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DE2934130A1 - METHOD AND DEVICE FOR FEEDING DUSTY MATERIALS - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR FEEDING DUSTY MATERIALS

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Publication number
DE2934130A1
DE2934130A1 DE19792934130 DE2934130A DE2934130A1 DE 2934130 A1 DE2934130 A1 DE 2934130A1 DE 19792934130 DE19792934130 DE 19792934130 DE 2934130 A DE2934130 A DE 2934130A DE 2934130 A1 DE2934130 A1 DE 2934130A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
section
shaft
carrier gas
dosing
dust
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19792934130
Other languages
German (de)
Inventor
Heinz Bachstein
Wolf Dipl Ing Beck
Dieter Dr Ing Eidner
Gerhard Dipl Ing Engel
Guenter Froemer
Peter Dr Ing Goehler
Rolf Dr Ing Guether
Horst Dipl Ing Kretschmer
Wilhelm Dipl Ing Mottitschka
Klaus Dr Ing Scheidig
Manfred Dr Ing Schingnitz
Guenter Dipl Ing Tietze
Manfred Dipl Ing Vogel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAXHUETTE UNTERWELLENBORN
Original Assignee
MAXHUETTE UNTERWELLENBORN
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MAXHUETTE UNTERWELLENBORN filed Critical MAXHUETTE UNTERWELLENBORN
Publication of DE2934130A1 publication Critical patent/DE2934130A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/18Charging particulate material using a fluid carrier
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B5/00Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/001Injecting additional fuel or reducing agents
    • C21B5/003Injection of pulverulent coal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Verfahren und Vorrichtung zur Zuführung staubförmiger Materialien in das Gestell von SchachtöfenMethod and device for feeding powdery materials in the frame of shaft furnaces

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zuführung ataubförmiger Materialien in das Gestell von Schachtöfen, insbesondere von Braunkohlenataub in das Gestell von Hochöfen zur Roheisenerzeugung·The invention relates to a method and a device for feeding dust-shaped materials into the frame of shaft furnaces, in particular of lignite dust in the frame of Blast furnaces for pig iron production

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristics of the known technical solutions

Staubförmige Materialien, insbesondere Kohlenstaub, werden in das Gestell von Schachtöfen über die Windformen eingeblasen, um hochwertige gasförmige, flüssige bzw· feste Brennstoffe zu ersetzen und/oder den spezifischen Verbrauch von metallurgischem Koks zu verringern·Dusty materials, especially coal dust, are used in the frame of shaft furnaces blown in via the tuyeres, to replace high-quality gaseous, liquid or solid fuels and / or the specific consumption of metallurgical To decrease coke

In der BRD-OS 1 433 317 wird eine Vorrichtung zum Einführen von flüssigen, gas- oder staubförmigen Brennstoffen in das Gestell von Schachtöfen beschrieben. Es wird lediglich die Zuführung des Zusatzbrennstoffes in die Windform offenbart, ohne daß die Erzeugung einer Trägergas-Staub-Suspension sowie ihr verschleißarmer Transport und ihre gleichmäßige Verteilung gelöst werden·In the FRG-OS 1 433 317 a device for introducing of liquid, gaseous or dusty fuels into the Frame of shaft furnaces described. It just gets the Feeding the additional fuel into the wind form disclosed without the generation of a carrier gas-dust suspension as well their low-wear transport and their even distribution can be solved

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Nach der BRD-OS 22 43 439 werden ein Verfahren und eine Vor- | richtung zur Förderung von Kohlenstaub in einem Hochofen beschrieben, um hauptsächlich metallurgischen Koks einzusparen· Das Verfahren und die Vorrichtung beinhalten, daß der Kohlenstaub über mehrere, alternierend betriebene Druckgefäße einer pneumatischen Förderleitung aufgegeben wird, mit der der Transport zum Hochofen bzw· den Windformen des Hochofens erfolgt·According to the Federal Republic of Germany OS 22 43 439, a method and a preliminary | description of the direction for conveying coal dust in a blast furnace in order to save mainly metallurgical coke The method and the device include that the coal dust over several, alternately operated pressure vessels one pneumatic conveying line with which the transport to the blast furnace or the tunnels of the blast furnace takes place

Die genannte Literaturstelle beschreibt ausführlich den technologischen Ablauf und die erforderlichen Steuervorgänge für die Einführung des Staubes in die pneumatische Förderleitung, ohne jedoch die technischen Aufgaben zu lösen, die sich aus den Forderungen nach Vermeidung von Unstetigkeiten im Kohlenstaubfluß zum Hochofen bei alternierenden Betrieb des Druckgefäßsystems, nach betriebssicheren, verschleißarmen Betrieb der pneumatischen Förderleitung bei möglichst geringer Fördergasmenge und nach gleichmäßiger Aufteilung auf die einzelnen Windformen des Hochofens ergeben«The cited reference describes in detail the technological Procedure and the necessary control processes for the introduction of the dust into the pneumatic conveying line, However, without solving the technical problems resulting from the demands to avoid discontinuities in the coal dust flow to the blast furnace with alternating operation of the pressure vessel system, for reliable, low-wear operation of the pneumatic conveying line with the lowest possible amount of conveying gas and even distribution among the individual Wind forms of the blast furnace result "

Schließlich wird in der BRD-OS 1 433 327 ein Verfahren zur Einführung von festem Material in eine Reaktionszone, beispielsweise eines Hochofens beschrieben, das zwar einige der Nachteile der vorher beschriebenen Lösung vermeidet, die Einleitung des Staubββ aus einem Dosier- und Verteilsystem in eine konventionelle pneumatische Förderleitung für den Transport des Staubes zum Hochofen aber beibehält und damit eine wesentliche Reduzierung des Fördergasbedarfes für den pneumatischen Transport des Staubes zum Hochofen und damit verbunden eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit dieses Transportes und eine Verminderung des Verschleißes nicht erreicht· Es ist kennzeichnend, daß in der OS 1 433 327 ausdrücklich die Anordnung eines Zyklonabscheiders am Ende der pneumatischen Förderleitung, unmittelbar über der Einführungsetelle In den Hochofen empfohlen wird, um die in den Hochofen tretende Trägergasmenge zu reduzieren· Diese Anordnung ist natürlich mitFinally, in the FRG-OS 1 433 327 a method for Introduction of solid material into a reaction zone, for example a blast furnace, although some of the Disadvantages of the solution described above avoids the introduction of the dust from a dosing and distribution system in a conventional pneumatic conveying line for the transport of the dust to the blast furnace but maintains and thus a Significant reduction of the conveying gas requirement for the pneumatic transport of the dust to the blast furnace and associated therewith an improvement in the economic efficiency of this transport and a reduction in wear and tear not achieved It is characteristic that in OS 1 433 327 expressly the arrangement of a cyclone separator at the end of the pneumatic Delivery line, directly above the entry point Blast furnace is recommended to reduce the amount of carrier gas entering the blast furnace · This arrangement is of course with

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erheblichen zusätzlichem Aufwand zur Druckregulierung in diesem Zyklon und zur Entstaubung des Abgases verbunden.considerable additional effort associated with regulating the pressure in this cyclone and dedusting the exhaust gas.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einbringen von staubförmigen Materialien in das Gestell von ί Schachtöfen, insbesondere von Hochöfen, mit einem kontinuierli- £| chen, mit hoher Gleichmäßigkeit, mit hoher Betriebssicherheit ■j und mit geringem Trägergasbedarf arbeitenden System zur Einspeisung, Dosierung und Zuführung des Staubes zum Schachtofen.The aim of the invention is a method and a device for introducing dust-like materials into the frame of ί Shaft furnaces, especially those of blast furnaces, with a continuous £ | a high level of uniformity, high operational reliability ■ j and a low carrier gas feed system, Dosing and feeding of the dust to the shaft furnace.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplain the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beim Einbringen staubförmiger Materialien in das Gestell von Schachtöfen, insbesondere von Hochöfen zur Roheisenerzeugung eine hohe Dosiergenauigkeit zu erreichen, die Verteilung des oder der staubförmigen Materialien auf die Windformen in bestimmten Grenzen regelbar zu gestalten, den Energiebedarf für Einspeisung und Transport der staubförmigen Materialien gering zu halten und mit einer relativ kleinen Menge an Trägermedien für die Suspendierung und Zuführung des staubförmigen Materials auszukommen, d. h. hohe Beladungsverhältnisse von Peststoff zu Trägergas (über 300 kg/m3 Trägergas im Betriebszustand) zu erreichen sowie den Verschleiß bei der Dosierung, Verteilung und Zuführung der staubförmigen Reaktionsmittel gering zu halten.The invention is based on the object of achieving a high level of metering accuracy when introducing powdery materials into the frame of shaft furnaces, in particular of blast furnaces for pig iron production, of making the distribution of the powdery material (s) on the tuyeres controllable within certain limits, the energy requirement for feed and To keep the transport of the powdery materials low and to get by with a relatively small amount of carrier media for the suspension and supply of the powdery material, i.e. to achieve high loading ratios of pesticide to carrier gas (over 300 kg / m 3 of carrier gas in the operating state) as well as the wear and tear during the To keep dosing, distribution and supply of the powdered reactants low.

Die bisher bekannten technischen Lösungen sehen vor, daß zur Dosierung, Zuführung und Verteilung staubföxmiger Brennstoffe für die Injektion in Hochöfen im wesentlichen die bekannten Verfahreneprinzipien der pneumatischen Fördertechnik angewandt werden.The previously known technical solutions provide that for the metering, supply and distribution of dusty fuels for injection in blast furnaces essentially the known process principles of pneumatic conveying technology are used will.

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Der staubförmige Brennstoff wird mittels mechanischer Zuteiler, wie regelbare Zellenradschleuse)! oder Schneckenspeiser oder unter dem Druck eines Gases stehenden Gefäßschleusen, einer pneumatischen Förderleitung zugeführt, in der er mit Hilfe eines Fördergasstromes zum Schachtofen transportiert wird. Obwohl, wie z. B. in der ERD-OS 1 433 327, auch Spitzenwerte bis zu 192 kg/m angegeben werden, wird mit einer solchen Technologie in der Regel eine Staubbeladung des Fordergases von 15-20 kg/nr nicht überschritten· Zur Förderung großer Staubmengen sind somit beachtliche Fördergasvolumina erforderlich, d. h. hohe Gasgeschwindigkeiten mit dem Nachteil einer starken Verschleißwirkung·The pulverized fuel is fed by means of mechanical distributors, like adjustable rotary valve)! or screw feeders or vascular locks under the pressure of a gas, fed to a pneumatic conveying line, in which it is transported to the shaft furnace with the aid of a conveying gas flow will. Although, such as B. in ERD-OS 1 433 327, also peak values up to 192 kg / m are specified, with such a technology there is usually a dust load in the delivery gas of 15-20 kg / nr not exceeded · For promotion large amounts of dust, considerable volumes of conveying gas are required, i. H. high gas velocities with the disadvantage a strong wear effect

Mit hohen Geschwindigkeiten der Staub/Trägergas-Suspension ergeben sich gleichzeitig Probleme der gleichmäßigen Verteilung des Staubes auf die einzelnen Blasformen und des Verschleißes der Verteilereinrichtung·At the same time, problems of uniform distribution arise at high speeds of the dust / carrier gas suspension the dust on the individual blow molds and the wear and tear on the distribution device

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe wie folgt gelöst:According to the invention, the task set is achieved as follows:

Das zur Einspeisung in das Schachtofengestell vorgesehene staubförmige Material wird aus einem Vorratsbunker in einen Druckbehälter, im folgenden als Dosierbehälter bezeichnet, gefördert· Im unterteil dieses Dosierbehälters wird durch Einblasen eines gasförmigen Mediums, im folgenden als Trägergas bezeichnet, die Staubschüttung soweit aufgelockert, daß das staubförmige Material gemeinsam mit dem eingeblasenen !Fragergas über eine in das Unterteil des Dosierbehälters hineinragende und dort beginnende Förderleitung unmittelbar dem Schachtofen zufließt, wo es beispielsweise über eine Lanze in den Heißwindstrom der Windform eines Hochofens injiziert wird· Die Geschwindigkeit des Trägergasstromes im Unterteil des Dosierbehälters wird erfindungsgemäß dabei so gewählt, daß sie dem 0,2 bis 10-fachen, vorzugsweise dem 1 bis 6-fa-The dust-like material intended for feeding into the shaft furnace frame is transferred from a storage bunker to a Pressure vessel, hereinafter referred to as the dosing tank, is conveyed · In the lower part of this dosing tank is through Blowing in a gaseous medium, hereinafter referred to as carrier gas, loosening the dust bulk, that the dusty material together with the blown-in interrogator gas via a protruding into the lower part of the dosing container and the conveying line beginning there flows directly to the shaft furnace, where it is, for example, via a lance is injected into the hot wind flow of the wind form of a blast furnace · The speed of the carrier gas flow in the lower part of the dosing container is selected according to the invention in such a way that that they are 0.2 to 10 times, preferably 1 to 6 times

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chen der Wirbelpunktgeachwindigkeit des staubförmigen Materials entspricht, die nr.t bekannten Methoden gemessen werden kanu·Chen the vortex point speed of the dusty material corresponds to the no known methods can be measured canoe

Erfindimgsgamäß beträgt das Verhältnis vom freien Querschnitt der Förderleitung zum freien Querschnitt des Unterteiles des Dosierbehälters etwa 1 : 50 bis 1 : 300.According to the invention, the ratio of the free cross section is the conveying line to the free cross-section of the lower part of the dosing container about 1:50 to 1: 300.

Die genannte Auflockerung des etaubfb'rmigen Brennstoffes im Unterteil des Dosierbehälters kann dabei soweit gehen, daß von einer partiellen (auf das Unterteil beschränkten) Wirbelschicht gesprochen werden kann· Ss ist charakteristisch für die Erfindung, daß die über dem Unterteil des Dosierbehälters lagernde Schüttung des staubförmigen Brennstoffes den Charakter einer ruhenden SchUttung hat, die entsprechend der Abförderung von staubförmigen Brennstoff zum Schachtofen langsam nach unten rutscht und die im Regelfall nur von der geringen Gasmenge durchströmt wird, die dem Peststoff volumen der aus dem Doeierbehälter abgeförderten Staubmenge entspricht·The aforementioned loosening of the dust-shaped fuel in the The lower part of the dosing container can go so far that from a partial (limited to the lower part) fluidized bed can be spoken Ss is characteristic of the invention, that the overlying the lower part of the dosing container Pouring the powdery fuel has the character of a has dormant bulk, which corresponds to the removal of dusty fuel slowly down to the shaft furnace slips and which is usually only traversed by the small amount of gas that the pesticide volume from the doeier container corresponds to the amount of dust removed

Mit der erfindungsgemäßen Verfahrensweise wird eine Beladung des Trägergasstromes mit staubförmigem Brennstoff von beispielsweise 600 kg Staub je m3 Trägergas im Betriebszustand bei einer Reindichte des Staubes von 1500 kg/nr erreicht·With the procedure according to the invention, a loading of the carrier gas stream with pulverulent fuel of, for example, 600 kg of dust per m 3 of carrier gas in the operating state with a true density of the dust of 1500 kg / nr is achieved.

Es wurde gefunden, daß sich durch Veränderung der dem Unterteil des Dosierbehälters zugefUhrten Srägergaemenge sehr genau der dem Schachtofen zufließende Staubstrom (in kg staubförmiger Brennstoff je Zeiteinheit) steuern läßt, wobei in weitem Bereich das Beladungsverhältnis von Staub zu Trägergas konstant bleibt· Es ist deshalb ein weiteres Merkmal des erfindungegemäßen Verfahrenes daß die Regelung der Brennstoffzufuhr zum Schachtofen durch entsprechende Veränderung des Trägergasstromes zum Unterteil des Dosierbehälters erfolgt· Ale Regelimpuls kann dazu beispielsweise eine direkte Messung des Staubstromes in der Zuleitung zum Schachtofen oder eine differenzielle Messung der FUllung des Dosierbehälters verwendet werden·It has been found that changing the Srägergaemenge supplied to the lower part of the metering container is very precise the dust flow flowing into the shaft furnace (in kg dusty Fuel per unit of time) can be controlled, whereby by far Range, the loading ratio of dust to carrier gas is constant remains · It is therefore a further feature of the invention Process that regulates the fuel supply to the shaft furnace by changing the carrier gas flow accordingly to the lower part of the dosing container takes place · A control pulse can, for example, be a direct measurement of the dust flow in the supply line to the shaft furnace or a differential measurement of the filling of the dosing tank can be used

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Bei der erfindungsgemäßen Verfahrensweise kann die zur Abförde- | rung des Staub-Trägergas-Stromes dienende, in das Unterteil I des Dosierbehälters ragende Förderleitung horizontal oder ver- | tikal von oben oder von unten in den aufgelockerten Teil der Schüttung hineingeführt werden· Die Stetigkeit der Förderung zum Schachtofen wird durch Richtungsänderung der Förderleitung nicht nachteilig beeinflußt, wenn ausreichend große Krümmungsradien gewählt werden· Damit sind beliebige geometrische Anordnungen von Dosierbehälter und Zuführung zum Schachtofen möglich·In the procedure according to the invention, the for Abförde- | tion of the dust-carrier gas flow serving, in the lower part I of the dosing container protruding conveying line horizontally or vertically be fed vertically from above or below into the loosened part of the bed · The continuity of the conveyance to the shaft furnace is not adversely affected by changing the direction of the conveying line if the radii of curvature are sufficiently large can be selected · This allows any geometric arrangement of the dosing tank and feed to the shaft furnace possible·

Es wurde gefunden, daß die Dosiergenauigkeit für den staubför- f| migen Brennstoff um so höher ist, je geringer der Stand der StaubschUttung im Dosierbehälter Schwankungen unterworfen ist· Ss hat sich deshalb als zweckmäßig erwiesen, den Staubzufluß zum Dosierbehälter über einfache verschleiß- und wartungsarme Einrichtungen, wie Zellenräder oder Schieber, grob zu regeln, wobei als Impulsgeber für eine solche Regelung jede bekannte Füllstandsmeßeinrichtung für staubförmiges Gut dienen kann·It has been found that the dosing accuracy for the dust feed f | The lower the level of the fuel, the higher it is The amount of dust in the dosing tank is subject to fluctuations to the dosing tank via simple, low-wear and low-maintenance devices, such as cell wheels or slides, Any known level measuring device for dusty material can serve as a pulse generator for such a regulation.

Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, das Unterteil des Dosierbehälters, in dem die partielle Wirbelschicht aufrecht erhalten wird, mit geringerem Durchmesser auszuführen, als das Oberteil des genannten Dosierbehälters·It has also proven to be advantageous to keep the lower part of the metering container in which the partial fluidized bed is upright is obtained to be designed with a smaller diameter than the upper part of the said dosing container

Es wurde gefunden, daß die Homogenität der Staub-Trägergas-Suspension in der Zuleitung zur Windform und die Genauigkeit der Regelung des Staubstromes günstig beeinflußt werden kann, wenn eine über dem gesamten Querschnitt weitgehend homogene Verteilung des eingeblasenen Trägergases im Unterteil des Dosierbehälters erreicht wird· Das Trägergas wird deshalb über Anströmboden aus porösem Material in die StaubschUttung eingeführt, welche erfindungsgemäß bei Normalbetrieb einen Druckverlust aufweisen, der mindestens dem Gewicht der Schüttung je Einheit der Querschnittsfläche entspricht· Als Werkstoff fürIt was found that the homogeneity of the dust-carrier gas suspension in the supply line to the wind form and the accuracy of the regulation of the dust flow can be influenced favorably, if a largely homogeneous distribution of the injected carrier gas over the entire cross section is achieved in the lower part of the dosing container · The carrier gas is therefore over Inflow plate made of porous material introduced into the dust bed, which, according to the invention, have a pressure loss in normal operation that is at least equal to the weight of the bed Unit of cross-sectional area corresponds to · As a material for

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diese Anströmboden kommen beispielsweise Sintermetallplatten, Pilzplatten oder ähnliches in Frage·these inflow plates come, for example, from sintered metal plates, Mushroom plates or the like in question

Zur gleichmäßigen Verteilung des staubförmigen Brennstoffes auf den Umfang des Schachtofengestells ist es zweckmäßig, mehrere gleichartige Dosier- und Zuführungssysteme gemäß dieser Erfindung zu installieren·In order to distribute the pulverized fuel evenly over the circumference of the shaft furnace frame, it is advisable to have several to install similar dosing and feeding systems according to this invention

Brfindungsgemäß kann jedoch ein Dosierbehälter auch mit mehreren Unterteilen oder mit einem in mehrere voneinander getrennte Abschnitte gegliederten Unterteil versehen sein.According to the invention, however, a metering container can also have several Subdivide or be provided with a lower part divided into several separate sections.

In jedem dieser Unterteile bzw· Abschnitte kann durch Einblasen eines separaten Trägergasstromes wie oben beschrieben, eine partielle Wirbelschicht erzeugt werden und der Staub Über jeweils eine in das betreffende Unterteil bzw, den betreffenden Abschnitt eintauchende Förderleitung einer bestimmten Stelle am Umfang des Schachtofengestells zugeführt werden·In each of these sub-parts or sections, by blowing in a separate stream of carrier gas, as described above, a partial fluidized bed are generated and the dust over each one in the relevant lower part or, the relevant Section of the immersing conveyor line to be fed to a specific point on the circumference of the shaft furnace frame

An der Einblasestelle im Schachtofen herrscht in der Regel ein gegenüber der Atmosphäre erhöhter Druck. Um diesen Druck und zusätzlich die durch den Widerstand der Förderleitung bedingte Druckdifferenz zu überwinden, baut sich im Dosierbehälter ein erhöhter Druck auf· Es ist daher in der Regel notwendig, auch den Vorratsbunker unter erhöhten Gasdruck zu stellen oder in bekannter Weise eine oder mehrere parallele, alternierend betriebene Druckschleusenbehälter zwischen Vorratsbunker und Dosierbehälter anzuordnen«The pressure at the injection point in the shaft furnace is usually higher than that of the atmosphere. To this pressure and In addition, overcoming the pressure difference caused by the resistance of the delivery line is built into the dosing tank increased pressure to · It is therefore usually necessary to also place the storage bunker under increased gas pressure or in known way one or more parallel, alternately operated pressure lock tanks between the storage bunker and the dosing tank to order «

Für die Bespannung des Vorratsbunkers oder Druckschleusenbehälters und als Trägergas können beliebige inerte Gase wieFor covering the storage bunker or pressure lock container and any inert gases such as

\ Stickstoff, CO2 oder Rauchgase eingesetzt werden* Auch ist es \ Nitrogen, CO 2 or flue gases are used * It is too

möglich, Gase aus dem Produktionsprozeß, wie Gichtgase, einzusetzen· possible to use gases from the production process, such as furnace gases

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Bei der Verwendung von Staub aus reaktionsträgen Brennstoffen wie Koksstaub, sowie unter Beachtung der Explosionsgefahr in begrenzten Druckbereichen sowie bei Temperaturen unter 60 0C auch bei Einsatz von reaktionsfreudigen staubfb'rmigen Brennstoffen wie Braunkohlenstaub kann gleichfalls mit Luft als Bespannungs- und Trägergas gearbeitet werden·When using dust from inert fuels such as coke dust, and in compliance with the risk of explosion in limited pressure ranges and at temperatures below 60 0 C even when using reactive staubfb'rmigen fuels such as lignite dust can also work with air as Bespannungs- and carrier gas ·

Bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung ist, wie dargelegt, die Zuführung von staubförmiger Braunkohle in das Gestell von Schachtofen· Der Braunkohlenstaub hat dabei eine Körnung, die im wesentlichen 0,5 mm beträgt und ist auf einen Wassergehalt in der Regel zwischen 8 % und 12 % getrocknet· In diesem «alle beträgt die auf den freien Querschnitt bezogene Geschwindigkeit des Trägergasstromes im Unterteil des Dosierbehälters 0,005 bis 0,025 m/s und die Geschwindigkeit des Staub-Trägergas-Gemisches in der Förderleitung vom Unterteil des Dosierbehälters zur Einspeisestelle am Schachtofengestell 1 bis 12 m/s·The preferred field of application of the invention is, as explained, the feeding of pulverulent lignite into the frame of the shaft furnace.The lignite dust has a grain size that is essentially 0.5 mm and is usually dried to a water content of between 8% and 12 % In this «all, the speed of the carrier gas flow in the lower part of the dosing tank is 0.005 to 0.025 m / s and the speed of the dust-carrier gas mixture in the conveying line from the lower part of the dosing tank to the feed point on the shaft furnace frame is 1 to 12 m / s

Die Erfindung läßt auch das Einblasen anderer fester kohlenstoffhaltiger Materialien mit ähnlichen Korngrößen zu· Dabei ist es zweckmäßig, den Wassergehalt unter Berücksichtigung des hygroskopischen Verhaltens dieses Materials so gering wie möglich, in der Regel ebenfalls 12 % einzustellen. Schließlich ist die Erfindung zum Einblasen von schlackenbildenden oder eisenhaltigen feinkörnigen Materialien in Schachtöfen geeignet, wobei abhängig von Korngröße und Dichte des Materials die auf den freien Querschnitt bezogene Geschwindigkeit des Trägergases im Unterteil des Dosierbehälters auf Werte bis 0,1 m/s ansteigen kann, während die Geschwindigkeit des Staub-Trägergae-Gemisches in der Förderleitung im angegebenen Bereich von 1 bis 12 m/s bleibt·The invention also allows other solid carbonaceous materials with similar grain sizes to be blown in. It is advisable to set the water content as low as possible, usually also 12 % , taking into account the hygroscopic behavior of this material. Finally, the invention is suitable for blowing slag-forming or iron-containing fine-grained materials into shaft furnaces, with the speed of the carrier gas in the lower part of the dosing tank increasing to values of up to 0.1 m / s, depending on the grain size and density of the material, while the speed of the dust-carrier gas mixture in the conveyor line remains in the specified range of 1 to 12 m / s

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Ausführungsbe!spieleExecution examples

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtungen werden nachfolgend an Band von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert· In der Zeichnung zeigen: The method according to the invention and the devices are explained below on the basis of exemplary embodiments shown in the drawing.

Fig.: 1 Schema eines Dosierbehälters mit einem in 3 getrennte Abschnitte geteiltem Unterteil zur Versorgung von 3 getrennten Einspeisestellen im Schachtofen (Schnitt C-D gemäß Fig. 2)Fig .: 1 Scheme of a dosing container with one divided into 3 Sections of divided lower part to supply 3 separate feed points in the shaft furnace (section C-D according to Fig. 2)

Fig.: 2 Schnitt A-B gemäß Fig. 1Fig .: 2 Section A-B according to Fig. 1

Fig.: 3 Schema des Systems der Einspeisung und Dosierung des staubförmigen Brennstoffs in einer Ausführungsform mit einem Dosierbehälter und 3 Förderleitungen nach Fig. 1 und 2Fig .: 3 Scheme of the system for feeding and metering the pulverized fuel in one embodiment with a dosing container and 3 delivery lines according to FIGS. 1 and 2

Bei der Ausführungsform des Verfahrens nach Fig· 1 bis 3 wird das zur Einspeisung in das Schachtofengestell 1 vorgesehene staubförmige Material aus einem Vorratsbunker gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von zwei wechselweise betriebenen Druckschleusenbehältern, über eine Grobdosiervorrichtung bzw. regelbare Drosseleinrichtung 2 in einen Druckbehälter, im folgenden als Dosierbehälter 3 bezeichnet, gefördert· Dabei ist das Unterteil 4 des Dosierbehälters 3 mit geringerem Durchmesser ausgeführt, als das Oberteil des genannten Dosierbehälters 3· Es wird eine Ausführungsform der Erfindung erläutert, bei der unter Verwendung eines Dosierbehälters 3 drei einzeln regelbare Forderleitungen 5 mit Staub versorgt werden· Das Unterteil 4 des Dosierbehälters 3 ist durch drei sternförmig angeordnete Trennwände 6 in drei gleiche sektorenförmige Abschnitte 9 unterteilt worden. Diese Abschnitte 9 sind nach dem Oberteil des Dosierbehälters hin offen, so daß das staubförmige Material aus dem Oberteil frei zulaufen kann·In the embodiment of the method according to FIGS. 1 to 3, the one provided for feeding into the shaft furnace frame 1 is used Dust-like material from a storage bunker, optionally with the interposition of two alternately operated Pressure lock containers, via a coarse dosing device or adjustable throttle device 2 in a pressure vessel, hereinafter referred to as metering tank 3, promoted · Here the lower part 4 of the dosing container 3 is designed with a smaller diameter than the upper part of said dosing container 3 · An embodiment of the invention is explained in which, using a dosing container 3 three individually controllable delivery lines 5 supplied with dust · The lower part 4 of the dosing container 3 is divided into three equal sector-shaped parts by three partitions 6 arranged in a star shape Sections 9 have been subdivided. These sections 9 are open towards the top of the dosing container, so that the dusty material from the upper part can run freely

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Die Trennwände 6 unterteilen auch den Anströmboden 7 und den Zwischenraum zwischen Anströmboden 7 und der Außenwand 8 des Unterteilbodens· Jeder der durch die Trennwände 6 gebildeten Abschnitte 9 des Unterteiles hat unterhalb des Anströmbodens 7 einen Anschluß fUr separat regelbare ZufUhrungsrohrβ 10 für Trägergas, das durch den Anströmboden 7 hindurch in die im jeweiligen Abschnitt 9 des Unterteiles befindliche Staubschüttung eintritt und diese unter Bildung einer partiellen Wirbelschicht auflockert· In jeder dieser Abschnitte 9 endet eine senkrecht von oben herab geführte Förderleitung 5 zur Abführung des Trägergas-Staubstromes zur jeweiligen Einführungsstelle am Schachtofen· Die Regelung des Staubstromes zum Schachtofen erfolgt bei dieser Auaftthrungsform bevorzugt mit Hilfe von Staubstrommeßstellen 11 in den einzelnen Pörderleitungen 5, die auf die Stellventile 12 der jeweiligen Trägergaszuleitungen wirken· Der Füllstand des staubförmigen Materials wird über einen Füllstandsmesser 13 kontrolliert, der die Grobdoeierungeeinricht.ung 2 steuert·The partition walls 6 also subdivide the inflow base 7 and the space between the inflow base 7 and the outer wall 8 of the Lower part floor · Each of the sections 9 of the lower part formed by the partition walls 6 has below the inflow floor 7 a connection for separately adjustable feed pipe 10 for Carrier gas that passes through the inflow base 7 into the bulk of dust located in the respective section 9 of the lower part enters and loosens it to form a partial fluidized bed. In each of these sections 9 one ends Conveying line 5, which is led down vertically from above, for discharging the carrier gas dust stream to the respective introduction point at the shaft furnace Shaft furnace is preferably used with this type of construction Help of dust flow measuring points 11 in the individual delivery lines 5, which act on the control valves 12 of the respective carrier gas supply lines · The level of the dusty material is controlled by a level meter 13, which controls the coarse dosing device 2

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Aufstellung der verwendeten BezugszeichenList of the reference symbols used

1 Schachtofengestell1 shaft furnace frame

2 Grobdosiervorrichtung bzw· regelbare Drosseleinrichtung2 coarse metering device or adjustable throttle device

3 Dosierbehälter3 dosing containers

4 Unterteil4 lower part

5 Förderleitung 5 Delivery line

6 Trennwände6 partitions

7 Anströmboden7 Manifold

8 Außenwand8 outer wall

9 Abschnitte9 sections

10 Zuführungsrohre für Trägergas10 feed pipes for carrier gas

11 Staubstrommeßstellen11 dust flow measuring points

12 Stellventile12 control valves

13 Füllstandemesser13 level meter

030015/0706030015/0706

Claims (1)

293A130 Erfindungsanspruch —ο r ι.293A130 invention claim —ο r ι. 1. Verfahren zur Zuführung staubförmiger Materialien in das Gestell von Schachtöfen, insbesondere von Braunkohlenstaub in das Gestell von Hochöfen zur Roheisenerzeugung, gekennzeichnet dadurch, daß das stabförmige Material in einem gegen die Umgebung abgeschlossenen Dosierbehälter durch Wirkung der Schwerkraft als quasi ruhende Schüttung dem Unterteil dieses Behälters zufließt, daß im Unterteil des Dosierbehälters durch Einblasen eines gasförmigen Mediums als Trägergas mit einer Geschwindigkeit, die zwischen dem 0,2- und 10-fachen, vorzugsweise dem 1- und 6-fachen der Wirbelpunktgeschwindigkeit für das staubfurmige Material liegt, die Schuttung örtlich begrenzt auflockert und in eine partielle Wirbelschicht überführt und das Trägergas mit hoher Beladung an staubförmigem Material über eine in die aufgelockerte Schicht bzw· partielle Wirbelschicht eintauchende und dort beginnende Förderleitung dem Gestell des Schachtofens zugeführt wird, daß das Verhältnis des lichten Querschnittes der genannten Förderleitung zum freien Querschnitt des aufgelockerten Teils der SchUttung bzw· der partiellen Wirbelschicht zwischen 1:50 und 1:300 gewählt wird und daß der dem Gestell des Schachtofens zufließende Staubetrom durch Verändern des TrägergasHMengenstromes geregelt wird, der in das Unterteil des Dosierbehälters eingeblasen wird·1. Method of feeding powdered materials into the rack of shaft furnaces, in particular of lignite dust in the frame of blast furnaces for pig iron production in that the rod-shaped material in a closed off from the environment metering container by action gravity flows to the lower part of this container as a quasi-static bed, that in the lower part of the dosing container by blowing in a gaseous medium as a carrier gas at a speed between 0.2 and 10 times, preferably 1 and 6 times the vertebral point velocity for the dusty material that lies The debris is loosened locally and into a partial Fluidized bed transferred and the carrier gas with a high load of dusty material via a loosened A conveying line that is immersed in a layer or partial fluidized bed and begins there is fed to the frame of the shaft furnace is that the ratio of the clear cross-section of said delivery line to the free cross-section of the loosened Part of the bed or the partial fluidized bed is selected between 1:50 and 1: 300 and that the The accumulation flow flowing into the frame of the shaft furnace is regulated by changing the carrier gas H quantity flow, which is set in the lower part of the dosing tank is blown in 2, Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als staubförmiges Material getrocknete, auf Korngrößen vorzugsweise kleiner als 0,5 mm zerkleinerte Braunkohle mit Wassergehalten von vorzugsweise bis 12 %, andere kohlenstoffhaltige Materialien mit ähnlichen Korngrößen und Wassergehalten sowie schlackenbildende bzw. Pe-haltige feinkörnige Materialien verwendet werden, und daß die auf den freien Querschnitt bezogene Geschwindigkeit des Trägergasstromes im Unterteil des Dosierbehälters auf 0,005 bis 0,1 m/s und die Geschwindigkeit des Staub-Trägergas-Gemisches in der Förderleitung vom Unterteil des Dosierbehälters zur EIn-2, the method according to item 1, characterized in that as powdery material, dried brown coal, crushed to grain sizes preferably smaller than 0.5 mm, with a water content of preferably up to 12%, other carbon-containing ones Materials with similar grain sizes and water contents as well as slag-forming or Pe-containing fine-grained materials Materials are used, and that the speed of the carrier gas flow based on the free cross section in the lower part of the dosing tank to 0.005 to 0.1 m / s and the speed of the dust-carrier gas mixture in the Delivery line from the lower part of the dosing tank to the 030015/0706030015/0706 speisecitelle am Schachtofengestell auf 1 bis 12 m/s eingestellt wird·Speisecitelle on the shaft furnace frame set to 1 to 12 m / s will· 3· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrene nach Funkt und 2, gekennzeichnet dadurch, daß ein Dosierbehälter (3) aus einem schachtförmigen Oberteil vorzugsweise kreisförmigen Querschnitts und einem oder mehrerer nach dem schachtförmigen Oberteil zu offenen Unterteilen (4) oder einem in mehrere, nach dem schachtförmigen Oberteil zu offene Abschnitte (9) getrennten Unterteil (4) besteht, das Unterteil (4) oder jeweils die Unterteile (4) oder jeder Abschnitt (9) des Unterteils (4) einen doppelwandigen Boden besitzt, dessen innere Wand aus einem gasdurchlässigen Material gefertigt und ala Anströmboden (7) gestaltet ist und dessen Außenwand (8) mindestens einen Anschluß zur durchflußgeregelten Einleitung eines gasförmigen Mediums enthält, und wobei in dessen oder in deren Innenraum durch die Seitenwand oder durch den doppelwand igen Boden oder durch das schachtförmige Oberteil des Dosierbehälters (3) ein bzw· je ein als Förderleitung (5) dienendes Rohr ragt, das mit der oder den Einspeisestellen im Schachtofengestell (1) verbunden ist·3 · Device for carrying out the procedure according to funct and 2, characterized in that a dosing container (3) consists of a shaft-shaped upper part, preferably circular Cross-section and one or more lower parts (4) or open to the shaft-shaped upper part a lower part (4) which is divided into several sections (9) that are open to the shaft-shaped upper part, the lower part (4) or each of the lower parts (4) or each section (9) of the lower part (4) has a double-walled Has bottom, the inner wall of which is made of a gas-permeable material and ala inflow bottom (7) is designed and the outer wall (8) has at least one connection for the flow-controlled introduction of a gaseous Contains medium, and wherein in its or in its interior through the side wall or through the double-walled bottom or through the shaft-shaped upper part of the dosing container (3) one or one each as a delivery line (5) the serving pipe protrudes which is connected to the feed point or points in the shaft furnace frame (1) 4· Vorrichtung nach Funkt 3» gekennzeichnet dadurch, daß das Unterteil (4) des Dosierbehälters (3) einen geringeren Querschnitt als das schachtförmige Oberteil hat und daß die Einziehung des Querschnittes des Oberteils auf den Querschnitt des Unterteils (4) bzw· der Unterteile (4) bzw· der getrennten Abschnitte (9) des Unterteiles (4) so gestaltet ist, daß die im Oberteil des Dosierbehälters (3) befindliche Schüttung des staubförmigen Materials über den Querschnitt gleichmäßig und ohne Kanalbildung nach unten in das Unterteil (4) bzw· die Unterteile (4) bzw· die getrennten Abschnitte (9) des Unterteils (4) des Doeierbehälters (3) rutscht·4 · device according to radio 3 »characterized in that the lower part (4) of the dosing container (3) has a smaller Has cross-section than the shaft-shaped upper part and that the retraction of the cross-section of the upper part on the Cross-section of the lower part (4) or the lower parts (4) or the separate sections (9) of the lower part (4) is designed so that the in the upper part of the dosing tank (3) the bulk of the powdery material located over the cross-section evenly and without channeling down into the lower part (4) or the lower parts (4) or the separated sections (9) of the lower part (4) of the dosing container (3) slips 0 3 0 0 i =. 0 7 0 60 3 0 0 i =. 0 7 0 6
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