EP1831406B1 - Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von metallen und/oder metallvorprodukten - Google Patents

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EP1831406B1
EP1831406B1 EP05812354A EP05812354A EP1831406B1 EP 1831406 B1 EP1831406 B1 EP 1831406B1 EP 05812354 A EP05812354 A EP 05812354A EP 05812354 A EP05812354 A EP 05812354A EP 1831406 B1 EP1831406 B1 EP 1831406B1
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EP
European Patent Office
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charge material
melting unit
carrier gas
partial
feedstock
Prior art date
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EP05812354A
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English (en)
French (fr)
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EP1831406A1 (de
Inventor
Martin Schmidt
Johannes Schenk
Franz Hauzenberger
Josef Stockinger
Johann Wurm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primetals Technologies Austria GmbH
Posco Holdings Inc
Original Assignee
Siemens VAI Metals Technologies GmbH and Co
Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria
Posco Co Ltd
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B11/00—Making pig-iron other than in blast furnaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/0033—Charging; Discharging; Manipulation of charge charging of particulate material
    • 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
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    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0086—Conditioning, transformation of reduced iron ores
    • C21B13/0093—Protecting against oxidation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/14—Multi-stage processes processes carried out in different vessels or furnaces
    • C21B13/143—Injection of partially reduced ore into a molten bath
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/40—Gas purification of exhaust gases to be recirculated or used in other metallurgical processes
    • C21B2100/44—Removing particles, e.g. by scrubbing, dedusting

Definitions

  • the invention relates to a method for producing metals and / or metal precursors, in particular pig iron and / or pig iron precursors, wherein a, in particular finely particulate, at least partially reduced, metal-containing feedstock, using a pneumatic conveying, by means of a transport gas stream, in the form of a media stream formed from the feedstock and the transport gas stream, is introduced into a melting unit, in particular a melter gasifier, for further processing.
  • the invention further relates to a device for producing metals and / or metal precursors, in particular pig iron or pig iron precursors, from a, in particular finely particulate, metal-containing feedstock, with a melting unit, for further processing of the feedstock, in particular a melter gasifier, with a device for pneumatic transport the feedstock by means of a transport gas stream.
  • a device for producing metals and / or metal precursors in particular pig iron or pig iron precursors, from a, in particular finely particulate, metal-containing feedstock, with a melting unit, for further processing of the feedstock, in particular a melter gasifier, with a device for pneumatic transport the feedstock by means of a transport gas stream.
  • the object is achieved according to the invention according to the method according to the characterizing part of claim 1 and the device according to the characterizing part of claim 9.
  • the entry of the feedstock in the melting unit is carried out separately and independently of each other at least two entry points, now an individual entry at each entry point is possible. This can be done continuously but also in batches, ie in quantity limited packages.
  • a significant advantage is achieved, namely that the entry of the subsets of the feedstock in the smelting unit is locally and quantitatively controllable, so that by means of the feed a targeted distribution of feedstocks in the melter gasifier is possible.
  • This offers advantages, in particular when feeding with fine-particle feedstocks.
  • the described measures make it possible to achieve significantly improved process control in the smelting unit since, by influencing the distribution of the starting materials, an optimal distribution between the starting material and other process substances, such as, for example, Coal, is possible. It has proven to be advantageous that the separation of the media stream into 2 to 8 sub-media streams ensures a favorable entry.
  • the design with a large number of independent feed points ensures targeted feeding of the melting unit, so that a controlled distribution of the feedstock in the melting unit is possible. From experiments it could be determined that an advantageous distribution of the starting material and, for example, a coal carrier is possible even at six entry points.
  • the medium stream is separated into at least two independent partial media streams prior to separation of the transport gas stream, which can then be processed separately from each other or introduced independently into the smelting unit, wherein before the entry of the feedstock at each partial media flow a deposition of Partial transport gas takes place.
  • the separation into partial media streams achieves an even better influenceability of the feedstock entry and thus the process control.
  • the ability to use batch-independent at any point allows systematic process optimization by exploiting the variability of the system.
  • a process-specific gas in particular process gas from the smelting unit, is used as transport gas for conveying the feedstock.
  • process-specific gas initially creates a cost-effective solution.
  • the process gas used as transport gas can be circulated, so that there are advantages as well. Due to the pneumatic transport of the at least partially reduced and metal-containing starting material only a small amount of transport gas is needed. Alternatively, e.g. also the process gas from a treatment reactor are used for transport.
  • a non-process gas in particular nitrogen
  • transport gas for conveying the starting material.
  • nitrogen is often present in steel mills in sufficient quantities and under pressure, so that existing resources can also be taken into account.
  • a further transport gas is used for the transport of the feedstock in addition to a process-own gas.
  • temporary additional transport gas is used for example for temporarily increasing the delivery capacity.
  • the feedstock is controlled continuously or in batches introduced into the transport gas stream.
  • These two concrete possibilities allow an adaptation to the respective process conditions by a corresponding provision of the feedstock.
  • the entry is controlled so that an accurate loading of the smelting unit is ensured. This includes not only an exact amount of charge with respect to the amount of feed but also an exact local distribution of the feedstock or materials in the melting unit.
  • the separated transport gas stream can be introduced into a treatment reactor after gas purification. Due to the amounts of gas needed to transport the feedstock, further utilization or utilization of the transport gas makes sense for economic as well as process engineering reasons. Thus, the amount of transport gas to be removed can be almost completely used again after appropriate cleaning in the treatment reactor.
  • the controlled entry of the subsets of the starting material is realized via a targeted removal of the separated sub-transport gas streams.
  • the starting material or its subsets is temporarily stored in a storage container prior to entry into the melting unit.
  • This caching on the one hand allows the batch entry into the smelting unit, on the other hand, the storage of a separation of the entry of the previous promotion of the feedstock possible, so that a more stable process management, which is safer with regard to disturbances or deviations in individual process parameters exists.
  • the feedstock or its subsets is pressurized. This includes a targeted adjustment of the pressure for further processing.
  • a particularly simple entry of the feedstock e.g. only possible by gravity into the smelting unit.
  • simple entry devices can be realized, so that expensive valves or controls are no longer necessary.
  • the pneumatic conveying or any intermediate storage of the feedstock can be decoupled from the entry into the smelting unit.
  • the storage container acts as a lock between working at different pressure levels process parts.
  • the pressure under which the pneumatic delivery takes place can thus be optimally adjusted independently of the operating pressure of the smelting unit without the need for adaptation to the pressure of the smelting unit. This results in easier-to-control and less expensive processes or system parts.
  • At least one reduced, iron-containing additive and / or an additive is introduced into the smelting unit in addition to the feedstock.
  • This option can be used to influence the process even better or to intervene in a corrective way.
  • the entry of at least one additive and / or an additive can be carried out together with the feedstock or even separately, whereby the same entry points or entry facilities can be used. It is thus possible to introduce additives, additives or starting material alternately using the same feeding devices. Also an entry of aggregates and / or the additives in the aforementioned intermediate container and the joint entry of the substance mixture is possible, so that a precise entry is also locally clearly limited possible, which is technically a very flexible solution.
  • the device according to the invention according to the characterizing part of claim 11, a simpler structure suitable for performing said method is offered.
  • a robust plant can be created which allows full flexibility with respect to independent entry at different entry points.
  • the separation device it is additionally possible to improve the melting process, especially when using fine-particle feedstocks, and to reduce the problem of a strong fines discharge from the melting aggregate together with process gas. Since almost completely can be dispensed with moving parts in the device, a very robust and easy to maintain system is created.
  • the insertion device is designed as a line that allows control in conjunction with a valve.
  • the feedstock can have temperatures of over 800 ° C, it can also lead to a high thermal load of the system parts, which are in contact with the feedstock. This also results in the demand for a robust and technically simple device that is achieved by the described separation device.
  • the separating device for dividing the media stream, formed from feedstock and transport gas stream is suitable in at least two partial media streams.
  • the partial media streams each consist of a subset of the feedstock and a partial transport gas stream, so that they can be further treated individually.
  • the separation of media streams also succeeds in hot and fine particulate feedstocks and can be realized by simple and robust facilities.
  • the separation is also possible in a variety of sub-streams and therefore offers even in complex systems a simple plant realization. Due to the partial media streams there is also the advantage that they are introduced into the melting unit in different ways can be introduced, wherein using separators only the subsets of the feedstock are introduced.
  • the separating device via a line with the means for pneumatic transport of the feedstock and / or at least two, in particular six, lines with the melting unit can be connected.
  • separating into subsets of the feedstock or in sub-media streams of feedstock can be passed to the entry points of the smelting unit. It is possible to make do with fixed connections, so there are no moving or flexible components needed, so there are no maintenance-intensive system components.
  • the separator can be designed so that it directs a media stream of transport gas and feedstock or even the feedstock to the entry points of the smelting unit. Essential is the individual and independent supply to the entry point.
  • the number of leads to the smelting unit can be made according to the requirements of the entry, as a desired distribution of the feedstock in the smelting unit can be generated. It has been shown that it is advantageous to provide at least six supply lines in the melting unit, since already here an advantageous distribution of the starting materials in the melting unit can be set.
  • the device for pneumatic conveying (3) is directed in the conveying direction substantially upwards. So deposits or caking can be avoided.
  • the device for the pneumatic transport of the starting material can be connected to the treatment reactor via at least one line.
  • the connecting line allows the promotion of at least partially reduced, metal-containing starting material, with the possibility of promoting warm feed a great advantage, namely the use of the energy content of the feedstock for the melting process and thus a more efficient process is achieved.
  • the combination of a melting unit with a treatment reactor results in known advantages, namely the use of a hot, for example prereduced metal-containing starting material, since an energy-efficient process is made possible during processing.
  • the properties of the processing units can be used well and advantageously, in particular in the processing of fine-particle metal carriers.
  • the connection of the treatment reactor with a melting unit by means of a device for the pneumatic conveying of the reacted in the treatment reactor metal carrier in the melting unit, leads to a very advantageous system for carrying out the manufacturing process.
  • the input of the feedstock into the device can be done directly or by means of separate devices, so that depending on the process and requirements, an adequate plant design is possible.
  • a separating device in particular a cyclone, is provided for separating the partial amount of the starting material from the partial transport gas stream for at least one of the partial media streams.
  • dividing the media stream into partial media streams these can be treated independently of each other.
  • a separation device for at least one of the partial media streams it is possible to provide partial quantities of the starting material which are then available as required for entry into a smelting unit. It is conceivable to introduce individual partial media streams directly into the smelting unit, while at a portion of the partial media streams before the entry, the deposition of the transport gas.
  • the batch entry is combined with a continuous entry such that at some entry points there is continuous promotion and at others a batch entry.
  • An advantageous embodiment of the device according to the invention provides that the at least one separation device by means of lines with the melting unit, for introducing the starting material, optionally with a gas treatment device, in particular a wet cleaning device, for cleaning the transport gas stream, and is connectable to the separating device.
  • a gas treatment device in particular a wet cleaning device
  • the transport gas can be treated in such a way that it can in turn be used in the overall process or in individual process steps.
  • the treatment may be, for example, a wet treatment, such as a wash, whereby dust and other fine particles are removed.
  • the cyclone can be connected via a gas discharge to the gas treatment device, while the separated feed can be fed via a line to the melting unit.
  • the partial media flow is fed to the separation device via a line, so that all connection lines essentially manage without moving parts and there is a simple and secure system.
  • a control valve for controlling the partial media flow is provided in the line between the separation device and the gas treatment device. Due to the control valve in the line for the removal of the transport gas from the separator a very effective and technically simple way to control the media flow and thus the transported subset of the feedstock is given. Thus, an independent control of the partial flow rates by a corresponding intervention on the discharged from the separator to the gas treatment device transport gas, no valves or controls with the media flow itself must be brought into contact, so that the wear problem does not arise in such controls.
  • the gas treatment device via a line with a process gas discharge from the melting unit, for the purification of process gas from the melting unit, connectable.
  • an insertion device comprises a pressurizable storage container for introducing the deposited starting material or its subsets into the melting unit and / or at least one valve for the controlled entry of the feedstock. Due to the individual feed of the feedstock, at each entry point, the subset can be made available independently of each other to allow for batch and continuous feed into the smelting aggregate.
  • the valve is designed as a slide valve or as a pneumatic valve, in particular a self-locking L-valve.
  • Such valves have proven to be advantageous because in the control of material flows in metallurgical plant construction especially the special stresses in terms of temperature and abrasion are significant. Accordingly, it is necessary to provide facilities that meet these requirements.
  • L-valves have been shown by their simple structure to be advantageous.
  • Such valves consist of a double-L-shaped delivery pipe. When weglude the transport gas flow remains in the middle pipe section of the feedstock, so there is a self-locking effect. With a sufficiently large length of the middle pipe section and the remaining material therein, an effective barrier effect can be achieved.
  • the simple construction achieves a very high process reliability of the valve. A high thermal capacity is another consequence of this design.
  • An advantageous embodiment of the device according to the invention provides a pressurizable buffer container for receiving the media flow, which can be connected to the device for pneumatic transport and at least two entry points, optionally via at least two lines with the melting unit.
  • the buffer container according to the invention provides additional process reliability. Due to the volume, it is possible to decouple the transport of the feed completely from the entry into the smelting unit. In this case, the buffer volume is chosen so high that even in the case of disturbances during transport sufficient loading of the melting unit is possible. Alternatively, the buffer function can also be used in such a way that feed material is conveyed to the buffer container only temporarily and if necessary. Due to the at least two entry points line connection of the buffer tank with the melting unit and a stable and simple device is realized. An embodiment with at least six connections between the buffer container and the melting unit has proved to be advantageous, so that a locally variable charging of the melting unit is possible.
  • a loading device comprises a storage container, which is connectable via a line to the buffer container, wherein the storage container can be acted upon with transport gas from the buffer container.
  • the buffer container can also take over the function of the separating device, so that the media stream delivered by the device for pneumatic conveying is introduced into the buffer container, then the transport gas stream is separated and the starting material can be introduced into the melting unit divided by at least two supply lines.
  • the entry of each of the at least two subsets of the feedstock can take place via a, respectively between the buffer tank and the melting unit arranged, storage container and associated valves, so that an additional storage function and a separation of the pressure adjustment of the buffer tank is possible.
  • a pressure equalization line between the buffer tank and the at least two storage tanks is created, so that the loading of the storage tank by a change from pressure equalization between the aggregates and pressure increase in the storage tank, for pressure adjustment to the melting unit is possible.
  • At least one supply device comprising a supply container and / or a lock, is provided for introducing metal-containing additives and / or additives into the melting aggregate, preferably via the buffer container and / or the input device.
  • the processing unit it is often necessary to supply the processing unit with further processing auxiliaries.
  • separate facilities are provided, which allow a controlled supply of aggregates and / or additives.
  • the supply can be done by a separate entry in the smelting unit or together with the feedstock.
  • the additives and / or additives are introduced together with the feedstock into the melter, these substances being e.g. be added to the feed in the buffer tank or in the entry device.
  • a steering device for distributing or positioning the charge in the melting unit is provided at at least one entry point at which the feedstock and optionally additives and / or additives are introduced into the melting unit.
  • This special device allows a targeted and even better entry of the feedstock in the melting unit, since an additional possibility of positioning the feedstock is realized in the melting unit by the steering device.
  • steering devices e.g. pivotable chutes are used, which allow a distribution of the feedstock from the respective entry point.
  • the device is provided as a separating device, a dynamic distributor for distribution or positioning of the feedstock and optionally additives and / or additives in the melting unit.
  • the distributor can be connected via a feed line to the separating device, optionally to the storage container or to the buffer container and via at least two lines to the melting unit.
  • the dynamic distributor allows by an active steering element, the individual supply to individual entry points in the melting unit or to the buffer tank or to a storage device.
  • the dynamic distributor is based on a movable steering device, such as a chute, and several outlets and provides another Possibility for the separation of the input material and for an independent supply line via separate entry points.
  • At least one pressurizable feed device in particular a feed container, and at least one valve for continuous or batch entry of the feedstock into the transport gas stream are provided between the treatment reactor and the pneumatic conveying device.
  • a feed container In addition to the direct and continuous task of the feedstock in the device for pneumatic conveying, it has been found to be advantageous if this is done by its own and réellebeaufschlagbare device.
  • different pressure levels e.g. be balanced between the treatment reactor and the device for pneumatic transport.
  • a specific embodiment provides at least one feed container and a valve for the controlled task of the feedstock in the device for pneumatic transport.
  • a delivery device in particular a screw conveyor, and / or an ejector is / are provided instead of the valve.
  • the screw conveyor is particularly suitable for the continuous application of the feedstock.
  • At least one feeding device and an upstream container are provided for increasing the pressure, wherein a lock-like feed with feedstock and an increase in pressure are possible. Due to the arrangement, the feeding device and the container can be operated together similar to locks. After filling the upper container this is separated by a valve from the treatment reactor and the feed introduced into the feed container. After separation of the two containers by means of a valve, the task can be carried out in the device for pneumatic transport after a pressure adjustment.
  • At least two feed devices connected in parallel are provided for alternately filling or emptying the feed devices.
  • This embodiment is advantageous, above all, in the case of continuous charging, since continuous filling of the feedstock can be achieved by alternately filling and emptying the feed container.
  • the device for pneumatic transport has at least one supply line for a further transport gas.
  • the additional transport gas can be taken from an external gas source or else a supply network and fed to the device for pneumatic transport. This is done by a supply line to the device for pneumatic transport.
  • the feedstock is at least partially reduced in the treatment reactor 1 and over the Feeding device 2 of the device for pneumatic conveying 3 supplied.
  • the feeding device 2 comprises two feed containers 4a and 4b, which are connected via lines 5 and 6 with the treatment reactor and each other.
  • a valve 7 is provided.
  • a valve 8 is provided, which is designed as a self-locking L-valve.
  • a supply line 9 is provided for the transport gas.
  • the two feed containers 4a and 4b can be pressurized via lines 9a with the transport gas.
  • the device for pneumatic conveying 3 is connected to a separating device 10, which enables a separation of the medium flow in partial media streams.
  • the number of lines 11 can be selected according to the process requirements, with six lines 11 already allow an advantageous loading of the melting unit 12.
  • the separating device is connected via the lines 11, each with a separating device 13, which separates the transport gas from the starting material.
  • the feedstock is introduced into the smelting unit 12 by a feeding device 14, each comprising a storage container 15 and a valve 16.
  • a feeding device 14 each comprising a storage container 15 and a valve 16.
  • the valve 16 may be designed as a self-locking L-valve.
  • the separation device 13 is connected via a line 17, which has a control valve 18, with a line 19 for the discharge of process gas from the melting unit 12.
  • Via a line 20 the transport gas and the process gas from the melting unit 12 are supplied together to a gas treatment device 21.
  • the cyclone 22 solids are separated and fed through storage tank 23 to the smelting unit.
  • the purified gas can be passed via a line 24 into the treatment reactor 1.
  • the treatment reactor 1 has a line 25 for the removal of process gas.
  • Fig. 2 shows a variant of the feeding device 2, wherein instead of the valve, a screw conveyor 26 is provided. This serves for the controlled discharge of the feedstock, wherein the feedstock is introduced by means of an ejector 27 in the transport gas flow.
  • Fig. 3 shows an advantageous embodiment of the task device 2, wherein two parallel arranged feed containers 4a and 4b are provided. Over a Supply line, which splits in two connecting lines 49 and 50 with the associated valves 28 and 29, the two feed containers 4a and 4b are alternately charged with feedstock.
  • the task in the transport gas flow can, for. B. via augers 30 and 31 done.
  • FIG. 4 is shown a direct promotion of the feedstock from the treatment reactor 1 to a separator 10.
  • additional transport gas can be introduced into the device for pneumatic conveying 3.
  • the means for pneumatic transport can be separated by means of a valve 33 from the treatment reactor 1, so that so that the promotion can be controlled.
  • the transport gas withdrawn at the separation device 13 is fed to a wet scrubber 34 and the purified gas or solids or sludge is discharged from the process via lines 35 and 36, respectively.
  • Fig. 5 shows a specific embodiment of the invention, wherein a buffer tank 37 is provided.
  • This has in addition to its function as a buffer and a separator, so that the supply of the media flow through the device for pneumatic conveying 3 without prior separation of the transport gas flow.
  • This takes place after entry into the buffer tank 37, wherein this is formed in its lower part such that the feedstock is separated in subsets.
  • the entry of the feedstock via one storage tank 15 and two valves 16 and 38, wherein the melting unit facing valve 16 can be designed as a self-locking L-valve 16a or as a slide valve 16b.
  • About the Transportgasab Arthur 39 and the line 19 for the discharge of process gas from the melting unit 12, the transport gas and process gas are fed to a gas treatment device.
  • the purified gas mixture can be supplied via a line 24 to the treatment reactor 1.
  • a feed device 40 consisting of a feed container 41, a lock 43 and associated valves 42 and 44 is provided.
  • the additives or additives can thus be added to the feed before its entry, with versions with a separate entry in the smelting unit are possible.
  • Fig. 6 shows a variant too Fig. 5 , wherein the starting materials are conveyed to the buffer vessel 37 with a pneumatic conveying 3 operated by process gas from the treatment reactor 1 and possibly additional transport gas. Since the Buffer tank is operated under a lower pressure than the melting unit, it is necessary that the feedstocks are pressurized prior to entry into the smelting unit 12. This takes place in the storage containers 15, wherein the pressure increasing device is not shown here in detail. Via the lines 45, the storage container can be acted upon after loading with transport gas and thereby relaxed again, so again a filling with feedstock is possible. The transport gas withdrawn from the buffer tank is treated in a wet scrubber 34 and the purified gas or solids or sludge is discharged from the process via lines 35 and 36, respectively.
  • Fig. 7 is shown a special steering device 46 for entry of the starting materials in the melting unit 12. This steering device allows additional positioning of the starting materials in the melting unit 12.
  • a central dynamic distributor 47 is provided, which is connected via lines 48 to the entry points and is supplied via a storage container 15 with feedstock.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung zum Erzeugen von Metallen und/ oder Metallvorprodukten, insbesondere Roheisen und/ oder Roheisenvorprodukten, wobei ein, insbesondere feinteilchenförmiger, metallhaltiger Einsatzstoff unter Verwendung einer pneumatischen Förderung, mittels eines Transportgasstromes, in Form eines Medienstroms, gebildet aus dem Einsatzstoff und dem Transportgasstrom, in ein Schmelzaggregat, insbesondere einen Einschmelzvergaser, zur weiteren Verarbeitung eingebracht wird. Erfindungsgemäss erfolgt der Eintrag des Einsatzstoffs nach Abscheidung des Transportgasstroms und getrennt an zumindest zwei Eintragepunkten, sodass zumindest zwei Teilmengen des Einsatzstoffs unabhängig voneinander und kontinuierlich oder stapelweise eingebracht werden können.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen von Metallen und/ oder Metallvorprodukten, insbesondere Roheisen und/ oder Roheisenvorprodukten, wobei ein, insbesondere feinteilchenförmiger, zumindest teilweise reduzierter, metallhaltiger Einsatzstoff, unter Verwendung einer pneumatischen Förderung, mittels eines Transportgasstromes, in Form eines Medienstroms, gebildet aus dem Einsatzstoff und dem Transportgasstrom, in ein Schmelzaggregat, insbesondere einen Einschmelzvergaser, zur weiteren Verarbeitung eingebracht wird.
  • Die Erfindung betrifft weiters eine Vorrichtung zur Erzeugung von Metallen und/ oder Metallvorprodukten, insbesondere Roheisen bzw. Roheisenvorprodukten, aus einem, insbesondere feinteilchenförmigen, metallhaltigen Einsatzstoff, mit einem Schmelzaggregat, zur weiteren Verarbeitung des Einsatzstoffs, insbesondere einem Einschmelzvergaser, mit einer Einrichtung zum pneumatischen Transport des Einsatzstoffs mittels eines Transportgasstromes.
  • Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass insbesondere der Transport heißer Prozessstoffe eine erhebliche Herausforderung darstellt. Neben der thermischen Belastung der Transporteinrichtungen stellt vor allem der mengenmäßig genaue Transport eine wichtige Anforderung dar, die durch das Transportsystem erfüllt werden muss, um durch eine genaue Prozessführung Produkte mit dem gewünschten Eigenschaftsprofil und geringen Streuungen bei den Eigenschaften zu erzielen.
  • Vor allem der Transport feinteilchenförmiger, metallhältiger Stoffe stellt für die metallurgische Verfahrens- und Anlagentechnik eine große Herausforderung dar. So stellt insbesondere der Transport von warmen oder heißen Stoffen zusätzliche Anforderungen an die Anlagentechnik.
  • Dazu ist es aus dem Stand der Technik bekannt so genannte pneumatische Fördereinrichtungen einzusetzen, wobei mittels eines Gasstromes der zu transportierende Stoff verbracht wird.
  • Aus der WO 03/68994 A1 ist ein derartiges pneumatisches Fördersystem zu entnehmen, das die Förderung von metallhaltigen Einsatzstoffen mittels, aus dem Schmelzaggregat abgezogenem Prozessgas zeigt. Dabei ist aber insbesondere der Eintrag des metallhaltigen Einsatzstoffs in das Schmelzaggregat bzw. die mengenmäßige Steuerung des Eintrages nicht gelöst.
  • Ausgehend vom Stand der Technik ist es eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 11 zu schaffen, das (die) eine genauere Dosierung und Verteilung von Einsatzstoffen und damit einen exaktere Prozessführung bei der Erzeugung von Metall bzw. Metallvorprodukten ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend dem Verfahren nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 und der Vorrichtung nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 9 gelöst.
  • Erfindungsgemäß erfolgt der Eintrag des Einsatzstoffes in das Schmelzaggregat getrennt und unabhängig voneinander an zumindest zwei Eintragepunkten, wobei nun ein individueller Eintrag an jedem Eintragepunkt möglich wird. Dieser kann kontinuierlich aber auch stapelweise, also in mengenmäßig begrenzten Paketen erfolgen.
  • Damit wird ein wesentlicher Vorteil erzielt, nämlich, dass der Eintrag der Teilmengen des Einsatzstoffs in das Schmelzaggregat örtlich und mengenmäßig beherrschbar wird, sodass mittels der Beschickung eine gezielte Verteilung der Einsatzstoffe im Einschmelzvergaser möglich wird. Dies bietet insbesondere bei der Beschickung mit feinteilchenförmigen Einsatzstoffen Vorteile. Durch die beschriebenen Maßnahmen gelingt eine deutlich verbesserte Prozessführung im Schmelzaggregat, da durch eine Beeinflussung der Verteilung der Einsatzstoffe eine optimale Verteilung zwischen Einsatzstoff und weiteren Prozessstoffen, wie z.B. Kohleträgern, ermöglicht wird. Es hat sich als vorteilhaft gezeigt, dass die Trennung des Medienstromes in 2 bis 8 Teilmedienströme einen vorteilhaften Eintrag sicherstellt.
  • Die Ausgestaltung mit einer Vielzahl von unabhängigen Aufgabepunkten stellt eine gezielte Beschickung des Schmelzaggregates sicher, sodass eine gesteuerte Verteilung des Einsatzstoffs im Schmelzaggregat möglich ist. Aus Versuchen konnte ermittelt werden, dass bereits bei sechs Eintragepunkten eine vorteilhafte Verteilung des Einsatzstoffs und z.B. eines Kohleträgers möglich ist.
  • Nach einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vor Abscheidung des Transportgasstroms der Medienstrom in zumindest zwei unabhängige Teilmedienströme aufgeteilt, die dann getrennt voneinander weiter verarbeitet bzw. unabhängig voneinander in das Schmelzaggregat eingebracht werden können, wobei vor dem Eintrag des Einsatzstoffs bei jedem Teilmedienstrom eine Abscheidung des Teiltransportgases erfolgt. Durch die Auftrennung in Teilmedienströmen wird eine noch bessere Beeinflussbarkeit des Einsatzstoffeintrages und damit der Prozessführung erreicht. Insbesondere die Möglichkeit an jedem Punkt unabhängig voneinander stapelweise einsetzen zu können erlaubt eine systematische Prozessoptimierung durch Ausnutzung der Variabilität des Systems.
  • Alternativ dazu kann eine Teilung des Einsatzstoffs in Teilmengen auch nach der Abscheidung des Transportgasstroms aus dem Medienstrom erfolgen. Diese besondere Ausgestaltung ermöglicht z.B., dass vor Eintrag des Einsatzstoffs zusätzliche Einsatzstoffe beigefügt werden und dass ein gemeinsamer Eintrag ermöglicht wird.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Transportgas zur Förderung des Einsatzstoffs ein prozesseigenes Gas, insbesondere Prozessgas aus dem Schmelzaggregat, verwendet. Durch den Einsatz von prozesseigenem Gas wird zunächst eine kostengünstige Lösung geschaffen. Des Weiteren kann das als Transportgas genutzte Prozessgas in Kreisläufen geführt werden, sodass sich auch dadurch Vorteile ergeben. Durch den pneumatischen Transport des zumindest teilweise reduzierten und metallhaltigen Einsatzstoffs wird nur eine geringe Transportgasmenge benötigt. Alternativ dazu kann z.B. auch das Prozessgas aus einem Behandlungsreaktor für den Transport herangezogen werden.
  • Nach einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Transportgas zur Förderung des Einsatzstoffs ein prozessfremdes Gas, insbesondere Stickstoff, verwendet. Durch diese Alternative kann auch im Falle von zu geringen zur Verfügung stehenden Prozessgasmengen eine entsprechend effektive pneumatische Förderung sichergestellt werden. Des Weiteren liegt Stickstoff in Hüttenwerken häufig in hinreichenden Mengen und unter Druck vor, sodass dadurch auch existierenden Ressourcen Rechnung getragen werden kann.
  • Entsprechend einer weiteren, alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird für den Transport des Einsatzstoffs zusätzlich zu einem prozesseigenen Gas ein weiteres Transportgas eingesetzt. Dies stellt z. B. für jene Fälle eine vorteilhafte Lösung dar, wenn zeitweise zusätzliches Transportgas etwa zur temporären Erhöhung der Förderkapazität eingesetzt wird. Durch diese Maßnahme ist es auch möglich kurzzeitig größere Mengen an Einsatzstoff stapelweise zu transportieren, z. Bsp. zu einem Zwischenbehälter oder auch zur Förderung in das Schmelzaggregat.
  • Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Einsatzstoff gesteuert kontinuierlich oder stapelweise in den Transportgastrom eingebracht wird. Diese beiden konkreten Möglichkeiten gestatten eine Anpassung an die jeweiligen Prozessbedingungen durch eine entsprechende Zurverfügungstellung des Einsatzstoffs. Dabei ist es möglich den Transportgasstrom aufrecht zu erhalten und jeweils die benötigte Menge an Einsatzstoff in den Transportgasstrom einzubringen, wobei dies kontinuierlich aber auch stapelweise, also in einer begrenzten Menge erfolgen kann. Jedenfalls erfolgt der Eintrag gesteuert, sodass eine genaue Beschickung des Schmelzaggregats sichergestellt wird. Dies umfasst neben einer hinsichtlich der Menge genauen Beschickung mit Einsatzstoff auch eine genaue örtliche Verteilung des oder der Einsatzstoffe im Schmelzaggregat.
  • Es hat sich ebenso als vorteilhaft erwiesen, dass die pneumatische Förderung selbst kontinuierlich oder stapelweise, also an den jeweiligen Prozesszustand angepasst, erfolgt. Das bedeutet, dass der Transportgasstrom je nach Bedarf kontinuierlich aufrechterhalten oder entsprechend zugeschaltet werden kann. Durch diese flexible Betriebsweise kann die pneumatische Förderung stets an die jeweiligen Prozessbedingungen angepasst werden, sodass z.B. in speziellen Prozesssituationen Betriebskosten durch angepasste Betriebsweisen eingespart werden können.
  • Nach einer möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der abgetrennte Transportgasstrom nach einer Gasreinigung in einen Behandlungsreaktor eingebracht werden. Aufgrund der Gasmengen, die zur Förderung des Einsatzstoffs nötig sind, ist eine weitere Verwertung bzw. Nutzung des Transportgases aus wirtschaftlichen aber auch aus prozesstechnischen Gründen sinnvoll. Damit kann die abzuführende Transportgasmenge nahezu vollständig, nach einer entsprechenden Reinigung wieder im Behandlungsreaktor genutzt werden.
  • Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wird der gesteuerte Eintrag der Teilmengen des Einsatzstoffes über eine gezielte Abfuhr der abgeschiedenen Teiltransportgasströme realisiert. Durch eine gesteuerte Abfuhr des Teiltransportgases nach der Abscheidung wird eine wirksame und einfache Möglichkeit zur Steuerung der transportierten Teilmenge des Einsatzstoffs gefunden. Somit gelingt eine unabhängige Steuerung der Teilfördermengen über die abgeführten Teiltransportgasmengen.
  • Nach einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Einsatzstoffs bzw. dessen Teilmengen vor dem Eintrag in das Schmelzaggregat in einem Speicherbehälter zwischengespeichert. Diese Zwischenspeicherung gestattet einerseits den stapelweisen Eintrag in das Schmelzaggregat, andererseits ist durch die Speicherung eine Trennung des Eintrages von der vorhergehenden Förderung des Einsatzstoffes möglich, sodass eine stabilere Prozessführung, die auch hinsichtlich Störungen oder Abweichungen bei einzelnen Prozessparametern sicherer ist, vorliegt.
  • Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Einsatzstoff bzw. dessen Teilmengen druckbeaufschlagt. Dies umfasst eine gezielte Anpassung des Drucks zur weiteren Verarbeitung. Damit ist ein besonders einfacher Eintrag des Einsatzstoffs, z.B. nur durch Schwerkraft in das Schmelzaggregat möglich. Des Weiteren können einfache Eintrageeinrichtungen realisiert werden, sodass etwa aufwändige Ventile oder Steuerungen nicht mehr nötig werden.
  • Durch die Druckerhöhung vor dem Eintrag des Einsatzstoffs in das Schmelzaggregat kann die pneumatische Förderung bzw. eine etwaige Zwischenspeicherung des Einsatzstoffs vom Eintrag in das Schmelzaggregat entkoppelt werden. Der Speicherbehälter fungiert dabei als Schleuse zwischen den auf verschiedenen Druckniveaus arbeitenden Prozessteilen. Der Druck unter dem die pneumatische Förderung abläuft kann damit unabhängig vom Betriebsdruck des Schmelzaggregats optimal eingestellt werden ohne, dass eine Anpassung an den Druck des Schmelzaggregats nötig wäre. Dadurch ergeben sich einfacher zu beherrschende und kostengünstigere Prozesse bzw. Anlagenteile.
  • Entsprechend einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden/ wird zusätzlich zum Einsatzstoff zumindest ein reduzierter, eisenhältiger Zuschlagstoff und/ oder ein Additiv in das Schmelzaggregat eingebracht. Durch diese Möglichkeit kann der Prozess noch besser beeinflusst bzw, korrigierend eingegriffen werden. Der Eintrag zumindest eines Zuschlagstoffes und oder eines Additivs kann dabei gemeinsam mit dem Einsatzstoff oder auch getrennt erfolgen, wobei auch die gleichen Eintragpunkte bzw. Eintrageeinrichtungen herangezogen werden können. So ist es möglich wechselweise unter Verwendung der gleichen Eintrageeinrichtungen Zuschlagstoffe, Additive oder Einsatzstoff einzubringen. Auch einen Eintrag der Zuschlagstoffe und/ oder der Additive in den genannten Zwischenbehälter und der gemeinsame Eintrag des Stoffgemisches ist möglich, sodass ein genauer Eintrag auch örtlich klar begrenzt möglich ist, wodurch prozesstechnisch eine sehr flexible Lösung geboten wird.
  • Entsprechend der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 11 wird ein einfacherer Aufbau geeignet zur Durchführung des genannten Verfahrens geboten. Durch eine Trennung des gesteuerten Eintrages des Einsatzstoffes in das Schmelzaggregat an zumindest zwei Eintragepunkten und durch die Eintrageeinrichtungen kann eine robuste Anlage geschaffen werden, die die volle Flexibilität hinsichtlich des unabhängigen Eintrags an verschiedenen Eintragepunkten ermöglicht. Durch die Kombination mit der Abscheideeinrichtung gelingt es zusätzlich den Schmelzprozess vor allem bei Verwendung von feinteilchenförmigen Einsatzstoffen zu verbessern und die Problematik eines starken Feinstoffaustrags aus dem Schmelzaggregat gemeinsam mit Prozessgas zu verringern. Da nahezu vollständig auf bewegliche Teile in der Vorrichtung verzichtet werden kann, wird auch eine sehr robuste und einfach zu wartende Anlage geschaffen. In seiner einfachsten Ausführungsform ist die Eintrageeinrichtung als Leitung ausgeführt, die in Verbindung mit einem Ventil eine Steuerung ermöglicht.
  • Da der Einsatzstoff Temperaturen von über 800°C aufweisen kann, kann es auch zu einer hohen thermischen Belastung der Anlagenteile, die mit dem Einsatzstoff in Berührung stehen kommen. Daraus ergibt sich auch die Forderung nach einer robusten und anlagentechnisch einfachen Vorrichtung, die durch die beschriebene Trennvorrichtung erreicht wird.
  • Nach einer besonderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Trenneinrichtung zur Teilung des Medienstroms, gebildet aus Einsatzstoff und Transportgasstrom, in zumindest zwei Teilmedienströme geeignet. Die Teilmedienströme bestehen aus jeweils einer Teilmenge des Einsatzstoffs und einem Teiltransportgasstrom, sodass diese individuell weiter behandelt werden können. Die Trennung von Medienströmen gelingt auch bei heißen und feinteilchenförmigen Einsatzstoffen und kann durch einfache und robuste Einrichtungen realisiert werden. Die Trennung ist auch in eine Vielzahl von Teilströmen möglich und bietet daher auch bei aufwändigen Systemen eine anlagentechnisch einfache Realisierung. Durch die Teilmedienströme ergibt sich auch der Vorteil, dass diese in unterschiedlicher Art und Weise in das Schmelzaggregat eingebracht werden können, wobei unter Nutzung von Abscheideeinrichtungen nur die Teilmengen des Einsatzstoffs eingebracht werden.
  • Durch den Einsatz einer Trenneinrichtung ohne bewegliche Teile wird auch eine betriebssichere Lösung geboten,
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Trenneinrichtung über eine Leitung mit der Einrichtung zum pneumatischen Transport des Einsatzstoffs und/ oder über zumindest zwei, insbesondere sechs, Leitungen mit dem Schmelzaggregat verbindbar. Durch die Trennung in Teilmengen des Einsatzstoffes bzw. in Teilmedienströme kann der Einsatzstoff an die Eintragepunkte des Schmelzaggregats geleitet werden. Dabei ist es möglich mit festen Verbindungen auszukommen, es sind also keine beweglichen oder flexiblen Bauteile nötig, sodass auch keine wartungsintensiven Anlagenteile vorliegen. Die Trenneinrichtung kann dabei so gestaltet werden, dass sie einen Medienstrom aus Transportgas und Einsatzstoff oder auch nur den Einsatzstoff an die Eintragepunkte des Schmelzaggregats leitet. Wesentlich ist die individuelle und unabhängige Zuleitung zum Eintragepunkt. Die Anzahl der Zuleitungen zum Schmelzaggregat kann nach den jeweiligen Erfordernissen des Eintrages erfolgen, da dadurch eine gewünschte Verteilung des Einsatzstoffes im Schmelzaggregat erzeugbar ist. Es hat sich gezeigt, dass es vorteilhaft ist zumindest sechs Zuleitungen in das Schmelzaggregat vorzusehen, da hier bereits eine vorteilhafte Verteilung der Einsatzstoffe im Schmelzaggregat eingestellt werden kann.
  • Entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Einrichtung zur pneumatischen Förderung (3) in Förderrichtung gesehen im Wesentlichen nach oben gerichtet. Damit können Ablagerungen bzw. Anbackungen vermieden werden.
  • Nach einer möglichen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Einrichtung zum pneumatischen Transport des Einsatzstoffs mit dem Behandlungsreaktor über zumindest eine Leitung verbindbar. Die Verbindungsleitung gestattet die Förderung von zumindest teilweise reduziertem, metallhaltigen Einsatzstoff, wobei durch die Möglichkeit der Förderung von warmem Einsatzstoff ein großer Vorteil, nämlich die Nutzung des Energieinhaltes des Einsatzstoffes für den Schmelzprozess und damit ein insgesamt effizienterer Prozesses erzielt wird. Durch die Kombination eines Schmelzaggregats mit einem Behandlungsreaktor ergeben sich an sich bekannte Vorteile, nämlich der Einsatz eines heißen, z.B. vorreduzierten metallhältigen Einsatzstoffes, da bei der Verarbeitung ein energieeffektiver Prozess ermöglicht wird. Die Eigenschaften der Prozessaggregate lassen sich insbesondere bei der Verarbeitung von feinteilchenförmigen Metallträgern gut und vorteilhaft nutzen. Vor allem die Verbindung des Behandlungsreaktors mit einem Schmelzaggregat mittels einer Einrichtung, zur pneumatischen Förderung der im Behandlungsreaktor umgesetzten Metallträger in das Schmelzaggregat, führt zu einer sehr vorteilhaften Anlage zur Durchführung des Herstellungsverfahrens.
  • Aufgrund der Anbindung an den Behandlungsreaktor, ist es möglich, das Prozessgas aus dem Behandlungsreaktor zur Förderung des Einsatzstoffes zu nutzen. Aufgrund der Drucksituation im Behandlungsreaktor kann eine Förderung des Einsatzstoffes durch das Prozessgas des Behandlungsreaktors mit dessen Betriebsdruck genutzt werden, sodass eine kostengünstige und hinsichtlich der Anlage einfache Lösung geboten wird.
  • Der Eintrag des Einsatzstoffs in die Einrichtung kann direkt oder mittels gesonderten Vorrichtungen erfolgen, sodass je nach Prozess und Erfordernissen eine adäquate Anlagenausführung möglich ist.
  • Nach einer besonderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, ist für zumindest einen der Teilmedienströme eine Abscheideeinrichtung, insbesondere ein Zyklon, zur Abscheidung der Teilmenge des Einsatzstoffs vom Teiltransportgasstrom vorgesehen. Durch die Teilung des Medienstroms in Teilmedienströme können diese unabhängig voneinander weiterbehandelt werden. Durch die Installation einer Abscheideeinrichtung für zumindest einen der Teilmedienströme, ist es möglich Teilmengen des Einsatzstoffes zur Verfügung zu stellen, die dann je nach Bedarf für den Eintrag in ein Schmelzaggregat zur Verfügung stehen. Dabei ist es denkbar einzelne Teilmedienströme direkt in das Schmelzaggregat einzubringen, während an einem Teil der Teilmedienströme vor dem Eintrag die Abscheidung des Transportgases erfolgt. Durch diese Maßnahme kann z.B. der stapelweise Eintrag mit einem kontinuierlichen Eintrag kombiniert werden, sodass an einigen Eintragestellen eine kontinuierliche Förderung und an anderen ein stapelweiser Eintrag erfolgt. Durch den Einsatz eines Zyklons kann eine vorteilhaft einfache Anlage geschaffen werden, die auf einem bewährten Konzept basiert.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass die zumindest eine Abscheideeinrichtung mittels Leitungen mit dem Schmelzaggregat, zur Einbringung des Einsatzstoffs, gegebenenfalls mit einer Gasbehandlungseinrichtung, insbesondere einer Nassreinigungseinrichtung, zur Reinigung des Transportgasstroms, und mit der Trenneinrichtung verbindbar ist. Durch die Behandlung des abgeschiedenen Teilgasstroms in einer Gasbehandlungseinrichtung kann das Transportgas derart aufbereitet werden, dass es wiederum im Gesamtprozess bzw. in einzelnen Prozessschritten eingesetzt werden kann. Die Behandlung kann z.B. eine Nassbehandlung, wie etwa eine Wäsche sein, wobei Staub und sonstige Feinteilchen entfernt werden. Somit kann der Zyklon über eine Gasableitung mit der Gasbehandlungseinrichtung verbunden werden, während der abgetrennte Einsatzstoff über eine Leitung dem Schmelzaggregat zugeführt werden kann. Der Teilmedienstrom wird der Abscheideeinrichtung über eine Leitung zugeführt, sodass alle Verbindungsleitungen im Wesentlichen ohne bewegliche Teile auskommen und eine einfache und sichere Anlage vorliegt.
  • Nach einer alternativen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der Leitung zwischen der Abscheideeinrichtung und der Gasbehandlungseinrichtung ein Steuerventil zur Steuerung des Teilmedienstroms vorgesehen. Aufgrund des Steuerventils in der Leitung zur Abfuhr des Transportgases aus der Abscheideeinrichtung ist eine sehr wirksame und anlagentechnisch einfache Möglichkeit zur Steuerung des Medienstromes und damit der transportierten Teilmenge des Einsatzstoffs gegeben. Somit gelingt eine unabhängige Steuerung der Teilfördermengen durch einen entsprechenden Eingriff über die von der Abscheideeinrichtung zur Gasbehandlungseinrichtung abgeführte Transportgasmenge, wobei keinerlei Ventile oder Steuerelemente mit dem Medienstrom selbst in Kontakt gebracht werden müssen, sodass sich auch die Verschleißproblematik bei derartigen Steuerelementen nicht stellt.
  • Nach einer speziellen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Gasbehandlungseinrichtung über eine Leitung mit einer Prozessgasableitung aus dem Schmelzaggregat, zur Reinigung von Prozessgas aus dem Schmelzaggregat, verbindbar. Durch diese Verbindung wird eine vorteilhafte kombinierte Gasbehandlung ermöglicht und damit eine kompakte Anlage erreicht. Durch eine Rückführung der Behandlungsrückstände z.B. in das Schmelzaggregat, können Reststoffe und somit Kosten vermieden werden.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst eine Eintrageeinrichtung einen druckbeaufschlagbaren Speicherbehälter zum Eintrag des abgeschiedenen Einsatzstoffs bzw. dessen Teilmengen in das Schmelzaggregat und/ oder zumindest ein Ventil zum gesteuerten Eintrag des Einsatzstoffs. Aufgrund der individuellen Förderung der Teilmengen des Einsatzstoffs, kann an jedem Eintragepunkt die Teilmenge unabhängig voneinander zur Verfügung gestellt werden, um einen stapelweisen wie einen kontinuierlichen Eintrag in das Schmelzaggregat zu ermöglichen.
  • Durch die konkrete Ausführungsform der Erfindung ist es möglich den Eintrag des Einsatzstoffs in das Schmelzaggregat von der Förderung des Einsatzstoffes zu entkoppeln, sodass neben zusätzlichen funktionalen Möglichkeiten eine größere Prozesssicherheit erzielt wird. Durch die Möglichkeit zu einer Druckerhöhung, können alle Vorrichtungsteile, die dem Transport des Einsatzstoffs dienen bzw. mit diesen zusammenwirken individuell auf unterschiedlichen Druckniveaus betrieben werden. Durch eine Druckanpassung unmittelbar vor dem Eintrag des Einsatzstoffes können z.B. die Einrichtung zur pneumatischen Förderung bzw. die Abscheideinrichtung unter einem für diese Aggregate optimalen Druck betrieben werden und müssen nicht hinsichtlich des Betriebsdrucks angepasst werden. Aufgrund einer Zwischenspeicherung in einem Speicherbehälter kann an jedem Eintragepunkt neben der Menge auch der zeitliche Eintrag in das Schmelzaggregat genau angepasst werden, wobei im Zusammenwirken mit einem Ventil eine einfache und kostengünstige Anlage erreicht wird.
  • Nach einer möglichen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Ventil als Schieberventil oder als ein pneumatisches Ventil, insbesondere ein selbst sperrendes L-Ventil, ausgeführt. Derartige Ventile haben sich als vorteilhaft erwiesen, da bei der Steuerung von Stoffströmen im metallurgischen Anlagenbau vor allem die besonderen Belastungen hinsichtlich Temperatur und Abrasion bedeutsam sind. Dementsprechend ist es nötig Einrichtungen vorzusehen, die diesen Anforderungen gerecht werden. Als vorteilhaft haben sich bei der Steuerung Schieberventile herausgestellt, da diese durch einen einfachen Aufbau eine hohe Betriebssicherheit aufweisen. Weiters haben sich L-Ventile durch ihren einfachen Aufbau als vorteilhaft gezeigt. Derartige Ventile bestehen aus einem doppel-L-förmigen Förderrohr. Bei wegschalten des Transportgasstroms verbleibt im mittleren Rohrabschnitt der Einsatzstoff, sodass sich eine selbst sperrende Wirkung ergibt. Bei einer ausreichend dimensionierten Länge des mittleren Rohrabschnittes und dem darin verbleibenden Einsatzstoff kann eine wirksame Sperrwirkung erzielt werden. Durch den einfachen Aufbau wird eine sehr hohe Prozesssicherheit des Ventils erzielt. Eine hohe thermische Belastbarkeit ist eine weitere Folge aus diesem Design.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht einen druckbeaufschlagbaren Pufferbehälter zur Aufnahme des Medienstromes vor, wobei dieser mit der Einrichtung zum pneumatischen Transport und an zumindest zwei Eintragepunkten, gegebenenfalls über zumindest zwei Leitungen, mit dem Schmelzaggregat verbindbar ist. Durch den erfindungsgemäßen Pufferbehälter wird eine zusätzliche Prozesssicherheit geschaffen. Aufgrund des Volumens ist es möglich den Transport des Einsatzstoffs vollkommen von dem Eintrag in das Schmelzaggregat zu entkoppeln. Dabei wird das Puffervolumen derart hoch gewählt, dass auch im Falle von Störungen beim Transport eine ausreichende Beschickung des Schmelzaggregats möglich ist. Alternativ kann die Pufferfunktion auch derart genutzt werden, dass nur zeitweise und bei Bedarf Einsatzstoff zum Pufferbehälter gefördert wird. Durch die zumindest an zwei Eintragepunkten leitungsmäßige Verbindung des Pufferbehälters mit dem Schmelzaggregat wird auch eine stabile und einfache Vorrichtung verwirklicht. Als vorteilhaft hat sich eine Ausführung mit zumindest sechs Verbindungen zwischen dem Pufferbehälter und dem Schmelzaggregat herausgestellt, sodass eine örtlich variable Beschickung des Schmelzaggregats möglich ist.
  • Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst eine Eintrageeinrichtung einen Speicherbehälter, welcher über eine Leitung mit dem Pufferbehälter verbindbar ist, wobei der Speicherbehälter mit Transportgas aus dem Pufferbehälter beaufschlagbar ist.
  • Der Pufferbehälter kann neben der Pufferfunktion auch noch die Funktion der Abscheideeinrichtung übernehmen, sodass der von der Einrichtung zur pneumatischen Förderung gelieferte Medienstrom in den Pufferbehälter eingebracht, dann der Transportgasstrom abgeschieden und der Einsatzstoff geteilt durch zumindest zwei Zuleitungen in das Schmelzaggregat eingebracht werden kann. Der Eintrag jeder der zumindest zwei Teilmengen des Einsatzstoffes kann über einen, jeweils zwischen dem Pufferbehälter und dem Schmelzaggregat angeordnetem, Speicherbehälter und zugehörigen Ventilen erfolgen, sodass eine zusätzliche Speicherfunktion und eine Trennung der Druckanpassung vom Pufferbehälter möglich ist.
  • Durch die konkrete Ausführungsform wird eine Druckausgleichsleitung zwischen dem Pufferbehälter und den zumindest zwei Speicherbehältern geschaffen, sodass die Beschickung der Speicherbehälter durch einen Wechsel aus Druckausgleich zwischen den Aggregaten und Druckerhöhung im Speicherbehälter, zur Druckanpassung an das Schmelzaggregat möglich ist.
  • Nach einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird zumindest eine Zuführeinrichtung, einen Zuführbehälter und/ oder eine Schleuse umfassend, zum Eintrag von metallhaltigen Zuschlagstoffen und/ oder Additiven in das Schmelzaggregat, bevorzugterweise über den Pufferbehälter und/ oder die Eintrageeinrichtung vorgesehen. Neben dem Einsatzstoff ist es häufig nötig dem Schmelzaggregat weitere Prozesshilfsstoffe zuzuführen. Dafür werden eigene Einrichtungen vorgesehen, die eine gesteuerte Zufuhr von Zuschlagstoffen und/ oder Additiven ermöglichen. Die Zufuhr kann dabei durch einen separaten Eintrag in das Schmelzaggregat oder gemeinsam mit dem Einsatzstoff erfolgen. Bevorzugterweise werden die Zuschlagstoffe und/ oder Additive gemeinsam mit dem Einsatzstoff in das Schmelzaggregat eingebracht, wobei diese Stoffe z.B. im Pufferbehälter oder in der Eintrageeinrichtung dem Einsatzstoff zugesetzt werden.
  • Nach einer möglichen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist an zumindest einem Eintragepunkt, an dem der Einsatzstoff und gegebenenfalls Zuschlagstoffe und/ oder Additive in das Schmelzaggregat eingebracht werden, eine Lenkeinrichtung zur Verteilung bzw. Positionierung des Einsatzstoffs im Schmelzaggregat vorgesehen. Diese besondere Einrichtung erlaubt einen gezielten und noch besseren Eintrag des Einsatzstoffs in das Schmelzaggregat, da durch die Lenkeinrichtung eine zusätzliche Möglichkeit der Positionierung des Einsatzstoffs im Schmelzaggregat realisiert wird. Als Lenkeinrichtungen können z.B. schwenkbare Schurren eingesetzt werden, die vom jeweiligen Eintragepunkt aus eine Verteilung des Einsatzstoffes ermöglichen.
  • Nach einer zusätzlichen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist als Trenneinrichtung ein dynamischer Verteiler zur Verteilung bzw. Positionierung des Einsatzstoffs und gegebenenfalls Zuschlagstoffen und/ oder Additiven im Schmelzaggregat vorgesehen. Der Verteiler ist über eine Zuleitung mit der Abscheideeinrichtung, gegebenenfalls mit dem Speicherbehälter oder mit dem Pufferbehälter und über zumindest zwei Leitungen mit dem Schmelzaggregat verbindbar. Der dynamische Verteiler gestattet durch ein aktives Lenkelement die individuelle Zuleitung zu einzelnen Eintragepunkten in das Schmelzaggregat bzw. zu dem Pufferbehälter oder auch zu einer Speichereinrichtung. Der dynamische Verteiler basiert auf einer beweglichen Lenkeinrichtung, wie z.B. einer Schurre, und mehreren Ableitungen und stellt eine weitere Möglichkeit für die Auftrennung des Einsatzstoffs und für eine unabhängige Zuleitung über separate Eintragepunkte dar.
  • Nach einer möglichen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zwischen dem Behandlungsreaktor und der Einrichtung zur pneumatischen Förderung zumindest eine druckbeaufschlagbare Aufgabeeinrichtung, insbesondere ein Aufgabebehälter, und zumindest ein Ventil zum kontinuierlichen oder stapelweisen Eintrag des Einsatzstoffs in den Transportgastrom vorgesehen. Neben der direkten und kontinuierlichen Aufgabe des Einsatzstoffs in die Einrichtung zur pneumatischen Förderung, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn dies durch eine eigene und druckbeaufschlagbare Einrichtung erfolgt. Damit können unterschiedliche Druckniveaus z.B. zwischen dem Behandlungsreaktor und der Einrichtung zum pneumatischen Transport ausgeglichen werden. Eine konkrete Ausgestaltung sieht zumindest einen Aufgabebehälter und ein Ventil zur gesteuerten Aufgabe des Einsatzstoffs in die Einrichtung zum pneumatischen Transport vor. Durch diese Einrichtungen kann auch eine abrupte Aufgabe des Einsatzstoffs durchgeführt werden, sodass auch kompakte Mengen von Einsatzstoff transportiert werden können. Weiters wird dadurch eine sehr genaue Aufgabe durch stapelweisen Eintrag ermöglicht.
  • Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind/ ist an Stelle des Ventils eine Fördervorrichtung, insbesondere eine Förderschnecke, und/ oder ein Ejektor vorgesehen. Der Austrag aus dem Aufgabebehälter in die Einrichtung zum pneumatischen Transport erfolgt mittels einer Förderschnecke, wobei eine sichere und kostengünstige Vorrichtung gegeben ist. Die Förderschnecke eignet sich insbesondere für die kontinuierliche Aufgabe des Einsatzstoffs. Durch den Einsatz eines Ejektors, ähnlich dem Prinzip einer Wasserstrahlpumpe, wird der Einsatzstoff durch die Sogwirkung des Transportgasstroms in diesen eingebracht und verbracht. Dadurch erübrigen sich anfällige Stell- und Schalteinrichtungen zur Aufgabe des Einsatzstoffs. Auch hinsichtlich des Verschleißes wird damit eine vorteilhafte Lösung geboten.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind zumindest eine Aufgabeeinrichtung und ein vorgeschalteter Behälter zur Druckerhöhung vorgesehen, wobei eine schleusenartige Beschickung mit Einsatzstoff und eine Druckerhöhung möglich sind. Durch die Anordnung können die Aufgabeeinrichtung und der Behälter zusammen ähnlich wie Schleusen betrieben werden. Nach einer Befüllung des oberen Behälters wird dieser durch ein Ventil vom Behandlungsreaktor getrennt und der Einsatzstoff in den Aufgabebehälter eingebracht. Nach Trennung der beiden Behälter mittels eines Ventils kann nach einer Druckanpassung die Aufgabe in die Einrichtung zum pneumatischen Transport erfolgen.
  • Nach einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind zumindest zwei parallel geschaltete Aufgabeeinrichtungen zur abwechselnden Befüllung bzw. Entleerung der Aufgabeeinrichtungen vorgesehen. Diese Ausgestaltung ist vor allem bei der kontinuierlichen Beschickung vorteilhaft, da durch wechselweises Befüllen und Entleeren der Aufgabebehälter eine kontinuierliche Aufgabe des Einsatzstoffs verwirklicht werden kann.
  • Nach einer alternativen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Einrichtung zum pneumatischen Transport zumindest eine Zuleitung für ein weiteres Transportgas auf. Insbesondere bei Prozessen, wo das Prozessgas nicht in ausreichender Menge oder Qualität zur Verfügung steht, ist es vorteilhaft zusätzliches Transportgas vorzusehen. Dabei kann das zusätzliche Transportgas von einer externen Gasquelle oder auch einem Versorgungsnetz entnommen und der Einrichtung zum pneumatischen Transport zugeführt werden. Dies wird durch eine Zuleitung zur Einrichtung zum pneumatischen Transport ausgeführt.
  • Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert und anhand. möglicher, vorteilhafter Ausführungsformen dargestellt.
    • Fig. 1: Erfindungsgemäße Vorrichtung mit Aufgabeeinrichtung, Trenneinrichtung und Speicherbehälter, Abscheideeinrichtung und Gasbehandlungseinrichtung
    • Fig. 2: Aufgabeeinrichtung mit Ejektor
    • Fig. 3: Aufgabeeinrichtung mit parallelen Aufgabeeinrichtungen
    • Fig. 4: Direkter Transport mittels Prozessgas
    • Fig. 5: Ausgestaltung mit einem Pufferbehälter
    • Fig. 6: Alternative Ausgestaltung zur Ausführung nach Fig. 5
    • Fig. 7: Ausführungsform mit Lenkeinrichtung
    • Fig. 8: Ausführungsform mit dynamischer Trenneinrichtung
  • Nach Fig. 1 ist eine mögliche Ausgestaltung der Erfindung dargestellt. Der Einsatzstoff wird im Behandlungsreaktor 1 zumindest teilweise reduziert und über die Aufgabeeinrichtung 2 der Einrichtung zur pneumatischen Förderung 3 zugeführt. Die Aufgabeeinrichtung 2 umfasst zwei Aufgabebehälter 4a und 4b, die über Leitungen 5 und 6 mit dem Behandlungsreaktor und miteinander verbunden sind. Zur Trennung der beiden Aufgabebehälter 4a, 4b ist ein Ventil 7 vorgesehen. Zur Trennung von der Einrichtung zur pneumatischen Förderung 3 ist ein Ventil 8 vorgesehen, das als selbst sperrendes L-Ventil ausgeführt ist. Am Ventil 8 ist eine Zuführleitung 9 für das Transportgas vorgesehen. Die beiden Aufgabebehälter 4a und 4b können über Leitungen 9a mit dem Transportgas druckbeaufschlagt werden. Die Einrichtung zur pneumatischen Förderung 3 ist mit einer Trenneinrichtung 10 verbunden, die eine Trennung des Medienstromes in Teilmedienströme ermöglicht. Die Anzahl der Leitungen 11 kann entsprechend den Prozessanforderungen gewählt werden, wobei sechs Leitungen 11 bereits eine vorteilhafte Beschickung des Schmelzaggregats 12 ermöglichen. Die Trenneinrichtung ist über die Leitungen 11 mit jeweils einer Abscheideeinrichtung 13 verbunden, die das Transportgas vom Einsatzstoff abscheidet. Über eine Leitung wird der Einsatzstoff durch eine Eintrageeinrichtung 14, jeweils einen Speicherbehälter 15 und ein Ventil 16 umfassend, in das Schmelzaggregat 12 eingebracht. Durch den Eintrag an mehreren Eintragepunkten kann eine vorteilhafte Verteilung des Einsatzstoffes 12a im Schmelzaggregat 12 erzielt werden. 12a deutet eine Stelle mit kompaktem Einsatzstoff an, die dazwischen liegenden Bereiche sind mit anderen Stoffen wie. z.B. einem Kohleträger oder Stoffgemischen ausgefüllt. Vorteilhafterweise kann das Ventil 16 als selbst sperrendes L-Ventil ausgeführt sein. Die Abscheideeinrichtung 13 ist über eine Leitung 17, die ein Steuerventil 18 aufweist, mit einer Leitung 19 zur Ableitung von Prozessgas aus dem Schmelzaggregat 12 verbunden. Über eine Leitung 20 werden das Transportgas und das Prozessgas aus dem Schmelzaggregat 12 gemeinsam einer Gasbehandlungseinrichtung 21 zugeführt. Im Zyklon 22 werden Feststoffe abgetrennt und über Speicherbehälter 23 dem Schmelzaggregat zugeführt. Das gereinigte Gas kann über eine Leitung 24 in den Behandlungsreaktor 1 geführt werden. Der Behandlungsreaktor 1 weist eine Leitung 25 zur Abfuhr von Prozessgas auf.
  • Fig. 2 zeigt eine Variante zur Aufgabeeinrichtung 2, wobei an Stelle des Ventils eine Förderschnecke 26 vorgesehen ist. Dies dient dem gesteuerten Austrag des Einsatzstoffs, wobei der Einsatzstoff mittels eines Ejektors 27 in den Transportgasstrom eingebracht wird.
  • Fig. 3 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung der Aufgabeeinrichtung 2, wobei zwei parallel zueinander angeordnete Aufgabebehälter 4a und 4b vorgesehen sind. Über eine Zuleitung, die sich in zwei Anschlussleitungen 49 und 50 mit den dazugehörigen Ventilen 28 und 29 aufspaltet können die beiden Aufgabebehälter 4a und 4b wechselweise mit Einsatzstoff beschickt werden. Damit ist eine kontinuierliche Aufgabe des Einsatzstoffs in die Einrichtung zur pneumatischen Förderung 3 möglich. Die Aufgabe in den Transportgasstrom kann z. B. über Förderschnecken 30 und 31 erfolgen.
  • Entsprechend Fig. 4 ist eine direkte Förderung des Einsatzstoffs aus dem Behandlungsreaktor 1 zu einer Trenneinrichtung 10 dargestellt. Über eine Zuleitung 32 kann zusätzliches Transportgas in die Einrichtung zur pneumatischen Förderung 3 eingebracht werden. Die Einrichtung zum pneumatischen Transport kann mittels eines Ventils 33 vom Behandlungsreaktor 1 getrennt werden, sodass damit die Förderung gesteuert werden kann. Das an der Abscheideeinrichtung 13 abgezogene Transportgas wird einer Nasswäscheeinrichtung 34 zugeführt und das gereinigte Gas bzw. Feststoffe oder Schlämme über Leitungen 35 bzw. 36 aus dem Prozess abgeführt.
  • Fig. 5 zeigt eine spezielle Ausgestaltung der Erfindung, wobei ein Pufferbehälter 37 vorgesehen ist. Dieser hat neben seiner Funktion als Puffer auch die einer Trenneinrichtung, sodass die Zuleitung des Medienstromes über die Einrichtung zur pneumatischen Förderung 3 ohne vorherige Abtrennung des Transportgasstroms erfolgt. Diese erfolgt dann nach Eintrag in den Pufferbehälter 37, wobei dieser in seinem unteren Teil derart ausgeformt ist, dass der Einsatzstoff in Teilmengen getrennt wird. Der Eintrag des Einsatzstoffs erfolgt über jeweils einen Speicherbehälter 15 und je zwei Ventile 16 und 38, wobei das dem Schmelzaggregat zugewandte Ventil 16 als selbst sperrendes L-Ventil 16a oder auch als Schieberventil 16b ausgeführt werden kann. Über die Transportgasableitung 39 und die Leitung 19 zur Ableitung von Prozessgas aus dem Schmelzaggregat 12 werden das Transportgas und Prozessgas einer Gasbehandlungseinrichtung zugeführt. Das gereinigte Gasgemisch kann über eine Leitung 24 dem Behandlungsreaktor 1 zugeführt werden. Für den Einsatz von Zuschlagstoffen bzw. Additiven ist eine Zuführeinrichtung 40, bestehend aus einem Zuführbehälter 41, einer Schleuse 43 und zugehörigen Ventilen 42 und 44 vorgesehen. Die Zuschlagstoffe bzw. Additive können somit dem Einsatzstoff vor dessen Eintrag beigemengt werden, wobei auch Ausführungen mit einem gesonderten Eintrag in das Schmelzaggregat möglich sind.
  • Fig. 6 zeigt eine Variante zu Fig. 5, wobei die Einsatzstoffe mit einer durch Prozessgas aus dem Behandlungsreaktor 1 und ggf. zusätzlichem Transportgas betriebenen pneumatischen Förderung 3 in den Pufferbehälter 37 gefördert werden. Da der Pufferbehälter unter einem geringeren Druck als das Schmelzaggregat betrieben wird, ist es nötig, dass die Einsatzstoffe vor dem Eintrag in das Schmelzaggregat 12 mit Druck beaufschlagt werden. Dies erfolgt in den Speicherbehältern 15, wobei die Druckerhöhungsvorrichtung hier nicht näher dargestellt ist. Über die Leitungen 45 können die Speicherbehälter nach dem Beschicken mit Transportgas beaufschlagt werden und dabei wieder entspannt werden, sodass erneut eine Befüllung mit Einsatzstoff möglich ist. Das aus dem Pufferbehälter abgezogene Transportgas wird in einer Nasswäscheeinrichtung 34 behandelt und das gereinigte Gas bzw. Feststoffe oder Schlämme über Leitungen 35 bzw. 36 aus dem Prozess abgeführt.
  • In Fig. 7 ist eine spezielle Lenkeinrichtung 46 zum Eintrag der Einsatzstoffe in das Schmelzaggregat 12 dargestellt. Diese Lenkreinrichtung ermöglicht eine zusätzliche Positionierung der Einsatzstoffe im Schmelzaggregat 12.
  • Nach Fig. 8 ist ein zentraler dynamischer Verteiler 47 vorgesehen, der über Leitungen 48 mit den Eintragepunkten verbunden ist und über einen Speicherbehälter 15 mit Einsatzstoff versorgt wird.

Claims (25)

  1. Verfahren zum Erzeugen von Metallen und/ oder Metallvorprodukten, insbesondere Roheisen und/ oder Roheisenvorprodukten, wobei ein feinteilchenförmiger, zumindest teilweise reduzierter, metallhaltiger Einsatzstoff unter Verwendung einer pneumatischen Förderung, mittels eines Transportgasstromes, in Form eines Medienstroms, gebildet aus dem Einsatzstoff und dem Transportgasstrom, in ein Schmelzaggregat zur weiteren Verarbeitung eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Eintrag des Einsatzstoffs nach Abscheidung des Transportgasstroms und getrennt in Teilmengen an zumindest zwei Eintragepunkten erfolgt, wobei diese Teilmengen des Einsatzstoffs unabhängig voneinander und kontinuierlich oder stapelweise eingebracht werden, wobei vor der Abscheidung des Transportgasstroms der Medienstrom in zumindest zwei Teilmedienströme geteilt, jeweils die Teiltransportgasströme abgeschieden und die Teilmengen des Einsatzstoffs eingebracht werden und der gesteuerte Eintrag der Teilmengen des Einsatzstoffes über eine gezielte Abfuhr der abgeschiedenen Teiltransportgasströme erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Transportgas zur Förderung des Einsatzstoffs ein prozesseigenes Gas, insbesondere Prozessgas aus dem Schmelzaggregat, verwendet wird.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Transportgas zur Förderung des Einsatzstoffs ein prozessfremdes Gas, insbesondere Stickstoff, verwendet wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Transportgas zur Förderung des Einsatzstoffs zusätzlich zu einem prozesseigenen Gas ein weiteres Transportgas verwendet wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der abgetrennte Transportgasstrom bzw. zumindest ein Teiltransportgasstrom nach einer Gasreinigung, gegebenenfalls zusammen mit gereinigtem Prozessgas aus dem Schmelzaggregat, in einen Behandlungsreaktor eingebracht wird.
  6. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatzstoff bzw. dessen Teilmengen vor dem Eintrag in das Schmelzaggregat in einem Speicherbehälter zwischengespeichert wird bzw. werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatzstoff bzw. dessen Teilmengen druckbeaufschlagt wird bzw. werden.
  8. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zum Einsatzstoff zumindest ein metallhältiger Zuschlagstoff und/ oder zumindest ein Additiv in das Schmelzaggregat eingebracht werden.
  9. Vorrichtung zur Erzeugung von Metallen und/ oder Metallvorprodukten, insbesondere Roheisen bzw. Roheisenvorprodukten, aus einem feinteilchenförmigen, metallhaltigen Einsatzstoff, mit einem Schmelzaggregat (12) zur weiteren Verarbeitung des Einsatzstoffs mit einer Einrichtung zur pneumatischen Förderung (3) des Einsatzstoffs mittels eines Transportgasstromes und zumindest einer Abscheideeinrichtung (13) zur Abscheidung des Transportgasstroms, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trenneinrichtung (10) zur Teilung des Einsatzstoffs in zumindest zwei Teilmengen und Eintrageeinrichtungen (15, 16a, 16b, 48) zum gesteuerten Eintrag des Einsatzstoffs in das Schmelzaggregat (12) vorgesehen sind, wobei die Trenneinrichtung (10) zur Teilung des Medienstroms, gebildet aus Einsatzstoff und Transportgasstrom, in zumindest zwei Teilmedienströme, jeweils gebildet aus einer Teilmenge des Einsatzstoffs und einem Teiltransportgasstrom, vorgesehen ist und die Abscheideeinrichtung (13) für zumindest einen der Teilmedienströme zur Abscheidung der Teilmenge des Einsatzstoffs vom Teiltransportgasstrom vorgesehen ist, wobei diese mittels Leitungen mit dem Schmelzaggregat (12) zur Einbringung des Einsatzstoffs und mit einer Gasbehandlungseinrichtung (21) zur Reinigung des Transportgasstroms und mit der Trenneinrichtung (10) verbunden ist und ein Steuerventil (18) in einer Leitung (17) zwischen der Abscheideeinrichtung (13) und der Gasbehandlungseinrichtung (21, 22, 23) zur Steuerung des Teilmedienstroms aufweist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (10) über eine Leitung (11) mit der Einrichtung zur pneumatischen Förderung (3) des Einsatzstoffs und/ oder über zumindest zwei, insbesondere sechs, Leitungen mit dem Schmelzaggregat (12) verbindbar ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur pneumatischen Förderung (3) des Einsatzstoffs mit einem Behandlungsreaktor (1) über zumindest eine Leitung (24) verbindbar ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur pneumatischen Förderung (3) in Förderrichtung gesehen im Wesentlichen nach oben gerichtet ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasbehandlungseinrichtung (21, 22, 23) über eine Leitung mit einer Prozessgasableitung aus dem Schmelzaggregat, zur Reinigung von Prozessgas aus dem Schmelzaggregat, verbindbar ist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Eintrage einrichtung, einen druckbeaufschlagbaren Speicherbehälter (15) zum Eintrag des abgeschiedenen Einsatzstoffs bzw. dessen Teilmengen in das Schmelzaggregat (12) und/ oder zumindest zwei Ventile (16, 16a, 16b, 38) zum gesteuerten Eintrag des Einsatzstoffs umfasst.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (16, 16a, 16b, 38) ein Schieberventil oder ein pneumatisches Ventil, insbesondere ein selbst sperrendes L-Ventil, ist.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein druckbeaufschlagbarer Pufferbehälter (37) zur Aufnahme des Medienstromes vorgesehen ist und mit der Einrichtung zur pneumatischen Förderung (3) und an zumindest zwei Eintragepunkten, gegebenenfalls über Leitungen, mit dem Schmelzaggregat (12) verbindbar ist.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Eintrageeinrichtung einen Speicherbehälter (15) umfasst, welcher über eine Leitung mit dem Pufferbehälter (37) verbindbar ist, wobei der Speicherbehälter (15) mit Transportgas aus dem Pufferbehälter (37) beaufschlagbar ist.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Zuführeinrichtung (40) einen Zuführbehälter (41) und/ oder eine Schleuse (43) umfassend, zum Eintrag von metallhaltigen Zuschlagstoffen und/ oder Additiven in das Schmelzaggregat (12), bevorzugterweise über den Pufferbehälter (37) und/ oder die Eintrageeinrichtung vorgesehen ist/ sind.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einem Eintragepunkt, an dem der Einsatzstoff und gegebenenfalls Zuschlagstoffe und/ oder Additive in das Schmelzaggregat (12) eingebracht werden, eine Lenkeinrichtung (46) zur Verteilung bzw. Positionierung des Einsatzstoffs im Schmelzaggregat (12) vorgesehen ist.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass als Trenneinrichtung ein dynamischer Verteiler (47) zur Verteilung bzw. Positionierung des Einsatzstoffs und gegebenenfalls Zuschlagstoffen und/ oder Additiven im Schmelzaggregat vorgesehen ist, wobei der Verteiler über eine Zuleitung mit der Abscheideeinrichtung (13), gegebenenfalls mit dem Speicherbehälter (15) oder mit dem Pufferbehälter (37) und über zumindest zwei Leitungen (48) mit dem Schmelzaggregat verbindbar ist.
  21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Behandlungsreaktor (1) und der Einrichtung zur pneumatischen Förderung (3) zumindest eine druckbeaufschlagbare Aufgabeeinrichtung, insbesondere ein Aufgabebehälter (4b) und zumindest ein Ventil (7) zum kontinuierlichen oder stapelweisen Eintrag des Einsatzstoffs in den Transportgastrom vorgesehen sind.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass an Stelle des Ventils eine Fördervorrichtung, insbesondere eine Förderschnecke (26), und/ oder ein Ejektor (27) vorgesehen sind/ ist.
  23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Aufgabeeinrichtung (2) und ein vorgeschalteter Aufgabebehälter (4a) zur Druckerhöhung vorgesehen sind, wobei eine schleusenartige Beschickung mit Einsatzstoff und eine Druckerhöhung möglich sind.
  24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei parallel geschaltete Aufgabeeinrichtungen (4a, 4b, 9a, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 49, 50) zur abwechselnden Befüllung bzw. Entleerung der Aufgabeeinrichtungen vorgesehen sind.
  25. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum pneumatischen Transport zumindest eine Zuleitung (32) für ein weiteres Transportgas aufweist.
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