DD227452A1 - Verfahren zur zufuehrung staubfoermiger materialien in metallbaeder - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zufuehrung staubfoermiger Materialien in Metallbaeder, insbesondere staubfoermiger Legierungs- oder Desoxydationsmittel in Stahlbaeder. Die Erfindung ist vorzugsweise dafuer geeignet, schwer fluidisierbare staubfoermige Materialien zuzufuehren. Ziel der Erfindung ist es, einen geringen Verbrauch an Foerdergas zu gewaehrleisten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zufuehrung auch schwer fluidisierbarer staubfoermiger Materialien mittels einer pneumatischen Foerderung im Dichtstrom zu verwirklichen. Diese Aufgabe wird dadurch geloest, dass in bekannter Weise in einem Foerdergefaess eine Wirbelschicht erzeugt und das staubfoermige Material von einer hier beginnenden Foerderleitung aufgenommen und einen bekannten Zusatztraegergaseinspeiser passierend dem Metallbad zugefuehrt wird, wobei erfindungsgemaess die Wirbelschicht auf eine hinreichend hohe Dichte der Suspension des staubfoermigen Materials in einem Traegergas, die die Homogenitaet der Wirbelschicht garantiert, eingestellt wird und in dem Zusatztraegergaseinspeiser eine Menge Foerdergas zugesetzt wird, die so bemessen wird, dass die Dichte der Suspension soweit gesenkt wird, dass in der Foerderleitung eine Fliessfoerderung verwirklicht wird. Fig. 1

Description

Titel der Erfindung

Verfahren zur Zuführung staubförmiger Materialien in Metallbäder

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung findet bei der Zuführung staubförmiger Materialien in Metallbäder, insbesondere staubförmiger legierungs- oder Desoxidationsmittel in Stahlbäder, Anwendung. Sie ist vorzugsweise dafür geeignet, schwer fluidisierbare staubförmige Materialien bei geringem Fördergasverbrauch einem Metallbad zuzuführen. Auch in anderen Bereichen der Te'chnik, insbesondere in der chemischen Industrie, können ähnliche Aufgaben mit Hilfe der Erfindung gelöst werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Um mittels einer pneumatischen Förderung ein staubförmiges Material zu transportieren, bestehen mehrere Möglichkeiten, die sich u. a. durch das Verhältnis von Durchsatz des staubförmigen Materials zu Durchsatz des Fördergases unterscheiden (z. B. Weber: Strömungs-Fördertechnik, Krausskopf Verlag, Mainz, 1974). Eine Beaufschlagung eines Metallbades mit größeren Gasmengen ist oftmals unerwünscht, da diese zur Abkühlung des Metalles oder unvorteilhaften Badbewegungen führt. Außerdem sind die erforderlichen Fördermedien meist nur in geringen Mengen vorhanden oder/und relativ teuer. Deshalb ist es vorteilhaft, eine» DichtStromförderung, insbesondere eine Fließförderung, anzuwenden.

So werden in der DD - EB - 138 995 Verfahren und Vorrichtungen zum Behandeln flüssiger Metallbäder beschrieben, die auf einer Fließförderung beruhen. Sin Trägergas wird in den Unterteil eines Dosierbehälters eingeblasen, wodurch eine auf einem Anströmboden lagernde Schüttung der staubförmigen Reaktionsmittel in eine partielle Wirbelschicht überführt wird, so daß die staubförmigen Reaktionsmittel als dichte Suspension in Trägergas unter Wirkung des zwischen Dosierbehälter und Metallbad bestehenden Differenzdruckes in eine Förderleitung einfließen, deren Anfang in die partielle Wirbelschicht eintaucht. Dabei werden Geschwindigkeiten der Trägergas-Staub-Suspension von 1 bis 12 m/s erreicht, die einen praktisch verschleißfreien Betrieb ermöglichen. Da Beladungsverhältnisse von Feststoff zu Trägergas von über

3 300 kg/m Trägergas im Betriebszustand bestehen, was das 15 bis 30-fache der mit herkömmlichen Technologien erreichten Werte darstellt, gelangen nur unwesentliche Trägergasmengen in das Metallbad.

Schließlich ist bekannt, daß die Breite der möglichen Staubdurchsätze erhöht und damit eine prozeßoptimale Dosierung ermöglicht wird, indem die untere Grenze der förderbaren Staubmenge gesenkt wird. Dieser Effekt wird dadurch erreicht, daß der in der Förderleitung mit einer für eine Fließförderung geeigneten Dichte strömenden Suspension mittels eines Zusatzträgergaseinspeisers in einem vom Beginn der Förderleitung bis zur Mitte des Zusatzträgergaseinspeisers gerechneten Abstand bis zu 15, vorzugsweise bis zu 6, Durchmessern der Eintrittsöffnung der Förderleitung Zusatzträgergas beigemischt wird, wobei der Volumenstrom an Zusatzträgergas unabhängig von der Fördermenge an staubförmigem Bilaterial innerhalb "-eines Bereiches bis zu 2 m (gemessen im Betriebszustand)

je Sekunde und je m lichter Querschnittsfläche der Förderleitung bemessen wird. Der Zusatzträgergaseinspeiser' besteht aus einem in die Rohrwand der Förderleitung eingesetzten, porösen, gasdurchlässigen Rohrstück gleichen lichten Durch-

messers, das von einer Ringkammer umgeben ist, in die eine Zusatzträgergaszuleitung mündet.

Die Zuführung leicht fluidisierbarer staubförmiger Materialien, wie z. 3, Branntkalkstaub, ist mit Hilfe der beschriebenen bekannten technischen Lösungen unproblematisch. Sollen jedoch schwer fluidisierbare staubförmige Materialien zugeführt werden, erweisen sich diese Verfahren als untauglich, da es nicht gelingt, eine V/irbelschicht zu erzeugen, deren Dichte bei Erhaltung der Homogenität gering genug ist, um eine Fließ förderung zu verwirklichen. Diese Materialien lassen sich nur bis zu einer bestimmten Dichte auflockern. Bei weiterer Erhöhung der mittels des Anströmbodens eingeblasenen Trägergasmenge kommt es zur Bildung von Blasen oder Kanälen, jedoch nicht.zur Senkung der Dichte des staubförmigen Materials.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Zuführung staubförmiger Materialien in Bietallbädern, das einen geringen spezifischen Verbrauch an Fördergas gewährleistet. .

Darlegung des Y/esens der Erfindung

Eine Zuführung staubförmiger Materialien in einem Metallbad mittels einer pneumatischen Förderung im Dünnstrom ist in der Regel ungeeignet, da die für eine Zuführung in ein Metallbad erforderlichen Fördermedien nur in geringen Mengen vorhanden oder/und relativ teuer sind. Außerdem ist eine Beaufschlagung des Bades mit größeren Gasmengen oftmals unerwünscht. Deshalb muß auf eine Fördertechnik zurückgegriffen werden, die einen geringen spezifischen Gasverbrauch gewährleistet. Besonders vorteilhaft erscheint dafür eine Dichtstromförderung, " z. B. nach DD-EB- 138 995. Die Zuführung leicht fluidisierbarer staubförmiger Materialien, wie z. B. Branntkalkstaub, ist tatsächlich nach dieser Verfahrensweise unproblematisch. Sollen jedoch schwer fluidisierbare staubförmige Materialien zugeführt werden, so erweist sich das Verfahren nach

4 DD-EB- T38 995 als untauglich.

Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, die Zuführung auch schwer fluidisierbarer staubförmiger Materialien mittels einer pneumatischen Förderung im Dichtstrom zu verwirklichen.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe wie folgt gelöst:

In bekannter Weise wird in einen als Fördergefäß dienenden Druckbehälter durch eine verschließbare Behälteröffnung ein staubförmiges Material eingefüllt. Im Unterteil des Fördergefäßes wird mit Hilfe eines als Anströmboden ausgeführten porösen Bodens ein Fördergas zugeführt, wodurch im Fördergefäß eine Wirbelschicht erzeugt wird. Die so entstehende Suspension des staubförmigen Materials in Fördergas wird von einer in der Wirbelschicht beginnenden Förderleitung aufgenommen und einem Metallbad infolge des Druckunterschiedes zwischen Fördergefäß und Austrittsöffnung der Förderleitung zugeführt. Der in der Förderleitung strömenden Suspension wird in einem ebenfalls bekannten Zusatzträgergaseinspeiser, der in bekannter Weise am Beginn der Förderleitung angeordnet ist, Fördergas zugeführt.

Erfindungsgemäß wird die Menge des mit Hilfe des Anströmbo-. dens zugeführten Fördergases so gewählt, daß die Homogenität der Wirbelschicht gewährleistet wird. Diese Menge läßt sich im Laborversuch bestimmen. Die Dichte einer so erzeugten Suspension ist bei schwer fluidisierbaren Materialien zu hoch, um eine Fließförderung in der Förderleitung zu gewährleisten. Deshalb wird gemäß der Erfindung mit Hilfe des Zusatzträgergaseinspeisers der vom Förderleitungsbeginn aufgenommenen Suspension eine Menge .Fördergas zugeführt, die so bemessen ist, daß die Dichte der Suspension auf einen Wert fällt,, der eine Fließförderung ermöglicht. Diese Fördergasmenge kann experimentell bestimmt werden.

Au s f uhrung sbeisniel

Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Die Zeichnung zeigt:

Fig. 1.: Schema einer Anlage zur Zuführung von CaSi-8taub in eine Stahlpfanne

,Zur nachbehandlung von flüssigem Stahl in einer Pfanne 1 soll letzterem CaSi-Staub mittels einer in das Stahlbad 2 eintauchenden Lanze 3 zugeführt v/erden.

Dazu ist in der Gießhalle ein Fördergefäß 4 installiert, das mit einer verschließbaren Behälteröffnung 5, einer Gaszuführung β zur Regulierung des 3ehälterdruckes, einer regelbaren Fördergaszuführung 7 und einer regelbaren Zuführung 8 für das Zusatzträgergas versehen ist. Im Unterteil 9 des Fördergefäßes 4 ist ein Anströmboden 10 angeordnet, der als Sinterbronzeplatte ausgeführt ist. Es sind auch andere Ausführungen des Anströmbodens,wie z. B. Filzplatten oder Siebplatten mit Gewebeeinlage o. ä., anwendbar. Im Fördergefäß 4 ist eine Förderleitung 11 so angeordnet, daß deren Beginn sich im Unterteil 9 des Fördergefäßes 4 befindet. Die Förderleitung ist in unmittelbarer Nähe des Fördergefäßes 4 mit einem Kugelhahn 12 versehen. Am Beginn der Förderleitung ist ein Zusatzträgergaseinspeiser T 3 angeordnet, der über die Zuleitung 8 mit Fördergas versorgt wird.

Die beschriebene Anlage zur Zuführung von CaSi-Staub funktioniert folgendermaßen:

Die in das Stahlbad 2 einzublasende Menge CaSi-Staub wird über die Behälteröffnung 5 in das Fördergefäß 4 eingefüllt. Nach Schließen der Behälteröffnung 5 wird das Fördergefäß 4 mittels der Gaszuführung β auf den erforderlichen Druck gebracht und bis Beendigung der Zuführung des CaSi-Staubes in das Stahlbad 2 auf diesem Druck gehalten. Der erforderliche Druck wird von der Länge der Förderleitung 11 und dem gefor-

derten Staubdurchsatz "bestimmt, Nachdem die erforderlichen Mengen an Fördergas und Zusatzträgergas eingeregelt sind, kann mit der Zuführung des CaSi-Staubes in das Stahl "bad 2 begonnen werden, indem der Kugelhahn 12 geöffnet wird. Wenn die geforderte Menge an CaSi-Staub'zugeführt ist, werden der Kugelhahn 12 und die Gaszuführungen 6, 7 und 8'geschlossen und das For-, dergefäß für die nächste Charge vorbereitet.

Claims (1)

1. Dr f indunssansDrucli:

   Verfahren zur Zuführung staubförmiger Materialien in" Metallbäder, insbesondere staubförmiger Legierungs- oder Desoxydationsmittel in ein Stahlbad, wobei in einem Fördergefäß eine Wirbelschicht des staubförmigen Materials erzeugt sowie das staubförmige Material von einer in der Wirbelschicht beginnenden Förderleitung aufgenommen und einen unmittelbar am Förderleitungsbeginn angeordnetem Zusatzträgergaseinspeiser passierend dem Metallbad zugeführt werden, gekennzeichnet dadurch, daß die Y/irbelschicht auf eine hinreichend hohe Dichte der Suspension des staubförmigen Materials in einem Trägergas, die die Homogenität der Wirbelschicht garantiert, eingestellt wird und daß in dem Zusatzträgergaseinspeiser eine Menge Fördergas zugesetzt wird, die so bemessen wird, daß die Dichte der Suspension soweit gesenkt wird, daß in der Förderleitung eine Fließförderung verwirklicht wird.