BR122013031567B1 - composto de instalações com uma instalação de redução e processo para acoplamento de um processo de redução direta - Google Patents

Description

COMPOSTO DE INSTALAÇÕES COM UMA INSTALAÇÃO DE REDUÇÃO E PROCESSO PARA ACOPLAMENTO DE UM PROCESSO DE REDUÇÃO DIRETA

[001] Dividido do pedido de patente de invenção PI 0619571-7, depositado em 27/11/2006.

[002] A invenção refere-se a uma instalação transportadora, especialmente a um transportador de béqueres ou células, com elementos transportadores para o transporte de material de transporte em pedaços, especialmente quente, com uma cobertura para blindagem do material de transporte.

[003] A invenção refere-se ainda a um composto de instalações com uma instalação de redução para a redução de óxidos em um processo continuo, especialmente uma instalação de redução direta, e um agregado de processo para produção de metal liquido, especialmente uma aciaria elétrica, em um processo descontínuo, sendo que o produto de redução pode ser aduzido ao agregado de processo a partir de uma instalação de redução.

[004] A invenção refere-se igualmente a um processo para acoplamento de um processo de redução, para a redução de óxidos em um processo contínuo, especialmente em uma redução direta, e de um processo para a produção de metal líquido em um processo contínuo, especialmente um processo de aço elétrico, sendo que um produto de redução é aduzido ao processo para produção de metal líquido para beneficiamento.

[005] A invenção refere-se igualmente a um processo para operação de uma instalação transportadora, especialmente um transportador de béqueres e células, com elementos transportadores para o transporte de material de transporte em pedaços, especialmente quente, com uma cobertura para blindagem do material de transporte.

[006] Do estado atual da técnica são conhecidas instalações transportadoras para o transporte de material de transporte em pedaços e quente para processamento em reatores metalúrgicos.

[007] Da US 6,214,986 se conhecem por exemplo, um dispositivo e um processo para suprimento por exemplo de um processo de fusão com ferro quente e frio diretamente reduzido ("Direct Reduced Iron = DRI") , sendo que por força da gravidade o DRI é levado de uma instalação de produção de DRI para um consumidor de DRI para ulterior processamento. É então desvantajoso que todo o fluxo de material se dê apenas por gravidade, de modo que diferenças de altura na instalação fixar estreitos limites.

[008] Também por exemplo, da US 2002/130448 se conhece realizar transporte de material em pedaços de uma instalação de redução para um outro estágio de processamento por meio de transporte pneumático sob um gás protetor. É então desvantajoso, sobretudo, o aumento de fração fina por abrasão durante o transporte pneumático, que pode levar em uma etapa de processamento ulterior a consideráveis desvantagens e acarretar um dispendioso tratamento de material fino.

[009] Partindo do estado atual da técnica, constitui objetivo da invenção disponibilizar uma instalação transportadora, que possibilite o transporte de material de transporte em pedaços sob gás protetor e evite as desvantagens do estado atual da técnica. O objetivo de acordo com a invenção é alcançado pela instalação transportadora em correspondência à parte de caracterização da reivindicação 1.

[0010] A instalação transportadora de acordo com a invenção permite o transporte de material em pedaços, sendo que é evitado um contato do material de transporte com a atmosfera ambiente por introdução de gás protetor, de modo que não podem ocorrer indesejadas reações entre o material de transporte e uma atmosfera ambiente. Para a blindagem do material de transporte é proposta uma instalação transportadora coberta com elementos transportadores, sendo que dentro da cobertura os elementos transportadores com o material de transporte podem ser mantidos sob uma atmosfera de gás protetor.

[0011] Segundo uma configuração especial da instalação transportadora de acordo com a invenção, a cobertura apresenta paredes laterais e superiores estanques a gás. Os condutos distribuidores estão dispostos nos lados internos das coberturas laterais, sendo estas supridas por condutos, que atravessam a cobertura lateral.

[0012] Segundo uma configuração vantajosa da instalação transportadora de acordo com a invenção, a cobertura apresenta um isolamento térmico para redução do resfriamento do material de transporte. Especialmente com material de transporte quente, que deva ser transportado ou ulteriormente processado de um estágio de processo precedente ainda no estado quente, é vantajoso que possa ser previsto um isolamento e mantidas baixas as perdas de calor. Devido à ativação térmica de muitos decursos de reação, com material de transporte quente é tanto mais importante que sejam impedidas pelo gás protetor reações químicas com a atmosfera ambiente indesejadas ou não controláveis.

[0013] Segundo outra configuração vantajosa da instalação transportadora de acordo com a invenção, os condutos distribuidores são executados como tubos furados ou perfurados, para uniforme distribuição do gás protetor dentro da cobertura. O enxágüe uniforme com gás protetor permite o ajuste de uma atmosfera de gás protetor suficientemente inerte, podendo a quantidade de gás protetor necessário ser mantida tão reduzida quanto possível. Para se obter isso é necessária uma ativação muito uniforme com gás protetor, devendo especialmente ser impedido o acesso de gases ambientais, como por exemplo, ar. O emprego de tubos furados ou perfurados permite uma pluralidade de aberturas de alimentação e, com isso, uma ativação muito uniforme com gás protetor.

[0014] Segundo uma configuração apropriada da instalação transportadora, uma pluralidade de condutos distribuidores na instalação transportadora permite ao menos um suprimento especialmente regulável por segmentos com ao menos um gás protetor. Graças a essa medida, é possível influenciar nitidamente melhor o enxágüe com gás protetor, de modo que com uma demanda de gás protetor pequena não obstante pode ser garantida uma completa blindagem do material de transporte.

[0015] Uma configuração alternativa da instalação transportadora de acordo com a invenção prevê que os condutos distribuidores sejam ativáveis com gás protetor através de condutos de afluxo reunidos por segmentos, que se encontram em comunicação com ao menos um suprimento de gás protetor central respectivamente com condutos de suprimento separados. Essa disposição permite ativar especificamente com gás protetor a instalação transportadora por segmentos e localmente. Por um ou vários suprimentos de gás protetor centrais, através de uma pluralidade de condutos de suprimento, os segmentos são ativados com ao menos um gás protetor. É viável introduzir diversas quantidades de gás protetor em distintos segmentos, mas também distintos gases protetores ou mesmo misturas de gases protetores. Assim, a instalação transportadora pode ser enxaguada com gás protetor segundo as necessidades e então sua quantidade adaptada em correspondência às condições de temperatura ou mesmo à situação de fluxo do gás protetor na instalação transportadora. Os tubos distribuidores são supridos com gás protetor por condutos adutores, reunidos por segmentos como grupo. Usualmente podem ser reunidos em um segmento cerca de 10 a 25 tubos distribuidores. O número dos segmentos por instalação transportadora pode ser selecionado em correspondência ao comprimento da instalação transportadora, sendo que 4 a 8 segmentos se comprovaram vantajosos, para garantir um suprimento especifico com gás protetor.

[0016] Segundo uma configuração especial da instalação transportadora de acordo com a invenção, os condutos distribuidores apresentam em seus lados superior e inferior perfurações e/ou fendas. Estas estão dispostas dirigidas para cima e/ou para baixo para introdução orientada do gás protetor paralelamente à cobertura lateral. Comprovou-se desvantajoso dirigir o gás protetor diretamente para o material de transporte, pois então pode ocorrer um considerável desenvolvimento de poeira. A introdução especificamente orientada do gás protetor essencialmente paralela à cobertura lateral orientada para cima e para baixo garante um seguro enxágüe da área dentro das coberturas. Pela quantidade parcial de gás protetor aplicado dirigida para baixo também é impedido o acesso de atmosfera ambiente, pois sempre há um fluxo de gás protetor dirigido para fora.

[0017] Segundo uma forma de execução especial da instalação transportadora de acordo com a invenção, a instalação transportadora é disposta inclinada, especialmente a um ângulo de 10° até 50°, de preferência a um ângulo de 20° até 35°. Graças a essa disposição da instalação transportadora podem ser superadas consideráveis diferenças em altura, de modo que também podem ser superadas diferenças de nivel condicionadas pela instalação ou pelo processo. Graças ao gás protetor é possível evitar a aspiração de ar ambiente pelo fluxo de gás termicamente condicionado e dirigido para cima, incidindo com material de transporte quente, de modo que mesmo com ângulos de inclinação maiores pode ser evitado um contato do material de transporte com a atmosfera ambiente.

[0018] Segundo uma configuração vantajosa da instalação transportadora de acordo com a invenção, a cobertura apresenta fendas estanques relativamente à instalação transportadora, que são providas para descarga de gás protetor excedente e para resfriamento da instalação transportadora. Para manter tão pequena quanto possível a quantidade de gás protetor necessária, são previstas fendas estanques que, de um lado, reduzem a saída de gás protetor e, de outro lado, impedem a entrada de atmosfera ambiente. Devido a partes móveis da instalação transportadora e às ásperas condições operacionais, como por exemplo, a elevada carga térmica, choques e poeira, são vantajosas vedação sem contato, para se alcançar também longa vida útil sem elevado dispêndio de manutenção. Graças a uma quantidade específica de gás protetor em saída, as partes móveis ou também a construção de suporte da instalação transportadora podem aliviar termicamente a instalação transportadora e ser obtido um efeito de resfriamento. A quantidade de gás protetor pode então ser selecionada segundo os requisitos, de modo que, de um lado, pode ser ajustada uma segura blindagem com gás protetor, um suficiente resfriamento e um pequeno consumo de gás protetor.

[0019] Segundo uma possível configuração da instalação transportadora de acordo com a invenção, acima dos condutos distribuidores estão previstas barras de estrangulamento na região da extremidade superior dos elementos transportadores. Estes servem para impedir a penetração de atmosfera ambiente no elemento transportador, estando presente uma fenda estreita entre as barras de estrangulamento e os elementos transportadores. As barras de estrangulamento possibilitam maior redução do gás protetor necessário, pois pelas barras protetoras é assegura uma menor troca de quantidade de gás. A largura de fenda é dimensionada tão estreita que há uma troca de gás tão pequena quanto possível, sendo que por motivos de segurança e para evitar contatos entre os elementos transportadores e as barras estranguladoras deve ser mantida uma fenda minima. Com base em dilatações térmicas e movimentos dos elementos transportadores deve ser fixada a largura de fenda, sendo mantidas fendas de 1 a 10 cm, de preferência 2 a 4 cm. Outra conseqüência disso é uma menor perda térmica quando do transporte de um material de transporte quente.

[0020] Outra forma possível da instalação transportadora de acordo com a invenção prevê que para a alimentação controlada da instalação transportadora haja um órgão transportador, especialmente um transportador de roda de células ou uma espiral transportadora, sendo que antes da alimentação da instalação transportadora com material de transporte o órgão transportador é enxaguável com gás protetor para remoção do oxigênio do ar. Para se pode assegurar uma quantidade de transporte constante para um processo ulterior, é essencial uma alimentação controlada da instalação transportadora. Para tanto, por exemplo,, são conhecidos transportadores de roda de células, que podem aplicar ao material de transporte uma quantidade volumetricamente constante. Para também se evitar reações descontroladas, na região do órgão transportador, do material de transporte com a atmosfera ambiente, é previsto o enxágüe do órgão transportador ou de suas células transportadoras com gás protetor. Assim, por exemplo,, também pode ser removido oxigênio residual do órgão transportador.

[0021] Segundo uma forma de execução especial da instalação transportadora de acordo com a invenção, diretamente antes do órgão transportador está previsto um cursor de bloqueio e uma válvula esférica seguinte para bloqueio do órgão transportador. Essa medida permite que o órgão transportador e a instalação transportadora possam ser então também enxaguados com gás protetor quando a adução de material de transporte está interrompida.

[0022] Segundo uma configuração especial da instalação transportadora de acordo com a invenção, o órgão transportador abrange uma calha transportadora enxaguável com gás protetor para alimentação do material de transporte à instalação transportadora. A quantidade de material de transporte constante e controlada do órgão transportador é levada à instalação transportadora, estando previsto um enxágüe de gás protetor, que garante uma atmosfera de gás protetor também na região da calha para o material de transporte. Graças a essa medida, o material de transporte pode ser conduzido sem interrupção sob gás protetor.

[0023] Segundo uma configuração vantajosa da instalação transportadora de acordo com a invenção, na região dos pontos de alimentação e/ou de ejeção da instalação transportadora estão previstos dispositivos de aspiração, especialmente aspirações de injetor, com coifas de pó separadas para aspiração de pós, sendo que nas coifas de pó estão de tal maneira dispostos tubos de aspiração que também ar de reentrada pode ser aspirado para resfriamento dos gases ou pós aspirados. Quando da alimentação ou quando da ejeção de material de transporte, devido a inevitáveis frações finas no material de transporte, ocorre um desenvolvimento de pó, que pode representar uma poluição ambiental muito considerável. Para minimizar essa poluição para o meio ambiente, estão previstos dispositivos de aspiração, sendo que os mesmos podem aspirar também gás protetor além dos pós. Para evitar quando do transporte de material de transporte quente uma poluição térmica demasiada dos dispositivos de aspiração, as coifas de aspiração ou os tubos de aspiração são de tal maneira dispostos que também consideráveis quantidades de ar de reentrada podem ser aspiradas, para assim resfriar a mistura de gás protetor e ar. O ar de reentrada pode então perfazer uma fração de 10 até 8 0 % de toda a quantidade de gás, sendo a quantidade selecionada de acordo com a situação térmica.

[0024] O objetivo de acordo com a invenção é ainda alcançado pelo composto de instalações correspondente à parte caracterizante da reivindicação 15.

[0025] Compostos de instalações pressupõem uma sincronia dos processos entre si ou requerem o aproveitamento de vantagens, que resultam por exemplo, do processamento direto de um produto intermediário obtido em outro estágio de processo. Por exemplo, o processamento de um produto ainda quente ou fervendo em um estágio de processo seguinte é vantajoso, porque assim se pode obter uma significativa vantagem nos custos de energia. Devido a distintos decursos de processo freqüentemente é necessário prever ligações de processo especiais e correspondentes instalações, para se poder aproveitar as vantagens de um composto de instalações. O composto de instalações de acordo com a invenção permite o aproveitamento de sinergias quando do acoplamento de uma instalação de redução com um agregado de processo para produção de metal liquido, como por exemplo, aço liquido. Com acoplamento de um processo de redução de curso continuo em uma instalação de redução com um processo de curso descontínuo, como por exemplo, um processo de produção de aço em uma aciaria elétrica, é necessário prever dispositivos de desacoplamento, como por exemplo, dispositivos tampão. O dispositivo tampão pode coletar o produto intermediário produzido continuamente, de modo que pode ser ulteriormente processado descontinuamente, como por exemplo, por empuxo. Além do produto de redução podem também ser introduzidos no agregado de processo outros insumos.

[0026] Uma outra condição prévia muito essencial para o processamento direto de um produto de redução é a ligação das instalações entre si por engenharia industrial. Freqüentemente, então devem ser superadas consideráveis diferenças em altura, para possibilitar um carregamento. É ainda necessário proteger um produto de redução ainda quente até que não haja reações danosas e descontroladas com a atmosfera ambiental, que possam conduzir por exemplo, a uma redução do grau de metalização já presente. De acordo com a invenção, portanto, a instalação de redução é unida com o agregado de processo para produção de metal liquido através do dispositivo transportador de acordo com a invenção segundo uma das reivindicações 1 a 15. Dessa maneira pode ser garantido que o produto de redução possa ser seguramente levado, sob gás protetor, da instalação de redução ao agregado de processo para produção de metal liquido.

[0027] Segundo uma forma de execução especial do composto de instalações de acordo com a invenção, o dispositivo tampão abrange ao menos um silo tampão. A armazenagem intermediária possibilita um carregado por empuxo (lote a lote) adaptado ao agregado de processo, sendo que o silo tampão pode ser adaptado às necessidades das instalações a serem unidas no que concerne à capacidade de armazenagem. Como os processos acoplados no composto de instalações apresentam distintos requisitos quanto aos processos, por um desacoplamento ao menos parcial dos processos, não obstante, podem ser obtidos ótimos estados operacionais para aproveitamento das sinergias de ambas as partes de instalação.

[0028] Segundo uma configuração vantajosa do composto de instalações de acordo com a invenção, o dispositivo tampão abrange dois silos tampão para alimentação ou esvaziamento alternados. A disposição de dois agregados independentes permite uma alimentação ainda melhor do agregado de processo, possibilitando um uso alternado dos silos uma flexibilidade ainda maior quando da alimentação.

[0029] Segundo uma configuração especialmente vantajosa do composto de instalações de acordo com a invenção, o dispositivo tampão apresenta um isolamento térmico. Assim, o desacoplamento temporal dos fluxos de material do produto de redução pode ser melhor configurado, podendo ser, não obstante, mantidas pequenas perdas térmicas no produto de redução.

[0030] Uma forma de execução especial do composto de instalações de acordo com a invenção prevê que o dispositivo tampão apresente ao menos uma válvula esférica e/ou um cursor de bloqueio para fechamento estanque a gás do dispositivo tampão. Devido à necessidade de proteger o material de transporte por um gás protetor, é necessário evitar também na armazenagem intermediária um contato com a atmosfera ambiente. Para isso se comprovou como medida simples evitar a entrada de atmosfera ambiente por um cursor de bloqueio e uma torneira esférica. O cursor de bloqueio assume então um bloqueio grosseiro, sendo o material de transporte eficazmente retido, de modo que a torneira esférica é mantida livre de material de transporte. A torneira esférica produz um bloqueio estanque a gás.

[0031] Segundo uma configuração alternativa do composto de instalações de acordo com a invenção, o dispositivo tampão apresenta conexões para enxágüe com gás protetor e/ou um gás de resfriamento, especialmente um gás inerte, para resfriamento em caso de pane. A conexão de uma introdução de gás protetor possibilita o enxágüe do material de transporte tamponado. O dispositivo tampão, como p. exe. um silo tampão, é enxaguado com gás protetor, sendo previsto além de um conduto de adução de gás protetor também um conduto de descarga de gás protetor, de modo que a penetração de atmosfera ambiente pode ser eficazmente impedida. Em casos de pane é necessário resfriar o material de transporte tamponado quente, podendo ser igualmente enxaguado com um gás protetor.

[0032] Uma configuração especial do composto de instalações de acordo com a invenção prevê que no dispositivo tampão seja previsto um dispositivo de alimentação para insumos adicionais. Esse dispositivo de alimentação possibilita o emprego conjunto do material de transporte tamponado com um ou vários insumos adicionados, de modo que não são necessários dispositivos adicionais. Alternativamente, no entanto, também podem ser previstos dispositivos adicionais para alimentação separada dos insumos.

[0033] Segundo uma configuração possível do composto de instalações de acordo com a invenção, o dispositivo tampão apresenta ao menos um dispositivo de medição de peso contínuo para captação do produto de redução tamponado e/ou dos insumos. Comprovou-se como solução simples que o carregamento seja feito à base do peso medido do material de transporte. É especialmente vantajoso que o carregamento no agregado de processo possa ser feito controladamente em correspondência ao peso, podendo o carregamento seguir portanto um decurso peso-tempo pré-dado.

[0034] Segundo uma configuração alternativa do composto de instalações de acordo com a invenção, o dispositivo tampão apresenta ao menos um órgão transportador para o carregamento regulado do produto de redução e/ou dos insumos no agregado de processo. O órgão transportador permite um carregamento temporalmente e quantitativamente controlado no agregado de processo, de modo que pode ser mantido um ótimo processo. É então usual conduzir a alimentação segundo funções quantidade-tempo pré-definidas.

[0035] Segundo uma configuração especial do composto de instalações de acordo com a invenção, antes da instalação transportadora está prevista uma descarga para o produto de redução da instalação de redução, sendo que este está unido com um resfriador de material para recebimento e resfriamento do produto de redução. Em casos de pane ou mesmo com ciclos de produção especiais, é necessário remover uma parte ou mesmo todo o produto de redução e aduzir a um resfriador de material.

[0036] O objetivo de acordo com a invenção é ainda alcançado pelo processo de acordo com a invenção para acoplamento de um processo de redução e de um processo para produção de metal liquido em correspondência à parte caracterizante da reivindicação 25.

[0037] O acoplamento de um processo continuo, como um processo de redução, com um processo descontínuo, como um processo para a produção de metal líquido, torna necessário um desacoplamento das partes de processo por exemplo, por uma armazenagem intermediária do produto de redução. Essa medida em si desvantajosa pode ser vantajosamente aproveitada pelo fato de que o produto de redução e eventualmente um outro insumo sempre pode ser transportado ou retido sob uma atmosfera de gás protetor aproximadamente no meio de um transportador de células. Com isso é assegurado que o produto de redução não precise ser adicionalmente preparado, mas sim diretamente processado ou carregado. Pela inertização ininterrupta em uma atmosfera de gás protetor, o material de redução pode ser ulteriormente processado também após uma armazenagem intermediária, sendo que também produtos de redução quentes podem ser seguramente protegidos contra reações indesejadas com a atmosfera ambiente. Essencial é então o fato de que o material de redução sempre é mantido sob gás protetor, portanto durante todo o transporte, a armazenagem intermediária até ao carregamento no agregado de processo.

[0038] Segundo uma configuração especial do processo de acordo com a invenção, a adução do produto de redução e/ou dos insumos do dispositivo tampão ao processo para produção de um metal liquido se processa descontinuamente. É então usual proceder ao carregamento para otimização do processo em correspondência a funções tempo-quantidade pré-definidas ou também estabelecidas no processo.

[0039] Segundo outra configuração possivel do processo de acordo com a invenção, a alimentação do produto de redução no processo para produção de um metal liquido é realizada reguladamente e à base de uma medição de peso continua no dispositivo tampão. A alimentação regulada no processo para produção de um metal liquido se comprovou como uma medida eficaz, porque é então possivel à base de medições simples um preciso controle ou acompanhamento do processo.

[0040] Segundo uma configuração especialmente vantajosa do processo de acordo com a invenção, o produto de redução é aduzido sem resfriamento, armazenado intermediariamente, e/ou ao processo para produção de um metal liquido. Por essa condução do processo devem ser minimizadas possíveis perdas térmica ou o dispêndio de energia no processo total. Pela medida de uma inertização do produto de redução quente é possível proceder a uma armazenagem intermediária do produto de redução, sendo que reações indesejadas, como por exemplo, reações de oxidação, podem ser seguramente evitadas.

[0041] Segundo uma configuração vantajosa do processo de acordo com a invenção, o produto de redução é ferro diretamente reduzido (DRI). DRI se destaca por um elevado grau de metalização, portanto por uma fração de metal muito alta. Devido à elevada reatividade do DRI quente, uma atmosfera de gás protetor é pressuposto indispensável, especialmente quando o DRI deva ser intermediariamente armazenado. Pelo processo de acordo com a invenção, DRI de alto valor pode ser usado, com aproveitamento do calor armazenado, em um processo para produção de aço especialmente líquido. Assim é obtido um processo especialmente eficaz, que satisfaz altíssimos requisitos de qualidade.

[0042] Segundo uma outra configuração vantajosa do processo de acordo com a invenção, uma parte do produto de redução, que não pode ser processada diretamente no processo para produção de um metal líquido, é descarregada do processo para acoplamento. Essa medida permite, de um lado, um adaptação de quantidades de produção com distintas capacidades entre os processos acoplados ou uma adaptação a estados de processo especiais, como por exemplo, em panes no processo para produção de um metal liquido.

[0043] Segundo uma configuração possível do processo de acordo com a invenção, o produto de redução e eventualmente o insumo são alternadamente armazenados intermediariamente em ao menos dois dispositivos tampão ou aduzidos ao processo para produção de um metal líquido. Pela modalidade de trabalho alternada, o processo contínuo pode ser desacoplado da parte de processo descontínua. Além disso, a armazenagem intermediária proporciona também uma função de segurança com panes por curto tempo.

[0044] O objetivo de acordo com a invenção é alcançado também pelo processo de acordo com a invenção para operação de uma instalação transportadora em correspondência à parte caracterizado da reivindicação 30. O enxágüe de acordo com a invenção do compartimento na instalação transportadora e dentro da cobertura com gás protetor garante que não haja penetração de atmosfera ambiente e, com isso, nenhum contato com o material de transporte. Especialmente com material de transporte quente podem assim ser impedidas reações químicas do material de transporte com atmosfera ambiental. Pela blindagem do material de transporte por meio de uma cobertura é também reduzida a poluição ambiental por exemplo, por pó de frações finas no material de transporte.

[0045] Uma forma de execução especial do processo de acordo com a invenção prevê que o gás protetor entre a cobertura e a instalação transportadora seja ajustado relativamente ao ambiente para uma pequena superpressão de 1 até 40 kPa, especialmente 5 a 10 kPa, que a aspiração de atmosfera ambiente para a instalação transportadora seja impedida pela sucção termicamente condicionada na instalação transportadora. A sucção termicamente condicionada ocorre sobretudo em instalações transportadoras com maior inclinação e com material de transporte quente. Na região total da instalação transportadora resulta uma sucção, que pode, por exemplo, aspirar ar ambiente. Para evitar seguramente essa entrada de ar é necessário compensar a sucção amplamente por adução de gás protetor e impedir seguramente o acesso de atmosfera ambiente. Para tanto é necessário manter uma superpressão do gás protetor ao menos pequena na região da instalação transportadora ou dentro da cobertura.

[0046] Segundo uma configuração possível do processo de acordo com a invenção, como gás protetor é empregado o gás de processo de uma instalação de redução ou um gás de processo queimado de uma instalação de redução, um gás de fumo de um forno de fusão metalúrgico ou um gás inerte, especialmente nitrogênio, ou misturas dos mesmos. Além disso, também podem ser empregadas misturas dos gases mencionados. O emprego de gases de processo proporciona a vantagem de que esses gases são muito baratos e podem ser disponibilizadas em quantidade suficiente. Para o caso de que não venha a ser disponibilizada uma quantidade suficiente, também podem ser empregados gases protetores adicionais, como por exemplo, nitrogênio.

[0047] A seguir a invenção será descrita mais detalhadamente com base em possíveis configurações.

[0048] Fig. 1 mostra a instalação transportadora de acordo com a invenção em uma representação em corte transversalmente à direção de transporte.

[0049] Fig. 2 mostra a instalação transportadora em uma representação esquemática.

[0050] Fig. 3 mostra o composto de instalações de acordo com a invenção em uma vista do alto.

[0051] Fig. 4 mostra o composto de instalações de acordo com a invenção em uma representação esquemática.

[0052] Na fig. 1 estão representados os componentes mais essenciais em uma representação em corte. A instalação transportadora apresenta elementos transportadores 1 para alojamento do material a ser transportado, que podem ser executados, por exemplo, como células ou béqueres transportadores, como transportadores de células ou de béqueres. Os béqueres transportadores deslizam por exemplo, por meio de rodas sobre trilhos, sendo que os béqueres podem estar unidos entre si por cadeias. Acima e lateralmente aos elementos transportadores 1 está disposta uma cobertura 2 formada de paredes laterais 3 e superiores 4 estanques a gás. Essas paredes apresentam um isolamento térmico, que, de um lado, preservam um material de transporte quente contra resfriamento e, de outro lado, têm uma função protetora para a construção de ar circundante. Ademais, essas paredes evitam uma excessiva poluição do meio ambiente com pó e gases de escape.

[0053] Condutos distribuidores 5 lateralmente dispostos atravessam as paredes 3 laterais, sendo que os condutos distribuidores 5 como condutos perfurados ou furados distribuem um gás protetor dentro das paredes. Pelo enxágüe com gás protetor o material de transporte é protegido contra reações indesejadas, especialmente contra oxidação, sobretudo guando ainda está quente e apresenta alta reatividade com o ar.

[0054] Os condutos distribuidores 5 apresentam em seus lados superior e inferior perfurações e/ou fendas, que garantem uma alimentação dirigida do gás protetor. Por essa medida é evitado que não seja produzido um desenvolvimento de pó por um afluxo direto ao material de transporte. Ademais, é garantido um seguro enxágüe da região dentro das coberturas. Pela quantidade parcial de gás protetor alimentado dirigida para baixo é também impedido o acesso de atmosfera ambiente, pois sempre há uma quantidade de gás protetor dirigida para fora.

[0055] Na região da aresta superior do elemento transportador 1 estão previstas barras de estrangulamento 10, que impedem a penetração de atmosfera ambiente no elemento transportador. Adicionalmente, estão previstas fendas estanques 9 por elementos salientes na região das paredes laterais inferiores do elemento transportador 1, que são previstas para uma derivação de gás protetor excedente e para resfriamento da instalação.

[0056] A fig. 2 mostra a instalação transportadora em uma disposição possível. Por um órgão transportador 11, que pode ser executado, por exemplo, como transportador de roda de células, no ponto de alimentação 14 o material de transporte é levado à instalação transportadora. Pelo transportador de roda de células é possível uma alimentação quantitativamente precisa aos elementos transportadores 1. Para minimizar a poluição por pó na região do ponto de alimentação e de ejeção 14 e 15, estão previstos dispositivos de aspiração 16, especialmente aspirações de injetor. Para o resfriamento estão dispostos tubos de aspiração de tal maneira que por meio de ar de retorno aspirado podem ser resfriados os gases aspirados ou pós.

[0057] A adução do material de transporte apresenta ao menos uma válvula de cursor e uma válvula de esfera, de modo que o órgão transportador 11 pode ser bloqueado. O órgão transportador é enxaguável por meio de gás protetor, de modo que também nessa região o material de transporte pode ser eficazmente protegido contra atmosfera ambiente. Na região do órgão transportador 11 está prevista uma calha enxaguada com gás protetor para alimentação do material de transporte ao elemento transportador.

[0058] A instalação transportadora é enxaguada com gás protetor por um suprimento de gás protetor 8 central e condutos de suprimento 7 separados, que estão unidos com condutos 6 reunidos por segmentos, através de condutos distribuidores 5. Devido à disposição por segmentos é possível adaptar a quantidade de gás protetor à situação local, portanto adaptar correspondentemente a quantidade de gás protetor.

[0059] A fig. 3 mostra, em uma vista geral, uma disposição possível do composto de instalações de acordo com a invenção. Uma instalação de redução 17, como por exemplo, uma instalação de redução direta produz um pré-produto, como por exemplo, ferro quente diretamente reduzido (HDRI) para um agregado de processo pós-conectado, como por exemplo, uma aciaria elétrica. As duas instalações estão unidas entre si pela instalação transportadora 19 de acordo com a invenção, sendo que também são vencidas consideráveis diferenças em altura. O pré-produto pode ser transportado ainda no estado quente diretamente através da instalação transportadora e aduzido ao agregado de processo. Pela blindagem do pré-produto de acordo com a invenção durante todo o transporte é possivel impedir indesejadas reações com a atmosfera ambiente e manter baixa a poluição ambiental. Antes do processamento ulterior do pré-produto, no agregado de processo o pré-produto é intermediariamente armazenado em um dispositivo tampão 20, que em geral fica disposto acima do agregado de processo. Para manter baixas as perdas de calor, o dispositivo tampão apresenta um isolamento térmico.

[0060] Na fig. 4 está representada a situação de instalação entre a instalação de redução 17 e o agregado de processo 18. Vantajosamente, o dispositivo tampão 20 apresenta silos tampão 21, 22 para alojamento do pré-produto. Estes podem ser carregados ou esvaziados alternadamente. Para o fechamento estanque a gás dos silos tampão 21 e 22 estão previstos ao menos um cursor de bloqueio 24 e uma válvula esférica 23. Para enxágüe dos silos tampão 21 e 22 estão previstas conexões 25 para introdução do gás protetor. Adicionalmente, os silos tampão apresentam ventilações não representadas para derivação de gás protetor. Podem ainda ser previstos dispositivos de alimentação 26 para alimentação de insumos adicionais nos silos tampão 21 e 22. Os pré-produtos a serem carregados são introduzidos a partir do dispositivo tampão 20 através de um órgão transportador 28 de modo regulado no agregado de processo 18 para ulterior processamento. Para possibilitam um continuo acompanhamento de material no dispositivo tampão estão previstos dispositivos para detecção de peso 27 em todos os silos tampão 21, 22.

[0061] Para possibilitar um seguro esvaziamento do dispositivo tampão 20 em casos de pane, o material tamponado pode ser descarregado pelo conduto (32 ou 33) . Pode então ser pós-conectado um resfriador de material.

[0062] Adicionalmente, para um caso de pane, é previsto uma descarga 29 para o pré-material da instalação de redução 17, sendo que o pré-material quente pode ser introduzido em um resfriador de material 30, antes de ser levado, por exemplo, ao depósito.

REIVINDICAÇÕES

Claims (17)

1. Composto de instalações com uma instalação de redução (17) para redução de óxidos em um processo continuo, especialmente uma instalação de redução direta, e um agregado de processo (18) para produção de metal liquido, especialmente uma aciaria elétrica, em um processo descontínuo, sendo que o produto de redução pode ser aduzido da instalação de redução (17) ao agregado de processo (18), caracterizado pelo fato de que compreende: uma instalação transportadora, especialmente transportador de béqueres ou células, com elementos transportadores (1) para o transporte de material de transporte em pedaços, especialmente quente, com uma cobertura (2) estanque a gás para blindagem do material de transporte, em que em ao menos um lado interno da cobertura (2) é previsto ao menos um conduto distribuidor (5) para introdução de um gás protetor, em que o compartimento na instalação transportadora e dentro da cobertura (2) é enxaguável com gás protetor, sendo que a cobertura (2) apresenta paredes laterais (3) e superiores (4) estanques a gás, e os condutos distribuidores (5) apresentam em seus lados superiores e inferiores perfurações e/ou fendas de tal maneira configuradas que o gás protetor introduzido entra paralelamente à cobertura (3) lateral dirigido para cima e/ou para baixo, formando um fluxo de gás protetor dirigido para fora; em que a referida instalação de transporte transporta o produto de redução da instalação de redução (17) para ao menos um dispositivo tampão (20), para alojamento do produto de redução e/ou outros insumos e ainda para alimentação do agregado de processo (18).

2. Composto de instalações, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo tampão (20) abrange ao menos um silo tampão.

3. Composto de instalações, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o dispositivo tampão (20) abrange dois silos tampão (21, 22) para alimentação ou esvaziamento alternados.

4. Composto de instalações, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o dispositivo tampão (20) apresenta um isolamento térmico.

5. Composto de instalações, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o dispositivo tampão (20) apresenta ao menos uma válvula esférica (23) e/ou um cursor de bloqueio (24) para fechamento estanque a gás do dispositivo tampão (20).

6. Composto de instalações, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o dispositivo tampão (20) apresenta conexões (25) para enxágüe com gás protetor e/ou um gás de resfriamento, especialmente um gás inerte, para resfriamento em caso de pane.

7. Composto de instalações, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que no dispositivo tampão (20) é previsto um dispositivo de alimentação (26) para insumos adicionais.

8. Composto de instalações, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o dispositivo tampão (20) apresenta ao menos um dispositivo de medição de peso (27) continuo para captação do produto de redução tamponado e/ou dos insumos.

9. Composto de instalações, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o dispositivo tampão (20) apresenta ao menos um órgão transportador (28) para o carregamento regulado do produto de redução e/ou dos insumos no agregado de processo (18).

10. Composto de instalações, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que antes da instalação transportadora (19) está prevista uma descarga (29) para o produto de redução da instalação de redução, sendo que este está unido com um resfriador de material (30) para recebimento e resfriamento do produto de redução.

11. Processo para acoplamento de um processo de redução direta com um composto de instalações conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, para redução de óxidos em um processo continuo e de um processo para produção de metal liquido em um processo descontínuo, especialmente um processo de aço elétrico para produção de aço líquido, sendo que um produto de redução é aduzido do processo de redução ao processo para produção de metal líquido para processamento, caracterizado pelo fato de que compreende: uma instalação transportadora, especialmente transportador de béqueres ou células, com elementos transportadores (1) para o transporte de material de transporte em pedaços, especialmente quente, com uma cobertura (2) estanque a gás para blindagem do material de transporte, em que em ao menos um lado interno da cobertura (2) é previsto ao menos um conduto distribuidor (5) para introdução de um gás protetor, em que o compartimento na instalação transportadora e dentro da cobertura (2) é enxaguável com gás protetor, sendo que a cobertura (2) apresenta paredes laterais (3) e superiores (4) estanques a gás, e os condutos distribuidores (5) apresentam em seus lados superiores e inferiores perfurações e/ou fendas de tal maneira configuradas que o gás protetor introduzido entra paralelamente à cobertura (3) lateral dirigido para cima e/ou para baixo, formando um fluxo de gás protetor dirigido para fora; em que a referida instalação de transporte aduz diretamente o produto de redução, com armazenagem intermediária em ao menos um dispositivo tampão e eventual adução de ao menos outro insumo no dispositivo tampão, ao processo para produção de metal liquido, sendo que o produto de redução e eventual insumo são sempre conduzidos sob uma atmosfera de gás protetor.

12. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a adução do produto de redução e/ou dos insumos do dispositivo tampão ao processo para produção de um metal liquido se processa descontinuamente.

13. Processo, de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que a alimentação do produto de redução no processo para produção de um metal liquido é realizada reguladamente, à base de uma medição de peso continua no dispositivo tampão.

14 . Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, caracterizado pelo fato de que o produto de redução é aduzido sem resfriamento, armazenado intermediariamente, e/ou ao processo para produção de um metal liquido.

15. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 14, caracterizado pelo fato de que o produto de redução é ferro diretamente reduzido.

16. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 15, caracterizado pelo fato de que uma parte do produto de redução, que não pode ser processada diretamente no processo para produção de um metal liquido, é descarregada do processo para acoplamento.

17 . Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 16, caracterizado pelo fato de que o produto de redução e eventualmente o insumo são alternadamente armazenados intermediariamente em ao menos dois dispositivos tampão ou aduzidos ao processo para produção de um metal liquido.