DE3347272C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Vorwärmen von stückigen Erzen o. dgl. durch heiße Gase, insbesondere Abgase eines Drehrohrofens, die die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 auf­ weist.

Bekannte Vorrichtungen zum Vorwärmen des Beschickungs­ gutes des Drehrohrofens in Form von stückigem Erz oder Pellets, bei denen die Ofenabgase im Querstrom durch eine Material-Schüttung dadurch hindurchgeführt werden, daß die Seitenwände des betreffenden Schach­ tes waagerechte Schlitze aufweisen (sogenannte Jalousie-Schachtvorwärmer), haben den Nachteil, daß das Beschickungsgut an den Anströmflächen versintert, wodurch infolge ungleichmäßiger Durchströmung eine unzulängliche und unwirtschaftliche Erwärmung ein­ tritt.

So ist aus den Klepzig-Fachberichten, Oktober 1965, Seite 455 ein Drehofen mit Schachtvorwärmer bekannt, bei dem am Austritt des Schachtes eine Austragsvorrichtung in Form einer Materialabzugswalze angeordnet ist. Ein Vorwärmer dieser Bauart weist den Nachteil auf, daß das eingesetzte Material nicht gleichmäßig durchrutscht und daher ungleichmäßig erwärmt wird. Verstärkt wird diese sich negativ auswirkende Ungleichmäßigkeit noch dadurch, daß sich Kohlenstaub auf dem sich nur gering oder gar nicht bewegenden Material anreichert mit der Folge, daß Schüttgutbereiche verbrennen und Sinterungen verursachen.

Ein weiterer vorbekannter Schachtvorwärmer der ein­ gangs genannten Art, bei dem die Gase den Schacht von unten nach oben durchströmen, bringt ebenfalls noch keine ausreichende Ausnutzung des Wärmeinhalts der Ofenabgase.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wärme­ leistung der bekannten Vorwärmvorrichtungen zu ver­ bessern und ein gleichmäßiges Erwärmen des einge­ setzten Erzes oder der Pellets zu erzielen.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt bei der gattungsgemäßen Vorrichtung zum Vorwärmen von stückigen Erzen, Sinter oder Pellets mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.

Mit der neuen Vorrichtung wird der Vorteil erzielt, daß die Gase das Einsatzgut weitestgehend gleich­ mäßig durchströmen und der Massenfluß der stückigen Erze über den gesamten Querschnitt des Schachtes sowie des Austragssammlers gleichmäßig erfolgt, d. h. es tritt eine sogenannte Kolbenströmung ein. An den Oberflächen des Materials, an denen das Gas zutritt, findet ein ständiger Austausch des Materials statt, so daß eine Versinterung des Erzes durch die im Ab­ gas befindlichen Kohlestaubpartikel vermieden wird. Durch die gute und gleichmäßige Durchströmung kann die Leistung des nachgeschalteten Ventilators gering gehalten werden.

Durch die Gestaltung nach Anspruch 2 lassen sich, wie Versuche gezeigt haben, besonders günstige Er­ gebnisse erzielen. Das gleiche gilt für die Merkmale der Ansprüche 5 und 6.

Besonders einfach gestaltet sich der Aufbau der Vor­ richtung durch die Ausführungsformen nach den An­ sprüchen 3 und 4.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der neuen Vor­ richtung sind Merkmale der Ansprüche 7 bis 13.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und nachfolgend näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das Ende eines Drehrohrofens mit der vorgeschalteten neuen Vorwärm-Vorrichtung im senk­ rechten Mittelschnitt,

Fig. 2 die Vorwärm-Vorrichtung nach Fig. 1 in größerem Maßstab und

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist an das obere Eintragsende eines im Gegenstrom betriebenen Dreh­ rohrofens 1 dichtend eine Staubkammer 2 angeschlossen, von der in ihrem oberen Bereich zur Vorwärm-Vorrich­ tung 3 führende Gasleitungen 4 ausgehen. In den Dreh­ rohrofen 1 mündet das Ende eines Material-Einlauf­ rohres 5, das sich nach oben hin in drei Arme 6 ver­ zweigt, an die die Austragsöffnungen 7 der Vorwärm-Vor­ richtung 3 an dessen Unterseite angeschlossen sind. Mit den Gasleitungen 4 ist ein Notkamin 8 absperrbar verbunden. Wie durch Pfeile angedeutet, strömen die den Drehrohrofen 1 verlassenden Abgase zunächst in die Staubkammer 2, von hier aus über die Gasleitungen 4 in die Vorwärm-Vorrichtung 3, die sie über eine Gasaustrittsleitung 9 in ihrem oberen Bereich wieder verlassen.

Die Vorwärm-Vorrichtung 3 weist in ihrem oberen Be­ reich einen im horizontalen Querschnitt rechteckigen Schacht 10 auf, der nach unten hin offen und nach oben hin abgeschlossen ist und im oberen Bereich über der Material-Schüttung seitliche Anschlüsse für die Gasaustrittsleitung 9 aufweist. Von oben ist ein Einfüllstutzen 11 in den Schacht 10 hineingeführt, durch den das vorzuwärmende Material, in erster Linie feinstückiges Eisenerz mit einer Korngröße von 5 bis 25 mm oder Pellets in einer Korngröße von 6 bis 20 mm, eingefüllt wird. Unter dem Schacht 10 ist symmetrisch eine Kammer 12 angeordnet, die eben­ falls einen horizontalen rechteckigen Querschnitt aufweist und, wie aus den Fig. 2 und 3 entnehmbar ist, an zwei gegenüberliegenden Seiten 13 gegenüber dem Schacht 10 seitlich vorspringen. Die anderen Seitenwände der Kammer 12 bilden Stirnwände 14 und liegen mit den entsprechenden Stirnwänden 15 des Schachtes 10 in einer senkrechten Ebene. In der Kammer 12 sind symmetrisch zwei senkrechte Wände 16 angeordnet, die zusammen mit einem Teil der Stirn­ wände 14 einen Austragssammler 17 bilden. Im Zentrum des Austragssammlers 17 bzw. der Kammer 12 ist symmetrisch ein oben spitzer und sich nach unten erweiternder prismatischer Einbau 18 angeordnet, der quer zur Längserstreckung der Kammer 12 liegt. Die Kammer 12 weist ferner einen flachen Boden 19 auf, der, wenn erforderlich, mit Kühlelementen ver­ sehen ist. Der Boden 19 bildet gleichzeitig den unteren Abschluß des Austragssammlers 17 und ent­ hält die Austragsöffnungen 7.

Eine von einem hin- und hergehende Bewegungen er­ zeugenden Motor 20 angetriebene Schiebereinrichtung 21 weist eine über dem Boden 19 und parallel zu diesem verlaufende mit dem Motor 20 verbundene Schieberstange 22 auf, die mit zwei Schiebern 23 versehen ist, welche sich zwischen den Stirnwänden 14 erstrecken, auf dem Boden 19 aufliegen und einen Abstand zueinander aufweisen, der etwa dem halben Abstand, den die beiden Wände 16 zueinander haben, entspricht. Die Austragsöffnungen 7 sind schlitzför­ mig ausgebildet und erstrecken sich parallel zu den Wänden 16. Sie sind so angeordnet, daß sich eine zentral unter dem Einbau 18 und zwei jeweils etwas seitlich außerhalb der Wände 16 befinden. Der Hub der Schiebereinrichtung 21 ist so eingestellt, daß jeder der Schieber 23 zwischen zwei benachbarten Austragsöffnungen 7 hin und her bewegt wird. Die Schiebereinrichtung ist erforderlichenfalls wie der Boden 19 wassergekühlt. Die Wände 16 weisen vom Boden 19 einen Abstand auf, der etwa der Breite der Austragsöffnungen 7 entspricht. Dadurch werden Gaszutrittsöffnungen 24 ausgebildet, die gleich­ zeitig als Auslaß für das durch die Schieber 23 auszutragende erwärmte Material dienen. Den gleichen Abstand weist das untere Ende des prismatischen Einbaus 18 vom Boden 19 auf, wodurch ebenfalls zwei Verbindungsöffnungen zur mittleren Austragsöffnung 7 ausgebildet werden, die dadurch gleichfalls von beiden Schiebern 23 mit Material beschickt werden kann.

Von den Oberseiten der Kammer 12 weisen die Wände 16 jeweils einen Abstand auf, wodurch Öffnungen 25 für einen ausreichend großen Gaszutritt zum Beschickungs­ gut ausgebildet werden. Das untere Ende des aus dem Schacht 10 austretenden Material-Schüttkegels reicht nahe an die Oberkante der Wände 16 heran. Der Ab­ stand A zwischen den beiden Wänden 16 beträgt das 1,55fache des Abstandes B zwischen den beiden gegen­ überliegenden Seitenwänden des Schachtes 10, die dessen Stirnwände 15 miteinander verbinden. Da die Stirnwände 15 und 14 übereinanderliegen und die Oberkante des Einbaus 18 mit den Oberkanten der Wände 16 in eine Höhe liegt, beträgt auch der Quer­ schnitt in diesem Bereich das 1,55fache des lichten Querschnitts des Schachtes 10. Die Höhe H des Schach­ tes 10, die sich von seinem unteren Ende bis zur An­ schütthöhe an den Seitenwänden erstreckt, ist durch Höheneinstellung des rechteckigen Einfüllstutzens 11, der sich zwischen den Stirnwänden 15 erstreckt, so eingestellt, daß B = 1,2 H beträgt. Die Höhe der Schüttung des Materials an den Wänden 16 des Austragssammlers (vom Boden 19 aus gemessen) beträgt 0,7 H.

Über die durch entsprechende Eintrittsstutzen in den äußeren Seitenwänden der Kammer 12 angeschlossenen Gasleitungen 4 wird das Abgas des Drehrohr­ ofens, das eine Temperatur von 800 bis 1000°C hat, in die Vorwärm-Vorrichtung 3 eingeleitet. Es gelangt etwa zu neun Zehnteln über die Öffnungen 25 in die Material-Schüttsäule und strömt von dort in den Schacht 10 ein. Das restliche Zehntel gelangt durch die unteren Gaszutrittsöffnungen 24 in den Austrags­ sammler 17 und durchströmt das dort befindliche Mate­ rial ebenfalls von unten nach oben. Aus dem Schacht 10 tritt das Gas mit einer Temperatur von 150 bis 300°C aus und gelangt über die Gasaustrittsleitungen 9 in einen nachgeschalteten Staubfilter. Das Absaugen erfolgt mittels eines Saugzuggebläses. Die Gasge­ schwindigkeit kann durch die vorteilhafte Gestaltung der Vorwärm-Vorrichtung so eingestellt werden, daß sie weit unterhalb des sogenannten Wirbelpunkts bleibt, bei dem Feststoffteile mitgerissen werden. Als Gasmenge, die für die Vorwärmung eingesetzt wird, hat sich ein Wert von 1 Nm³ pro kg Erz oder Pellets als ausreichend erwiesen. Der für die Material-Vor­ wärmung nicht benötigte, in der Regel größere Anteil des Drehrohrofens-Abgases kann für andere Zwecke ver­ wendet werden.

Die Wände der Vorwärm-Vorrichtung sind - zumindest soweit sie mit heißem Material in Berührung kommen - mit geeignetem feuerfesten Material ausgekleidet.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Vorwärmen von stückigen Erzen, Sinter oder Pellets, die einen mit senkrechten Wänden versehenen, durch heiße Gase von unten nach oben durchströmten Schacht, mindestens einen darüber angeordneten Einlaufstutzen, einen darunter angeordneten Austragssammler, an dessen unteren Ende eine Austragseinrichtung angeordnet ist, und zwischen dem Schacht und dem größeren Einlauf-Querschnitt des Austragssammlers eine oder mehrere als Gaszutritt ausgebildete Öffnungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Austragssammler (17) mit senkrechten Seitenwänden und einem mittigen, sich nach unten erweiternden Einbau versehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sich nach unten erweiternde Einbau mit seinem oberen Ende etwa bis zur Ebene des größten waage­ rechten Querschnitts des aus dem Schacht austreten­ den Material-Schüttkegels reicht und dieser Quer­ schnitt das 1,5- bis 1,6fache des Schacht-Quer­ schnitts beträgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schacht (10) und der Austrags­ sammler (17) jeweils einen im wesentlichen recht­ eckigen waagerechten Querschnitt aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schacht (10) und beim Austragssammler (17) jeweils zwei einander gegenüberliegende Seitenwände (14 und 15) Stirnwände bilden, die paarweise zuge­ ordnet in einer Ebene übereinander liegen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die sich parallel zu den Stirnwänden (15) er­ streckende Breite des Schachts (10) das 1,1- bis 1,3fache der Höhe der Schüttung des Materials an den die Stirnwände (15) verbindenden Seitenwänden beträgt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Schüttung des Materials an den Seitenwänden (14) des Austragssammlers (17) das 0,6- bis 0,8fache der Höhe der Schüttung im Schacht (10) beträgt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Einbau (18) prismatisch ge­ staltet und so angeordnet ist, daß sein dreieckiger lotrechter Querschnitt parallel zu den Stirnwänden (14) liegt.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Austragssammler (17) im Bereich seines ebenen Bodens (19) zumindest an den Seiten-Wänden (16) Austragsöffnungen aufweist, die jeweils mittels einer Schiebereinrichtung (21) mit Material beschickbar sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebereinrichtung (21) wassergekühlt ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Austragssammler im unteren Bereich seiner Seiten-Wände (16) weitere Gas­ zutritts-Öffnungen (24) aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Austragssammler von seitlichen mit Gaseinlaß­ stutzen versehenen Verkleidungen (Kammer 12) um­ schlossen ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schächte und Austragssammler so nebeneinander angeordnet sind, daß die Stirnwände - ausgenommen die beiden äußeren - Zwischenwände bilden.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwände versetzbar sind.