WO2013041342A2 - Vorrichtung zur zufuhr von energieträgern, eisenträgern sowie zusatzstoffen auf die oberfläche eines festbettes - Google Patents

Vorrichtung zur zufuhr von energieträgern, eisenträgern sowie zusatzstoffen auf die oberfläche eines festbettes Download PDF

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WO2013041342A2
WO2013041342A2 PCT/EP2012/066829 EP2012066829W WO2013041342A2 WO 2013041342 A2 WO2013041342 A2 WO 2013041342A2 EP 2012066829 W EP2012066829 W EP 2012066829W WO 2013041342 A2 WO2013041342 A2 WO 2013041342A2
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storage
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carriers
storage bunker
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Hado Heckmann
Kurt Wieder
Martin Schmidt
Johann Wurm
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Siemens Vai Metals Technologies Gmbh
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    • C21B13/0006—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
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    • C21B13/002—Reduction of iron ores by passing through a heated column of carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F27D3/10—Charging directly from hoppers or shoots
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    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
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    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
    • C10J2300/093—Coal
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    • 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
    • F27D3/08—Screw feeders; Screw dischargers

Definitions

  • the present application relates to a method for
  • Meltdown gasifier by continuous and controlled supply of energy sources, iron carriers and additives or their mixtures to the surface of a fixed bed.
  • Reduction shaft produced sponge iron (direct reduced iron, DRI) plus surcharges over, for example, in
  • coal storage bunker From the coal storage bunker is a
  • Möllerober in particular circular or annular -or certain zones of Möllerober
  • Melter gasifier be distributed. The targeted
  • Influencing the permeability of the fixed bed in the melter gasifier is thus severely limited despite dynamic coal distribution.
  • Bed surface can be distributed without a
  • Storage bunker for energy carriers is present, which into the charging device of the melter gasifier
  • the two storage bunkers can be filled, for example, in such a way that the energy carriers are screened in advance and each storage bunker is filled with a different screen fraction.
  • the device according to the invention which is a smelting reduction plant for carrying out a
  • the sponge iron is by means of at least one promotional item.
  • Agglomerates optionally with an associated device for storing and / or reducing the
  • Agglomerates and / or additional iron carrier is charged via the head of a melter gasifier on the surface of a fixed bed.
  • this charged material is melted by means of an energy source or several energy sources, any additives which are charged directly to the fixed bed via the head of the melter gasifier, and an oxygen-containing reducing gas and into liquid pig iron and liquid
  • a storage bunker for
  • Partition is divided into two subspaces. Everyone who has
  • Subspaces has its own outlet opening through which
  • Energy sources can be removed from it.
  • Energy carrier provided, ie a first extraction device and a second extraction device.
  • the second extraction device can be in the first
  • Trigger device open, or it can in the
  • This embodiment may, for example, by a
  • two storage bins for energy carriers are available.
  • Each of the storage bins has its own outlet opening through which energy carriers can be removed from it.
  • a trigger device is provided, ie a first
  • Deduction device for the withdrawal of energy from a first storage bunker for energy and a second
  • Deduction device for the withdrawal of energy sources from a second storage bin for energy sources.
  • the second extraction device can be in the first
  • Trigger device open, or it can in the
  • This embodiment can be realized for example by a second coal storage bunker.
  • a trigger device can, for example, as
  • the storage bin or bins are of the so-called
  • divided storage bunker is preferably only a charging line present, which conveys material to the storage bunker.
  • the material becomes one
  • an adjustable distribution flap is then present within the storage bunker.
  • adjusting the distribution flap is controlled in which subspace of the
  • the storage bunker located directly in front of the storage bunker. Also in the embodiment with two storage bunkers, it is preferable to introduce the material provided for filling the storage bin with only one batching line to the storage bin, and to provide only shortly before the storage bins two in each one of the storage bunker leading end portions of the charging line.
  • the uses of the device according to the invention are diverse. It can be two materials or two
  • FINEX® plant which includes the coal storage bunker, are cached, and then mixed as desired mixed or be charged individually.
  • Process conditions can be further optimized by targeted local addition of special raw materials - such as coke.
  • Storage bunker an additional extraction device available. This additional extraction device is for the withdrawal of
  • the additional one is a lumpy material, which then - optionally directly, that is, without passing through the charging device - is introduced into the melter gasifier.
  • the additional one is a lumpy material, which then - optionally directly, that is, without passing through the charging device - is introduced into the melter gasifier.
  • Deduction device also suitable for the introduction of contained in small containers problem substances in the
  • screw conveyors are designed as screw conveyors.
  • the operation of screw conveyors can be disturbed if a limit on the piece size of the material to be conveyed is exceeded, which may be the case with coarse material or small containers.
  • coarse material is to be understood material whose piece size above that applicable to the screw conveyor used
  • the charging device of the melter gasifier may be static or dynamic. Preferably, it is a dynamic charging device. This is to be understood as a charging device which is in the radial and in the peripheral direction
  • it is in periferous and in radial
  • Direction infinitely adjustable in addition to a dynamic, in periferer as well as in the radial direction is continuous
  • Bed surface of the fixed bed is scattered.
  • a further charging device present, which, preferably
  • the material to be charged in the melter gasifier to a immediately adjacent to the inner walls of the melter gasifier or adjacent to it located annular zone of the bed surface of the fixed bed scatters.
  • the storage bins and extraction devices described above are supply lines for bulk materials, the supply of one or more bulk materials in a direct way - that is not a reduction zone - for
  • At least one further supply line available in addition to at least one supply line for a feed of one or more bulk materials directly to the melter gasifier at least one further supply line available, which allows a supply of one or more substances directly to the melter gasifier, which substance or which substances in terms of object size or piece , Transport ⁇ or flow properties or consistency of
  • bulky and abrasive objects such as iron bears, chaff iron, fine iron, pasty substances such as process sludge or
  • Dry residues of such process sludge and dusts, in particular adhesive dusts, can be expected.
  • Charging line which is located directly in front of the storage bunker, directly a pipe connection - with or without
  • the embodiments according to the invention offer, for example, the following advantages:
  • process parameters can be local during a dynamic process, such as a startup process
  • Starting materials of the charging device optionally continuously metering, at any time and in any position, a continuous and controlled change in mixture when charging on the surface of the fixed bed is possible.
  • Discharge device infinitely adjustable. Advantageously, they work continuously.
  • Discharge devices it is possible, at any time and in any position a continuous and controlled
  • Feedstocks and process aids are achieved.
  • converting conventional devices to a device according to the invention results in relatively low additional investment - in the case of the storage bunker with two subspaces, for example, division coal bunker included
  • Fixed bed is scattered, fine-grained, preferably oxidic iron carrier or fine-grained carbon support or these two groups of substances containing in substantial proportions
  • a melter gasifier is introduced, which has a material composition or properties, the
  • Melt carburetor is introduced, which is a medium
  • Bulk material which is spread on a circular zone in the center of the bed surface of the fixed bed containing coke or a mixture containing a predominant proportion of coke, while the remainder of the bed contains a significant amount of undissociated coal and only a minor fraction or does not contain any coke.
  • Substantial is understood to mean more than half, preferably more than 70%, particularly preferably more than 90%.
  • Subordinate is understood to mean less than half, preferably less than 30%, particularly preferably less than 10%.
  • the charging device may comprise a plurality of distributing devices, which simultaneously with different energy sources from a storage bunker or with different energy carriers from different
  • FIG. 1 shows an embodiment of the apparatus according to the invention for producing pig iron.
  • FIG. 2 shows a section of the coal line of a device according to the invention.
  • FIG. 3 shows an enlarged view of the storage bin 17 from FIG. 2.
  • FIG. 4 shows a section from the region of FIG.
  • FIGs 5, 6 and 7 show various embodiments of the arrangements of storage bins and take-off devices.
  • Figures 8 and 9 describe embodiments in which the storage bunker with different sieve fractions of
  • FIG. 1 shows an embodiment of the apparatus according to the invention for producing pig iron.
  • the device comprises a melter gasifier 1 and a coal line 2 - shown in broken lines - for the supply of
  • the coal line 2 comprises a first storage bunker 3 for energy sources. From this goes out a first extraction device 4 for the withdrawal of energy carriers, which comprises a first screw conveyor 5a and a second screw conveyor 5b. This one first
  • Trigger device 4 opens into a dynamic
  • Deduction device 4 for the withdrawal of energy sources from the first storage bin 3 for energy sources.
  • the first storage bunker 3 and the second storage bunker 8 are filled by a single charging line 9.
  • the provided for filling the storage bunker material is introduced with the charging line 9 to the storage bunker, of the shortly before the storage bunkers two in each one of
  • Charbettfigured and carburettor conditions on the Bed surface 10 of the fixed bed 11 can be distributed in the melter gasifier 1, without a complete, compared to the prior art additional, charging line is required.
  • the device according to the invention is also equipped with a reduction reactor 12 for the reduction of oxidic
  • the sponge iron after passing through a compaction 14 to form agglomerates, which is connected to the affiliated means 15 for storing and / or reducing the agglomerates and / or additional iron carrier, charged on the bed surface 10 of the fixed bed 11.
  • the sponge iron with the aid of energy carriers, any additives which are charged directly to the fixed bed via the head of the melter gasifier, and an oxygen-containing
  • Reduction gas melted and transferred to liquid pig iron and liquid slag. At the same time a gas is generated, which is discharged from the head of the melter gasifier 1 and on the way via a dedusting 16 again at least a large part of the
  • Reduction reactor 12 fed as a reducing gas.
  • Figure 2 shows a section of the coal line of a device according to the invention. Analogous to FIG.
  • Coal or coke are fed to the storage bunker 17 via a charging line 9, shown in broken lines
  • the interior of the storage bunker 17 is divided by a partition 18 into two compartments 19,20.
  • Each of the subspaces 19, 20 has its own outlet opening 21, 22, by means of which energy carriers can be removed from it.
  • At each of the two outlet openings 21,22 is a
  • Storage bin 17 provided, so a first
  • Deduction device 23 consisting of the screw conveyors 24a and 24b, and a second extraction device 25.
  • the second extraction device 25 opens into the first extraction device 23rd
  • FIG. 2 shows that coal or coke is conveyed into an input opening 26 of the storage bin 17.
  • Distributing flap 27 is controlled, in which subspace 19,20 of the storage bin 17 coal or coke passes.
  • the device according to the invention is a filling of two subspaces of a storage bunker on a special design of that lock hopper 28 of the charging line, which is located directly in front of the storage bunker allows.
  • Figure 3 shows an enlarged view of the storage bin 17 of Figure 2.
  • the interior is divided by the partition 18 into the compartments 19, 20.
  • coke is filled in the subspace 20 coal.
  • Coke is withdrawn through the outlet port 21, coal through the outlet port
  • the distribution flap 27 directs coke and coal in the input through the input opening 26 in the corresponding subspaces.
  • the partition wall 18 may be straight or curved, for example, may have a convex side to the subspace 20.
  • the subspace can also by means of a within the
  • Storage bunker 17 arranged pipe be realized; the wall of the tube separates the compartment 19 from the rest
  • FIG. 4 shows a section from the region of FIG
  • Storage bunker 17 of Figure 3 in which the distribution flap 27 is arranged. Shown is a stream of material that is directed depending on the position of the distribution flap 27 in the subspace 19 or in the subspace 20.
  • Figures 5, 6 and 7 show various embodiments of the arrangements of storage bins and take-off devices.
  • Figure 5 the outlet side end portions of
  • Subspaces of a storage bunker 17 shown in Figure 3. The interior is divided by the partition 18 into the compartments 19, 20. In the subspace 19 coke is filled in the subspace 20 coal. Coke is withdrawn through the outlet port 21, coal through the outlet port 22.
  • Withdrawal device 29, consisting of the screw conveyors 30a and 30b - bordered in a circle - withdraws coal from the subspace 20.
  • a second extraction device 31, consisting of a screw conveyor, withdraws coke from the subspace 19.
  • the second extraction device 31 opens into the first extraction device 29, especially in the screw conveyor 30b.
  • the material outflow from the screw conveyor 30a opens into the catchment area of the screw conveyor 30b in such a way that the material conveyed by the screw conveyor 30a laterally onto the
  • Conveyor screw 30b of the first take-off device 29 is abandoned.
  • the outflow of material from the screw conveyor of the second extraction device 31 discharges into the catchment area of the screw conveyor 30 b of the first extraction device 29 in such a way that the material conveyed by it moves laterally onto the
  • FIG. 6 corresponds to FIG. 5, with the difference that the first extraction device 29 consists of only one screw conveyor, into which the outflow of material of the second
  • Extraction device 31 consisting of a screw conveyor, opens.
  • the material outlet of the first extraction device 29 opens into a dynamic, not shown
  • Discharge device 31 discharges into the screw conveyor of the first extraction device 29 so that the material brought by it laterally on the screw conveyor of the first
  • FIG. 7 shows, in addition to a first storage bunker 32 for
  • Storage bunker for energy sources 35 The second storage bunker 35 is at its outlet opening 36 as the second
  • Extraction device with a flap 37 for batchwise outlet - but it could also be a dosing device like a
  • the second extraction device opens directly into the
  • Figure 8 shows an embodiment in which the two
  • Storage bin 38,39 are filled so that the
  • Siebstation 40 sieved and each storage bin is filled with another sieve fraction.
  • FIG. 9 shows an embodiment in which the
  • Charging device includes two distribution devices, which simultaneously with different sources of energy
  • the storage bunkers 42, 43 are supplied.
  • the storage bunkers 42, 43 are filled with various sieve fractions from a sieving station 44 as shown in FIG.
  • the charging device 45 comprises two static distributors 46, 47 with coaxial filters in the melter gasifier-side end region of the charging device - and various diameters - carrying the energy carriers.
  • a larger sieve fraction of energy carriers is filled in the static distributor 47, whose tube is in the
  • Charging device lies in; the smaller sieve fraction is filled into a static distributor 46, the tube of which is in the in the melter gasifier side
  • End of the charging device is located outside.
  • the tube of the smaller sieve fraction leading static distributor 46 has at its the fixed bed in the
  • the tube of the static sieve 47 which leads the larger sieve fraction, lies inside in the melter gasifier-side end region of the charging device and opens downwards.
  • Storage bunker is first take-off device, 30b screw conveyor

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Roheisenerzeugung, umfassend einen Einschmelzvergaser (1) und eine Kohlelinie (2) zur Zufuhr von Energieträgern in den Einschmelzvergaser (1), wobei die Kohlelinie (1) einen ersten Vorratsbunker (3) für Energieträger umfasst, von dem eine erste in eine Chargiervorrichtung des Einschmelzvergasers mündende Abzugsvorrichtung (4) zum Abzug von Energieträgern aus dem ersten Vorratsbunker (3) für Energieträger ausgeht. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Abzugsvorrichtung (7) zum Abzug von Energieträgern aus dem ersten Vorratsbunker (3) für Energieträger oder zum Abzug von Energieträgern aus einem zweiten Vorratsbunker (8) für Energieträger vorhanden ist, welche in die Chargiervorrichtung (6) des Einschmelzvergasers oder in die erste Abzugsvorrichtung (4) zum Abzug von Energieträgern aus dem ersten Vorratsbunker (3) für Energieträger mündet.

Description

Beschreibung
Bezeichnung der Erfindung
Vorrichtung zur Zufuhr von Energieträgern, Eisenträgern sowie
Zusatzstoffen auf die Oberfläche eines Festbettes
Gebiet der Technik
Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Verfahren zur
Optimierung der Erzeugung von Roheisen in einem
Einschmelzvergaser durch kontinuierliche und kontrollierte Zufuhr von Energieträgern, Eisenträgern sowie Zusatzstoffen oder deren Mischungen auf die Oberfläche eines Festbettes.
Stand der Technik
Beim COREX®-Verfahren wird üblicherweise in einem
Reduktionsschacht hergestellter Eisenschwamm (direct reduced iron, DRI) nebst Zuschlägen über beispielsweise in
waagerechter Anordnung sternförmig durch die Umfangswandungen des Reduktionsschachtes hindurchtretende Förderorgane, wie etwa Schneckenförderer, abgezogen und über die in
konzentrischer Anordnung auf einem Radius um die Mittelachse des Einschmelzvergasers gruppierten Fallrohre, vom Kopf her in den unterhalb des Reduktionsschachtes - üblicherweise fluchtend mit diesem angeordneten Einschmelzvergaser - eingebracht (DRI-Linien) . Energieträger beziehungsweise das Vergasungssubstrat sowie gegebenenfalls Korrekturstoffe - wie beispielweise Quarz - werden hingegen zentral in den Kopf des Einschmelzvergasers chargiert (Kohlelinie) . Eine Ausnahme davon bildet die Kokschargierung , welche auch über den
Schacht und die DRI-Fallrohre möglich ist, wobei dann
Chargierung von Mischungen aus Energieträgern und
Eisenträgern in den Einschmelzvergaser zeitparallel zur
Chargierung von Energieträgern über die Kohlelinie erfolgt. In neuerer Zeit ist es Praxis geworden, einen kleineren Teil der - oxidisch vorliegenden - Eisenträger, insbesondere
Unterkorn, zusammen mit der Kohle in den Einschmelzvergaser zu chargieren, ohne dass hierfür im COREX-Turm besondere Vorrichtungen geschaffen wurden.
Diese Konstellation gilt im Prinzip auch für das FINEX- Verfahren, auch wenn dort der aus den Reduktionsreaktoren stammende feinkörnige Eisenschwamm nicht unmittelbar, sondern erst nach durch Durchlaufen einer Verdichtung (Hot
Compacting) - bei welcher gröbere, hinsichtlich der Körnung Pellets entsprechende Aggregate (hot compacted iron, HCl) entstehen, in den Einschmelzvergaser gelangen. Diese
Aggregate werden in einem Bunker gesammelt, welcher
durchgasbar und damit auch zu einer Nachreduktion geeignet ist, aus welchem sie mit analog zum COREX-Reduktionsschacht angeordneten Förderschnecken über analog zu COREX
angeordneten Fallrohren in den Einschmelzvergaser befördert werden . Über die Kohlelinie werden bei bisheriger Verfahrensführung beispielsweise Kohle, Koks, Kohlebriketts, Zuschläge - und gegebenenfalls Sonderstoffe wie etwa Feinerz - in gemischtem Zustand batchweise, oder auch zuerst kontinuierlich und dann ab einem Schleusensystem diskontinuierlich, vom Möllergebäude über Förderer und Druckschleusensystem zum Kohlevorratsbunker chargiert. Vom Kohlevorratsbunker erfolgt eine
kontinuierliche Förderung der gesamten Mischung mittels Kohleschnecken über ein statisches oder dynamisches
Verteilerorgan in den Einschmelzvergaser. Mit einem
dynamischen Verteilorgan kann das Materialgemisch nach vorgegebenen Verteilungsmustern auf die gesamte
Mölleroberfläche - insbesondere kreisförmig beziehungsweise ringförmig -oder bestimmte Zonen der Mölleroberfläche
verteilt werden. Es ist jedoch nicht möglich, einzelne
Materialien oder Materialgemische anders zu verteilen als den Hauptstrom der Kohle. Es gibt eben nur eine Kohlelinie, und daher können einzelne Materialien oder spezielle
Materialgemische nicht separat zum Einschmelzvergaser gefördert und entsprechend auch nicht einzeln im
Einschmelzvergaser verteilt werden. Die gezielte
Beeinflussung der Permeabilität des Festbettes im Einschmelzvergaser ist damit trotz dynamischer Kohleverteilung stark eingeschränkt.
Zusammenfassung der Erfindung Technische Aufgabe
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, mit denen einzelne Materialien oder spezielle Materialmischungen einzeln gezielt entsprechend ihren Auswirkungen auf die
Charbettstruktur und Vergaserbedingungen auf die
Bettoberfläche verteilt werden können, ohne dass eine
komplette, gegenüber dem Stand der Technik zusätzliche, Chargierlinie erforderlich ist. Technische Lösung
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Roheisenerzeugung,
umfassend einen Einschmelzvergaser
und
eine Kohlelinie zur Zufuhr von Energieträgern in den
Einschmel zvergaser, wobei die Kohlelinie
einen ersten Vorratsbunker für Energieträger umfasst, von dem
eine erste
in eine Chargiervorrichtung des
Einschmelzvergasers mündende
AbzugsVorrichtung
zum Abzug von Energieträgern
aus
dem ersten Vorratsbunker für Energieträger
ausgeht, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Abzugsvorrichtung zum Abzug von Energieträgern aus dem ersten
Vorratsbunker für Energieträger
oder
zum Abzug von Energieträgern aus einem zweiten
Vorratsbunker für Energieträger vorhanden ist, welche in die Chargiervorrichtung des Einschmelzvergasers
oder
in die erste Abzugsvorrichtung zum Abzug von
Energieträgern aus dem ersten Vorratsbunker für
Energieträger mündet .
Wenn ein zweiter Vorratsbunker für Energieträger vorhanden ist, können die beiden Vorratsbunker beispielsweise derart befüllt werden, dass die Energieträger vorab gesiebt werden und jeder Vorratsbunker mit einer anderen Siebfraktion befüllt wird.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Selbstverständlich ist die erfindungsgemäße Vorrichtung, die eine Schmelzreduktionsanlage zur Durchführung eines
Verfahrens zur Erzeugung von Roheisen ist,
ausgestattet mit mindestens einem Reduktionsreaktor zur Reduktion von oxidischen Eisenträgern zu Eisenschwamm. Der Eisenschwamm wird mittels mindestens einer fördernden
Einrichtung abgezogen und als solcher unmittelbar oder nach Durchlaufen einer Verdichtung unter Ausbildung von
Agglomeraten, welche gegebenenfalls mit einer angegliederten Einrichtung zur Speicherung und/oder Reduktion der
Agglomerate und/oder zusätzlicher Eisenträger verbunden ist, über den Kopf eines Einschmelzvergasers auf die Oberfläche eines Festbettes chargiert. In dem Einschmelzvergaser wird dieses chargierte Material mit Hilfe eines Energieträgers oder mehrerer Energieträger, etwaiger Zusatzstoffe, welche auf direktem Wege über den Kopf des Einschmelzvergasers auf das Festbett chargiert werden, sowie eines sauerstoffhaltigen Reduktionsgases aufgeschmolzen und in flüssiges Roheisen und flüssige
Schlacke überführt. Dabei wird gleichzeitig ein Gas erzeugt, das aus dem Kopf des Einschmelzvergasers abgeführt und auf dem Wege über eine Entstaubungseinrichtung wiederum
mindestens einem Reaktor zur Reduktion oxidischer Eisenträger mindestens zu einem großen Teil als Reduktionsgas zugeführt.
Nach einer Ausführungsform ist ein Vorratsbunker für
Energieträger vorhanden, dessen Innenraum durch eine
Trennwand in zwei Teilräume aufgeteilt ist. Jeder der
Teilräume besitzt eine eigene Auslassöffnung, durch die
Energieträger aus ihm entnommen werden können. An jeder der beiden Auslassöffnungen ist eine Abzugsvorrichtung zum Abzug von Energieträgern aus dem ersten Vorratsbunker für
Energieträger vorgesehen, also eine erste Abzugsvorrichtung und eine zweite Abzugsvorrichtung.
Die zweite Abzugsvorrichtung kann dabei in die erste
Abzugsvorrichtung münden, oder sie kann in die
Chargiervorrichtung des Einschmelzvergasers münden.
Diese Ausführungsform kann beispielsweise durch eine
Zweiteilung eines Kohlevorratsbunkers und das Vorsehen von zwei Abzugsschnecken realisiert werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform sind zwei Vorratsbunker für Energieträger vorhanden. Jeder der Vorratsbunker besitzt eine eigene Auslassöffnung, durch die Energieträger aus ihm entnommen werden können. An jeder der beiden Auslassöffnungen ist eine Abzugsvorrichtung vorgesehen, also eine erste
Abzugsvorrichtung zum Abzug von Energieträgern aus einem ersten Vorratsbunker für Energieträger und eine zweite
Abzugsvorrichtung zum Abzug von Energieträgern aus einem zweiten Vorratsbunker für Energieträger.
Die zweite Abzugsvorrichtung kann dabei in die erste
Abzugsvorrichtung münden, oder sie kann in die
Chargiervorrichtung des Einschmelzvergasers münden.
Diese Ausführungsform kann beispielsweise durch einen zweiten Kohlevorratsbunker realisiert werden.
Eine Abzugsvorrichtung kann beispielsweise als
Schneckenförderer ausgebildet sein. Der oder die Vorratsbunker werden von dem sogenannten
Möllergebäude aus über eine Chargierlinie befüllt.
Bei der Ausführungsform mit einem in zwei Teilräume
aufgeteilten Vorratsbunker ist bevorzugterweise nur eine Chargierlinie vorhanden, welche Material zu dem Vorratsbunker befördert.
Nach einer Ausführungsform wird das Material in eine
Eingabeöffnung des Vorratsbunkers befördert.
Vorteilhafterweise ist dann innerhalb des Vorratsbunkers eine verstellbare Verteilklappe vorhanden. Durch Verstellung der Verteilklappe wird gesteuert, in welchen Teilraum des
Vorratsbunkers das Material gelangt.
Nach einer anderen Ausführungsform wird eine Befüllung der zwei Teilräume des Vorratsbunkers über ein spezielles Design desjenigen Lock Hoppers der Chargierlinie, der sich
unmittelbar vor dem Vorratsbunker befindet, ermöglicht. Auch bei der Ausführungsform mit zwei Vorratsbunkern ist es bevorzugt, das zur Befüllung der Vorratsbunker vorgesehene Material mit nur einer Chargierlinie an die Vorratsbunker heranzuführen, und erst kurz vor den Vorratsbunkern zwei in jeweils einen der Vorratsbunker führende Endabschnitte der Chargierlinie vorzusehen.
Auf diese Weise kann sowohl bei einer Umrüstung einer
herkömmlichen Vorrichtung auf eine erfindungsgemäße
Vorrichtung als auch bei Neubau einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung der Bau- und Investitionsaufwand sowie der
Wartungsaufwand gering gehalten werden. Der Bau und Unterhalt von mehreren Chargierlinien kann so vermieden werden.
Die Nutzungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind vielfältig. Es können zwei Materialien oder zwei
Materialgemische im sogenannten Turm einer COREX®- oder
FINEX®-Anlage, welcher die Kohlevorratsbunker umfasst, zwischengespeichert werden, und dann beliebig gemischt chargiert werden oder auch einzeln chargiert werden.
Mögliche Fahrweisen sind beispielsweise:
- von einer Chargierung von Kohle separat erfolgende
Chargierung von Koks beispielsweise zentral in den
Einschmelzvergaser erfolgend
- unterschiedliche Anreicherung der chargierten Kohle
beziehungsweise Kohlemischung mit Koks in spezifischen
Ringlagen zur gezielten Permeabilitätsbeeinflussung des Festbettes .
- Permeabilitätsbeeinflussung des Festbettes durch gezielte Ringverteilung von verschieden feinen Materialien
- Maximierung Unterkorneinsatz; beispielsweise separat von Kohle erfolgende Chargierung von Feinerz zur Ausbildung von Feinerzringen - gezielte Chargierung von Kunststoff als Energieträger zum Festbett ohne großflächig Permeabilität zu stören.
- für spezielle Betriebszustände - beispielsweise
Anlagenstart mit Betrieb von wenigen Düsen - können die
Prozessbedingungen durch ganz gezielte lokale Zugabe von speziellen Rohstoffen - wie beispielsweise Koks - weiter optimiert werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist an dem zweiten
Vorratsbunker eine zusätzliche Abzugsvorrichtung vorhanden. Diese zusätzliche Abzugsvorrichtung ist zum Abzug von
grobstückigem Material vorgesehen, welches anschließend - gegebenenfalls direkt, das heißt ohne die Chargiervorrichtung zu durchlaufen - in den Einschmelzvergaser eingebracht wird. Nach einer Ausführungsform ist die zusätzliche
Abzugsvorrichtung auch geeignet, zur Einbringung von in kleinen Containern enthaltenen Problemstoffen in den
Einschmelzvergaser zu dienen.
Mit solchen Ausführungsformen wird vermieden, dass
grobstückiges Material oder die kleinen Container in die erste oder zweite Abzugsvorrichtung geraten, die
beispielsweise als Förderschnecken ausgebildet sind. Der Betrieb von Förderschnecken kann gestört werden, wenn ein Grenzwert für die Stückgröße des zu fördernden Materials überschritten wird, was bei grobstückigem Material oder kleinen Containern der Fall sein kann. Unter grobstückigem Material ist dabei Material zu verstehen, dessen Stückgröße über dem für die eingesetzten Förderschnecken geltenden
Grenzwert für die Stückgröße des zu fördernden Materials liegt. Laut COREX Kohlespezifikation sind beispielsweise Kohlestücke, die das Sieb #63mm nicht passieren, zu groß. Die Chargiervorrichtung des Einschmelzvergasers kann statisch oder dynamisch sein. Vorzugsweise ist sie eine dynamische Chargiervorrichtung. Darunter ist eine Chargiervorrichtung zu verstehen, die in radialer und in periferer Richtung
verstellbar ist und während eines Chargiervorgangs in
mindestens einer dieser Richtungen bewegt werden kann.
Bevorzugterweise ist sie in periferer und in radialer
Richtung stufenlos verstellbar. Nach einer Ausführungsform ist neben einer dynamischen, in periferer wie auch in radialer Richtung stufenlos
verstellbaren Chargiervorrichtung eine weitere
Chargiervorrichtung vorhanden, welche , vorzugsweise
kontinuierlich, das in den Einschmelzvergaser zu chargierende Material auf eine kreisförmige Zone im Zentrum der
Bettoberfläche des Festbettes streut.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist neben einer
dynamischen, in periferer wie auch in radialer Richtung stufenlos verstellbaren Chargiervorrichtung eine weitere Chargiervorrichtung vorhanden, welche, vorzugsweise
kontinuierlich, das in den Einschmelzvergaser zu chargierende Material auf eine unmittelbar an die Innenwandungen des Einschmelzvergasers sich anschließend oder aber in deren Nähe sich befindenden Ringzone der Bettoberfläche des Festbettes streut .
Nach einer weiteren Ausführungsform sind neben einer
dynamischen, in periferer wie auch in radialer Richtung stufenlos verstellbaren Chargiervorrichtung beide in den beiden unmittelbar voranstehend genannten Ausführungsformen beschriebenen zusätzlichen Chargiervorrichtungen vorhanden. Die voranstehend beschriebenen Vorratsbunker und Abzugseinrichtungen sind Versorgungslinien für Schüttgüter, die der Zufuhr eines oder mehrerer Schüttgüter auf direktem Wege - das heißt nicht über eine Reduktionszone - zum
Einschmelzvergaser dienen.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist neben mindestens einer Versorgungslinie für eine Zufuhr eines oder mehrerer Schüttgüter auf direktem Wege zum Einschmelzvergaser mindestens eine weitere Versorgungslinie vorhandenen, welche eine Zufuhr eines oder mehrerer Stoffe auf direktem Wege zum Einschmelzvergaser ermöglicht, welcher Stoff beziehungsweise welche Stoffe hinsichtlich Objektgröße beziehungsweise Stückigkeit, Transport¬ beziehungsweise Fließeigenschaften oder Konsistenz von
Schüttgütern abweichen, wozu in diesem Zusammenhang insbesondere sperrige und abrasiv wirkende Objekte wie Eisenbären, Bröckeleisen, Feineisen, pastöse Stoffe wie Prozessschlämme beziehungsweise
Trocknungsrückstände solcher Prozessschlämme und Stäube, insbesondere adhäsive Stäube, gerechnet werden.
Für derartige Sondermaterialien ist nach einer
Ausführungsform nach demjenigen Lock Hopper der
Chargierlinie, der sich unmittelbar vor dem Vorratsbunker befindet, direkt eine Rohrverbindung - mit oder ohne
Vorratsbunker - zum Vergaser vorgesehen, ohne Einbindung der Vorratsbunker und Abzugsvorrichtungen der Kohlelinie. Die erfindungsgemäßen Ausführungsformen bieten beispielsweise die folgenden Vorteile:
- Permeabilitätsbeeinflussung und damit Beeinflussung des Wärmetauscheffektes und des Energiehaushalts im
Einschmelzvergaser
- Reduktion der Verbrauchszahlen (Kohle / Sauerstoff)
- Steigerung der Roheisenleistung
- Verminderung der Schlackenmenge
- Minimierung des Kokssatzes
- Maximierung des Unterkorneinsatzes (Kohlenstoffträger, Eisenträger)
- insgesamt Erweiterung des einsetzbaren RohstoffSpektrums
- Möglichkeit des Einsatzes von Sonder-/Problemstoffen
- Schutz des Mauerwerks - und zwar durch die Bereitstellung einer Möglichkeit, eine durch gezielte Chargierung von
Kohle/Koks geförderte Ausreduzierung der Schlacke zu
erreichen. Insbesondere das in der Schlacke noch enthaltene FeO greift das Mauerwerk im Herdbereich des ESV an. - Ermöglichung einer im Vergleich zu üblichen Vorrichtungen schnelleren Reaktion auf Prozessabweichungen, beispielsweise durch Änderung des Kokssatzes - im Vergleich zu üblichen Vorrichtungen Entfall der Zeitdauer für die
Chargierumstellung im Möllergebäude und für den Verbrauch des Speichervolumens im Kohlevorratsbunker.
Ebenso lassen sich Prozessparameter während eines dynamischen Prozesses, beispielsweise eines Anfahrvorgangs, lokal
einstellen beziehungsweise nachregeln. Bevorzugt erfolgt die Zufuhr mindestens eines Energieträgers sowie etwaiger Zusatzstoffe, insbesondere zusätzliche
vorzugsweise unreduzierte Eisenträger auf direktem Wege zum Einschmelzvergaser, über mindestens zwei Versorgungslinien, die in mindestens eine in periferer wie auch in radialer Richtung stufenlos verstellbaren Chargiervorrichtung münden, wodurch in Verbindung mit Art und Qualität der zu
chargierenden Einsatzstoffe und den ebenfalls stufenlos einstellbaren Organen, welche die unterschiedlichen
Einsatzstoffe der Chargiervorrichtung, gegebenenfalls kontinuierlich zudosieren, jederzeit und in jeder Position eine kontinuierliche und kontrollierte Mischungsänderung bei Chargierung auf die Oberfläche des Festbettes ermöglicht wird .
Vorteilhafterweise sind die erste und/oder zweite
Austragsvorrichtung stufenlos einstellbar. Vorteilhafterweise arbeiten sie kontinuierlich.
Durch die Verbindung der durch die erfindungsgemäße
Vorrichtung gebotene Möglichkeit, zeitgleich auf verschiedene Arten und Qualitäten von aus den Vorratsbunkern zu
chargierenden Einsatzstoffen zugreifen zu können, und
stufenlos verstellbare, kontinuierlich arbeitende
Austragsvorrichtungen, wird es ermöglicht, jederzeit und in jeder Position eine kontinuierliche und kontrollierte
Mischungsänderung bei Chargierung auf die Oberfläche des Festbettes vorzunehmen.
Dadurch kann wiederum gezielter Einfluss auf das
Prozessgeschehen im Einschmelzvergaser - insbesondere die
Durchgasung des Festbettes sowie die AufSchmelzvorgänge und die metallurgischen Vorgänge im Unterofen - genommen und überdies eine Minderung des Verschleißes oder Verbrauches hochbelasteter Anlagenkomponenten oder des Bedarfes an
Einsatzstoffen und Prozesshilfsmitteln erreicht werden. Bei Umrüstung herkömmlicher Vorrichtungen auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung ergibt sich mit relativ geringer Zusatzinvestition - im Falle des Vorratsbunkers mit zwei Teilräumen beispielsweise Teilung Kohlebunker inklusive
Verteilklappe zusätzliches Dosierorgan oder gegebenenfalls Klappe an der zusätzlichen Auslassöffnung,
Verbindungsschurren zum Einschmelzvergaser - eine
signifikante Reduktion der Betriebskosten. Es ist von Vorteil, wenn ein Anteil desjenigen Schüttgutes, welches über die Kohlelinie in den Einschmelzvergaser
eingebracht wird, der eine mittlere Korngröße aufweist, die kleiner ist als die mittlere Korngröße des gesamten in den Einschmelzvergaser eingebrachten Schüttgutes,
auf eine unmittelbar an die Innenwandungen des
Einschmelzvergasers sich anschließende oder aber in deren Nähe sich befindende Ringzone der Bettoberfläche des
Festbettes gestreut wird.
Dabei ist es bevorzugt, wenn der Anteil des Schüttgutes, welcher auf eine unmittelbar an die Innenwandungen des
Einschmelzvergasers sich anschließenden oder aber in deren Nähe sich befindende Ringzone der Bettoberfläche des
Festbettes gestreut wird, feinkörnige, vorzugsweise oxidische Eisenträger oder feinkörnige Kohlenstoffträger oder diese beiden Stoffgruppen in erheblichen Anteilen enthaltende
Mischungen, umfasst.
Es ist auch von Vorteil, wenn ein Anteil desjenigen
Schüttgutes, welches über die Kohlelinie in den
Einschmelzvergaser eingebracht wird, der eine stoffliche Zusammensetzung oder Eigenschaften aufweist, die
unterschiedlich ist beziehungsweise die unterschiedlich sind von der Zusammensetzung oder den Eigenschaften des Durchschnittes des gesamten in den Einschmelzvergaser eingebrachten Schüttgutes, auf eine kreisförmige Zone im Zentrum der Bettoberfläche des Festbettes gestreut wird.
Es ist auch von Vorteil, wenn ein Anteil desjenigen
Schüttgutes, welches über die Kohlelinie in den
Einschmelzvergaser eingebracht wird, der eine mittlere
Korngröße aufweist, die größer ist als die mittlere Korngröße des gesamten in den Einschmelzvergaser eingebrachten
Schüttgutes, auf eine kreisförmige Zone im Zentrum der
Bettoberfläche des Festbettes
gestreut wird. Es ist auch von Vorteil, wenn es sich bei dem Anteil des
Schüttgutes, welcher auf eine kreisförmige Zone im Zentrum der Bettoberfläche des Festbettes gestreut wird , um Koks oder eine Mischung, die einen überwiegenden Anteil von Koks enthält, handelt, während der Rest der Schüttung einen erheblichen Anteil an nicht entgaster Kohle und nur einen untergeordneten Anteil oder keinen Anteil an Koks enthält. Unter erheblich ist dabei zu verstehen mehr als die Hälfte, bevorzugt mehr als 70%, besonders bevorzugt mehr als 90%. Unter untergeordnet ist dabei zu verstehen weniger als die Hälfte, bevorzugt weniger als 30 %, besonders bevorzugt weniger als 10%.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Anteil
desjenigen Schüttgutes, welches über die Kohlelinie in den Einschmelzvergaser eingebracht wird, welcher eine stoffliche Zusammensetzung oder Eigenschaften aufweist,
die unterschiedlich ist beziehungsweise die unterschiedlich sind von der stofflichen Zusammensetzung oder den
Eigenschaften des Durchschnittes des gesamten in den
Einschmelzvergaser eingebrachten Schüttgutes,
auf eine kreisförmige Zone im Zentrum der Bettoberfläche des Festbettes gestreut wird. Nach einer Ausführungsform kann die Chargiervorrichtung mehrere Verteilvorrichtungen umfassen, die gleichzeitig mit verschiedenen Energieträgern aus einem Vorratsbunker oder mit verschiedenen Energieträgern aus unterschiedlichen
Vorratsbunkern versorgt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Anhand der folgenden beispielhaften, schematischen Figuren wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsformen erläutert.
Figur 1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Roheisenerzeugung.
Figur 2 zeigt einen Ausschnitt aus der Kohlelinie einer erfindungsgemäßen Vorrichtung Figur 3 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Vorratsbunkers 17 aus Figur 2. Figur 4 zeigt Figur 4 zeigt einen Ausschnitt aus dem Bereich des
Vorratsbunkers 17 der Figur 3, in dem die Verteilklappe 27 angeordnet ist.
Figur 5, 6 und 7 zeigen verschiedene Ausführungsformen für die Anordnungen von Vorratsbunkern und Abzugsvorrichtungen. Figur 8 und 9 beschreiben Ausführungsformen, in denen die Vorratsbunker mit verschiedenen Siebfraktionen von
Energieträgern befüllt werden. Beschreibung der Ausführungsformen
Figur 1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Roheisenerzeugung. Die Vorrichtung umfasst einen Einschmelzvergaser 1 und eine Kohlelinie 2 - strichliert umrandet dargestellt - zur Zufuhr von
Energieträgern in den Einschmelzvergaser 1. Die Kohlelinie 2 umfasst einen ersten Vorratsbunker 3 für Energieträger. Von diesem geht eine erste Abzugsvorrichtung 4 zum Abzug von Energieträgern aus, welche eine ersten Förderschnecke 5a und eine zweite Förderschnecke 5b umfasst. Diese eine erste
Abzugsvorrichtung 4 mündet in eine dynamische
Chargiervorrichtung 6 des Einschmelzvergasers 1.
Weiterhin ist eine zweite Abzugsvorrichtung 7 zum Abzug von Energieträgern aus einem zweiten Vorratsbunker 8 für
Energieträger vorhanden. Diese mündet in die erste
Abzugsvorrichtung 4 zum Abzug von Energieträgern aus dem ersten Vorratsbunker 3 für Energieträger.
Der erste Vorratsbunker 3 und der zweite Vorratsbunker 8 werden durch eine einzige Chargierlinie 9 befüllt. Das zur Befüllung der Vorratsbunker vorgesehene Material wird mit der Chargierlinie 9 an die Vorratsbunker herangeführt, von der kurz vor den Vorratsbunkern zwei in jeweils einen der
Vorratsbunker führende Endabschnitte ausgehen.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, einzelne Materialien oder spezielle Materialmischungen gezielt entsprechend ihren Auswirkungen auf die
Charbettstruktur und Vergaserbedingungen auf die Bettoberfläche 10 des Festbettes 11 im Einschmelzvergaser 1 zu verteilen können, ohne dass eine komplette, gegenüber dem Stand der Technik zusätzliche, Chargierlinie erforderlich ist .
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist auch ausgestattet mit einem Reduktionsreaktor 12 zur Reduktion von oxidischen
Eisenträgern zu Eisenschwamm. Der Eisenschwamm wird
einerseits mittels einer fördernden Einrichtung 13 abgezogen und unmittelbar über den Kopf des Einschmelzvergasers 1 auf die Bettoberfläche 10 des Festbettes 11 chargiert.
Andererseits wird der Eisenschwamm nach Durchlaufen einer Verdichtung 14 unter Ausbildung von Agglomeraten, welche mit der angegliederten Einrichtung 15 zur Speicherung und/oder Reduktion der Agglomerate und/oder zusätzlicher Eisenträger verbunden ist, auf die Bettoberfläche 10 des Festbettes 11 chargiert .
In dem Einschmelzvergaser wird der Eisenschwamm mit Hilfe der Energieträger, etwaiger Zusatzstoffe, welche auf direktem Wege über den Kopf des Einschmelzvergasers auf das Festbett chargiert werden, sowie eines sauerstoffhaltigen
Reduktionsgases aufgeschmolzen und in flüssiges Roheisen und flüssige Schlacke überführt. Dabei wird gleichzeitig ein Gas erzeugt, das aus dem Kopf des Einschmelzvergasers 1 abgeführt und auf dem Wege über eine Entstaubungseinrichtung 16 wiederum mindestens zu einem großen Teil dem
Reduktionsreaktor 12 als Reduktionsgas zugeführt.
Figur 2 zeigt einen Ausschnitt aus der Kohlelinie einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Zu Figur 1 analoge
Vorrichtungsteile sind mit den gleichen Bezugszeichen
versehen . Über eine Chargierlinie 9 - strichliert umrandet dargestellt - werden Kohle oder Koks an den Vorratsbunker 17
herangeführt. Der Innenraum des Vorratsbunkers 17 ist durch eine Trennwand 18 in zwei Teilräume 19,20 aufgeteilt. Jeder der Teilräume 19,20 besitzt eine eigene Auslassöffnung 21,22, durch die Energieträger aus ihm entnommen werden können. An jeder der beiden Auslassöffnungen 21,22 ist eine
Abzugsvorrichtung zum Abzug von Energieträgern aus dem
Vorratsbunker 17 vorgesehen, also eine erste
Abzugsvorrichtung 23, bestehend aus den Förderschnecken 24a und 24b, und eine zweite Abzugsvorrichtung 25. Die zweite Abzugsvorrichtung 25 mündet in die erste Abzugsvorrichtung 23.
In Figur 2 ist dargestellt, dass Kohle oder Koks in eine Eingabeöffnung 26 des Vorratsbunkers 17 befördert wird.
Innerhalb des Vorratsbunkers 17 ist eine verstellbare
Verteilklappe 27 vorhanden. Durch Verstellung der
Verteilklappe 27 wird gesteuert, in welchen Teilraum 19,20 des Vorratsbunkers 17 Kohle oder Koks gelangt.
Nach einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine Befüllung zweier Teilräume eines Vorratsbunkers über ein spezielles Design desjenigen Lock Hoppers 28 der Chargierlinie, der sich unmittelbar vor dem Vorratsbunker befindet, ermöglicht.
Figur 3 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Vorratsbunkers 17 aus Figur 2. Der Innenraum ist durch die Trennwand 18 in die Teilräume 19, 20 aufgeteilt. In den Teilraum 19 wird Koks eingefüllt, in den Teilraum 20 Kohle. Koks wird durch die Auslassöffnung 21 entnommen, Kohle durch die Auslassöffnung
22. Die Verteilklappe 27 lenkt Koks und Kohle bei der Eingabe durch die Eingabeöffnung 26 in die entsprechenden Teilräume. Die Trennwand 18 kann gerade ausgeführt sein oder gebogen, beispielsweise kann eine konvexe Seite zum Teilraum 20 weisen .
Der Teilraum kann auch mittels eines innerhalb des
Vorratsbunkers 17 angeordneten Rohres realisiert sein; die Wand des Rohres trennt den Teilraum 19 vom restlichen
Innenraum des Vorratsbunkers 17 ab; dieser restliche
Innenraum des Vorratsbunkers 17 bildet dabei den Teilraum 20. Diese Ausführungsform ist nicht bildlich dargestellt.
Figur 4 zeigt einen Ausschnitt aus dem Bereich des
Vorratsbunkers 17 der Figur 3, in dem die Verteilklappe 27 angeordnet ist. Dargestellt ist ein Materialstrahl, der je nach Stellung der Verteilklappe 27 in den Teilraum 19 oder in den Teilraum 20 gelenkt wird.
Figur 5, 6 und 7 zeigen verschiedene Ausführungsformen für die Anordnungen von Vorratsbunkern und Abzugsvorrichtungen. In Figur 5 sind die auslassseitigen Endbereiche von
Teilräumen eines Vorratsbunkers 17 nach Figur 3 dargestellt. Der Innenraum ist durch die Trennwand 18 in die Teilräume 19, 20 aufgeteilt. In den Teilraum 19 wird Koks eingefüllt, in den Teilraum 20 Kohle. Koks wird durch die Auslassöffnung 21 entnommen, Kohle durch die Auslassöffnung 22. Eine erste
Abzugsvorrichtung 29, bestehend aus den Förderschnecken 30a und 30b - geringelt umrandet -, zieht Kohle aus dem Teilraum 20 ab. Eine zweite Abzugsvorrichtung 31, bestehend aus einer Förderschnecke, zieht Koks aus dem Teilraum 19 ab. Die zweite Abzugsvorrichtung 31 mündet in die erste Abzugsvorrichtung 29, speziell in die Förderschnecke 30b. Der Materialabfluss der ersten Abzugsvorrichtung 29, speziell die Förderschnecke 30b, mündet in eine nicht dargestellte dynamische Chargiervorrichtung des Einschmelzvergasers 1.
Der Materialabfluss aus der Förderschnecke 30a mündet derart in den Einzugsbereich der Förderschnecke 30b dass das von der Förderschnecke 30a herangeführte Material seitlich auf die
Förderschnecke 30b der ersten Abzugsvorrichtung 29 aufgegeben wird. Der Materialabfluss aus der Förderschnecke der zweiten Abzugsvorrichtung 31 mündet derart in den Einzugsbereich der Förderschnecke 30b der ersten Abzugsvorrichtung 29, dass das von ihr herangeführte Material seitlich auf die
Förderschnecke 30b der ersten Abzugsvorrichtung 29 aufgegeben wird .
Figur 6 entspricht Figur 5 mit dem Unterschied, dass die erste Abzugsvorrichtung 29 aus nur einer Förderschnecke besteht, in welche der Materialabfluss der zweiten
Abzugsvorrichtung 31, bestehend aus einer Förderschnecke, mündet. Der Materialabfluss der ersten Abzugsvorrichtung 29 mündet in eine nicht dargestellte dynamische
Chargiervorrichtung des Einschmelzvergasers 1. Der
Materialabfluss der Förderschnecke der zweiten
Abzugsvorrichtung 31 mündet derart in die Förderschnecke der ersten Abzugsvorrichtung 29, dass das von ihr herangeführte Material seitlich auf die Förderschnecke der ersten
Abzugsvorrichtung 29 aufgegeben wird.
Figur 7 zeigt neben einem ersten Vorratsbunker 32 für
Energieträger mit einer aus zwei Förderschnecken 33a und 33b bestehenden ersten Abzugsvorrichtung 34 einen zweiten
Vorratsbunker für Energieträger 35. Der zweite Vorratsbunker 35 ist an seiner Auslassöffnung 36 als zweite
Abzugsvorrichtung mit einer Klappe 37 zum batchweisen Auslass - es könnte sich aber auch um eine Dosierorgan wie ein
Zellrad oder eine Förderschnecke handeln - versehen. Die zweite Abzugsvorrichtung mündet direkt in den
Einschmelzvergaser. Dadurch wird die Zufuhr von
Sondermaterialien in den Einschmelzvergaser möglich gemacht.
Figur 8 zeigt eine Ausführungsform, bei der die beiden
Vorratsbunker 38,39 derart befüllt werden, dass die
Energieträger vorab an einer kontinuierlich befüllten
Siebstation 40 gesiebt werden und jeder Vorratsbunker mit einer anderen Siebfraktion befüllt wird. Mittels des
dynamischen Verteilers 41 werden die verschiedenen
Siebfraktionen batchweise eingebracht. Figur 9 zeigt eine Ausführungsform, bei der die
Chargiervorrichtung zwei Verteilvorrichtungen umfasst, die gleichzeitig mit verschiedenen Energieträgern aus
unterschiedlichen Vorratsbunkern 42,43 versorgt werden. Die Vorratsbunker 42,43 werden so wie in Figur 8 dargestellt mit verschiedenen Siebfraktionen aus einer Siebstation 44 befüllt .
Die Chargiervorrichtung 45 umfasst zwei statische Verteiler 46,47 mit im Einschmelzvergaser-seitigen Endbereich der Chargiervorrichtung koaxilaen - und verschiedene Durchmesser aufweisenden -, die Energieträger führenden Rohren.
Eine größere Siebfraktion von Energieträgern wird in den statischen Verteiler 47 gefüllt, dessen Rohr im
Einschmelzvergaser-seitigen Endbereich der
Chargiervorrichtung innen liegt; die kleinere Siebfraktion wird in einen statischen Verteiler 46 gefüllt, dessen Rohr im im Einschmelzvergaser-seitigen
Endbereich der Chargiervorrichtung außen liegt.
Das Rohr des die kleinere Siebfraktion führenden statischen Verteilers 46 weist an seinem dem Festbett im
Einschmelzvergaser zugewandten Ende einen nach außen weisende Wandabschnitt auf, so dass die Energieträger beim Austritt aus diesem Rohr eine zur Seitenwand des
Einschmelzvergasers zeigende
Geschwindigkeitskomponente haben.
Das Rohr des die größere Siebfraktion führenden statischen Verteilers 47 liegt im Einschmelzvergaser-seitigen Endbereich der Chargiervorrichtung innen und öffnet sich nach unten.
Entsprechend wird auf dem Festbett eine Zone von
Energieträgern der größeren Siebfraktion von einer Zone von Energieträgern der kleineren Siebfraktion umgeben. Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte
Ausführungsbeispiele
näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht
durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Bezugs zeichenliste
1 Einschmelzvergaser
2 Kohlelinie
3 erster Vorratsbunker
4 erste Abzugsvorrichtung 5a erste Förderschnecke
5b zweite Förderschnecke
6 dynamische
Chargiervorrichtung
7 zweite Abzugsvorrichtung
8 zweiter Vorratsbunker
9 Chargierlinie
10 Bettoberfläche
11 Festbett
12 Reduktionsreaktor
13 fördernde Einrichtung
14 Verdichtung
15 Einrichtung zur Speicherung und/oder Reduktion der Agglomerate und/oder zusätzlicher Eisenträger
16 Entstaubungseinrichtung
17 Vorratsbunker
18 Trennwand
19 Teilraum
20 Teilraum
21 Auslassöffnung
22 Auslassöffnung
23 erste Abzugsvorrichtung 24a Förderschnecke b Förderschnecke
zweite Abzugsvorrichtung Eingabeöffnung
Verteilklappe
Lock-Hopper der
Chargierlinie, der sich unmittelbar vor dem
Vorratsbunker befindet erste Abzugsvorrichtunga, 30b Förderschnecken
zweite Abzugsvorrichtung erster Vorratsbunker (für
Energieträger)
a, 33b Förderschnecken
erste Abzugsvorrichtung zweiten Vorratsbunker für
Energieträger
Auslassöffnung
Klappe
Vorratsbunker
Vorratsbunker
Siebstation
dynamischer Verteiler Vorratsbunker
Vorratsbunker
Siebstation
Chargiervorrichtung statischer Verteiler statischer Verteiler

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung zur Roheisenerzeugung,
umfassend einen Einschmelzvergaser (1)
und
eine Kohlelinie (2) zur Zufuhr von Energieträgern in den Einschmelzvergaser (1), wobei die Kohlelinie (2)
einen ersten Vorratsbunker (3) für Energieträger umfasst ,
von dem
eine erste
in eine Chargiervorrichtung (6) des
Einschmelzvergasers (1) mündende
Abzugsvorrichtung (4)
zum Abzug von Energieträgern
aus
dem ersten Vorratsbunker (3) für Energieträger
ausgeht, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Abzugsvorrichtung (7) zum Abzug von Energieträgern aus dem ersten
Vorratsbunker für Energieträger
oder
zum Abzug von Energieträgern aus einem zweiten
Vorratsbunker (8) für Energieträger vorhanden ist, welche in die Chargiervorrichtung (6) des Einschmelzvergasers
oder
in die erste Abzugsvorrichtung (4) zum Abzug von
Energieträgern aus dem ersten Vorratsbunker (3) für Energieträger mündet .
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorratsbunker für Energieträger vorhanden ist, dessen Innenraum durch eine Trennwand in zwei Teilräume aufgeteilt ist .
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass zwei Vorratsbunker für Energieträger vorhanden sind.
4. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Vorratsbunker nur eine Eingabeöffnung aufweist, und in seinem Innenraum eine verstellbare Verteilklappe (27) vorhanden ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass an einem der Vorratsbunker eine
zusätzliche Abzugsvorrichtung vorhanden ist.
6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass neben einer dynamischen, in periferer wie auch in radialer Richtung stufenlos verstellbaren Chargiervorrichtung (6) eine weitere
Chargiervorrichtung vorhanden ist, mittels welcher ,
vorzugsweise kontinuierlich, das in den Einschmelzvergaser zu chargierende Material auf eine kreisförmige Zone im Zentrum der Bettoberfläche des Festbettes (11) streubar ist.
PCT/EP2012/066829 2011-09-22 2012-08-30 Vorrichtung zur zufuhr von energieträgern, eisenträgern sowie zusatzstoffen auf die oberfläche eines festbettes WO2013041342A2 (de)

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