AT511206A4 - Verfahren und vorrichtung zum chargieren von kohlehaltigem material und eisenträger-material - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Chargierung von Material, umfassend stückiges kohlehaltiges Material und, bevorzugt heißes, Eisenträger-Material, in einen Einschmelzvergaser einerSchmelzreduktionsanlage. Dabei werden das stückige kohlehaltige Material und das, bevorzugt heiße, Eisenträger-Material vereinigt, bevor und/oder während sie in den Einschmelzvergaser eintreten. Das Verhältnisder vereinigten Mengen von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material und von stückigem kohlehaltigem Material ist veränderbar. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die vereinigten Mengen von,bevorzugt heißem, Eisenträger-Material und von stückigem kohlehaltigem Material mittels einer dynamischen Verteilvorrichtung über den Querschnitt des .Einschmelzvergasers verteilt werden, und das Verhältnisder vereinigten Mengen von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material und von stückigem kohlehaltigem Material in Abhängigkeit von der Position der dynamischen Verteilvorrichtung eingestellt wird.
Description
19. Mai 2011 14:53 Siemens CIO P
Nr. 4141 S, 5
201009550 1
Beschreibung
Beseichnung dar Erfindung 5
Verfahren und Vorrichtung zum Chargieren von kohlehaltigem Material und Eisenträger-Material Gebiet der Technik 10 Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Chargierung von Material, umfassend stückiges kohlehaltiges Material und,, bevorzugt heißes, Eisenträger-Material, in einen EinschmelzVergaser einer Schmelzreduktionsanlage. 15
Stand der Technik
Bei Schmelzreduktionsverfahren zur Herstellung von Roheisen in einem Einschmelzvergaser, wie 20 beispielsweise COREX® oder FINEX®, wird Material, umfassend kohlehaltiges Material und Elsenträger-Material sowie Zuschläge, in den Einschmelzvergaser chargiert. Das kohlehaltige Material wird mit Sauerstoff zu einem Reduktionsgas vergast, wobei die 25 zum Erschmelzen des Eisenträger-Materials benötigte Wärme freigesetzt wird.
Kohlehaltiges Material sind beispielsweise stückige Kohle oder kohlehaltige Briketts; es wird in einem Vorratsbehälter für kohlehaltiges Material bei 30 Umgebungstemperatur gelagert, von dem aus es in den EinschmelzVergaser eingegeben wird. Das Eisenträger-Material ist beispielsweise im Fall von FIMEX® heißes brikettiertes Eisen (hot briquetted iron, HBI) oder heißes kompaktiertes Eisen (hot compacted iron, HCl). 19/05/2011 14:55
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Hfil Ist heiß verpresstes Eigen mit sehr hohem Anteil an metallischem Eisen - oft über 90% Metallisierung - und einer Dichte von etwa 5 g/cm3, was einen Transport beispielsweise per Schiff erlaubt. Das Material ist in 5 Brikettform, meist > 25 mmr vereinzelt, liegt also stückig vor. HCl ist mit Zuschlagstoffen heiß verpresstes Eisen und im Vergleich zu HBI niedrigerem Anteil an metallischem Eisen. Seine Dichte liegt knapp unter 4 g/cm3. HCl wird im Prozess der 10 Roheisenerzeugung nach seiner Herstellung direkt weiterverarbeitet, wobei es mittels Brecher zerkleinert in für einen EinschmelzVergaser vorteilhafter Form genutzt wird. Dabei hat HCl eine Temperatur von etwa 550-650°C. Im Fall von COREX® ist das Eisenträger-15 Material beispielsweise heißes, direkt reduziertes Eisen (direct reduced iron, DRI).
Pyrolyse von Kohle oder kohlehaltigen Briketts bei erhöhten Temperaturen führt zur Entstehung und 20 Freisetzung von flüchtigen Kohlenwasserstoffen und Teer. Daher kann das kohlehaltige Material nicht gemeinsam mit heißem Eisenträger-Material in einem Vorratsbehälter gelagert werden, denn durch den Kontakt mit dem heißen Eisenträger-Material ausgelöste 25 Entstehung und Freisetzung von flüchtigen
Kohlenwasserstoffen und Teer würde zu Verklebungen und Verstopfungen in dem Vorratsbehälter und in den das Material zum Einschmelzvergaser führenden Leitungen führen. 30 Die Chargierung von kohlehaltigem Material und Eisenträger-Material in einen Einschmelzvergaser erfolgt bisher meist voneinander getrennt.
Kohlehaltiges Material wird beispielsweise aus einem Vorratsbehälter für kohlehaltiges Material über 19/05/2011 14:56
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201009550 3 Förderschnecken einer zentral in der Kuppel des Einschmelzvergasers angebrachten Verteilvorrichtung zugeführt, von welcher das kohlehaltige Material bei der Eingabe in den Einschmelzvergaser über den 5 Querschnitt des Einschmelzvergasers verteilt wird. Eisenträger-Material wird beispielsweise über mehrere über den Umfang der Kuppel des EinschmelzVergasers angeordnete Fallbeine in den Einschmelzvergaser eingebracht. 10
Die voneinander getrennte Zugabe von kohlehaltigem Material und Eisenträger-Material in den Einschmelzvergaser verursacht einen hohen Aufwand bei der Errichtung und der Hartung der für die getrennte 15 Zugabe notwendigen Anlagenteile. Zudem sind bei einer getrennten Zugabe kohlehaltiges Material und Eisenträger-Material im Materialbett im Einschmelzvergaser nicht ausreichend kontrolliert verteilt - es kann beispielsweise zur Bildung 20 vertikaler Inseln von Eisenträger-Material kommen - was den Einschmelzvergasungsprozess negativ beeinflusst.
Aus EP0299231A1 ist es bekannt, das kohlehaltige Material und das Eisenträger-Material durch dieselbe 25 Öffnung zentral in den Einschmelzvergaser zu chargieren. Bei einer derartigen zentralen Chargierung nach EP0299231A1 ist es nachteilig, dass gerade der Bereich des Materialbettes mit frischem Material versorgt wird, in dem als sogenanntem „toten Mann" beim 30 Einschmelzvergasungsprozess Vorwärmungs- und
Reduktionsprozesse weniger gut als im Randbereich des EinschmelzVergasers ablaufen. Zudem bleibt feines und schweres Material infolge von Entmischungsprozessen 1m zentralen Bereich des Materialbettes konzentriert. 19/05/2011 14:56
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Nr. 4141 S. 8 201009550 4 während gröberes und leichteres Material in Richtung des Randbereiches abwandert. Entsprechend wird die auf das Materialbett chargierte Mischung wieder teilweise und unkontrolliert entmischt. 5
Zusammenfassung der Erfindung Technische Aufgsbe 10 Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, im Vergleich zum Stand der Technik sowohl mit weniger Errichtungs- und Wartungsaufwand verbundene als auch eine kontrollierte Verteilung ermöglichende Verfahren und Vorrichtung zur Chargierung 15 von Material, welches kohlehaltiges Material und, bevorzugt heißes, Eisenträger-Material umfasst, bereitzustellen.
Technische Lösung 20
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Chargierung von Material, umfassend stückiges kohlehaltiges Material und, bevorzugt heißes, Bisenträger-Material, in einen Einschmelzvergaser einer 25 Schmelzreduktionsanlage, wobei das stückige kohlehaltige Material und das, bevorzugt heiße, Eisenträger-Material vereinigt werden, bevor und/oder während sie in den Einschmelßvergaser eintreten, und das Verhältnis der vereinigten Mengen 30 von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material und von stückigem kohlehaltigem Material veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die vereinigten Mengen von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material und von stückigem kohlehaltigem Material mittels einer 19/05/2011 14:56
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Nr, 4141 S, 9 • · * · · · t · a • * ♦ · ··· · ·*· · · · ««·· · · · · · fl··· a a ··· 201009550 5 dynamischen Verteilvorrichtung über den Querschnitt des Einschmelzvergasers verteilt werden/ und das Verhältnis der vereinigten Mengen von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material und von stückigem kohlehaltigem 5 Material in Abhängigkeit von der Position der dynamischen Verteilvorrichtung eingestellt wird.
Vorteilhaft· Wirkungen der Erfindung 10 Bei einem solchen Verfahren muss der Einschmelzvergaser weniger Anlagenteile und Öffnungen zur Chargierung aufweisen als wenn stückiges kohlehaltiges Material und Eisenträger-Material getrennt voneinander in den Einschmelzvergaser eintreten, 15
Unter heißem Eisenträger-Material ist Eisenträger-Material mit einer Temperatur von über 100°C, verzugsweise über 2009C, besonders bevorzugt über 300°C zu verstehen. Das Eisenträger-Material enthält 20 elementares Eisen und/oder Eisenoxid. Das Eisenträger-Material liegt entweder in stückiger Form vor, oder stückig mit einem Anteil an Unterkorn oder als Feinkorn bevorzugterweise kleiner 10 mm vor, 25 Das kohlehaltige Material ist stückig. Der Anteil an Kohle im stückigen kohlehaltigen Material beträgt zumindest 50 Gewichts!, bevorzugt 70 Gewichts!, besonders bevorzugt 90 Gewichts!. Damit ist der Gewichteanteil auf das Gewicht der Bestandteile des 30 stückigen kohlehaltigen Materials bezogen zu dem
Zeitpunkt, zu dem die Bestandteile zum Vorratsbehälter chargiert werden. Zusätzlich zur Kohle kann im stückigen kohlehaltigen Material beispielsweise auch Koks vorhanden sein. 19/05/2011 14:57
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Auf die bei einem erfindungsgemäßen Verfahren auch in den Einschmelzvergaser - bevorzugt über die Eisenträgerroute - chargierten Zuschläge wie 5 beispielsweise Kalkstein und/oder Dolomit und/oder Quarz wird im Rahmen dieser Anmeldung nicht näher eingegangen.
Bevorzugterweise werden das stückige kohlehaltige 10 Material und das, bevorzugt heiße, Eisenträger-Material kurz vor und/oder während dem Eintritt der durch die Vereinigung gewonnenen Mischung in den Einschmelzvergaser vereinigt. Dabei werden stückiges kohlehaltiges Material und das, bevorzugt heiße, 15 Eisenträger-Material bei der Zuführung zum
Einschmelzvergaser - ohne vorherige gemeinsame Zwischenlagerung in einem Bunker - beispielsweise in einer Schurre zusammengeführt, um die Zeit, während der beide Materialien außerhalb des Einschmelzvergasers 20 gemeinsam in Anlagenteilen vorliegen, gering, bevorzugt unterhalb weniger Sekunden, beispielsweise bis zu 10 Sekunden, zu halten. Dadurch wird das Risiko, dass durch den Kontakt mit heißen Eisenträger-Material ausgelöste Pyrolyse des stückigen kohlehaltigen 25 Materiale zu Verklebungen und Verstopfungen der die durch Vereinigung gewonnenen Mischung in den Einschmelzvergaser führenden Anlagenteile führt, gering gehalten.
Die Pyrolyse und Vergasung des stückigen kohlehaltigen 30 Materials erfolgt somit erst im Einschmelzvergaser.
Von dem Begriff Einschmelzvergaser ist ein Hochofen nicht umfasst. In einem Hochofen werden im Wesentlichen Lagen von Koks und Eisenträgern mit Zuschlägen bei 19/05/2011 14:57
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* · * · • ··· ··· 201009550 7 Ömgebungsbedingungen von oben zugegeben. Pyrolyse und Entgasung von Kohle erfolgt nicht im Hochofen, sondern bereits bei der Herstellung des Kokses, welcher in den Hochofen chargiert wird, Die Temperaturen in der 5 Hochofengicht liegen bei etwa 80 bis 250°C,
Bei einem Einschmelzvergasungsprozess in einem erfindungsgemäßen Einschmelzvergaser wird hingegen nicht Koks chargiert, sondern kohlehaltiges Material, und das chargierte kohlehaltige Material wird im 10 Einschmelzvergaser pyrolysiert. Die in der
Einschmelzvergaserkuppel, in deren Bereich Material in den Einschmelzvergaser chargiert wird, herrschenden Temperaturen betragen etwa 1000°C. 15 Durch die gemeinsame Chargierung von stückigem kohlehaltigem Material und, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material kann das bei separater Chargierung auftretende Problem unkontrollierter und unerwünschter inhomogener Verteilung, wie beispielsweise einer 20 Bildung vertikaler Inseln von Eisenträger-Material im Einschmelzvergaser, vermieden werden. Zudem fällt Aufwand weg, der durch Errichtung und Wartung der für separate Chargierung notwendigen Anlagenteile entsteht. 25 Unter einer dynamischen Verteilvorrichtung ist eine Verteilvorrichtung zu verstehen, die während des Verteilvorganges kontrolliert bewegt werden kann. Dadurch kann eine Auslassöffnung der dynamischen Verteilvorrichtung in verschiedene Positionen gebracht 30 werden. Entsprechend können die vereinigten Mengen von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material und stückigem kohlehaltigem Material auf verschiedene Stellen des Materialbettes im Einschmelzvergaser gelenkt werden. 19/05/2011 14:57
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Oie dynamische Verteilvorrichtung kann beispielweise eine Drehschurre oder eine kardanisch aufgehängte Schurre sein, die sich derart bewegen lässt, dass ihre Auslassöffnung beispielsweise kreisförmige oder 5 spiralförmig oder beliebig vorgebbare Bahnen beschreibt, wobei auch unterschiedliche Verteilspuren gewählt werden können.
Vorteilhafterweise ist das Bewegungsmuster der dynamischen Verteilvorrichtung veränderbar. 10
Das chargierte Material bildet im Einschmelzvergaser ein Materialbett aus.
Die vereinigten Mengen von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material und von stückigem kohlehaltigem 15 Material werden mittels einer dynamischen VerteilVorrichtung über den Querschnitt des Einschmel2vergasers verteilt, und das Verhältnis der vereinigten Mengen von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material und von stückigem kohlehaltigem Material wird 20 in Abhängigkeit von der Position der dynamischen
Verteilvorrichtung eingestellt. Weil die Position der dynamischen Verteilvorrichtung im Einschmelzvergaser den Bereich vorgibt, in dem das zu verteilende Material auf das Materialbett im Einschmelzvergaser auftrifft, 25 kann dadurch die Verteilung von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material und von stückigem kohlehaltigem Material auf dem Materialbett des Einschmelzvergasers kontrolliert und entsprechend den Erfordernissen des Einschmel2vergasungsprozesses eingestellt werden. 30 Dadurch lassen sich im Einschmelzvergaser bestimmte Verteilungsmuster von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material und stückigem kohlehaltigem Material einstellen. Beispielsweise lässt sich bei phasenweiser Chargierung von kohlehaltigem Material mit wenig 19/05/2011 14:58
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Elsenträger-Material im Einschmelzvergaser gezielt ein toter Mann von überwiegend kohlehaltigem Material aufbauen. Die Einstellung bestimmter Verteilmuster von Eisenträger-Material und kohlehaltigem Material im 5 EinschmelzVergaser erlaubt eine bessere Steuerung der im Einschmelzvergaser unter Umsetzung von Eisenträger-Material und kohlehaltigem Material ablaufenden Prozesse. Damit ergibt sich eine stabilere Führung und eine bessere Ausbeute dieser Prozesse. 10
In welchem Bereich die Chargierung von Material auf das Materialbett im Einschmelzvergaser für den Einschmelzvergasungsprozess besonders förderlich ist, kann aus den Eigenschaften der Oberfläche abgeleitet 15 werden, Unter der Oberfläche des Materialbettes ist dabei auch die vertikal gesehen obere Schicht des Materialbettes mitzuverstehen. Unter der oberen Schicht ist eine Schicht mit einer Schichtdicke von bis zu 20 cm zu verstehen. 20
Nach einer Ausführungsfom des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Verhältnis der vereinigten Mengen von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material und stückigem kohlehaltigem Material in Abhängigkeit von 25 Eigenschaften der Oberfläche des Materialbettes eingestellt.
Nach einer Ausführungsfom des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Eigenschaft der Oberfläche des 30 Materialbettes das Höhenniveau und/oder das Höhenprofil des Materialbettes,
Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Eigenschaft der 19/05/2011 14:58
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Oberfläche des Materialbettes das Temperaturprofil an der Oberfläche des Materialbettes.
Roheisen und Schlacke werden aus einem 5 Einschmelzvergaser in Intervallen annähernd gleichmäßig über den Tag verteilt abgestochen, damit das Flüssigkeitsniveau um Einschmelzvergaser nicht über das Niveau der Düsen zur SauerstoffZuführung ansteigt. Im Betrieb kommt es, durch den Abstich ausgelöst, immer 10 wieder zu inhomogenen Vergasungs- und
ReduktionsVerhältnissen. Negativen Auswirkungen solcher Inhomogenitäten auf den Schmelzreduktionsprozess kann durch gezieltes Chargieren auf betroffene Bereiche des Umfangs entgegengewirkt werden. Entsprechend wird nach 15 einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens das Verhältnis der vereinigten Mengen von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material und stückigem kohlehaltigem Material in Abhängigkeit von der im Betrieb des Einschmelzvergasers befolgten 20 Abstichabfolge eingestellt.
Nicht nur das Verhältnis der vereinigten Mengen von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material und von stückigem kohlehaltigem Material, sondern auch die 25 Korngrößenverteilung und die Art der Materialien haben einen Einfluss auf den Einschmelzvergasungsprozess. Dabei ist unter Korngrößenverteilung für das stückige kohlehaltige Material die Stückgröße des stückigen kohlehaltigen Materials zu verstehen, Verschiedene 30 Arten von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material weisen beispielsweise unterschiedliche Anteile von metallischem Eisen und Eisenoxid oder anderen Bestandteilen auf. Verschiedene Arten von stückigem kohlehaltigem Material weisen beispielsweise 19/05/2011 14:58
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Ausführungsform des erfindungegemäßen Verfahrens wird die Korngrößenverteilung des, bevorzugt heißen, Eisenträger-Materials und/oder die Stückgröße des stückigen kohlehaltigen Materials in Abhängigkeit von 10 der Position der dynamischen Verteilvorrichtung gewählt. Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Art des chargierten, bevorzugt heißen, Elsenträger-Materials und/oder die Art des stückigen kohlehaltigen Materials 15 ln Abhängigkeit von der Position der dynamischen Verteilvorrichtung gewählt.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist eine 20 Vorrichtung zur Chargierung von Material, umfassend stückiges kohlehaltiges Material und, bevorzugt heißes, Eisenträger-Material, in einen EinschmelzVergaser einer Schmelzreduktionsanlage, mit zumindest einem Vorratsbehälter für stückiges 25 kohlehaltiges Material, und mit zumindest einem Vorratsbehälter für, bevorzugt heißes, Eisenträger-Material, wobei von dem zumindest einen Vorratsbehälter für stückiges kohlehaltiges Material eine erste 30 Austragsleitung für stückiges kohlehaltiges Material ausgeht, welche eine erste Fördervorrichtung zur Regelung des Austräges von stückigem kohlehaltigem Material umfasst, und wobei von dem zumindest einen Vorratsbehälter für, 19/05/2011 14:59
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201009550 12 bevorzugt heißes, Eisenträger-Material eine zweite Austragsleitung für, bevorzugt heißes, Eisenträger-Material ausgeht, welche eine zweite Fördervorrichtung zur Regelung des Austrages von, bevorzugt heißem, 5 Eisenträger-Material umfasst, und mit einer Eingabevorrichtung zur Eingabe von Material in den Einschmelzvergaser wobei die erste Austragsleitung für stückiges kohlehaltiges Material und die zweite Austragsleitung 10 für, bevorzugt heißes, Eisenträger-Material in die Eingabevorrichtung zur Eingabe von Material in den EinschmelzVergaser münden, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabevorrichtung zur Eingabe von Material in den 15 Einschmelzvergaser eine dynamische VerteilVorrichtung zur Verteilung des Materials bei der Eingabe umfasst, und eine Vorrichtung zur Steuerung zumindest einer der Fördervorrichtungen aus der Gruppe - erste Fördervorrichtung zur Regelung des Austrages 20 von stückigem kohlehaltigem Material - zweiten Fördervorrichtung zur Regelung des Austrages von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material in Abhängigkeit von der Position der dynamischen 25 Verteilvorrichtung vorhanden ist.
Mit einer solchen Vorrichtung ist die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich. Kohlehaltiges Material und, bevorzugt heißes, Eisenträger-Material 30 können vor und/oder während Eintritt in den Einschmelzvergaser vereinigt werden.
Bei der Eingabevorrichtung zur Eingabe von Material in den Einschmelzvergaser kann es sich beispielsweise um Förderschnecken handeln. 19/05/2011 14:59
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Eine derartige Vorrichtung kann so betrieben werden, dass stückiges kohlehaltiges Material und, bevorzugt heißes, Eisenträger-Material kontinuierlich vereinigt 5 werden. Sie kann auch so betrieben werden, dass in einen kontinuierlichen Strom von kohlehaltigem Material intermittierend Eisenträger-Material, bevorzugt heißes Eisenträger-Material, zugegeben wird. Sie kann auch so betrieben werden, dass in einen kontinuierlichen Strom 10 von Eisenträger-Material, bevorzugt heißem Eisenträger-Material, intermittierend stückiges kohlehaltiges Material zugegBben wird.
Sie kann auch so betrieben werden, dass abwechselnd ein Strom von stückigem kohlehaltigem,Material und ein 15 Strom von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material Uber die Eingabevorrichtung zur Eingabe von Material in den
Einschmelzvergaser eingegeben wird.
Die Eingabevorrichtung zur Eingabe von Material in den 20 Einschmelzvergaser umfasst eine dynamische
VerteilVorrichtung zur Verteilung des Materials bei der Eingabe. Dabei ist eine Verteilung des Materials über den horizontalen Querschnitt des Innenraumes des EinschmelzVergasers gemeint. Dadurch lassen sich im 25 Einschmelzvergaser bestimmte Verteilungsmuster von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material und stückigem kohlehaltigem Material einstellen. Bei der Eingabevorrichtung zur Eingabe von Material in den Einschmelzvergaser mit dynamischer Verteilvorrichtung 30 kann es sich beispielsweise um eine kardanisch aufgehängte, bevorzugt Uber 2 Achsen angetriebene, Schurre oder eine Drehschurre handeln. 19/05/2011 14:59
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Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind zwei Vorratbehälter für, bevorzugt heißes, Eisenträger-Material und/oder zwei Vorratsbehälter für stückiges kohlehaltiges Material 5 vorhanden. Dadurch kann eine gleichmäßigere Chargierung sichergestellt werden, denn es ist möglich, bei vollständiger Entleerung eines ersten Vorratsbehälters auf den zweiten, gefüllten Vorratsbehälter zurückzugreifen. Während der Entleerung des zweiten 10 Vorratsbehälters kann der erste Vorratsbehälter wieder aufgefüllt werden, um bei vollständiger Entleerung des zweiten Vorratsbehälters wieder für die Chargierung bereitzustehen. Weiterhin ist es dadurch möglich, verschiedene Arten von, bevorzugt heißem, Eisenträger-15 Material und/oder verschiedene Arten stückiges kohlehaltiges Material zu chargieren, beziehungsweise verschiedene Korngrößen von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material und/oder verschiedene Stückgrößen stückiges kohlehaltiges Material zu chargieren, wenn 20 die beiden Vorratsbehälter entsprechend befüllt sind.
Es können auch mehr als zwei Vorratbehälter für Eisenträger-Material, bevorzugt heißes Eisenträger-Material, und/oder mehr als zwei Vorratsbehälter für stückiges kohlehaltiges Material vorhanden sein. 25
Wach einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die erste Fördervorrichtung zur Regelung des Austräges von stückigem kohlehaltigem Material und/oder die zweite Fördervorrichtung zur 30 Regelung des Austräges von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material eine oder mehrere Materialflussklappen. 19/05/2011 15:00
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Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die erste Fördervorrichtung zur Regelung des Austrages von stückigem kohlehaltigem Material und/oder die zweite Fördervorrichtung 2ur 5 Regelung des Austrages von, bevorzugt heißem,
Eisenträger-Material eine oder mehrere Förderschnecken. Förderschnecken erlauben eine bessere Mengenregelung als Materialflussklappen und das Material kann horizontal befördert werden, womit es möglich ist, 10 mehrere Vorratsbehälter nebeneinander anzuordnen und die Materialien zur gemeinsamen Eingabeeinrichtung in den Einschmelzvergaser zu fördern.
Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen 15 Vorrichtung umfasst die erste Pördervorrichtung zur Regelung des Austrages von stückigem kohlehaltigem Material und/oder die zweite Fördervorrichtung zur Regelung des Austrages von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material eine oder mehrere 20 Zellradschleusen.
Zellradschleusen erlauben eine bessere Mengenregelung als Materialflussklappen und können gegenüber Förderschnecken einen unerwünschten Gasfluss bei Vorliegen einer Druckdifferenz über die Zellradschleuse 25 minimieren.
Es sind auch Mischformen möglich, beispielsweise eine Vorrichtung, bei der in der ersten Austragsleitung eine Förderschnecke zur Regelung des Austrages von stückigem 30 kohlehaltigem Material vorhanden ist, und in der zweiten Austragsleitung eine Materialflussklappe zur Regelung des Austrages von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material vorhanden ist. Eine solche Mischform ist beispielsweise vorteilhaft, wenn ein 19/05/2011 15:00
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*« · 16 kontinuierlicher Strom von stückigem kohlehaltigem Material erzeugt werden soll.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist eine 5 Vorrichtung zur Regelung der von der dynamischen Verteilvorrichtung zur Verteilung des Materials bei der Eingabe realisierten Verteilspur vorhanden. Die dynamische Verteilvorriehtung hat eine Austrittsöffnung, aus der das Material die dynamische 10 Verteilvorrichtung verlässt. Unter der Verteilspur ist die Spur zu verstehen, welche die Austrittsöffnung beim Chargieren bei Projektion auf eine horizontale Ebene auf dieser Ebene hinterlässt.
Durch eine Variation der Verteilepur über den 15 horizontalen Querschnitt des Innenraums des
EinschmelzVergasers lassen sich im Einschmelzvergaser bestimmte Verteilungsmuster von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material und stückigem kohlehaltigem Material einstellen. 20
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist eine Vorrichtung zur Steuerung der ersten Fördervorrichtung zur Regelung des Austrages von stückigem kohlehaltigem Material und/oder der zweiten 25 Fördervorrichtung zur Regelung des Austrages von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material in Abhängigkeit der von der dynamischen Verteilvorrichtung 2ur Verteilung des Materiale bei der Eingabe realisierten Verteilspur vorhanden. Dadurch ist eine Einstellung 30 eines bestimmten Verteilungsmusters von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material und kohlehaltigem Material im Einschmelzvergaser möglich.
Beispielsweise dient diese Vorrichtung zur Steuerung der Materialflussklappen und/oder der Förderschnecken. P.020/048 19/05/2011 15:00 Nr.: R601 19. Mai 2011 14:58
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Vorteilhafterweise ist zumindest eine Vorrichtung 2ur Erfassung von Eigenschaften der Oberfläche des im Einschmelzvergaser gebildeten Materialbettes vorhanden. 5 Eine solche Vorrichtung kann beispielsweise eine Mikrowellenmessung oder eine Radarmessung zur Ermittlung von Höhe und/oder Profil und/oder Temperatur und/oder der Zusammensetzung des aus dem Materialbett entweichenden Gases oder ein Thermometer zur Ermittlung 10 der Temperatur beziehungsweise des Temperaturprofiles an der Oberfläche des Materialbettes sein. Es können auch mehrere solche Vorrichtungen vorhanden sein.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist eine 15 Vorrichtung zur Steuerung der ersten Fördervorrichtung zur Regelung des Austrages von stückigem kohlehaltigem Material und/oder der zweiten Fördervorrichtung zur Regelung des Austräges von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material in Abhängigkeit der von 20 der Vorrichtung 'zur Erfassung von Eigenschaften der Oberfläche des im Einschmelzvergaser gebildeten Materialbettes erfassten Eigenschaften vorhanden.
Auf diese Heise kann das Verhältnis der vereinigten Mengen von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material und 25 stückigem kohlehaltigem Material in Abhängigkeit von Eigenschaften der Oberfläche des Materialbettes eingestellt werden.
Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen 30 Vorrichtung gibt es zumindest zwei Vorratsbehälter für stückiges kohlehaltiges Material, die mit stückigem kohlehaltigem Material unterschiedlicher Stückgröße gefüllt sind. Beispielsweise ist ein erster Vorratsbehälter für stückiges kohlehaltiges Material 19/05/2011 15:01
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Nr. 4141 S. 22 * · » · « · 201009550 18 mit einer Stückgröße A befülit, und ein zweiter Vorratsbehälter für stückiges kohlehaltiges Material mit einer Stückgröße B befülit, wobei die Stückgrößen A und B verschieden sind. Ein gegebenenfalls vorhandener 5 dritter Vorratsbehälter für stückiges kohlehaltiges Material ist mit einer Stückgröße C befülit, wobei die Stückgröße C von den Stückgrößen A und B verschieden ist. 10 Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung gibt es zumindest zwei Vorratsbehälter für stückiges kohlehaltiges Material, die mit stückigem kohlehaltigem Material unterschiedlicher Art gefüllt sind. Beispielsweise ist ein erster Vorratsbehälter für 15 stückiges kohlehaltiges Material mit einer Art A befülit, und ein zweiter Vorratsbehälter für stückiges kohlehaltiges Material mit einer Art B befülit, wobei die Arten A und B verschieden sind. Ein gegebenenfalls vorhandener dritter Vortatsbehälter für stückiges 20 kohlehaltiges Material ist mit einer Art C befülit, wobei die Art C von den Arten A und B verschieden ist.
Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gibt es zumindest zwei Vorratsbehälter für, 25 bevorzugt heißes, Eisenträger-Material, die mit
Eisenträger-Material, bevorzugt heißem Eisenträger-Material, unterschiedlicher Korngröße gefüllt sind. Beispielsweiae ist ein erster Vorratsbehälter für, bevorzugt heißes, Elsenträger-Material mit einer 30 Korngröße A befülit, und ein zweiter Vorratsbehälter für, bevorzugt heißes, Eisenträger-Material mit einer Korngröße B befülit, wobei die Korngrößen A und B verschieden sind. Ein gegebenenfalls vorhandener dritter Vorratsbehälter für, bevorzugt heißes, 19/05/2011 15:01
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Eisenträger-Material ist mit einer Korngröße C befüllt, wobei die Korngröße C von den Korngrößen A und B verschieden ist. 5 Nach einer Ausführungsfonu der erfindungsgemäßen
Vorrichtung gibt es zumindest zwei Vorratsbehälter für, bevorzugt heißes, Eisenträger-Material, die mit Eisenträger-Material, bevorzugt heißem Eisenträger-Material, unterschiedlicher Art gefüllt sind. 10 Beispielsweise ist ein erster Vorratsbehälter für, bevorzugt heißes, Eisenträger-Material mit einer Art A befüllt, und ein zweiter Vorratsbehälter für, bevorzugt heißes, Eisenträger-Material mit einer Art B befüllt, wobei die Arten A und B verschieden sind. Ein 15 gegebenenfalls vorhandener dritter Vorratsbehälter für, bevorzugt heißes, Eisenträger-Material ist mit einer Art C befüllt, wobei die Art C von den Arten A und B verschieden ist. 20 Beschreibung der Ausführungs formen
Anhand der folgenden schematischen beispielhaften Figuren wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsformen erläutert. 25
Figur 1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Materialflussklappen. Figur 2 zeigt eine Ausführungsfonn der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Förderschnecken. 30
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung zur Chargierung von Material, umfassend stückiges kohlehaltiges Material 1, dargestellt durch Kreise, und heißes Eisenträger-Material 2, dargestellt durch Vierecke, in einen 19/05/2011 15:01
Nr.: R601 P.023/048 19. Mai 2011 14:59 Siemens CIC P ................ Nr. 4141 $· 24 «·«#· * « « * • · · · ·ϋ · ««« ·♦· • · + · · ··· • · · · ♦ · »·· 201009550 20
Einschmelzvergaser 3 einer Schmel2reduktionsanlage. Die Vorrichtung hat einen Vorratsbehälter für stückiges kohlehaltiges Material 4 und einen Vorratsbehälter für heißes Eisenträger-5 Material 5. Von dem Vorratsbehälter für stückiges kohlehaltiges Material 4 geht eine erste Austragsleitung 6 für stückiges kohlehaltiges Material ausgeht, welche eine erste Fördervorrichtung 7 2ur Regelung des Austräges von stückigem kohlehaltigem 10 Material 1 umfasst. Von dem Vorratsbehälter für heißes Eisenträger-Material 5 geht eine zweite Austragsleitung 0 für heißes Eisenträger-Material aus, welche eine zweite Fördervorrichtung 9 zur Regelung des Austrages von heißem Eisenträger-Material 2 umfasst. Die erste 15 Fürdervorrichtung 7 zur Regelung des Austrages von stückigem kohlehaltigem Material 1 und die zweite Fördervorrichtung 9 zur Regelung des Austrages von heißem Eisenträger-Material 2 sind als Materialflussklappen ausgeführt. Diese 20 Materialflussklappen sind verschiebbar, was durch gerade Doppelpfeile dargestellt ist; die Materialflussklappen in einem Zustand, in dem sie die erste Austragsleitung 6 für stückiges kohlehaltiges Material beziehungsweise die zweite Austragsleitung 8 25 für heißes Eisenträger-Material nicht verengen, sind in Figur 1 dargestellt; auf die'Darstellung eines Zustandes, in dem Sie teilweise eingeschoben sind und daher die erste Austragsleitung 6 für stückiges kohlehaltiges Material beziehungsweise die zweite 30 Austragsleitung 8 für heißes Eisenträger-Material verengen, wurde aus Gründen der Obersichtlichkeit verzichtet. Das stückige kohlehaltige Material 1 und das heiße Eisenträger-Material 2 werden vereinigt, bevor sie in den Einschmelzvergaser 3 eintreten, Dazu 19/05/2011 15:02
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201009550 21 münden die erste Austragsleitung 6 für stückiges kohlehaltiges Material und die zweite Austragsleitung 8 für heißes Eisenträger-Material in eine Eingabevorrichtung 10 2ur Eingabe von Material in den 5 Einschmelzvergaser 3. Über die Eingabevorrichtung 10 zur Eingabe von Material in den Einschmelzvergaser werden stückiges kohlehaltiges Material 1 und heißes Eisenträger-Material 2 in den Einschmelzvergaser eingegeben. Die 10 Eingabevorrichtung 10 zur Eingabe von Material in den Einschmelzvergaser 3 umfasst eine dynamische Verteilvorrichtung 11 zur Verteilung des Materials bei der Eingabe, im dargestellten Fall eine kardanlsch aufgehängte Schurre. Die mögliche Rotation der 15 kardanisch aufgehängten Schurre ist mit einem gebogenen Doppelpfeil angedeutet, der sich um die strichliert angedeutete Drehachse der Drehbewegung schlingt. Die Schwenkbarkeit der kardanisch aufgehängten Schurre ist durch einen gebogenen Doppelpfeil angedeutet. Mittels 20 der kardanisch aufgehängten Schurre werden stückiges kohlehaltiges Material 1 und heißes Eisenträger-Material 2 auf dem Materialbett 12 im Einschmelzvergaser 3 kontrolliert verteilt.
Das Verhältnis der vereinigten Mengen von heißem 25 Eisenträger-Material 2 und von stückigem kohlehaltigem Material 1 ist veränderbar. Dazu wird über eine Vorrichtung zur Steuerung 13 zumindest eine der Fördervorrichtungen aus der Gruppe - erste Fürdervorrichtung 7 zur Regelung des 30 Austrages von stückigem kohlehaltigem Material - zweiten Fördervorrichtung 9 zur Regelung des Austrages von heißem Eisenträger-Material in Abhängigkeit von der Position der dynamischen VerteilVorrichtung 10 gesteuert. Dazu ist die P.025/048 19/05/2011 15:02 Nr.: R601 19, Mai 2011 15:00 Siemens C1C P ................ Nr. 4141 S. 26 *·«·· · * · · • * * · ♦·* · ·»! ··· • · · · #♦ *4
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Vorrichtung zur Steuerung 13 über die Signalleitung 14 mit der dynamischen Verteilvorrichtung 11 verbunden zwecks Informationsübermittlung über die Position der dynamischen VerteilVorrichtung 11 verbunden. 5 Beispielsweise kann ermittelt werden/ an welcher Stelle des von der Bewegung der kardaniech aufgehängten Schurre beschriebenen Kreisbogens sich die kardanisch aufgehängte Schurre befindet. Ober die Signalleitung 15 wird die als Materialflussklappe ausgebildete erste 10 Fördervorrichtung 7 zur Regelung des Austrages von stückigem kohlehaltigem Material 1 gesteuert, erfindungsgemäß in Abhängigkeit von der Position der dynamischen Verteilvorrichtung 10.
Ober die Signalleitung 16 wird die als 15 Materialflussklappe ausgebildete zweite Fördervorrichtung 9 zur Regelung des Austrages von heißem Eisenträger-Material 2 gesteuert, erfindungsgemäß in Abhängigkeit von der Position der dynamischen Verteilvorrichtung 10. 20 Es ist auch eine Vorrichtung zur Erfassung von Eigenschaften der Oberfläche 17 des im Einschmelzvergaser gebildeten Materialbettes vorhanden, die im dargestellten Fall als Radarmesseinrichtung mit integrierter Temperaturmesseinrichtung ausgebildet ist. 25 Die Radarmesseinrichtung sammelt Informationen über Höhenniveau und Höhenprofil des Materialbettes 12 lm Einschmelzvergaser 3. Die Temperaturroesseinrichtung sammelt Informationen über das Teroperaturprofil an der Oberfläche des Materialbettes. Diese Informationen über 30 Eigenschaften der Oberfläche des im Einschmelzvergaser gebildeten Materialbettes werden über die Signalleitung 18 an die Vorrichtung zur Steuerung 13 der ersten Fördervorrichtung zur Regelung des Austrages von stückigem kohlehaltigem Material und/oder der zweiten 19/05/2011 15:02
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Nr. 4141 S. 27 • ·«· • * * » • ··· ··· * · · « · 201009S50 23 Fördervorrichtung übermittelt, wo sie zur Regelung des Austrages von heißem Eisenträger-Material in Abhängigkeit der erfassten Eigenschaften genutzt werden. 5 Auf diese Weise kann das Verhältnis der vereinigten Mengen von heißem Eisenträger-Material 2 und stückigem kohlehaltigem Material 1 in Abhängigkeit von Eigenschaften der Oberfläche des Materialbettes eingestellt werden. Über eine 10 Informationseingabevorrichtung 19, die über
Signalleitung 20 mit der Vorrichtung zur Steuerung 13 der ersten Fördervorrichtung zur Regelung des Austrages von stückigem kohlehaltigem Material und/oder der zweiten Fördervorrichtung zur Datenübermittlung 15 verbunden ist, können Informationen über die im Betrieb des Einschmelzvergasers befolgte Abstichfolge an die Vorrichtung zur Steuerung 13 der ersten Fördervorrichtung zur Regelung des Austrages von stückigem kohlehaltigem Material und/oder der zweiten 20 Fördervorrichtung übermittelt werden. Dadurch kann das Verhältnis der vereinigten Mengen von heißem Eisenträger-Material und stückigem kohlehaltigem Material in Abhängigkeit von der im Betrieb des EinschmelzVergasers befolgten Abstichabfolge 25 eingestellt werden. Die genannten Signalleitungen können physisch als Kabel vorhanden sein, die Möglichkeit zur kabellosen Leitung von Signalen ist aber auch umfasst. 30 Figur 2 zeigt eine Vorrichtung zur Chargierung von
Material, umfassend stückiges kohlehaltiges Material 1, dargestellt durch Kreise, und heißes Eisenträger-Material 2, dargestellt durch Vierecke, in einen EinschmelzVergaser 3 einer Schmelzreduktionsanlage. Die 19/05/2011 15:03
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Vorrichtung hat zwei Vorratsbehälter für stückiges kohlehaltiges Material, einen Vorratsbehälter für stückiges kohlehaltiges Material 4a und einen Vorratsbehälter für stückiges kohlehaltiges Material 5 4b. Im Vorratsbehälter für stückiges kohlehaltiges
Material 4a ist stückiges kohlehaltiges Material la mit einer Stückgröße A gespeichert, im Vorratsbehälter für stückiges kohlehaltiges Material 4b ist stückiges kohlehaltiges Material la mit einer Stückgröße B 10 gespeichert. Die Stückgrößen A und B sind unterschiedlich, was durch verschieden große Kreise dargestellt ist. Die Vorrichtung zur Chargierung von Material hat auch einen Vorratsbehälter für heißes Eisenträger-Material 5. Von den beiden Vorratsbehältern 15 für stückiges kohlehaltiges Material 4a/4b geht eine erste Austragsleitung 6 für stückiges kohlehaltiges Material aus, welche eine erste Fördervorrichtung 7 zur Regelung des Austrages von stückigem kohlehaltigem Material 1 umfasst. Von dem Vorratsbehälter für heißes 20 Eisenträger-Material 5 geht eine zweite Austragsleitung 8 für heißes Eisenträger-Material aus, welche eine zweite Fördervorrichtung 9 zur Regelung des Austrages von heißem Eisenträger-Material 2 umfasst. Die erste Fördervorrichtung 7 zur Regelung des Austrages von 25 stückigem kohlehaltigem Material 1 und die zweite Fördervorrichtung 9 zur Regelung des Austrages von heißem Eisenträger-Material 2 sind als Förderschnecken ausgeführt. 30 Das stückige kohlehaltige Material la/lb und das heiße Eisenträger-Material 2 werden vereinigt, bevor sie in den Einschmelzvergaser 3 eintreten. Dazu münden die erste Austragsleitung 6 für stückiges kohlehaltiges Material und die zweite Austragsleitung 8 für heißes 19/05/2011 15:03
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Eisenträger-Material in eine Eingabevorrichtung 10 zur Eingabe von Material in den Einschmelzvergaser 3.
Uber die Eingabevorrichtung 10 zur Eingabe von Material in den Einschmelzvergaser werden stückiges 5 kohlehaltiges Material la/lb und heißes Eisenträger-Material 2 in den Einschmelzvergaser 3 eingegeben. Die Eingabevorrichtung 10 zur Eingabe von Material in den Einachmelzvergaser 3 umfasst eine dynamische Verteilvorrichtung 11 zur Verteilung des Materials bei 10 der Eingabe, im dargestellten Pall eine kardanisch aufgehängte Schurre - Details der kardanischen Aufhängung sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigt. Die kardanisch aufgehängte Schurre ist um eine Drehachse rotierbar und in ihrer Neigung verstellbar. 15 Die mögliche Rotation der kardanisch aufgehängten
Schurre ist mit einem gebogenen Doppelpfeil angedeutet, der sich um die strichliert angedeutete Drehachse der Drehbewegung schlingt. Die Verstellbarkeit der Neigung ist dadurch angedeutet/ dass die Umrisse der kardanisch 20 aufgehängten Schurre für eine Position durchgezogen und für eine andere Position strichliert dargestellt sind. Zusätzlich ist die Verstellbarkeit der Neigung durch einen gebogenen Doppelpfeil angedeutet. Mittels der kardanisch aufgehängten Schurre werden stückiges 25 kohlehaltiges Material la/lb und heißes Eisenträger-Material 2 auf dem Materialbett 12 im Einschmelzvergaser 3 kontrolliert verteilt. Das Bewegungsmuster der kardanisch aufgehängten Schurre ist veränderbar, sie kann beispielsweise kreisförmige oder 30 elliptische Bahnen mit verschiedener Neigung und damit verschiedenen resultierenden Verteilungen auf dem Materialbett 12 beschreiben. 19/05/2011 15:03
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Wie bereits in Figur 1 analog dargestellt, ist das Verhältnis der vereinigten Mengen von heißem Eisenträger-Material 2 und von stückigem kohlehaltigem Material la/lb veränderbar. Dazu wird über eine 5 Vorrichtung zur Steuerung 13 zumindest eine der Fördervorrichtungen aus der Gruppe - erste FörderVorrichtung 7 zur Regelung des Austrages von stückigem kohlehaltigem Material - zweiten Fördervorrichtung 9 zur Regelung des 10 Austrages von heißem Eisenträger-Material in Abhängigkeit von der Position der dynamischen Verteilvorrichtung 10 gesteuert. Dazu ist die Vorrichtung zur Steuerung 13 über die Signalleitung 14 mit der dynamischen Verteilvorrichtung 11 verbunden 15 zwecks Informationsübermittlung Uber die Position der dynamischen Verteilvorrichtung 11 verbunden. Beispielsweise kann ermittelt werden, an welcher Stelle ihrer Rotationsbahn sich die kardanisch aufgehängte Schurre befindet und welche Neigung sie aufweist. Uber 20 die Signalleitung 15 wird die als Förderschnecke ausgebildete erste FörderVorrichtung 7 zur Regelung des Austrages von stückigem kohlehaltigem Material la/lb gesteuert, erfindungsgemäß in Abhängigkeit von der Position der dynamischen Verteilvorrichtung 10. Die 25 Regelung des Austrages kann beispielsweise durch Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit der Förderschnecke erfolgen.
Uber die Signalleitung 16 wird die als Förderschnecke ausgebildete zweite Fördervorrichtung 9 zur Regelung 30 des Austrages von heißem Eisenträger-Material 2 gesteuert, erfindungsgemäß in Abhängigkeit von der Position der dynamischen Verteilvorrichtung 10.
Es Ist auch eine Vorrichtung zur Erfassung von Eigenschaften der Oberfläche 17 des im P.030/048 19/05/2011 15:04 Nr.: R601 19.Mai 2011 15:02
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Einschmelzvergaser gebildeten Materialbettes vorhanden, die im dargestellten Pall als Radarmesseinrichtung mit integrierter Temperaturmesseinrichtung ausgebildet ist. Die Radarmesseinrichtung sammelt Informationen Uber 5 Höhenniveau und Höhenprofil des Materialbettes 12 im Einschmelzvergaser 3. Die Temperaturmesseinrichtung sammelt Informationen über das Temperaturprofil an der Oberfläche des Materialbettes. Diese Informationen über Eigenschaften der Oberfläche des im Einschmelzvergaser 10 gebildeten Materialbettes werden über die Signalleitung 18 an die Vorrichtung zur Steuerung 13 der ersten Fördervorrichtung zur Regelung des Austrages von stückigem kohlehaltigem Material und/oder der zweiten Fördervorrichtung übermittelt, wo sie zur Regelung des 15 Austrages von heißem Eisenträger-Material in
Abhängigkeit der erfassten Eigenschaften genutzt werden. Auf diese Weise kann das Verhältnis der vereinigten Mengen von heißem Eisenträger-Material 2 und stückigem kohlehaltigem Material 1 in Abhängigkeit 20 von Eigenschaften der Oberfläche des Materialbettes eingestellt werden. Über die Signalleitung 21 kann der Öffnungsmechanismus des Vorratsbehälters für stückiges kohlehaltiges Material 4a, und über die Signalleitung 22 der Offnungsmechanismus des Vorratsbehälters für 25 stückiges kohlehaltiges Material 4b durch die
Vorrichtung 2ur Steuerung 13 angesteuert werden. Über diese Ansteuerung ist es möglich, die Stückgrüße des stückigen kohlehaltigen Materials in Abhängigkeit von der Position der dynamischen Verteilvorrichtung zu 30 wählen, Selbstverständlich kann der Offnungsmechanismus des Vorratsbehälters für heißes Eisenträger-Material 5 auch von der Vorrichtung zur Steuerung 13 angesteuert werden, was aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist. Die genannten Signalleitungen können 19/05/2011 15:04
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9 0 9 *900 9*0 201009550 28 physisch als Kabel vorhanden sein, die Möglichkeit zur kabellosen Leitung von Signalen ist aber auch umfasst.
Analog zur dargestellten Möglichkeit, die Stückgröße 5 des stückigen kohlehaltigen Materials in Abhängigkeit von der Position der dynamischen Verteilvorrichtung zu wählen, kann die Art des stückigen kohlehaltigen Materials in Abhängigkeit von der Position der dynamischen Verteilvorrichtung gewählt werden, wenn 10 stückiges kohlehaltiges Material la und lb unterschiedlicher von unterschiedlicher Art sind.
Falls in analoger Weise zwei Vorratsbehälter für heißes Eisenträger-Material 5 vorhanden wären, die mit heißem 15 Eisenträger-Material jeweils unterschiedlicher
Korngrößenverteilung und/oder unterschiedlicher Art gefüllt sind, kann analog zum stückigen kohlehaltigen Material in Abhängigkeit von der Position der dynamischen Verteilvorrichtung die Korngrößenverteilung 20 und/oder die Art des heißen Eisenträger-Materials gewählt werden.
Eine Vorrichtung zur Regelung der von der dynamischen Verteilvorrichtung zur Verteilung des Materials bei 25 der Eingabe realisierten Verteilspur 23 ist vorhanden. Diese ist schematisch dargestellt; sie wirkt durch Beeinflussung des Antriebs der dynamischen Verteilvorrichtung 11 beziehungsweise durch Beeinflussung der für die Neigung der 30 Verteilvorrichtung 11 zuständigen Anlagenteile,
Durch eine Variation der Verteilspur über den horizontalen Querschnitt des Innenraume des Einschmel2vergasers lassen sich im Einschmelzvergaser bestimmte Verteilungsmuster von heißem Eisenträger- 19/05/2011 15:04
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Material und stückigem kohlehaltigem Material einstellen. Über die Signalleitung 24 ist die Vorrichtung zur Regelung der von der dynamischen Verteilvorrichtung zur Verteilung des Materials bei der Eingabe realisierten Verteilspur 23 mit der Vorrichtung zur Steuerung 13 zumindest einer der Fördervorrichtungen aus der Gruppe - erste Fördervorrichtung zur Regelung des Austrages von stückigem kohlehaltigem Material - zweiten Fördervorrichtung zur Regelung des Austrages von heißem Eisenträger-Material in Abhängigkeit von der Position der dynamischen Verteilvorrichtung verbunden. Da die realisierte Verteilspur über die Position der dynamischen Verteilvorrichtung bestimmt ist, ist mit der Vorrichtung zur Steuerung 13 auch eine Vorrichtung zur Steuerung der ersten Fördervorrichtung zur Regelung des Austrages von stückigem kohlehaltigem Material und/oder der zweiten Fördervorrichtung zur Regelung des Austrages von heißem Eisenträger-Material in Abhängigkeit der von der dynamischen Verteilvorrichtung zur Verteilung des Materials bei der Eingabe realisierten Verteilspur 23 vorhanden. Dadurch ist eine Einstellung eines bestimmten Verteilungsmusters von heißem Eisenträger-Material und kohlehaltigem Material im Einschmelzvergaser möglich. Beispielsweise dient diese Vorrichtung zur Steuerung der Materialflussklappen und/oder der Förderschnecken, Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Aus ftlhrungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten 19/05/2011 15:05
Nr.: R601 P.033/048 30 19.Mai 2011 15:03
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Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung 2U verlassen". 5 19/05/2011 15:05
Nr.: R601 P.034/048 19.Mai 2011 15:03
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Liata dar Anführungen
Patentliteratur EP0299231A1 19/05/2011 15:05
Nr.: R601 P.035/048 9.Mai 2011 15:03
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Nr. 4141 S. 36 201009550 32
Bezuges«iahenlist· 1 stückiges kohlehaltiges Material la stückiges kohlehaltiges Material 1b stückiges kohlehaltiges Material 2 heißes Eisenträger-Material 3 Einschmelzvergaser 4 Vorratsbehälter für stückiges kohlehaltiges Material 4a Vorratsbehälter für stückiges kohlehaltiges Material 4b Vorratsbehälter für stückiges kohlehaltiges Material 5 Vorratsbehälter für heißes Eisenträger-Material 6 erste Austragsleitung (für stückiges kohlehaltiges Material) 7 erste Fördervorrichtung {zur Regelung des Austrages von stückigem kohlehaltigem Material) 8 zweite Austragsleitung (für heißes Eisenträger-Material) 9 zweite Fördervorrichtung 9 zur Regelung des Austrages von heißem Eisenträger-Material 2 10 Eingabevorrichtung zur Eingabe von Material in den Einschmelzvergaser 11 dynamische Verteilvorrichtung 19/05/2011 15:05
Nr.: R601 P.036/048 19. Mai 2011 15:03 Siemens C1C P _ Nr. 4141 S, 3/ • ·· * · · 4 * · * « · · ··· 4 #·· 4 «4 · ♦ 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 201009550 33 12 13 zur Verteilung des Materials bei der Eingabe Materialbett Vorrichtung zur Steuerung (zumindest einer der Fördervorrichtungen aus der Gruppe - erste Fördervorrichtung zur Regelung des Austrages von stückigem kohlehaltigem Material - zweiten Fördervorrichtung zur Regelung des Austrages von heißem Eisenträger-Material in Abhängigkeit von der Position der dynamischen Verteilvorrichtung) 14 Signalleitung 15 16 Signalleitung Signalleitung 17 Vorrichtung zur Erfassung von Eigenschaften (der Oberfläche des im Einschmelzvergaser gebildeten Materialbettes} 18 19 20 21 Signalleitung Informationseingabevorrichtung Signalleitung Signalleitung 22 23 Signalleitung Vorrichtung zur Regelung der von der dynamischen Verteilvorrichtung zur Verteilung des Materials bei 19/05/2011 15:05
Nr.: R601 P.037/048 19. Mai 201 1 15:03 Siemens CIC P.............. Nr. 4141 S. 38 *·♦♦« ·*· · • * * * *·· » *** ··« • · t » * · · · · 201009550 34 der Eingabe realisierten Verteilepur 24 Signalleitung 19/05/2011 15:06
Nr.: R601 P.038/048
Claims (19)
19.Mai 2011 15:04 Siemens CH! P< • e · • ♦ · • ♦ ♦ • · · • e *»· ··♦·
Nr. 4141 S. 39 201009550 35 Ansprüche 1. Verfahren zur Chargierung von Material, umfassend stückiges kohlehaltiges Material und, bevorzugt heißes, 5 Bisenträger-Material, in einen Einschmelzvergaser einer Schmelzreduktionsanlage, wobei das stückige kohlehaltige Material und das, bevorzugt heiße, Eisenträger-Material vereinigt werden, bevor und/oder während eie in den Einschmelzvergaser 10 eintreten, und das Verhältnis der vereinigten Mengen von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material und von stückigem kohlehaltigem Material veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die vereinigten Mengen von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material und von 15 stückigem kohlehaltigem Material mittels einer dynamischen Verteilvorrichtung über den Querschnitt des Einschmelzvergasers verteilt werden, und das Verhältnis der vereinigten Mengen von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material und von stückigem kohlehaltigem 20 Material in Abhängigkeit von der Position der dynamischen Verteilvorrichtung eingestellt wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das chargierte Material im Einschmelzvergaser ein Materialbett 25 ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der vereinigten Mengen von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material und stückigem kohlehaltigem Material in Abhängigkeit von Eigenschaften der Oberfläche des Materialbettes eingestellt wird. 30
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Eigenschaft der Oberfläche des Materialbettes das Höhenniveau und/oder das Höhenprofil des Materialbettes ist. 19/05/2011 15:06 Nr.: R601 P.039/048
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet/ dass die Eigenschaft der Oberfläche des Materialbettes das Temperaturprofil an der Oberfläche des 5 Materialbettes ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der vereinigten Mengen von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material und 10 stückigem kohlehaltigem Material in Abhängigkeit von der im Betrieb des Einschmelzvergasers befolgten Abstichabfolge eingestellt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch 15 gekennzeichnet, dass das Bewegungsmuster der dynamischen Verteilvorrichtung veränderbar ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Korngrößenverteilung des, 20 bevorzugt heißen, Eisenträger-Materials und/oder die Stückgröße des stückigen kohlehaltigen Materials in Abhängigkeit von der Position der dynamischen Verteilvorrichtung gewählt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Art des chargierten, bevorzugt heißen, Eisenträger-Materials und/oder die Art des stückigen kohlehaltigen Materials in Abhängigkeit von der Position der dynamischen Verteilvorrichtung gewählt 30 wird.
9. Vorrichtung zur Chargierung von Material, umfassend stückiges kohlehaltiges Material und, bevorzugt heißes, Eisenträger-Material, in einen Einschmelzvergaser einer 19/05/2011 15:06 Nr.: R601 P.040/048
19. Mai 2011 15:04 Siemens CJC P,............. ····· * · * * • · · · ·»♦ · ··· ··* • · I · * · · · · ··#· * · · · e Nr. 4141 S. 41 201009550 37 Schmelzreduktionsanlage, mit zumindest einem Vorratsbehälter für stückiges kohlehaltiges Material, und mit zumindest einem Vorratebehälter für, bevorzugt 5 heißes, Eisenträger-Material, wobei von dem zumindest einen Vorratsbehälter für stückiges kohlehaltiges Material eine erste Austragsleitung für stückiges kohlehaltiges Material ausgeht, welche eine erste Fördervorrichtung zur
10 Regelung des Austrages von stückigem kohlehaltigem Material umfasst, und wobei von dem zumindest einen Vorratsbehälter für, bevorzugt heißes, Eisenträger-Material eine zweite Austragsleitung für, bevorzugt heißes, Eisenträger-15 Material ausgeht, welche eine zweite Fürdervorrichtung zur Regelung des Auetrages von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material umfasst, und mit einer Eingabevorrichtung zur Eingabe von Material in den Einschmelzvergaser 20 wobei die erste Austragsleitung für stückiges kohlehaltiges Material und die zweite Austragsleitung für, bevorzugt heißes, Eisenträger-Material in die Eingabevorrichtung zur Eingabe von Material in den Einschmelzvergaser münden, 25 dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabevorrichtung zur Eingabe von Material ln den Einschmelzvergaeer eine dynamische Verteilvorrichtung zur Verteilung des Materials bei der Eingabe umfasst, und eine Vorrichtung zur Steuerung zumindest einer der 30 Fördervorrichtungen aus der Gruppe - erste Fördervorrichtung zur Regelung des Austrages von stückigem kohlehaltigem Material 19/05/2011 15:07 Nr.: R601 P.041/048
19. Mai 201 1 15:05 Siemens C^C P. Nr. 4141 S. 42 ♦ » · · » • · » · · • » · ·
201009550 38 - zweiten Fördervorrichtung zur Regelung des Austrages von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material in Abhängigkeit von der Position der dynamischen 5 Verteilvorrichtung vorhanden ist, 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Vorratbehälter für, bevorzugt heißes, Eisenträger-Material und/oder zwei 10 Vorratsbehälter für stückiges kohlehaltiges Material vorhanden sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fördervorrichtung zur 15 Regelung des Austrages von stückigem kohlehaltigem Material und/oder die zweite Fördervorrichtung zur Regelung des Austrages von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material eine oder mehrere Materialflussklappen und/oder Förderschnecken und/oder 20 Zellradschleusen umfasst.
9. Mai 2011 15:04 Siemens CIC P Nr. 4141 S. 40 • · • ··« 201009550 36
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zur 25 Regelung der von der dynamischen VerteilVorrichtung zur Verteilung des Materials bei der Eingabe realisierten Verteilspur vorhanden ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, 30 dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zur Steuerung der ersten Fördervorrichtung zur Regelung des Austrages von stückigem kohlehaltigem Material und/oder der zweiten Fördervorrichtung zur Regelung des Austrages von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material 19/05/2011 15:07 Nr.: R601 P. 042/048
19.Mai 2011 15:05 Siemens C.^C P.............. ···· ·· · v ·· · ·*· · ··· ·· • · I ( · * .·· ··*· · · ··· Nr. 4141 S. 43 201009550 39 in Abhängigkeit der von der dynamischen Verteilvorrichtung zur Verteilung des Materials bei der Eingabe realisierten Verteilapur vorhanden ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zur Erfassung von Eigenschaften der Oberfläche des im Einschmelzvergaser gebildeten Materialbettes vorhanden ist. 10
15, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung der ersten Fördervorrichtung zur Regelung des Austrages von stückigem kohlehaltigem Material und/oder der zweiten 15 Fördervorrichtung zur Regelung des Austrages von, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material in Abhängigkeit der von der Vorrichtung zur Erfassung von Eigenschaften der Oberfläche des im Einschmelzvergaser gebildeten 20 Materialbettes erfassten Eigenschaften vorhanden ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, 25 dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest 2wei Vorratsbehälter für stückiges kohlehaltiges Material gibt, die mit stückigem kohlehaltigem Material unterschiedlicher Stückgröße gefüllt sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest zwei Vorratsbehälter für stückiges kohlehaltiges Material gibt, die mit stückigem kohlehaltigem Material unterschiedlicher Art gefüllt sind. 19/05/2011 15:07 Nr.: R601 P.043/048
19.Mai 2011 15:05 Siemens C.^C P, Nr, 4141 S. 44 — — * ·· · • * I ·*.· · ··· *** • t · · · · · · * • * · · · · · ‘ ·· ·· ·*· ···· ··· ·· • * 201009550 40
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest zwei Vorratsbehälter für, bevorzugt heißes, Eisenträger- 5 Material gibt, die mit Eisenträgermaterial, bevorzugt heißem, Eisenträger-Material unterschiedlicher Korngröße gefüllt sind.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, 10 dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest zwei Vorratsbehälter für, bevorzugt heißes, Eisenträger-Material gibt, die mit Eisenträger-Material, bevorzugt heißem Eisenträger-Material, unterschiedlicher Art gefüllt sind. 15 19/05/2011 15:07 Nr.: R601 P.044/048
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