Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine
Vorrichtung zum Zuführen eines körnigen Rohmaterials bzw. Rohstoffs für reduziertes
Eisen, dessen Hauptkomponenten kohlenstoffhaltiges Material als Reduktionsmittel
und Eisenoxid sind, auf einen Herd, und insbesondere auf ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Zuführen eines körnigen Rohstoffs bzw. Rohmaterials für reduziertes
Eisen, in welchem(r) die Zufuhrmenge eines derartigen Materials eingestellt ist
bzw. wird, oder ein Nivellierverfahren und eine Nivelliereinrichtung zum Verteilen
und Nivellieren eines derartigen Materials über einen gesamten Herd, wenn das Material
zu einem Reduktionsofen zur Reduktion zugeführt wird.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Üblicherweise wird, wenn ein pelletartiges oder brikettartiges, körniges
Rohmaterial für reduziertes Eisen, dessen Hauptkomponenten kohlenstoffhaltiges Material
als Reduktionsmittel und Eisenoxid sind, zu einem Ofen mit bewegbarem Herd zugeführt
wird, das körnige Rohmaterial für reduziertes Eisen, welches durch Granulieren durch
eine Granuliermaschine erhalten ist bzw. wird, durch einen Trocknungsofen getrocknet
und dann auf den Herd des Ofen mit bewegbarem Herd durch ein Fördern desselben durch
eine Zufuhrvorrichtung, wie einen Bandförderer oder einen sich hin- und herbewegenden
Förderer, zugeführt. Um die Zufuhrmenge einzustellen, wird die Fördergeschwindigkeit
des Bandförderers oder die Frequenz des sich hin- und herbewegenden bzw. oszillierenden
Förderers eingestellt.
Ein Mittel zum Zuführen eines körnigen Rohmaterials für reduziertes
Eisen außer Bandförderern oder oszillierenden Förderern ist beispielsweise im US-Patent
Nr. 5885521 geoffenbart. Wie in 8 gezeigt, welche eine
schematische Seitenansicht einer Zufuhrvorrichtung ist, die ein Material, das zuzuführen
ist, und eine Pelletnivelliereinrichtung zeigt, wird in dem Zufuhrmittel, wie es
in dem oben genannten US-Patent geoffenbart ist, ein körniges Rohmaterial für reduziertes
Eisen, das durch einen Trocknungsofen getrocknet ist, zu einem Herd 36
eines Ofens mit sich drehendem Herd, welches ein Ofen mit bewegbarem Herd ist, durch
ein Zufuhrrohr 102 zugeführt, welches senkrecht zu dem Herd ist. Mittels
einer Pelletnivelliereinrichtung 104 (einstellbarem Tor), das an einer
Seitenoberfläche des vorderen Endabschnitts des Rohrs 102 vorgesehen ist,
welches als ein Nivelliermittel dient, wird der Spalt des Austragsauslasses eingestellt.
In der Zeichnung bezeichnet Bezugszeichen 112 eine Nivelliereinrichtung,
die als ein Nivelliermittel wie die Nivelliereinrichtung 104 dient. Die
Nivelliereinrichtung 112 nivelliert bzw. ebnet das körnige Rohmaterial
für reduziertes Eisen in einer einzigen oder doppelten Schichttiefe.
Die Zufuhrmengeneinstellmittel, welche die Menge des granulären bzw.
körnigen Rohmaterials für reduziertes Eisen, die auf den Herd zugeführt sind, durch
ein Einstellen der Fördergeschwindigkeit des Bandförderers oder der Frequenz des
oszillierenden Förderers einstellen, weisen die folgenden zu lösenden Probleme auf.
Während eines normalen Betriebs fluktuiert die Menge des aus der Granuliermaschine
und dem Trockner ausgetragenen Materials stark, so daß es schwierig ist, mit hoher
Genauigkeit die Materialmenge zu steuern bzw. zu regeln, die auf den Herd des Ofens
mit bewegbarem Herd zugeführt wird. Wenn die Zufuhrmenge fluktuiert, fluktuieren
die Arbeitsbedingungen für den Herd aufgrund der Änderung in der Wärmebelastung
des Brenners. Weiters fluktuiert die Anzahl von Schichten des Materials, die auf
den Herd gelegt sind bzw. werden, und Materialheizbedingungen variieren, was in
einer Verschlechterung in der Qualität des reduzierten Eisens resultiert, das als
das Produkt zu erhalten ist.
Wenn ein oszillierender Förderer für ein Fördern des körnigen Rohmaterials
für reduziertes Eisen verwendet wird, wird das Material aufgrund des Oszillierens
während des Förderns oder des Stoßes als ein Ergebnis des Fallens auf den Herd gebrochen
oder pulverisiert. Dies macht es unmöglich, daß die Reduktion in einem ausreichenden
Ausmaß durchgeführt wird, was in einer Verschlechterung in der Qualität des körnigen
reduzierten Eisens resultiert, das als das Produkt erhalten wird. Weiters wird ein
Teil des Pulvers in Abgas bzw. Rauchgas als ein sekundärer Staub eingebracht, was
in einer Reduktion in der Ausbeute resultiert. Weiters ist festzuhalten, daß es
für eine effiziente Verwendung des sekundären Staubs für die Menge an Metall, wie
Zink oder Blei, wünschenswert ist, welche von dem Material als ein Ergebnis des
Heizens und der Reduktion in dem Ofen abgedampft wird, daß sie groß ist. Jedoch
verschlechtert sich, da das Materialpulver mit dem sekundären Staub vermischt wird,
der Wert des sekundären Staubs.
Wenn der Ofen mit bewegbarem Herd ein Ofen mit drehbarem Herd ist,
läuft das zugeführte körnige Rohmaterial für reduziertes Eisen im Inneren des Ofens
herum, bevor es zu dem Äußeren des Ofens bzw. nach außen als körniges reduziertes
Eisen ausgetragen wird, so daß die Austragsposition für das körnige reduzierte Eisen
nahe der Zufuhrposition für das Material ist. Selbstverständlich muß das Innere
des Ofens auf einer hohen Temperatur durch Verbrennungsgas oder dgl. gehalten werden,
und ein negativer Druck bzw. Unterdruck wird in dem Inneren des Ofens so aufrecht
erhalten, daß das Hochtemperaturgas oder nicht verbrannte Gas nicht zu dem Äußeren
des Ofens lecken kann. Wenn jedoch ein Bandförderer oder ein oszillierender Förderer
als die Zufuhrmengeneinstellmittel verwendet werden, muß ein großer Spalt an dem
Zufuhreinlaß für das Material zur Verfügung gestellt werden. So wird es Außenseitenluft
ermöglicht, durch diesen Spalt einzutreten, und das körnige reduzierte Eisen wird
neuerlich einer Oxidation unterworfen, was in einer Verschlechterung in der Qualität
des körnigen reduzierten Eisens resultiert.
Andererseits kann, wenn die oben erwähnte Pelletnivelliereinrichtung,
die an einer Seitenoberfläche des vorderen Endabschnitts der Materialzufuhrmittel
zur Verfügung gestellt ist, als die Zufuhrmengeneinstellmittel verwendet wird, das
oben erwähnte Problem, das bei dem Bandförderer und dem oszillierenden Förderer
erfahren wird, in einem bestimmten Grad bzw. Ausmaß gelindert werden. Es kann jedoch
nicht als zufriedenstellend bezeichnet werden, da es nicht beim Einstellen der Zufuhrmenge
des körnigen Rohmaterials für reduziertes Eisen mit hoher Genauigkeit hilft. D.h.,
obwohl der Spalt eingestellt werden kann, ist es nicht möglich, den Spalt während
des Betriebs einzustellen, und die Menge des Materials, das auf den Herd zugeführt
wird, wird nachteilig beeinflußt, da die Fluktuation in der Materialmenge, die von
dem Trockner ausgetragen wird und die Fluktuation in der durchschnittlichen Größe
des Materials nicht bewältigt werden kann. Wenn die Pelletnivelliereinrichtung an
einer festgelegten Position zur Verfügung gestellt ist, ohne daß eine vertikale
Feineinstellung durchgeführt wird, ist die Pelletnivelliereinrichtung in einer derartigen
Weise festgelegt bzw. montiert, um ein Teil des Flusses des Materials zu behindern,
so daß, je dünner die Materialschicht auf dem Herd ist, desto größer das Ausmaß
ist, in welchem das Material kollabiert, was in einem Anstieg in der Menge an Material
in der Form von Pulver oder Stücken resultiert.
FR-A-1 309 784 offenbart eine Vorrichtung zum Zuführen von Kalkstein
zu einem Ofen über einen Aufnahmetrichter.
US-A-5 885 521 offenbart eine Vorrichtung zum Zuführen von Eisenoxid
und kohlenstoffhaltigem Material über einen Aufnahmetrichter zu einem Ofen.
Wenn die Materialzuführmittel eine hohe Temperatur aufweisen, haftet
eine ölige Komponente, die in dem körnigen Rohmaterial für reduziertes Eisen enthalten
ist, an einer Innenwand der Materialzufuhrmittel an, so daß der Austrag des körnigen
Rohmaterials behindert ist und die Materialzufuhrmittel verklumpt bzw. verstopft
werden können.
Weiters enthält ein körniges Rohmaterial für reduziertes Eisen ölige
Komponenten, wie Teer oder Öl, wie in dem Fall von Kohle oder Eisenstaub, und die
ölige Komponente haftet an der Innenwand des Zufuhrrohrs an, welches sich auf einer
hohen Temperatur aufgrund von Strahlungswärme von dem Herd befindet, und wächst
hier stufenweise bzw. zunehmend an. Als ein Ergebnis wird der Austrag des Materials
aus dem Rohr behindert und das Rohr wird am Ende verklumpt, was es unmöglich macht,
die Zufuhrmenge des Materials mit hoher Genauigkeit einzustellen.
Dementsprechend ist es ein erster Gegenstand der Erfindung, eine Vorrichtung
und ein Verfahren zum Zuführen eines körnigen Rohstoffs bzw. Rohmaterials für reduziertes
Eisen zur Verfügung zu stellen, in welchem(r) die Reduktion des Austrags des körnigen
Rohmaterials und das Verklumpen von Materialzufuhrmitteln verhindert werden kann.
Dieses Ziel wird durch ein Verfahren, das die in Anspruch 1 geoffenbarten
Merkmale aufweist, und eine Vorrichtung erfüllt, die die in Anspruch 2 geoffenbarten
Merkmale besitzt. Bevorzugte Ausbildungen sind in den abhängigen Unteransprüchen
definiert.
Wenn sich die Materialzufuhrmittel auf einer hohen Temperatur befinden,
haftet die ölige Komponente, die in dem körnigen Rohmaterial für reduziertes Eisen
enthalten ist, an der Innenwand des zylindrischen Glieds an, das als die Materialzufuhrmittel
dient, so daß der Austrag des körnigen Rohmaterials für reduziertes Eisen aus dem
zylindrischen Glied stufenweise bzw. zunehmend behindert wird, und es besteht die
Gefahr, daß das Glied eventuell verstopft wird. Jedoch haftet, da das zylindrische
Glied gekühlt wird, keine öligen Komponente an der Innenwand des zylindrischen Glieds
an.
Die Zufuhrvorrichtung für ein körniges Rohmaterial für reduziertes
Eisen der vorliegenden Erfindung zum Ausführen bzw. Realisieren des oben erwähnten
Zufuhrmengeneinstellungsverfahrens umfaßt einen Materialaufnahmetrichter zum Aufnehmen
des körnigen Rohmaterials für reduziertes Eisen, Materialzufuhrmittel zum Zuführen
des körnigen Rohmaterials für reduziertes Eisen, das von dem Materialaufnahmetrichter
empfangen ist, auf den Herd eines Ofen mit bewegbarem Herd, und Spalteinstellmittel
zum vertikalen Bewegen der Materialzufuhrmittel, um dadurch den Spalt zwischen dem
unteren Ende der Materialzufuhrmittel und dem Herd einzustellen.
Als nächstes ist es ein zweites Ziel der vorliegenden Erfindung, ein
Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, um ein körniges Rohmaterial
für reduziertes Eisen zu nivellieren bzw. einzuebnen, welches die Produktivität
des körnigen reduzierten Eisens nicht nachteilig beeinflußt, und in welchem(r) keine
Gefahr besteht, daß das körnige Rohmaterial für reduziertes Eisen zerbrochen oder
pulverisiert wird, was es möglich macht, zuverlässig das körnige Rohmaterial für
reduziertes Eisen, das zu dem Ofen mit bewegbarem Herd zugeführt wird, über die
gesamte Oberfläche des Herds zu verteilen und zu nivellieren.
In dem Verfahren eines Nivellierens bzw. Einebnens bzw. Ausgleichens
des körnigen Rohmaterials für reduziertes Eisen gemäß der vorliegenden Erfindung
wird das körnige Rohmaterial für reduziertes Eisen auf dem Herd eines Ofens mit
bewegbarem Herd durch Materialzufuhrmittel zugeführt, und das körnige Rohmaterial
für reduziertes Eisen auf dem Herd wird in der Herdbreitenrichtung durch ein Drehen
eines spiralförmigen Flügels bzw. einer Schaufel an der stromabwärtigen Seite des
Materialaustragsauslasses zum Austragen des körnigen Rohmaterials für reduziertes
Eisen von den Materialzufuhrmitteln in bezug auf die Herdbewegungsrichtung bewegt,
wodurch das Material auf der Herdoberfläche verteilt bzw. nivelliert wird.
In diesem Fall wird das körnige Rohmaterial für reduziertes Eisen
auf dem Herd in der Herdbreitenrichtung durch einen rotierenden spiralförmigen Flügel
bzw. eine rotierende Spiralschaufel bewegt, wodurch das körnige Rohmaterial für
reduziertes Eisen auf dem Herd in die Herdbreitenrichtung verteilt werden kann.
Es ist wünschenswert, die Vorrichtung derart zu steuern bzw. regeln,
daß, wenn die Menge des körnigen Rohmaterials für reduziertes Eisen, das von den
Materialzufuhrmitteln zugeführt ist bzw. wird, erhöht wird oder der durchschnittliche
Durchmesser davon erhöht wird, der Abstand zwischen dem Herd und der Spiralschaufel
erhöht wird, und daß, wenn die Zufuhrmenge reduziert wird oder der mittlere Durchmesser
des Materials reduziert wird, der Abstand zwischen dem Herd und der Spiralschaufel
reduziert wird.
In diesem Fall ist es möglich, das körnige Rohmaterial für reduziertes
Eisen in der Herdbreitenrichtung ohne Anwenden einer übermäßigen Bruchkraft darauf
zu verteilen.
Es ist wünschenswert, das körnige Rohmaterial für reduziertes Eisen,
das von den Materialzufuhrmitteln zugeführt wird, zu beiden Enden von einer Position
nahe dem Zentrum in bezug auf die Herdbreitenrichtung mittels der Spiralschaufel
zu bewegen.
Es ist wünschenswert, das körnige Rohmaterial für reduziertes Eisen,
das von den Materialzufuhrmitteln zugeführt ist bzw. wird, zu beiden Enden in bezug
auf die Herdbreitenrichtung zum Verteilen desselben zu bewegen, indem die Materialzufuhrmitteln
oder eine Position nahe dem Zentrum des Materialaustragsauslasses als eine Bewegungsverbindung
verwendet werden.
Weiters ist es wünschenswert, die Drehwelle zu kühlen, um welche die
Spiralschaufel zur Verfügung gestellt ist.
Eine Vorrichtung zum Ausführen bzw. Realisieren des Verfahrens zum
Nivellieren eines körnigen Rohmaterials für reduziertes Eisen umfaßt Materialzufuhrmittel
zum Zuführen eines körnigen Rohmaterials für reduziertes Eisen auf einen Herd eines
Ofens mit bewegbarem Herd, und Nivelliermittel bzw. Ausgleichsmittel für ein körniges
Rohmaterial für reduziertes Eisen, die an einer stromabwärtigen Seite eines Materialaustragsauslasses
angeordnet sind, durch welchen das körnige Rohmaterial für reduziertes Eisen von
den Materialzufuhrmitteln in bezug auf eine Herdbewegungsrichtung ausgetragen wird
und adaptiert ist, um das körnige Rohmaterial für reduziertes Eisen zu verteilen
und zu nivellieren, das auf den Herd über die obere Oberfläche des Herds zugeführt
ist, wobei die Nivelliermittel eine Drehwelle, die in dem Ofen mit bewegbarem Herd
gedreht ist, ein Nivellierglied, das in dem Außenumfang der Drehwelle vorgesehen
ist und aus einem Spiralflügel bzw. einer Spiralschaufel zum Bewegen des körnigen
Rohmaterials für reduziertes Eisen auf dem Herd in der Herdbreitenrichtung besteht,
und eine Rotations- bzw. Drehvorrichtung zum Drehen der Drehwelle umfassen.
Es ist wünschenswert für die Drehwelle, daß sie so abgestützt bzw.
getragen ist, daß sie vertikal durch eine Wellenanhebe/absenkvorrichtung bewegbar
ist.
In diesem Fall ist es möglich, die Welle in Übereinstimmung mit der
Anhebe/Absenkgeschwindigkeit der Zufuhrmenge des granulären bzw. körnigen Rohmaterials
für reduziertes Eisen oder der Änderungsgeschwindigkeit des durchschnittlichen Durchmessers
des Materials anzuheben oder abzusenken, wodurch es möglich ist, das Material in
der Herdbreitenrichtung ohne Anwenden bzw. Anlegen einer übermäßigen Brechkraft
auf das körnige Rohmaterial für reduziertes Eisen zu verteilen.
Es ist für den Spiralflügel bzw. die Spiralschaufel wünschenswert,
daß er bzw. sie aus einer linksdrehenden Schaufel und einer rechtsdrehenden Schaufel
zusammengesetzt ist.
In diesem Fall ist es möglich, das körnige Rohmaterial für reduziertes
Eisen, das von den Materialzufuhrmitteln zugeführt ist, zu beiden Enden von einer
Position nahe dem Zentrum des Herds in bezug auf die Herdbreitenrichtung zu bewegen,
um das Material zu verteilen.
Es ist wünschenswert für die linksdrehende Schaufel und die rechtsdrehende
Schaufel der Spiralschaufel bzw. des Spiralflügels, daß sie an den Materialzufuhrmitteln
oder an einer Position nahe dem Zentrum des Materialaustragsauslasses getrennt sind.
In diesem Fall kann das reduzierte Eisenmaterial, das von den Materialzufuhrmitteln
zugeführt ist, zu beiden Enden in bezug auf die Herdbreitenrichtung bewegt werden,
um das Material unter Verwendung der Materialzufuhrmittel oder einer Position nahe
dem Zentrum des Materialaustragsauslasses als eine Bewegungsverbindung zu verteilen.
Weiters ist es wünschenswert, das Nivellierglied mit einem Kühlmittel
zum Kühlen der Drehwelle zu versehen.
In diesem Fall ist die thermische Expansion bzw. Ausdehnung der Drehwelle
des Kühlglieds durch ein Kühlen beschränkt und die Rotation des Nivellierglieds
ist nicht behindert, so daß es möglich ist, das Nivellierglied zu veranlassen, sich
glatt während des Vorgang eines Reduzierens des körnigen Rohmaterials für reduziertes
Eisen zu drehen.
Weiters wird es, indem das Nivellierverfahren und die Nivelliervorrichtung
gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung auf das Verfahren und die Vorrichtung zum
Zuführen von körnigem Rohmaterial für reduziertes Eisen gemäß dem ersten Aspekt
der Erfindung angewandt werden, möglich, in vorteilhafter Weise einen synergistischen
Effekt zu erzielen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein schematisches Diagramm, das
eine Zufuhrvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung illustriert,
umfassend bzw, beinhaltend einen Hauptabschnitt eines Ofens mit bewegbarem Herd;
2 ist ein schematisches Diagramm, das
Materialzufuhrmittel in der Zufuhrvorrichtung des ersten Aspekts der vorliegenden
Erfindung illustriert;
3 ist ein Diagramm, das die Beziehung
zwischen der Menge an Pellets, die von einem Trockner ausgetragen werden und der
Menge an Pellets illustriert, die von einem Zufuhrrohr zugeführt werden;
4 ist eine schematische Seitenansicht,
die einen Hauptabschnitt eines Ofens mit bewegbarem Herd gemäß einer Ausbildung
des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 ist eine Schnittansicht entlang der
Linie A-A von 4;
6 ist eine Schnittansicht entlang der
Linie B-B von 4;
7A ist ein Diagramm, das ein Kühlsystem
für ein Nivellierglied für ein körniges Rohmaterial für reduziertes Eisen gemäß
einer Ausbildung der vorliegenden Erfindung illustriert, wobei die Spiralschaufel
weggelassen ist;
7B ist ein Diagramm, das ein Kühlsystem
für ein Nivellierglied für ein körniges Rohmaterial für reduziertes Eisen gemäß
einer anderen Ausbildung der vorliegenden Erfindung illustriert, wobei die Spiralschaufel
weggelassen ist; und
8 ist eine Seitenansicht einer Zufuhrvorrichtung,
die eine Nivelliereinrichtung zum Nivellieren eines zugeführten Materials oder von
Pellets zeigt, die in US-Patent Nr. 5,885,521 geoffenbart ist.
Beschreibung der bevorzugten Ausbildungen
Die Vorrichtung zum Zuführen eines körnigen Rohmaterials für reduziertes
Eisen zum Ausführen bzw. Realisieren des Zufuhrmengen-Einstellverfahrens für ein
körniges Rohmaterial für reduziertes Eisen wird unter Bezugnahme auf 1,
welche ein schematisches Diagramm ist, das einen Hauptabschnitt eines Ofens mit
bewegbarem Herd zeigt, und 2 beschrieben, welche ein
schematisches Diagramm ist, das ein zylindrisches Glied zeigt, das als eine Materialzufuhreinrichtung
dient (wobei eine Abhebe/Ansenkklammer weggelassen ist).
In 1 bezeichnet Bezugszeichen
1 einen Trockner. Ein körniges Rohmaterial für reduziertes Eisen (nachfolgend
als "Pellet") bezeichnet, dessen Hauptkomponenten kohlenstoffhaltiges Material als
Reduktionsmittel und Eisenoxid sind und welches durch den Trockner 1 getrocknet
wurde, wird durch einen Bandförderer 2 gefördert und auf einen Herd
3a eines Ofens mit bewegbarem Herd 3 durch eine Zufuhreinrichtung
10 gefördert, die unten beschrieben ist. Der Herd 3a kann eine
scheibenförmige Art sein, welche rotiert, oder eine lineare Art, welche sich linear
bewegt.
Die Zufuhrvorrichtung 10 umfaßt einen Materialaufnahmetrichter
11, der ein Schiebertor 11a an seinem Austragsauslaß aufweist
und adaptiert ist, um Pellets P aufzunehmen, die von dem Bandförderer
2 zugeführt sind, ein zylindrisches Glied 13, das unten beschrieben
ist, welches an dem unteren Abschnitt des Trichters 11 durch die Zwischenschaltung
eines oberen balgartigen zusammenziehbaren Glieds 12 festgelegt ist und
welches adaptiert ist, um die Pellets P, die durch den Trichter 11 aufgenommen
sind, auf den Herd 3a zuzuführen, und elektrische Zylinder 16,
die adaptiert sind, das zylindrische Glied vertikal so zu bewegen, um frei den Spalt
T zwischen dem unteren Ende des zylindrischen Glieds 13 und dem Herd
3a einzustellen. Das Schiebertor 11a erlaubt lediglich, daß die
Pellets P in dem Trichter 11, ausgetragen werden, und stoppt den Austrag,
und ist in dem offenen Zustand während eines normalen Betriebs.
Ein faltenbalgartiges unteres zusammenziehbares Glied 17
ist auf das zylindrische Glied 13 an der Position gepaßt, wo es durch den
Ofen mit bewegbarem Herd 3 hindurchtritt. Das obere Ende des unteren zusammenziehbaren
Glieds 17 ist an einem Flansch festgelegt, der in dem Außenumfang des zylindrischen
Glieds 13 zur Verfügung gestellt ist, und das untere Ende davon ist an
dem Herdofen 3 festgelegt, wodurch Außenluft am Eintreten zu dem Herdofen
3 gehindert ist. Weiters ist, wie in dem Fall des US-Patents Nr. 5,885,521
auf der rechten Seite, wie dies in der Zeichnung zu sehen ist, eine Nivelliereinrichtung
zum Verteilen und Nivellieren bzw. Einebnen der Pellets P vorgesehen, die von dem
zylindrischen Glied 13 über den Herd 3a zugeführt werden bzw.
sind.
Hier ist es wünschenswert, die Nivelliervorrichtung gemäß dem zweiten
Aspekt der vorliegenden Erfindung anzuwenden. In diesem Fall wird das körnige Rohmaterial
für reduziertes Eisen in die Herdbreitenrichtung mittels einer Spiralschaufel eines
Nivellierglieds bewegt, das durch eine drehende bzw. Rotiervorrichtung gedreht ist,
wodurch das Material in der Herdbreitenrichtung verteilt werden kann. Aufgrund dieser
Anordnung sind die Pellets P weniger einen Bruch oder Pulverisieren unterworfen,
und können zuverlässig verteilt und über die gesamte Oberfläche des Herd
3a nivelliert werden. So werden die Pellets P bis zu einem ausreichenden
Ausmaß reduziert, so daß die Qualität des körnigen reduzierten Eisens verbessert
ist bzw. wird. Weiters ist, da die Materialmenge, die das Abgas als Sekundärstaub
eingebracht bzw. verstreut wird, klein ist, eine Reduktion in der Ausbeute nicht
involviert bzw. umfaßt.
Als nächstes sind die elektrischen Zylinder 16 über dem Herdofen
3 angeordnet oder können nach oben durch eine Anhebe/Absenkklammer
13a schieben bzw. drücken, welche über einen Außenumfang des zylindrischen
Glieds 13 an einer Position nahe dem Zentrum in bezug auf die vertikale
Richtung davon vorragt. D.h., wenn die zusammenziehbaren Stangen 16a der
elektrischen Zylinder 16 ausgefahren werden, wird die Materialzufuhr
13 nach oben durch die Anhebe/Absenkklammer 13a an einer Position
unter dem Materialaufnahmetrichter 11 gedrückt, da das obere zusammenziehbare
Glied 12 und das untere zusammenziehbare Glied 17 sich zusammenziehen
und expandieren bzw. ausfahren können. Weiters wird es durch Kontraktion bzw. Zusammenziehen
der zusammenziehbaren Stangen 16a abgesenkt.
Während in dem Fall der Zufuhrvorrichtung 10 dieser Ausbildung
die elektrischen Zylinder 16 verwendet werden, wie dies oben beschrieben
ist, genügt es für den Anhebe/Absenkbereich der Materialzufuhr 13, daß
er maximal etwa 100 mm ist, so daß es auch möglich ist, andere Anhebe/Absenkmittel
anzuwenden, wie Hydraulikzylinder, eine mechanische Winde oder einen Nockenmechanismus.
Wie dies in 2 gezeigt ist, ist das zylindrische
Glied 13, das als die Materialzufuhr dient, mit einem Kühlmittel ausgestattet.
D.h., das zylindrische Glied 13 umfaßt ein Zufuhrrohr 14, um die
Pellets P in dem Materialzufuhrtrichter 11 auf den Herd 3a zuzuführen,
und eine Wasserkühlummantelung, die über das Zufuhrrohr 14 gepaßt ist und
Kühlwassereinlaß/auslaßöffnungen 15a und 15b aufweist. Aufgrund
dieser Kühlwasserummantelung 15 ist es möglich, das Zufuhrrohr
14 mit Wasser zu kühlen. Aufgrund dieser Anordnung ist es möglich, ölige
Komponenten, die in dem körnigen Rohmaterial für reduziertes Eisen enthalten sind,
am Anhaften an der Innenwand des Zufuhrrohrs 14 zu hindern.
Während in dieser Ausbildung die Kühlwasserummantelung 15
verwendet ist, ist es auch möglich, beispielsweise ein Rohr um den Außenumfang des
Zufuhrrohrs 14 zu wickeln und Wasser durch dieses Rohr fließen zu lassen,
wodurch das Zufuhrrohr 14 gekühlt wird. Somit sind die Kühlmittel nicht
auf die Wasserkühlummantelung beschränkt. Weiters ist das Kühlmittel nicht auf Wasser
beschränkt; es ist auch möglich, Dampf, Gas usw. zu verwenden.
Der Betrieb der Zufuhrvorrichtung 10 für Pellets P der obigen
Ausbildung wird nun beschrieben. Wenn die Menge an Pellets P, die von dem Trockner
1 ausgetragen wird, fluktuiert, wird die Fluktuation durch den Materialaufnahmetrichter
11 absorbiert bzw. aufgenommen und das Innere des Zufuhrrohrs
14 wird in einem Zustand gehalten, in welchem es mit Pellets P gefüllt
ist. Derart ist es möglich, die Menge an Außenluft, die in den Ofen 3 mit
bewegbarem Herd eintreten darf, zu beschränken, und das körnige Rohmaterial für
reduziertes Eisen, das in dem Ofen 3 mit bewegbarem Herd reduziert wird,
wird nicht einer neuerlichen Oxidation unterworfen, so daß es möglich ist, ein körniges
reduziertes Eisen herzustellen, welches in der Qualität gegenüber jenem des Stands
der Technik verbessert ist.
Weiters ist es, da es möglich ist, frei den Spalt zwischen dem unteren
Ende des Zufuhrrohrs 14 und dem Herd 3a mittels der elektrischen
Zylinder 16 einzustellen, die außerhalb des Ofens 3 mit bewegbarem
Herd angeordnet sind, möglich, die Mengen an Pellets P, die auf den Herd
3a zugeführt wird, mit höherer Genauigkeit einzustellen als in der Technik,
die in dem US-Patent Nr. 5,885,521 geoffenbart ist. Weiters wird, wie oben ausgeführt,
das Innere des Zufuhrrohrs 14 mit Pellets P gefüllt und die Geschwindigkeit,
mit welcher diese auf den Herd 3a des Ofens 3 mit bewegbarem Herd
fallen, ist reduziert.
Somit werden in dieser Ausbildung die Pellets P nicht gebrochen oder
pulverisiert, so daß es möglich ist, die Pellets P zu einem ausreichenden Ausmaß
durch den Ofen 3 mit bewegbarem Herd zu reduzieren. Eine Verschlechterung
in der Qualität des körnigen reduzierten Eisens ist bzw. wird verhindert. Weiters
besteht keine Gefahr, daß ein Teil des Pulvers in das Abgas bzw. Rauchgas als Sekundärstaub
ausgetragen bzw. eingestreut wird, so daß es keine Reduktion in der Ausbeute oder
dem Wert des Sekundärstaubs gibt. Weiters wird es, da das Zufuhrrohr 14
mit Wasser mittels der Wasserkühlummantelung 15 gekühlt wird, keinen öligen
Komponenten, die in den Pellets P enthalten sind, ermöglicht bzw. erlaubt, an der
Innenwand des Zufuhrrohrs 14 anzuhaften. Es ist somit möglich, glatt die
Pellets P von dem Zufuhrrohr 14 auszutragen und mit dem Einstellen der
Zufuhrmenge der Pellets mit höherer Genauigkeit als in der Technik fortzufahren,
wie sie in dem US-Patent 5,885,521 geoffenbart ist, und das für einen langen Zeitraum,
so daß es vorteilhaft möglich ist, stark zu einer Verbesserung in der Qualität des
körnigen reduzierten Eisens beizutragen.
Erste Ausbildung
Als nächstes wird eine Ausbildung, die diese Pelletzufuhrvorrichtung
verwendet, unter Bezugnahme auf Tabelle 1, welche die Beziehung zwischen dem Spalt
T und Pelletzufuhrmenge zeigt, Tabelle 2, welche die Beziehung bzw. den Zusammenhang
zwischen dem Pelletdurchmesser und der Zufuhrmenge zeigt und 3
beschrieben, welche die Beziehung zwischen der Pelletmenge, die von dem Trockner
ausgetragen wird, und der Menge an Pellets illustriert, die von dem Zufuhrrohr zugeführt
wird, (die vertikale Achse bezeichnet die Pelletmenge (t/h) und die horizontale
Achse bezeichnet die Meßzeit (Minuten); die geschlossenen Kreise stellen die Menge
an Pellets dar, die aus dem Trockner ausgetragen werden, und die offenen Kreise
stellen die Menge an Pellets dar, die von dem Zufuhrrohr ausgetragen werden).
Zuerst wurde die Beziehung zwischen dem Spalt T zwischen dem vorderen
Ende des Zufuhrrohrs 14 und dem Herd 3a und der Menge an Pellets
P, die auf den Herd 3a zugeführt sind, erhalten. Das Ergebnis ist in
Tabelle 1 gezeigt.
Die Geschwindigkeit, mit welcher sich der Herd 3a bewegt,
wird konstant gehalten.
Tabelle 1
Gemäß Tabelle 1 ist, je größer der Spalt T zwischen dem unteren Ende
des Zufuhrrohrs 14 und dem Herd 3a ist, desto größer ist die Pelletmenge
P, die von dem Zufuhrrohr 14 auf den Herd 3a zugeführt wird.
Als nächstes wurde die Beziehung zwischen dem mittleren Pelletdurchmesser
und der Zufuhrmenge untersucht. Das Ergebnis ist in Tabelle 2 gezeigt.
Tabelle 2
Gemäß Tabelle 2 ist, wenn der Spalt T zwischen dem unteren Ende des
Zufuhrrohrs 14 und dem Herd 3a gemäß dem mittleren bzw. durchschnittlichen
Durchmesser der Pellets P eingestellt ist, die Fluktuation in der Zufuhrmenge der
Pellets P bedeutet geringer im Vergleich zu dem Fall, in welchem der Spalt T nicht
eingestellt ist. D.h., es ist möglich, die Pelletzufuhrmenge mit höherer Genauigkeit
einzustellen als in der Technik, die in dem US-Patent Nr. 5,885,521 geoffenbart
ist.
Weiters wurde die Fluktuationsbeziehung der Pelletmenge, die von dem
Trockner ausgetragen ist (der einer Fluktuation unterworfen ist), und der Menge
an Pellets, die von dem Zufuhrrohr zugeführt wurde, in bezug auf die Betriebszeit
untersucht. Das Ergebnis ist in 3 gezeigt. Gemäß
3 wird trotz der Tatsache, daß die Pelletmenge P, die
aus dem Trockner 1 ausgebracht wird, stark und unregelmäßig innerhalb des
Bereichs von 0 bis 6,0 (t/h) fluktuiert, sie fortgesetzt auf etwa 3,2 (t/h) aufrecht
erhalten, und es kann gesehen werden, daß die Einstellung des Spalts T zwischen
dem unteren Ende des Zufuhrrohrs 14 und dem Herd 3a sehr effizient
bzw. wirksam beim Einstellen der Menge an Pellets P ist, die von dem Zufuhrrohr
14 zugeführt ist.
In dem oben beschriebenen Beispiel hat das Zufuhrrohr 14
des zylindrischen Glieds 13 eine kreisförmige Querschnittskonfiguration
und ist vertikal angeordnet. Jedoch ist es nicht absolut notwendig für die Querschnittskonfiguration
des Zufuhrrohrs 14, daß sie kreisförmig ist. Sie kann auch elliptisch oder
rechteckig bzw. rechtwinkelig sein. Weiters ist es nicht absolut notwendig, es vertikal
anzuordnen; es kann auch in einem geneigten Zustand angeordnet sein. Somit sollte
die oben beschriebene Ausbildung nicht als restriktiv bzw. beschränkend
gesehen konstruiert werden. Weiters muß das untere Ende des Zufuhrrohrs
14 nicht parallel in bezug auf den Herd 3a sein, wie dies in
1 und 2 gezeigt
ist; es kann in bezug auf den Herd geneigt sein oder in einer stufenartigen Konfiguration
ausgebildet sein.
Weiters ist es, obwohl in dem oben beschriebenen Beispiel nur ein
Satz des zylindrischen Glieds 13 vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt
ist, möglich, eine Mehrzahl von Sätzen von zylindrischen Gliedern in dem Fall eines
großen Ofens mit bewegbarem Herd vorzusehen, d.h. eines Ofens mit bewegbarem Herd,
dessen Herd eine große Breite aufweist.
Eine Nivelliereinrichtung für das körnige Rohmaterial für reduziertes
Eisen zum Realisieren bzw. Durchführen eines Verfahrens zum Nivellieren eines körnigen
Rohmaterials für reduziertes Eisen gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung
wird nun unter Bezugnahme auf 4, welche eine schematische
Seitenansicht ist, die einen Hauptabschnitt eines Ofens mit bewegbarem Herd zeigt,
5, welche eine Schnittansicht entlang der Linie A-A
von 4 ist, 6, welche eine
Schnittansicht entlang der Linie B-B von 4 ist,
7A, welche ein Diagramm ist, das ein Kühlsystem für
ein Nivellierglied einer Nivelliereinrichtung gemäß einer Ausbildung der vorliegenden
Erfindung illustriert, wobei die Spiralschaufel weggelassen ist; und 7B
beschrieben, welche ein Diagramm ist, die ein Kühlsystem für ein Nivellierglied
einer Nivelliereinrichtung gemäß einer anderen Ausbildung der vorliegenden Erfindung
illustriert, wobei die Spiralschaufel weggelassen ist.
In 4 bezeichnet Bezugszeichen
2 einen Bandförderer zum Fördern eines körnigen Rohmaterials für reduziertes
Eisen (nachfolgend als Pellets bezeichnet) P, dessen Hauptkomponenten ein kohlenstoffhaltiges
Material als Reduktionsmittel und ein Eisenoxid sind, das durch einen Trockner (nicht
gezeigt) getrocknet ist. Die Pellets P, die durch den Bandförderer 2 gefördert
sind, werden auf den Herd 3a des Ofens 3 mit bewegbarem Herd durch
eine Zufuhrvorrichtung 10 zugeführt, die unten beschrieben ist. Es gibt
keine spezielle Beschränkung betreffend die Art bzw. den Typ des Herds
3a, welcher eine rotierende Art, welche rotiert, oder eine lineare Art
sein kann, die sich linear bewegt. In einigen Fällen werden die Pellets P nicht
durch den Trockner nach der Granulation getrocknet, sondern direkt auf den Herd
des Ofens mit bewegbarem Herd zur Reduktion zugeführt.
Die Zufuhrvorrichtung 10 umfaßt einen Materialaufnahmetrichter
11, der ein Schiebertor 11a an dem Austragsauslaß aufweist und
adaptiert ist, um Pellets P zu empfangen, die von dem Bandförderer 2 zugeführt
sind, Materialzufuhrmittel 13, bestehend aus einem Zufuhrrohr (nicht gezeigt),
das mit dem unteren Abschnitt des Trichters 11 durch die Zwischenschaltung
eines Faltenbalg-artigen oberen zusammenziehbaren Zylinders 12 verbunden
ist und adaptiert ist, um die Pellets P, die durch den Trichter 11 aufgenommen
sind, auf den Herd 3a zuzuführen, und eine Wasserkühlummantelung, die auf
das Zufuhrrohr gepaßt ist, und elektrische Zylinder 16, die adaptiert sind,
um die Materialzufuhrmittel 13 vertikal zu bewegen, um frei den Spalt T
zwischen dem unteren Ende der Materialzufuhrmittel 13 und dem Herd
3a einzustellen.
Das Schiebertor 11a ist lediglich adaptiert, um die Pellets
P in dem Materialaufnahmetrichter 11 auszutragen und den Austrag zu stoppen,
und wird in einem offenen Zustand während eines normalen Betriebs verwendet. Der
Grund zum Versehen der Materialzufuhrmittel 13 mit einer Wasserkühlummantelung
ist jener, daß, wenn das Zufuhrrohr eine hohe Temperatur aufgrund der Strahlungswärme
von dem Herd 3a erreicht, der öligen Komponente, die in den Pellets P enthalten
ist, erlaubt ist, an der inneren Umfangsoberfläche des Zufuhrrohrs anzuhaften und
anzuwachsen, um dadurch den Austrag der Pellets P zu behindern; indem das Zufuhrrohr
gekühlt wird, wird das Anhaften der öligen Komponente verhindert.
Ein faltenbalgartiger unterer zusammenziehbarer Zylinder
17 ist auf die Materialzufuhrmittel 13 an der Position angepaßt,
wo sie durch den Ofen 3 mit bewegbaren Herd hindurchtreten, und das obere
Ende des unteren zusammenziehbaren Zylinders 17 ist hermetisch bzw. dicht
an einem Flansch festgelegt, der in dem Außenumfang der Materialzufuhrmittel
13 vorgesehen ist, und das untere Ende davon ist hermetisch an dem Ofen
3 mit bewegbarem Herd festgelegt, wodurch Außenluft am Eintreten in den
Ofen 3 gehindert ist.
Die elektrischen Zylinder 16 sind über dem Ofen
3 mit bewegbarem Herd angeordnet und sind adaptiert, um eine Anhebe/Absenkklammer
13a nach oben zu drücken, die von dem zentralen Abschnitt des Außenumfangs
der Materialzufuhrmittel 13 in bezug auf die vertikale Richtung davon vorragt.
D.h., wenn die zusammenziehbaren Stangen 16a der elektrischen Zylinder
16 ausgefahren bzw. expandiert werden, werden die Materialzufuhrmittel
13 nach oben durch die Anhebe/Absenkklammer 13a an einer Position
unter dem Materialaufnahmetrichter 11 gedrückt, da der obere zusammenziehbare
Zylinder 12 und der untere zusammenziehbare Zylinder 17 ausfahren
und kontrahieren können, und wenn die zusammenziehbaren Stangen 16a zusammengezogen
werden, werden die Materialzufuhrmittel abgesenkt. Während in dem Fall der Zufuhrvorrichtung
10 dieser Ausbildung die Zylinder 16 wie oben beschrieben verwendet
werden, ist es auch möglich, andere Mittel zu verwenden, wie hydraulische Zylinder,
eine mechanische Spindel bzw. Winde oder einen Nockenmechanismus, wobei ein maximaler
Anhebe/Absenkbereich von etwa 100 mm für die Materialzufuhrmittel 13 ausreichend
ist.
Wie dies in 5 gezeigt ist, ist an der
stromabwärtigen Seite in bezug auf die Bewegungsrichtung des Herds 3a,
beabstandet von den Materialzufuhrmitteln 13 um einen vorbestimmten Abstand,
eine Nivelliereinrichtung 20 vorgesehen, die wie unten beschrieben konstruiert
und adaptiert ist, um über die gesamte obere Oberfläche des Herds 3a eine
rippenartige Pelletmasse Po zu verteilen, die eine trapezförmige Schnittkonfiguration
aufweist, die auf beiden Seiten in bezug auf die Breitenrichtung sachte bzw. sanfte
Abschrägungen basierend auf dem Schüttwinkel der Pellets P aufweist, und sie in
einer einzelnen oder doppelten Pelletschicht zu nivellieren.
Die Nivelliereinrichtung 20 umfaßt ein Nivellierglied
21, das unten beschrieben ist, und eine rotierende bzw. Drehvorrichtung
(nicht gezeigt), um diese zu drehen. Wie dies in 6
gezeigt ist, wird das Nivellierglied 21 durch die drehende Vorrichtung
gedreht; sie umfaßt eine Drehwelle 22, die über dem Herd 3a so
angeordnet ist, um sich über den Herd 3a zu erstrecken, und eine Wende-
bzw. Drehschaufel 23, welche sich in eine linksdrehende Schaufel
23L und eine rechtsdrehende Schaufel 23R an der stromabwärtigen
Seite des Materialaustragsauslasses 13b der Materialzufuhrmittel
13 und nahe einer Position verzweigt, die dem Zentrum der Materialzufuhrmittel
13 oder des Materialaustragsauslasses 13b in bezug auf die Breitenrichtung
des Herds 3a entspricht. Die Position entsprechend dem Zentrum ist eine
Position, die mit dem Zentrum der Materialzufuhrmittel 13 oder dem Materialaustragsauslaß
13b in bezug auf die Breitenrichtung des Herds 3a zusammenfällt.
Wie dies in 6 gezeigt ist, sind die Endabschnitte
der Drehwelle 22 des Nivellierglieds 21 durch die vorderen Enden
von Stangen von Wellenanhebe/absenkzylindern 30 abgestützt, welche Wellenanhebe/absenkvorrichtungen
sind, die an stationären Basen durch die Zwischenschaltung von Lagern
22a angeordnet sind. D.h., das Nivellierglied 21 wird durch das
Ausfahren und Zusammenziehen der Stangen der Wellenanhebe/absenkzylinder
30 angehoben und abgesenkt, wodurch der Abstand zwischen dem Herd
3a und der linksdrehenden Schaufel 23L und der rechtsdrehenden
Schaufel 23R eingestellt werden kann. Es ist auch möglich, beispielsweise
hydraulische Zylinder, mechanische Winden oder Nockenmechanismen als die Wellenanhebe/absenkvorrichtungen
zu verwenden.
Wenn die Menge an Pellets P, die zugeführt werden, durch Vergrößern
des Spalts T zwischen dem unteren Ende der Materialzufuhrmittel 13 und
dem Herd 3a erhöht wird oder wenn der mittlere Durchmesser der Pellets
P erhöht wird, wird das Nivellierglied 21, welches im Zusammenwirken bzw.
in Verriegelung mit den Materialzufuhrmitteln 13 betätigt wird, so angehoben,
daß der Abstand zwischen dem Herd 3a und der Spiralschaufel 23
ansteigen kann, während, wenn die Menge an Pellets P, die zugeführt werden, durch
Reduzieren des Spalts T reduziert wird, oder wenn der mittlere Durchmesser der Pellets
P reduziert wird, es so abgesenkt wird, daß der Abstand zwischen dem Herd
3a und der Spiralschaufel 23 reduziert werden kann.
Aufgrund dieser Anordnung wird das Nivellierglied 21 zuverlässig
in Übereinstimmung mit jeglicher Änderung, wie einem Anstieg der Zufuhrmenge an
Pellets P oder einem Anstieg im mittleren Durchmesser der Pellets P erhöht, und
es wird keine übermäßige Last auf die Pellets P ausgeübt, so daß es möglich ist,
zuverlässig die Pellets P auf dem Herd 3a zu verteilen und zu nivellieren,
während ein Brechen oder Pulverisieren der Pellets P verhindert wird. Demgegenüber
wird das Nivellierglied 21 zuverlässig in Übereinstimmung mit jeglicher
Variation bzw. Änderung, wie einer Reduktion in der Zufuhrmenge der Pellets P oder
einer Reduktion in dem mittleren Durchmesser der Pellets P abgesenkt, und die Spiralschaufel
23 wird nicht von den Pellets P getrennt, so daß es möglich ist, zuverlässig
die Pellets P auf dem Herd 3a zu verteilen und zu nivellieren.
Weiters ist das Nivellierglied 21 mit einem Kühlmittel
24, das unten beschrieben ist, zum Kühlen der rotierenden Welle
22 versehen, um einen nachteiligen Effekt auf die Rotation aufgrund der
thermischen Ausdehnung bzw. Expansion als ein Ergebnis eines Anstiegs der Temperatur
zu verhindern. Wie dies in 7A gezeigt ist, umfassen
die Kühlmittel 24 ein Kühlwasserzufuhrrohr 24a, das in die Drehwelle
22 des Nivellierglieds 21 mit einem bestimmten Spiel eingepaßt
ist und von einem Ende der Drehwelle 22 vorragt, ein Kühlwasserführungsrohr
24b, um Kühlwasser zu führen, das von dem Kühlwasserzufuhrrohr
24a zu dem anderen Ende der Drehwelle 22 zugeführt ist, einen
Kühlwasserströmungspfad 24c, der zwischen der Außenoberfläche des Kühlwasserführungsrohrs
24b und der Innenoberfläche der Drehwelle 22 definiert ist und
adaptiert ist, um das Kühlwasser, das aus dem Kühlwasserführungsrohr 24b
fließt, zu veranlassen, zurück zu der Seite des Kühlwasserzufuhrrohrs
24a zu fließen bzw. zu strömen und ein Kühlwasseraustragsrohr
24b, das an das Kühlwasserzufuhrrohr 24a angelenkt und adaptiert
ist, um das Kühlwasser, dessen Temperatur als ein Ergebnis eines Kühlens der Drehwelle
22 angestiegen ist, durch den Kühlwasserströmungspfad 24c zu dem
Äußeren des Systems bzw. aus diesem auszutragen. Selbstverständlich ist das Kühlwasserführungsrohr
24b durch Support- bzw. Unterstützungsrippen 24e unterstützt,
welche von dem Außenumfang des Kühlwasserführungsrohrs 24b vorragen, und
deren Enden in Kontakt mit der Drehwelle 22 sind.
Weiters ist es, wie dies in 7B gezeigt
ist, auch möglich, an dem Außenumfang des Kühlwasserführungsrohrs 24b eine
spiralartige Kühlwasserführungsschaufel 24f vorzusehen, deren Endkante
bzw. -rand an die Innenoberfläche der Drehwelle 22 gepaßt bzw. festgelegt
ist. In dieser Konstruktion ist es möglich, die Querschnittsfläche des Strömungs-
bzw. Flußpfads für das Kühlwasser zu reduzieren, um dadurch die Kühleffizienz zu
verbessern. Somit stellt diese Konstruktion einen besseren Effekt eines Reduzierens
der Menge an Kühlwasser, die zugeführt wird, verglichen mit dem Fall der Kühlmittel
24 zur Verfügung, die in 7A gezeigt sind.
Während in den Beispielen, die in 7A und
7B gezeigt sind, die Kühlmittel
24 eine doppelte bzw. Doppel-Rohrkonstruktion aufweisen, ist es auch möglich,
eine Wasserkühlspule im Inneren der Drehwelle vorzusehen oder eine Kühlrippe bzw.
ein Leitblech vorzusehen oder weiters eine Dreifachrohrkonstruktion anzunehmen bzw.
zu verwenden. Somit sind die Kühlmittel nicht auf die Doppelrohrkonstruktion beschränkt.
Weiters ist das Kühlmittel nicht auf Kühlwasser beschränkt. Es ist auch möglich,
Dampf, Gas usw. zu verwenden. In 7A und 7B
zeigen die Pfeile die Richtung an, in welcher das Kühlwasser fließt.
Das Verfahren eines Nivellierens eines körnigen Rohmaterials für reduziertes
Eisen unter Verwendung der Nivelliereinrichtung, die wie oben konstruiert ist, wird
nun beschrieben. Die Pellets P, die durch den Bandförderer 1 gefördert
sind und in den Materialaufnahmetrichter 11 zugeführt werden, werden auf
den Herd 3a des Ofens mit bewegbarem Herd von der Materialaustragsöffnung
13b der Materialzufuhrmittel 13 zugeführt. Die steg- bzw. rippenartige
Pelletmasse Po mit einer trapezförmigen Querschnittskonfiguration, deren Dicke maximal
an der zentralen Position der Materialzufuhrmittel 13 ist, wird zur stromabwärtigen
Seite durch die Bewegung des Herds 3a bewegt, während ihre trapezförmige
Konfiguration beibehalten wird. Wenn sie die Position erreicht, wo das Nivellierglied
21 angeordnet ist, wird der Bereich maximaler Dicke der rippenartigen Pelletmasse
Po in zwei durch die linksdrehende und rechtsdrehende Schaufel 23L und
23R unterteilt, die sich an einer Position entsprechend dem Zentrum der
Materialzufuhrmittel 13 oder dem Materialaustragsauslaß 13b verzweigen,
und von der Position nahe dem Zentrum zu beiden Enden in bezug auf die Breitenrichtung
des Herds 3a bewegt, um verteilt zu werden, wobei sie in eine einzelne
oder doppelte Schicht durch Beibehalten des Nivellierglieds 21 auf einer
geeigneten Höhe ausgebildet werden.
In diesem Nivellierverfahren für die Pellets P wird, wenn die Zufuhrmenge
der Pellets P erhöht wird oder der mittlere Durchmesser der Pellets P erhöht wird,
das Nivellierglied 21 so angehoben, daß der Abstand zwischen dem Herd
3a und der Spiralschaufel 23 erhöht werden kann, während, wenn
die Zufuhrmenge der Pellets P reduziert wird oder wenn der mittlere Durchmesser
der Pellets P reduziert ist bzw. wird, es so abgesenkt wird, daß der Abstand zwischen
dem Herd 3a und der Spiralschaufel 23 reduziert werden kann. Weiters
wird entsprechend der Anstiegs/Abnahmegeschwindigkeit der Zufuhrmenge der Pellets
P und der Änderungsgeschwindigkeit des mittleren Durchmessers, die Expansions/Kontraktionsgeschwindigkeit,
mit welcher der Abstand zwischen dem Herd 3a und der Spiralschaufel
23 angehoben oder reduziert wird, eingestellt, wobei das Nivellierglied
21 in Übereinstimmung mit einer kleinen Änderung in der Zufuhrmenge der
Pellets P angehoben oder abgesenkt wird.
Somit werden unabhängig von der Fluktuation in der Zufuhrmenge der
Pellets P und dem mittleren Durchmesser davon die Pellets P nicht zwischen dem Nivellierglied
21 und dem Herd 3a gefangen, so daß keine übermäßige Brechkraft
auf die Pellets P aufgebracht bzw. ausgeübt wird. Weiters wird die Spiralschaufel
23 von den Pellets P getrennt, so daß es möglich ist, zuverlässig die Pellets
P über die gesamte Oberfläche des Herds 3a zu verteilen und zu nivellieren,
während ein Zerbrechen oder ein Pulverisieren der Pellets P verhindert wird.
Somit sind in der Nivelliervorrichtung dieser Ausbildung die Pellets
P weniger einem Brechen oder Pulverisieren unterworfen. Zusätzlich werden die Pellets
zuverlässig auf der gesamten Oberfläche des Herds 3a verteilt und nivelliert
bzw. eingeebnet. Somit werden die Pellets P in einem ausreichenden Ausmaß reduziert,
so daß die Qualität des körnigen reduzierten Eisens verbessert ist bzw. wird, und
da die Menge des Materials, das in das Rauchgas als der Sekundärstaub gestreut wird,
klein ist, wird keine Reduktion in der Ausbeute involviert sein. Weiters ist es,
wie oben ausgeführt, um den Sekundärstaub effizient zu verwenden, wünschenswert,
daß die Metallmenge, wie Zink oder Blei, das von den Pellets P durch das Erhitzen
und die Reduktion der Pellets P in dem Ofen mit bewegbaren Herd verdampft wird,
groß ist. Da das Pulver der Pellets P nicht mit dem Sekundärstaub
vermischt wird, besteht in vorteilhafter Weise keine Gefahr, daß sich der Wert des
Sekundärstaubs verschlechtert.
Während in dem oben beschriebenen Beispiel ein Satz der Materialzufuhrmittel
13 angeordnet ist, ist es möglich, die Anzahl von Sätzen von Materialzufuhrmitteln
13 entsprechend der Kapazität des Ofens 3 mit bewegbarem Herd,
d.h. der Breite des Herds 3a anzuheben. In diesem Fall wird entsprechend
der Anzahl von Sätzen von Materialzufuhrmitteln 13 die Anzahl von Sätzen
von linksdrehenden und rechtsdrehenden Schaufeln bzw. Flügeln des Nivellierglieds
21 erhöht, oder die Anzahl der Nivellierglieder 21, die in der
Breitenrichtung des Herds 3a angeordnet sind, wird erhöht. Wenn die Menge
an körnigem Rohmaterial für reduziertes Eisen, das auf den Herd 3a zugeführt
ist bzw. wird, groß ist, ist es möglich, eine Mehrzahl von Nivelliergliedern
21 in der Bewegungsrichtung des Herds 3a anzuordnen. In diesem
Fall ist, je weiter er von den Materialzufuhrmitteln 13 entfernt ist, umso
kleiner der Abstand zwischen dem Herd 3a und der Spiralschaufel
23.
Weiters können, während in dem oben beschriebenen Beispiel die Materialzufuhrmittel
13 ein Zufuhrrohr und eine Wasserkühlummantelung, die auf das Zufuhrrohr
gepaßt ist, umfassen und vertikal angeordnet sind, die Materialzufuhrmittel
13 auch eine Schurre oder ein Förderer sein, oder sie können in einem geneigten
Zustand angeordnet sein. Weiters kann die Querschnittskonfiguration des Zufuhrrohrs
kreisförmig, elliptisch, rechteckig oder in einer davon unterschiedlichen Form sein.
Weiters sollte, während das untere Ende des Materialaustragsauslasses
13b ausgebildet ist, um parallel zu dem Herd 3a zu sein, dies
nicht als beschränkend konstruiert bzw. betrachtet werden. Es kann geneigt in bezug
auf den Herd 3a sein, oder in einer stufenartigen Konfiguration ausgebildet
sein.
Das kohlenstoffhaltige Material als Reduktionsmittel, welches eine
Hauptkomponente des körnigen Rohmaterials für reduziertes Eisen ist, kann beispielsweise
Kohle, Koks, Teer oder Ölkoks sein. Das Eisenoxid kann beispielsweise Eisenerz,
Eisenoxidkonzentrat, Eisenoxid als Nebenprodukt, Hochofenstaub oder Abfall einer
Stahlmühle oder dgl. sein.
Es gibt keine besondere Beschränkung betreffend das körnige Rohmaterial
für reduziertes Eisen. Es kann beispielsweise von einer pelletartigen oder brikettartigen
Konfiguration sein.
Anspruch[de]
Verfahren zum Zuführen eines körnigen Rohmaterials bzw. Rohstoffs für
reduziertes Eisen, umfassend die Schritte eines Einbringens eines körnigen Rohmaterials
(P) für reduziertes Eisen in einen Materialaufnahmetrichter (11), eines
Zuführens des Materials von dem Materialaufnahmetrichter (11) durch Materialzufuhrmittel
(10) auf einen Herd (3a) eines Ofens (3) mit bewegbarem
Herd, und eines vertikalen Bewegens der Materialzufuhrmittel (10), um den
Spalt (T) zwischen einem unteren Ende der Materialzufuhrmittel (10) und
dem Herd (3a) so einzustellen, um dadurch die Zufuhrmenge des Materials
einzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialzufuhrmittel (10)
gekühlt werden.
Vorrichtung zum Zuführen eines körnigen Rohmaterials bzw. Rohstoffs
für reduziertes Eisen, umfassend einen Materialaufnahmetrichter (11) zum
Aufnehmen eines körnigen Rohmaterials (P) für reduziertes Eisen, Materialzufuhrmittel
(10) zum Zuführen des körnigen Rohmaterials für reduziertes Eisen, das
durch den Materialaufnahmetrichter (11) erhalten ist, auf einen Herd (3a)
eines Ofens (3) mit bewegbarem Herd und Spalteinstellmittel (16)
zum vertikalen Bewegen des Materialzufuhrmittels (10), um dadurch einen
Spalt (T) zwischen einem unteren Ende der Materialzufuhrmittel (10) und
dem Herd (3a) einzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin Kühlmittel
(15), die in den Materialzufuhrmitteln (10) zur Verfügung gestellt
sind, zum Kühlen der Materialzufuhrmittel (10) umfaßt.
Vorrichtung zum Zuführen eines körnigen Rohmaterials für reduziertes
Eisen nach Anspruch 2, wobei die Materialzufuhrmittel (10) aus einem zylindrischen
Glied (13) gebildet sind.
Vorrichtung zum Zuführen eines körnigen Rohmaterials für reduziertes
Eisen nach Anspruch 2 oder 3, weiterhin umfassend:
Ausgleichs- bzw. Nivelliermittel (20) für das körnige Rohmaterial (P) für
reduziertes Eisen, die an der stromabwärtigen Seite in bezug auf die Bewegungsrichtung
des Herds (3a) des Materialaustragsauslasses zum Austragen bzw. Ausbringen
des körnigen Rohmaterials für reduziertes Eisen von den Materialzufuhrmittel (10)
angeordnet und adaptiert sind, um das körnige Rohmaterial für reduziertes Eisen
zu verteilen und zu nivellieren, das auf den Herd (3a) über die obere Oberfläche
des Herds zugeführt ist, wobei die Nivelliermittel (20) umfassen: eine Rotationswelle (22), die im Inneren des Ofens mit
bewegbarem Herd gedreht ist;
ein Nivellierglied (21), das in dem Außenumfang der Rotationswelle (22)
vorgesehen ist und aus einem Spiralflügel bzw. einer Spiralschaufel (23)
besteht, der (die) adaptiert ist, um das körnige Rohmaterial für reduziertes Eisen
auf dem Herd in der Breitenrichtung des Herds zu bewegen; und eine Rotationsvorrichtung
zum Drehen der Rotationswelle (22).
Vorrichtung zum Zuführen eines körnigen Rohmaterials für reduziertes
Eisen nach Anspruch 4, wobei die Rotationswelle (22) durch eine Wellenanhebe/absenkvorrichtung
(30) so abgestützt ist, um vertikal bewegbar zu sein.
Vorrichtung zum Zuführen eines körnigen Rohmaterials für reduziertes
Eisen nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Spiralschaufel (23) aus einer linksdrehenden
Schaufel (23L) und einer rechtsdrehenden Schaufel (23R) zusammengesetzt
ist.
Vorrichtung zum Zuführen eines körnigen Rohmaterials für reduziertes
Eisen nach Anspruch 6, wobei die Spiralschaufel (23) in die linksdrehende
Schaufel (23L) und die rechtsdrehende Schaufel (23R) nahe einer
Position entsprechend dem Zentrum der Materialzufuhrmittel oder dem Materialaustragsauslaß
verzweigt ist.
Vorrichtung zum Zuführen eines körnigen Rohmaterials für reduziertes
Eisen nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei das Nivellierglied (21) mit
einem Kühlmittel (24) zum Kühlen der Drehwelle (22) versehen ist.
Verfahren zum Zuführen eines körnigen Rohmaterials bzw. Rohstoffs für
reduziertes Eisen nach Anspruch 1, umfassend den Schritt eines Drehens eines Spiralflügels
bzw. einer Spiralschaufel (23) auf der stromabwärtigen Seite in bezug auf
die Bewegungsrichtung des Herds (3a) einer Materialaustragsöffnung der
Materialzufuhrmittel (10) zum Austragen des körnigen Rohmaterials (P) für
reduziertes Eisen, um dadurch das körnige Rohmaterial für reduziertes Eisen auf
dem Herd (3a) in der Breitenrichtung des Herds (3a) zu bewegen.
Verfahren zum Zuführen eines körnigen Rohmaterials für reduziertes
Eisen nach Anspruch 9, wobei, wenn die Menge des körnigen Rohmaterials (P) für reduziertes
Eisen, das von den Materialzufuhrmitteln (10) zugeführt wird, erhöht wird
oder wenn der mittlere Durchmesser des körnigen Rohmaterials für reduziertes Eisen
erhöht wird, der Abstand (T) zwischen dem Herd (3a) und der Spiralschaufel
(23) erhöht wird, während, wenn die Zufuhrmenge reduziert wird oder wenn
der mittlere Durchmesser des körnigen Rohmaterials für reduziertes Eisen reduziert
wird, der Abstand zwischen dem Herd (3a) und der Spiralschaufel (23)
reduziert wird.
Verfahren zum Zuführen eines körnigen Rohmaterials für reduziertes
Eisen nach Anspruch 9 oder 10, wobei das körnige Rohmaterial (P) für reduziertes
Eisen, das von den Materialzufuhrmitteln (10) zugeführt wird, zu beiden
Enden von einer Position nahe der Mitte des Herds (3a) in bezug auf die
Breitenrichtung davon durch die Spiralschaufel (23) so bewegt wird, um
verteilt zu werden.
Verfahren zum Zuführen eines körnigen Rohmaterials für reduziertes
Eisen nach Anspruch 11, wobei das körnige Rohmaterial (P) für reduziertes Eisen,
das von den Materialzufuhrmitteln (10) zugeführt wird, zur Verteilung zu
beiden Enden in bezug auf die Breitenrichtung des Herds (3a) bewegt wird,
wobei ein Abschnitt nahe einer Position entsprechend der Mitte der Materialzufuhrmittel
(10) oder der Materialaustragsöffnung als eine Bewegungsverbindung verwendet
wird.
Verfahren zum Zuführen eines körnigen Rohmaterials für reduziertes
Eisen nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei eine Rotationswelle (22)
gekühlt wird, in deren Umfang die Spiralschaufel (23) zur Verfügung gestellt
wird.
Verfahren zum Zuführen eines körnigen Rohmaterials für reduziertes
Eisen nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die Rotationswelle (22)
der Spiralschaufel (23) vertikal mit der Vertikalbewegung der Materialzufuhrmittel
(10) bewegt wird.