WO2002027041A2 - Verfahren und vorrichtung zum verteilen eines stückigen schüttgutes - Google Patents

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WO2002027041A2
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bulk material
fall
reactor
scattering
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Leopold Werner Kepplinger
Johann Wurm
Franz Berner
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Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh & Co.
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    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/008—Composition or distribution of the charge
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0006—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
    • C21B13/0013—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state introduction of iron oxide into a bath of molten iron containing a carbon reductant
    • C21B13/002—Reduction of iron ores by passing through a heated column of carbon
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
    • F27B1/10—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B1/20—Arrangements of devices for charging
    • 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
    • F27D2003/0001—Positioning the charge
    • F27D2003/0006—Particulate materials
    • F27D2003/0007—Circular distribution

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for distributing a lumpy bulk material, in particular at least partially pre-reduced iron ore, over an extensive area, in particular on a fixed bed, this area being in a reactor or container of physical or chemical process engineering, in particular in a reactor a metallurgical plant for the production of pig iron or intermediate steel products, and the lumpy bulk material is charged via at least one charging device, which has at least two, in particular rotationally symmetrical, falling legs, which are preferably arranged at the same distance from the longitudinal axis of the reactor.
  • the invention further relates to novel spreading devices.
  • US-A-4497609 describes a device by means of which a bulk material flow can be continuously charged into a shaft furnace. For this purpose, bulk goods are charged to the periphery of the shaft furnace via several fall legs.
  • the object is achieved according to the invention in accordance with the method according to the characterizing part of claim 1 and according to the device according to the characterizing part of claim 4. It is a further object of the invention to develop easily applicable spreading devices according to the preamble of claim 12 or 13. This object is achieved by appropriate spreading devices according to claim 12 or 13.
  • the present invention proves to be particularly advantageous particularly when used in a melter gasifier and is documented in this regard in the most detailed manner.
  • the application of the invention is not limited to this embodiment; rather, the description of the processes in a melter gasifier is an exemplary explanation.
  • the applications of the invention in other metallurgical units, in particular in a shaft furnace, are further specific embodiments of the invention.
  • a melter gasifier represents an assembly for the production of pig iron or steel intermediate products, as is well known in the prior art.
  • the melter gasifier as described in the prior art, is used to melt a largely pre-reduced iron ore (DRI) and to generate reducing gas from reducing gas carriers, preferably lump coal.
  • DRI largely pre-reduced iron ore
  • the coal and the DRI are mostly introduced via the dome of the melting gasifier into the same, whereby it has proven to be advantageous to introduce the coal centrally.
  • the DRI is therefore introduced into the melter gasifier via one or more decentrally located openings on the gasifier dome.
  • the lumpy bulk material is charged via at least one charging device, which has at least two, in particular rotationally symmetrical, drop legs, which are preferably arranged at the same distance from the longitudinal axis of the reactor, at least a portion of the bulk material, is distributed on a spreading device in the radial and / or tangential direction, as seen from above.
  • the bulk material is at least partially distributed on the spreading device within the fall leg.
  • the stray fields of adjacent down pipes overlap at least partially before reaching the fixed bed.
  • the entire scatter pattern of all downpipes - seen from above - essentially forms a concentric ring.
  • the invention is further characterized by a device according to the invention for distributing a lumpy bulk material, in particular sponge iron, from a bulk material stream onto an extensive area, in particular onto a fixed bed, this area being located in a reactor of physical or chemical process engineering, in particular in a reactor Metallurgical plant for the production of pig iron or steel intermediate products, preferably in a melter gasifier, and wherein the lumpy bulk material is charged via a charging device, which has at least two, preferably rotationally symmetrical, drop legs, and the charging device furthermore has at least one additional spreading device for spreading the bulk material, by means of which at least a portion of the bulk material can be distributed in the radial and / or tangential direction, as seen from above.
  • a charging device which has at least two, preferably rotationally symmetrical, drop legs, and the charging device furthermore has at least one additional spreading device for spreading the bulk material, by means of which at least a portion of the bulk material can be distributed in the radial and / or tangential direction
  • the bulk material As it falls from the fall legs onto the surface, is additionally scattered, or the bulk material flows formed in this way are widened.
  • a radial and tangential distribution is particularly suitable for the most uniform possible spreading, however, both radial and tangential distribution, when used individually, also broaden the bulk material flow and, albeit to a limited extent, spread the bulk material.
  • the fall legs are arranged at the same distance from the longitudinal axis of the reactor.
  • the bulk material is unloaded on the fixed bed at several points along an imaginary circle or circular ring, whereby according to a further preferred embodiment the individual bulk material flows assigned to the fall legs partially overlap. In this way, the failure of one or more fall legs when charging the fixed bed can be compensated.
  • the spreading device is rigidly arranged.
  • an immobile, that is to say rigid, device is inexpensive and reliable.
  • the spreading device is movable, but without a mechanical drive, in particular without any drive.
  • the attachment of the spreading device is rigid in accordance with a preferred embodiment of the invention.
  • the spreading device is attached within the fall leg. This ensures that the spreading device is not exposed to the high temperature of the melter gasifier. In particular, the high radiant heat in the gas space must be taken into account, as occurs in a melter gasifier and causes a high load on all internals. By installing it in the fall leg, the spreading device is effectively protected against such thermal or thermo-mechanical stress and achieves a high level of stability.
  • the spreading device has a number of knobs which are attached to the inside of the fall leg.
  • the material in the downpipe is braked by the knobs and charged in particular along a circular ring at a predetermined distance from a carburetor center onto the fixed bed.
  • the wear-resistant knobs are attached in the lower part of the downpipe.
  • the spreading device has a chain, preferably a round link chain.
  • the chain is a simple and inexpensive alternative to brake the material in the fall leg or inclined tube, and in this way to generate the desired batch along the circular ring.
  • the chain is made of temperature-resistant and wear-resistant material.
  • the chain has a number of scattering elements, for example nodes, at predetermined, preferably mutually varying, intervals.
  • the invention is further characterized by a spreading device according to the invention according to claim 12 or 13.
  • the scattering device has a number of chains, on each of which a number of nodes are provided, and adjacent nodes are attached at distances that are preferably different from one another.
  • the bulk material is braked and scattered by the spreading device according to the invention, thus broadening the resulting bulk material stream that strikes the fixed bed.
  • a device is provided through which the bulk material is guided and scattered, this device having a fall leg and a number of knobs attached to the inside of the fall leg.
  • Fig. 1 shows schematically the DRI distribution in a melter
  • Fig. 2 shows an exemplary embodiment of a device for combined line and scatter
  • Fig. 3 shows an exemplary embodiment of a spreading device
  • the DRI distribution in a melter is schematically outlined.
  • the melter gasifier has feeds for coal 1, for DRI 6, for dust 2, for oxygen 3, as well as a slag and pig iron rack 4 and a gas discharge line 5 for discharging the reducing gas. Both the coal and the DRI are continuously introduced into the melter.
  • the feed 6 of the DRI has six openings in the carburettor dome which are arranged at equidistant distances from the coal introduction and are arranged along the longitudinal axis and which are equipped with fall legs or inclined down pipes. Representative, for the sake of clarity, a single feed 6 for DRI is shown in FIG. 1.
  • the DRI is guided through 6 fall legs, which are each fastened in the corresponding opening on the carburetor dome, with each fall leg having knobs on its inner surface, which serve to scatter the DRI.
  • the DRI is distributed along an imaginary circle or annulus on the bed of the melter, with no DRI being charged into the center.
  • the distribution of the DRI is shown schematically in FIG. 1, the DRI distribution 7 on the fixed bed being schematically outlined. Accordingly, the scattering of the DRI in the fall legs increases the scattering radius of the DRI on the fixed bed compared to the prior art, the individual pouring surfaces partially overlapping.
  • the scattering according to the invention results in a uniform distribution and, in particular, better mixing of the DRI with the coal introduced.
  • FIG. 2 schematically shows a device according to the invention for guiding and scattering the DRI. It is a fall leg 8, on the inner surface of which a plurality of knobs 9 are attached. If the DRI is guided through this fall leg, it is deflected and braked by the knobs.
  • All parts of the device presented here must be adapted to the environmental conditions in their respective field of application. When used in a melter gasifier, high-temperature, wear-resistant materials are predominantly used. In addition, fire-resistant lining of those parts that are exposed to particularly high temperatures can be considered. Such parts of the device shown here, which experience has shown that they are exposed to a particular wear-related load, are additionally protected by armouring, for example by welding.
  • FIG. 3 shows an embodiment of a spreading device, as is used, for example, in a melter gasifier for introducing the DRI onto the fixed bed.
  • One or more chains 13 are attached in a fall leg 10 via a suitable fastening 11 in a protective tube 12.
  • the chains have several nodes.
  • the distances between the nodes preferably vary.
  • the bulk material, which is introduced into the fall leg 10 via a feed line 14, is braked by the chains or the knots of the chains and subjected to scattering.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Verteilen eines stückigen Schüttgutes, insbesondere von zumindest teilweise vorreduziertem Eisenerz, auf eine ausgedehnte Fläche, insbesondere auf ein Festbett, wobei sich diese Fläche in einem Reaktor oder Behälter der physikalischen oder chemischen Verfahrenstechnik, insbesondere in einem Reaktor eines Hüttenwerkes zur Erzeugung von Roheisen oder Stahlvorprodukten, erstreckt, und das stückige Schüttgut über mindestens eine Chargiervorrichtung chargiert wird, die zumindest zwei, insbesondere rotationssymetrische, Fallbeine aufweist, welche vorzugsweise in gleichem Abstand von der vertikalen Longitudinalachse des Reaktors angeordnet sind. Dabei wird zumindest ein Anteil des Schüttgutes, insbesondere nach Einleitung in das Fallbein, vor seinem Auftreffen auf der ausgedehnten Fläche an einer, zumindest einem der Fallbeine zugeorneten, Streueinrichtung, vorzugsweise in dem Fallbein, in - von oben gesehen - radiale und/oder tangentiale Richtung verteilt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Verteilen eines stückigen Schüttgutes
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Verteilen eines stückigen Schüttgutes, insbesondere von zumindest teilweise vorreduziertem Eisenerz, auf eine ausgedehnte Fläche, insbesondere auf ein Festbett, wobei sich diese Fläche in einem Reaktor oder Behälter der physikalischen oder chemischen Verfahrenstechnik, insbesondere in einem Reaktor eines Hüttenwerkes zur Erzeugung von Roheisen oder Stahlvorprodukten, erstreckt, und das stückige Schüttgut über mindestens eine Chargiervorrichtung chargiert wird, die zumindest zwei, insbesondere rotationssymetrische, Fallbeine aufweist, welche vorzugsweise in gleichem Abstand von der Longitudinalachse des Reaktors angeordnet sind.
Die Erfindung betrifft weiters neuartige Streueinrichtungen.
Die Verteilung eines stückigen Schüttgutes auf einer ausgedehnten Fläche ist ein im Anlagenbau und in der Verfahrenstechnik bekanntes Problem. Insbesondere bei Reaktoren der chemisch/physikalischen Verfahrenstechnik werden große Anstrengungen unternommen, um einen für den jeweiligen Prozess optimalen Verteilungsgrad des Schüttgutes zu erwirken. Die falsche Beladung eines derartigen Reaktors kann zu einer Minderung in der Qualität des erzeugten Produktes, wie auch zu einer deutlich höheren Umweltbelastung, etwa durch höheren Staubaustrag, führen. Damit wird die Produktivität einer derartigen Anlage negativ beeinflußt.
US-A-4497609 beschreibt eine Vorrichtung, mittels der ein Schüttgutstrom kontinuierlich in einen Schachtofen chargiert werden kann. Dazu wird Schüttgut über mehrere Fallbeine an die Peripherie des Schachtofens chargiert.
Unter dem Gesichtspunkt des Standes der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, sowie eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 4 weiter zu entwickeln, mit welchem gegenüber dem Stand der Technik eine verbesserte Prozessführung sowie eine wirtschaftlichere Ausgestaltung der Anlage erreicht wird.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend dem Verfahren nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1, sowie entsprechend der Vorrichtung nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 4, gelöst. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung einfach anwendbare Streueinrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12 oder 13 zu entwickeln. Diese Aufgabe wird durch entsprechende Streueinrichtungen gemäß Anspruch 12 oder 13 gelöst.
Die vorliegende Erfindung erweist sich insbesondere bei Einsatz in einem Einschmelzvergaser als besonders vorteilhaft, und ist diesbezüglich am detailliertesten dokumentiert. Die Anwendung der Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diese Ausführungsform, vielmehr handelt es sich bei der Beschreibung der Vorgänge in einem Einschmelzvergaser um eine beispielhafte Erläuterung. Die Anwendungen der Erfindung bei anderen metallurgischen Aggregaten, insbesondere bei einem Schachtofen, sind weitere konkrete Ausführungsformen der Erfindung.
Ein Einschmelzvergaser stellt ein Aggregat zur Herstellung von Roheisen oder Stahlvorprodukten dar, wie es im Stand der Technik hinlänglich bekannt ist.
Der Einschmelzvergaser, wie im Stand der Technik beschrieben, dient zum Einschmelzen eines weitgehend vorreduzierten Eisenerzes (DRI), sowie der Erzeugung von Reduktionsgas aus Reduktionsgasträgern, vorzugsweise stückiger Kohle.
Die Kohle sowie das DRI werden zumeist über die Kuppel des Einschmelzvergasers in selbigen eingebracht, wobei es sich als günstig erwiesen hat, die Kohle zentral einzubringen.
Das DRI wird demnach über eine oder mehrere dezentral gelegene Öffnungen an der Vergaserkuppel in den Einschmelzvergaser eingebracht.
Nach einer Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verteilen eines stückigen Schüttgutes, insbesondere von zumindest teilweise vorreduziertem Eisenerz, auf eine ausgedehnte Fläche, insbesondere auf ein Festbett, wobei sich diese Fläche in einem Reaktor oder Behälter der physikalischen oder chemischen Verfahrenstechnik, insbesondere in einem Reaktor eines Hüttenwerkes zur Erzeugung von Roheisen oder Stahlvorprodukten, erstreckt, wird das stückige Schüttgut über mindestens eine Chargiervorrichtung chargiert, die zumindest zwei, insbesondere rotationssymetrische, Fallbeine aufweist, welche vorzugsweise in gleichem Abstand von der Longitudinalachse des Reaktors angeordnet sind, wobei weiters zumindest ein Anteil des Schüttgutes, an einer Streueinrichtung in - von oben gesehen - radiale und/oder tangentiale Richtung verteilt wird.
Nach einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Schüttgut an der Streueinrichtung zumindest teilweise innerhalb des Fallbeines verteilt. Nach einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens überlappen sich die Streufelder benachbarter Fallrohre vor Erreichen des Festbettes zumindest teilweise.
Nach einem zusätzlichen Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens bildet das gesamte Streubild aller Fallrohre - von oben gesehen - im wesentlichen einen konzentrischen Ring.
Die Erfindung ist weiters durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verteilen eines stückigen Schüttgutes, insbesondere von Eisenschwamm, aus einem Schüttgutstrom auf eine ausgedehnte Fläche, insbesondere auf ein Festbett gekennzeichnet, wobei sich diese Fläche in einem Reaktor der physikalischen oder chemischen Verfahrenstechnik, insbesondere in einem Reaktor eines Hüttenwerkes zur Erzeugung von Roheisen oder Stahlvorprodukten, vorzugsweise in einem Einschmelzvergaser, erstreckt, und wobei das stückige Schüttgut über eine Chargiervorrichtung chargiert wird, die mindestens zwei, vorzugsweise rotationssymetrische, Fallbeine aufweist, und die Chargiervorrichtung weiters mindestens eine zusätzliche Streueinrichtung zur Streuung des Schüttgutes aufweist, mittels welchem zumindest ein Anteil des Schüttgutes in - von oben gesehen - radiale und/oder tangentiale Richtung, verteilbar ist.
Die Verteilung eines Schüttgutes über mehrere Fallbeine bzw. Schrägrohre ist in der Verfahrenstechnik, insbesondere der Hüttentechnik, seit langem bekannt.
Durch die zusätzliche Anbringung einer Streueinrichtung wird das Schüttgut, wie es aus den Fallbeinen auf die Fläche fällt, zusätzlich gestreut, bzw. werden die auf diese Weise gebildeten Schüttgutströme verbreitert.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung überlappen sich die verbreiterten Schüttgutströme. Damit ist insbesondere gewährleistet, dass auch bei Ausfall eines Fallbeines, beispielsweise durch Verstopfung desselben, das Festbett eine, im wesentlichen gleichmäßige, Beschickung mit Schüttgut erfährt.
Für eine möglichst gleichmäßige Streuung ist eine - von oben gesehen- radiale und tangentiale Verteilung besonders geeignet, allerdings bewirkt sowohl eine radiale als auch eine tangentiale Verteilung einzeln angewandt ebenfalls eine Verbreiterung des Schüttgutstromes, sowie eine, wenn auch begrenzte, Streuung des Schüttgutes.
Nach einem Merkmal der Erfindung sind die Fallbeine in gleichem Abstand von der Longitudinalachse des Reaktors angeordnet. In besonders bevorzugter Weise wird das Schüttgut dabei auf dem Festbett an mehreren Punkten entlang eines gedachten Kreises bzw. Kreisringes abgeladen, wobei sich nach einer weiteren bevorzugten Ausführung die einzelnen den Fallbeinen zugeordneten Schüttgutströme teilweise überschneiden. Auf diese Weise kann der Ausfall eines oder mehrerer Fallbeine bei der Chargierung des Festbettes kompensiert werden.
Nach einem Merkmal der Erfindung ist die Streueinrichtung starr angeordnet.
Insbesondere bei höheren Temperaturen haben sich bewegliche Vorrichtungen, beispielsweise in einschlägigen Reaktoren der Hüttentechnik, als wenig zuverlässig erwiesen. Es sind dabei besondere Schutzmaßnahmen (Temperatur, Verschleiß) zu treffen, die einen beträchtlichen Kostenaufwand verursachen.
Eine unbewegliche, also starre, Vorrichtung ist demgegenüber kostengünstig und zuverlässig.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Streueinrichtung beweglich, aber ohne mechanischen Antrieb, insbesondere ohne jeden Antrieb, angeordnet. Starr ist in diesem Fall entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Befestigung der Streueinrichtung.
Nach einem Merkmal der Erfindung ist die Streueinrichtung innerhalb des Fallbeines angebracht. Damit ist gewährleistet, dass die Streueinrichtung nicht der hohen Temperatur des Einschmelzvergasers ausgesetzt ist. Insbesondere ist dabei die hohe Strahlungswärme im Gasraum zu berücksichtigen, wie sie in einem Einschmelzvergaser auftritt und eine hohe Belastung sämtlicher Einbauten hervorruft. Durch den Einbau in das Fallbein wird die Streueinrichtung effektiv vor einer derartigen thermischen, bzw. thermo-mechanischen Beanspruchung geschützt, und erzielt eine hohe Standfestigkeit.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die Streueinrichtung eine Anzahl von Noppen auf, die an der Innenseite des Fallbeines angebracht sind.
Durch die Noppen wird das Material im Fallrohr abgebremst und insbesondere längs eines Kreisringes in einem vorbestimmten Abstand von einem Vergaserzentrum auf das Festbett chargiert. Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die verschleißfesten Noppen im unteren Teil des Fallrohres angebracht. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die Streueinrichtung eine Kette, vorzugsweise eine Rundgliederkette, auf.
Die Kette stellt eine einfache und kostengünstige Alternative dar, das Material im Fallbein bzw. Schrägrohr zu bremsen, und auf diese Weise die gewünschte Chargierung entlang des Kreisringes zu erzeugen. Die Kette ist dabei aus temperaturbeständigem und verschleißfesten Material gefertigt.
Nach einem weiteren zusätzlichen Merkmal weist die Kette in vorbestimmten, vorzugsweise zueinander variierenden, Abständen eine Anzahl von Streuelementen, beispielsweise Knoten, auf.
Damit ist gewährleistet, dass eine besonders gleichmäßige Streuung erreicht wird.
Die Erfindung ist weiters durch eine erfindungsgemäße Streueinrichtung gemäß Anspruch 12 oder 13 gekennzeichnet.
Nach einer besonderen Ausführungsform weist die Streueinrichtung eine Anzahl von Ketten auf, an denen wiederum jeweils eine Anzahl von Knoten vorgesehen sind, und benachbarte Knoten in, vorzugsweise zueinander unterschiedlichen, Abständen angebracht sind.
Durch die erfindungsgemäße Streueinrichtung wird das Schüttgut abgebremst und gestreut, und so der resultierende Schüttgutstrom, der auf das Festbett trifft, verbreitert.
Nach einer besonderen Ausfύhrungsform ist eine Einrichtung vorgesehen, durch welche das Schüttgut geleitet und gestreut wird, wobei diese Einrichtung ein Fallbein aufweist, und an der Innenseite des Fallbeines eine Anzahl von Noppen angebracht ist.
Im folgenden werden nicht einschränkende Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch die DRI-Verteilung in einem Einschmelzvergaser
Fig. 2 eine beispielhafte Ausführungsform einer Einrichtung zur kombinierten Leitung und Streuung
Fig. 3 eine beispielhafte Ausführungsform einer Streueinrichtung In Fig. 1 ist schematisch die DRI-Verteilung in einem Einschmelzvergaser skizziert. Dabei weist der Einschmelzvergaser Zuführungen für Kohle 1, für DRI 6, für Staub 2, für Sauerstoff 3, sowie einen Schlacken- und Roheisenabstich 4 und eine Gasableitung 5 zur Ableitung des Reduktionsgases auf. Sowohl die Kohle wie auch das DRI werden kontinuierlich in den Einschmelzvergaser eingebracht. Die Zuführung 6 des DRI weist sechs in äquidistanten Abständen von der, entlang der Longitudinalachse ausgerichteten, Kohleeinbringung angeordnete Öffnungen in der Vergaserkuppel auf, die mit Fallbeinen bzw. schrägen Fallrohren ausgestattet sind. Stellvertretend, der besseren Übersichtlichkeit wegen, ist in Fig. 1 eine einzige Zuführung 6 für DRI dargestellt.
Das DRI wird durch 6 Fallbeine, die jeweils in der entsprechenden Öffnung an der Vergaserkuppel befestigt sind, geleitet, wobei jedes Fallbein an seiner Innenfläche Noppen aufweist, die zur Streuung des DRI dienen.
Das DRI wird entlang eines gedachten Kreises bzw. Kreisringes auf das Bett des Einschmelzvergasers verteilt, wobei in das Zentrum kein DRI chargiert wird. Die Verteilung des DRI ist in Fig. 1 schematisch dargestellt, wobei die DRI-Verteilung 7 am Festbett schematisch skizziert ist. Demnach erfolgt durch die Streuung des DRI in den Fallbeinen gegenüber dem Stand der Technik eine Vergrößerung des Streuradius des DRI am Festbett, wobei sich die einzelnen Schüttflächen teilweise überlappen. Durch die erfindungsgemäße Streuung erfolgt eine gleichmäßige Verteilung sowie insbesondere eine bessere Durchmischung des DRI mit der eingebrachten Kohle.
In Fig. 2 ist schematisch eine erfindungsgemäße Einrichtung zum Leiten und Streuen des DRI dargestellt. Es handelt sich dabei um ein Fallbein 8, an dessen Innenfläche mehrere Noppen 9 angebracht sind. Wird das DRI durch dieses Fallbein geleitet, wird es durch die Noppen abgelenkt und gebremst.
Sämtliche Teile der hier vorgestellten Vorrichtung müssen an die Umgebungsbedingungen in ihrem jeweiligen Einsatzgebiet angepaßt werden. Bei einer Verwendung in einem Einschmelzvergaser gelangen zu einem überwiegenden Teil hochwarmfeste, verschleißfeste Werkstoffe zur Anwendung. Darüber hinaus kann an eine Feuerfestauskleidung jener Teile gedacht werden, die besonders hohen Temperaturen ausgesetzt werden. Solche Teile der hier dargestellten Vorrichtung, die erfahrungsgemäß einer besonderen verschleißbedingten Belastung ausgesetzt sind, werden zusätzlich durch Panzerungen, beispielsweise durch Aufschweißungen, geschützt.
In Fig. 3 ist eine Ausführungsform zu einer Streueinrichtung, wie sie beispielsweise in einem Einschmelzvergaser zur Einbringung des DRI auf das Festbett verwendet wird, ersichtlich. Dabei wird in einem Fallbein 10 über eine geeignete Befestigung 11 in einem Schutzrohr 12 eine oder mehrere Ketten 13 angebracht.
Die Ketten weisen nach einer bevorzugten Ausführungsform mehrere Knoten auf. Vorzugsweise variieren dabei die Abstände der Knoten zu einander. Das Schüttgut, das über eine Zuleitung 14 in das Fallbein 10 eingeleitet wird, wird durch die Ketten bzw. die Knoten der Ketten abgebremst und einer Streuung unterworfen.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Verteilen eines stückigen Schüttgutes, insbesondere von zumindest teilweise vorreduziertem Eisenerz, auf eine ausgedehnte Fläche, insbesondere auf ein Festbett, wobei sich diese Fläche in einem Reaktor oder Behälter der physikalischen oder chemischen Verfahrenstechnik, insbesondere in einem Reaktor eines Hüttenwerkes zur Erzeugung von Roheisen oder Stahlvorprodukten, erstreckt, und das stückige Schüttgut über mindestens eine Chargiervorrichtung chargiert wird, die zumindest zwei, insbesondere rotationssymetrische, Fallbeine aufweist, welche vorzugsweise in gleichem Abstand von der vertikalen Longitudinalachse des Reaktors angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Anteil des Schüttgutes, insbesondere nach Einleitung in das Fallbein, vor seinem Auftreffen auf der ausgedehnten Fläche an einer, zumindest einem der Fallbeine zugeordneten, Streueinrichtung, vorzugsweise in dem Fallbein, in - von oben gesehen - radiale und/oder tangentiale Richtung verteilt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Streufelder benachbarter Fallbeine vor Erreichen des Festbettes einander zumindest teilweise überlappen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das gesamte Streubild aller Fallbeine - von oben gesehen - im wesentlichen einen konzentrischen Ring bildet.
4. Vorrichtung zum Verteilen eines stückigen Schüttgutes, insbesondere von Eisenschwamm, aus einem Schüttgutstrom auf eine ausgedehnte Fläche, insbesondere auf ein Festbett, wobei sich diese Fläche in einem Reaktor der physikalischen oder chemischen Verfahrenstechnik, insbesondere in einem Reaktor eines Hüttenwerkes zur Erzeugung von Roheisen oder Stahlvorprodukten, vorzugsweise in einem Einschmelzvergaser, erstreckt, und wobei das stückige Schüttgut über eine Chargiervorrichtung chargiert wird, die mindestens zwei, vorzugsweise rotationssymetrische, Fallbeine aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Chargiervorrichtung eine, zumindest einer der Fallbeine zugeordnete, Streueinrichtung zur Streuung des Schüttgutes aufweist, mittels welcher zumindest ein Anteil des Schüttgutes in - von oben gesehen - radiale und/oder tangentiale Richtung verteilbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Streueinrichtung im Fallbein angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Fallbeine in gleichem Abstand von der vertikalen Longitudinalachse des Reaktors angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Streueinrichtung starr angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Streueinrichtung beweglich, aber ohne mechanischen Antrieb, ausgeführt ist
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Streueinrichtung eine Anzahl von Noppen aufweist, die an der Innenseite des Fallbeines angebracht sind.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Streueinrichtung eine Kette, vorzugsweise eine Rundgliederkette, aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kette in vorbestimmten, vorzugsweise zueinander variierenden, Abständen eine Anzahl von Streuelementen, insbesondere Knoten, aufweist.
12. Streueinrichtung, vorzugsweise zur Verwendung in einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Streueinrichtung eine Anzahl von Ketten aufweist, an denen wiederum jeweils eine Anzahl von Knoten vorgesehen sind, wobei benachbarte Knoten in, vorzugsweise zueinander unterschiedlichen, Abständen angebracht sind.
13. Streueinrichtung, vorzugsweise zur Verwendung in einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Streueinrichtung ein Fallbein aufweist, wobei an der Innenseite des Fallbeines eine Anzahl von Noppen angebracht ist.
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