DE8024491U1 - DISCHARGE DEVICE FOR HOT IRON SPONGE FROM A DIRECT REDUCTION CHAMBER - Google Patents
DISCHARGE DEVICE FOR HOT IRON SPONGE FROM A DIRECT REDUCTION CHAMBERInfo
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Description
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80/0105 GM 5. Mai 1983 Beschreibung; Kr/ha80/0105 GM May 5, 1983 Description ; Kr / ha
Die Neuerung betrifft eine Austragsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.The innovation relates to a discharge device according to General term of the protection claim 1.
Eine Austragsvorrichtung dieser Art ist durch die DE-AS 12 38 941 bekanntgeworden. Wird der Eisenschwamm mit einer Temperatur, die etwa der Reduktionstemperatur entspricht also mit etwa 800° C ausgetragen (Heißaustrag), dann besteht die Gefahr, daß die heißen Eisenschwanmpartikel zusammenbacken und damit der Heißaustrag der Partikel gestört wird.A discharge device of this type has become known from DE-AS 12 38 941. Will the sponge iron discharged at a temperature that roughly corresponds to the reduction temperature, i.e. about 800 ° C (hot discharge), then there is the risk that the hot iron swan particles will stick together and thus the hot discharge of the particles is disturbed.
Aufgabe der Neuerung ist es, eine Austragsvorrichtung verfügbar zu machen, mit der bei diesen Temperaturen ein Zusammenbacken der Eisenschwammpartikel verhindert und bereits zusammengebackene Partikel wieder getrennt werden.·The task of the innovation is to make a discharge device available with which a Prevents caking of the sponge iron particles and particles that have already caked together are separated again.
Die Aufgabe wird bei einer Austragsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs gelöst.The object is achieved in a discharge device according to the preamble of claim 1 by the characterizing Features of the claim solved.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Neuerung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Advantageous refinements of the innovation are the subclaims refer to.
Die Neuerung wird durch ein Ausführungsbeispiel anhand von zwei Figuren näher erläutert. Es zeigenThe innovation is explained in more detail by means of an exemplary embodiment with the aid of two figures. Show it
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung mit Schneckenförderer für den Heißaustrag von Eisenschwamm aus einem Direktreduktionsschachtofen, 1 shows a schematic representation of a device with a screw conveyor for the hot discharge of sponge iron from a direct reduction shaft furnace,
Fig. 2 in einem Längsschnitt einen Schneckenförderer zum Heißaustrag dür Eisenschwammp· rtikel.2 shows, in a longitudinal section, a screw conveyor for hot discharge of sponge iron particles.
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III Il Il 1.1 · >III Il Il 1.1 · >
Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung zur direkten Erzeugung von flüssigem Roheisen aus stücklgern Eisenerz enthält einen EinSdhmelzvergaser 1 der in der DE-OS 28 43 303 beschriebenen Art. Oberhalb des Einschmelzvergasers ist ein in einer nicht dargestellten Stahlkonstruktion aufgehängter .Direktreduktionsschachtofen 2 angeordnet, der im Prinzip beispielsweise in der DE-OS 29 35 707 beschrieben ist. Dem Direktreduktionsschachtofen wird über einen gasdichten Doppelglockenver-Schluß 3 stückiges Eisenerz zugeführt, das in Form einer losen Schüttung im Schachtofen absinkt und mittels eines über einen mittleren Gaseinlaß 4 eingeblasenen heißen Reduktionsgases einer Temperatur zwischen 760 und 85O0C zu Eisenschwamm reduziert wird. Das verbrauchte Reduktionsgas verläßt den Schachtofen 2 über einen oberen Gasauslaß 5 und kann in bekannter Weise in den Reduktionsgaskreislauf zurückgeführt oder anderweitig ausgenutzt werden.The device shown schematically in Fig. 1 for the direct production of liquid pig iron from lumpy iron ore contains a EinSdhmelzvergaser 1 of the type described in DE-OS 28 43 303. Above the melter gasifier is a .Direktreduktionsschachtofen 2 suspended in a steel structure, not shown, arranged is described in principle, for example, in DE-OS 29 35 707. The direct reduction shaft furnace 3 is fed lumpy iron ore via a gastight double Glock receptacle-circuit, which falls in the form of a loose bed in the shaft furnace and is reduced to sponge iron by means of a blown-in through a central gas inlet 4 temperature reducing gas a temperature between 760 and 85O 0 C. The used reducing gas leaves the shaft furnace 2 via an upper gas outlet 5 and can be returned to the reducing gas circuit in a known manner or used in some other way.
Der durch Reduktion des stückigen Eisenerzes erhaltene heiße Eisenschwamm wird mit einer Temperatur von etwa 750° bis 8000C unten aus dem Direktreduktionsschachtofen 2 ausgetragen und kontinuierlich von oben in den Einschmelzvergaser chargiert. Im Einschmelzvergaser wird aus über Öffnungen 6 eingebrachter Kohle und durch zwölf radial angeordnete Düsen 7 eingeblasenem sauerstoffhaltigem Gas, insbesondere Sauerstoff und Luft, ein Kohiefließbett 8 gebildet, in dem auch größere Eisenschwammpartikel merklieh abgebremst und bis zum Eintritt in eine Hochtemperaturzone im unteren Abschnitt des Kohlefließbettes um einenThe obtained by reduction of the lumpy iron ore hot sponge iron is discharged at a temperature of about 750 ° to 800 0 C down from the direct-reduction shaft furnace 2 and continuously charged into the melter gasifier from above. In the melter gasifier, a coal fluidized bed 8 is formed from coal introduced through openings 6 and oxygen-containing gas, in particular oxygen and air, blown in through twelve radially arranged nozzles 7, in which even larger sponge iron particles are slowed down considerably and until they enter a high-temperature zone in the lower section of the coal fluidized bed a
wesentlichen Betrag in ihrer Temperatur erhöht und schließlich aufgeschmolzen werden.significantly increased in their temperature and finally melted.
((■Ill It litt((■ Ill it suffered
Oberhalb des Kohlefließbettes 8 schließt sich ein Beruhigungsraum an, in den radiale Düsen 9 münden/ durch die zur Kühlung des im Einschmelzvergaser erzeugten heißen Reduktionsgases Wasserdampf, Kohlenwasserstoffe oder ein beispielsweise auf 50 C herabgekühltes Reduktionsgas eingeblasen werden. Das im Einschmelzvergaser erzeugte Reduktionsgas verläßt den Einschmelzvergaser oberhalb des Beruhigungsraumes durch zwei Gasauslässe 10 mit einer Temperatur zwischen 1200 und 14000C und einem Druck von etwa 2 bar.Above the fluidized coal bed 8 there is a calming space, into which radial nozzles 9 open / through which steam, hydrocarbons or a reducing gas cooled down to 50 ° C., for example, are blown in to cool the hot reducing gas generated in the melter gasifier. The reducing gas generated in the melter gasifier departing from the melter gasifier above the killing space by two gas outlets 10 having a temperature 1200-1400 0 C and a pressure of about 2 bar.
Es gelangt dann zu einer Mischstelle 11, in der es mit *
Kühlgas ausreichend niedriger Temperatur auf die für die Direktreduktion notwendige Temperatur, in der Regel von
760 bis 8500C, gebracht wird. Die Mischstelle ist strömungstechnisch
so ausgebildet, daß ein Teil der kinetischen Energie des Kühlgases nach Durchmischung mit dem heißen vom
Einschmelzvergaser gelieferten Reduktionsgas als Druck
wiedergewonnen wird und damit der Druckverlust im Heißgasweg möglichst gering gehalten wird. Von der MischstelleIt then arrives at a mixing point 11, in which it is brought to the temperature necessary for the direct reduction with cooling gas at a sufficiently low temperature, usually from
760 to 850 0 C, is brought. The mixing point is fluidically designed so that part of the kinetic energy of the cooling gas after mixing with the hot from
Melter gasifier supplied reducing gas as pressure
is recovered and thus the pressure loss in the hot gas path is kept as low as possible. From the mixing point
gelangt das Gas zu einem Zyklonabscheider 12, in dem der mit dem Gasstrom mitgerissene Koksstaub und Asche weitgehend abgeschieden werden. Sodann wird der auf die vorgeschriebene Prozesstemperatur abgekühlte und gereinigte Heißgasstrom geteilt, und zwar werden etwa 60 Vol.-% hiervon als erster Teilgasstrom 13 durch den Gaseinlaß 4 in die Ithe gas reaches a cyclone separator 12, in which the Coke dust and ash entrained in the gas stream are largely separated out. Then the one on the prescribed Process temperature cooled and cleaned hot gas stream is divided, namely about 60 vol .-% of it as the first partial gas stream 13 through the gas inlet 4 into the I.
Reduktionszone des Direktredukt.ionsSchachtofens 2 eingeblasen, während der andere Teil zur Kühlgasgewinnung einem Einspritzkühler 14 und dann einem Waschturm 15 zugeführt wird. Das hier austretende Kühlgas wird durch einen Kompressor 16 komprimiert und mit einer Temperatur von etwa 500C zur Temperaturregelung des aus dem EinschmelzvergaserThe reduction zone of the Direktredukt.ionsschachtofens 2 is blown in, while the other part is fed to an injection cooler 14 and then to a washing tower 15 to obtain cooling gas. The exiting here refrigerant gas is compressed by a compressor 16 and having a temperature of about 50 0 C for temperature control of the gasifier from the
β austretenden heißen Reduktionsgases der Mischstelle 11, "β hot reducing gas exiting the mixing point 11, "
Temperaturregelung des Reduktionsgases im Einschmelzvesrgasef den Düsen 9 und ferner/ wie später beschrieben/ einer Ringleitung 22 zugeführt«Temperature control of the reducing gas in the melting gas the nozzles 9 and further / as described later / fed to a ring line 22 «
Für den Heißaustrag der Eisenschwanunpartikel aus dem Direktreduktionsschachtofen 2 sind symmetrisch zur Mittelachse des Ofens radial sechs Schneckenförderer 17 angeordnet, die als Paddelschftecken ausgebildet und einseitig gelagert sind. Die Austrittsöffnung 18 jedes SchneckenfÖrderers steht mit einer Verbindungsieitung in Form eines Fallrohres 19 in Verbindung, die durch die Decke des Einschmelzvergasers 1 in den Beruhigungsraum dieses Vergasers mündet. Es sind demnach im vorliegenden Fall auch sechs axialsymmetrisch angeordnete Fallrohre vorgesehen. Möglichst nahe am Eintritt in den Einschmelzvergaser mündet in jedes Fallrohr eine Düse 21 aus einer Ringleitung 22, der vom Kompressor 16 ein als dritter Teilgasstrom 23 bezeichneter Strom des auf 500C abgekühlten und gereinigten vom Einschme.lzvergaser gelieferten Reduktionsgases zugeführt wird*For the hot discharge of the iron swan particles from the direct reduction shaft furnace 2, six screw conveyors 17 are arranged radially symmetrically to the central axis of the furnace, which are designed as paddle corners and are mounted on one side. The outlet opening 18 of each screw conveyor is connected to a connecting line in the form of a downpipe 19, which opens through the ceiling of the melter gasifier 1 into the calming chamber of this gasifier. In the present case, there are therefore also six axially symmetrically arranged downpipes. As close as possible flows at the inlet to the melter gasifier in each downcomer a nozzle 21 made of a ring line 22, which is a referred to as a third partial gas stream 23 flow is cooled to 50 0 C and purified supplied from Einschme.lzvergaser supplied reducing gas from the compressor 16 of the *
. Während bei bekannten Verfahren und Anlagen durch aufwendige Maßnahmen verhindert wird, daß das ungereinigte und zu heiße Reduktionsgas ohne Aufbereitung in den Direktreduktionsschachtofen gelangen kann, wird bei dem vorliegenden Verfahren ein begrenzter Gasstrom unmittelbar vom Einschmelzvergaser über die Austragvorrichtung 17 für den heißen Eisenschwamm im Gegenstrom zu diesem zugelassen. Der gesamte, direkt aus dem Einschmelzvergaser in die Fallrohre strömende Gasstrom aus ungereinigtem Reduktionsgas ist als zweiter Teilgasstrom 24 bezeichnet. Die Temperatur des in die Fallrohre 19 einströmenden zweiten Teilgasstromes 24 wird mittels des über die Düsen 21 in geregelter Menge eingeleiteten Kühlgases auf eine Temperatur zwisehen 760 und 8500C abgekühlt, bevor die Gasströme über die. While in known methods and systems it is prevented by complex measures that the unpurified and excessively hot reducing gas can get into the direct reduction shaft furnace without preparation, in the present method a limited gas flow is directly from the melter gasifier via the discharge device 17 for the hot sponge iron in countercurrent to this authorized. The entire gas stream of unpurified reducing gas flowing directly from the melter gasifier into the downpipes is referred to as the second partial gas stream 24. The temperature of the air flowing into the downcomers 19 second partial gas stream 24 is cooled zwisehen 760 and 850 0 C by means of the introduced at a controlled rate through the nozzles 21 the cooling gas to a temperature before the gas flows over the
Schneckenförderer 17 in den Reduktionsschachtofen gelangen. Das Kühlgas wird 30 zugeführt/ daß eine besonders gute Verwirbelung mit dem aufsteigenden Rohgas eintritt. Der beim Eintritt in den Schneckenförderer 17 im aufstei-'jenden Gasstrom enthaltene Staub setzt sich im wesentlichen im Bereich des Schneckenförderers ab und wird sukzessive zusammen mit den Eisenschwammpartikeln v/ieder in das betreffende Fallrohr und in den Einschmelzvergäser zurück befördert.Get screw conveyor 17 into the reduction shaft furnace. The cooling gas is supplied / that one special good turbulence occurs with the rising crude gas. When entering the screw conveyor 17 in the Aufstei-'jenden Dust contained in the gas flow is essentially deposited in the area of the screw conveyor and is successively returned to the sponge iron particles relevant downpipe and transported back into the melter gasifier.
1010
Wesentlich ist eine Begrenzung des zweiten Teilgasstromes 24, d.h. also der über die sechs Fallrohre 19 unmittelbar vom Einschmelzvergaser nach oben strömenden Rohgasmenge auf einen Anteil von maximal 30 Vol.-% der gesamten in den Direktreduktionsschachtofen eingeleiteten Reduktionsgasmenge. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, daß der Strömungswiderstand für den zweiten Teilgasstrom 24 im Strömungsweg bis zur Reduktionszone im Direktreduktionsschachtofen, d.h. also bis zur Ebene des Gaseinlasses 4, größer ist als der Strömungswiderstand für den ersten Teilgasstrom 13 im Strömungsweg vom Gasauslaß 10 bis zum Gaseinlaß 4. Dieser Forderung kommt die Ausbildung der Austragvorrichtung 17 als Schneckenförderer, deren Förderteil als Paddelschnecke ausgebildet ist, entgegen. Im übrigen werden der Strömungswiderstand und damit die Druckverluste im Strömungsweg des ersten Teilgasstromes 13 bewußt klein gehalten.It is essential to limit the second partial gas flow 24, i.e. that via the six downpipes 19 directly from the Melting gasifier upwardly flowing raw gas amount to a proportion of a maximum of 30 vol .-% of the total in the Direct reduction shaft furnace introduced reducing gas amount. For this purpose it is necessary that the flow resistance for the second partial gas stream 24 in the flow path up to the reduction zone in the direct reduction shaft furnace, i.e. that is, up to the level of the gas inlet 4, is greater than the flow resistance for the first partial gas flow 13 in the flow path from the gas outlet 10 to the gas inlet 4. This requirement comes from the design of the discharge device 17 as Screw conveyors, the conveying part of which is designed as a paddle screw, oppose. Otherwise, the flow resistance and thus the pressure losses in the flow path of the first partial gas flow 13 are deliberately kept small.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorrichtung wird ein unmittelbarer kontinuierlicher Transport der heißen Eisenschwammpartikel aus dem Direktreduktionsschachtofen 2 in den Einschmelzvergaser 1 ermöglicht, ohne daß Schleusen oder andere aufwendige Einrichtungen zur Abdichtung gegenüber dem heißen Reduktionsgas erforderlich sind, die bei der hohen Temperatur und der The inventive design of the device enables a direct continuous transport of the hot sponge iron particles from the direct reduction shaft furnace 2 into the melter gasifier 1 without locks or other expensive devices for sealing against the hot reducing gas are required, which at the high temperature and the
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Art des zu fördernden Materials nur unter Schwierigkeiten mit der erforderlichen Betriebssicherheit realisierbar
sind.The type of material to be conveyed can only be implemented with difficulty with the required operational reliability
are.
In Fig. 2 ist teilweise im Längsschnitt einer der sechsIn Fig. 2 is partially in longitudinal section one of the six
Schneckenförderer 17 dargestellt. Der Schneckenförderer ist
an einem mit dem Mantel des Direktreduktionsschachtofens
verschweißten Stutzen 31 angeflanscht. Im Stutzen 31 befindet
sich an der Austrittsseite 18 des Förderers ein Austrittsstutzen 32 zum Anflanschen eines Fallrohres 19 (siehe auch
Fig. 1). Als Verschleißschutz für das Mauerwerk umhüllt
den Förderteil ein Hüllrohr 33, das ebenfalls am Stutzen 31 angeflanscht ist.Screw conveyor 17 is shown. The screw conveyor is on one with the jacket of the direct reduction shaft furnace
welded connector 31 flanged. In the connection piece 31 there is an outlet connection piece 32 on the outlet side 18 of the conveyor for flanging on a downpipe 19 (see also FIG. 1). Wrapped as wear protection for the masonry
the conveying part is a cladding tube 33, which is also flanged to the connecting piece 31.
Der Schneckenförderer 17 enthält einen in den Ofen hineinragenden Förderteil 36 sowie einen am Stutzen 31 angeflanschten aus dem Ofen herausragenden Lagerteil 34 und einen Antriebsteil 44.The screw conveyor 17 contains a conveyor part 36 protruding into the furnace and one that is flanged to the connector 31 bearing part 34 protruding from the furnace and a drive part 44.
Der Förderteil 36 hat die Form eines durch Paddeln 37 gebildeten unterbrochenen Schneckengangs, wobei sich die gestrichelt eingezeichnete Umhüllende 38 der Paddelschnecke zum freien Ende der Welle 35 hin konisch verjüngt. Dieses freie Ende reicht bis nahezu in die Mitte des Schachtofens undThe conveying part 36 has the shape of an interrupted screw flight formed by paddles 37, the broken lines Drawn envelope 38 of the paddle worm tapers conically towards the free end of the shaft 35. This free one The end extends almost to the middle of the shaft furnace and
gewährleistet durch die konische Verjüngung der Umhüllenden eine gleichmäßige Entnahme des Schüttgutes aus der Schüttsäule. The conical tapering of the envelope ensures that the bulk material is evenly removed from the bulk column.
Die Welle 35 ist wassergekühlt und für diesen Zweck hohl
ausgebildet mit einem Innenrohr 39, das kurz vor dem freien Ende der Welle 35 endet und in das das Kühlwasser eingeführt
wird/ welches sodann am freien Ende umgeleitet wird und im Ringspalt zwischen dem zentralen Rohr 39 und der Innenwand
der Welle 35 zurückströmt.The shaft 35 is water cooled and hollow for this purpose
formed with an inner tube 39, which ends shortly before the free end of the shaft 35 and into which the cooling water is introduced / which is then diverted at the free end and flows back in the annular gap between the central tube 39 and the inner wall of the shaft 35.
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Der Antrieb 44 ist wie folgt aufgebaut.The drive 44 is constructed as follows.
Zum Drehen der Welle 35 dient ein Klinkenschaltwerk mit einem Rad 40, in dessen Zähne eine Klinke 41 eingreift/ die drehbar an einem Hebel 42 befestigt ist, der wiederum drehbar auf der Welle 35 sitzt und mittels eines hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Kolben 43 um eine vorgegebene Winkelbewegung hin und her geschwenkt werden kann. Hierbei wird durch die Klinke 41 das Rad 40 jeweils um einen der Zahnteilung oder einem Vielfachen der Zahnteilung entsprechenden Betrag weitergedreht.A ratchet mechanism with a wheel 40, in the teeth of which a pawl 41 engages, is used to rotate the shaft 35 is rotatably attached to a lever 42, which in turn is rotatably seated on the shaft 35 and by means of a hydraulic or pneumatically actuated piston 43 can be pivoted back and forth by a predetermined angular movement. Here by means of the pawl 41, the wheel 40 is adjusted by one of the tooth pitch or a multiple of the tooth pitch Amount turned further.
Bei größeren Durchmessern des DirektreduktionsSchachtofens kann es erforderlich sein, die Welle des Schneckenförderers durch den Ofen zu führen und beidseitig in der Wand des Ofengefäßes zu lagern. In diesem Fall ist es zweckmäßig, die Schneckengänge vom Zentrum aus gegenläufig, d. h. zum Umfang fördernd, anzuordnen.For larger diameters of the direct reduction shaft furnace it may be necessary to guide the shaft of the screw conveyor through the furnace and on both sides in the wall of the furnace vessel to store. In this case it is advisable for the worm threads to rotate in opposite directions from the center, i. H. to the Scope promoting to order.
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Claims (4)
Voest Alpine AGKorf-Stahl AG and
Voest Alpine AG
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19808024491 DE8024491U1 (en) | 1980-09-12 | 1980-09-12 | DISCHARGE DEVICE FOR HOT IRON SPONGE FROM A DIRECT REDUCTION CHAMBER |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19808024491 DE8024491U1 (en) | 1980-09-12 | 1980-09-12 | DISCHARGE DEVICE FOR HOT IRON SPONGE FROM A DIRECT REDUCTION CHAMBER |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE8024491U1 true DE8024491U1 (en) | 1983-08-11 |
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ID=6718838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19808024491 Expired DE8024491U1 (en) | 1980-09-12 | 1980-09-12 | DISCHARGE DEVICE FOR HOT IRON SPONGE FROM A DIRECT REDUCTION CHAMBER |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE8024491U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5480070A (en) * | 1992-07-07 | 1996-01-02 | Deutsche Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh | Conveying arrangement for the dosed conveyance of bulk material |
-
1980
- 1980-09-12 DE DE19808024491 patent/DE8024491U1/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5480070A (en) * | 1992-07-07 | 1996-01-02 | Deutsche Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh | Conveying arrangement for the dosed conveyance of bulk material |
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