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Dokumentenidentifikation DE60016119T2 03.11.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0001081236
Titel Verfahren und Vorrichtung für die Zuführung von körnigem Rohstoff zum Herstellen von reduziertem Eisen
Anmelder Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.), Kobe, Hyogo, JP
Erfinder Harada, Takao, Osaka-shi, Osaka 541-0051, JP
Vertreter Müller-Boré & Partner, Patentanwälte, European Patent Attorneys, 81671 München
DE-Aktenzeichen 60016119
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 29.08.2000
EP-Aktenzeichen 001181569
EP-Offenlegungsdatum 07.03.2001
EP date of grant 24.11.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.11.2005
IPC-Hauptklasse C21B 13/10
IPC-Nebenklasse F27B 9/16   F27D 3/00   F27D 3/08   

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung

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]
  1. 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.
  2. 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.
  3. Vorrichtung zum Zuführen eines körnigen Rohmaterials für reduziertes Eisen nach Anspruch 2, wobei die Materialzufuhrmittel (10) aus einem zylindrischen Glied (13) gebildet sind.
  4. 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).
  5. 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.
  6. 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.
  7. 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.
  8. 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.
  9. 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.
  10. 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.
  11. 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.
  12. 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.
  13. 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.
  14. 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.
Es folgen 7 Blatt Zeichnungen






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