AT412121B - Vorrichtung zur kontrollierten beschickung eines reaktorgefässes - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontrollierten Beschickung eines Reaktorgefässes der chemischen und/oder physikalischen Verfahrenstechnik, insbesondere der Metallurgietechnik, mit einem stückigen Einsatzgut, welche ein, um eine im Wesentlichen vertikale, insbesondere ortsfeste, Rotationsachse drehbares, Fördermittel zur kontrollierten Leitung des Schüttgutes und eine ebenfalls um die Rotationsachse drehbare an das Fördermittel anschliessen- de und gegenüber der Vertikalen winkelverstellbare Schurre zur gezielten Ableitung des Schüttgu- tes, wobei die Schurre durch eine entlang ihrer geometrischen Achse angeordnete Mantelfläche definiert ist, aufweist, sowie deren Verwendungen. 



   Aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der Veröffentlichung DE2065460A1, sind Be- schickungsvorrichtungen für Schachtöfen bekannt, die eine, über eine Welle, winkelverstellbare Schurre aufweisen. Diese vor allem bei Hochöfen verwendete Ausgestaltung einer Beschickungs- vorrichtung wird im Inneren des Schachtofens, insbesondere im oberen Teil des Reaktorraumes, angeordnet. Prinzipiell kann diese Ausgestaltung einer Beschickungsvorrichtung bei allen, insbe- sondere metallurgischen, Schachtöfen bzw. allen Reaktoren der physikalischen und/oder chemischen Verfahrenstechnik verwendet werden. Durch die Winkelverstellbarkeit der Schurre kann eine weitgehend zielgenaue Chargierung des Reaktorbettes erreicht werden. Die aus dem Stand der Technik bekannten Beschickungsvorrichtungen sind weiters durch einen nicht unbeträchtlichen Platzbedarf gekennzeichnet.

   Somit wird ein nennenswerter Anteil des Reaktorraumes durch die Beschickungsvorrichtung in Anspruch genommen und verringert den für die eigentliche Funktion des Reaktors zur Verfügung stehenden primären Reaktorraum. 



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des An- spruchs 1 sowie ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 17 zu entwickeln, durch welche eine kostengünstigere kontrollierte Beschickung eines Reaktors bzw. ein kostengünstigerer Betrieb eines Reaktors möglich wird. 



   Die Aufgabe wird erfindungsgemäss entsprechend der erfindungsgemässen Vorrichtung nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 sowie entsprechend dem erfindungsgemässen Verfah- ren nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 17 gelöst. 



   Durch die erfindungsgemässe Vorgangsweise, die Schurre zur Beschickung des Reaktors de- zentral, in einem Abstand von der entsprechenden Rotationsachse zur Rotation der Schurre, anzubringen, ist es möglich den für die Beschickungsvorrichtung vorzusehenden Raum zu mini- mieren. 



   Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann die Beschickungsvorrichtung zu- mindest teilweise in der Zuführleitung des Einsatzstoffes untergebracht werden. 



   Hiermit ist gewährleistet, dass die Schurre einerseits eine bestimmte, für die Bündelung und/oder Beschleunigung des Einsatzstoffes notwendige Mindestlänge aufweist und andererseits nur ein Mindestmass an Reaktorraum beansprucht wird. 



   Durch die erfindungsgemässe Konstruktion kann vor allem der Platzbedarf der Beschickungs- vorrichtung in vertikaler Richtung minimiert und somit der Abstand der Beschickungsvorrichtung von der unteren Begrenzung des Reaktors vergrössert werden. Nachdem bei thermischen Prozes- sen tendenziell im unteren Bereich des Reaktors hohe Temperaturen zu erwarten sind, ist durch eine Maximierung des Abstands der Beschickungsvorrichtung von diesem Bereich eine Minimie- rung der thermischen und/oder thermomechanischen Beanspruchung der Beschickungsvorrichtung gewährleistet. Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist es durch die besonders kompakte Ausführung der Beschickungsvorrichtung möglich, diese in thermisch niedrig belasteten jedoch beengten Bereichen des Reaktors anzubringen, wodurch eine längere Standzeit erreichbar ist.

   Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die vorgestellte erfindungsgemässe Beschickungsvorrichtung durch ihre kompakte Bausweise besonders einfach zu handhaben, wodurch insbesondere bei einem Ausbau und/oder Einbau die Stillstandszeiten verringert werden können. 



   Durch die Kompaktheit der erfindungsgemässen Beschickungsvorrichtung entfallen die beson- deren konstruktiven Massnahmen zur Vergrösserung des oberen Reaktorraumes, die durch die ausladenden Konstruktionen der aus dem Stand der Technik bekannten Beschickungsvorrichtun- gen nötig waren. 



   Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient die Einrichtung zum Vereinheitli- chen des Schüttgutstromes auch zur Verringerung des Querschnittes des Materialstromes des 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 Einsatzgutes. 



   Nach einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient die, insbesondere trichterförmige, Einrichtung zum Vereinheitlichen des Schüttgutstromes vor allem zur Unterbre- chung der Wurfbahn des Einsatzstoffes, der aus der Abwurfbewegung einer geeigneten Förderan- lage, beispielsweise einer Förderschnecke, resultiert. Durch die gegenüber der Vertikale geneigte Prallfläche der Einrichtung zur Vereinheitlichung erfährt der Einsatzstoff eine Ablenkung bzw. 



  Abbremsung und verlässt somit die durch die Förderanlage vorbestimmte Wurfbahn. Hierdurch kann verhindert werden, dass der Einsatzstoff ungebremst entlang seiner durch die Förderanlage vorgegebenen charakteristischen Bahn direkt auf das Reaktorbett chargiert werden würde. 



   Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung dient die Einrichtung zur Vereinheitli- chung zur Bündelung und/oder Umlenkung des Schüttgutstromes. 



   Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist die Einrichtung zur Vereinheitli- chung als temporäres Sammelbehältnis und/oder als Sammelleitung ausgeführt. Nach einer weite- ren besonderen Ausführungsform weist die Einrichtung zur Vereinheitlichung ein Rückstauverhal- ten auf und dient damit der Vergleichmässigung des Materialstromes. 



   Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung weist die Einrichtung zur Vereinheitli- chung einen ausladenden, insbesondere trichterförmigen, Aufnahmeteil zur Aufnahme des abge- worfenen Schüttgutes und eine sich verengende Sammelleitung zur Weiterleitung des Schüttgutes auf. Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird die Einrichtung zur Vereinheitli- chung aus einem entsprechend verstärkten Blechteilen hergestellt. 



   Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt durch die Einrichtung zur Verein- heitlichung eine Vergleichmässigung und/oder Verdichtung des Materialflusses. Hierdurch wird der Wirkung der Schurre als verstellbares Organ zur zielgerichteten Verteilung des Einsatzstoffes besonders effizient unterstützt. 



   Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das Einsatzgut durch das Fördermit- tel gesammelt und zu einem Aufgabepunkt geführt, an dem das Einsatzgut der winkelverstellbaren Schurre aufgegeben wird. 



   Die vorgestellte Beschickungsvorrichtung eignet sich nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besonders zur Beladung von Reaktoren der Metallurgietechnik, insbesondere eines Schachtofens und/oder Hochofens und/oder Einschmelzvergasers. 



   Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung dient die vorgestellte Vorrichtung zur Verteilung von Schüttgut mittels Schwerkraft. 



   Der definierte Aufgabequerschnitt entspricht dem Querschnitt des Schüttgutstromes im Bereich des Übertrittes des Schüttgutes von dem Fördermittel in die winkelverstellbare Schurre und ist nach einer besonderen Ausführungsform im wesentlichen durch die Ausgestaltung und bauliche Ausführung des Fördermittels bestimmt. Durch das Fördermittel wird die horizontale Ausdehnung des Schüttgutstromes bestimmt und deshalb ein definierter Aufgabeförderquerschnitt vorgegeben. 



  Die Vorgabe des Aufgabeförderquerschnittes selbst kann durch mannigfaltige konstruktive Lösun- gen des Fördermittels erfolgen. Diesbezüglich sind geschlossene und/oder zumindest teilweise offene Ausführungen des Fördermittels denkbar. 



   Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung entspricht der Abstand z zumindest dem halben Durchmesser des Aufgabeförderquerschnittes. 



   Nach einer anderen besonderen Ausführungsform der Erfindung beträgt der Abstand z zumin- dest den 1-fachen oder 1,5-fachen Durchmesser des definierten Aufgabeförderquerschnittes. 



   Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dem För- dermittel eine Einrichtung zur Vereinheitlichung des Schüttgutstromes, mit einer, gegenüber der Vertikale um einen Winkel kleiner als 180  geneigten, Prallfläche vorgeordnet. 



   Nach einer besonderen Ausführungsform ist die Prallfläche dabei mit 90  gegenüber der Verti- kale geneigt, also horizontal ausgerichtet, wodurch sich auf der Prallplatte ein Materialpolster ausbilden kann. 



   Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist/sind die Ein- richtung zur Vereinheitlichung des Schüttgutstromes und/oder das Fördermittel mit der Schurre verbunden und ist eine Antriebseinrichtung vorgesehen, durch welche die miteinander verbunde- nen Teile gemeinsam um die Rotationsachse drehbar sind. 



   In Versuchen hat sich diese konstruktive Massnahme als besonders effizient und kostengünstig 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 bestätigt. 



   Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung weist die Prall- fläche gegenüber der Vertikale einen Neigungswinkel von zumindest 20  auf. 



   Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung weist die Prall- fläche zumindest teilweise die Form eines den Materialstrom vereinheitlichenden Trichters auf. 



   Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist die Prallfläche als Teil des den Ma- terialstrom vereinheitlichenden Trichters vorgesehen. 



   Durch die Trichterform ist einerseits gewährleistet, dass das abgeworfene Schüttgut vereinheit- licht als auch konzentriert wird und dem nachfolgenden Fördermittel zugeführt werden kann. 



   Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist eine im Be- reich der Rotationsachse angeordnete Betätigungseinrichtung, insbesondere eine Betätigungs- stange, zur Betätigung des winkelverstellbaren Teiles der Schurre vorgesehen. 



   Nach einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist die Betäti- gungseinrichtung als Betätigungsstange ausgeführt, und ist die drehbare Betätigungsstange derart im Bereich der Rotationsachse angeordnet, dass die Betätigungsstange im Wesentlichen ortfest rotieren kann. 



   Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird ein Seil und/oder eine Kette und/oder Hebel als Betätigungseinrichtung verwendet. 



   Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung weist die Schur- re einen Anlenkpunkt auf an dem die Betätigungseinrichtung angreift, wodurch über die Bewegung der Betätigungseinrichtung, insbesondere über die Translation der Betätigungsstange, vorzugswei- se entlang der Rotationsachse, die Neigung der Schurre gegenüber der Reaktorachse einstellbar ist. 



   Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist die Betäti- gungseinrichtung als Betätigungsstange ausgeführt, und ist im Bereich der Rotationsachse ein Drehlager vorgesehen, in welchem die Betätigungsstange drehbar gelagert ist. 



   Da die Betätigungsstange nach einer besonderen Ausführungsform im Bereich der Rotations- achse angeordnet und im Wesentlichen ortsfest rotierbar gelagert ist, kann die Betätigungseinrich- tung im Bereich der Rotationsachse, insbesondere in der Rotationsachse, in einem Drehlager gelagert werden. Nach einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Drehlager oberhalb der Schurre, insbesondere im Bereich der Einrichtung zum Vereinheitlichen angeordnet. 



   Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist eine Stellein- richtung, insbesondere ein Antrieb oder ein hydraulischer und/oder pneumatischer Zylinder, vorge- sehen, über welchen die Betätigungseinrichtung, insbesondere in Richtung entlang der Rotations- achse, bewegbar ist. 



   Der Antrieb kann beispielsweise eine elektrische Stelleinrichtung sein, etwa ein Schneckenan- trieb, durch den beispielsweise ein Stellhebel betätigbar ist, oder welcher unmittelbar auf die Betä- tigungseinrichtung einwirkt und diese in Richtung der Rotationsachse bewegt. 



   Nach einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist/sind ein oder mehrere Hebel, vorzugsweise eine aus zumindest zwei Hebelstangen bestehendes Hebelsystem, vorgesehen, durch welchen/e die Bewegung der Stelleinrichtung, beispielsweise die Translation des Hydraulikzylinders, über einen oder mehrere Umlenkpunkte in eine Bewegung, insbesondere Translation, der Betätigungseinrichtung wandelbar ist. 



   Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist die Einrich- tung zur Vereinheitlichung des Schüttgutstromes und/oder das Fördermittel und/oder gegebenen- falls die Schurre, zumindest teilweise ausserhalb des Reaktorraumes, insbesondere in einem Stut- zen am Reaktorraum, angeordnet. 



   Reaktoren der chemischen und/oder physikalischen Verfahrenstechnik, insbesondere Reakto- ren der Metallurgietechnik, dienen oftmals zur Durchführung von thermischen Prozessen, die im Allgemeinen hohe Temperaturen erfordern. Diese Temperaturen, wie sie beispielsweise in einem Hochofen oder einem Einschmelzvergaser zur Erzeugung von Roheisen auftreten, stellen für die im Inneren des Reaktors verwendeten Werkstoffe eine hohe thermische und thermomechanische Belastung dar. Besonders Lager oder bewegliche Maschinenelemente sind bei hoher Umgebungs- temperatur nur beschränkt einsatzfähig bzw. bei einem Einsatz sehr wartungsanfällig. 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 



   Die vorliegende erfindungsgemässe Vorrichtung kann durch die Kompaktheit ihrer Konstruktion und den dadurch bedingten, insbesondere in vertikaler Richtung, niedrigen Platzbedarf in einem entsprechend temperaturgeschützten Bereich am oberen Ende eines Reaktors, beispielsweise im Bereich der oberen Begrenzung des Reaktors, integriert werden. Bei einem Einschmelzvergaser ist diesbezüglich nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, die Beschi- ckungsvorrichtung zumindest teilweise im Bereich der Kuppel und/oder in einen an der Kuppel vorgesehenen Stutzen zu integrieren.

   Hierdurch wird die Beschickungsvorrichtung vor den aggres- siven Umgebungsbedingungen, insbesondere vor den hohen Temperaturen, im Inneren des Reak- tors zumindest teilweise geschützt und ist deshalb über einen längeren Zeitraum auch ohne auf- wendige und teure Wartungsarbeiten einsatzbereit. 



   Durch die erfindungsgemässe Konstruktion und Anordnung der Beschickungsvorrichtung ausser- halb des primären Reaktionsraumes ist ein optimierter und weitgehend ungestörter Betrieb des jeweiligen Reaktors gewährleistet. 



   Insbesondere wenn die erfindungsgemässe Beschickungsvorrichtung zumindest teilweise in ei- nem besonders temperaturgeschützten und gegenüber dem Reaktorraum kleiner dimensionierten Bereich des Reaktors, beispielsweise in einem Stutzen am Reaktor, angeordnet ist, kann durch die erfindungsgemässe dezentrale Anordnung der Schurre der Chargierwinkel vergrössert werden. 



   Die vorliegende Erfindung ist weiters durch eine Verwendung entsprechend Anspruch 13 ge- kennzeichnet. 



   Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Verwendung wird die Vorrichtung zur kontrollierten Beschickung zur Chargierung eines kohlenstoffhaltigen Einsatzmittel, insbesondere einer stückigen Kohle, verwendet. 



   Die vorliegende Erfindung ist weiters durch eine Verwendung entsprechend Anspruch 15 ge- kennzeichnet. 



   Nach einer besonderen Ausführungsform versorgt die Beschickungsvorrichtung den Ein- schmelzvergaser über eine im Kuppelbereich des Einschmelzvergasers angeordnete Öffnung zur Zuführung eines kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes, insbesondere einer stückigen Kohle, mit dem kohlenstoffhaltigen Einsatzstoff. 



   Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung stellt ein Einschmelzvergaser ein Ag- gregat zur Herstellung von Roheisen und/oder Stahlvorprodukten dar, wobei unter Zugabe von vorreduziertem Eisenerz, insbesondere Eisenschwamm, und einem kohlenstoffhaltigen Einsatz- stoff, insbesondere stückiger Kohle, in dem Reaktor ein Festbett gebildet wird und das vorreduzier- te Eisenerz, bei gleichzeitiger Erzeugung eines CO- und/oder H2-haltigen Reduktionsgas, zu Roheisen erschmolzen wird. Nach einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung weist ein Einschmelzvergaser einen unteren Teil zur Sammlung des flüssigen Roheisens und der Schlacke, einen mittleren Teil zur Aufnahme des aus der stückigen Kohle gebildeten Festbettes und einen oberen kuppelförmigen Teil zur Aufgabe der Kohle, des DRI und eventueller Zusatzstof- fe auf.

   Entsprechend einer weiteren Ausführungsform werden seitlich am Einschmelzvergaser Sauerstoff und gegebenenfalls Stäube, beispielsweise aus der Reduktionsgasreinigung, eingebla- sen. 



   Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Verwendung wird die Vorrichtung zur kontrollierten Beschickung zur Chargierung eines erzhaltigen Einsatzmittel, insbesondere eines eisenerzhaltigen Einsatzmittels, verwendet. 



   Die Erfindung ist weiters durch ein Verfahren gemäss Anspruch 17 gekennzeichnet. 



   Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird das stücki- ge Einsatzgut bei und/oder vor dessen Auftreffen auf der winkelverstellbaren Schurre in eine Rotation um die zentrale Rotationsachse versetzt. 



   Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird der Schwerpunkt des im Bereich der Aufgabe des Schüttgutstromes von dem Fördermittel auf die Schurre definierten und normal zu der Rotationsachse positionierten Aufgabequerschnittes des Schüttgutstromes in einem Normalabstand z > 0, insbesondere in einem Abstand, der zumindest dem halben Durchmesser des definierten Aufgabequerschnittes entspricht, von der zentralen Rotationsachse angeordnet. 



   Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird der Schütt- gutstrom vor Einleitung in das Fördermittel in einer Einrichtung zur Vereinheitlichung gesammelt 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 und/oder vereinheitlicht. 



   Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird das Schütt- gut bereits in der Einrichtung zur Vereinheitlichung in eine Rotation um die zentrale Rotationsachse versetzt. 



   Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens trifft der Schütt- gutstrom an der Einrichtung zur Vereinheitlichung auf eine Prallfläche oder einen Materialpolster zur Vergleichmässigung des Schüttgutstromes. 



   Im Folgenden werden verschiedene nicht-einschränkende Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: 
Fig. 1 die zentrale und dezentrale Anordnung einer Drehschurre 
Fig. 2 eine Ausführungsform einer Beschickungsvorrichtung 
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer Beschickungsvorrichtung 
Fig. 4 die Verwendung der Beschickungsvorrichtung in einer Vorrichtung zur Erzeugung von Roheisen und/oder Stahlvorprodukten 
Fig. 5 eine schematische Illustration der Arbeitsweise einer erfindungsgemässen Beschickungs- vorrichtung 
Fig. 1 dient zur Verdeutlichung eines Vorteils der erfindungsgemässen Vorrichtung bzw. Verfah- rensweise gegenüber dem Stand der Technik.

   In Fig. 1 ist der obere Teil eines Reaktors 3, bei- spielsweise eines Einschmelzvergasers dargestellt, welcher durch eine geeignete Wand 1 zur Abgrenzung des Reaktorraumes definiert ist. An der Kuppel des Reaktors ist ein geeigneter Stut- zen 2 vorgesehen, der zur zumindest teilweisen Aufnahme der erfindungsgemässen Beschickungs- vorrichtung eingerichtet ist. Die Beschickungsvorrichtung weist dabei zur Illustration der besonde- ren Vorteile der vorliegenden Erfindung, zwei Schurren 4 und 4', die um eine Rotationsachse 5 rotierbar sind, auf. Während die Schurre 4 (Stand der Technik) bezüglich ihrem Aufgabepunkt entlang der zentralen Rotationsachse 5 mittig im Stutzen angeordnet ist, weist die Schurre 4' bezüglich ihrem Aufgabepunkt (Hilfsachse 6) von der Rotationsachse 5 einen Abstand z auf.

   Der maximal erreichbare Chargierwinkel wird sowohl bei dem Stand der Technik (Schurre 4) als auch bei der erfindungsgemässen Vorrichtung (Schurre 4') durch die baulichen Gegebenheiten be- schränkt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist durch Versetzung des Aufgabepunktes der Schurre um einen Abstand z ein gegenüber dem Chargierwinkel a (Stand der Technik) deutlich grösserer Char- gierwinkel a' erreichbar. Durch eine Vergrösserung des Chargierwinkels kann der Einsatzstoff somit näher an die äussere Begrenzung des Reaktorraumes chargiert werden. 



   Bei gegebenem Chargierwinkel ist durch die Versetzung des Aufgabepunktes eine grössere Schurrenlänge verwirklichbar, wodurch der Einsatzstoff besser in Richtung der Schurre beschleu- nigt werden kann. 



   In Fig. 2 sind zwei unterschiedliche Ansichten einer Beschickungsvorrichtung gemäss einer wei- teren Ausführungsform einer Beschickungsvorrichtung dargestellt. Die dargestellte Beschickungs- vorrichtung weist eine trichterförmige Einrichtung zur Vereinheitlichung 7 mit einer Prallfläche sowie ein daran anschliessendes Fördermittel 8, und eine bewegliche, winkelverstellbare Schurre 9 auf. Der definierte Aufgabequerschnitt des Schüttgutstromes ist dabei durch die Ausdehnung des Schüttgutstromes im Bereich des Übergangs des Fördermittel in die Schurre bestimmt. Die Be- schickungsvorrichtung weist weiters eine Betätigungsstange 10 auf, die über einen Anlenkpunkt sowie eine geeignete Einrichtung einerseits an der Schurre 9 befestigt und andererseits über ein Drehlager mit einem Hebel 11 verbunden ist.

   Wie weiters aus Fig. 2 ersichtlich, ist der Hebel 11 über eine in einem Lager 18 gelagerte Welle 15 mit einem zweiten Hebel 16 verbunden, der über einen Hydraulikzylinder 17 betätigbar ist. Die Einrichtung zur Vereinheitlichung 7 ist gemeinsam mit dem Fördermittel 8 und der Schurre 9 über eine geeignete Antriebeinrichtung (nicht dargestellt) um die Rotationsachse 12 drehbar ausgeführt. Zu diesem Zweck ist eine geeignete Drehlagerung 19 vorgesehen. Die Beschickungsvorrichtung ist in einem besonders geschützten Abschnitt des Reaktors, insbesondere in einem Stutzen 13 am Reaktor 14 angeordnet. 



   In   Fig. 3   ist eine weitere Ausführungsform einer Beschickungseinrichtung dargestellt. Gegen- über der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform unterscheidet sich die Ausführungsform nach Fig. 3 dadurch, dass die Schurre 9' durch Betätigung des Hebels 11' sowie der Betätigungsstange 10' in die dargestellte Position verstellt wurde. 



   In Fig. 4 ist eine Vorrichtung zur Erzeugung von Roheisen und/oder Stahlvorprodukten, insbe- 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 sondere zur Durchführung des   COREX#-Verfahrens   dargestellt. Dabei ist ein Einschmelzvergaser 20 mit einem Abstich 21 für Roheisen und/oder Schlacke vorgesehen. Der Einschmelzvergaser 20 wird über eine Förderleitung 22 mit Eisenerz, insbesondere vorreduziertem Eisenerz (DRI), wel- ches nach einer besonderen Ausführungsform in einem Vorreduktionsreaktor 23 aus Eisenerz 24 hergestellt wird, beladen. Nach einer besonderen Ausführungsform wird das, in dem Einschmelz- vergaser erzeugte, Reduktionsgas 25 zur Versorgung des Vorreduktionsreaktors 23 verwendet. 



  Der Einschmelzvergaser weist darüber hinaus eine Öffnung 26 zur Zufuhr eines kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes, insbesondere einer stückigen Kohle, auf. Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist die erfindungsgemässe Beschickungsvorrichtung in der Öffnung 26 bzw. zumin- dest teilweise in einem an der Öffnung vorgesehenen Stutzen angeordnet. 



   In Fig. 5 ist schematisch die Funktion der Beschickungsvorrichtung dargestellt. Dabei ist er- sichtlich wie das Einsatzgut vorerst auf einen als Prallplatte 27 ausgebildeten Bereich der Einrich- tung zur Vereinheitlichung 7 auftrifft und in das Fördermittel 8' gelangt. Über das Fördermittel 8' gelangt das Schüttgut anschliessend in die winkelverstellbare Schurre 9', durch welche es zielgenau auf die zu beladenden Stellen des Reaktorbettes geladen wird. 



   Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist oberhalb der Schurre, als Förderan- lage zur Förderung des Einsatzstoffes auf die Einrichtung zur Vereinheitlichung des Schüttgutstro- mes, ein Schneckenförderer vorgesehen. 



   Ein Schneckenförderer erweist sich in der Praxis als besonders vorteilhaft, da mit dieser Ein- richtung eine besonders kontrollierte Art der Förderung des Einsatzstoffes durchgeführt werden kann. Durch einen Schneckenförderer kann die nachfolgend angebrachte Schurre in besonders wirtschaftlicher Form mit einer kontrollierbaren Menge kontinuierlich oder diskontinuierlich an Einsatzstoff versorgt werden. 



   PATENTANSPRÜCHE: 
1. Vorrichtung zur kontrollierten Beschickung eines Reaktorgefässes der chemischen und/oder physikalischen Verfahrenstechnik, insbesondere der Metallurgietechnik, mit ei- nem stückigen Einsatzgut, welche . ein, um eine im Wesentlichen vertikale, insbesondere ortsfeste, Rotationsachse (12) drehbares, Fördermittel (8) zur kontrollierten Leitung des Schüttgutes und .

   eine ebenfalls um die Rotationsachse (12) drehbare an das Fördermittel anschliessende und gegenüber der Vertikalen winkelverstellbare Schurre (9) zur gezielten Ableitung des Schüttgutes, wobei die Schurre durch eine entlang ihrer geometrischen Achse an- geordnete Mantelfläche definiert ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördermittel im Bereich der Aufgabe des Schüttgutes an die Schurre einen zur Rotationsachse (12) normal stehenden definierten Aufgabeför- derquerschnitt zur Begrenzung des Schüttgutstromes bei der Aufgabe des Schüttgutes auf die Schurre aufweist und zwischen dem Schwerpunkt der Fläche des Aufgabeförderquer- schnittes und der Rotationsachse ein Normalabstand z > 0 vorgesehen ist.

Claims (1)

1. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass z zumindest dem halben Durchmesser des Aufgabeförderquerschnittes entspricht.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fördermittel vorgeordnet eine Einrichtung (7) zur Vereinheitlichung des Schüttgutstromes, mit einer, gegenüber der Vertikale um einen Winkel kleiner als 180 geneigten, Prallfläche vorgese- hen ist.

   4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (7) zur Vereinheitlichung des Schüttgutstromes und/oder das Förder- mittel (8) mit der Schurre (9) verbunden ist/sind und eine Antriebseinrichtung vorgesehen ist, durch welche die miteinander verbundenen Teile gemeinsam um die Rotationsachse drehbar sind.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallfläche ge- genüber der Vertikale einen Winkel von zumindest 20 aufweist.

   6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, <Desc/Clms Page number 7> dass die Prallfläche zumindest teilweise die Form eines den Materialstrom vereinheitli- chenden Trichters aufweist.

   7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine im Bereich der Rotationsachse angeordnete Betätigungseinrichtung (10), insbe- sondere eine Betätigungsstange, zur Betätigung des winkelverstellbaren Teiles der Schur- re vorgesehen ist.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schurre einen Anlenk- punkt aufweist an dem die Betätigungseinrichtung (10) angreift, wodurch über die Bewe- gung der Betätigungseinrichtung (10), insbesondere über die Translation der Betätigungs- stange, vorzugsweise entlang der Rotationsachse, die Neigung der Schurre (9) gegenüber der Reaktorachse einstellbar ist.

   9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsein- richtung als Betätigungsstange ausgeführt ist, und im Bereich der Rotationsachse ein Drehlager vorgesehen ist, in welchem die Betätigungsstange drehbar gelagert ist.

   10. Vorrichtung nach einem oder mehreren Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stelleinrichtung (17), insbesondere ein Antrieb oder ein hydraulischer und/oder pneumatischer Zylinder, vorgesehen ist, über welche die Betätigungseinrichtung, insbe- sondere in Richtung entlang der Rotationsachse, bewegbar ist.

   11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Hebel (11), vorzugsweise ein aus zumindest zwei Hebelstangen bestehendes Hebelsystem, vor- gesehen ist/sind, durch welchen/e die Bewegung der Stelleinrichtung, beispielsweise die Translation des Hydraulikzylinders, über einen oder mehrere Umlenkpunkte in eine Trans- lation der Betätigungseinrichtung wandelbar ist.

   12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeich- net, dass die Einrichtung (7) zur Vereinheitlichung des Schüttgutstromes und/oder das Fördermittel (8) und/oder gegebenenfalls die winkelverstellbare Schurre (9), zumindest teilweise ausserhalb des Reaktorraumes, insbesondere in einem Stutzen am Reaktorraum, angeordnet ist/sind.

   13. Verwendung einer Vorrichtung zur kontrollierten Beschickung eines Reaktorgefässes nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12 zur Beschickung eines Einschmelzvergasers zur Einschmelzung eines metallhaltigen, insbesondere eisenhaltigen, Einsatzstoffes sowie zur Herstellung eines CO- und/oder H2-haltigen Reduktionsgases.

   14. Verwendung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur kon- trollierten Beschickung zur Chargierung eines kohlenstoffhaltigen Einsatzmittels, insbe- sondere einer stückigen Kohle, verwendet wird.

   15. Verwendung einer Vorrichtung zur kontrollierten Beschickung eines Reaktorgefässes nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12 zur Beschickung eines Schachtofens zur Reduktion eines metallhaltigen, insbesondere eisenhaltigen, Einsatzstoffes.

   16. Verwendung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur kon- trollierten Beschickung zur Chargierung eines erzhaltigen Einsatzmittel, insbesondere ei- nes eisenerzhaltigen Einsatzmittels, verwendet wird.

   17. Verfahren zur Beschickung eines Reaktors der Verfahrenstechnik, insbesondere der Me- tallurgietechnik, mit einem stückigen Einsatzgut, wobei das stückige Einsatzgut als Schütt- gutstrom in ein, vorzugsweise rotierbares, Fördermittel aufgegeben wird und nachfolgend auf eine, gegenüber der Vertikalen winkelverstellbare, um eine zentrale Rotationsachse ro- tierbare Schurre zur gezielten Ableitung des Schüttgutes geladen wird, dadurch gekenn- zeichnet, dass das stückige Einsatzgut in einem Normalabstand z > 0 von der zentralen Rotationsachse auf die winkelverstellbare und, um die zentrale Rotationsachse rotierbare, Schurre geladen wird.

   18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das stückige Einsatzgut bei und/oder vor dessen Auftreffen auf der winkelverstellbaren Schurre in eine Rotation um die zentrale Rotationsachse versetzt wird.

   19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwerpunkt des im Bereich der Aufgabe des Schüttgutstromes von dem Fördermittel auf die Schurre definierten und normal zu der Rotationsachse positionierten Aufgabequerschnittes des <Desc/Clms Page number 8> Schüttgutstromes in einem Normalabstand z > 0, insbesondere in einem Abstand, der zu- mindest dem halben Durchmesser des definierten Aufgabequerschnittes entspricht, von der zentralen Rotationsachse angeordnet wird.

   20. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeich- net, dass der Schüttgutstrom vor Einleitung in das Fördermittel in einer Einrichtung zur Vereinheitlichung gesammelt und/oder vereinheitlicht wird.

   21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttgut bereits in der Einrichtung zur Vereinheitlichung in eine Rotation um die zentrale Rotationsachse versetzt wird.

   22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Schüttgutstrom an der Einrichtung zur Vereinheitlichung auf eine Prallfläche oder einen Materialpolster zur Vergleichmässigung des Schüttgutstromes trifft.

   HIEZU 5 BLATT ZEICHNUNGEN