DE3527621A1 - Vorrichtung zum abtrennen von rberkorn aus dem heissen austragsmaterial eines drehrohrofens bei der direktreduktion von eisenoxidhaltigen materialien zu eisenschwamm - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtren­ nen von Überkorn aus dem heißen Austragsmaterial eines Drehrohrofens bei der Direktreduktion von eisen­ oxidhaltigen Materialien zu Eisenschwamm, bestehend aus einem stationären Ofenkopf, der das Austragsende des Drehrohrofens gasdicht umfaßt, einer im Ofenkopf angeordneten siebartigen Trennvorrichtung, einer am Ofenkopf angeordneten Austragsvorrichtung für das Überkorn und einer Austragsvorrichtung für das durch die siebartige Trennvorrichtung gehende Korn.

Das Austragsmaterial des Drehrohrofens besteht aus einem Gemenge von Eisenschwamm, überschüssiger Kohle, Asche und eventuell Entschwefelungsmittel. Es wird mit einer Temperatur von etwa 800 bis 1200°C ausgetragen. Das Austragsmaterial kann neben der nor­ malen Körnung auch Stücke mit Überkorngröße ent­ halten, wie abgefallene Ansätze, agglomerierte Teile der Beschickung oder Stücke aus der feuerfesten Ausklei­ dung. Dieses Überkorn muß vor dem Einschmelzen des Austragsmaterials abgetrennt werden. Wenn das Aus­ tragsmaterial im heißen Zustand in den Einschmelzofen chargiert werden soll, muß die Abtrennung des Über­ korns im heißen Zustand erfolgen, und das Austragsma­ terial muß vor dem Zutritt von Luft geschützt werden, damit eine Reoxidation vermieden wird. In manchen Fällen soll außerdem auch das Feinkorn im heißen Zu­ stand abgesiebt werden, ehe das Material in den Ein­ schmelzofen chargiert wird. Auch in diesem Fall muß eine Reoxidation vermieden werden.

Aus der DE-OS 31 23 589 ist eine Trennvorrichtung bekannt, bei der im Ofenkopf zunächst ein Grobrost zur Abtrennung des Überkorns angeordnet ist, wobei das Überkorn durch eine Klappe aus dem Ofenkopf fällt. Unter dem Grobrost ist ein Schwing- oder Rüttelsieb angeordnet. Das Feinkorn fällt durch eine Schurre in eine Kühltrommel, und die Produktion fällt vom Sieb durch eine Schurre in einen fahrbaren Transportbehäl­ ter, der in einen Elektroofen entleert wird. Bei dieser Anordnung kann eine Überfüllung des Transportbehäl­ ters erfolgen, die beträchtliche Probleme ergibt. Außer­ dem muß bei einer Störung im Abtransport der Produk­ tion der Drehrohrofen stillgesetzt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen rei­ bungslosen Abzug und Transport des abgetrennten hei­ ßen Materials zu ermöglichen und Stillsetzungen des Drehrohrofens zu vermeiden.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die siebartige Trennvorrichtung als starrer gekühlter Rost 1 ausgebildet und geneigt angeordnet ist, am Ofenkopf 2 ein Auffangbehälter 3 für das Überkorn angeordnet ist, der Auffangbehälter 3 am Austragsende mit einem Verschlußschieber 4 versehen ist, der Auf­ fangbehälter 3 von einem Außenbehälter 5 gasdicht um­ schlossen ist, der Außenbehälter 5 mit einer gasdichten Verschlußklappe 6 und einem gasdichten Anschluß 7 für einen Transportbehälter 8 ausgestattet ist, der Ofenkopf 2 unter dem Rost 1 als Pufferbunker 9 für das durchfal­ lende Korn ausgebildet ist, an den Pufferbunker 9 ein Dosierbunker 10 mit einer gasdichten oberen Ver­ schlußvorrichtung 11 angeschlossen ist, der Dosierbun­ ker 10 an der Austragsseite mit einer gasdichten unteren Verschlußvorrichtung 12 und einem gasdichten An­ schluß 13 für einen Transportbehälter 14 ausgestattet ist, und das Volumen des Dosierbunkers 10 kleiner ist als das Volumen des Transportbehälters 14. Zwischen dem stationären Ofenkopf und dem in ihm rotierenden Ende des Drehrohrofens ist eine der üblichen Dichtungen an­ geordnet, die ein Eindringen von Luft verhindert. Der Ofenkopf kann für Reparaturzwecke verfahrbar ausge­ bildet sein. Die Kühlung des Rostes kann mittels flüssi­ ger oder gasförmiger Kühlmedien erfolgen, die in den Rost eingeleitet werden, den Rost oder Teile des Rostes durchfließen und dann wieder aus dem Rost abgeleitet werden. Im allgemeinen wird Wasser als Kühlmedium verwendet. Der Auffangbehälter für das Überkorn be­ steht zweckmäßigerweise aus einer geneigten Schurre, in die das Überkorn vom Rost hineinfällt und bei ge­ schlossenem Verschlußschieber gesammelt wird. Der Außenbehälter umschließt das Austragsende des Auf­ fangbehälters gasdicht und ist so ausgebildet, daß der Verschlußschieber in geöffneter Stellung in ihm Platz hat, und daß die Verschlußklappe unterhalb des Aus­ tragsendes des Auffangbehälters in dem Außenbehälter angeordnet werden kann. Wenn ein Transportbehälter an den Außenbehälter angeschlossen ist, können sowohl der Verschlußschieber als auch die Verschlußklappe in der Öffnungsstellung stehen, so daß Überkorn sofort in den Transportbehälter fällt. Wenn das Überkorn bei geschlossenem Verschlußschieber in dem Auffangbe­ hälter gesammelt wird, wird vor einer Entleerung des Auffangbehälters zunächst die Verschlußklappe geöff­ net, so daß das Überkorn nicht auf die geschlossene Verschlußklappe fällt. Die gasdichten Verschlußvorrich­ tungen zwischen Pufferbunker und Dosierbunker und am Austragsende des Dosierbunkers werden zweckmä­ ßigerweise als gasdichte Materialschieber ausgebildet. Das kleinere Volumen des Dosierbunkers im Vergleich zum Volumen des Transportbehälters verhindert eine Überfüllung des Transportbehälters und verhindert ein Schließen des Schiebers gegen eine Materialsäule. Das Nutzvolumen des Dosierbunkers wird zweckmäßiger­ weise auf 75 bis 90%, vorzugsweise etwa 85%, des Nutzvolumens des Transportbehälters eingestellt. Die Füllung des Dosierbunkers aus dem Pufferbunker bei geschlossenem Auslaßschieber und geöffnetem Einlaß­ schieber erfolgt vorzugsweise so, daß der Dosierbunker nicht völlig gefüllt wird. Dadurch wird erreicht, daß auch der obere Schieber nicht gegen eine Materialsäule ge­ schlossen werden muß. Dies kann dadurch erfolgen, daß der zeitliche Takt der Füllung des Dosierbunkers aus dem Pufferbunker so gewählt wird, daß das im Puffer­ bunker vorhandene Volumen an Material kleiner ist als das Nutzvolumen des Dosierbunkers. Der erforderliche zeitliche Takt kann z. B. durch Meßsonden ermittelt werden.

Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß der Verschlußschieber 4 am Auffangbehälter 3 als Seg­ mentschieber ausgebildet ist. Ein Segmentschieber ist besonders unempfindlich gegen das Aufprallen von hei­ ßem Überkorn.

Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß der Rost 1 unter einem Winkel von 25 bis 32° zur Hori­ zontalen angeordnet ist. Dieser Winkel ergibt sehr gute Trennerfolge ohne Gefahr der Verstopfung des Rostes.

Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß der Rost 1 aus gekühlten Längsstäben 15 und Quer- Sprossen 16 unterhalb der Gleitebene 17 der Längsstä­ be 15 besteht. Dadurch wird ein gutes Rutschen des Materials erzielt und gleichzeitig das Durchfallen von schieferartigen, größeren Stücken verhindert. Außer­ dem wird eine Erweiterung der Spaltöffnung zwischen den Längsstäben durch Verformung der Längsstäbe verhindert. Die Quer-Sprossen benötigen keine Küh­ lung.

Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß die Quer-Sprossen 16 einseitig an den Längsstäben 15 befestigt sind. Dadurch wird die Übertragung von ther­ mischen Dehnungen vermieden und eine leichte Aus­ wechselbarkeit erzielt.

Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß zwischen Pufferbunker 9 und Auffangbehälter 3 eine Überlaufstelle 18 angeordnet ist. Die Überlaufstelle er­ möglicht den Austrag des gesamten Materials durch einen der beiden Austrags-Stränge, wenn in dem ande­ ren Austrags-Strang eine Störung vorliegt.

Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß unter dem Rost 1 ein angetriebenes Sieb 19 mit gegen­ läufiger Neigung zum Rost 1 angeordnet ist, das Grob­ korn in den Pufferbunker 9 fällt, und zwischen dem Puf­ ferbunker 9 und dem Auffangbehälter 3 ein zweiter Puf­ ferbunker 20 für das durch das Sieb 19 fallende Feinkorn angeordnet ist, der zweite Pufferbunker 20 mit einer gasdichten Verschlußvorrichtung 21 ausgestattet ist und mit einer Verbindungsleitung 22 an einen Kühler 23 angeschlossen ist. Dadurch kann aus dem Material das Grobkorn als Produkt-Fraktion von dem Feinkorn (Ab­ rieb, Asche, Entschwefelungsmittel, überschüssige Koh­ le) im heißen Zustand getrennt werden, wenn diese Trennung für die Weiterverarbeitung erforderlich ist. Der Kühler ist gasdicht an die Verbindungsleitung ange­ schlossen und steht unter Ofenatmosphäre. Die Küh­ lung erfolgt auf indirektem Wege. Die Tragkonstruktion des Siebes wird gekühlt.

Die Erfindung wird anhand von Figuren näher erläu­ tert.

Fig. 1 ist ein Querschnitt durch einen Ofenkopf mit einer Abtrennung des Überkorns und einem Austrags­ weg für die Produktion.

Fig. 2 ist ein Querschnitt durch einen Ofenkopf mit einer Abtrennung des Überkorns und einer Trennung des durchgefallenen Materials in eine gröbere Produkt- Fraktion und eine Fein-Fraktion.

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf einen vergrößerten Teil des gekühlten Rostes für die Abtrennung des Über­ korns.

Fig. 4 ist ein Schnitt gemäß I-I in Fig. 3.

Der stationäre Ofenkopf 2 umschließt gasdicht das Austragsende des Drehrohrofens 24. Das Austragsgut fällt auf den starren Rost 1. In den Rost 1 wird über Leitung 25 Kühlwasser eingeleitet, und über Leitung 26 wird das erwärmte Kühlwasser abgeleitet. Der Rost 1 ist unter einem Winkel von 30° angeordnet. Das Über­ korn fällt vom Ende des Rostes 1 in den Auffangbehälter 3, dessen Austragsende durch den Segmentschieber 4 verschlossen ist. Der Auffangbehälter 3 und der Seg­ mentschieber 4 sind von dem Außenbehälter 5 gasdicht umschlossen. Innerhalb des Außenbehälters 5 ist die gasdichte Verschlußklappe 6 angeordnet. Die Klappe 6 dichtet gegen die Dichtungen 27, die an den Wänden 28 befestigt sind. Die Dichtung 27 ist so angeordnet, daß sie außerhalb des Materialstromes liegt. Am unteren Ende des Außenbehälters 5 ist ein gasdichter teleskopartiger Anschluß 7 für den Transportbehälter 8 angeordnet. Zum Entleeren des Auffangbehälters 3 wird die Ver­ schlußklappe 6 in die offene Stellung 6a gebracht und dann der Segmentschieber 4 in die offene Stellung 4a gebracht. Das durch den Rost 1 fallende Material fällt in den Pufferbunker 9. Am unteren Ende des Pufferbun­ kers 9 ist ein gasdichter Schieber 11 als Verschlußvor­ richtung angeordnet, an den der Dosierbunker 10 ange­ schlossen ist. Der Dosierbunker 10 hat am unteren Ende einen gasdichten Schieber 12 als Verschlußvorrichtung.

An dem Schieber 12 ist ein gasdichter teleskopartiger Anschluß 13 für den Transportbehälter 14 angeordnet. Die Antriebe für die Verschlußvorrichtungen sind so miteinander verbunden, daß Fehlbedienungen verhin­ dert werden. Pufferbunker 9 und Auffangbehälter 3 sind durch ein Überlaufwehr 18 als Überlaufstelle miteinan­ der verbunden, so daß bei Störungen eines Transportsy­ stems der Drehrohrofenbetrieb nicht sofort unterbro­ chen werden muß.

In Fig. 2 ist zusätzlich im Ofenkopf 2 unterhalb des Rostes 1 ein mechanisch angetriebenes Sieb 19 ange­ ordnet, das eine gegenläufige Neigung zu dem Rost 1 hat. Der Antrieb 29 für das Sieb 19 ist außerhalb des Ofenkopfes 2 angeordnet. Die Tragkonstruktion für den Siebbelag wird durch Kühlwasser gekühlt, das über Lei­ tung 30 eingeleitet und über Leitung 31 abgeleitet wird. Das durch den Rost 1 fallende Material wird über die Schurre 32 dem Sieb 19 aufgegeben. Das grobe Material fällt als Produkt-Fraktion vom Sieb 19 in den Pufferbun­ ker 9. Das durch das Sieb fallende feinkörnige Material fällt in den zweiten Pufferbunker 20, der am unteren Ende einen gasdichten Schieber 21 als Verschlußvor­ richtung hat. An den Schieber 21 ist eine Verbindungs­ leitung 22 angeschlossen, die gasdicht in den Drehrohr­ kühler 23 führt. Der Schieber 21 kann ständig offen sein und nur für Reparaturarbeiten geschlossen werden. Zwischen dem Pufferbunker 9 und dem zweiten Puffer­ bunker 20 ist ein Überlaufwehr 18a angeordnet.

Der Rost 1 (Fig. 3 und 4) besteht aus Längsstäben 15, wobei jeder einen Wasserzulauf 25 und Wasserablauf 26 hat. Die Quer-Sprossen 16 sind unterhalb der Gleitebe­ nen 17 der Längsstäbe 15 an den Längsstäben 15 befe­ stigt. Die Quer-Sprossen 16 sind jeweils nur einseitig an einem Längsstab 15 befestigt, so daß keine Zwängungen durch thermische Ausdehnungen auftreten können.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß das getrennte, heiße Material unter völligem Luftabschluß in Transportbehälter ausgetragen werden kann, eine ge­ naue Dosierung des ausgetragenen Volumens erfolgt und damit eine Überfüllung von Transportbehältern mit Sicherheit vermieden wird. Außerdem kann bei einer Störung an einem Transportweg der andere Transport­ weg für den Austrag des gesamten Materials benutzt werden und damit eine sofortige Stillsetzung des Dreh­ rohrofens vermieden werden.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Abtrennen von Überkorn aus dem heißen Austragsmaterial eines Drehrohrofens bei der Direktreduktion von eisenoxidhaltigen Ma­ terialien zu Eisenschwamm, bestehend aus einem stationären Ofenkopf, der das Austragsende des Drehrohrofens gasdicht umfaßt, einer im Ofenkopf angeordneten siebartigen Trennvorrichtung, einer am Ofenkopf angeordneten Austragsvorrichtung für das Überkorn und einer Austragsvorrichtung für das durch die siebartige Trennvorrichtung ge­ hende Korn, dadurch gekennzeichnet, daß die siebartige Trennvorrichtung als starrer gekühlter Rost (1) ausgebildet und geneigt angeordnet ist, am Ofenkopf (2) ein Auffangbehälter (3) für das Über­ korn angeordnet ist, der Auffangbehälter (3) am Austragsende mit einem Verschlußschieber (4) ver­ sehen ist, der Auffangbehälter (3) von einem Au­ ßenbehälter (5) gasdicht umschlossen ist, der Au­ ßenbehälter (5) mit einer gasdichten Verschluß­ klappe (6) und einem gasdichten Anschluß (7) für einen Transportbehälter (8) ausgestattet ist, der Ofenkopf (2) unter dem Rost (1) als Pufferbunker (9) für das durchfallende Korn ausgebildet ist, an den Pufferbunker (9) ein Dosierbunker (10) mit ei­ ner gasdichten oberen Verschlußvorrichtung (11) angeschlossen ist, der Dosierbunker (10) an der Austragsseite mit einer gasdichten unteren Ver­ schlußvorrichtung (12) und einem gasdichten An­ schluß (13) für einen Transportbehälter (14) ausge­ stattet ist, und das Volumen des Dosierbunkers (10) kleiner ist als das Volumen des Transportbehälters (14).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verschlußschieber (4) am Auf­ fangbehälter (3) als Segmentschieber ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rost (1) unter einem Win­ kel von 25 bis 32° zur Horizontalen angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rost (1) aus ge­ kühlten Längsstäben (15) und Quer-Sprossen (16) unterhalb der Gleitebene (17) der Längsstäbe (15) besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Quer-Sprossen (16) einseitig an den Längsstäben (15) befestigt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Pufferbun­ ker (9) und Auffangbehälter (3) eine Überlaufstelle (18) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Rost (1) ein angetriebenes Sieb (19) mit gegenläufiger Nei­ gung zum Rost (1) angeordnet ist, das Grobkorn in den Pufferbunker (9) fällt, und zwischen dem Puf­ ferbunker (9) und dem Auffangbehälter (3) ein zweiter Pufferbunker (20) für das durch das Sieb (19) fallende Feinkorn angeordnet ist, der zweite Pufferbunker (20) mit einer gasdichten Verschluß­ vorrichtung (21) ausgestattet ist und mit einer Ver­ bindungsleitung (22) an einen Kühler (23) ange­ schlossen ist.