WO1998033943A2 - Vorrichtung zum kontrollierten abkühlen von heissbrikettiertem direktreduziertem eisenschwamm - Google Patents

Vorrichtung zum kontrollierten abkühlen von heissbrikettiertem direktreduziertem eisenschwamm Download PDF

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Helmut Schober
Franz Hörtnagl
Wolfgang Tscherne
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Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C21B13/0086—Conditioning, transformation of reduced iron ores
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    • C22B1/24—Binding; Briquetting ; Granulating
    • C22B1/248—Binding; Briquetting ; Granulating of metal scrap or alloys

Definitions

  • the invention relates to a device for the controlled cooling of hot briquetted, directly reduced sponge iron in the form of a plate conveyor located in a liquid container.
  • the briquettes produced during hot briquetting have a temperature of approx. 750 ° C and are cooled to approx. 50 ° C to avoid spontaneous combustion.
  • the cooled briquettes must still have enough energy to dry them.
  • the cooling takes place in a so-called quench tank, a container filled with water.
  • quench tank a container filled with water.
  • the plate belts consist of interconnected, perforated plates to which wheels are attached by means of bolts which move on rails.
  • the plates are connected to each other by link bushing links. It is driven by a conveyor chain that is connected to the axles of the wheels.
  • the invention has set itself the task of developing a cooling system, which is characterized by a more wear and tear of the transport elements and thus to increase the availability of the cooling system by lower maintenance.
  • the design of the plates and Ant ⁇ ebs should be changed so that less fine material in the heavily used areas are short
  • the invention is characterized in that the individual plate is designed as a conveying trough, at least one sliding plate being arranged on each of the two opposite long outer sides and the conveying troughs being slidably mounted on slideways by means of the sliding plates and the conveying troughs being connected to at least one chain
  • the surface pressure is reduced to less than a hundredth compared to wheels running on rails. This results in a reduction in the wear of the translating elements reaches the slideways, which results in a further reduction in wear
  • a mounting plate is arranged on the two opposite long outer sides of the trough, on the top and bottom of which a slide plate is attached. This type of attachment of the slide plates to the trough enables easy replacement of the slide plates if these are worn out
  • Another feature of the invention is that when two slide plates are arranged per long outer side and front pan, the upper slide plate, seen in transport, has a narrower thickness than the lower slide plate. This feature takes into account the fact that the lower slide plate is loaded due to the loading of the front pan and the direct one Exposure to fine material wears out more heavily and the upper and lower sliding plates can thus be replaced at the same time, which increases the availability of the system.
  • the individual conveyor trough is driven by means of at least one chain, preferably a round steel chain, a releasable connection being provided between the conveyor trough and the chain.
  • the drive by means of chains has the advantage that guiding the conveying troughs is ensured by pretensioning the chain.
  • the detachable connection between the conveyor trough and chains simplifies maintenance of the system.
  • the invention is further characterized in that the individual conveyor trough is driven by at least one chain, preferably a round steel chain, which is equipped with plug-in drivers, the plug-in drivers being releasably connected to tabs which are attached to the underside of each conveyor trough.
  • the arrangement of the tabs on the underside of the conveyor trough has the advantage that the chains engaging there are protected by the conveyor trough against the direct action of the sponge iron briquettes or the fine material.
  • the use of round steel chains is advantageous because they are self-cleaning.
  • Another feature of the invention is that the conveyor troughs are made of transverse stiffening plates. This reduces the likelihood of the conveyor troughs being deformed by impact on the side stop.
  • a side stop is attached to both sides of the conveying troughs serves in the case of a sideways movement caused by the loading of the conveying trough on the one hand as emergency guidance of the conveying troughs and on the other hand to protect the container by the side stop preventing the conveying trough from damaging the wall of the container.
  • the horizontal distance between the upper slide plate and the side stop is a maximum of half the average diameter of the sponge iron briquettes. This is to prevent sponge briquettes from falling through between the slide plate and the side stop or jamming there and blocking the conveying troughs or causing increased wear.
  • a spraying device is arranged in that area of the slideways which lies above the water level. This ensures uniform sliding conditions for the slideways and coils deposits of fine material from the slideways into the container
  • FIGS. 1 to 3 represent this embodiment schematically
  • Fig. 1 shows a vertical section through the container in which the
  • Plate conveyor is arranged
  • FIG. 2 shows a detailed view of the slat conveyor from FIG. 1
  • Fig. 3 shows a section through A-A in Fig. 2nd
  • the plate conveyor 1 is arranged in a water-filled container 2 together with a scratch conveyor 3 not described here.
  • the hot sponge iron is placed on the plate conveyor 1 in the area of the left deflection of the plate conveyor 1, where it is below the water level of the arrow is transported to the right and thereby cooled in the water and is applied at the right end of the container 2.
  • the scraper conveyor 3 is only used to discharge the fine material that has sunk to the bottom of the container 2
  • FIG. 2 shows the left part of the plate conveyor 1 from FIG. 1 with the deflecting device for the conveyor troughs 4.
  • the individual plates of the conveyor belt conveyor 1 are designed as conveyor troughs 4 Movement of the conveying troughs is indicated by the arrow.
  • the conveying troughs 4 are fastened to chains 9, by means of which the anti-friction takes place.
  • the rolled profile carriers 8 are shown, on which the slideways 7 are attached
  • FIG. 3 shows a section through AA in FIG. 2.
  • the above-mentioned trough 4 moves in the transport direction, the lower trough 4 against the transport direction.
  • the side walls of the troughs 4 are higher than the front and rear walls.
  • two sliding plates 5, 6 made of wear steel are fastened on the two opposite long outer sides of the troughs 4 , which form the two outer edges of plate conveyor 1, two sliding plates 5, 6 made of wear steel are fastened.
  • the two sliding plates 5, 6 of one side are arranged one above the other, so that when moving a conveyor pan 4 in the transport direction, the lower slide plates 5 are in use and when moving in the opposite direction, the slide plates 6 located at the top in the transport direction are in use.
  • Each slide plate 5, 6 is attached to a mounting plate 10 which is firmly connected to the conveyor pan 4 is attached
  • the conveying troughs 4 are moved with the help of the sliding plates 5, 6 on wear-resistant sliding tracks 7, which are fastened to the rolled profile carriers 8.
  • the sliding tracks 7 serve as a sliding support for the sliding plates 5, 6 and, together with the rolled profile carriers 8, absorb longitudinal and transverse forces that result from the band movement result
  • the troughs 4 are given over chains 9, which are equipped with wear-resistant plug-in drivers. On the underside of each trough 4 there are tabs 12, which are arranged so that the drivers of the chains 9 engage in them. The plug-in drivers are secured with clamping sleeves. The connection between The chain 9 and the trough 4 are detachable. The transmission of the tensile forces to the troughs 4 takes place through the chains 9, whereby the troughs 4 are not connected to one another.The troughs 4 therefore do not have to absorb any chain tensile forces
  • the chains 9 are preferably designed as round steel chains and are guided between the slideways 8 below the troughs 4 and are largely protected from contamination by them
  • a rare stop 11 is attached on both sides of the conveying troughs 4.
  • the conveying troughs 4 can briefly receive a large impulse directed sideways, which is intercepted by the rare stop and thus also protects the wall of the container 2
  • a spraying device is provided for the parts of the slideways 7 lying above the water surface, so that the slideways 7 have the same sliding conditions at all points

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Abstract

Bei einer Vorrichtung zum kontrollierten Abkühlen von heißbrikettiertem, direktreduziertem Eisenschwamm in Form eines in einem Flüssigkeitsbehälter befindlichen, aus einzelnen Platten bestehenden Plattenbandförderers, ist die einzelne Platte als Förderwanne (4) ausgebildet, wobei auf den zwei gegenüberliegenden Längsaußenseiten mindestens je eine Gleitplatte (5 bzw. 6) angeordnet ist und die Förderwannen (4) mittels der Gleitplatten (5 bzw. 6) auf Gleitbahnen (7) verschiebbar gelagert sind und die Förderwannen (4) mit mindestens einer Kette (9) in Verbindung sind. Die Erfindung ermöglicht eine Trennung von Antrieb und Lagerung, indem die Förderwannen (4) mittels Gleitplatten (5, 6) gelagert sind und der Antrieb in Form mindestens einer Kette (9) direkt an der Förderwanne (4) angreift. Durch die Ausbildung der Translationselemente als Gleitplatten (5, 6) und Gleitbahnen (7) wird der Flächendruck im Vergleich zu auf Schienen laufenden Rädern auf weniger als ein Hundertstel verringert. Dies bewirkt eine Reduktion der Abnützung der Translationselemente.

Description

Vorri chtung zum kontrol l i erten Abkühl en von hei ßbri ketti ertem di rektreduzi ertem Ei senschwamm
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontrollierten Abkühlen von heißbrikettiertem, direktreduziertem Eisenschwamm in Form eines in einem Flüssigkeitsbehälter befindlichen Plattenbandförderers.
Aus der deutschen Patentschrift DE 29 28 501 C2 ist eine Vorrichtung zur Abkühlung bekannt, die aus einem Abschreckbehälter und einem schräg darin angeordneten Förderer zum Transport eines Brikettbandes besteht.
Bei den verschiedenen Verfahren zur Direktreduktion von Eisen wird oxidisches Einsatzmaterial im festen Zustand durch Reduktionsgase zu Eisen reduziert. Die auf diese Weise entstehenden Pellets bzw. Stückerze können nur unter besonderen Schutzbedingungen gelagert werden, da aufgrund der Feinporigkeit der Produkte die Gefahr einer exothermen Reaktion mit dem Luftsauerstoff besteht. Infogedessen wurde bei einigen Verfahren eine Heißbrikettierung nachgeschaltet, um das reduzierte Material zu verdichten und durch die somit verkleinerte Oberfläche die Gefahr einer Reoxidation zu verringern.
Die bei der Heißbrikettierung entstehenden Briketts haben eine Temperatur von ca. 750°C und werden auf ca. 50°C abgekühlt, um eine Selbstentzündung zu vermeiden. Die abgekühlten Briketts müssen aber noch genug Energie gespeichert haben um aufzutrocknen.
Die Abkühlung geschieht in einem sogenannten Quench Tank, einem mit Wasser gefüllten Behälter. In diesem befinden sich Drahtmaschengurte oder Plattenbänder, auf die die heißen Briketts fallen. Die Plattenbänder bestehen aus miteinander verbundenen, gelöcherten Platten, an denen mittels Bolzen Räder befestigt sind, welche sich auf Schienen bewegen. Die Platten sind untereinander durch Laschenbuchsenglieder verbunden. Der Antrieb erfolgt durch eine Förderkette, die mit den Achsen der Räder in Verbindung steht.
Die die Briketts begleitenden Feinanteile gelangen durch die Löcher in den Platten auf den Boden des Behälters, aber auch auf die Schienen. In Verbindung mit aggressiven Stoffen im Wasser, mit dem großen Flächendruck an der Auflagefläche der Räder an den Schienen und mit den auftretenden Querkräften werden vor allem die Räder und die Bolzen stark verschlissen. Da die Räder vor der Austragstelle der Briketts im Trockenen laufen verschärft der Wechsel zwischen naß und trocken die bereits genannten Bedingungen
Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, eine Abkuhlanlage zu entwickeln, die sich durch eine geπngere Abnutzung der Transportelemente auszeichnet und somit durch einen geringeren Instandhaltungsaufwand die Verfügbarkeit der Abkuhlanlage erhohen soll Die Ausgestaltung der Platten und des Antπebs soll geändert werden, sodaß weniger Feinmatenal in die stark beanspruchten Bereiche dnngt
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die einzelne Platte als Forderwanne ausgebildet ist, wobei auf den zwei gegenüberliegenden Langsaußenseiten mindestens je eine Gleitplatte angeordnet ist und die Forderwannen mittels der Gleitplatten auf Gleitbahnen verschiebbar gelagert sind und die Forderwannen mit mindestens einer Kette in Verbindung sind
Neu an dieser Erfindung ist, daß eine Trennung von Antπeb und Lagerung erreicht wird, indem die Forderwannen mittels Gleitplatten gelagert sind und der Antπeb in Form mindestens einer Kette direkt an der Forderwanne angreift
Durch die Ausbildung der Translationselemente als Gleitplatten und Gleitbahnen wird der Flachendruck im Vergleich zu auf Schienen laufenden Radern auf weniger als ein Hundertstel verπngert Dies bewirkt eine Reduktion der Abnutzung der Translationselemente Die Gleitbahnen werden durch die Gleitplatten teilweise vom Materialstrom abgeschattet, wodurch weniger Feinmatenal auf direktem Weg auf die Gleitbahnen gelangt, was eine weitere Reduktion der Abnutzung zur Folge hat
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht dann, daß auf den zwei gegenüberliegenden Langsaußenseiten der Forderwanne je eine Befestigungsplatte angeordnet ist, an deren Ober- und Unterseite je eine Gleitplatte befestigt ist Diese Art der Anbπngung der Gleitplatten an der Forderwanne ermöglicht einen einfachen Wechsel der Gleitplatten, wenn diese verschlissen sind
Ein weiteres Erfindungsmerkmal ist, daß bei Anordnung von zwei Gleitplatten pro Langsaußenseite und Forderwanne die, in Transportπchtung gesehen, obere Gleitplatte eine geπngere Dicke als die untere Gleitplatte aufweist Dieses Merkmal tragt der Tatsache Rechnung, daß die untere Gleitplatte aufgrund der Beladung der Forderwanne und der direkten Einwirkung von Feinmaterial starker verschlissen wird und die oberen und die unteren Gleitplatten somit gleichzeitig ausgetauscht werden können, was die Verfügbarkeit der Anlage erhöht.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, daß die einzelne Förderwanne mittels mindestens einer Kette, vorzugsweise einer Rundstahlkette, angetrieben wird, wobei zwischen Förderwanne und Kette eine lösbare Verbindung vorgesehen ist. Der Antrieb mittels Ketten hat den Vorteil, daß durch Vorspannung der Kette die Führung der Förderwannen gewährleistet ist. Die lösbare Verbindung zwischen Förderwanne und Ketten erleichtert die Wartung der Anlage.
Die Erfindung ist weiters dadurch gekennzeichnet, daß die einzelne Förderwanne mittels mindestens einer Kette, vorzugsweise einer Rundstahlkette, die mit Steckmitnehmern ausgestattet ist, angetrieben wird, wobei die Steckmitnehmer mit Laschen, die an der Unterseite jeder Förderwanne angebracht sind, in lösbarer Verbindung stehen. Die Anordnung der Laschen an der Unterseite der Förderwanne hat den Vorteil, daß die dort eingreifenden Ketten durch die Förderwanne vor der direkten Einwirkung der Eisenschwammbriketts bzw. des Feinmaterials geschützt ist. Darüber hinaus ist die Verwendung von Rundstahlketten vorteilhaft, da diese selbstreinigend sind.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Förderwannen aus Quersteifplatten gefertigt sind. Dies setzt die Wahrscheinlichkeit einer Verformung der Förderwannen durch Anprall am Seitenanschlag herab.
Das Merkmal, daß beidseits der Förderwannen je ein Seitenanschlag angebracht ist, dient im Falle einer durch die Beladung der Förderwanne auftretenden Seitwärtsbewegung einerseits als Notführung der Förderwannen, andererseits dem Schutz des Behälters, indem der Seitenanschlag verhindert, daß die Förderwanne die Wand des Behälters beschädigt.
Ein wichtiges Erfindungsmerkmal besteht darin, daß der horizontale Abstand zwischen oberer Gleitplatte und Seitenanschlag maximal die Hälfte des durchschnittlichen Durchmessers der Eisenschwammbriketts beträgt. Damit soll verhindert werden, daß Eisenschwammbriketts zwischen Gleitplatte und Seitenanschlag durchfallen bzw. sich dort verklemmen und die Förderwannen blockieren oder eine erhöhte Abnützung bedingen. Ein letztes Erfindungsmerkmai besteht dann, daß in jenem Bereich der Gleitbahnen, der oberhalb des Wasserspiegels liegt, eine Bespruhungsvorπchtung angeordnet ist Dies stellt gleichmaßige Gleitbedingungen für die Gleitplatten sicher und spult Ablagerungen von Feinmatenal von den Gleitbahnen in den Behalter
Die Erfindung soll anhand eines Ausfuhrungsbeispiels erklart werden Die angeschlossenen Figuren 1 bis 3 stellen diese Ausfuhrung schematisch dar
Fig 1 zeigt einen vertikalen Schnitt durch den Behalter, in dem der
Plattenbandforderer angeordnet ist
Fig 2 zeigt eine Detailaufnahme des Plattenbandforderers aus Fig 1
Fig 3 zeigt einen Schnitt durch A-A in Fig 2
In Fig 1 ist der Platttenbandforderer 1 in einem wassergefullten Behalter 2 gemeinsam mit einem hier nicht naher beschπebenen Kratzforderer 3 angeordnet Der heiße Eisenschwamm wird auf den Plattenbandforderer 1 im Bereich der linken Umlenkung des Plattenbandforderers 1 aufgegeben, wo dieser sich unterhalb des Wasserspiegels befindet, wird gemäß des Pfeils nach rechts weitertransportiert und dabei im Wasser gekühlt und wird am rechten Ende des Behalters 2 ausgebracht Der Kratzbandforderer 3 dient lediglich dem Austrag des auf den Boden des Behalters 2 abgesunkenen Feinmaterials
Fig 2 zeigt den linken Teil des Plattenbandforderers 1 aus Fig 1 mit der Umlenkeinπchtung für die Forderwannen 4 Die einzelnen Platten des Plattenbandforderers 1 sind als Forderwannen 4 ausgebildet Diese sind vorzugsweise aus gekantetem Stahlblech, insbesondere aus sogenannten Quersteifplatten, die widerstandsfähig gegenüber Querkraftbeanspruchungen sind, gefertigt Die Bewegungsπchtung der Forderwannen ist durch den Pfeil gekennzeichnet Die Forderwannen 4 sind an Ketten 9 befestigt, mittels derer der Antπeb erfolgt Weiters sind die Walzprofiltrager 8 dargestellt, auf denen die Gleitbahnen 7 angebracht sind
Fig 3 zeigt einen Schnitt durch A-A in Fig 2 Die oben dargestellt Forderwanne 4 bewegt sich in Transportπchtung, die untere Forderwanne 4 entgegen der Transportnchtung Die Seitenwande der Forderwannen 4 sind im Vergleich zu Vorder- und Ruckwand hoher ausgebildet An den beiden gegenüberliegenden Langsaußenseiten der Forderwannen 4, die die beiden Außenkanten des Plattenbandforderers 1 bilden, sind jeweils zwei Gleitplatten 5, 6 aus Verschleißstahl befestigt Die zwei Gleitplatten 5, 6 einer Seite sind übereinander angeordnet, sodaß bei Bewegung einer Forderwanne 4 in Transportrichtung die unteren Gleitplatten 5 in Verwendung sind und bei Bewegung in die entgegengesetzte Richtung die in Transportrichtung oben befindlichen Gleitplatten 6 in Verwendung sind Je eine Gleitplatte 5, 6 ist an einer Befestigungsplatte 10, die mit der Forderwanne 4 fest verbunden ist, befestigt
Die Forderwannen 4 werden mit Hilfe der Gleitplatten 5, 6 auf verschleißfesten Gleitbahnen 7 bewegt, die auf Walzprofiltragem 8 befestigt sind Die Gleitbahnen 7 dienen als Gleitunterlage für die Gleitplatten 5, 6 und nehmen gemeinsam mit den Walzprofiltragem 8 Längs- und Querkrafte auf, die aus der Bandbewegung resultieren
Die Forderwannen 4 werden über Ketten 9 angetπeben, die mit verschleißfesten Steckmitnehmern ausgestattet ist An der Unterseite jeder Forderwanne 4 befinden sich Laschen 12, die so angeordnet sind, daß die Mitnehmer der Ketten 9 in diese eingreifen Die Sicherung der Steckmitnehmer erfolgt mit Spannhulsen Die Verbindung zwischen Kette 9 und Forderwanne 4 ist losbar Die Übertragung der Zugkräfte auf die Forderwannen 4 erfolgt durch die Ketten 9, wobei die Forderwannen 4 untereinander nicht verbunden sind Die Forderwannen 4 müssen somit keine Kettenzugkrafte aufnehmen Die Vorspannung der Ketten 9 tragt zur Fuhrung der Forderwannen 4 bei
Die Ketten 9 sind vorzugsweise als Rundstahlketten ausgebildet und werden zwischen den Gleitbahnen 8 unterhalb der Forderwannen 4 gefuhrt und durch diese vor Verschmutzung weitgehend geschützt
Beidseits der Forderwannen 4 ist ein Seltenanschlag 11 angebracht Durch die Beladung mit Eisenschwamm können die Forderwannen 4 kurzzeitig einen großen seitwärts geπchteten Impuls erhalten, der durch den Seltenanschlag abgefangen wird und somit auch die Wand des Behalters 2 schützt
Für die über der Wasseroberflache liegenden Teile der Gleitbahnen 7 ist eine Bespruhungsvorπchtung vorgesehen, sodaß die Gleitbahnen 7 an allen Stellen gleiche Gleitbedingungen aufweisen

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zum kontrollierten Abkühlen von heißbrikettiertem, direktreduziertem Eisenschwamm in Form eines in einem Flüssigkeitsbehälter befindlichen, aus einzelnen Platten bestehenden Plattenbandförderers, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelne Platte als Förderwanne (4) ausgebildet ist, wobei auf den zwei gegenüberliegenden Längsaußenseiten mindestens je eine Gleitplatte (5 bzw. 6) angeordnet ist und die Förderwannen (4) mittels der Gleitplatten (5 bzw. 6) auf Gleitbahnen (7) verschiebbar gelagert sind und die Förderwannen (4) mit mindestens einer Kette (9) in Verbindung sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß auf den zwei gegenüberliegenden Längsaußenseiten der Förderwanne (4) je eine Befestigungsplatte (10) angeordnet ist, an deren Ober- und Unterseite je eine Gleitplatte (5, 6) befestigt ist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung von zwei Gleitplatten (5 bzw. 6) pro Längsaußenseite und Förderwanne (4) die, in Transportrichtung gesehen, obere Gleitplatte (6) eine geringere Dicke als die untere Gleitplatte (5) aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelne Förderwanne (4) mittels mindestens einer Kette (9), vorzugsweise einer Rundstahlkette, angetrieben wird, wobei zwischen Förderwanne (4) und Kette (9) eine lösbare Verbindung vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelne Förderwanne (4) mittels mindestens einer Kette (9), vorzugsweise einer Rundstahlkette, die mit Steckmitnehmern ausgestattet ist, angetrieben wird, wobei die Steckmitnehmer mit Laschen (12), die an der Unterseite jeder Torderwanne (4) angebracht sind, in losbarer Verbindung stehen
Vomchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Forderwannen (4) aus Quersteifplatten gefertigt sind
Vomchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß beidseits der Forderwannen (4) je ein Seltenanschlag (11) angebracht ist
Vomchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der hoπzontale Abstand zwischen oberer Gleitplatte (6) und Seitenanschlag (11) maximal die Hälfte des durchschnittlichen Durchmessers der Eisenschwammbπketts betragt
Vomchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in jenem Bereich der Gleitbahnen (7), der oberhalb des Wasserspiegels liegt, eine Bespruhungsvomchtung angeordnet ist
PCT/AT1998/000014 1997-01-29 1998-01-27 Vorrichtung zum kontrollierten abkühlen von heissbrikettiertem direktreduziertem eisenschwamm WO1998033943A2 (de)

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