DE202021003407U1 - Modular blast furnace - Google Patents

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DE202021003407U1 DE202021003407.2U DE202021003407U DE202021003407U1 DE 202021003407 U1 DE202021003407 U1 DE 202021003407U1 DE 202021003407 U DE202021003407 U DE 202021003407U DE 202021003407 U1 DE202021003407 U1 DE 202021003407U1
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
    • F27B1/10—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B1/21—Arrangements of devices for discharging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
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    • F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
    • F27B1/10—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types

Abstract

Modularer Hochofen, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsgefäß samt Gebläseeinrichtung drehbar und kippbar ausgeführt ist,Modular blast furnace, characterized in that the reaction vessel together with the blower device is designed to be rotatable and tiltable,

Description

Ein Hochofen mit rotierendem und Kippbarem Reaktionsgefäss wird im seinen einzelnen Bearbeitungszonen mit elektrisch beheizten Platten und Strahlern betrieben.A blast furnace with a rotating and tiltable reaction vessel is operated in its individual processing zones with electrically heated plates and radiators.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Hochöfen sind in industriellen Großanlagen gemauert, werden von oben beschickt und am Sockel bzw. Gestell abgestochen um das flüssige Metall zu gewinnen.Blast furnaces are bricked in large industrial plants, are charged from above and tapped at the base or frame to extract the liquid metal.

Dabei wird die zum Ausschmelzen des Metalls nötige Wärme durch Zumischen von Koks zum Erz bewirkt und die Mischung durch heiße Reduktionsgase vorgewärmt, getrocknet und der Sauerstoffanteil des Erzes reduziert. Die glühende Kohle gibt dabei die Energie und ihr heißes Reaktionsgas bringt Eisen und Schlacke zum Schmelzen.The heat required to melt the metal is generated by adding coke to the ore, and the mixture is preheated and dried using hot reducing gases, and the oxygen content of the ore is reduced. The glowing coal provides the energy and its hot reaction gas melts the iron and slag.

Dieser Vorgang erfordert nicht nur hohen Energieeinsatz durch die Kohle, sondern bewirkt auch den Ausstoß hoher Mengen an umweltschädlichem Co2 und Gichtgasen.This process not only requires a lot of energy from the coal, but also causes the emission of large quantities of environmentally harmful CO2 and flue gases.

AUFGABETASK

Die Aufgabe vorliegender Erfindung ist daher, die Verhüttung von Erzen in kleinerem Maßstab zu ermöglichen und umweltfreundlicher zu gestalten.The object of the present invention is therefore to enable the smelting of ores on a smaller scale and to make it more environmentally friendly.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Zur Verhüttung von Erzen in kleineren Anlagen werden überwiegend Aufschmelzvorgänge unter Einsatz elektrischer Energie angewendet; darunter das vielgenutzte Siemens-Martin-Verfahren, das vor allem zur Verarbeitung von Schrott in der Stahlproduktion Verwendung findet und das Metall durch Wirbelströme erhitzt.For the smelting of ores in smaller plants, melting processes using electrical energy are mainly used; including the widely used Siemens-Martin process, which is primarily used to process scrap in steel production and heats the metal with eddy currents.

Dagegen schlägt CN104526171 B vor, den Inhalt eines rotierenden Behälter mit Glreichstrom zu beschicken,
oder JP2590993B2 den Inhalt mit einem Lichtbogen zwischen Top und Boden zum Aufschmelzen zu bringen,
während GB 191 406866A den Sauerstroffentzug von Erzen bewirkt, die zunächst „geröstet“ werden und dann einer reduzierende Gasatmsphäre ausgsetzt werden.against it CN104526171B proposed charging the contents of a rotating container with direct current,
or JP2590993B2 to melt the contents with an arc between top and bottom,
while GB191 406866A causes the deoxygenation of ores, which are first "roasted" and then exposed to a reducing gas atmosphere.

Letztere Verfahren arbeiten zwar mit elektrischer Energie und etwas geringeren Emissionen als die konventionelle Hochofentechnik, weisen jedoch nur geringe Energieeffizienz auf.Although the latter methods work with electrical energy and slightly lower emissions than conventional blast furnace technology, they only have low energy efficiency.

LÖSUNGSOLUTION

Der erfinderische Schritt ist hier, den Wärmeeintrag ins Erz durch eine Anordnung von plattenförmigen elektrischen Heizelementen auf einen rotierenden Behälter zu bewirken, der von oben beschickt und durch einfaches Kippen geleert werden kann. Dabei erlauben die Plattenstacks für verschiedene Zonen des Hochofens jeweils angepasste Temperaturen. Dies verringert den Energieeinsatz, u.a, weil es die Anforderungen an die Kühlung verringert.The inventive step here is to bring about the heat input into the ore by means of an arrangement of plate-shaped electrical heating elements on a rotating container that can be charged from above and emptied by simply tilting. The plate stacks allow temperatures to be adjusted for different zones of the blast furnace. This reduces energy use, in part because it reduces cooling requirements.

Figurenlistecharacter list

  • 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Klein-Hochofen (1) mit dem drehbaren Schmelztiegel (2), den Heizplatten (3), den Vorwärmeplatten (4a,4b) und dem Rotations-Antriebs-Motor (6), der Basis (5), einer Abkippvorrichtung (8a), einem Auslass fürs Gichtgase (7), sowie einer Abstichöffnung (9) und einem Ablaufband (10) 1 shows a small blast furnace (1) according to the invention with the rotatable crucible (2), the heating plates (3), the preheating plates (4a, 4b) and the rotary drive motor (6), the base (5), a tilting device ( 8a), an outlet for the top gas (7), as well as a tapping opening (9) and a discharge belt (10)
  • 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Klein-Hochofen (1) mit dem ausgeklappten drehbaren Schmelztiegel (2), den Heizplatten (3), den Vorwärmeplatten (4a,4b) und dem Rotations-Antriebs-Motor (6), der Basis (5), einer Abkippvorrichtung, bestehend aus Stützarm und Kipparm (8a,8b,8c), einem Auslass fürs Gichtgase (7), sowie einer Abstichöffnung (9). 2 shows a small blast furnace (1) according to the invention with the unfolded rotatable crucible (2), the heating plates (3), the preheating plates (4a, 4b) and the rotary drive motor (6), the base (5), a tilting device , consisting of a support arm and a tilting arm (8a, 8b, 8c), an outlet for the furnace gas (7) and a tapping opening (9).

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • CN 104526171 B [0007]CN 104526171B [0007]
  • JP 2590993 B2 [0007]JP 2590993 B2 [0007]
  • GB 191406866 A [0007]GB191406866A [0007]

Claims (4)

Modularer Hochofen, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsgefäß samt Gebläseeinrichtung drehbar und kippbar ausgeführt ist,Modular blast furnace, characterized in that the reaction vessel together with the blower device is designed to be rotatable and tiltable, Modularer Hochofen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickung von außen und oben erfolgt und statt eines Abstichs die Entleerung von Schlacke und Roheisen abschnittsweise durch unterschiedliche Kippwinkel erfolgt.Modular blast furnace after claim 1 , characterized in that the loading takes place from the outside and above and instead of a tapping the emptying of slag and pig iron takes place in sections by different tilting angles. Modularer Hochofen, dadurch gekennzeichnet, dass die Beheizung von außen durch einzelne, waagrecht übereinander angeordnete Module erfolgt, die entweder unmittelbar als Brenner oder durch Elektromagnetische Felder auf den Inhalt des Reaktionsgefäßes einwirken.Modular blast furnace, characterized in that the heating is carried out from the outside by individual modules arranged horizontally one above the other, which act on the contents of the reaction vessel either directly as burners or through electromagnetic fields. Modularer Hochofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsgefäß bei der Einwirkung rotiertModular blast furnace after claim 3 , characterized in that the reaction vessel rotates upon exposure
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191406866A (en) 1914-03-18 1915-06-18 Frank William Highfield Improvements in or relating to the Electrical Treatment of Ores.
JP2590993B2 (en) 1987-12-24 1997-03-19 大同特殊鋼株式会社 DC arc furnace
CN104526171A (en) 2014-11-04 2015-04-22 南方增材科技有限公司 Electric melting forming method of metal component

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R081 Change of applicant/patentee

Owner name: TANNHAEUSER, GUNTER, DE

Free format text: FORMER OWNER: BANZHAF, CHRISTIAN, 68309 MANNHEIM, DE

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