwand erhitzt. Zum Erhitzen der Pellets ist es
möglich, nicht nur ein Erhitzen durch den Brenner zu
verwenden, sondern auch Strahlungswärme, die durch ein
Einbringen des CO-Gases, das aus den Pellets resultiert, für
eine Sekundärverbrennung mit Luft erzeugt wird (wie dies
bei 7 in Fig. 4 gezeigt ist). Als ein Ergebnis ist es
möglich, die Wärmeleitung zu den Pellets zu verbessern und
Brennstoffe für die Brennererhitzung zu sparen. Das
Verbrennungsgas wird aus einer Gasaustragsöffnung 8 zur
Außenseite des Ofens freigegeben. Das Verbrennungsgas enthält
Reaktionsgase, enthaltend Zn-Bestandteile, die aus den
Pellets reduziert oder verdampft wurden, welche festes Zn-Oxid
aufgrund einer Absenkung der Temperatur ausbilden und Zn-
Oxid durch eine Staubsammelvorrichtung rückgewinnen und
behandeln können.
Dann wird ein Verfahren zur Herstellung von reduzierten
Pellets in einem Rotationsherdofen, der in Fig. 4 gezeigt
ist, als eine bevorzugte Ausbildung der vorliegenden
Erfindung erklärt. Pellets, die durch eine
Pelletisiervorrichtung hergestellt sind, werden getrocknet, um die
Produktivität des Rotationsherdofens zu verbessern. Die
getrockneten Pellets werdend durch die Pellet Zufuhröffnung 2 dem
Rotationsherdofen zugeführt. In diesem Fall werden die
Pellets in einer Schicht gelegt oder in zwei Schichten auf dem
Herd laminiert. In diesem Fall werden die Pellets nicht
miteinander verschmolzen. Es wird betrachtet, daß die
Pellets lediglich in einer Schicht gelegt bzw. gelagert werden
oder durch zwei Schichten in dem Ofen laminiert bzw.
schichtweise angeordnet werden und keinen wesentlichen
Einfluß eines Gravitationssinterns erleiden, das durch die
Laminierung bzw. Anordnung der Pellets aufeinander bewirkt
wird, und daß die Pellets nicht miteinander verschmelzen,
da nur wenige Kontaktpunkte zwischen jedem der Pellets
bestehen.
In der Reduktionszone 4 wird die Temperatur der Pellets
schnell durch Wärmeleitung von Strahlung durch die
Brennerverbrennung und die Sekundärverbrennung angehoben, in
welcher Eisenoxid reduziert wird und Zn-Oxid reduziert und
verdampft wird, wobei das kohlenstoffhaltige Material in
den Pellets enthalten ist. In diesem Fall werden, da die
Menge an zugeführtem kohlenstoffhaltigen Material in den
Pellets mehr als theoretische erforderliche
Kohlenstoffmenge für die Reduktion von Eisenoxid und Zn-Oxid ist
(innerhalb eines Bereichs von 10 bis 15 Masse%: obwohl dies in
Abhängigkeit von der Form der Verbindungen und der Art der
Reaktion variiert), wenn CO&sub2; und Dampf (H&sub2;O), die durch die
Brennerverbrennung und Sekundärverbrennung gebildet werden,
die Oberfläche der Pellets erreichen, diese zu CO und H&sub2;
mit dem kohlenstoffhaltigen Material, das im Überschuß in
den Pellets aufgenommen ist, reduziert, so daß Eisenoxid
und Zn-Oxid reduziert werden können. Dann werden die
reduzierten Pellets mechanisch aus der Pelletsaustragsöffnung 5
ausgetragen.
In der Reduktionszone 4 werden die Pellets erhitzt, so daß
sie innerhalb eines Temperaturbereichs von 1100 bis 1350ºC
gehalten werden, und Wärme wird zur Temperaturerhöhung und
endothermen Reaktion der Pellets zugeführt, um Eisenoxid
und Zn-Oxid in den Pellets zu reduzieren. In diesem Fall
kann, da die Pellets in einer Schicht gelagert sind oder in
zwei Schichten in dem Ofen laminiert sind, Wärmeleitung,
hauptsächlich Strahlung, effizient durchgeführt werden.
Beispiel 1
In der Ausbildung der vorliegenden Erfindung wurden
trockene Pellets, in welche kohlenstoffhaltiges Material
inkorporiert ist, verwendet, welche durch Vermischen eines
kohlenstoffhaltigen Materials (Koksbestandteil), feuchten
Hochofen-Stäuben, umfassend Eisenoxid, enthaltend
Zn-Bestandteile, und anderen Stäuben, enthaltend Eisenoxid
(beispielsweise Walzschlämme) in einem vorbestimmten
Mischverhältnis zuführen und dieser zu Formungs- und dann
Trocknungsschritten hergestellt. Fig. 1 ist eine Tabelle, die
Zusammensetzungen für feuchte Hochofenstäube und
Walzschlämme zeigt, die in diesem Beispiel verwendet werden,
Fig. 2 ist eine Tabelle, die Mischverhältnisse für
Sintermaterialien von feuchten Hochofenstäuben und Walzschlämmen
zeigt, und Fig. 3 ist eine Tabelle, die das
Reduktionsverhältnis, Zn-Entfernungsverhältnis und dgl. von reduzierten
Pellets zeigt, die durch dieses Beispiel hergestellt
wurden.
Wie in Fig. 1 gezeigt, enthalten die verwendeten feuchten
Hochofenstäube Eisenoxid, enthaltend 33 Masse% Kohlenstoff
als den Koksbestandteil und 3 Masse% Zn-Bestandteil als
Verunreinigungen. Die Eisenkomponente und der
Zn-Bestandteil in den Hochofenstäuben sind im wesentlichen in der
Form von Oxiden vorhanden. Andererseits enthalten die
Walzschlämme 4 Masse% einer Ölkomponente und ähnlich den
Hochofenstäuben ist die Eisenkomponente in den Walzschlämmen im
wesentlichen in Form von Oxiden vorhanden. Derartige
Hochofenstäube und Walzschlämme wurden in Mischverhältnissen,
die in Fig. 2 gezeigt sind, vermischt, zu welchen ein
Bindemittel und Wasser zugesetzt wurden und in Grünpellets mit
einem Durchmesser von etwa 16 bis 20 mm geformt wurden.
Dann wurden die Grünpellets bei 160ºC mit einer
Gasmischung, umfassend ein Verbrennungsgas und Luft getrocknet,
bis der Wassergehalt auf weniger als 1,0 Masse% abgesenkt
war.
Dann wurden die trockenen Pellets in einen elektrischen
Heizofen geladen, der in einer N&sub2;-Gas-Atmosphäre bei 1300ºC
für 9 min gehalten wurde. Die Temperaturerhöhungskurve
der Pellets ist in Fig. 8 gezeigt.
Der in diesem Beispiel der vorliegenden Erfindung verwendete
Sinterofen ist ein elektrischer Heizofen 10, der in Fig. 9
gezeigt ist, in welchem die Innenseite des Ofens von
Außenluft durch ein Rohr 11, das aus einem feuerfesten Material
gefertigt ist, getrennt bzw. unterbrochen ist. Die mit
kohlenstoffhaltigem Material versetzten Pellets wurden auf
einen Probenhalter 12 aufgebracht und in den
Elektroheiz
ofen 10 geladen, der zuvor auf einer vorbestimmten
Reduktionstemperatur in einer N&sub2;-Atmosphäre gehalten wurde.
Thermoelemente (nicht dargestellt) wurden in einem
Zentralbereich der Pellets angeordnet, um die
Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit bzw. -steigerungsrate der Pellets zu
messen.
Zuerst wird der Effekt der Menge des in die Pellets
eingebrachten Kohlenstoffs unter Bezugnahme auf Fig. 5 erklärt.
In Fig. 5 zeigt die Abszisse die Menge des in die Pellets
eingebrachten Kohlenstoffs basierend auf der Gesamtmenge an
Eisen und Zn in den Pellets an, während die Ordinate das
Reduktionsverhältnis der Pellets (in durchgezogener Linie)
und die Formhaltefähigkeit bzw. -beibehaltbarkeit der
Pellets (in gepunkteter bzw. strichlierter Linie) anzeigt.
Das Reduktionsverhältnis der Pellets ist ein Wert, der
durch Dividieren von "Menge an mit Fe-gebundenem
Sauerstoff, der durch Reduktion entfernt wurde" mit
"ursprünglicher Menge Sauerstoff, die mit Fe gebunden ist" erhalten
wird.
Weiters definiert die Beibehaltbarkeit der ursprünglichen
Form das Aussehen der reduzierten Pellets als:
Beibehaltbarkeit der ursprünglichen Form = Σ(Formindex ·
Frequenz)%
Die Beibehaltbarkeit der ursprünglichen Form ist nämlich
durch Definieren des Formindex ausgedrückt als:
100: Pellets behalten die Form, ohne daß wesentliche
Sprünge erkannt werden
75: Pellets behalten die Form, wobei Sprünge erkannt
werden.
50: Pellets beinhalten große Sprünge an der Innenseite
oder sind in zwei Stücke zerbrochen
25: Pellets in mehrere Blöcke zerbrochen
0: Pellets sind pulverisiert
und ist ausgedrückt durch Multiplizieren der Häufigkeit
bzw. Frequenz, die das oben gezeigte Aussehen ergibt, mit
dem Formfaktor.
Wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, kann gesehen werden, daß,
wenn die Menge an Kohlenstoff in den Pellets basierend auf
der Gesamtmenge an Eisen und Zn innerhalb eines Bereichs
von 13 bis 60 Masse% liegt, das Reduktionsverhältnis der
Pellets 75 Masse% oder mehr beträgt und die
Formbeibehaltbarkeit der reduzierten Pellets ist 50% oder höher. In
diesem Fall ist das Zn-Entfernungsverhältnis 98 Masse% und
es kann gesehen werden, daß Zn ausreichend reduziert werden
kann.
Üblicherweise ist es erforderlich, daß das
Reduktionsverhältnis der reduzierten Pellets 75 Masse% oder mehr beträgt
und die Beibehaltbarkeit der ursprünglichen Form der
reduzierten Pellets einen Grenzwert für die Formhaltefähigkeit
von 50% in Hinblick auf die Handhabbarkeit bei dem Laden
derselben in einen Hochofen und einen Konverter aufweist.
Weiters wird ausgenommen, daß, wenn die Menge an
Kohlenstoff in den Pellets 18 Masse% oder mehr beträgt, das
Reduktionsverhältnis der reduzierten Pellets 90 Masse% oder
mehr beträgt, wohingegen, wenn die Menge an Kohlenstoff in
den Pellets weniger als 45 Masse% oder weniger beträgt, die
Beibehaltbarkeit der ursprünglichen Form der reduzierten
Pellets 75% oder mehr beträgt. Es wurde bestätigt, daß die
Festigkeit der reduzierten Pellets in diesem Fall innerhalb
eines Bereichs von 45 bis 80 kgf/P liegt und sie als das
Ausgangsmaterial für den Hochofen verwendet werden können.
Beispiel 2
Beispiel 2 ist ein Beispiel, daß die Wirkung der
Reduktionstemperatur der Pellets zeigt. Die Pellets wurden in
den Elektroheizofen, der bei einer Temperatur von 900 bis
1350ºC gehalten wurden, geladen, 12 min gehalten, nachdem
die Pellets eine vorbestimmte Temperatur erreicht haben,
und dann wurde die Pelletsreduktion durchgeführt. Fig. 6
zeigt Ergebnisse eines Messens der Zn-Menge, das
Reduktionsverhältnis und die Zerstoßfestigkeit der reduzierten
Pellets.
Wie dies in Fig. 6 gezeigt ist, erreicht das
Zn-Entfernungsverhältnis der reduzierten Pellets 99 Masse% oder mehr
bei 1200ºC oder höher und die Zn-Menge war auf 0,01 Masse%
oder weniger reduziert. Dies deshalb, da Zn-Oxid
vorzugsweise gegenüber Eisenoxid in einem Hochtemperaturbereich
reduziert wird, und es wurde festgestellt, daß die Menge an.
Zn um eine Zahl bzw. Größenordnung niedriger war und Zn
effizienter als im Stand der Technik entfernt werden konnte.
Andererseits kann gesehen werden, daß das
Reduktionsverhältnis und die Zerreibfestigkeit der reduzierten Pellets
gemeinsam mit der Erhöhung der Reduktionstemperatur erhöht
werden. Sie haben eine ausreichende Festigkeit der
reduzierten Pellets als das Ausgangsmaterial für den Hochofen
bei 1100ºC oder höher. In diesem Fall wurde, obwohl
teilweise ein Verschmelzen zwischen jeden der Pellets bei 1350ºC
beobachtet wurde, kein Verschmelzen bei anderen
Temperaturen beobachtet. Weiters können teilweise verschmolzene
Bereiche zwischen einzelnen Pellets bei 1350ºC auch
mechanisch pulverisiert werden.
Beispiel 3
Beispiel 3 ist ein Beispiel, das die Wirkung der
Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit bzw. -steigerungsrate der
Pellets zeigt.
Für die Pellets, die die inkorporierte Kohlenstoffmenge in
den Pellets von 30,6 Masse% bzw. 53,8 Masse%, basierend auf
der Gesamtmenge Eisen und Zn in den Pellets, aufwiesen,
wurde das Temperaturerhöhungsexperiment durchgeführt,
während die Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit innerhalb eines
Bereichs von 150 bis 900ºC verändert wurde, und die
Ergebnisse sind in Fig. 7 gezeigt.
Wie dies in Fig. 7 gezeigt ist, wurde für die Menge an
Kohlenstoffen 30,6 Masse% in den Pellets basierend auf der
Gesamtmenge Eisen und Zn gefunden, daß die Beibehaltbarkeit
der ursprünglichen Form der Pellets auf 50% bei der
Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit der Pellets von 13ºC/s oder
weniger gehalten werden kann, und die Beibehaltbarkeit der
ursprünglichen Form der Pellets verbessert werden kann und
die Formhaltefähigkeit der Pellets etwa 100% bei der
Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit der Pellets von 5ºC/s oder
weniger beträgt. Auf dieselbe Weise wurde auch für die
Menge an Kohlenstoff von 53,8 Masse% nachgewiesen, daß die
Beibehaltbarkeit der ursprünglichen Form in den Pellets
gemeinsam mit der Abnahme der
Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit der Pellets verbessert wird und die Beibehaltbarkeit
der ursprünglichen Form der Pellets bei 50% oder höher
gehalten werden kann, indem die
Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit der Pellets auf 10ºC/s oder niedriger gehalten
wird. Andererseits ist mit dem Fortschreiten der Reduktion
die Zerreibefestigkeit von 40 kgf/P aufgrund des Sinterns
des metallischen Eisens bei der
Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 3ºC/s oder höher erhältlich und das
Sintern wird vollständig, um reduzierte Pellets, die eine
ausreichende Festigkeit aufweisen, bei einer
Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 5ºC/s oder höher zu erhalten.
Dementsprechend kann gesehen werden, daß eine
Temperaturanhebegeschwindigkeit von 3 bis 13ºC/s, vorzugsweise 5 bis
10ºC/s notwendig ist, um reduzierte Pellets mit einer
hohen Beibehaltbarkeit der ursprünglichen Form und einer
hohen Festigkeit zu erhalten.
Beispiel 4
Beispiel 4 ist ein Beispiel, daß das Reduktionsverhältnis
und das Zn-Entfernungsverhältnis von reduzierten Pellets,
die unter den Bedingungen von Beispiel 1 hergestellt
wurden, zeigt. Wie in Fig. 3 gezeigt, wurde bestätigt, daß in
jedem der Beispiele der vorliegenden Erfindung die Menge an
Zn auf 0,020 Masse% oder weniger reduziert wurde und daß Zn
zufriedenstellend reduziert werden kann.
In dem Beispiel der vorliegenden Erfindung kann gesehen
werden, daß die Aufrechterhaltung der ursprünglichen Form
der Pellets bei 50% oder mehr gehalten wird, die
Zerreibefestigkeit der resultierenden Pellets 45 kgf/P oder mehr
beträgt und das Reduktionsverhältnis auch 75 Masse% oder
höher ist, was als Ausgangsmaterial für den Hochofen
verwendet werden kann. Insbesondere in einem Testmaterial 3,
umfassend Hochofenstäube und Walzschlämme in jeweils 50 Masse%
Mischverhältnis (Menge an Kohlenstoff in den Pellets
basierend auf Eisen + Zn-Komponentenverhältnis) kann
gesehen werden, daß die resultierenden Pellets ein
Reduktionsverhältnis von 99,1% und eine Beibehaltbarkeit der
ursprünglichen Form von 98% aufweisen, so daß das
Reduk
tionsverhältnis und die Beibehaltbarkeit der ursprünglichen
Form der Pellets bemerkenswert verbessert werden können.
In diesem Beispiel war die Ölkomponente mit 2 Masse% in den
ursprünglich geformten Grünpellets enthalten, wobei jedoch,
wenn der Ölgehalt in den Grünpellets etwa 2 Masse% beträgt,
ein Zerbrechen der Pellets während der Reduktion nicht
beobachtet wurde.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann reduzierte
Pellets mit einem hohen Reduktionsgrad
(Reduktionsverhältnis bei 75 Masse% oder mehr) und mit extrem kleinen Mengen
an Zn als das Ausgangsmaterial nicht nur für den Hochofen
sondern auch für den Konverter und den Elektroofen zur
Verfügung stellen.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist nicht nur auf
diese Ausbildung beschränkt und das Verfahren kann nicht
nur die Hochofenstäube, enthaltend das kohlenstoffhaltige
Material, und Walzschlämme, sondern auch andere
eisenoxidhaltige Stäube oder Schlämme, die aus Eisen- oder
Stahlherstellungsverfahren resultieren, als das Ausgangsmaterial
für die Pellets verwenden. Weiters ist die Korngröße der
Pellets nicht nur auf etwa 16-20 mm, wie dies in diesem
Beispiel gezeigt ist, beschränkt, sondern sie kann etwa 6
bis 16 mm betragen, was eine allgemeine Teilchengröße von
gesinterten Eisenoxidpellets ist, die für den Hochofen
verwendet werden. Weiters kann das Verfahren der
vorliegenden Erfindung nicht nur an den reduzierten Pellets
verwendet werden, sondern auch in der Herstellung von reduzierten
Briketts. Trockene Briketts werden für die Herstellung der
reduzierten Briketts verwendet und trockene Briketts werden
durch ein Verfahren erhalten, indem beispielsweise Wasser
zu Rohmaterialien, enthaltend Additive, und in Briketts
zugesetzt wird und dann ähnlich wie in dem Fall der
Grünpellets getrocknet werden, dieselben und ein Verfahren eines
Brikettierens durch Zusetzen von Additiven zu den zuvor
getrockneten Rohmaterialien.
Weiters wurden in dieser Ausbildung die Pellets in dem
Elektroheizofen, der in Fig. 9 gezeigt ist, reduziert und
die Ergebnisse können auf einen Rotationsherdofen angewandt
werden. Wenn die Pellets in dem Rotationsherdofen reduziert
werden, können reduzierte Pellets mit einem extrem
niedrigen Zn-Gehalt, die eine geeignete Korngröße und Festigkeit
besitzen, und mit einem hohen Reduktionsverhältnis in einer
großen Menge und mit einer großen Effizienz hergestellt
werden.
In dieser Ausbildung wurde ein Inertgas, das typischeweise
durch N&sub2; dargestellt ist (auch umfassend Ar-Gas) als die
Atmosphäre verwendet, wobei jedoch auch eine Atmosphäre,
wie ein Verbrennungsgas durch Brennerheizen wie in einem
Rotationsherdofen als die Gasatmosphäre verwendet werden
kann. Da das Verbrennungsgas als ein Trägergas für das
Reaktionsgas, enthaltend die reduzierten Zn-Bestandteile,
die von den Pellets verdampft wurden, verwendet werden
kann, besteht kein Erfordernis für ein zusätzliches
Zuführen eines N&sub2;-Gases oder dgl. als das Trägergas, was nicht
nur N&sub2;-Gas oder dgl. sparen kann, sondern auch einen
Wärmeverlust, der durch gesondert zugeführtes N&sub2;-Gas bewirkt
wird, vermeiden kann.
Beispiel 5
Weiters kann, da die Schlämme oder Stäube als das
Ausgangsmaterial für die Pellets als den Hauptbestandteil Oxid von
Eisen und Zn und Kompositverbindungen von Eisen und Zn, das
Verfahren der vorliegenden Erfindung auch in einem Fall
angewandt werden, in welchem eine kleine Menge an
metallischem Eisen, metallischem Zn und zusammengesetzten
Verbindungen von Eisen und Zn vorhanden sind. In einem derartigen
Fall kann die Kohlenstoffmenge in den Pellets innerhalb
eines bevorzugten Bereiches von 13 bis 60 Masse% basierend
auf der Gesamtmenge an Eisen und Zn liegen. Dies kann in
einem anderen Ausdruck so ausgedrückt werden, daß das
Verhältnis der Menge an in die Pellets vermischtem Kohlenstoff
und der Menge an Sauerstoff, die mit Fe und Zn an die
Pellets (C/O) gebunden ist, innerhalb eines Bereichs von 65
bis 160 Masse% liegt. In Hinblick auf Fig. 10, die einen
Zusammenhang zwischen der Menge an mit Fe und Zn gebundenem
Sauerstoff in den Pellets (C/O) und dem
Reduktionsverhältnis, dem Zn-Entfernungsverhältnis und der Beibehaltbarkeit
der ursprünglichen Form zeigt, kann gesehen werden, daß die
reduzierten Pellets mit einem hohen Reduktionsverhältnis,
mit der Beibehaltbarkeit der ursprünglichen Form von 50%
oder mehr und mit extrem niedrigen Zn-Gehalt innerhalb
dieses Bereichs erhalten werden können.