EP0516613A1 - Anlage mit einem Schacht, insbesondere Reduktionsschachtofen - Google Patents

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EP0516613A1
EP0516613A1 EP92890127A EP92890127A EP0516613A1 EP 0516613 A1 EP0516613 A1 EP 0516613A1 EP 92890127 A EP92890127 A EP 92890127A EP 92890127 A EP92890127 A EP 92890127A EP 0516613 A1 EP0516613 A1 EP 0516613A1
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EP
European Patent Office
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shaft
bulk material
temperature measuring
cross
section
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EP92890127A
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English (en)
French (fr)
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EP0516613B1 (de
Inventor
Leopold Werner Dr. Dipl.-Ing Kepplinger
Wilhelm Schiffer
Wilhelm Stastny
Bernhard Rinner
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Deutsche Voest Alpine Industrieanlagenbau GmbH
Original Assignee
Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH
Deutsche Voest Alpine Industrieanlagenbau GmbH
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/02—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in shaft furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00—Blast furnaces
    • C21B7/18—Bell-and-hopper arrangements
    • C21B7/20—Bell-and-hopper arrangements with appliances for distributing the burden

Definitions

  • the invention relates to a system, in particular a reduction shaft furnace for the direct reduction of metallic ores, with a shaft which has a gas extraction system at its upper end region, a loading device for the continuous loading of bulk material and a temperature measuring device for measuring the temperature of the gas emerging from the bulk material at a plurality of over has the free cross section of the shaft arranged distributed locations.
  • the loading device is formed by a plurality of tubes rigidly arranged with respect to the shaft, through which the bulk material enters the shaft to form a plurality of bulk material cones, the respective tips of which are always at the same height at the mouth of the associated tube.
  • the continuous feeding of the bulk material offers the advantage of constant temperature in the upper end area of the shaft, which is not the case when the bulk material is introduced discontinuously, for example in a blast furnace with a charging device designed as a rotary chute, because it is batch-wise and generally cold bulk material, there is a sudden drop in gas temperature.
  • a disadvantage of the known continuous feeding device is that the fine-grain portion of the bulk material of the bulk material is segregated on the bulk material cone, since the coarse-grain portion rolls further on the surface of the bulk material cone than the finely divided bulk material. This leads to a uneven gasification of the bulk material and in the case of direct reduction of iron ore to an unequal degree of reduction, which is further reinforced by the fact that the gases have a higher temperature at points of a higher gasification rate.
  • V-fill (known from DE-A 31 41 280)
  • M-fill (known from DE-A 38 34 969) or A-fill
  • the coarser particles run to the edge, the finer ones remain more in the middle.
  • the gas flow is again pushed to the edge, because firstly the specific resistance of a coarse-grained bed is lower and secondly the path to the bed surface is shorter.
  • a disadvantage here is the relatively complicated loading device, especially for a shaft with high gas temperatures. It is also disadvantageous that the temperature measuring device is moved with the conveyor belt over the cross section of the shaft, so that only the temperature at one point, namely at the discharge point of the load, can be determined. As a result, it is not possible to determine and correct deviations in the temperature distribution over the entire shaft cross section.
  • the invention aims at avoiding these disadvantages and difficulties and has as its object to create a system of the type described in the introduction which provides for uniform treatment of the bulk material, i.e. ensures a uniform gas flow over the entire cross-section of the shaft with little design effort and has high operational reliability.
  • This object is achieved in that several temperature measuring devices are provided in a cross-sectional plane in the upper end region of the shaft and that the charging device for forming at least one bulk material cone lying in the shaft has a plurality of tubular mouth pieces which are adjustable in the radial direction with respect to the shaft cross section.
  • the feeding device preferably has at least one tubular mouthpiece, which can be displaced in height by means of an actuating device, for forming at least one bulk material cone lying in the shaft.
  • the loading device has a plurality of tubular mouthpieces, which can be optionally shut off by means of an actuating device, for forming at least one bulk material cone lying in the shaft.
  • the tubular mouthpiece is preferably designed as a tubular telescope.
  • the tubular mouthpiece is designed as a pivotable extension of a stationary feed pipe.
  • the arrangement of the mouthpieces is expediently such that they are arranged radially symmetrically with respect to the shaft cross-section, a tubular mouthpiece advantageously being arranged centrally with respect to the shaft cross-section.
  • a further preferred embodiment is characterized in that radially directed tubular feed pipes extend from the central feed pipe with respect to the shaft cross-section, and in the interior of the central feed pipe one optionally one or more of the radially outer mouth pieces arranged on the feed pipes or the central mouth piece closing and with an actuator adjustable slider is provided.
  • the temperature measuring devices are expediently arranged on the shaft interior in its supports spanning the area having the loading device.
  • the supports of steel tubes are advantageously formed and the temperature measuring devices and the measuring lines leading to the temperature measuring devices are arranged inside the steel tubes.
  • the temperature measuring devices are advantageously arranged between the mouthpieces.
  • the temperature measuring devices with a Computing and control unit coupled, which in turn is coupled to the actuating device for displacing at least one of the mouthpieces or for adjusting the slide between the central mouthpiece and the radially outer mouthpieces.
  • FIG. 1 shows the upper part of a shaft of a direct reduction shaft furnace for the direct reduction of iron ore in longitudinal section
  • FIG. 2 shows a section according to line II-II of FIG. 1 according to a first embodiment represent.
  • 3 4 and 5 each show further embodiments in a representation analogous to FIG. 1.
  • 1 designates an upper part of a refractory-lined, essentially cylindrical shaft 2 of a direct reduction shaft furnace, in which lumpy bulk material, namely iron ore 3, continuously charged from above is reduced by means of the reducing gas flowing through the shaft 2 from bottom to top.
  • the reduction gas is introduced in this reduction process in a conventional manner through feed lines arranged at the lower third of the height of the shaft 2 on its casing 4.
  • the loading of the shaft with the iron-containing bulk material 3 takes place via a loading device 5 which, according to the embodiment shown in FIG. 1, has a collecting container 6 arranged centrally to the shaft 2 and lying above the shaft 2. From the collecting container 6, which is fed continuously or discontinuously from above through a central opening 7, six feed pipes 9 are arranged which are evenly distributed around the longitudinal axis 8 of the shaft and which open through the ceiling 10 of the shaft 2 into the interior 11 thereof.
  • tubular mouth pieces 13 are articulated, the articulation being such that the mouth pieces 13 can be pivoted in the radial direction as seen from the longitudinal axis 8 of the shaft 2.
  • the upper end 14 of each essentially straight and cylindrical mouthpiece 13 is funnel-shaped to protrude in each of the pivot positions of the mouthpieces 13 over the lower end 12 of the associated feed pipe 9, so that all of the bulk material 3 sinking through the feed pipes 9 by the subordinate ones Mouthpieces 13 flows and forms a bulk material cone 16 adjoining the lower opening 15, which is also of an enlarged design.
  • a gas discharge opening 24 is provided on the side of the mouths of the feed pipes 9.
  • thermocouples 25 are provided in a cross-sectional plane Q of the shaft 2, which are preferably designed as thermocouples. These thermocouples 25 are arranged in the interior of steel tubes 26 which extend radially across the cross section of the shaft 2 and in which the electrical connecting lines 27 are also guided. The steel tubes 26 protrude through the jacket 4 of the shaft 2 to the outside.
  • the electrical connecting lines 27, which are led to the outside via the steel pipes 26, are connected to a computing and control unit, not shown, which in turn is coupled to the actuating cylinder 18 for adjusting the position of the mouth pieces 13 in the manner described below.
  • the bulk material In the case of a stationary pouring of the bulk material 3 in the interior 11 of the shaft 2, the bulk material is segregated since the bulk of the bulk material 3 on the bulk material cone 16 rolls further outwards. As a result, the finer bulk material 3 collects in the center of the bulk material cone, i.e. where the bulk material cone 16 has its greatest height and thus the longest gas passage path, so that, in addition to the longest gas passage path, a gas permeability which is lower than the edge zones of a bulk material cone 16 occurs. This causes an uneven gasification and thus an uneven degree of reduction of the ore.
  • the gas emerging from the bulk material 3 has a higher temperature, so that on the basis of the temperature values measured in a cross-sectional plane Q, the duration of the treatment can be concluded from the gas flowing through the bulk material below the temperature measuring device 25.
  • the introduction of the bulk material 3 is changed such that the position of the bulk material cone 16 is displaced, in accordance with the embodiment shown in FIGS.
  • the charging device 5 has both a central charging pipe 9 'and this radially at a certain distance charging pipes 9. All loading pipes 9, 9 'are each provided with a telescopic over the loading pipe 9, 9' sliding and fixable in different sliding positions mouthpiece 13 ', which makes it possible to bring the outlet openings 15 of the loading device 5 to different heights.
  • FIG. 4 also enables a V-bed and an A-bed to be varied, the representation being analogous to that of FIG. 3.
  • a slide 28 which can be displaced in the vertical direction in different positions and can be fixed in these positions and is designed as a cylinder and which, in the raised position, has the radially outer mouth pieces 13 ⁇ which are formed in one piece with the charging pipes 9, 9 ⁇ , closes and, in the lowered position, blocks the centrally arranged mouthpiece 13 ⁇ with the aid of a conical insert 29 arranged centrally in the interior thereof.
  • the pivotability of the mouthpieces 13 is given so far that a pure A-bed can be achieved if the mouthpieces 13 inwards to Longitudinal axis 8 of the shaft 2 are pivoted.

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Abstract

Bei einer Anlage mit einem Schacht (2), der in seinem oberen Endbereich eine Gasabsaugung (bei 24) und eine Beschickungseinrichtung (5) zum kontinuierlichen Beschicken von schüttgut (3) aufweist, ist eine Temperaturmeßeinrichtung (25) zum Messen der Temperatur des aus dem schüttgut (3) austretenden Gases vorgesehen. Um eine gleichmäßige Behandlung des Schüttgutes (3), d.h. eine gleichmäßige Durchgasung desselben über den gesamten querschnitt des Schachtes (2) bei geringem konstruktivem Aufwand sicherzustellen, sind im oberen Endbereich des Schachtes (2) in einer querschnittsebene (Q) verteilt mehrere Temperaturmeßeinrichtungen (25) vorgesehen und weist die Beschickungseinrichtung (5) zur Bildung mindestens eines im Schacht (2) liegenden Schüttgutkegels (16) mehrere rohrförmige Mündungsstücke (13) auf, die in bezug auf den Schachtquerschnitt in radialer Richtung verstellbar sind (Fig. 1). <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anlage, insbesondere Reduktionsschachtofen zur Direktreduktion metallischer Erze, mit einem Schacht, der an seinem oberen Endbereich eine Gasabsaugung, eine Beschickungseinrichtung zum kontinuierlichen Beschicken von Schüttgut sowie eine Temperaturmeßeinrichtung zum Messen der Temperatur des aus dem Schüttgut austretenden Gases an einer Mehrzahl von über den freien Querschnitt des Schachtes verteilt angeordneten Stellen aufweist.
  • Es ist aus der DE-A 31 41 280 und der DE-A 38 34 969 bekannt, das Schüttgut über eine im oberen Endteil des Schachtes angeordnete Beschickungseinrichtung dem Schacht zuzuführen. Die Beschickungseinrichtung ist von einer Mehrzahl von gegenüber dem Schacht starr angeordneten Rohren gebildet, über die das Schüttgut unter Bildung einer Mehrzahl von Schüttgutkegeln, deren jeweilige Spitze stets in gleicher Höhe bei der Mündung des zugehörigen Rohres liegt, in den Schacht gelangt. Die kontinuierliche Zuführung des Schüttgutes bietet den Vorteil der Temperaturkonstanz im oberen Endbereich des Schachtes, die bei einer diskontinuierlichen Einbringung des Schüttgutes, wie zum Beispiel bei einem Hochofen mit einer als Drehschurre ausgebildeten Beschickungseinrichtung, nicht gegeben ist, da durch das chargenweise und in der Regel kalt eingebrachte Schüttgut ein plötzlicher Abfall der Gastemperatur erfolgt.
  • Nachteilig ist jedoch bei den bekannten kontinuierlichen Beschickungseinrichtung, daß es am Schüttgutkegel zu einer Entmischung des Feinkorn- vom Grobkornanteil des Schüttgutes kommt, da der Grobkornanteil an der Oberfläche des Schüttgutkegels weiter abrollt als das feinteilige Schüttgut. Hierdurch kommt es zu einer ungleichen Durchgasung des Schüttgutes und im Falle einer Direktreduktion von Eisenerz zu einem ungleichen Reduktionsgrad, der noch dadurch verstärkt wird, daß an Stellen einer höheren Durchgasungsgeschwindigkeit die Gase eine höhere Temperatur aufweisen.
  • Bei einer sogenannten V-Schüttung (bekannt aus der DE-A 31 41 280) gelangen - bedingt durch die Entmischung - die gröberen Partikel des Einsatzgutes in die Mitte, die feineren bleiben am Rand. Hiedurch wird der Gasstrom sehr stark zur Mitte gedrängt. Bei einer sogenannten M-Schüttung (bekannt aus der DE-A 38 34 969) bzw. A-Schüttung laufen die gröberen Partikel zum Rand, die feineren bleiben mehr in der Mitte. Dabei wird wiederum der Gasstrom mehr zum Rand gedrängt, da erstens der spezifische Widerstand einer Grobkornschüttung geringer ist und zweitens der Weg zur Schüttungsoberfläche kürzer ist.
  • Bei der Reduktion von Stückerz ist eine gleichmäßige Durchgasung und Erwärmung im Schachtoberteil besonders wichtig, weil der Temperaturbereich des Niedrigtemperaturkornzerfalles (bis 750°) möglichst rasch durchschritten werden soll. Schlecht durchgaste Zönen werden langsamer erwärmt, woraus sich ein stärkerer Kornzerfall ergibt, was wiederum wegen des geringeren Lückenvolumens zu einem größeren Druckverlust und damit zu einer noch schlechteren Durchgasung führt. Insbesondere bei staubhaltigen Gasen kann die Erzschüttung als Festbettfilter dienen und damit die Durchgasung der Randpartien behindern.
  • Aus der DE-B- 1 151 822 ist eine Anlage der eingangs beschriebenen Art bekannt, bei der das Schüttgut mit Hilfe einer als Förderband ausgebildeten Beschickungsvorrichtung mit gleichbleibender Zuführungsgeschwindigkeit in das Innere des Schachtes gefördert wird, wobei die Beschickungsvorrichtung einen horizontal beweglichen Wagen aufweist, sodaß das Beschickungsgut an verschiedenen Stellen des Schachtquerschnittes einbringbar ist. Mittels eines Thermoelementes, welches an dem Wagen etwa an der Stelle angeordnet ist, an der das Beschickungsgut abgeworfen wird, lassen sich die Gastemperaturen messen und in Abhängigkeit derselben kann die Vorschubgeschwindigkeit der Beschickungsvorrichtung derart geregelt werden, daß über Stellen von verhältnismäßig hoher Durchlässigkeit die Materialabgabe gesteigert und über Stellen von verhältnismäßig niedriger Durchlässigkeit die Materialabgabe vermindert wird.
  • Nachteilig ist hierbei die relativ komplizierte Beschickungsvorrichtung, insbesondere für einen Schacht mit hohen Gastemperaturen. Weiters ist nachteilig, daß die Temperaturmeßeinrichtung mit dem Förderband über den Querschnitt des Schachtes verfahren wird, sodaß immer nur die Temperatur an einer Stelle, nämlich an der Abwurfstelle des Beschickungsgutes, festgestellt werden kann. Hierdurch ist es nicht möglich, Abweichungen in der Temperaturverteilung über den gesamten Schachtquerschnitt festzustellen und zu korrigieren.
  • Aus der EP-A- 0 261 432 ist es bei einem Durchgasungsschacht bekannt, mit Hilfe einer Temperaturmessung die Schüttguteinbringung in den Schacht zu steuern. Dies erfolgt jedoch nicht kontinuierlich, sondern durch diskontinuierliches Chargieren, was gemäß der EP-A- 0 261 432 unbedingt erforderlich ist, da im achsnahen Teil des Schachtinnenraumes Schüttgut mit einer anderen Zusammensetzung chargiert werden soll als im radial anschließenden äußeren Bereich des Schachtinnenraumes. Hier besteht zudem die Gefahr der Beschädigung der Temperaturmeßeinrichtung durch beim Chargiervorgang herabfallendes Chargiergut, da die Temperaturmeßeinrichtung unterhalb der Chargiereinrichtung angeordnet ist.
  • Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, eine Anlage der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welche eine gleichmäßige Behandlung des Schüttgutes, d.h. eine gleichmäßige Durchgasung desselben über den gesamten Querschnitt des Schachtes bei geringem konstruktivem Aufwand sicherstellt und eine hohe Betriebssicherheit aufweist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im oberen Endbereich des Schachtes in einer Querschnittsebene verteilt mehrere Temperaturmeßeinrichtungen vorgesehen sind und daß die Beschickungseinrichtung zur Bildung mindestens eines im Schacht liegenden Schüttgutkegels mehrere rohrförmige Mündungsstücke aufweist, die in bezug auf den Schachtquerschnitt in radialer Richtung verstellbar sind.
  • Vorzugsweise weist die Beschickungseinrichtung zur Bildung mindestens eines im Schacht liegenden Schüttgutkegels mindestens ein rohrförmiges Mündungsstück, das höhenmäßig mittels einer Betätigungseinrichtung versetzbar ist, auf.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist die Beschickungseinrichtung zur Bildung mindestens eines im Schacht liegenden Schüttgutkegels eine Mehrzahl von rohrförmigen, mittels einer Betätigungseinrichtung wahlweise absperrbaren Mündungsstücken auf.
  • Vorzugsweise ist das rohrförmige Mündungsstück als Rohrteleskop ausgebildet.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das rohrförmige Mündungsstück als schwenkbare Verlängerung eines ortsfesten Beschickungsrohres ausgebildet.
  • Die Anordnung der Mündungsstücke ist zweckmäßig so getroffen, daß sie in bezug auf den Schachtquerschnitt radial symmetrisch angeordnet sind, wobei vorteilhaft ein rohrförmiges Mündungsstück in bezug auf den Schachtquerschnitt zentrisch angeordnet ist.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß von dem zentrischen Beschickungsrohr in bezug auf den Schachtquerschnitt radial gerichtete rohrförmige Beschickungsrohre ausgehen und im Inneren des zentrischen Beschickungsrohres ein wahlweise eines oder mehrere der radial äußeren, an den Beschickungsrohren angeordneten Mündungsstücke oder das zentrische Mündungsstück verschließender und mit einer Betätigungseinrichtung verstellbarer Schieber vorgesehen ist.
  • Die Temperaturmeßeinrichtungen sind zweckmäßig an den Schachtinnenraum in seinem die Beschickungseinrichtung aufweisenden Bereich überspannenden Trägern angeordnet.
  • Vorteilhaft sind die Träger von Stahlrohren gebildet und die Temperaturmeßeinrichtungen sowie die zu den Temperaturmeßeinrichtungen führenden Meßleitungen im Inneren der Stahlrohre angeordnet.
  • Um die Temperatur der aus dem Schüttgut austretenden Gase möglichst knapp über der Schüttgutoberfläche messen zu können, sind vorteilhaft die Temperaturmeßeinrichtungen zwischen den Mündungsstücken angeordnet.
  • Zur Automation der erfindungsgemäßen Anlage sind zweckmäßig die Temperaturmeßeinrichtungen mit einer Rechen- und Steuereinheit gekoppelt, die wiederum mit der Betätigungseinrichtung zum Versetzen mindestens eines der Mündungsstücke bzw. zum Verstellen des Schiebers zwischen dem zentralen Mündungsstück und den radial äußeren Mündungsstücken gekoppelt ist.
  • Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung an mehreren Ausführungsformen näher erläutert, wobei Fig. 1 den Oberteil eines Schachtes eines Direktreduktionsschachtofens zur Direktreduktion von Eisenerz im Längsschnitt und Fig.2 einen gemäß der Linie II-II der Fig. 1 geführten Schnitt gemäß einer ersten Ausführungsform darstellen. In den Fig. 3, 4 und 5 sind jeweils weitere Ausführungsformen in zu Fig. 1 analoger Darstellung gezeigt.
  • Mit 1 ist ein Oberteil eines feuerfest ausgekleideten im wesentlichen zylindrischen Schachtes 2 eines Direktreduktionsschachtofens bezeichnet, in dem von oben kontinuierlich chargiertes stückiges Schüttgut, nämlich Eisenerz 3, mittels den Schacht 2 von unten nach oben durchströmenden Reduktionsgas reduziert wird. Die Einleitung des Reduktionsgases erfolgt in bei diesem Reduktionsverfahren üblicher Weise durch am unteren Drittel der Höhe des Schachtes 2 an dessen Mantel 4 angeordnete Speiseleitungen.
  • Die Beschickung des Schachtes mit dem eisenhältigen Schüttgut 3 erfolgt über eine Beschickungseinrichtung 5, die gemäß der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform einen zentral zum Schacht 2 angeordneten und oberhalb des Schachtes 2 liegenden Sammelbehälter 6 aufweist. Von dem Sammelbehälter 6, der von oben über eine zentrale Öffnung 7 kontinuierlich oder diskontinuierlich beschickt wird, gehen sechs um die Längsachse 8 des Schachtes gleichmäßig verteilt angeordnete Beschickungsrohre 9 aus, die durch die Decke 10 des Schachtes 2 in dessen Inneres 11 münden.
  • An den knapp unterhalb der Decke 10 liegenden Enden 12 der Beschickungsrohre 9 sind rohrförmige Mündungsstücke 13 angelenkt, wobei die Anlenkung so getroffen ist, daß die Mündungsstücke 13 von der Längsachse 8 des Schachtes 2 aus gesehen in radialer Richtung verschwenkt werden können. Das obere Ende 14 jedes im wesentlichen gerade und zylindrisch ausgebildeten Mündungsstückes 13 ist trichterförmig erweitert, um in jeder der Schwenkstellungen der Mündungsstücke 13 über das untere Ende 12 des zugehörigen Beschickungsrohres 9 zu ragen, so daß sämtliches durch die Beschickungsrohre 9 absinkendes Schüttgut 3 durch die nachgeordneten Mündungsstücke 13 fließt und einen an der unteren ebenfalls erweitert ausgebildeten Öffnung 15 anschließenden Schüttgutkegel 16 bildet.
  • Wie aus Fig. 1 ersichtlich, liegen die Spitzen 17, d.h. die oberen Enden der Schüttgutkegel 16 in Abhängigkeit der Schwenklage der Mündungsstücke 13 näher an oder weiter entfernt von der Längsachse 8 des Schachtes 2 sowie in geringem Maß höher oder tiefer.
  • Zum Verschwenken der Mündungsstücke von der in Fig. 1 mit vollen Linien dargestellten Lage in die in Fig. 1 mit strichpunktierten Linien gezeigte Lage dient ein oberhalb der Decke 10 des Schachtes 2 und geschützt in einem Gehäuse angeordneter Stellzylinder 18, dessen Kolben 19 über ein über Umlenkrollen 20 in das Innere 11 des Schachtes 2 geführtes Seil 21 an einem mit dem Stellzylinder 18 heb- und senkbaren Stellkeil 22 befestigt ist. An dem Stellkeil 22 liegen an den Mündungsstücken 13 befestigte und radial nach innen abstehende Gleitkufen 23 an, die sich nach oben in radialer Richtung zur Längsachse 8 hin erweitern.
  • An der Decke 10 des Schachtes 2 ist seitlich der Einmündungen der Beschickungsrohre 9 eine Gasabzugsöffnung 24 vorgesehen.
  • Knapp oberhalb der von den unteren Öffnungen 15 der Mündungsstücke 13 einnehmbaren obersten Lage sind in einer Querschnittsebene Q des Schachtes 2 verteilt mehrere Temperaturmesseinrichtungen 25 vorgesehen, die vorzugsweise als Thermoelemente ausgebildet sind. Diese Thermoelemente 25 sind im Inneren von sich radial über den Querschnitt des Schachtes 2 erstreckenden Stahlrohren 26, in denen auch die elektrischen Anschlußleitungen 27 geführt sind, angeordnet. Die Stahlrohre 26 ragen durch den Mantel 4 des Schachtes 2 nach außen. Die elektrischen Anschlußleitungen 27, die über die Stahlrohre 26 nach außen geführt sind, sind an eine nicht dargestellte Rechen- und Steuereinheit angeschlossen, die wiederum mit dem Stellzylinder 18 zur Verstellung der Position der Mündungsstücke 13 in der nachfolgend beschriebenen Weise gekoppelt ist.
  • Bei einer stationären Schüttung des Schüttgutes 3 im Inneren 11 des Schachtes 2 kommt es zu einer Entmischung des Schüttgutes, da der Grobanteil des Schüttgutes 3 am Schüttgutkegel 16 weiter nach außen rollt. Hierdurch sammelt sich im Zentrum des Schüttgutkegels, also dort wo der Schüttgutkegel 16 seine größte Höhe und damit den längsten Gasdurchtrittsweg aufweist, das feinere Schüttgut 3, so daß zusätzlich zum längsten Gasdurchtrittsweg noch eine gegenüber den Randzonen eines Schüttgutkegels 16 erniedrigte Gasdurchlässigkeit auftritt. Dies bedingt eine ungleiche Durchgasung und damit einen ungleichmäßigen Reduktionsgrad des Erzes.
  • Oberhalb der Stellen, an denen das Gas schneller durch das Schüttgut 3 dringt, weist das aus dem Schüttgut 3 austretende Gas eine höhere Temperatur auf, so daß aufgrund der in einer Querschnittsebene Q gemessenen Temperaturwerte auf die Behandlungsdauer durch das das Schüttgut unterhalb der Temperaturmeßeinrichtung 25 durchströmende Gas geschlossen werden kann. Erfindungsgemäß erfolgt bei über ein bestimmtes Maß von einem Temperaturwert abweichenden gemessenen Temperaturwerten eine anderung des Einbringens des Schüttgutes 3 dahingehend, daß die Lage der Schüttgutkegel 16 versetzt wird, und zwar gemäß der in den Fig 1 und 2 dargestellten Ausführungsform in radialer Richtung so weit, bis die in der Querschnittsebene Q gemessenen Temperaturwerte gleich groß sind oder nur um ein solches Maß voneinander abweichen, daß über den Querschnitt des Schachtes 2 gesehen auf eine Konstanz der das Schüttgut 3 durchströmenden Gasmenge und damit auf eine gleichmäßige Behandlung des Schüttgutes 3 durch das Gas geschlossen werden kann.
  • Gemäß der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform, bei der in jeder der beiden Bildhälften je ein Betriebszustand dargestellt ist, weist die Beschickungseinrichtung 5 sowohl ein zentrales Beschickungsrohr 9′ als auch von diesem radial in einer bestimmten Entfernung liegende Beschickungsrohre 9 auf. Alle Beschickungsrohre 9, 9′ sind jeweils mit einem teleskopisch über das Beschickungsrohr 9, 9′ schiebbaren und in verschiedenen Schiebepositionen fixierbaren Mündungsstück 13′ versehen, wodurch es möglich ist, die Austrittsöffnungen 15 der Beschickungseinrichtung 5 in unterschiedliche Höhen zu bringen. Als Folge davon ergeben sich nicht nur in unterschiedlichen Höhen liegende Spitzen 17 der Schüttgutkegel 16 sondern auch unterschiedliche Schüttungsarten, wie z.B. eine A-Schüttung, die in der Linken Bildhälfte der Fig. 3 dargestellt ist, oder eine V-Schüttung, die in der rechten Bildhälfte der Fig. 3 gezeigt ist.
  • Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform ermöglicht ebenfalls das Variieren zwischen einer V-Schüttung und einer A-Schüttung, wobei die Darstellung analog zu der der Fig. 3 ist. Hier ist im Inneren der Beschickungseinrichtung 5 ein in vertikaler Richtung in unterschiedliche Positionen verschiebbarer und in diesen Positionen fixierbarer und als Zylinder ausgebildeter Schieber 28 vorgesehen, der in gehobener Position die radial äußeren Mündungsstücke 13˝, die einstückig mit den Beschickungsrohren 9, 9˝ ausgebildet sind, verschließt und in abgesenkter Position das zentral angeordnete Mündungsstück 13˝ unter Zuhilfenahme eines zentrisch im Inneren desselben angeordneten kegelförmigen Einsatzes 29 absperrt.
  • Gemäß der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform, die ähnlich der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform ist, ist die Verschwenkbarkeit der Mündungsstücke 13 soweit gegeben, daß eine reine A-Schüttung erreicht werden kann, wenn die Mündungsstücke 13 nach innen bis zur Längsachse 8 des Schachtes 2 geschwenkt sind.

Claims (12)

  1. Anlage, insbesondere Reduktionsschachtofen zur Direktreduktion metallischer Erze (3), mit einem Schacht (2), der an seinem oberen Endbereich eine Gasabsaugung (bei 24), eine Beschickungseinrichtung (5) zum kontinuierlichen Beschicken von Schüttgut (3) sowie eine Temperaturmeßeinrichtung (25) zum Messen der Temperatur des aus dem Schüttgut (3) austretenden Gases an einer Mehrzahl von über den freien querschnitt des Schachtes (2) verteilt angeordneten Stellen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Endbereich des Schachtes (2) in einer querschnittsebene (Q) verteilt mehrere Temperaturmeßeinrichtungen (25) vorgesehen sind und daß die Beschickungseinrichtung (5) zur Bildung mindestens eines im Schacht (2) liegenden Schüttgutkegels (16) mehrere rohrförmige Mündungsstücke (13) aufweist, die in bezug auf den Schachtquerschnitt in radialer Richtung verstellbar sind (Fig. 1, 5).
  2. Anlage, insbesondere Reduktionsschachtofen zur Direktreduktion metallischer Erze (3), mit einem Schacht (2), der an seinem oberen Endbereich eine Gasabsaugung (bei 24), eine Beschickungseinrichtung (5) zum kontinuierlichen Beschicken von Schüttgut (3) sowie eine Temperaturmeßeinrichtung (25) zum Messen der Temperatur des aus dem Schüttgut (3) austretenden Gases an einer Mehrzahl von über den freien querschnitt des Schachtes (2) verteilt angeordneten Stellen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Endbereich des Schachtes (2) in einer Querschnittsebene (Q) verteilt mehrere Temperaturmeßeinrichtungen (25) vorgesehen sind und daß die Beschickungseinrichtung (5) zur Bildung mindestens eines im Schacht (2) liegenden Schüttgutkegels (16) mindestens ein rohrförmiges Mündungsstück (13′), das höhenmäßig mittels einer Betätigungseinrichtung (18 bis 23) versetzbar ist, aufweist (Fig. 3).
  3. Anlage, insbesondere Reduktionsschachtofen zur Direktreduktion metallischer Erze (3), mit einem Schacht (2), der an seinem oberen Endbereich eine Gasabsaugung (bei 24), eine Beschickungseinrichtung (5) zum kontinuierlichen Beschicken von Schüttgut (3) sowie eine Temperaturmeßeinrichtung (25) zum Messen der Temperatur des aus dem Schüttgut (3) austretenden Gases an einer Mehrzahl von über den freien querschnitt des Schachtes (2) verteilt angeordneten Stellen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Endbereich des Schachtes (2) in einer Querschnittsebene (Q) verteilt mehrere Temperaturmeßeinrichtungen (25) vorgesehen sind und daß die Beschickungseinrichtung (5) zur Bildung mindestens eines im Schacht (2) liegenden Schüttgutkegels (16) eine Mehrzahl von rohrförmigen, mittels einer Betätigungseinrichtung wahlweise absperrbaren Mündungsstücken (13˝) aufweist (Fig. 4).
  4. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Mündungsstück (13′) als Rohrteleskop ausgebildet ist (Fig. 3).
  5. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Mündungsstück (13) als schwenkbare Verlängerung eines ortsfesten Beschickungsrohres (9) ausgebildet ist.
  6. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungsstücke (13, 13′ 13˝) in bezug auf den Schachtquerschnitt radial symmetrisch angeordnet sind.
  7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein rohrförmiges Mündungsstück (13′, 13˝) in bezug auf den Schachtquerschnitt zentrisch angeordnet ist (Fig. 3, 4).
  8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß von dem zentrischen Beschickungsrohr (9′) in bezug auf den Schachtquerschnitt radial gerichtete rohrförmige Beschickungsrohre (9) ausgehen und im Inneren des zentrischen Beschickungsrohres ein wahlweise eines oder mehrere der radial äußeren, an den Beschickungsrohren (9) angeordneten Mündungsstücke (13˝) oder das zentrische Mündungsstück (13˝) verschließender und mit einer Betätigungseinrichtung verstellbarer Schieber (28) vorgesehen ist (Fig. 4).
  9. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturmeßeinrichtungen (25) an den Schachtinnenraum (11) in seinem die Beschickungseinrichtung (5) aufweisenden Bereich überspannenden Trägern (26) angeordnet sind.
  10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger von Stahlrohren (26) gebildet sind und daß die Temperaturmeßeinrichtungen (25) sowie die zu den Temperaturmeßeinrichtungen (25) führenden Meßleitungen (27) im Inneren der Stahlrohre (26) angeordnet sind.
  11. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturmeßeinrichtungen (25) zwischen den Mündungsstücken (13, 13′, 13˝) angeordnet sind.
  12. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturmeßeinrichtungen (25) mit einer Rechen- und Steuereinheit gekoppelt sind, die wiederum mit der Betätigungseinrichtung (18 bis 23) zum Versetzen mindestens eines der Mündungsstücke (13, 13′) (Fig. 1, 3, 5) bzw. zum Verstellen des Schiebers (28) zwischen dem zentralen Mündungsstück (13˝) und den radial äußeren Mündungsstücken (13˝) (Fig. 4) gekoppelt ist.
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