EP4756043A1 - Verfahren und vorrichtung zur beschickung eines hochofens mit möller - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur beschickung eines hochofens mit möller

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EP4756043A1
EP4756043A1 EP24217781.4A EP24217781A EP4756043A1 EP 4756043 A1 EP4756043 A1 EP 4756043A1 EP 24217781 A EP24217781 A EP 24217781A EP 4756043 A1 EP4756043 A1 EP 4756043A1
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EP
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blast furnace
burden
materials
final composition
charging
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Pending
Application number
EP24217781.4A
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Stephan Hodja
Martin Pollet
Christian Weiskopf
Rongshan Lin
Christophe Solver
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Aktien Gesellschaft Der Dillinger Huettenwerke Forges Et Acieries De Dilling SA
Paul Wurth SA
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Aktien Gesellschaft Der Dillinger Huettenwerke Forges Et Acieries De Dilling SA
Paul Wurth SA
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Publication date
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    • C21B5/008—Composition or distribution of the charge
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschickung eines Hochofens mit Möller, der aus verschiedenen, jeweils als Schüttgut vorliegenden Möllerstoffen zusammengesetzt wird. Erfindungsgemäß wird eine Endzusammensetzung aus den Möllerstoffen, in welcher der Möller in den Hochofen eingegeben wird, kontinuierlich und in Abhängigkeit von der Zeit abgeschätzt und eine Austragsposition, an welcher der Möller in einem Schacht des Hochofens ausgetragen wird, in Abhängigkeit von der abgeschätzten Endzusammensetzung eingestellt. Zweckmäßigerweise wird die Austragsposition in Abhängigkeit von der abgeschätzten Endzusammensetzung eingestellt derart, dass ein Verschleiß von Kupferstaves des Hochofens gering gehalten wird, wobei vorzugsweise der Möller derart in den Hochofen gegeben wird, dass lediglich oder vornehmlich solche der Möllerstoffe in Kontakt mit den Kupferstaves kommen, welche den, insbesondere chemischen, thermischen und/oder abrasiven, Verschleiß der Kupferstaves hemmen.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Beschickung eines Hochofens mit Möller.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschickung eines Hochofens mit Möller, der aus verschiedenen, jeweils als Schüttgut vorliegenden Möllerstoffen zusammengesetzt wird.
  • Ein solches Verfahren ist durch Benutzung bekannt. Aus mehreren sogenannten Bunkern werden verschiedene Stoffe, die als Schüttgut vorliegen und gemeinsam den Möller bilden, an verschiedenen Stellen nacheinander auf ein Förderband aufgegeben und mittels des Förderbands in einen Gichtbunker transportiert. Der Möller wird aus dem Gichtbunker mittels einer Drehschurre im Hochofenschacht verteilt. Üblicherweise wird davon ausgegangen, dass der Möller, der nach und nach in dem Hochofen ausgetragen wird, eine einheitliche Zusammensetzung aufweist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Beschickung des Hochofens zu verbessern.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass eine Endzusammensetzung aus den Möllerstoffen, in welcher der Möller in den Hochofen eingegeben wird, kontinuierlich und in Abhängigkeit von der Zeit abgeschätzt wird und eine Austragsposition, an welcher der Möller in einem Schacht des Hochofens ausgetragen wird, in Abhängigkeit von der abgeschätzten Endzusammensetzung eingestellt wird.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass eine Verteilung der verschiedenen Möllerstoffe, insbesondere Sinter, Stückerz, Koks, Kleinkoks, Grobeisen, Zuschlagsstoffe und/oder Kies, beim Austragen im Schacht des Hochofens eine wichtige Rolle spielt und sich Unterschiede in der Möllerung lediglich hinsichtlich der absoluten Mengen der Möllerstoffe, mit denen der Hochofen beschickt wird, auf den Hochofenprozess auswirken. Vorteilhaft wird es dank der Erfindung möglich, die Zusammensetzung des Möllers bei der Beschickung des Hochofens zu berücksichtigen und die verschiedenen Möllerstoffe gezielt im Hochofen zu positionieren.
  • Die Abschätzung der Endzusammensetzung erlaubt eine Berücksichtigung der metallurgischen Eigenschaften (z. B. der Basizität) und physikalischen Eigenschaften der in den Hochofenschacht ausgetragenen Schüttung des Möllers (z. B. dessen Permeabilität bzw. des aus der Schüttung resultierenden Lückengrads).
  • In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Austragsposition in Abhängigkeit von der abgeschätzten Endzusammensetzung eingestellt derart, dass ein Verschleiß von Kupferstaves des Hochofens geringgehalten wird. Zweckmäßigerweise wird der Möller derart in den Hochofen gegeben, dass lediglich oder vornehmlich solche der Möllerstoffe in Kontakt mit den zur Kühlung dienenden Kupferstaves kommen, welche den, insbesondere chemischen, thermischen und/oder abrasiven, Verschleiß der Kupferstaves hemmen. Vorzugsweise werden die letztgenannten Möllerstoffe gezielt am Rand des Hochofenschachts positioniert.
  • Zweckmäßigerweise wird der Möller, der eine den Verschließ fördernde Endzusammensetzung aufweist, derart in den Hochofen gegeben, dass sich mit dem Austrag des Möllers verbundene Reaktionen im Hochofen nicht oder nur gering auf den Verschleiß der Kupferstaves auswirken.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung wird die Austragsposition mittels einer Einrichtung zur Verteilung des Möllers im Schacht des Hochofens, vorzugsweise einer Drehschurre, eingestellt.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird zur Abschätzung der Endzusammensetzung kontinuierlich und in Abhängigkeit von der Zeit separat für jeden der Möllerstoffe abgeschätzt und/oder, vorzugsweise mittels eines computergestützten Modells, simuliert, mit welcher Förderleistung der jeweilige Möllerstoff zu dem Hochofen gefördert wird.
  • Zweckmäßigerweise wird zur Abschätzung der Endzusammensetzung kontinuierlich und in Abhängigkeit von der Zeit separat für jeden der Möllerstoffe abgeschätzt und/oder, vorzugsweise mittels eines computergestützten Modells, simuliert, in welcher Menge und/oder in welchem Zeitraum, der jeweilige Möllerstoff auf eine Einrichtung zur Förderung der Möllerstoffe, vorzugsweise ein Förderband, zu dem Hochofen gegeben wird.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung wird zur Abschätzung der Förderleistung kontinuierlich abgeschätzt und/oder, vorzugsweise mittels eines computergestützten Modells, simuliert, mit welchem Durchsatz die jeweiligen Möllerstoffe auf die Einrichtung zur Förderung der Möllerstoffe zu dem Hochofen, vorzugsweise das Förderband, gegeben werden.
  • Zweckmäßigerweise wird zur Abschätzung des jeweiligen Durchsatzes, vorzugsweise mittels eines computergestützten Modells, simuliert, wie sich der jeweilige Möllerstoff beim Austragen aus einem Möllerstoffbehältnis verhält, wobei vorzugsweise eine Dauer eines Austrags einer Charge des jeweiligen Möllerstoffs berücksichtigt wird.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird, insbesondere zur Abschätzung der Förderleistung, eine Geschwindigkeit, mit der die Fördereinrichtung die Möllerstoffe transportiert, und/oder eine Position, an welcher der jeweilige Möllerstoff auf die Fördereinrichtung gegeben wird, berücksichtigt.
  • Zweckmäßigerweise werden zur Abschätzung Zustandsinformationen über Einrichtungen einer Vorrichtung zur Beschickung eines Hochofens, insbesondere zumindest eines Behälters und/oder zumindest einer Einrichtung zur Förderung der Möllerstoffe, und/oder Messdaten, die die Förderleistung und/oder den Durchsatz betreffen, berücksichtigt.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung wird zur Einstellung der Endzusammensetzung ein Austrag, insbesondere eine Austragsleistung, des jeweiligen Möllerstoffs aus dem jeweiligen Möllerstoffbehältnis separat gesteuert. Vorteilhaft wird es möglich, nicht nur mittels der Einstellung der Austragsposition auf die jeweilig auszutragended Endzusammensetzung zu reagieren, sondern direkt auf die Endzusammensetzung Einfluss zu nehmen. Eine bessere und genauere Einflussnahme auf den Hochofenprozess wird möglich.
  • Zweckmäßigerweise wird zur Einstellung der Endzusammensetzung eine Förderleistung des Möllerstoffs aus dem jeweiligen Möllerstoffbehältnis separat gesteuert.
  • Vorzugsweise wird zur Einstellung der Endzusammensetzung die Förderung des jeweiligen Möllerstoffs, insbesondere die Geschwindigkeit der Förderung, gesteuert.
  • In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Endzusammensetzung, in welcher der Möller in den Schacht des Hochofens eingegeben wird, mittels eines dazu geeigneten Datenverarbeitungsprogramms abgeschätzt, das ein computergestütztes Modell nutzt, welches zur Beschickung des Hochofens ablaufende Prozesse nachbildet. Zweckmäßigerweise werden dazu Zustandsinformationen über Einrichtungen einer Vorrichtung zur Beschickung eines Hochofens und/oder Messdaten, die die Förderleistung und/oder den Durchsatz betreffen, verwendet.
  • Die Nutzung des computergestützten Modells zur Simulation der zur Beschickung des Hochofens ablaufenden Prozesse, insbesondere des Austrags aus den Möllerstoffbehältnissen und/oder der Förderung zum Hochofen und/oder in den Schacht des Hochofens, hat sich als vorteilhaft erwiesen, weil eine Prozesskontrolle unmittelbar anhand von Messdaten und/oder der Zustandsinformationen problematisch ist. Beispielsweise verhalten sich die Möllerstoffe bei der Förderung aus verschiedenen Gründen nicht immer gleich, z.B. wegen wechselnden Umweltbedingungen, die dazu führen, dass die Möllerstoffe frieren, unterschiedliche Feuchten aufweisen, oder wegen uneinheitlichem Verhalten der Fördereinrichtung und/oder der Möllerstoffbehältnisse oder von Komponenten davon. Zu dem uneinheitlichen Verhalten kann es beispielsweise kommen, wenn es an der Fördereinrichtung, den Möllerstoffbehältnissen oder Komponenten davon zu Verschleiß kommt.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Beschickungsvorrichtung zur Abschätzung der Endzusammensetzung, in welcher der Möller in den Schacht des Hochofens eingegeben wird, eine Einrichtung zur Datenverarbeitung auf, die mit einem dazu geeigneten Datenverarbeitungsprogramm versehen ist, das ein computergestütztes Modell nutzt, welches zur Beschickung des Hochofens ablaufende Prozesse nachbildet, insbesondere unter Nutzung von Zustandsinformationen über Einrichtungen einer Vorrichtung zur Beschickung eines Hochofens und/oder unter Nutzung von Messdaten, die die Förderleistung und/oder den Durchsatz betreffen.
  • Zweckmäßigerweise weist die Beschickungsvorrichtung eine Einrichtung zur Steuerung der Austragsleistung des Möllerstoffs aus dem jeweiligen Möllerstoffbehältnis und/oder zur Förderung des jeweiligen Möllerstoffs, insbesondere der Geschwindigkeit der Förderung, auf.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und den beigefügten Zeichnungen, die sich auf das Ausführungsbeispiel beziehen, näher erläutert.
  • In Fig. 1 ist ein Hochofen 2 und eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Beschickung des Hochofens dargestellt. Die Beschickungsvorrichtung 1 umfasst mehrere Behältnisse 3, in denen verschiedene Möllerstoffe enthalten sind, aus denen Möller, der mittels einer Fördereinrichtung 4 zum Hochofen 2 transportiert wird, zusammengesetzt wird. In den Behältnissen 3 sind die verschiedenen Möllerstoffe, insbesondere Sinter, Stückerz, Koks, Kleinkoks, Grobeisen, Zuschlagsstoffe und/oder Kies, jeweilig getrennt voneinander angeordnet.
  • Aus den Behältnissen 3 werden die Möllerstoffe auf ein erstes Förderband 5 aufgegeben, indem die Behältnisse 3 jeweilig mittels einer Steuerung 6, ggf. während einer bestimmten Dauer, geöffnet werden und der jeweilige Möllerstoff aus dem jeweiligen Behältnis 3 auf das Förderband 5 fällt.
  • Die Möllerstoffe werden über ein zweites Förderband 7 in oberhalb des Hochofens 2 angeordnete Bunker 8 transportiert. Von dort werden die Möllerstoffe mittels einer Drehschurre 9 in den Schacht 10 des Hochofens 2 verteilt.
  • Die Beschickungsvorrichtung 1 umfasst einen Computer 11, auf dem ein Computerprogramm läuft, das mittels eines computergestützten Modells simuliert, in welcher Endzusammensetzung der aus den verschiedenen Möllerstoffen zusammengesetzte Möller in den Hochofenschacht 10 eingegeben wird. Zur Simulation wird berücksichtigt, wie lange die Behältnisse 3 jeweilig geöffnet sind und in welchem Zeitraum sie geöffnet sind, an welcher Stelle das jeweilige Behältnis 3 über dem Förderband angeordnet ist und mit welcher Geschwindigkeit das Förderband 5 bewegt wird.
  • Daraus wiederum lässt sich ableiten, welche Endzusammensetzung der Möller nach dem weiteren Transport über das Förderband 5, durch die Bunker 8 und hin zur Drehschurre 9 aufweist, insbesondere unter Berücksichtigung der jeweiligen Transportgeschwindigkeit auf dem Förderband 7 sowie durch die Bunker 8 und hin zur und durch die Drehschurre 9 in den Hochofenschacht 10.
  • In Abhängigkeit von der abgeschätzten Endzusammensetzung des Möllers wird die Drehschurre 9 in dem Hochofenschacht 10 positioniert, um Einfluss auf den Hochofenprozess zu nehmen. Beispielsweise wird der Möller so in den Hochofenschacht 10 gegeben, dass lediglich oder vornehmlich solche der Möllerstoffe in Kontakt mit (in Fig. 1 nicht dargestellten) Kupferstaves zur Kühlung des Hochofenschachts 10 kommen, welche den, insbesondere chemischen, thermischen und/oder abrasiven, Verschleiß der Kupferstaves hemmen. Weist die Endzusammensetzung solche verschleißfördernden Möllerstoffe auf, wird der Möller mittels der Drehschurre 9 gezielt im Abstand vom Rand des Hochofenschachts positioniert, an dem die Kupferstaves angeordnet sind.
  • Mittels der Steuerung 6 kann die Austragegeschwindigkeit, der Behältnisse 3 und ein Öffnungszeitraum der Bunker 8 gesteuert werden. Ferner ist die Steuerung 6 dazu eingerichtet, die Ausrichtung der Drehschurre 9 zu steuern.
  • Darüber hinaus kann zur Einstellung der Endzusammensetzung mittels der Steuerung 6 ein Austrag des jeweiligen Möllerstoffs aus dem jeweiligen Möllerstoffbehältnis separat gesteuert werden, z.B. indem das Möllerstoffbehältnis geöffnet und nach einer vorbestimmten Dauer wieder geschlossen wird. Dadurch wird es ermöglicht, unmittelbar auf die Endzusammensetzung Einfluss zu nehmen.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Beschickung eines Hochofens mit Möller, der aus verschiedenen, jeweils als Schüttgut vorliegenden Möllerstoffen zusammengesetzt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Endzusammensetzung aus den Möllerstoffen, in welcher der Möller in den Hochofen eingegeben wird, kontinuierlich und in Abhängigkeit von der Zeit abgeschätzt wird und eine Austragsposition, an welcher der Möller in einem Schacht des Hochofens ausgetragen wird, in Abhängigkeit von der abgeschätzten Endzusammensetzung eingestellt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Austragsposition in Abhängigkeit von der abgeschätzten Endzusammensetzung eingestellt wird derart, dass ein Verschleiß von Kupferstaves des Hochofens gering gehalten wird, wobei vorzugsweise der Möller derart in den Hochofen gegeben wird, dass lediglich oder vornehmlich solche der Möllerstoffe in Kontakt mit den Kupferstaves kommen, welche den, insbesondere chemischen, thermischen und/oder abrasiven, Verschleiß der Kupferstaves hemmen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Austragsposition mittels einer Einrichtung zur Verteilung des Möllers im Schacht des Hochofens, vorzugsweise einer Drehschurre, eingestellt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zur Abschätzung der Endzusammensetzung kontinuierlich und in Abhängigkeit von der Zeit separat für jeden der Möllerstoffe abgeschätzt und/oder, vorzugsweise mittels eines computergestützten Modells, simuliert wird, mit welcher Förderleistung der jeweilige Möllerstoff zu dem Hochofen gefördert wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zur Abschätzung der Endzusammensetzung kontinuierlich und in Abhängigkeit von der Zeit separat für jeden der Möllerstoffe abgeschätzt und/oder, vorzugsweise mittels eines computergestützten Modells, simuliert wird, in welcher Menge und/oder in welchem Zeitraum, der jeweilige Möllerstoff auf eine Einrichtung zur Förderung der Möllerstoffe, vorzugsweise auf ein Förderband, zu dem Hochofen gegeben wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zur Abschätzung der Förderleistung kontinuierlich abgeschätzt und/oder, vorzugsweise mittels eines computergestützten Modells, simuliert wird, mit welchem Durchsatz die jeweiligen Möllerstoffe auf die Einrichtung zur Förderung der Möllerstoffe zu dem Hochofen, vorzugsweise auf das Förderband, gegeben werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zur Abschätzung des jeweiligen Durchsatzes, vorzugsweise mittels eines computergestützten Modells, simuliert wird, wie sich der jeweilige Möllerstoff beim Austragen aus einem Möllerstoffbehältnis verhält, wobei vorzugsweise eine Dauer eines Austrags einer Charge des jeweiligen Möllerstoffs berücksichtigt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass, insbesondere zur Abschätzung der Förderleistung, eine Geschwindigkeit, mit der die Fördereinrichtung die Möllerstoffe transportiert, und/oder eine Position, an welcher der jeweilige Möllerstoff auf die Fördereinrichtung gegeben wird, berücksichtigt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zur Abschätzung Zustandsinformationen über Einrichtungen einer Vorrichtung zur Beschickung eines Hochofens, insbesondere zumindest eines Behälters und/oder zumindest einer Einrichtung zur Förderung der Möllerstoffe, und/oder Messdaten, die die Förderleistung und/oder den Durchsatz betreffen, berücksichtigt werden.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zur Einstellung der Endzusammensetzung ein Austrag, insbesondere eine Austragsleistung, des jeweiligen Möllerstoffs aus dem jeweiligen Möllerstoffbehältnis separat gesteuert wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zur Einstellung der Endzusammensetzung die Förderung des jeweiligen Möllerstoffs, insbesondere die Geschwindigkeit der Förderung, gesteuert wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Endzusammensetzung, in welcher der Möller in den Schacht des Hochofens eingegeben wird, mittels eines dazu geeigneten Datenverarbeitungsprogramms abgeschätzt wird, das ein computergestütztes Modell nutzt, welches zur Beschickung des Hochofens ablaufende Prozesse nachbildet, insbesondere unter Nutzung von Zustandsinformationen über Einrichtungen einer Vorrichtung zur Beschickung eines Hochofens und/oder unter Nutzung von Messdaten, die die Förderleistung und/oder den Durchsatz betreffen.
  13. Vorrichtung zur Beschickung eines Hochofens mit Möller, der aus verschiedenen, jeweils als Schüttgut vorliegenden Möllerstoffen gebildet ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Beschickungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, eine Endzusammensetzung aus den Möllerstoffen, in welcher der Möller in den Hochofen eingegeben wird, kontinuierlich und in Abhängigkeit von der Zeit abzuschätzen und eine Austragsposition innerhalb des Hochofens, an welcher der Möller in einen Schacht des Hochofes ausgetragen wird, in Abhängigkeit von der abgeschätzten Endzusammensetzung einzustellen.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Beschickungsvorrichtung zur Abschätzung der Endzusammensetzung, in welcher der Möller in den Schacht des Hochofens eingegeben wird, eine Einrichtung zur Datenverarbeitung umfasst, die mit einem dazu geeigneten Datenverarbeitungsprogramm versehen ist, das ein computergestütztes Modell nutzt, welches zur Beschickung des Hochofens ablaufende Prozesse nachbildet, insbesondere unter Nutzung von Zustandsinformationen über Einrichtungen einer Vorrichtung zur Beschickung eines Hochofens und/oder unter Nutzung von Messdaten, die die Förderleistung und/oder den Durchsatz betreffen.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Beschickungsvorrichtung zur Einstellung der Austragsposition eine Drehschurre aufweist.
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WO2010086379A1 (en) * 2009-01-28 2010-08-05 Paul Wurth S.A. Computer system and method for controlling charging of a blast furnace by means of a user interface

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