DE2537370B1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen pneumatischen einfuehren staubfoermigen gutes in mehrere verbraucherstellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen pneumatischen Einführen staubförmigen Gutes, insbesondere von Kohlenstaub, in mehrere Verbraucherstellen, insbesondere in die Windformen von Hochöfen.

Es sind bereits mehrere Vorrichtungen bekannt, bei denen Feststoffe mit Hilfe von Gas als Träger in die Windformen von Hochöfen eingeführt werden. So wird beispielsweise die zum Einblasen in die Windformen dienende staubförmige Kohle in einem und mehreren Lagerbehältern oder Verteilungsbehältern unter Druck in aufgelockertem Zustand gehalten. Werden mehrere Behälter, z. B. Doppelstock-Druckgefäße, verwendet, so trägt der ständig unter Druck gehaltene untere Behälter die staubförmigen Stoffe kontinuierlich in die zum Einblasen dienende Leitung aus.

Ein oberer Behälter, der ähnlich einer Schleuse wirkt, ist sowohl mit den unter atmosphärischem Druck stehenden Einrichtungen zum Auffüllen als auch mit dem unteren Behälter verbunden, wobei der obere Behälter wenigstens unter dem gleichen Druck steht wie der untere Behälter. Die staubförmige Kohle wird von dem Unterbehälter in die Förderleitungen eingeführt, in denen sie mittels Luft oder eines anderen Trägergases bis zu den Düsen in den Windformen des Hochofens transportiert wird. Zur Regelung der zugeführten Menge an Staubkohle wird die Differenz zwischen dem Druck, der am oberen Ende des Vorratsbehälters herrscht, und dem Druck, der in der ringförmigen Heißwindleitung des Hochofens herrscht, bei einem konstanten vorbestimmten Wert gehalten (DT-AS 1188 098).

Es ist eine Zuteileinrichtung für ein Kohlenstaub-Luftgemisch auf die Brennerleitungen eines Hochofens bekannt (DT-PS 12 57 055) mit einem Verteiler, dem das Gemisch am Boden zugeführt wird und von dem die Verteilerleitungen ausgehen, wobei der Verteiler eine am Kopf geschlossene, einbaufreie, um eine senkrechte Achse symmetrische Kammer von mehreckigem oder rundem Querschnitt mit einem Einlaß am Boden und einer Mehrzahl in gemeinsamer Horizontalebene in der Kammerwandung angeordneten seitlichen Auslassen aufweist. Das Staubkohle-Luftgemisch trifft auf die Kopffläche der Kammer und führt anschließend eine abwärts gerichtete Rückwärtsströmung aus, bevor es durch die Auslässe, die zu den Verbraucherstellen führen, austritt.

Nach einem bekannten Verfahren zum Beschicken eines Ofens mit zerkleinertem Feststoffmaterial, insbesondere zum Beschicken eines Hochofens mit Kohleteilchen (DT-OS 14 33 328) und einer Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens werden die Kohleteilchen in einer für die pneumatische Weiterförderung bestimmten Fördereinrichtung, z. B. einer Zellenradschleuse, mit einem Gasstrom zusammengebracht, mit diesem einer Verteilervorrichtung nach Art eines Hosenrohres zugeführt und in dieser Verteilervorrichtung in eine Anzahl kleinerer Ströme aufgeteilt, die als solche oder nach Vereinigung zu wieder größeren Strömen durch gesonderte Leitungen verschiedenen Bereichen des Ofens zugeführt werden.

Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Beschicken der Windformen eines Hochofens mit Staubkohle haben den Nachteil, daß sie nicht die Gewährleistung geben, daß Druck- und Mengenverhältnisse so gleichbleibend sind, daß eine gleichmäßige Verteilung auf alle Verbraucherstellen stattfindet. Auch kann es trotz gemachter Vorkehrungen zur Verstopfung der Förderleitungen kommen. Bei einer der genannten Vorrichtungen ist ferner nachteilig, daß sie sehr aufwendig dadurch wird, daß unter jedem Staubkohlebehälter eine Fördereinrichtung, z. B. eine Zellenradschleuse, angeordnet ist und erst hinter dieser Fördereinrichtung eine Verteilvorrichtung in Gestalt eines Hosenstückes vorhanden ist, so daß bevorzugt je eine Fördervorrichtung zum Einblasen von Kohle in zwei Windblasformen verwendet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum kontinuierlichen pneumatischen Einführen staubförmigen Gutes in mehrere Verbraucherstellen zu schaffen, die die bekannten Vorrichtungen vereinfacht und verbessert, so daß mit Hilfe einer solchen Vorrichtung eine in höchstem Maße gleichmäßige Beschickung ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die Kombination der nachstehend genannten Einrichtungen in der Weise gelöst, daß einer Mehrzahl von bekannten Doppelstock-Druckgefäßen eine bekannte Zuteileinrichtung, bestehend aus einem Vorratsbunker mit einer Dosierbandwaage und einem Verteilerbunker, vorgeschaltet ist, daß unter jedem unteren Druckgefäß ein druckfester Zellenradzuteiler angeordnet ist, dessen Zellen in an sich bekannter Weise in Querrichtung zur Achse mehrfach unterteilt sind und daß unter jedem Zellenradzuteiler eine mit Fördergasanschluß versehene und entsprechend dem Zellenradzuteiler in Einzelkammern unterteilte Druckschüssel angeordnet ist, an die sieh die Förderleitungen zu den Verbraucherstellen anschließen.

Die Zuteilung des Kohlenstaubes auf die Förderleitungen erfolgt erfindungsgemäß volumetrisch und ist unabhängig vom Widerstand der Förderleitung. Dadurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß immer gleich große Materialmengen auch durch ungleich lange Förderleitungen transportiert werden. Bei den bekannten Vorrichtungen zum Beschicken eines Kohlenstaub-Luftgemisches auf die Windformen eines Hochofens findet infolge der nicht zwangsweisen volumetrischen Aufteilung des Kohle-Luftgemisches auf verschiedene lange Förderleitungen erfahrungsgemäß eine ungleiche Verteilung der Kohlenstaub-Luftmenge statt. Diejenige Förderleitung mit der größten Länge und der größten Krümmerzahl wird wegen des dadurch erhöhten Widerstandes die geringste Kohlenstaub-Luftmenge erhalten.

Die trockene, gemahlene Kohle, d. h. der Kohlenstaub, gelangt entsprechend der Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus dem Vorratsbunker über die Dosierbandwaage in einen Verteilerbunker, der eine Pufferungsfunktion erfüllen kann und von dem aus mit Hilfe mechanischer oder pneumatischer Förderer mehrere Doppelstock-Druckgefäße beschickt werden. Zuteileinrichtungen, bestehend aus Vorratsbunker, Dosierbandwaage und Verteilerbunker, sind auf verschiedenen Gebieten der Technik bekannt, beispielsweise im Rahmen der Siloentleerung. Erfindungsgemäß erfolgt die Füllung der oberen Druckgefäße vom Verteilerbunker aus nacheinander, wobei jedes Druckgefäß in an sich bekannter Weise einen Bunkerstandanzeiger zur Vollmeldung aufweist. Die Nacheinanderfüllung der oberen Druckgefäße kann nach der Erfindung jedoch auch in der Weise erfolgen, daß jeweils eine von der Dosierbandwaage gewogene Chargenmenge überden Verteilerbunker dem jeweiligen oberen Druckgefäß zugeführt wird. Der Vorteil der Nebeneinanderfüllung der oberen Druckgefäße gegenüber der Parallelfüllung liegt in der Gewährleistung einer höchstmöglichen Gleichmäßigkeit der Füllung der einzelnen Druckgefäße.

Beschickung und Entleerung der Doppelstock-Druckgefäße erfolgt in einer Weise, wie diese beispielsweise durch die Vorrichtung nach der DT-AS 11 88 098 bekanntgeworden ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Drehzahl des Zellenradzuteilers in Abhängigkeit von der von der Dosierbandwaage gelieferten Gutmenge stufenlos geregelt. Dadurch kann eine Anpassung an unterschiedliche Kohlequalitäten und eventuell geforderte unterschiedliche Kohlezugabemengen erfolgen.

Unter jedem unteren Druckgefäß ist ein stufenlos regelbarer Zellenradzuteiler in druckfester Ausführung angeordnet, der in mehrere Einzelkammern unterteilt ist. Zellenradzuteiler mit Unterteilung der Zellen in Einzelkammern quer zur Achsrichtung sind grundsätzlich bekannt, wurden jedoch für den vorliegenden Anwendungsbereich noch nicht verwendet. Die Größe der Einzelkammern kann so gewählt werden, daß in Abhängigkeit von der Fließfähigkeit des auszuschleusenden Materials unter Umständen auch unterschiedliche Volumina für die Einzelkammern festgelegt werden, um auf diese Weise durch Randeinflüsse bedingte Unterschiede in den Fließeigenschaften auszugleichen und somit im Endeffekt eine gleichmäßige Beaufschlagung der Einzelkammern zu erzielen. Unterhalb eines jeden Zellenradzuteilers und mit diesem vorzugsweise zu einer Vorrichtungseinheit verbunden, befindet sich eine mit Fördergasanschluß versehene Druckschüssel, die auch wieder eine Kammeraufteilung nach Art des Zellenradzuteilers aufweist. Von der Druckschüssel aus führt eine der Einzelkammerzahl entsprechende Anzahl von Förderrohrleitungen zu den Windformen der Ringleitung des Hochofens.

Eine Vorrichtung zum Zuteilen von losem Gut in eine pneumatische Förderleitung in Gestalt einer Zellenradschleuse, unter der eine Förderdüse angeordnet ist, ist bekannt (GB-PS 6 91126). Diese Zellenradschleuse weist jedoch keine mehrfache Zellenunterteilung nach Art der erfindungsgemäßen Schleuse auf. Insofern wird bei der bekannten Schleuse der Inhalt der Zellen in einen einzigen Blastrog entleert, an den eine einzige Förderdüse angeschlossen ist. Insofern weist die bekannte Vorrichtung auch keine Unterteilung des Blastroges in Einzelkammern auf, angepaßt an die Unterteilung der Zellenradschleuse.

Infolge der Unterteilung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Einzelkammern mit einem Fördergasanschluß je Einzelkammer ist mit Hilfe von Gasmengenreglern in der Fördergasleitung eine verschieden dosierte Gasmengenzuteilung auf einzelne Förderrohrstränge möglich. Auch kann, falls erforderlich (z. B. Störung, Reparatur), beispielsweise die Gaszufuhr für einen Förderstrang abgestellt werden, so daß die Förderung in diesem Strang aufhört. Diese Unterbrechung kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Bedenken vorgenommen werden, weil bei einem Zellenradzuteiler dadurch keine Feststoffkompression auftritt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Auslührungsform der Erfindung münden zum Eingeben von Kohlenstaub in die Windformen von Hochöfen die von den Doppelstock-Druckgefäßen kommenden Förderleitungen am Umfang der Hochofen-Ringleitung, und zwar in der Art, daß die Förderleitungen einer Gruppe gleichmäßig über dem Umfang der Hochofen-Ringleitung verteilt sind und die einzelnen Gruppen untereinander winkelversetzt sind. Die Kohlenstaubaustritte der Förderleitungen sind dementsprechend so auf die Windformen der Hochofen-Ringleitung verteilt, daß z. B. bei sechs Rohren je Doppelstock-Druckgefäß die Einblasstellen um 6mal 60 Grad versetzt sind. Dadurch wird erreicht, daß bei Betrieb mit mehreren Druckgefäßen und eventuell Ausfall eines dieser Gefäße die Einblasung des Kohlenstaub-Luftgemisches fortgesetzt werden kann und dabei eine noch ausreichend gleichmäßige Beaufschlagung, auf den ganzen Umfang der Hochofen-Ringleitung bezogen, gesichert bleibt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich nicht nur zum kontinuierlichen pneumatischen Einführen von Kohlenstaub in die Windformen von Hochöfen verwenden, sondern auch für das Einblasen von Stein-

oder Braunkohlenstaub in Druckvergasungsanlagen. Eine weitere Einsatzmöglichkeit besteht beim pneumatischen Einführen von Branntkalk, Kalksteinmehl oder staubförmigem Flußspat in die Düsen von Konverterböden (z. B. beim OBM-Verfahren der Stahlindustrie).

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wie sie zum Einführen von Kohlenstaub in die Windformen eines Hochofens verwendet wird, schematisch dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 die Einblas-Vorrichtung im Schnitt als _ϊ0 Fließschema,

Fig.2 eine Draufsicht des Fließschemas mit Hochofen-Ringleitung,

Fig.3 als Einzelheit einen Zellenradzuteiler mit Druckschüssel im Querschnitt und

Fig.4 einen Zellenradzuteiler mit Druckschüssel gemäß F i g. 3 im Längsschnitt.

In den F i g. 1 und 2 ist die Vorrichtung, bestehend aus einer Kombination von einzelnen Einrichtungen, angedeutet. Von einem Vorratsbunker 1 für gemahlenen, trockenen Kohlenstaub werden über eine Dosierbandwaage 2 und einen Verteilerbunker 3 mit anschließenden Förderern 4 in der Form pneumatischer Förderrinnen die Doppelstock-Druckgefäße A, B, C und D nacheinander, jedoch in kontinuierlicher Folge gefüllt.

Dem jeweiligen oberen Druckgefäß 5 eines Doppelstock-Druckgefäßes wird nach Öffnung des Ventils 6 bei Atmosphärendruck der Kohlenstaub aufgegeben. Das Ventil 7 zwischen dem oberen Druckgefäß 5 und dem unteren Druckgefäß 8 ist während der Befüllung des oberen Druckgefäßes geschlossen.

Die Vollmeldung des oberen Druckgefäßes 5 kann mittels eines nicht dargestellten Bunkerstandanzeigers auf den Verteilerbunker 3 gegeben werden, so daß von dort aus dann die Befüllung des nächsten oberen Druckgefäßes über den entsprechenden Förderer 4 einsetzt.

Es ist jedoch auch möglich, die Nacheinander-Beschickung der oberen Druckgefäße 5 in der Weise vorzunehmen, daß die Dosierbandwaage 2 dem Verteilerbunker 3 nur die jeweils erforderliche Chargenmenge für ein oberes Druckgefäß zuführt.

Nach Füllung des oberen Druckgefäßes und Schließen des Ventils 6 wird das Gefäß durch Zufuhr von Druckgas von oben auf den gleichen Druck gebracht wie das in kontinuierlichem Ausschleusbetrieb befindliche jeweilige untere Druckgefäß 8. Nach Öffnung eines nicht dargestellten Druckausgleichventils zwischen den beiden Gefäßen wird das Ventil 7 geöffnet und der Inhalt des oberen Druckgefäßes entleert sich durch 'freien Fall in das untere Druckgefäß. Das untere Druckgefäß behält währenddessen den erforderlichen Betriebsdruck (Oberdruck) bei.

Unter dem jeweiligen unteren Druckgefäß 8 befindet sich ein druckfest ausgebildeter Zellenradzuteiler 9. Die Drehzahl des Zellenradzuteilers 9 und somit die Zuteilungsmenge an Fördergut wird in Abhängigkeit von den Zuteilmengen der Dosierbandwaage 2 automatisch gesteuert. Sie kann jedoch auch von Hand zusätzlich nachgeregelt werden.

Wie aus den Fig.3 und 4 hervorgeht, ist jede Kammer des Zellenradzuteilers 9 in Querrichtung zur Achse in mehrere Einzelkammern 10 unterteilt, so daß unter dem Zuteiler mehrere (im Ausführungsbeispiel vier) volumetrisch gleiche Einzel-Staubströme austreten.

Die Druckschüssel It (Fig.3 und 4), die an den Zellenradzuteiler 9 anschließt, weist Kammern 12 auf, die mit denen (10) des Zellenradzuteilers 9 übereinstimmen. Jede Kammer 12 hat einen Fördergasanschluß 13 mit Gasmengenregler 14. Dem Fördergasanschluß gegenüber befindet sich an jeder Kammer 12 der Druckschüssel 11 eine Förderleitung 15, die zu der jeweiligen Windform 16 der Hochofen-Ringleitung 17 führt.

Die Anzahl der Doppelstock-Druckgefäße richtet sich nach der Anzahl der Windformen und den Kammerunterteilungen der Zellenradzuteiler. Bei 28 Windformen können z. B. sieben Doppelstock Druckgefäße mit je vier Rohrleitungen, bei 30 Windformen sechs Doppelstock-Druckgefäße mit fünf Rohrleitungen eingesetzt werden. Im Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 und 2 sind vier Doppelstock-Druckgefäße mit je vier Rohrleitungen für 16 Windformen dargestellt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen pneumatischen Einführen staubförmigen Gutes, insbesondere von Kohlenstaub, in mehrere Verbraucherstellen, insbesondere in die Windformen von Hochöfen, gekennzeichnet durch die Kombination der nachstehend genannten Einrichtungen in der Weise, daß einer Mehrzahl von bekannten Doppelstock-Druckgefäßen eine bekannte Zuteileinrichtung, bestehend aus einem Vorratsbunker (1) mit einer Dosierbandwaage (2) und einem Verteilerbunker (3), vorgeschaltet ist, daß unter jedem unteren Druckgefäß (8) ein druckfester Zellenradzuteiler (9) angeordnet ist, dessen Zellen in an sich bekannter Weise in Querrichtung zur Achse mehrfach unterteilt (Einzelkammern 10) sind und daß unter jedem Zellenradzuteiler eine mit Fördergasanschluß (13) versehene und entsprechend dem Zellenradzuteiler in Einzelkammern (12) unterteilte Druckschüssel (11) angeordnet ist, an die sich die Förderleitungen (15) zu den Verbraucherstellen anschließen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Zellenradzuteilers (9) in Abhängigkeit von der von der Dosierbandwaage (2) gelieferten Gutmenge stufenlos geregelt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung der oberen Druckgefäße (5) vom Verteilerbunker (3) aus nacheinander erfolgt und jedes Druckgefäß in an sich bekannter Weise einen Bunkerstandanzeiger zur Vollmeldung aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung der oberen Druckgefäße (5) nacheinander erfolgt und jeweils eine von der Dosierbandwaage (2) gewogene Chargenmenge über den Verteilerbunker (3) dem jeweiligen oberen Druckgefäß (5) zugeführt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Eingeben von Kohlenstaub in die Windformen (16) von Hochöfen die von den Doppelstock-Druckgefäßen kommenden Förderleitungen (15) am Umfang der Hochofen-Ringleitung (17) münden, und zwar in der Art, daß die Förderleitungen einer Gruppe gleichmäßig über den Umfang der Hochofen-Ringleitung verteilt sind und die einzelnen Gruppen untereinander winkelversetzt sind.