JP2009518254A5

JP2009518254A5 -

Info

Publication number: JP2009518254A5
Application number: JP2008543697A
Authority: JP
Filing date: 2006-11-27
Publication date: 2012-12-20

Description

搬送システム、複合システム、及び冶金プロセスを結びつける方法

本発明は、搬送される材料を遮蔽する覆いを有する、塊状にされた、特に高温の搬送される材料を搬送するコンベヤ要素を有するコンベヤシステム、特にバケットコンベヤ（Ｂｅｃｈｅｒ−Ｆｏｅｒｄｅｒｅｒ）またはセルコンベヤ（Ｚｅｌｌｅｎｆｏｅｒｄｅｒｅｒ）に関する。

本発明は、連続的プロセス、特に直接還元システムで酸化物を還元する還元システム、および不連続的プロセスで液体金属、特に電炉鋼鉄製品（ｅｌｅｃｔｒｉｃｓｔｅｅｌｗｏｒｋｓ）を製造するプロセスアセンブリを有する複合システムにも関し、還元生成物を還元システムからプロセスアセンブリに送ることができる。

本発明は、連続的プロセス、特に直接還元で酸化物を還元する還元方法を連結する方法、および不連続的プロセス、特に電炉鋼の方法で液体金属を製造する方法にも関し、処理のために還元生成物は還元設備から液体金属を製造する設備に供給される。

本発明は、搬送される材料を遮蔽する覆いを有する、塊状にされた、特に高温の搬送される材料を送るコンベヤ要素を有するコンベヤシステム、特にバケットコンベヤまたはセルコンベヤを操作する方法にも関する。

冶金反応容器で前記材料を処理するために、搬送される塊状かつ高温の材料を搬送するコンベヤシステムが従来技術で知られている。

特許文献１は、たとえば、高温および低温の直接還元鉄（ＤＲＩ）を使用した製錬プロセスを供給するデバイスおよび方法を開示し、ＤＲＩが重力の下でＤＲＩ生成システムからＤＲＩ使用プロセスにさらなる処理のために移動される。ここで、システムの高さの違いが厳密な限界を定義するように、材料の全体の流れが重力下でのみ生じることが有利である。

たとえば、特許文献２は、保護ガスの下での空気輸送により塊状の材料を還元システムからさらなる処理ステージに移送することも開示している。特に、さらなる処理のステップでの大幅な損失を生じるおそれがあり、精錬された材料の高価な処理を伴う、空気輸送中の磨耗から生じる微粒の割合の増加は、ここでは不利である。
米国特許第６，２１４，９８６号明細書米国特許出願公開第２００２／１３０，４４８号明細書

従来技術を始点として、本発明の目的は搬送される塊状の材料を保護ガスの下で移送できるようにし、従来技術からの欠点を回避するコンベヤシステムを利用可能にすることである。本発明による目的は、請求項１を特徴付ける部分によるコンベヤシステムによって達成される。

本発明によるコンベヤシステムは、搬送される材料と周囲大気の間に望ましくない反応が全く起こるおそれがないように保護ガスを導入することによって、搬送される材料と周囲大気の間の接触が回避されるようにして塊状の材料を搬送できるようにする。搬送される材料を遮蔽するために、コンベヤ要素を有する覆われたコンベヤシステムが提示されており、搬送される材料を有するコンベヤ要素をカバー内の保護ガス雰囲気の下に保持できる。

本発明によるコンベヤシステムの１つの特定の実施形態によれば、覆いが側方および上方の気密壁を有する。分配ラインが側方の覆いの内側に配置され、保護ガスは側方の覆いを貫通するラインから供給される。

本発明によるコンベヤシステムの１つの有利な実施形態によれば、覆いは搬送される材料の冷却を低減する断熱部を有する。特に、温かい状態で前の処理段階からさらに搬送され、またはさらに処理される、搬送される高温の材料の場合には、断熱部を設けることができ、熱損失が低く保たれれば有利である。多数の反応プロセスの熱活性化により、搬送される高温の材料の場合には、保護ガスが、周囲大気との望ましくない、または制御不可能な化学反応を防止することがいっそう重要である。

本発明によるコンベヤシステムの１つの別の有利な実施形態によれば、分配ラインが覆いの中で保護ガスを均一に分配する穿孔されたパイプとして実施される。保護ガスによる均一な置換パージにより、十分に不活性な保護ガスの雰囲気が設定され、必要な保護ガスの量が可能な限り低く保たれる。これを達成するために、保護ガスを非常に均一に適用することが必要であり、その場合、特にたとえば空気などの周囲の気体の進入が防止される。穿孔されたパイプを使用することにより、多数の入口開口を使用することができ、したがって非常に均一な保護ガスの適用が可能になる。

本発明によるコンベヤシステムの１つの適切な実施形態によれば、コンベヤシステムの複数の分配ラインにより、少なくとも１つの保護ガスを少なくともいくつかの領域で個別に調整できる様式で供給できるようになる。この方策により、保護ガスに対する要求が低い場合でも搬送される材料が完全に遮蔽されるのを確実にすることが可能になるように、保護ガスを使用して置換パージを大幅によりよく制御できるようになる。

本発明によるコンベヤシステムの１つの別の実施形態では、いくつかの区画にまとめられ、少なくとも１つの中央の保護ガス供給部を備える個別の供給ラインにそれぞれ連結されたフィードラインを介して、保護ガスを分配ラインに適用するようにする。この構成により、保護ガスがいくつかの区画に局所的に目標を定めることを基本に、コンベヤシステムに適用できるようになる。少なくとも１つの保護ガスが、複数の供給ラインを通り、１つまたは複数の中央の保護ガス供給部を介して区画に適用される。様々な量の保護ガスおよびさらに異なる保護ガスまたは保護ガスの混合物を異なる区画に導入することが予想できる。その結果、コンベヤシステムを必要条件に従って保護ガスによって置換パージすることができ、プロセス中にその量がコンベヤシステムの保護ガスの温度条件または流れ状態にほぼ対応して適応させることができる。分配パイプは、いくつかの区画でグループとしてまとめられた後にフィードラインによって保護ガスを供給される。通常は、ほぼ１０から２５の分配パイプを１つの区画にまとめることができる。コンベヤシステム当たりの区画数は、コンベヤシステムの長さに従って選択でき、確実に保護ガスを選択的に供給するために４から８区画が有利であることが証明された。

本発明によるコンベヤシステムの１つの特定の実施形態によれば、分配器ラインは上側および下側にボア穴および／またはスリットを有する。これらは、側方の覆いに平行な保護ガスの方向付けた導入のために、上方および／または下方に向けられて配置される。ここで塵がかなり発生する可能性があるので、保護ガスを、搬送される材料の上に直接的に向けることが不利であることが証明された。上方向および下方向に側方の覆いに基本的に平行に、目標を定められた保護ガスを方向付けて導入することにより、覆いの内側の領域の信頼性のある置換パージが確実になる。外側に方向付けられた保護ガスの流れが常に存在するので、導入された保護ガスの下方に向けられた部分は、周囲大気の進入も防止する。

本発明によるコンベヤシステムの１つの特定の実施形態によれば、コンベヤシステムは、傾斜して、特に１０°から５０°の角度で、好ましくは２０°から３５°の角度で傾斜して配置される。システムにより引き起こされた、またはプロセスにより引き起こされたレベルの違いも克服できるように、コンベヤシステムのこの配置により、かなりの高さの違いが克服できる。比較的大きな角度での傾斜でも、搬送される材料と周囲大気との間の接触が回避できるように、保護ガスにより、熱的に引き起こされ、かつ上方に向けられたガス流れによって周囲空気を吸い込み、高温のコンベヤのガスの場合に生じる周囲大気の進入を回避できる。

本発明によるコンベヤシステムの１つの有利な改良点によれば、覆いは、過剰な保護ガスを排出し、コンベヤシステムを冷却するために設けられた、コンベヤシステムに隣接するシーリングギャップ（ｓｅａｌｉｎｇｇａｐｓ）を有する。必要なガスの量をできる限り低く保つため、一方で保護ガスの退出を低減し、もう一方で周囲大気の進入を防止するシーリングギャップが設けられる。コンベヤシステムの移動部品、ならびにたとえば高い熱負荷、衝撃、および塵粒などの粗野な動作条件により、保守に多額の出費を行わずに長い耐用年数を達成するために被接触シールが有利である。目標を定められた量の流出する保護ガスは、コンベヤシステムの移動部品または支持構造の熱負荷も軽減でき、冷却効果も有する。保護ガスの量は、ここでは保護ガスによる信頼性のある遮蔽、十分な冷却、および保護ガスの低い消費が実現できるように、必要条件に従って選択できる。

本発明によるコンベヤシステムの１つの可能な実施形態によれば、コンベヤ要素の上端の領域でスロットルレッジ（ｔｈｒｏｔｔｌｅｌｅｄｇｅｓ）が分配ラインの上に設けられる。これらは、周囲大気がコンベヤ要素に進入するのを防止するのに役立ち、スロットルレッジとコンベヤ要素の間に狭いギャップがある。スロットルレッジは、交換されるガスの量がより少なくなることを確実にするので、スロットルレッジにより、必要な保護ガスをさらに低減することが可能になる。この文脈では、安全上の理由から、またコンベヤ要素とスロットルレッジとの間の接触を回避するために、最小限のギャップが維持されなければならないが、ギャップ幅は非常に小さな寸法で与えられるので、可能な限り少ない量のガスしか交換されない。ギャップ幅は熱膨張およびコンベヤ要素の移動に基づいて定義される必要があり、１から１０ｃｍ、好ましくは２から４ｃｍのギャップが維持される。これによりさらに、搬送される高温の材料が搬送された場合に、熱損失がより少なくなる。

本発明によるコンベヤシステムのさらなる可能な実施形態は、特にセルコンベヤまたはスクリューコンベヤの、コンベヤ要素を備えたコンベヤシステムへの制御された供給を行い、その場合、コンベヤシステムが搬送される材料を供給される前に、コンベヤ要素を大気の酸素を除去するために保護ガスによって置換パージすることができる。さらなるプロセスのために一定の搬送量を確実にできるようにするために、コンベヤシステムに制御された様式で供給することが不可欠である。この目的で、たとえば、搬送される材料を体積的に一定量で供給できるセルコンベヤが知られている。コンベヤ要素の領域で周囲大気と共に搬送される材料の制御されない反応を回避できるようにするためにも、コンベヤ要素またはそのコンベヤセルが保護ガスによって置換パージされる。その結果、たとえば残留酸素もコンベヤ要素から除去できる。

本発明によるコンベヤシステムの１つの特定の実施形態によれば、スライド弁、および下流側ボール弁がコンベヤ要素を遮断するために設けられる。この方策により、搬送される材料の供給が同様に中断されても、コンベヤ要素およびコンベヤシステムを保護ガスによって置換パージすることができるようになる。

本発明によるコンベヤシステムの１つの特定の改良点によれば、コンベヤ要素は、保護ガスによって置換パージすることができ、搬送される材料をコンベヤシステムの上に送り込む目的を有するコンベヤシュートも備える。コンベヤ要素からの一定かつ制御された量の搬送される材料は、シュートを介してコンベヤシステムに供給され、保護ガスによる置換パージが行われ、シュートの領域でも搬送される材料に対して保護ガスの雰囲気を確実にする。この方策により、搬送される材料が保護ガスの下で連続的に移動できるようになる。

本発明によるコンベヤシステムの１つの有利な改良点によれば、除去装置、特に塵粒を除去する個別の防塵フードを有するインジェクタ除去装置（ｉｎｊｅｃｔｏｒｅｘｔｒａｃｔｏｒｓ）がコンベヤシステムの送り込み点および／または排出点の領域に設けられ、その場合、除去されたガスまたは塵粒を冷却するために周囲空気が吸入され得る様式で除去装置パイプが防塵フードに配置される。搬送される材料の送り込みまたは排出の間、搬送される材料内の除去不可能な微粒子によって塵が発生する可能性があり、前記塵は非常に大きな環境負荷を構成するおそれがある。この環境への負荷を最小限に抑えるため、保護ガスならびに塵粒も除去する除去装置が設けられる。搬送される高温の材料が搬送される場合に除去装置への過度に高い熱負荷を回避するために、保護ガスおよび空気の混合物を冷却する目的でかなりの量の周囲空気も吸入される様式で除去装置フードまたは除去装置パイプが配置される。周囲空気は、ここでガス量全体の１０％から８０％の比率を占める場合があり、量は熱状態に従って選択される。

本発明による目的は、請求項１５を特徴付ける部分に対応する本発明の複合システムによっても達成される。

複合システムでは、プロセスが互いに適合しているか、またはたとえばさらなる方法の段階において発生した中間生成物の直接的な処理から結果的に得られる利点が必然的に生じることが必要である。たとえば、このようにして、エネルギーコストの点でかなりの利点が得られるので、なお温かくまたは高温の生成物をそれに続く処理段階で処理することが有利である。異なるプロセスシーケンスにより、複合システムの利点を利用できるようにするために、特殊なプロセスの連結および関連するシステムを提供することがしばしば必要である。本発明による複合システムにより、たとえば溶鋼などの液体金属を製造するためにプロセスアセンブリに還元システムを連結することに相乗効果が使用できるようになる。還元システムで連続的に行われる還元方法が、たとえば電炉鋼鉄製品での鋼生成方法などの不連続で行われるプロセスに連結される場合、たとえば一時貯蔵デバイスなどの分離デバイスを設けることが必要である。一時貯蔵デバイスは、中間生成物が、たとえばバッチなど不連続的にさらに処理できるように連続的に生成された中間生成物を一時貯蔵することができる。還元生成物に加えて、さらなる原材料をプロセスアセンブリに導入することも可能である。

還元生成物の直接的な処理に関するさらなる極めて重要な前提条件は、システムを互いにシステム工学的に連結することである。この文脈では、装入できるようにするために、しばしば、かなりの高さの違いを克服しなければならない。さらに、たとえば既に存在する金属化の度合いを減少させる場合のある周囲大気との不利な、または制御されない反応が全くない程度に、依然として高温の還元生成物を保護することが必要である。こうした理由で、本発明によれば、還元システムは、請求項１から１５のうちの一項の特許請求の範囲に記載された本発明のコンベヤデバイスを介して液体金属を製造するプロセスアセンブリに連結される。これにより、還元生成物を保護ガスの下で還元システムから液体金属を製造するためのプロセスアセンブリに信頼性を伴って配置できることを確実にすることが可能になる。

本発明による複合システムの１つの特定の実施形態によれば、一時貯蔵デバイスが少なくとも１つのバッファサイロ（ｂｕｆｆｅｒｓｉｌｏ）を備える。バッファリングにより、バッファサイロが、連結されるシステムの必要条件に貯蔵容量の点で適合できるようにして、プロセスアセンブリに適合されるバッチからバッチへの装填が可能になる。複合システムで連結されるプロセスは、方法の点で異なる必要条件を有するので、最適の処理状態は、それでも、２つのシステムの構成要素の相乗効果を利用して方法を少なくとも部分的に分離することによって得ることができる。

本発明による複合システムの１つの有利な実施形態によれば、一時貯蔵デバイスは、交互に装填または排出するために２つのバッファサイロを備える。２つの独立したアセンブリの配置により、プロセスアセンブリのさらに良好な装填が可能になり、サイロの交互の使用が装填に対してさらに大きな柔軟性を可能にする。

本発明による複合システムの１つの特に有利な実施形態によれば、一時貯蔵デバイスは断熱手段を有する。その結果、還元生成物の材料の流れの時間順の分離がより良好に設定でき、同時に還元生成物の低い熱損失が維持できる。

本発明による複合システムの１つの特定の実施形態は、一時貯蔵デバイスを気密に封鎖するために、一時貯蔵デバイスが少なくとも１つのボール弁および／またはスライド弁を有する。搬送される材料を保護するために保護ガスを使用する必要によって、バッファリングの間、周囲大気との接触を回避することも必要である。これを達成するための単純な方策により、スライド弁および栓によって周囲大気の進入を回避することが証明された。スライド弁はここでは大まかに封鎖する機能を担い、それによって搬送される材料が効果的に維持され、栓には搬送される材料がない状態に保たれる。栓は気密の封鎖を行う。

本発明による複合システムの１つの別の構成によれば、一時貯蔵デバイスは、保護ガスおよび／または冷却ガス、特に故障の場合に冷却するために不活性ガスによって置換パージするための連結部を有する。保護ガスラインの連結により、一時貯蔵されたコンベヤ材料を置換パージすることができるようになる。この文脈では、一時貯蔵デバイスは、たとえばバッファサイロのように、保護ガスによって置換パージされ、保護ガス放出ラインもまた保護ガスフィードラインに加えて設けられて、周囲大気の進入が効果的に防止することができる。故障の状況では、高温の一時貯蔵されている搬送材料を冷却することが必要であり、その場合、置換パージもまた保護ガスによって実行することができる。

本発明による複合システムの１つの特定の実施形態では、さらなる原材料に関する供給デバイス（ｆｅｅｄｉｎｇｉｎｄｅｖｉｃｅ）が一時貯蔵デバイスに設けられる。この供給デバイスにより、一時貯蔵された搬送される材料を１つまたは複数の追加された原材料と共に使用できるようになり、追加のデバイスが必要にならない。しかし、その代わりに、原材料を個別に投入する追加のデバイスを設けることも可能である。

本発明による複合システムの１つの可能な実施形態によれば、一時貯蔵デバイスが、一時貯蔵された還元生成物および／または原材料を測定する少なくとも１つの重量連続測定デバイスを有する。搬送される材料の測定された重量に基づいた供給が、単純な解決策により実行されることが証明された。特に、この文脈では、プロセスアセンブリへの装入が重量に従って制御でき、すなわち装入が既定の重量／時間特性に追従できることが有利である。還元生成物に加えて、さらなる原材料を還元生成物と共に、または交互に装入することも可能である。

本発明による複合システムの１つの別の実施形態によれば、一時貯蔵デバイスが還元生成物および／または原材料をプロセスアセンブリ内に調整して装入する少なくとも１つのコンベヤ要素を有する。コンベヤ要素は、最適のプロセスが維持できるように、時間および量の点で制御される様式でプロセスアセンブリ内に装入できるようにする。ここで、既定の量／時間の関数に従って装入を実行することが一般的である。

本発明による複合システムの１つの特定の実施形態によれば、還元システムからの還元生成物用の排出部がコンベヤシステムの上流に設けられ、この排出部は還元生成物を収容し冷却する材料冷却器に連結されている。故障の状況または特別な生産サイクルの場合に、還元生成物全体の一部または全てを抽出し、材料冷却器に送ることが必要である。

本発明による目的は、還元プロセスを連結する本発明による方法、および請求項２５を特徴付ける部分による液体材料を製造する方法によっても達成される。

還元方法などの連続的プロセスを液体金属を製造する方法などの不連続的プロセスに連結することにより、たとえば還元生成物を一時貯蔵することによって処理部分を分離することが必要になる。この方策は、それ自体は不利であるが、還元生成物、およびおそらくさらなる原材料を保護ガス雰囲気の下で連続的に搬送し、またはたとえばセルコンベヤによりそれを前記雰囲気の下に保つのに有利に使用できる。これにより、還元生成物がさらに前処理される必要はなく、直接的に処理または供給できることが確実になる。保護ガス雰囲気での中断されない不活性化により、還元材料を一時貯蔵の後であってもさらに処理することができるようになり、高温の還元生成物であっても、周囲大気との望まれない反応に対して信頼性を伴って保護される。ここで重要なことは、還元材料が常に、すなわちプロセスアセンブリ内に装入されるまでの移送プロセス全体およびバッファリングの間、保護ガスの下に保たれることである。

本発明による方法の１つの好ましい実施形態によれば、還元生成物および／または原材料の搬送は、一時貯蔵デバイスから液体金属を製造する方法に不連続的に行われる。ここでは、プロセスを最適化するために、装填が規定のまたはこの方法で定義される時間／量の関数に従って実行されることが一般的である。

本発明による方法のさらなる可能な構成によれば、液体金属を製造する方法に還元生成物を投入することが、一時貯蔵デバイスで調整された様式で連続的な重量測定に基づいて行われる。この場合には単純な測定に基づいた正確なプロセス制御または監視が可能であるので、液体金属を製造する方法に調整された投入を行うことは、効果的な方策であることが証明された。

本発明による方法の１つの特に有利な構成によれば、還元生成物が、冷却されずに一時貯蔵され、かつ／または液体金属を製造する方法に送られる。このプロセス制御により、方法全体での熱損失およびエネルギー消費を最小限に抑えることが可能である。高温の還元生成物を不活性化する方策により、還元生成物を一時貯蔵することが可能になり、たとえば酸化反応などの望ましくない反応を信頼性を伴って回避することが可能になる。

本発明による方法の１つの有利な構成によれば、還元生成物は直接還元鉄（ＤＲＩ）である。ＤＲＩは、高い金属化の程度、すなわち非常に高い金属比率によって定義される。高い反応性を有する高温のＤＲＩによって、特にＤＲＩを一時貯蔵する必要がある場合に保護ガス雰囲気が必要になる。本発明による方法によって、特に液体の鋼を製造する方法で蓄積された熱を利用することによって、高い等級のＤＲＩが使用できるようになる。その結果、最も高い質的な必要条件を満たす特に効果的な方法が得られる。

本発明による方法の別の有利な構成によれば、液体金属を製造する方法で直接的に処理できない還元生成物の一部分が連結のための構成から抜き出される。この方策により、まず第一に、連結された方法の間で生産能力が異なる場合に生産量を適合させることができ、かつ／またはたとえば、液体金属を製造する方法の故障の場合においてなどの、特定の方法の状態への適合を可能にする。

本発明による方法の１つの可能な実施形態によれば、還元生成物、および適切であれば原材料は少なくとも２つの一時貯蔵デバイスに交互に一時貯蔵され、液体金属を製造する方法に送られる。交互の作業の方法により、連続的プロセスをプロセスの不連続部分から分離できるようになる。さらに、一時貯蔵は、短時間の故障に関する安全機能をも提供する。

本発明による目的は、請求項３２を特徴付ける部分によりコンベヤシステムを操作する本発明による方法により達成される。コンベヤシステム内および覆いの内側の空間を保護ガスにより本発明の置換パージを行うことにより、周囲大気は、進入せず、その結果、搬送される材料との接触が生じないことが確実になる。特に、高温の搬送される材料の場合には、搬送される材料と周囲大気の間の化学反応は、この様式で防止できる。覆いによって搬送される材料を遮蔽することにより、同時に、たとえば搬送される材料の微粒子からなる塵により周囲の負荷が低下される。

本発明による方法の１つの特定の実施形態は、覆いとコンベヤシステムとの間の保護ガスが周囲環境に対して０．０１から０．４バール、特に０．０５から０．１バールの小さい過剰圧力に設定され、コンベヤシステム内で熱的に引き起こされた吸引による周囲大気のコンベヤシステムへの吸い込みが防止される。熱的に引き起こされた吸引は、比較的大きな角度の傾斜を有するコンベヤシステムで搬送される材料が高温である場合に主として生じる。これによって吸引が生じ、それはたとえばコンベヤシステムの領域全体の周囲空気を吸入するおそれがある。空気の進入を信頼性を伴って回避するために、保護ガスを供給することによって吸引を大部分打ち消し、周囲大気の進入を信頼性を伴って防止することが必要である。これを行うために、保護ガスの少なくとも小さな過剰圧力をコンベヤシステムの領域またはコンベヤの内側に維持することが必要である。

本発明による方法の１つの可能な構成によれば、還元システムの処理ガスもしくは還元システムからの燃焼した処理ガス、冶金溶解炉からの煙道ガス、または不活性ガス、特に窒素またはその混合物が保護ガスとして使用される。さらに、前述のガスの混合物を使用することも可能である。処理ガスの使用により、これらガスが非常に経済的になり、十分な量で使用可能にできる利点がもたらされる。十分な量の保護ガスが使用可能でない場合、たとえば窒素などの追加の保護ガスも使用できる。

これらは、可能な構成を参照しつつ、下記により詳細に説明される。

最も重要な構成要素が図１の断面図に示される。コンベヤシステムは、搬送される材料を収容するコンベヤ要素１を有し、そのコンベヤ要素１はたとえば、セルコンベヤまたはバケットコンベヤから知られるコンベヤのセルまたはバケットとして実施できる。バケットコンベヤは、たとえば車輪によってレール上を摺動し、たとえばチェーンによりバケットを互いに連結することが可能である。覆い２が、コンベヤ要素１の上および側面に対して配置され、側方の気密壁３および上方の気密壁４から形成される。これらの壁は断熱部を有し、断熱部は一方で暖かい搬送される材料が冷却するのを防止し、他方で周囲の鋼構造に対する保護機能を有する。さらに、これらの壁によって、塵および排気ガスにより周囲環境に過剰に負荷をかけることが回避される。

側方に配置された分配ライン５が側方の壁３を貫通し、分配ライン５が穿孔されたラインとして壁の中に保護ガスを分配する。搬送される材料がなお高温であり、空気と高い度合いの反応性を有する場合、保護ガスによって置換パージすることにより、搬送される材料が、主に望ましくない反応、特に酸化に対して保護される。

分配ライン５は、ボア穴および／またはスリットを上側および下側に有し、これらは保護ガスの方向的な流入を確実にする。これらの方策により、搬送される材料が直接、流入することによる塵の生成が回避される。さらに、覆いの中の領域を確実に置換パージすることができる。外側に向けられた保護ガスの量が常に存在するので、下方に向けられた導入された保護ガスの部分的な量もまた、周囲大気の進入を防止する。

コンベヤ要素１の上縁の領域には、スロットルレッジ１０が設けられ、コンベヤ要素への周囲大気の進入を防止する。さらに、シーリングギャップ９が搬送される材料１の下側の壁の領域における突出要素によって設けられ、これらシーリングギャップ９は、過剰な保護ガスを放出し、システムを冷却するために設けられる。

図２は、コンベヤシステムを可能な配置で示す。搬送される材料はコンベヤ要素１１によって供給点１４でコンベヤシステムに供給され、コンベヤ要素１１は、たとえばセルホイールコンベヤ又はコンベヤウォームなどのセルコンベヤとして実施できる。セルコンベヤにより、正確な量をコンベヤ要素１の上に供給することができるようになる。供給点１４および排出点１５の領域での塵の負荷を最小限に抑えるために、除去装置１６、特にインジェクタ除去装置が設けられる。冷却の目的で、吸い出されたガスまたは塵粒が、吸い込まれた周囲空気によって冷却され得るように除去パイプが配置される。

搬送される材料のためのフィーダ手段は、コンベヤ要素１１を停止できるように、少なくとも１つのスライダ弁および少なくとも１つのボール弁を有する。搬送される材料をこの領域でも周囲大気に対して効果的に保護できるように、コンベヤ要素は保護ガスによって置換パージすることができる。搬送される材料をコンベヤ要素の上に供給する目的で、保護ガスによって置換パージされたシュートがコンベヤ要素１１の領域に設けられる。

コンベヤシステムは、中央の保護ガス供給部８、および個別の供給ライン７を介する保護ガスによって置換パージされ、これら供給ライン７は複数のフィーダライン６に接続されており、これら複数のフィーダラインは複数の所定の区画においてまとめられている。複数区画の配置により、保護ガスの量を局所的な状態に適合させること、すなわち保護ガスの量を対応して適合させることが可能である。

図３は、本発明による複合システムの可能な配置の全体図である。たとえば直接還元システムなどの還元システム１７は、たとえば電炉鋼生産設備などの下流側に配置されたプロセスアセンブリのための、たとえば高温の直接還元鉄（ＨＤＲＩ）のようなの半製品を生産する。２つのシステムは、本発明によるコンベヤシステム１９を介して互いに連結され、かなりの高さの違いも克服される。半製品は高温の状態でコンベヤシステムを介して直接的に移送され、プロセスアセンブリに供給することができる。移送プロセス全体の間の半製品の本発明の遮蔽は、周囲大気との望ましくない反応を回避するとともに、環境負荷を低く保つことを可能にする。プロセスアセンブリでの半製品のさらなる処理の前に、半製品は、通常はプロセスアセンブリの上に配置された一時貯蔵デバイス２０内で一時貯蔵される。熱損失を低く保つために、一時貯蔵デバイスは断熱部を有する。

図４は、還元システム１７とプロセスアセンブリ１８との間のシステム状態を示す。一時貯蔵デバイス２０は、半製品を収容する２つのバッファサイロ２１、２２を有利に有する。これらバッファサイロ２１、２２は交互に装入することができ、または排出することができる。バッファサイロ２１および２２を気密に閉鎖するために、少なくとも１つのスライド弁２４および少なくとも１つのボール弁２３が設けられる。バッファサイロ２１および２２を置換パージするために、連結部２５が保護ガスを送り込むために設けられる。さらに、バッファサイロは、保護ガスを排出する通気手段（図示されない）を有する。さらに、追加の原材料をバッファサイロ２１および２２に供給する供給デバイス２６を設けることができる。装入される半製品は、さらなる処理のために一時貯蔵デバイス２０から供給要素２８を介してプロセスアセンブリ１８内に制御された様式で導入される。一時貯蔵デバイス内の材料の量を連続的に監視可能にするために、秤量デバイス２７が全てのバッファサイロ２１、２２に設けられる。

故障状態において一時貯蔵デバイス２０を確実に排出することを可能にするために、一時貯蔵された材料をライン３２または３３を介して放出できる。このプロセスでは、材料冷却器もまた下流側に連結することができる。

さらに、故障状態では、還元システム１７からの予備材料用の排出手段２９が設けられ、たとえば予備材料が還元システム１７から放出される前に、材料冷却器３０に高温の予備材料を収容することが可能である。

本発明によるコンベヤシステムの搬送方向に対して横断方向における断面図である。本発明によるコンベヤシステムの概略図である。本発明による複合システムの全体図である。本発明による複合システムの概略図である。

１コンベヤ要素
２覆い
３側方の気密壁
４上方の気密壁
５分配ライン
６フィーダライン
７供給ライン
８中央の保護ガス供給部
９シーリングギャップ
１０スロットルレッジ
１１コンベヤ要素
１２スライド弁
１３ボール弁
１４供給点
１５排出点
１６除去デバイス
１７還元システム
１８プロセスアセンブリ
１９コンベヤシステム
２０一時貯蔵デバイス
２１バッファサイロ
２２バッファサイロ
２３ボール弁
２４スライド弁
２５連結部
２６供給デバイス
２７重量測定デバイス
２８供給要素
２９排出手段
３０材料冷却器
３２ライン
３３ライン

Claims

塊状かつ高温の搬送される材料を搬送するコンベヤ要素（１）を備え、前記搬送される材料を遮蔽する気密の覆い（２）を有するコンベヤシステムであって、
進入する周囲大気を排除するために、コンベヤシステム内および前記覆い（２）の内側の空間を低い酸素濃度を有する保護ガスによって置換パージすることができるように、保護ガスを送り込む少なくとも１つの分配ライン（５）が前記覆い（２）の少なくとも１つの内側面に設けられ、
前記覆い（２）が、前記コンベヤ要素（１）に対して側方および上方に気密壁（３）および（４）をそれぞれ有し、前記分配ライン（５）が、前記コンベヤ要素の外側に向けられた保護ガスの流れを形成するために、前記保護ガスを側方の覆い（３）に平行に上方および下方に向けて送り込むように、前記分配ラインの上側および下側にボア穴および／またはスリットを有することを特徴とするコンベヤシステム。
前記コンベヤシステムは、バケットコンベヤであることを特徴とする請求項１に記載のコンベヤシステム。
前記覆い（２）が、前記搬送される材料の冷却を低減するために断熱部を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載のコンベヤシステム。
前記分配ライン（５）が、前記保護ガスを前記覆い（２）の内側に均一に分配するために穿孔されたパイプとして実施されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のコンベヤシステム。
前記コンベヤシステムの多数の前記分配ライン（５）により、前記保護ガスの流量を、複数の所定の領域で個別に調整できる様式で供給できることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のコンベヤシステム。
前記分配ライン（５）は、複数の所定の区画ごとにまとめられたフィーダライン（６）を通じて前記保護ガスを供給することができ、前記フィーダライン（６）は、それぞれ個別の供給ライン（７）によって、少なくとも１つの中央の保護ガス供給部（８）に接続されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のコンベヤシステム。
前記コンベヤシステムが、傾斜して配置されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のコンベヤシステム。
前記覆い（２）は前記コンベヤシステムに隣接するシーリングギャップ（９）を有し、過剰な保護ガスが、これらシーリングギャップ（９）を通じて排出されるとともに前記コンベヤシステムを冷却することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のコンベヤシステム。
前記コンベヤ要素（１）の鉛直断面上端部の領域に、前記分配ラインの上方に水平に突出する板状の部材（１０）が設けられて、空気が前記コンベヤ要素（１）の鉛直断面上部を貫流するのを回避し、前記板状の部材（１０）と前記コンベヤ要素と（１）の間にはギャップが設けられていることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載のコンベヤシステム。
前記コンベヤ要素（１１）は、前記コンベヤシステムに、制御された方式で搬送される材料を供給するために設けられ、前記搬送される材料が前記コンベヤシステムに供給される前に、前記コンベヤ要素（１１）を保護ガスによって置換パージして酸素を除去することができることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のコンベヤシステム。
前記コンベヤ要素（１１）は、セルホイールコンベヤ又はウォームコンベヤであることを特徴とする請求項１０に記載のコンベヤシステム。
前記コンベヤ要素（１１）を停止するために、スライド弁（１２）が前記コンベヤ要素（１１）の上流側に設けられ、ボール弁（１３）が前記スライド弁の下流側に設けられていることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載のコンベヤシステム。
前記コンベヤ要素（１１）は、保護ガスによって置換パージすることができ、前記搬送される材料を前記コンベヤシステムの上に供給する目的を有するコンベヤシュートを備えることを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載のコンベヤシステム。
塵を除去する個別の防塵フードを備える除去装置（１６）が、前記コンベヤシステムの送り込み点（１４）および／または排出点（１５）の領域に設けられ、除去パイプが、除去されたガスまたは塵粒を冷却するために周囲空気をも吸い込むことができるように前記防塵フードに配置されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のコンベヤシステム。
連続的プロセスで酸化物を還元する還元システム（１７）、および不連続的プロセスで液体金属を製造するプロセスアセンブリ（１８）を有し、還元生成物を前記還元システム（１７）から前記プロセスアセンブリ（１８）に供給することができる複合システムであって、
請求項１〜１４のいずれか一項に記載のコンベヤシステム（１９）が、前記還元生成物を前記還元システム（１７）から、前記還元生成物および／またはさらなる原材料を貯蔵するための少なくとも１つの一時貯蔵装置（２０）の中へ搬送し、前記プロセスアセンブリ（１８）に装入するために設けられていることを特徴とする複合システム。
前記酸化物を還元する還元システム（１７）は、直接還元システムであることを特徴とする請求項１５に記載の複合システム。
前記プロセスアセンブリ（１８）は、電気炉製鋼設備であることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の複合システム。
前記一時貯蔵装置（２０）が少なくとも１つのバッファサイロを備えることを特徴とする、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の複合システム。
前記一時貯蔵装置（２０）が２つのバッファサイロ（２１、２２）を備え、これら２つのバッファサイロ（２１、２２）は、前記還元生成物及び原材料を交互に装入または排出されることを特徴とする、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の複合システム。
前記一時貯蔵装置（２０）が断熱手段を備え、前記一時貯蔵装置内に一時貯蔵される前記還元生成物又は原材料の熱損失を低く維持することを特徴とする、請求項１５から１９のいずれか一項に記載の複合システム。
前記一時貯蔵装置（２０）が、前記一時貯蔵装置（２０）を気密に密封する少なくとも１つのボール弁（２３）および／またはスライド弁（２４）を有することを特徴とする、請求項１５〜２０のいずれか一項に記載の複合システム。
前記一時貯蔵装置（２０）を、保護ガスによって置換パージするための、および／または前記一時貯蔵装置（２０）の故障の際に前記還元生成物又は原材料を冷却するための冷却ガス用の連結部（２５）を有することを特徴とする、請求項１５〜２１のいずれか一項に記載の複合システム。
追加の原材料用の供給装置（２６）が前記一時貯蔵装置（２０）に設けられることを特徴とする、請求項１５〜２２のいずれか一項に記載の複合システム。
前記一時貯蔵装置（２０）が、一時貯蔵された還元生成物および原材料の量を測定する少なくとも１つの重量連続測定デバイス（２７）を有することを特徴とする、請求項１５〜２３のいずれか一項に記載の複合システム。
前記一時貯蔵装置（２０）が、前記還元生成物および／または前記原材料を前記プロセスアセンブリ（１８）内に、前記還元生成物および／または前記原材料の量が調節された状態で供給する、少なくとも１つのコンベヤ要素（２８）を有することを特徴とする、請求項１５〜２４のいずれか一項に記載の複合システム。
前記還元生成物用の排出部（２９）が前記コンベヤシステム（１９）の上流に設けられ、前記排出部（２９）が前記還元生成物を収容し冷却する材料冷却器（３０）に連結されていることを特徴とする、請求項１５〜２５のいずれか一項に記載の複合システム。
連続的プロセスで酸化鉄を還元する直接還元法と、不連続的プロセスで液体金属を製造する方法とを連結する方法であって、還元生成物が処理のために前記還元方法を実施する還元システムから液体金属を製造するプロセスアセンブリに送られる方法において、
前記還元生成物が請求項１から１４のいずれか一項に記載のコンベヤシステムによって直接的に液体の鋼を製造するプロセスアセンブリに供給され、少なくとも１つの一時貯蔵装置で一時貯蔵され、少なくとも１つのさらなる原材料が前記一時貯蔵装置に供給され、前記還元生成物、および前記原材料が常に保護ガス雰囲気下で搬送されることを特徴とする方法。
前記液体金属を製造する方法は、電気炉製鋼法であることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
前記還元生成物および／前記原材料が前記一時貯蔵装置から前記液体金属を製造する前記プロセスアセンブリに不連続的に供給されることを特徴とする、請求項２７又は２８に記載の方法。
前記液体金属を製造するプロセスアセンブリに前記還元生成物を供給するステップが、前記還元生成物の投入量が、前記一時貯蔵装置における連続的な重量測定に基づいて制御された状態で行われることを特徴とする、請求項２７〜２９のいずれか一項に記載の方法。
前記還元生成物が、冷却することなく一時貯蔵され、および／または液体金属を製造する前記プロセスアセンブリに供給されることを特徴とする、請求項２７〜３０のいずれか一項に記載の方法。
前記還元生成物が直接還元鉄であることを特徴とする、請求項２７〜３１のいずれか一項に記載の方法。
前記液体金属を製造する方法で処理できない前記還元生成物の部分が、前記一時貯蔵装置と前記液体金属を製造するプロセスアセンブリとの間に設けられた排出ラインから排出されることを特徴とする、請求項２７〜３２のいずれか一項に記載の方法。
前記還元生成物および前記原材料が、少なくとも２つの一時貯蔵装置に交互に貯蔵され、前記液体金属を製造するプロセスアセンブリに供給されることを特徴とする、請求項２７〜３３のいずれか一項に記載の方法。
塊状かつ高温の搬送される材料を搬送するコンベヤ要素を有するとともに、前記搬送される材料を遮蔽する覆いを有するコンベヤシステムを操作する方法であって、
前記コンベヤシステムおよび前記覆いの内側の空間が、進入する周囲大気を排除するために少なくとも１つの分配ラインを介して導入された酸素濃度の低い保護ガスによって置換パージされ、前記覆いと前記コンベヤシステムとの間の前記保護ガスが、周囲環境に対して０．０１から０．４バールだけわずかに過剰な圧力に設定され、それにより、前記コンベヤシステム内における熱に起因する吸引力による周囲大気の前記コンベヤシステムへの吸い込みが防止されることを特徴とする、方法。
還元システムのプロセスガス若しくは還元システムからの燃焼したプロセスガス、冶金的溶融炉からの煙道ガス、若しくは不活性ガス、またはそれらガスの混合物が、前記保護ガスとして使用されることを特徴とする、請求項３５に記載の方法。