AT407258B - Vorrichtung zum herstellen von heissbrikettiertem metallschwamm, insbesondere heissbrikettiertem eisenschwamm - Google Patents

Description

AT 407 258 B

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von heißbrikettiertem Metallschwamm, insbesondere heißbrikettiertem Eisenschwamm, aus heißem, feinteilchenförmigem Metallschwamm, welche Vorrichtung mindestens eine Brikettierpresse, eine der Brikettierpresse nachgeschaltete Einrichtung zum Abscheiden von Feinteilchen von mittels der Brikettierpresse geformten Briketts und eine Einrichtung zum Rückführen der abgeschiedenen Feinteilchen zur Brikettierpresse umfaßt, sowie ein Verfahren unter Verwendung dieser Vorrichtung.

Eine Vorrichtung zum Herstellen von heißbrikettiertem Eisenschwamm aus heißem, feinteilchenförmigem Eisenschwamm ist beispielsweise in der US-5,192,486 A beschrieben. Gemäß der US-5,192,486 A wird oxidisches Einsatzmaterial mittels einer Direktreduktionseinrichtung durch Reduktionsgas im festen Zustand zu Eisen reduziert. Um das reduzierte Material zu verdichten und so eine kleine Oberfläche für eine Rückoxidation zu bilden, ist für das reduzierte Material eine Heißbrikettierung vorgesehen.

Die Verdichtung des Eisenschwamms erfolgt bei der bekannten Vorrichtung mittels eines kontinuierlichen Preßverfahrens durch Rollenpressen. Der hierbei entstehende Brikettstrang wird nachfolgend durch Brechen in Trommeln oder in Schlagbrechem zu Einzelbriketts separiert. Der dabei entstehende Anteil an Feinteilchen, sogenannte "Fines" und "Chips", wird zur Einsparung von Einsatzmaterial nach einem Absiebvorgang wieder zu den Brikettierpressen rückgeführt. Dies geschieht mit Heißbecherwerken bei Temperaturen von 550-700°C unter inerter Atmosphäre. Die beim Absieben anfallenden Briketts werden mittels Kühlförderbändern (sogenannten "Cooling Conveyors") ausgetragen.

Die Feinteilchen sowie deren sehr hohe Temperatur bewirken einen hohen Verschleiß an den sich bewegenden Teilen des Heißbecherwerks, vor allem an der Kette bzw. den Kettenverbindungselementen, und verursachen somit einen außergewöhnlich hohen Instandhaltungsaufwand. Ein weiterer Nachteil ist der relativ große Platzbedarf des gesamten Rückführsystems, d.h. des Heißbecherwerks inklusive der zuführenden sogenannten "Fines Legs", worunter Fallrohre für das feinteilchenförmige Material verstanden werden. Das Heißbecherwerk ist nämlich üblicherweise zwischen einzelnen Brikettierlinien angeordnet, wodurch sich der Platzbedarf zwischen den Brikettierlinien erhöht. Unter Beachtung der erforderlichen Schüttwinkel für die durch die Fines Legs geförderten Feinteilchen wird damit auch eine größere Bauhöhe des Brikettiergebäudes erforderlich. Üblicherweise ist ein Heißbecherwerk maximal aus zwei Brikettierlinien beschickbar, wodurch sich bei Vorsehen von mehr als zwei Brikettierlinien ein entsprechend erhöhter Bedarf an Heißbecherwerken ergibt. Bei der bekannten Vorrichtung ist auch eine entsprechend größere Anzahl an Austragsvorrichtungen für die Briketts bzw., wenn neben der Rückführung der Feinteilchen alternativ eine Kühlung der Feinteilchen vorgesehen ist, auch eine entsprechend größere Anzahl an Kühleinrichtungen, beispielsweise sogenannter "Flight Separator" (Kratzförderer), erforderlich.

Das rückgeführte Material wird bei der bekannten Vorrichtung weiters durch Beaufschlagung des Heißbecherwerks mit Inertgas abgekühlt, was sich nachteilig auf das Brikettierverhalten bzw. auf den Verschleiß der Brikettierpresse auswirkt, vor allem wenn die Feinteilchen direkt in die Brikettierpresse rückgeführt werden. Die Investitions-, Wartungs- und Instandhaltungskosten sind daher bei der bekannten Vorrichtung sehr hoch.

Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Nachteile und Schwierigkeiten der bekannten Vorrichtung zu überwinden, insbesondere die Investitions-, Wartungs- und Instandhaltungskosten zu minimieren, und die Verarbeitung der Feinteilchen zu vereinfachen. Weiters soll die Höhe des Brikettiergebäudes verkleinert werden können und der bauliche Aufwand insgesamt verminderbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rückführeinrichtung als pneumatische Fördereinrichtung ausgebildet ist.

Hierdurch ergibt sich eine wesentliche Einsparung an Investitions-, Wartungs- und Instandhaltungskosten für den Brikettierbereich. Weiters kann im Brikettierbereich Platz eingespart werden. Die erfindungsgemäße Rückführeinrichtung muß nämlich - im Gegensatz zu einem Heißbecherwerk - nicht zwischen einzelnen Brikettierlinien angeordnet sein. Unter Berücksichtigung der erfindungsgemäß erzielten Platzeinsparung bzw. flexiblen Gestaltung des Brikettierbereichs kann die Höhe des Brikettiergebäudes um 10 bis 15% reduziert werden.

Weiters kann die Anzahl der Abscheideeinrichtungen für die Feinteilchen, im allgemeinen 2

AT 407 258 B

Siebe, optimiert werden, d.h. es kann ein Sieb für zwei oder mehr Brikettierlinien vorgesehen sein. Dadurch ist es auch möglich, die Anzahl der zum Austragen der Briketts eingesetzten Kühlförderbänder zu reduzieren und ein Kühlförderband beispielsweise aus vier Brikettierlinien zu beschicken.

Vorzugsweise mündet bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die pneumatische Fördereinrichtung in einen der Brikettierpresse vorgeschalteten Vorratsbunker. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform mündet die pneumatische Fördereinrichtung in eine den feinteilchenförmigen Metallschwamm zur Brikettierpresse und/oder zum Vorratsbunker führende Zuleitung.

Durch Anwendung dieser Maßnahmen wird die Verteilung der rückgeführten Feinteilchen im gesamten Materialstrom, d.h. im feinteilchenförmigen Metallschwamm, verbessert. Die rückgeführten Feinteiichen werden durch Kontakt mit heißem feinteilchenförmigem Metallschwamm auf optimale Brikettierungstemperatur gebracht. Als Vorteil ergibt sich dadurch ein verminderter Verschleiß der Brikettierwerkzeuge. Die Korngröße für das rückgeführte Material kann erhöht werden, so daß die Menge nicht rückführbarer größerer Feinteilchen, sogenannter Chips, vermindert bzw. eliminiert werden kann. Dadurch ergibt sich eine Erhöhung der effektiven Austragsleistung der Brikettierung, d.h. des Austrags an Briketts.

Vorzugsweise ist die Zuleitung zum Vorratsbunker als Riser ausgeführt, wobei der Riser mindestens einem Reduktionsreaktor zur Direktreduktion feinteilchenförmigen metalloxidhältigen Materials nachgeschaltet ist. Unter einem Riser wird hierbei ein im wesentlichen senkrechtes, ausgemauertes Rohrstück verstanden, durch welches der feinteilchenförmige Metallschwamm mittels des Prozeßgases des Reduktionsreaktors pneumatisch nach oben gefördert wird. Über den Riser gelangen die rückgeführten Feinteilchen zusammen mit dem heißen, feinteilchenförmigen Metallschwamm in den Vorratsbunker und werden von dort über sogenannte "Feed Legs" einer oder mehreren Brikettierpressen zugeführt. Beim Rückfuhren der Feinteilchen in den Riser kann das dazu erforderliche Rohrstück der pneumatischen Fördereinrichtung sehr kurz gehalten werden.

Vorteilhaft ist der pneumatischen Fördereinrichtung ein Chargenbehälter zur Aufnahme der abgeschiedenen und rückzuführenden Feinteilchen vorgeschaltet. Zweckmäßigerweise sind Schleusen zum Absperren des Chargenbehälters einerseits gegenüber der Abscheideeinrichtung und andererseits gegenüber der Brikettierpresse oder dem Vorratsbunker oder der Zuleitung zur Brikettierpresse bzw. zum Vorratsbunker vorgesehen. Hierdurch ist der Chargenbehälter gegenüber den übrigen Bauteilen abgedichtet und kann beispielsweise diskontinuierlich mit den Feinteilchen beschickt bzw. entleert werden.

Vorteilhaft ist eine Steuerung für die Schleusen vorgesehen, welche mit einer am Auslaß des feinteilchenförmigen Metallschwamms aus dem Reduktionsreaktor vorgesehenen Absperreinrichtung verriegelt ausgeführt ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform ist ein in der pneumatischen Fördereinrichtung eingesetztes Fördergas Prozeßgas einer Direktreduktionseinrichtung. Dieses verhindert eine Rückoxidation der Feinteilchen und weist darüber hinaus in etwa die Temperatur der Feinteilchen auf. Vorteilhaft weist das Prozeßgas auch den im Reduktionsreaktor herrschenden Druck auf.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Einrichtung zum Kühlen und anschließenden Austragen eines Teilstroms der mittels der Abscheideeinrichtung abgeschiedenen Feinteilchen vorgesehen. Die Kühleinrichtung ist bevorzugt als Kratzförderer ausgebildet. Der Mengenstrom der der Kühleinrichtung zugeführten Feinteilchen kann durch Schieber gesteuert werden. Es kann jedoch auch ein sogenannter "Fines Diverter” vorgesehen sein.

Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine wesentliche Vereinfachung der an sich bekannten Kühleinrichtung möglich, da nur mehr eine Aufgabestelle für heißes Material erforderlich ist. Hierdurch ergeben sich Einsparungen im Bereich der Kühleinrichtung selbst sowie im Bereich der erforderlichen Zusatzeinrichtungen, beispielsweise der Fines Diverter.

Eine komplett vereinfachte Konstruktion als alternative Kühleinrichtung ist eine Wanne, die zum Quenchen der Feinteilchen mit Wasser gefüllt ist und aus der die abgekühlten Feinteilchen beispielsweise mittels eines Radladers entnommen werden können.

Vorzugsweise ist der Abscheideeinrichtung ein Pufferbehälter nachgeschaltet, von dem Leitungen zur Rückführeinrichtung und/oder zur Kühleinrichtung ausgehen. Hierdurch ergibt sich 3

AT 407 258 B eine größere Flexibilität beim Aufteilen der Feinteilchen in einen Teilstrom zur Rückführung bzw. in einen weiteren Teilstrom zum Kühlen und Austragen. Darüber hinaus kann das rückzuführende Material sowohl an die Rückführeinrichtung als auch an die Kühleinrichtung jeweils diskontinuierlich bzw. chargenweise abgegeben werden.

Die Rückführeinrichtung und/oder der Pufferbehälter ist (sind) zweckmäßigerweise thermisch isoliert, um eine Abkühlung der rückzuführenden Feinteilchen zu minimieren.

Vorzugsweise ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Brikettierpresse eine Einrichtung zum Zerteilen eines in der Brikettierpresse gebildeten Brikettstrangs in einzelne Briketts, vorzugsweise eine Trommel und/oder ein Schlagbrecher, nachgeschaltet. Der Brikettstrang wird mittels der Zerteileinrichtung zu Einzelbriketts separiert, wobei neben den Briketts die rückzuführenden Feinteilchen anfallen.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorzugsweise eine Mehrzahl von Brikettierlinien, umfassend jeweils eine Brikettierpresse und gegebenenfalls eine Zerteileinrichtung und eine Abscheideeinrichtung, vorgesehen, wobei die Brikettierlinien zu einer einzigen Rückführeinrichtung zusammenmünden. Besonders bevorzugt sind vier Brikettierlinien vorgesehen, und zwar im Grundriß gesehen in Rechteckanordnung. Unter den vier Brikettierlinien bzw. der (den) dazugehörigen Abscheideeinrichtung(en) wird beispielsweise ein einziger Pufferbehälter angeordnet, wobei jede einzelne Abscheideeinrichtung nur mehr mit einem Fines Leg direkt mit dem Pufferbehälter verbunden ist.

Ein Verfahren zum Herstellen von heißbrikettiertem Metallschwamm, insbesondere heißbrikettiertem Eisenschwamm, aus heißem, feinteilchenförmigem Metallschwamm, bei welchem der Metallschwamm mittels mindestens einer Brikettierpresse heißbrikettiert wird, anschließend Feinteilchen von den so geformten Briketts abgeschieden, insbesondere abgesiebt, werden und die abgeschiedenen Feinteilchen zur Brikettierpresse rückgeführt werden, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Feinteilchen mittels pneumatischer Förderung rückgeführt werden.

Vorzugsweise werden die Feinteilchen in einen der Brikettierpresse vorgeschalteten Vorratsbunker und/oder in eine den feinteilchenförmigen Metallschwamm zur Brikettierpresse und/oder zum Vorratsbunker führende Zuleitung rückgeführt.

Vorteilhaft werden die Feinteilchen kontinuierlich oder diskontinuierlich mittels eines Prozeßgases aus einem Direktreduktionsverfahren rückgeführt.

Eine abgeänderte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführung der Feinteilchen diskontinuierlich mittels eines Einzel-Förderbe-hälters erfolgt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird ein Teilstrom der abgeschiedenen Feinteilchen gekühlt und ausgetragen.

Gemäß einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform wird mittels der Brikettierpresse ein Brikettstrang geformt und der Brikettstrang vor dem Abscheiden der Feinteilchen in einzelne Briketts zerteilt.

Die Brikettierung des feinteilchenförmigen Metallschwamms und/oder das Zerteilen des Brikettstranges in einzelne Briketts und/oder die Abscheidung der Feinteilchen erfolgt vorteilhaft in einer Mehrzahl von Brikettierlinien, vorzugsweise in vier Brikettierlinien, wobei die Rückführung der abgeschiedenen Feinteilchen in einer einzigen Rückführlinie erfolgt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung (Fig. 1 bis 5) näher erläutert, wobei die Fig. 1 und 2 jeweils in schematischer Darstellung eine aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung, welche einer abgewandelten Ausführungsform der in der US-5,192,486 A beschriebenen Vorrichtung entspricht, und die Figuren 3 bis 5 jeweils bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen.

Bei der in Fig. 1 dargestellten bekannten Vorrichtung gelangt heißer, feinteilchenförmiger Eisenschwamm, der aus einem in Fig. 1 nicht näher gezeigten Reduktionsreaktor mittels eines Fürdergases ausgefördert wird, in einen Vorratsbunker 1. Als Fördergas für den feinteilchenförmigen Eisenschwamm wird Reduktionsgas eingesetzt, welches anschließend über eine Ableitung 2 aus dem Vorratsbunker 1 abgezogen wird.

Vom Vorratsbunker 1 gelangt der heiße, feinteilchenförmige Eisenschwamm über Feed Legs 3 in Brikettierpressen 4, von denen in Fig. 1 zwei zu sehen sind. Die Brikettierpressen 4 sind parallel angeordnet und werden aus dem Vörratsbunker 1 gleichzeitig mit feinteilchenförmigem 4

AT 407 258 B

Eisenschwamm beschickt. Bei der bekannten Vorrichtung können jedoch auch beispielsweise vier Brikettierpressen 4 vorgesehen sein, wie in Fig. 2 dargestellt

Die Brikettierpressen 4 sind als Rollenpressen ausgeführt, mittels derer Brikettstränge geformt werden, welche in nachgeschalteten Trommeln 5 in einzelne Briketts zerteilt werden. Bei der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung ist jeder Brikettierpresse 4 jeweils eine Trommel 5 zum Zerteilen des Brikettstranges zugeordnet.

Beim Brikettieren selbst und beim Zerteilen des Brikettstranges in den Trommeln 5 fällt eine beträchtliche Menge an Feinteilchen an, die - würden sie als solches ohne weitere Behandlung ausgetragen - in erhöhtem Ausmaß einer Rückoxidation unterworfen wären. Um eine solche Rückoxidation zu vermeiden, werden die Feinteilchen wiederum der Brikettierung zugeführt.

Zu diesem Zweck werden bei der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung die Feinteilchen mittels Sieben 6 von den Briketts abgeschieden. Bei den in den Fig. 1 und 2 dargestellten bekannten Vorrichtungen ist für jeweils eine Brikettierpresse 4 und eine Trommel 5 je ein Sieb 6 vorgesehen.

Die Briketts gelangen über Leitungen 7 auf Kühlförderbänder 8, wobei gemäß Fig. 1 für jede Brikettierlinie, umfassend eine Brikettierpresse 4, eine Trommel 5 und ein Sieb 6, ein eigenes Kühlförderband 8 vorgesehen ist. Wie in Fig. 1 mit strichlierter Linie angedeutet ist, münden auf jedes Kühlförderband 8 auch noch Leitungen 7a aus zwei weiteren, in Fig. 1 nicht näher dargestellten Brikettierlinien. In diesem Fall ist für jeweils zwei Brikettierlinien ein Kühlförderband 8 vorgesehen, wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist.

Auf den Kühlförderbändern 8 werden die Briketts von Kühlgas umspült, indem das Kühlgas durch eine von den Briketts gebildete Auflage auf dem Kühlförderband 8 hindurchgedrückt oder hindurchgesaugt wird. Die solchermaßen gekühlten Briketts werden schließlich mittels der Kühlförderbänder 8 ausgetragen.

Die mittels der Siebe 6 abgeschiedenen Feinteilchen werden rückgeführt und neuerlich einer Brikettierung unterzogen. Jedes Sieb 6 ist zu diesem Zweck über ein Fines Leg 9 mit einem Heißbecherwerk 10 verbunden. Über ein weiteres Fines Leg 11 ist das Sieb 6 darüber hinaus mit einer alternativ zur Rückführeinrichtung vorgesehenen Kühleinrichtung verbunden, welche bei der bekannten Vorrichtung als sogenannter Kratzförderer 12 ausgebildet ist. Zur Aufteilung der Feinteilchen auf die Fines Legs 9 bzw. Fines Legs 11, und damit zum Heißbecherwerk 10 bzw. zum Kratzförderer 12, ist ein nicht näher dargestellter Fines Diverter vorgesehen. Die Aufteilung der Feinteilchen zur Rückführung bzw. alternativ dazu zur Kühlung erfolgt je nach Bedarf und freier Kapazität.

Bei der bekannten Vorrichtung gemäß Fig. 1 ist für jede der dargestellten Brikettierlinien jeweils ein Heißbecherwerk 10 zur Rückführung der Feinteilchen und, wie oben erwähnt, jeweils ein Kühlförderband 8 zum Kühlen und Austragen der Briketts vorgesehen. Weiters ist ein Kratzförderer 12 vorgesehen, der von beiden Brikettierlinien beschickt wird. Der Platzbedarf der bekannten Vorrichtung ist wegen der Vielzahl an Einzelaggregaten groß.

Mittels der Heißbecherwerke 10 werden die Feinteilchen den Brikettierpressen 4 oder gegebenenfalls - wie aus der US-5,192,486 A bekannt - dem Vorratsbunker 1 zugeführt, wobei jedes Heißbecherwerk 10 über jeweils eine Hosenschure 13 und ein Fines Leg 14 mit jeder einzelnen Brikettierpresse 4 verbunden ist. Um eine Rückoxidation der Feinteilchen vor dem Brikettieren zu verhindern, ist das Heißbecherwerk 10 mit einem in Fig. 1 nicht näher dargestellten Inertgassystem versehen. Durch Beaufschlagen des Heißbecherwerks 10 mit Inertgas werden die Feinteilchen abgekühlt, was anschließend zu einem erhöhten Verschleiß der Brikettierpressen 4 führt. Auch die Heißbecherwerke 10 selbst sind einer hohen thermischen und mechanischen Belastung ausgesetzt, bedingt durch die kleine Korngröße der Feinteilchen und deren hohe Temperatur. Dies führt zu einem hohen Verschleiß an den sich bewegenden Teilen der Heißbecherwerke 10, vor allem an der Kette bzw. den Kettenverbindungselementen, und verursacht einen sehr hohen Wartungs- und Instandhaltungsaufwand.

Der bei der bekannten Vorrichtung nachteilige hohe Platzbedarf der Heißbecherwerke 10 wird besonders aus Fig. 2 deutlich, gemäß der vier parallelgeschaltete Brikettieriinien vorgesehen sind, die jeweils aus einem Vorratsbunker 1 über Feed Legs 3 mit feinteilchenförmigem Eisenschwamm beschickt werden. In der Darstellung von Fig. 2 sind von den vier Brikettierlinien jeweils die Brikettierpressen 4 und die Siebe 6 zu sehen. Zwischen jeweils zwei Brikettieriinien ist ein 5

AT 407 258 B

Heißbecherwerk 10 zur Rückführung der Feinteilchen vorgesehen, wobei die rückgeführten Feinteilchen über Fines Legs 14 wiederum den Brikettierpressen 4 zugeführt werden. Weiters ist für jeweils zwei Brikettierlinien ein Kühlförderband 8 zum Kühlen und Austragen der Briketts vorgesehen. Als Kühleinrichtung ist ein Kratzförderer 12 vorgesehen.

Unter Beachtung der erforderlichen Schüttwinkel für die durch die Fines Legs 9 und 14 geförderten Feinteilchen sowie unter Berücksichtigung des Platzbedarfs der Heißbecherwerke 10 selbst ist bei der bekannten Vorrichtung eine große Bauhöhe des Brikettiergebäudes erforderlich. Diese ist bei Rückführung der Feinteilchen in den Vorratsbunker 1 - wie aus der US-5,192,486 A bekannt - noch größer.

Diese große Bauhöhe sowie die weiteren Nachteile eines Heißbecherwerks, insbesondere der hohe Wartungs- und Instandhaltungsaufv/and, werden mittel der erfindungsgemäßen Vorrichtung vermieden.

Die Fig. 3 bis 5 zeigen in schematischer Darstellung jeweils bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei zur bekannten Vorrichtung analoge Bauteile mit jeweils gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 und 2 versehen sind.

In Fig. 3 ist ein Reduktionsreaktor 15 gezeigt, von dem der feinteilchenförmige Metallschwamm mittels des zur Reduktion eingesetzten Reduktionsgases über einen Riser 16 in den Vorratsbunker 1 gefördert wird. Der Riser 16 ist hierbei ein ausgemauertes Rohrstück, durch welches der feinteilchenförmige Eisenschwamm mittels des Reduktionsgases pneumatisch nach oben gefördert wird. Der Einsatz von Reduktionsgas als Fördergas im Riser 16 ist günstig, da es einerseits das erforderliche Druckniveau und anderseits eine chemische Zusammensetzung aufweist, durch die eine sofortige Rückoxidation des aus dem Reduktionsreaktor 15 ausgetragenen heißen, feinteilchenförmigen Eisenschwamms vermieden wird. Das Reduktionsgas wird im Vorratsbunker 1 entspannt und verläßt den Vorratsbunker 1 über die Ableitung 2.

Der feinteilchenförmige Eisenschwamm wird, wie oben im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 beschrieben, über Fines Legs 3 den Brikettierpressen 4 zugeführt. In Fig. 3 sind zwei, jeweils eine Brikettierpresse 4 umfassende Brikettierlinien dargestellt. Diese Brikettierlinien umfassen weiters jeweils eine Trommel 5, mittels derer die in den Brikettierpressen 4 gebildeten Brikettstränge in einzelne Briketts zerteilt werden. Anstelle der Trommeln 5 können beispielsweise auch Schlagbrecher vorgesehen sein.

Die beim Brikettieren und beim Zerteilen der Brikettstränge anfallenden Feinteilchen werden anschließend mittels des Siebes 6 von den Briketts abgeschieden, wobei im gezeigten Ausführungsbeispiel für die zwei Brikettierlinien nur ein einziges Sieb 6 vorgesehen ist. Diese gegenüber dem Stand der Technik kompaktere und damit vorteilhafte Bauweise ist aufgrund der platzsparenden Ausführung der weiter unten näher erläuterten Rückführeinrichtung möglich.

Es könnte jedoch gleichermaßen für jede Brikettierlinie ein eigenes Sieb 6 vorgesehen sein bzw. könnte das Sieb 6 ebenso aus mehr als zwei Brikettierlinien beschickt werden. Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darin, daß aufgrund des Fehlens platzaufwendiger Heißbecherwerke 10 der Brikettierbereich insgesamt sehr flexibel gestaltet werden kann.

Die beim Sieben anfallenden Briketts werden wie oben beschrieben mittels des Kühi-förderbandes 8 gekühlt und ausgetragen. Die Feinteilchen gelangen über Fines Leg 9 in einen unter dem Sieb 6 angeordneten Pufferbehälter 17. Wie in dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel mit strichlierter Linie 9a angedeutet ist, wird der Pufferbehälter 17 noch von einem weiteren, nicht näher dargestellten und zu zwei weiteren Brikettierlinien gehörigen Sieb beschickt, er kann aber beispielsweise auch nur von einem einzigen Sieb beschickt werden.

Die Funktion des Pufferbehälters 17 ist es, eine diskontinuierliche bzw. chargenweise Abgabe der Feinteilchen an die Rückführeinrichtung und/oder an die Kühleinrichtung 12 zu ermöglichen. Die Verteilung der Feinteilchen bzw. die Einstellung der der Rückführeinrichtung und der Kühleinrichtung 12 zugeführten Mengenströme an Feinteilchen erfolgt mittels Schieber 18. Durch den Pufferbehälter 17 und die Schieber 18 ergibt sich ein flexibel gestaltbarer Betrieb des Rückführ-bzw. Kühlsystems. Alternativ dazu kann jedoch auch, wie aus dem Stand der Technik bekannt, ein Fines Diverter vorgesehen sein.

Die Kühleinrichtung 12 kann, wie oben näher erläutert, als Kratzförderer oder - nach einer komplett vereinfachten Konstruktion - als Wanne ausgeführt sein, wobei die Wanne zum Quenchen der Feinteilchen mit Wasser gefüllt ist und die abgekühlten Feinteilchen aus der Wanne 6

AT 407 258 B beispielsweise mittels eines Radladers entnommen werden.

Um eine Abkühlung der rückzuführenden Feinteilchen zu vermeiden bzw. zu minimieren ist der Pufferbehälter 17 mit einer geeigneten, nicht näher dargestellten thermischen Isolierung versehen.

Vom Pufferbehälter 17 gelangen die Feinteilchen gemäß Fig. 3 in einen ebenfalls mit einer thermischen Isolierung versehenen Chargenbehälter 19 und aus diesem zu einer pneumatischen Fördereinrichtung. Der Chargenbehälter 19 ist diskontinuierlich mit Feinteilchen befüllbar bzw. entleerbar und über eine Förderleitung 20 mit dem Riser 16 verbunden.

In der Förderleitung 20 werden die Feinteilchen mit einem über eine Zuleitung 21 zugeführten Prozeßgas beaufschlagt und pneumatisch in den Riser 16 gefördert. Anstelle des Prozeßgases kann auch ein anderes gegenüber den Feinteilchen und gegenüber dem heißen, feinteilchenförmigen Eisenschwamm aus dem Reduktionsreaktor 15 inertes Gas zur pneumatischen Förderung eingesetzt werden.

Das Ausfördern der Feinteilchen aus dem Chargenbehälter 19 erfolgt beim gezeigten Ausführungsbeispiel diskontinuierlich, d.h. die Feinteilchen werden aus dem Chargenbehälter 19 nur während begrenzter Zeiträume ausgefördert. Zu diesem Zweck ist der Chargenbehälter 19 mittels des Schiebers 18 und mittels einer Schleuse 22 gegenüber dem Pufferbehälter 17 und dem Riser 16 abgedichtet. Weiters ist auch die Gaszuleitung 21 mit einem Absperrorgan 22a versehen.

Die Schleuse 22 bzw. der zum Chargenbehälter 19 zugehörige Schieber 18 sind mit einer Steuerung versehen, welche mit einer am Auslaß des feinteilchenförmigen Metallschwamms aus dem Reduktionsreaktor 15 vorgesehenen Absperreinrichtung, umfassend ein Kugelventil 23 und einen Schieber 24, verriegelt ausgeführt ist. Der Zweck der Verriegelung ist es, ungünstige Druck-und Strömungsverhältnisse beim Einbringen der Feinteilchen in den Riser 16 zu vermeiden.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 mündet die Förderleitung 20 direkt in den Riser 16 und ist sehr kurz gehalten, wodurch sich vorteilhaft nur sehr geringe Druckverluste ergeben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich insgesamt durch eine platzsparende und flexible Bauweise aus. Hierdurch werden, allein was die Anzahl an erforderlichen Aggregaten betrifft, wesentliche Einsparungen gegenüber der bekannten Rückführeinrichtung mit Heißbecherwerken 10 erzielt. Darüber hinaus ist die Rückführeinrichtung selbst konstruktiv wesentlich einfacher und verursacht daher weitaus geringere Investitions-, Wartungs- und Instandhaltungskosten.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ähnlich. Die Förderleitung 20 mündet jedoch direkt in den Vorratsbunker 1, wodurch das Rückführen der Feinteilchen weitgehend unabhängig vom Fördern des heißen, feinteilchenförmigen Eisenschwamms durch den Riser 16 erfolgt.

Entscheidend ist, daß die Feinteilchen den Brikettierpressen 4 gemeinsam mit dem heißen feinteilchenförmigen Eisenschwamm aus dem Reduktionsreaktor 15 zugeführt werden. Hierdurch wird die Verteilung der rückgeführten Feinteilchen im gesamten Materialstrom, d.h. im feinteilchenförmigen Eisenschwamm, optimiert, so daß die rückgeführten Feinteilchen durch Kontakt mit dem heißen feinteilchenförmigen Eisenschwamm auf optimale Brikettierungstemperatur gebracht werden. Der Verschleiß an den Brikettierpressen 4 infolge von Temperaturschwankungen wird dadurch minimiert. Weiters kann die Korngröße für das rückgeführte Material erhöht werden, so daß die nicht rückführbare Menge an als Chips bekannten größeren Feinteilchen minimiert werden kann. Dadurch ergibt sich eine Erhöhung der effektiven Austragsieistung der Brikettierung, d.h. ein erhöhter Austrag an Briketts.

Fig. 5 zeigt in einer zu Fig. 2 analogen Darstellung besonders anschaulich die platzsparende Anordnung von vier Brikettierlinien in Rechteckanordnung, welche durch Einsatz der erfindungsgemäßen Rückführeinrichtung möglich ist. Die Rückführeinrichtung selbst ist in Fig. 5 nicht näher gezeigt. In Fig. 5 ist schematisch der Riser 16 dargestellt, der in den Vorratsbunker 1 einmündet. Vom Vorratsbunker 1 gehen vier Feed Legs 3 zu den einzelnen Brikettierlinien aus, wobei in der Figur jeweils die Brikettierpressen 4 schematisch dargestellt sind. Für jeweils zwei zusammenmündende Brikettierlinien ist bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform je ein Sieb 6 vorgesehen. Von den zwei Sieben 6 geht wiederum jeweils eine Leitung 7 zum einzigen Kühlförderband 8 aus. Die Rückführeinrichtung ist nicht, wie beim Stand der Technik, zwischen den Brikettierlinien angeordnet, wodurch eine wesentlich kompaktere Bauweise des Brikettiersystems möglich ist. Dies führt zu einer geringeren Bauhöhe des Brikettiergebäudes und - neben der Einsparung der 7

Claims (20)

1. AT 407 258 B teuren Heißbecherwerke an sich - zu einer weiteren Einsparung von Anlagenteilen, wie z.B. der Einsparung eines zweiten Kühlförderbandes 8, wodurch die Investitions-, Wartungs- und Instandhaltungskosten wesentlich gesenkt werden können. PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zum Herstellen von heißbrikettiertem Metallschwamm, insbesondere heißbrikettiertem Eisenschwamm, aus heißem, feinteilchenförmigem Metallschwamm, welche Vorrichtung mindestens eine Brikettierpresse (4), eine der Brikettierpresse (4) nachgeschaltete Einrichtung (6) zum Abscheiden von Feinteilchen von mittels der Brikettierpresse (4) geformten Briketts und eine Einrichtung zum Rückführen der abgeschiedenen Feinteilchen zur Brikettierpresse (4) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführeinrichtung als pneumatische Fördereinrichtung (20, 21) ausgebildet ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatische Fördereinrichtung (20, 21) in einen der Brikettierpresse (4) vorgeschalteten Vorratsbunker (1) mündet.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatische Fördereinrichtung (20, 21) in eine den feinteilchenförmigen Metallschwamm zur Brikettierpresse (4) und/oderzum Vorratsbunker (1) führende Zuleitung (16) mündet.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung (16) zur Brikettierpresse (4) und/oder zum Vorratsbunker (1) als Riser ausgeführt ist, wobei der Riser mindestens einem Reduktionsreaktor (15) zur Direktreduktion feinteilchenförmigen metalloxidhältigen Materials nachgeschaltet ist.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der pneumatischen Fördereinrichtung (20, 21) ein Chargenbehälter (19) zur Aufnahme der abgeschiedenen und rückzuführenden Feinteilchen vorgeschaltet ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Schleusen (18, 22) zum Absperren des Chargenbehälters (19) einerseits gegenüber der Abscheideeinrichtung (6) und andererseits gegenüber der Brikettierpresse (4) oder dem Vorratsbunker (1) oder der Zuleitung (16) zur Brikettierpresse (4) bzw. zum Vorratsbunker (1) vorgesehen sind.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerung für die Schleusen (18, 22) vorgesehen ist, welche mit einer am Auslaß des feinteilchenförmigen Metallschwamms aus dem Reduktionsreaktor (15) vorgesehenen Absperreinrichtung (23, 24) verriegelt ausgeführt ist.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein in der pneumatischen Fördereinrichtung (20, 21) eingesetztes Fördergas Prozeßgas einer Direktreduktionseinrichtung (15) ist.
9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (12) zum Kühlen und anschließenden Austragen eines Teilstroms der mittels der Abscheideeinrichtung (6) abgeschiedenen Feinteilchen vorgesehen ist.
10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheideeinrichtung (6) ein Pufferbehälter (17) nachgeschaltet ist, von dem Leitungen zur Rückführeinrichtung (20, 21; 25) und/oder zur Kühleinrichtung (12) ausgehen.
11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführeinrichtung (20, 21; 25) und/oder der Pufferbehälter (17) thermisch isoliert ist (sind).
12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Brikettierpresse (4) eine Einrichtung (5) zum Zerteilen eines in der Brikettierpresse (4) gebildeten Brikettstrangs in einzelne Briketts, vorzugsweise eine Trommel und/oder ein Schlagbrecher, nachgeschaltet ist.
13. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Brikettierlinien, umfassend jeweils eine Brikettierpresse (4) und gegebenenfalls eine Zerteileinrichtung (5) und eine Abscheideeinrichtung (6), vorgesehen ist, wobei die Brikettierlinien zu einer einzigen Rückführeinrichtung (20, 21; 25) zusammenmünden.
14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens vier 8 AT 407 258 B Brikettierlinien im Grundriß gesehen in Rechteckanordnung vorgesehen sind.
15. 15. Verfahren zum Herstellen von heißbrikettiertem Metallschwamm, insbesondere heißbrikettiertem Eisenschwamm, aus heißem, feinteilchenförmigem Metallschwamm, bei welchem der Metallschwamm mittels mindestens einer Brikettierpresse (4) heißbrikettiert wird, anschließend Feinteilchen von den so geformten Briketts abgeschieden, insbesondere abgesiebt, werden und die abgeschiedenen Feinteilchen zur Brikettierpresse (4) rückgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinteilchen mittels pneumatischer Förderung (20, 21) rückgeführt werden.
16. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinteilchen in einen der Brikettierpresse (4) vorgeschalteten Vorratsbunker (1) und/oder in eine den feinteilchenförmigen Metallschwamm zur Brikettierpresse (4) und/oder zum Vorratsbunker (1) führende Zuleitung (16) rückgeführt werden.
17. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinteilchen kontinuierlich oder diskontinuierlich mittels eines Prozeßgases aus einem Direktreduktionsverfahren rückgeführt werden.
18. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilstrom der abgeschiedenen Feinteilchen gekühlt und ausgetragen wird.
19. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Brikettierpresse (4) ein Brikettstrang geformt und der Brikettstrang vor dem Abscheiden der Feinteilchen in einzelne Briketts zerteilt wird.
20. 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Brikettierung des heißen, feinteilchenförmigen Metallschwamms und/oder das Zerteilen des Brikettstranges in einzelne Briketts und/oder die Abscheidung der Feinteilchen in einer Mehrzahl von Brikettierlinien, vorzugsweise in vier Brikettierlinien, erfolgt, wobei die Rückführung der abgeschiedenen Feinteilchen in einer einzigen Rückführlinie erfolgt. HIEZU 3 BLATT ZEICHNUNGEN 9