WO2011011805A1 - Verfahren und vorrichtung für das fördern von förderfähigen materialien durch eine verengung eines förderkanals - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method and a device for conveying eligible materials through a constriction of a conveyor channel.
  • the teaching according to the invention can be used advantageously in particular for supplying mixtures of comminuted, dry or liquid-mixed waste materials in incinerators.
  • Exposible in the sense of this invention means that the material is free-flowing and / or free-flowing and / or pourable and / or pasty.
  • the materials to be conveyed may also comprise mixtures of solids and liquids. Size distribution and type of solids, as well as type and proportion of liquids contained can vary within wide ranges.
  • the contained solids can be or contain hard particles (e.g., metal parts, mineral components, siliceous components) and softer parts such as natural or artificial fibers, textile parts, animal and vegetable wastes, plastics and foams.
  • the liquids can be different in many areas. (Water, oils, greases, paints, adhesives, other chemicals, tar, .).
  • the supply of bulk material which is obtained as light fraction in the shredding of waste, is substantially dry and contains a considerable proportion of fibers or fibrous parts and hardly any metal, considerably simplified by the invention. Based on the weight of such bulk material normally has a respectable calorific value.
  • An advantageous application is the delivery of eligible materials in reaction furnaces.
  • An extremely advantageous application is the delivery of eligible materials to and in the opposite pressure to the atmosphere under considerable pressure pressure zone of shaft furnaces for pig iron production.
  • mixtures of materials which are otherwise regarded as problematic materials whose disposal in total costs caused, can be used profitably and in the overall view with a reduction of environmental impact and thus disposed of.
  • suitable material mixtures contain carbon or carbon compounds such as oils, greases, varnishes, tar, adhesives, as well as iron-containing chips, dusts, scale, slags as they occur in steel extraction and steel processing.
  • EP 2004914 A1 shows a blast wheel, in which the blades of the blast wheel are not only moved together around the wheel axis, but are also pivoted forwards or backwards in the circumferential direction by a link guide during one revolution.
  • AT 502 048 Bl describes a method and an apparatus for feeding bulk material having solid and liquid components to a processing plant.
  • the bulk material After the bulk material has been conveyed to the system only under ambient pressure with non-operating conveyors, it is pressurized by a pump and thereby conveyed through a narrow lance into the system.
  • the largest part of the conveying path can thus be overcome with a large conveying cross section under normal ambient pressure in a robustly functioning manner.
  • Only in the very last part if it is unavoidable to have to overcome the pressure prevailing in the processing plant - typically a blast furnace for the production of pig iron - and if, for a number of reasons, no large transport cross-section is possible, pumping is performed.
  • the method is only applicable if the material is indeed pumpable sufficiently well, which is unfortunately not true for many bulk materials, especially those that contain little liquid content.
  • the object underlying the invention is to provide a method and apparatus for transferring eligible material within a delivery channel from a region of greater cross-sectional area to a region of significantly smaller cross-sectional area.
  • the transfer should be particularly robust against variations in composition, particle size distribution and other material properties of the conveyed material and also robust against pressure fluctuations in the delivery channel.
  • the invention proposes moving the materials to be conveyed from the channel region with the larger cross-sectional area in or to the initial region of the channel region with the smaller cross-sectional area, both pressurized and / or subsidized by means of two different, non-pressure working mechanical conveyor with one mechanical conveyor operating continuously and the second mechanical conveyor operating intermittently.
  • Fig. 1 shows a partial side sectional view of a first embodiment of the invention.
  • Fig. 2 shows in a partial side sectional view of a second embodiment of the invention.
  • Both shown regions 1, 2 of the conveying channel represent an elongate, encased volume, typically a tube. It is in the direction of the region 1, which has a relatively large cross-sectional area in the region 2, in contrast, has a much smaller cross-sectional area, promoted.
  • pressurized conveying is meant that the material to be conveyed is moved in a conveying channel by being pressed by a pump into the conveying channel and flows through the static pressure to an opening at which there is a smaller pressure.
  • conveying is meant that the material to be conveyed in the conveying channel by a flowing there at an increased speed fluid, such as compressed air, is moved.
  • non-working mechanical conveyors are meant conveyors in which it is not necessary for the conveying function that a pressure propagates in the material to be conveyed along the conveying path, or that a gaseous or liquid conveying medium moves the material to be conveyed, but in the The material to be conveyed is essentially moved by direct contact with a moving surface of the conveyor
  • a pressureless mechanical conveyor generally does not cause the conveyor line to be divided into different pressure ranges.
  • the continuously operating, unpressurized mechanical conveyor is an axisless conveyor screw 3.
  • the discontinuously operating, non-operating mechanical conveyor is a mandrel 4, which is arranged coaxially with the conveyor screw 3 and is linearly displaceable in the axial direction by a piston unit 4.1.
  • Both conveyors 3, 4 are located in front of the entrance area of the area 2 of the conveying channel with the small cross-sectional area and coaxial with this area.
  • the "front" tip of the dome 4 facing the region 2 can be displaced by the piston unit 4.1 between a position remote from the channel 2 and slightly pushed into the channel 2.
  • both drives, electric motor 3.1 and piston unit 4.1 are arranged in a separate chamber from the conveyor channel 5, which is advantageously placed under increased gas pressure, so no on the implementation for shaft or mandrel to be conveyed material can escape from the conveyor channel.
  • the continuously operating, non-pressure mechanical conveyor is a spinner 13.
  • the discontinuous, non-pressurized mechanical conveyor is in turn a mandrel 4, which is arranged in front of the entrance of the region 2 of the conveyor channel with the small cross-sectional area and coaxial with this area is and in its axial direction by a piston unit 4.1 is linearly displaceable.
  • the region 2 of the facing tip of the dome 4 can in turn be moved by the piston unit 4.1 between a remote from the channel 2 and a slightly slid into the channel 2 position.
  • the direction of rotation of the impeller 13 is in the view of FIG. 2 in a clockwise direction.
  • the channel 1 opens in.
  • the material to be conveyed is also rotated by the blades of the spinner wheel and finally thrown by centrifugal force into the region 2 of the conveyor channel which adjoins the chamber tangentially. So that the blades of the centrifugal wheel 13 do not collide with the mandrel 4, they are slotted at their outer end.
  • the application of a screw conveyor 3 is compared with the application of a blast wheel 13 connected with less apparatusivem effort.
  • a blower wheel 13 is advantageous in that the material to be conveyed is very well loosened, which is advantageous for the burn-up.
  • a first significant indication of a building blockage at the entrance to area 2 is the increase in force required to drive the continuous mechanical conveyor 3, 13. This force can be easily measured by the current draw of the driving electric motor.
  • the increase of the pressure of the conveyor in the conveyor area just before the entrance area into the area 2 is an equally significant sign for a blockage forming at the entrance to the area 2.
  • the pressure can be measured by a manometer.
  • an increase in the pressure of the material to be conveyed is itself an indication of a blockage.
  • This pressure can in turn be measured by a type of manometer or the required drive torque for the material / pump / spiral.
  • mandrel 4 is designed as open at its front tip tube through which, at least when the mandrel is moved forward, a fluid, typically compressed air is pumped out. By this outflow is additionally involved in the dissolution of a blockage.
  • the mandrel 4 is driven to rotate about its axis.
  • it may additionally be provided with a cutting device with the aid of which a blockage representing a blockage is dissolved.
  • the front part of the dome 4 may also be useful to form the front part of the dome 4 as retractable and retractable hook, with the help of which material from the entrance to the area 2 against the "normal" flow direction can be withdrawn to dissolve a blockage ,
  • the invention can be used not only to convey from a channel area of greater cross-sectional area into an extended channel area of small cross-sectional area, but also to promote through a short throat in a per se wider channel.
  • the discontinuously operated, non-operating mechanical conveyor is a screw conveyor, which approaches the constriction in the conveyor channel zoom, preferably in this.
  • the screw diameter is significantly smaller than the diameter of the conveying path in which the screw is arranged so that a gap remains between the screw flight and the wall of the conveying channel, which typically occupies 50% or more of the conveying cross section.
  • This discontinuously operating auger can stand still in the normal operating state or promote in the conveying direction, and they may have an increased speed compared to a possibly existing, upstream, continuously operating screw conveyor - in adaptation to the narrowing cross-sectional area - at about the same screw pitch.
  • this discontinuously operating screw conveyor can also be displaceable linearly in its axial direction so that, in addition to its function as a screw conveyor, it also has a function as a mandrel as described above and thus can also be regarded as a mandrel.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für das Fördern von förderfähigen Materialien durch eine Verengung eines Förderkanals. Das Bewegen der zu fördernden Materialien von dem Kanalbereich (1) mit der größeren Querschnittsfläche her in bzw. an die Verengung erfolgt sowohl druckbeaufschlagt und/oder fördermittelbeaufschlagt als auch mittels zweier verschiedener, drucklos arbeitender mechanischer Förderer, wobei ein mechanischer Förderer (3, 13) kontinuierlich arbeitet und der zweite mechanische Förderer (4) diskontinuierlich arbeitet.

Description

Verfahren und Vorrichtung für das Fördern von förderfähigen Materialien durch eine Verengung eines Förderkanals
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für das Fördern von förderfähigen Materialien durch eine Verengung eines Förderkanals .
Die erfindungsgemäße Lehre ist insbesondere zur Zuführung von Gemengen aus zerkleinerten, trockenen oder mit Flüssigkeit vermengten Abfallstoffen in Verbrennungsöfen vorteilhaft anwendbar.
„Förderfähig" im Sinne dieser Erfindung bedeutet, dass das Material fließ- und/oder riesel- und/oder schüttfähig und/oder pastös ist.
Die zu fördernden Materialien können auch Materialgemische aus Feststoffteilen und Flüssigkeiten umfassen. Größenverteilung und Art der Feststoffe, sowie Art und Anteil der enthaltenen Flüssigkeiten können in weiten Bereichen variieren. Die enthaltenen Feststoffe können harte Partikel (z.B. Metallteile, mineralische Bestandteile, silikatische Bestandteile) und weichere Teile wie natürliche oder künstliche Fasern, Textilienteile, tierische und pflanzliche Abfälle, Kunststoffe und Schaumstoffe etc. sein bzw. enthalten. Auch die Flüssigkeiten können in weiten Bereichen unterschiedlich sein. (Wasser, Öle, Fette, Lacke, Klebstoffe, andere Chemikalien, Teer, ....).
Insbesondere wird auch die Zufuhr von Schüttgut, welches als Leichtfraktion beim Schreddern von Abfall gewonnen wird, im Wesentlichen trocken ist und einen erheblichen Anteil an Fasern bzw. faserigen Teilen sowie kaum Metall enthält, durch die Erfindung erheblich vereinfacht. Bezogen auf das Gewicht hat derartiges Schüttgut im Normalfall einen respektablen Heizwert.
Ein vorteilhafter Anwendungsfall ist die Zuförderung von förderfähigen Materialien in Reaktionsöfen.
Ein extrem vorteilhafter Anwendungsfall ist die Zuförderung von förderfähigen Materialien an und in die gegenüber Atmosphäre unter erheblichem Überdruck stehende Druckzone von Schachtöfen für die Roheisenerzeugung. Damit können Materialgemische, welche ansonsten als Problemstoffe zu betrachten sind deren Entsorgung in Summe Kosten verursacht, nutzbringend und in der Gesamtbetrachtung mit einer Verringerung von Umweltbelastung verwendet und damit auch entsorgt werden. Typische dafür in Frage kommende Materialgemische enthalten Kohlenstoff bzw. KohlenstoffVerbindungen wie Öle, Fette, Lacke, Teer, Klebstoffe, sowie eisenhaltige Späne, Stäube, Zunder, Schlacken wie sie bei der Stahlgewinnung und Stahlverarbeitung anfallen.
Die DE 199 09 132 Al und die EP 0 060 137 Al beschreiben die Zuführung von Schüttgütern mittels einer pneumatischen Förderstrecke aus einem Speicherbehälter zu einem Kupolofen. Der Förderstrang steht dabei unter höherem Gasdruck als der Kupolofen. Aus dem Förderstrang fließende Luft fördert Schüttgut mit relativ hoher Geschwindigkeit in den Ofen. In der Praxis befindet sich der Speicherbehälter im Normalfall nicht unmittelbar an der Durchführungsstelle durch die Ofenwand, sondern typischerweise zehn bis hundert Meter oder mehr davon entfernt. Von einem Speicherbehälter werden mehrere Durchführungsstellen durch die Ofenwand beliefert. Damit ergibt sich die Erfordernis von langen, nicht durchgehend gerade verlaufenden Strängen für die pneumatische Förderung, womit der Zuführvorgang bei geringsten Änderungen der Materialeigenschaften des zu fördernden Gutes oder bei Druckschwankungen im Kupolofen extrem störungsanfällig wird. Auf Grund von Verschleiß in den Leitungen ist Austausch von einzelnen Leitungs- stücken sehr häufig erforderlich.
Die EP 2004914 Al zeigt ein Schleuderrad, bei welchem die Schaufeln des Schleuderrades nicht nur gemeinsam um die Radachse bewegt werden, sondern durch eine Kulissenführung zusätzlich noch während einer Umdrehung in Umfangsrichtung vor- bzw. zurückgeschwenkt werden. Durch passendes Einstellen dieses zusätzlichen Verschwenkens wird gegenüber einem Schleuderrad mit starr zueinander stehenden Schaufeln bei gleicher Antriebsleistung erreicht, dass wesentlich mehr Material durch das Schleuderrad gefördert werden kann, dass das Material besser ausgeworfen wird und dass es im bzw. am Auswurfkanal weniger zu Verstopfung kommt.
Die AT 502 048 Bl beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung für das Zuführen von Schüttgut, welches Fest- und Flüssiganteile aufweist, zu einer Verarbeitungsanlage. Nachdem das Schüttgut erst unter Umgebungsdruck mit drucklos arbeitenden Förderern an die Anlage herangefördert wurde, wird es durch eine Pumpe unter Druck gesetzt und dadurch durch eine enge Lanze hindurch in die Anlage hinein gefördert. Der größte Teil des Förderweges kann damit bei großem Förderquerschnitt unter normalem Umgebungsdruck in einer robust funktionierenden Art und Weise überwunden werden. Nur im allerletzten Teil, wenn es unvermeidlich ist den in der Verarbeitungsanlage - typischerweise ein Hochofen für die Roheisenerzeugung - herrschenden Gegendruck überwinden zu müssen und wenn aus mehreren Gründen kein großer Förderquerschnitt möglich ist, wird gepumpt. Die Methode ist nur anwendbar, wenn das Material tatsächlich ausreichend gut pumpbar ist, was leider für viele Schüttgüter, insbesondere solche, welche kaum Flüssigkeitsanteil beinhalten, nicht zutrifft.
Beim Fördern von Reaktionsmaterial in die Druckzone eines Hochofens für die Roheisenerzeugung ist es aus mehreren Gründen (Platzmangel, Kräfte zufolge Gegendruck, Abbrandverhalten) erforderlich, den Querschnitt des durch die Ofenwand führenden Teils der Förderstrecke sehr gering, nämlich im Bereich von wenigen cm2 zu halten. Es ist sehr problematisch, die gesamte davor liegende Förderstrecke, welche vom Speicherbehälter zur Ofenwand führt, mit diesem kleinen Förderquerschnitt auszuführen. Neben der Verstopfungsanfälligkeit bedingt der kleine Förderquerschnitt sehr hohe Fördergeschwindigkeiten und damit vor allem an gekrümmten Streckenbereichen hohe Materialabtragung und somit ständige War- tungs- bzw. Austauscharbeiten an Teilen des Förderkanals.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung dafür zu schaffen, förderfähiges Material innerhalb eines Förderkanals von einem Bereich mit größerer Querschnittsfläche an einen Bereich mit deutlich kleinerer Querschnittsfläche zu übergeben. Die Übergabe soll besonders robust gegenüber Variationen von Zusammensetzung, Partikelgrößenverteilung und weiteren Materialeigenschaften des geförderten Materials und auch robust gegenüber Druckschwankungen im Förderkanal funktionieren.
Zum Lösen der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen das Bewegen der zu fördernden Materialien von dem Kanalbereich mit der größeren Querschnittsfläche her in bzw. an den Anfangsbereich des Kanalbereichs mit der kleineren Querschnittsfläche, sowohl druckbeaufschlagt und/oder fördermittelbeaufschlagt als auch mittels zweier verschiedener, drucklos arbeitender mechanischer Förderer anzutreiben, wobei ein mechanischer Förderer kontinuierlich arbeitet und der zweite mechanische Förderer diskontinuierlich.
Die Erfindung wird an Hand von Prinzipskizzen zu zwei Ausführungsbeispielen veranschaulicht:
Fig. 1 zeigt in einer seitlichen Teilschnittansicht ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 2 zeigt in einer seitlichen Teilschnittansicht ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Beide gezeigten Bereiche 1, 2 des Förderkanals stellen ein längliches, ummanteltes Volumen, typischerweise ein Rohr dar. Es wird in der Richtung von dem Bereich 1, welcher eine relativ große Querschnittsfläche aufweist in den Bereich 2, welcher demgegenüber eine sehr viel kleinere Querschnittsfläche aufweist, gefördert.
Mit „druckbeaufschlagt Fördern" ist gemeint, dass das zu fördernde Material in einem Förderkanal bewegt wird, indem es durch eine Pumpe in den Förderkanal hineingedrückt wird und durch den statischen Druck zu einer Öffnung hin fließt, an welcher ein kleinerer Druck herrscht.
Mit „fördermittelbeaufschlagt Fördern" ist gemeint, dass das zu fördernde Material im Förderkanal durch ein dort unter erhöhter Geschwindigkeit fließendes Fluid, beispielsweise Druckluft, mitbewegt wird.
Mit „drucklos arbeitende mechanische Förderer" sind Förderer gemeint, bei denen für die Förderfunktion nicht erforderlich ist, dass sich ein Druck in dem zu fördernden Material entlang der Förderstrecke fortpflanzt, oder dass ein gasförmiges oder flüssiges Fördermedium das zu fördernde Material bewegt, sondern in dem das zu fördernde Material im wesentlichen durch unmittelbaren Kontakt mit einer bewegten Fläche des Förderers bewegt wird. Ein drucklos arbeitender mechanischer Förderer bewirkt im Allgemeinen keine Aufteilung des Förderstranges in unterschiedliche Druckbereiche .
Insbesondere ist es vorteilhaft, mit solchen drucklos arbeitenden mechanischen Förderern zu fördern, durch welche ein Strom des Fördergutes in eine Folge von kleinen, voneinander getrennt bewegten Teilmengen zerlegt wird. Damit sind Förderer wie beispielsweise Kettenförderer, Spiralförderschnecken, Schleuderförderer, Bandförderer mit Mitnehmern, Becherförderwerke etc. gemeint, bei denen die Gesamtmenge des zu fördernden Materials durch bewegte Teile der Fördervorrichtung in kleine Teilmengen aufgeteilt wird, welche bewegt werden ohne dass dabei zwischen aufeinander folgenden Teilmengen ein Druck ausgeübt wird. (Im Unterschied dazu liegen beispielsweise die durch eine Kolbenpumpe bei jedem Hub geförderten Teilmengen in der nachfolgenden Rohrleitung aneinander an und es ist für die Förderfunktion in der Rohrleitung unabdingbar, dass diese Teilmengeneinen Druck aufeinander ausüben) . Gemäß Fig. 1 ist der kontinuierlich arbeitende, drucklos arbeitende mechanische Förderer eine achslose Förderschnecke 3. Der diskontinuierlich arbeitende, drucklos arbeitende mechanische Förderer ist ein Dorn 4, welcher koaxial mit der Förderschnecke 3 angeordnet ist und durch einen Kolbeneinheit 4.1 in Achsrichtung linear verschiebbar ist. Beide Förderer 3, 4 liegen vor dem Eingangsbereich des Bereichs 2 des Förderkanals mit der kleinen Querschnittsfläche und koaxial zu diesem Bereich. Die dem Bereich 2 zugewandte „vordere" Spitze des Doms 4 kann durch die Kolbeneinheit 4.1 zwischen einer vom Kanal 2 entfernt liegenden und einer in den Kanal 2 geringfügig eingeschobenen Position verschoben werden. Damit der Dorn 4 linear verschiebbar ist, verläuft er koaxial durch die als Hohlwelle ausgebildete Antriebswelle des E- lektromotors 3.1 der die Förderschnecke 3 antreibt. Beide Antriebe, Elektromotor 3.1 und Kolbeneinheit 4.1 sind in einer vom Förderkanal getrennten Kammer 5 angeordnet, welche vorteilhafterweise unter erhöhten Gasdruck setzbar ist, damit an der Durchführung für Welle bzw. Dorn kein zu förderndes Material aus dem Förderkanal austreten kann.
Gemäß Fig. 2 ist der kontinuierlich arbeitende, drucklos arbeitende mechanische Förderer ein Schleuderrad 13. Der diskontinuierlich arbeitende, drucklos arbeitende mechanische Förderer ist wiederum ein Dorn 4 , welcher vor dem Eingangsbereich des Bereichs 2 des Förderkanals mit der kleinen Querschnittsfläche und koaxial zu diesem Bereich angeordnet ist und in seiner Achsrichtung durch eine Kolbeneinheit 4.1 linear verschiebbar ist. Die dem Bereich 2 zugewandte Spitze des Doms 4 kann wiederum durch die Kolbeneinheit 4.1 zwischen einer vom Kanal 2 entfernt liegenden und einer in den Kanal 2 geringfügig eingeschobenen Position verschoben werden.
Der Drehsinn des Schleuderrades 13 liegt in der Ansicht gemäß Fig. 2 im Uhrzeigersinn. Im unteren Teil der Kammer in der sich das Schleuderrad 13 dreht, mündet der Kanal 1 herein. Das zu fördernde Material wird durch die Schaufeln des Schleuderrades mit- gedreht und schließlich durch Fliehkraft in den tangential an die Kammer anschließenden Bereich 2 des Förderkanals geschleudert. Damit die Schaufeln des Schleuderrades 13 nicht mit dem Dorn 4 kollidieren, sind sie an ihrem äußeren Ende geschlitzt ausgeführt .
In einer vorteilhaften Ausführungsform werden die Schaufeln des Schleuderrades 13 - wie eingangs im Zusammenhang mit der EP 2004914 Al erwähnt - während einer Umfahrung um die Drehachse des Schleuderrades in Drehrichtung vor- und zurückgeschwenkt, wobei der Bereich des Vorschwenkens im Bereich des Auswurfes in den Kanal 2 liegt.
Die Anwendung einer Förderschnecke 3 ist verglichen mit der Anwendung eines Schleuderrades 13 mit geringerem aparativem Aufwand verbunden. An einem Schleuderrad 13 ist hingegen vorteilhaft, dass das zu fördernde Material sehr gut aufgelockert wird, was für den Abbrand vorteilhaft ist.
Bei beiden dargestellten Ausführungsformen wird zusätzlich zur Förderung durch die mechanischen Förderer 3, 4, 13, 4 noch druckbeaufschlagt oder fördermittelbeaufschlagt gefördert.
Die Gefahr der Verstopfung des Förderkanals ist am Eingang zum Bereich 2 besonders groß, da dort der Fließquerschnitt verengt wird und die Fließgeschwindigkeit zwangsweise erhöht werden muss. Bei beiden gezeigten Ausführungsformen ist es vorteilhaft, den Dorn 4 in einer vom Eingang in den Bereich 2 des Förderkanals zurückgezogenen Position zu halten und ihn nur im Fall einer sich bildenden oder schon vorhandenen Verstopfung nach vor an bzw. in den Eingang des Bereichs 2 des Förderkanals zu schieben. Für diese Betriebsweise muss das sich Bilden einer Verstopfung sensorisch erfasst werden.
Für das sensorische Erfassen einer sich bildenden Verstopfung bieten sich drei Möglichkeiten an:
Ein erstes signifikantes Anzeichen für eine sich bildende Verstopfung am Eingang in den Bereich 2 ist der Anstieg der erforderliche Kraft zum Antrieb des kontinuierlich arbeitenden mechanischen Förderers 3, 13. diese Kraft kann einfach über die Stromaufnahme des antreibenden Elektromotors gemessen werden.
Bei Verwendung eines Fördermittels ist der Anstieg des Druckes des Fördermittels im Förderbereich etwas vor dem Eingangsbereich in den Bereich 2 ein gleichermaßen signifikantes Zeichen für eine sich am Eingang zum Bereich 2 bildende Verstopfung. Der Druck kann durch ein Manometer gemessen werden.
Im Fall der Anwendung einer druckbeaufschlagten Förderung ist ein Ansteigen des Drucks des zu fördernden Materials selbst ein Indiz für eine Verstopfung. Dieser Druck kann wiederum durch eine Art Manometer gemessen werden oder über das erforderliche Antriebsmoment für die das das Material fördernde Pumpe/Spirale.
Durch eine logische Auswertung des zeitlichen Verlaufs der Druckmessergebnisse kann man auch kurze Druckspitzen zufolge Verpuf- fungen und ähnlicher Ereignisse in dem Ofen, welcher dem Bereich 2 nachgelagert ist, von Druckanstiegen unterscheiden, die durch Verstopfung im Förderstrang entstehen.
In einer vorteilhaften Weiterentwicklung ist der Dorn 4 als an seiner vorderen Spitze offenes Rohr ausgeführt, durch welches zumindest dann, wenn der Dorn nach vorne gefahren wird, ein Fluid, typischerweise Pressluft ausgepumpt wird. Durch dieses Ausströmen wird zusätzlich am Auflösen einer Verstopfung mitgewirkt.
In einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung ist der Dorn 4 um seine Achse angetrieben drehbar. An seiner vorderen Spitze kann er zusätzlich mit einer Schneidvorrichtung versehen sein, mit Hilfe derer ein eine Verstopfung darstellender Pfropfen aufgelöst wird.
Abhängig von den Eigenschaften des zu fördernden Materials kann es auch sinnvoll sein, den vorderen Teil des Doms 4 als ein- und ausfahrbaren Haken auszubilden, mit Hilfe dessen Material vom Eingangsbereich zum Bereich 2 entgegen der „normalen" Strömungsrichtung zurückgezogen werden kann um eine Verstopfung aufzulösen.
Für das Fördern der zu fördernden Materialen durch den Bereich 1 der Förderstrecke an die Übergabestelle zum Bereich 2 heran bieten sich die üblichen Fördermechanismen für das Fördern von Materialien in einem druckdicht der Außenluft abgeschlossenen Kanal an. Dies sind: druckbeaufschlagt Fördern, fördermittelbeaufschlagt Fördern, Fördern mittels drucklos arbeitender Mechanischer Förderer; Kombinationen aus drucklos arbeitenden Mechanischen Förderern mit den beiden zuvor genannten Prinzipien. Im Bereich 2 selbst kann außer am Eingangsbereich vor allem aus Platz- gründen, oft aber auch aus Temperaturgründen, kaum mehr mittels drucklos arbeitendem, mechanischem Förderers gearbeitet werden. Im Bereich 2 wird daher vorwiegend nur druckbeaufschlagt oder fördermittelbeaufschlagt gefördert. Erfahrungsgemäß sind diese Förderprinzipien durchaus ausreichend, wenn es nur gelingt, das Material in den Bereich 2 hineinzubringen.
Durch die Kombination aus drucklos arbeitenden mechanischen Förderern und Druckbeaufschlagung bzw. Fördermittelbeaufschlagung werden sowohl die Schwächen von mechanischen Förderern, nämlich relative Langsamkeit, Hitzeanfälligkeit, manchmal Anfälligkeit gegen Abrieb, als auch die Schwächen von druckbeaufschlagten bzw. fördermittelbeaufschlagten Förderstrecken, nämlich Verstopfungsanfälligkeit und starke Einschränkungen bezüglich der Zusammen- setzung des zu bewegenden Gutes, manchmal Abrieb, umgangen und dennoch werden die Stärken der einzelnen Methoden voll genutzt.
Die Erfindung kann nicht nur dazu angewendet werden, von einem Kanalbereich mit größerer Querschnittsfläche in einen ausgedehnten Kanalbereich mit kleiner Querschnittsfläche hinein zu fördern, sondern auch dazu, durch eine kurze Verengung in einem an sich breiteren Kanal hindurch zu fördern.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der diskontinuierlich betriebene, drucklos arbeitende mechanische Förderer eine Förderschnecke, welche an die Verengung im Förderkanal heran, bevorzugt in diese hineinragt. Der Schneckendurchmesser ist dabei deutlich geringer als der Durchmesser der Förderstrecke, in welcher die Schnecke angeordnet ist, sodass zwischen Schneckenwendel und Wand des Förderkanals ein Spalt verbleibt, welcher typischerweise 50% oder mehr des Förderquerschnitts einnimmt. Diese diskontinuierlich arbeitende Förderschnecke kann dabei im normalen Betriebszustand still stehen oder in Förderrichtung fördern, wobei sie gegenüber einer ggf. vorhandenen, vorgelagerten, kontinuierlich arbeitenden Förderschnecke - in Anpassung an die verengende Querschnittsfläche - bei etwa gleicher Schneckensteigung eine erhöhte Drehzahl aufweisen kann. Vor allem bei sich bildenden Verstopfungen ist es bei vielen zu fördernden Materialien vorteilhaft, wenn die diskontinuierlich arbeitende Förderschnecke auf Förderrichtung entgegen der normalen Förderrichtung in der Förderstrecke umgeschaltet wird. Das bewirkt, dass ein sich bildender Pfropfen mittig „angebohrt" wird und Material aus ihm, entgegen der Förderrichtung entfernt wird, sodass der Pfropfen an Material und an Dichte abnimmt und somit schließlich durch das zusätzlich ohnedies wirkende druckbeaufschlagte oder fördermittelbeaufschlagte Fördern in die normale Förderrichtung abtransportiert wird.
Natürlich kann diese diskontinuierlich arbeitende Förderschnecke zusätzlich zu ihrer Drehbarkeit auch noch linear in ihrer Axialrichtung verschiebbar sein, sodass sie ergänzend zu ihrer Funktion als Förderschnecke auch eine Funktion als Dorn wie weiter oben beschrieben aufweist und somit auch als Dorn angesehen werden kann.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren für das Fördern von förderfähigen Materialien durch eine Verengung eines Förderkanals, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegen der zu fördernden Materialien von dem Kanal- bereich (1) mit der größeren Querschnittsfläche her in bzw. an die Verengung sowohl druckbeaufschlagt und/oder fördermittelbeaufschlagt als auch mittels zweier verschiedener, drucklos arbeitender mechanischer Förderer angetrieben wird, wobei ein mechanischer Förderer (3, 13) kontinuierlich arbeitet und der zweite mechanische Förderer (4) diskontinuierlich arbeitet und wobei
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur automatischen Detektion einer Verstopfung an der Verengung eingesetzt werden und dass bei Feststellen einer derartigen Verstopfung der diskontinuierlich arbeitende mechanische Förderer (4) aktiviert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstopfung über das Ansteigen der zum Antrieb des kontinuierlich arbeitenden mechanischen Förderers (3, 13) erforderlichen Kraft detektiert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstopfung über das Ansteigen des Drucks des Fördermittels detektiert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstopfung über das Ansteigen des Drucks in den zu fördernden Materialien detektiert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der diskontinuierlich arbeitende Förderer eine Förderschnecke ist, welche im Fall einer sich bildenden Verstopfung zu Förderung entgegen jener Richtung in welche druckbeaufschlagt und/oder fördermittelbeaufschlagt gefördert wird, angetrieben wird.
7. Verfahren nach einem der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es dazu verwendet wird, Gemenge aus trockenen oder mit Flüssigkeit vermengten, ggf. zerkleinerten, Abfallstoffen durch eine Ofenwand hindurch einer Verbrennung zuzuführen.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass damit Abfallstoffe in die Druckzone eines Hochofens für die Roheisenerzeugung zugeführt werden.
9. Vorrichtung für das Fördern von förderfähigen Materialien durch eine Verengung eines Förderkanals in welchem druckbeaufschlagt und/oder fördermittelbeaufschlagt bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Verengung zwei verschiedene, drucklos arbeitende mechanische Förderer angeordnet sind, welche beide zum Fördern von Material durch die Verengung ausgerichtet sind, wobei einer dieser mechanischen Förderer (3, 13) zu kontinuierlichem Fördern bestimmt ist und der zweite dieser mechanische Förderer (4) zu diskontinuierlichem Fördern.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, durch welche eine Verstopfung an der Engstelle detektierbar ist und in Abhängigkeit vom Detektion- sergebnis der diskontinuierlich arbeitende Förderer (4) einschaltbar ist .
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der diskontinuierlich arbeitende Förderer (4) ein Dorn ist, welcher in seiner Axialrichtung angetrieben bewegbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn hohl ist, an seiner vorderen Spitze mit einer Öffnung versehen ist und dass durch den Dorn hindurch ein Fluid so pumpbar ist, dass es an der vorderen Spitze austritt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der kontinuierlich arbeitende mechanische Förderer eine Förderschnecke (3) ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12 und nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn koaxial mit der Förderschnecke (3) angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der kontinuierlich arbeitende mechanische Förderer ein Schleuderrad (13) ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der diskontinuierlich arbeitende mechanische Förderer eine Förderschnecke ist, welche nur einen Teil der Querschnittsfläche der Förderstrecke in welcher sie angeordnet ist abdeckt und welche in dieser im Verstopfungsfall zu Förderung entgegen der Richtung in welche druckbeaufschlagt und/oder fördermittelbeaufschlagt gefördert wird, antreibbar ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verengung in einen Bereich (2) der Förderstrecke übergeht, welcher gegenüber dem vorherigen Bereich (1) eine stark verringerte Querschnittsfläche aufweist und durch eine Ofenwand hindurch führt .
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich (2) in die Druckzone eines Hochofens für die Roheisenerzeugung führt und dass die geförderten Materialien Abfall- oder Reststoffe sind.
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