CN103562413B - 用于装载含碳材料和载铁材料的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将材料装载到熔融还原设备的熔融气化器中的方法,该材料包括成块的含碳材料和优选热的载铁材料。其中,成块的含碳材料和优选热的载铁材料当它们进入熔融气化器中之前和/或期间被融合在一起。优选热的载铁材料和成块的含碳材料的被融合的量的比例是可变的。该方法的特征在于,优选热的载铁材料和成块的含碳材料的被融合的量借助于动态分配装置被分配在熔融气化器的横截面上,优选热的载铁材料和成块的含碳材料的被融合的量的比例根据动态分配装置的位置来调节。

Description

用于装载含碳材料和载铁材料的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于将材料装载到熔融还原设备的熔融气化器中的方法,该材料包括成块的含碳材料和优选热的载铁材料。
背景技术
在用于在熔融气化器中制造生铁的熔融还原法、如COREX?或者FINEX?中,将包括含碳材料和载铁材料以及添加剂的材料装载到熔融气化器中。含碳材料利用氧气被气化成为还原气体,其中需要用于使载铁材料熔融的热量被释放。
含碳材料例如是成块的碳或含碳的团块;在环境温度下将该含碳材料储存在用于含碳材料的储存容器中,从该储存容器开始将该含碳材料输入到熔融气化器中。载铁材料例如在FINEX?的情况下是热的被制成团块的铁(hotbriquettediron热压铁团块,HBI)或者压实热铁(hotcompactediron,HCI)。
HBI是经过热压的铁,具有非常高份额的金属铁——经常超过90%的金属化——和约5g/cm3的密度,这例如允许通过船舶进行运输。该材料以团块形式、大多情况下>25mm分离,也就是说以多块的形式存在。HCI是利用助熔剂热压的铁并且与HBI相比较低份额的金属铁。其密度在4g/cm3之下一点。HCI在生铁生产的过程中在其制造之后被直接继续加工,其中它借助于粉碎机粉碎地以对于熔融气化器有利的形式使用。在此,HCI的温度为大约550-650℃。在COREX?的情况下,载铁材料例如是热的、直接还原的铁(directreducediron,DRI)。
在温度升高时碳或含碳的团块的热解作用导致了形成和释放挥发性的碳氢化合物和焦油。因此,含碳材料不能与热的载铁材料一起存放在储存容器中,因为通过与热的载铁材料接触而引起形成和释放挥发性的碳氢化合物和焦油可能会导致储存容器中和其中材料被引导至熔融气化器的管路中的粘结和堵塞。
将含碳材料和载铁材料装载到熔融气化器中迄今为止大多数情况下彼此分开地实现。含碳材料例如从用于含碳材料的储存容器中通过螺旋输送器被输送给安装在熔融气化器的拱形结构中央的分配装置,含碳材料在输入到熔融气化器中时由分配装置在熔融气化器的横截面上进行分配。载铁材料例如通过多个布置在熔融气化器的拱形结构的圆周上的沉井(Fallbeine)被引入到熔融气化器中。
含碳材料和载铁材料彼此分开地添加到熔融气化器中引起了在建立和维护对于分开添加所需的设备部件时的高成本。此外在分开添加时含碳材料和载铁材料在熔融气化器中的材料基底中没有足够受控地进行分配——这例如可能出现形成载铁材料的垂直的岛形结构(Inseln)——这对熔融气化过程产生负面影响。
由EP0299231A1已知了,通过同一个开口将含碳材料和载铁材料在中央装载到熔融气化器中。在这种按照EP0299231A1的中央装载中不利的是,准确地为材料基底的区域供给新鲜材料,其中作为所谓的“死铁区域(totenMann)”在熔融气化过程中预热-和还原过程比熔融气化器的边缘区域中较差地进行。此外,细的和重的材料由于材料基底的中央区域中的分离过程被浓缩,而较粗的和较轻的材料向边缘区域的方向转移。相应地,被装载到材料基底上的混合物重新部分地和不受控制地被分离。
发明内容
本发明的目的在于,与现有技术相比不仅实现较少的建立-和维护成本,而且提供了实现受控的分配的方法和设备,该方法和设备用于装载材料,该材料包括含碳材料和优选热的载铁材料。
所述目的通过一种用于将材料装载到熔融还原设备的熔融气化器中的方法来实现,该材料包括成块的含碳材料和优选热的载铁材料,其中,成块的含碳材料和优选热的载铁材料当它们进入熔融气化器中之前和/或期间被融合在一起,优选热的载铁材料和成块的含碳材料的被融合的量的比例是可变的,其特征在于,优选热的载铁材料和成块的含碳材料的被融合的量借助于动态分配装置被分配在熔融气化器的横截面上,优选热的载铁材料和成块的含碳材料的被融合的量的比例根据动态分配装置的位置来调节。
在这种方法中,熔融气化器与当成块的含碳材料和载铁材料彼此分开地进入到熔融气化器中时相比一定具有更少的用于装载的设备部件和开口。
热的载铁材料可理解为具有超过100℃、优选超过200℃、特别优选超过300℃的温度的载铁材料。载铁材料包含元素铁(elementaresEisen)和/或氧化铁。载铁材料或者以成块的形式存在,或者以块状的具有细粒(Unterkorn)的份额或作为优选小于10mm的微粒的形式存在。
含碳材料是成块的。成块的含碳材料中碳的份额为至少50重量百分比,优选为70重量百分比,特别优选为90重量百分比。因此,重量百分比涉及在该组成部分被装载到储存容器的时刻的成块的含碳材料的组成部分的重量。除了碳之外,在成块的含碳材料中例如也可以含有焦炭。
在本申请的范围内不详细探讨在根据本发明的方法中在熔融气化器中——优选通过载铁线路——装载的添加物、例如石灰石和/或白云石和/或石英。
优选地,成块的含碳材料和优选热的载铁材料在通过融合而获得的混合物进入熔融气化器中前不久和/或期间被融合在一起。在此,成块的含碳材料和优选热的载铁材料当输送到熔融气化器中时——在以前没有共同中间储存在储藏室中的情况下——例如在料斗中聚集在一起,以便将时间——在这段时间期间两种材料在熔融气化器之外共同处于设备部件中——较短地保持,优选保持在几秒之内,例如直至10秒。由此,下述风险会较小地保持:通过成块的含碳材料的与热的载铁材料接触而引起的热解所导致的粘结和堵塞了通过融合而获得的混合物引导到熔融气化器中的设备部件。
成块的含碳材料的热解和气化因此在熔融气化器中才会进行。
熔融气化器的概念不包括高炉。在高炉中,焦炭和载铁层在环境条件下与添加剂一起基本上从上方添加。碳的热解和脱气不在高炉中进行,而是已经在制造装载到高炉中的焦炭时就已进行。高炉炉顶中的温度为约80至250℃。相反在根据本发明的熔融气化器中的熔融气化过程中,不装载焦炭,而是装载含碳材料,并且被装载的含碳材料在熔融气化器中被热解。在熔融气化器拱形结构中的温度为约1000℃,在其区域中材料被装载到熔融气化器中。
通过一起装载成块的含碳材料和优选热的载铁材料,在分开装载时出现的、不受控制的和不期望的不均匀的分配的问题——例如在熔融气化器中形成载铁材料的垂直的岛形结构——得到避免。此外省去了由于分开装载所需的设备部件的建立和维护所产生的成本。
动态分配装置可以理解为一种可以在分配过程期间受控地运动的分配装置。由此,动态分配装置的排出口可以被带到不同位置上。相应地,优选热的载铁材料和成块的含碳材料的被融合的量可以转向到熔融气化器中的材料基底的不同位置上。
动态分配装置例如可以是转动料斗或万向悬挂的料斗,其可以这样运动:它的排出口例如描述了圆形或螺旋形的或可任意预先规定的轨道,其中也可以选择不同的分配轨迹。
有利的是:动态分配装置的运动模型是可以改变的。
被装载的材料在熔融气化器中形成一种材料基底。
优选热的载铁材料和成块的含碳材料的被融合的量借助于动态分配装置被分配在熔融气化器的横截面上,并且优选热的载铁材料和成块的含碳材料的被融合的量的比例根据动态分配装置的位置来调节。因为动态分配装置在熔融气化器中的位置预先规定了一区域,在该区域中待分配的材料碰触到熔融气化器中的材料基底,由此优选热的载铁材料和成块的含碳材料在熔融气化器的材料基底上的分配可以受控地并且相应于熔融气化过程的要求来调节。由此可以在熔融气化器中调节优选热的载铁材料和成块的含碳材料的特定的分配模型。例如在熔融气化器中阶段性地装载含碳材料与少量载铁材料时,可以针对性地构建主要为含碳材料的死铁(toterMann)。对熔融气化器中载铁材料和含碳材料的特定的分配模型的调节允许更好地控制在熔融气化器中在载铁材料和含碳材料转化的情况下进行的过程。因此得到了该过程的更好的效果和更稳定的引导。
可以从表面特性中推导出:在哪个区域中将材料装载到熔融气化器中的材料基底上特别有利于的熔融气化过程。材料基底的表面在此也可以一同理解为材料基底的垂直观察上方的层。上方的层可以理解为具有直至20cm的层厚度的层。
按照本发明的方法的一种实施方式,优选热的载铁材料和成块的含碳材料的被融合的量的比例根据材料基底的表面特性来调节。
按照本发明的方法的一种实施方式,材料基底的表面特性是材料基底的高度水平和/或高度轮廓。
按照本发明的方法的另一种实施方式,材料基底的表面特性是材料基底的表面上的温度曲线。
生铁和矿渣从熔融气化器中在一整天以近似均匀分布的间隔被排出,以便使围绕熔融气化器的液位不会超过氧气输送喷嘴的高度。在运行中由于排出而引起,始终会出现不均匀的气化-和还原比例。这种不均匀性对于熔融还原过程的负面影响可以通过针对性地装载到周边的相关区域上而被抑制。相应地按照本发明的方法的一种实施方式,优选热的载铁材料和成块的含碳材料的被融合的量的比例根据在熔融气化器的运行中所遵循的排出顺序来调节。
不仅优选热的载铁材料和成块的含碳材料的被融合的量的比例、而且材料的颗粒尺寸和种类也会对熔融气化过程产生影响。在此,成块的含碳材料的颗粒尺寸分布可以理解为成块的含碳材料的团块尺寸。不同种类的、优选热的载铁材料例如具有不同份额的金属铁和氧化铁或其它组成部分。不同种类的成块的含碳材料例如具有不同份额的焦炭或其它组成部分。不同种类的、优选热的载铁材料和成块的含碳材料例如通过其从不同来源中的开采而获得。按照本发明的方法的一种实施方式,优选热的载铁材料的颗粒尺寸分布和/或成块的含碳材料的团块尺寸根据动态分配装置的位置来选择。按照本发明的方法的另一种实施方式,被装载的、优选热的载铁材料的种类和/或所述成块的含碳材料的种类根据动态分配装置的位置来选择。
本申请的另一个主题是一种用于将材料装载到熔融还原设备的熔融气化器中的设备,该材料包括成块的含碳材料和优选热的载铁材料,该设备具有:
至少一个用于成块的含碳材料的储存容器,和
至少一个用于优选热的载铁材料的储存容器,
其中用于成块的含碳材料的第一排出管路从至少一个用于成块的含碳材料的储存容器出发,该第一排出管路包括用于调节成块的含碳材料的出料的第一输送装置,
并且其中,用于优选热的载铁材料的第二排出管路从至少一个用于优选热的载铁材料的储存容器出发,该第二排出管路包括用于调节优选热的载铁材料的出料的第二输送装置,
并且该设备还具有一用于将材料输入到熔融气化器中的输入装置,
其中用于成块的含碳材料的第一排出管路和用于优选热的载铁材料的第二排出管路通入用于将材料输入到熔融气化器中的输入装置中,
其特征在于,用于将材料输入到熔融气化器中的输入装置包括一用于在输入时分配材料的动态分配装置,并且设有一用于根据动态分配装置的位置来控制以下输送装置的组中的至少一个的装置:
-用于调节成块的含碳材料的出料的第一输送装置;
-用于调节优选热的载铁材料的出料的第二输送装置。
利用这种设备能实施根据本发明的方法。含碳材料和优选热的载铁材料可以在进入熔融气化器中之前和/或期间被融合。用于将材料输入到熔融气化器中的输入装置例如可以是螺旋输送器。
这种设备可以这样运行:成块的含碳材料和优选热的载铁材料被连续地融合。这种设备也可以这样运行:在连续的含碳材料流中间歇性地添加载铁材料、优选热的载铁材料。这种设备也可以这样运行:在连续的载铁材料流、优选热的载铁材料流中间歇性地添加成块的含碳材料。
这种设备也可以这样运行:成块的含碳材料流和优选热的载铁材料流交替地通过用于将材料输入到熔融气化器中的输入装置来输入。
用于将材料输入到熔融气化器中的输入装置包括一用于当输入时分配材料的动态分配装置。在此,也可以描述为将材料分配在熔融气化器的内室的水平横截面上。由此可以在熔融气化器中调节优选热的载铁材料和成块的含碳材料的特定的分配模型。具有动态分配装置的、用于将材料输入到熔融气化器中的输入装置例如可以是万向悬挂的、优选地通过2个轴驱动的料斗或转动料斗。
按照本发明的设备的一种实施方式,设有两个用于优选热的载铁材料的储存容器和/或两个用于成块的含碳材料的储存容器。由此可以确保更均匀的装载,因为可以当完全排空第一储存容器时使用第二个被填充的储存容器。在排空第二储存容器期间,可以再次填充第一储存容器,以便当完全排空第二储存容器时重新为装载做好准备。此外由此可以当两个储存容器被相应地填充时,装载不同种类的、优选热的载铁材料和/或不同种类的成块的含碳材料,或者装载不同颗粒尺寸的、优选热的载铁材料和/或不同团块尺寸的成块的含碳材料。还可以设有两个以上的用于载铁材料、优选热的载铁材料的储存容器和/或两个以上的用于成块的含碳材料的储存容器。
按照本发明的设备的一种实施方式,用于调节成块的含碳材料的出料的第一输送装置和/或用于调节优选热的载铁材料的出料的第二输送装置包括一个或多个材料流阀门。
按照本发明的设备的一种实施方式,用于调节成块的含碳材料的出料的第一输送装置和/或用于调节优选热的载铁材料的出料的第二输送装置包括一个或多个螺旋输送器。螺旋输送器比材料流阀门更好地调节所述量,而材料可以被水平地输送,因此可以将多个储存容器并排布置,并且使材料通过共同的输送装置输送到熔融气化器中。
按照本发明的设备的一种实施方式,用于调节成块的含碳材料的出料的第一输送装置和/或用于调节优选热的载铁材料的出料的第二输送装置包括一个或多个格式叶轮阀或者说轮闸门(Zellradschleuse)。
格式叶轮阀比材料流阀门更好地调节所述量,并且可以相对于螺旋输送器通过格式叶轮阀使得当存在压力差时不期望的气流最小化。
也能实现混合形式,例如一种设备,其中在第一排出管路中存在用于调节成块的含碳材料的出料的螺旋输送器,并且在第二排出管路中存在用于调节优选热的载铁材料的出料的材料流阀门。这种混合形式例如在下述情况下是有利的:应产生连续的成块的含碳材料流。
按照一种优选的实施方式,设有一用来调节由用于在输入时分配材料的动态分配装置实现的分配轨迹的装置。动态分配装置具有排出口,材料从该排出口离开动态分配装置。分配轨迹可以理解为排出口在装载时当投影到水平面上时在该水平面上留下的轨迹。通过在熔融气化器的内室的水平横截面上的分配轨迹的变化,可以在熔融气化器中调节优选热的载铁材料和成块的含碳材料的特定的分配模型。
按照一种特别优选的实施方式,设有一用来根据由用于在输入时分配材料的动态分配装置实现的分配轨迹来控制用于调节成块的含碳材料的出料的第一输送装置和/或用于调节优选热的载铁材料的出料的第二输送装置的装置。由此可以在熔融气化器中调节优选热的载铁材料和含碳材料的特定的分配模型。
例如该装置用于控制材料流阀门和/或螺旋输送器。
有利地,设有至少一个用于检测在熔融气化器中形成的材料基底的表面特性的装置。这种装置例如可以是:用于查明高度和/或轮廓和/或温度和/或从材料基底中泄漏的气体的成分的微波测量装置或雷达测量装置,或者是用于查明材料基底的表面上的温度或温度曲线的温度计。也可以存在多个这种装置。
按照本发明的一种实施方式,设有一用来根据由用于检测在所述熔融气化器中形成的材料基底的表面特性的装置检测到的特性来控制用于调节成块的含碳材料的出料的第一输送装置和/或用于调节优选热的载铁材料的出料的第二输送装置的装置。以这种方式可以根据材料基底的表面特性来调节优选热的载铁材料和成块的含碳材料的被融合的量。
按照本发明的设备的一种实施方式,存在至少两个用于成块的含碳材料的储存容器,该储存容器填充有不同团块尺寸的成块的含碳材料。例如用于成块的含碳材料的第一储存容器以团块尺寸A来填充,并且用于成块的含碳材料的第二储存容器以团块尺寸B来填充,其中团块尺寸A和B是不同的。必要时存在的用于成块的含碳材料的第三储存容器以团块尺寸C来填充,其中团块尺寸C和团块尺寸A和B不同。
按照本发明的设备的一种实施方式,存在至少两个用于成块的含碳材料的储存容器,该储存容器填充有不同种类的成块的含碳材料。例如用于成块的含碳材料的第一储存容器以种类A来填充,而用于成块的含碳材料的第二储存容器以种类B来填充,其中种类A和B是不同的。必要时存在的用于成块的含碳材料的第三储存容器以种类C来填充,其中种类C和种类A和B不同。
按照本发明的设备的一种实施方式,存在至少两个用于优选热的载铁材料的储存容器,该储存容器填充有不同颗粒尺寸的载铁材料、优选热的载铁材料。例如用于优选热的载铁材料的第一储存容器以颗粒尺寸A来填充,而用于优选热的载铁材料的第二储存容器以颗粒尺寸B来填充,其中颗粒尺寸A和B是不同的。必要时存在的用于优选热的载铁材料的第三储存容器以颗粒尺寸C来填充,其中颗粒尺寸C和颗粒尺寸A和B不同。
按照本发明的设备的一种实施方式,存在至少两个用于优选热的载铁材料的储存容器,该储存容器填充有不同种类的载铁材料、优选热的载铁材料。例如用于优选热的载铁材料的第一储存容器以种类A来填充,而用于优选热的载铁材料的第二储存容器以种类B来填充,其中种类A和B是不同的。必要时存在的用于优选热的载铁材料的第三储存容器以种类C来填充,其中种类C和种类A和B不同。
附图说明
借助下面示意性的示例性附图,根据实施方式来说明本发明。
图1示出具有材料流阀门的根据本发明的设备的一种实施方式。
图2示出具有螺旋输送器的根据本发明的设备的一种实施方式。
具体实施方式
图1示出了用于将材料装载到熔融还原设备的熔融气化器3中的设备,该材料包括成块的含碳材料1(通过圆形表示)和热的载铁材料2(通过四边形表示)。该设备具有用于成块的含碳材料的储存容器4和用于热的载铁材料的储存容器5。用于成块的含碳材料的第一排出管路6从用于成块的含碳材料的储存容器4出发,该第一排出管路包括一用于调节成块的含碳材料1的出料的第一输送装置7。用于热的载铁材料的第二排出管路8从用于热的载铁材料的储存容器5出发,该第二排出管路包括一用于调节热的载铁材料2的出料的第二输送装置9。用于调节成块的含碳材料1的出料的第一输送装置7和用于调节热的载铁材料2的出料的第二输送装置9设计成材料流阀门。该材料流阀门是可移动的,这通过直的双箭头表示;在图1中示出在一种状态中的材料流阀门,材料流阀门在该状态中不会使得用于成块的含碳材料的第一排出管路6或用于热的载铁材料的第二排出管路8变窄;出于清晰的原因未示出一种状态,材料流阀门在该状态中被部分推入并且因此会使得用于成块的含碳材料的第一排出管路6或用于热的载铁材料的第二排出管路8变窄。成块的含碳材料1和热的载铁材料2在它们进入到熔融气化器3中之前被融合。为此,用于成块的含碳材料的第一排出管路6和用于热的载铁材料的第二排出管路8通入用于将材料输入到熔融气化器3中的输入装置10中。
通过用于将材料输入到熔融气化器中的输入装置10,将成块的含碳材料1和热的载铁材料2输入到熔融气化器中。用于将材料输入到熔融气化器3中的输入装置10包括一用于当输入时分配材料的动态分配装置11——在所示出的情况下是万向悬挂的料斗或者说斜槽或者说排料口(Schurre)。万向悬挂的料斗的可能的旋转被以弯曲双箭头表示,该双箭头围绕转动运动的用虚线表示的转动轴线。万向悬挂的料斗的可摆动性通过弯曲双箭头表示。借助于万向悬挂的料斗将成块的含碳材料1和热的载铁材料2受控地分配在熔融气化器3中的材料基底12上。
热的载铁材料2和成块的含碳材料1的被融合的量的比例是可变的。为此,通过用于进行控制的装置13根据动态分配装置10的位置来控制以下输送装置的组中的至少一个:
-用于调节成块的含碳材料的出料的第一输送装置7;
-用于调节热的载铁材料的出料的第二输送装置9。
为此,用于进行控制的装置13通过信号线路14与动态分配装置11相连接以用于传输关于动态分配装置11的位置的信息。
例如可以查明,万向悬挂的料斗位于由万向悬挂的料斗的运动所描绘的圆弧的哪个位置上。通过信号线路15,根据本发明依据动态分配装置10的位置来控制用于调节成块的含碳材料1的出料的、设计成材料流阀门的第一输送装置7。
通过信号线路16,根据本发明依据动态分配装置10的位置来控制用于调节热的载铁材料2的出料的、设计成材料流阀门的第二输送装置9。
也存在一种用于检测在熔融气化器中形成的材料基底的表面特性的装置17,其在所示出的情况下设计成具有集成的温度测量装置的雷达测量装置。雷达测量装置收集关于熔融气化器3中材料基底12的高度水平和高度曲线的信息。温度测量装置收集关于在材料基底的表面上的温度曲线的信息。关于在熔融气化器中形成的材料基底的表面特性的信息通过信号线路18被传输至用于调节成块的含碳材料的出料的第一输送装置和/或第二输送装置的、用于进行控制的装置13,所述第二输送装置在那里用于根据检测到的特性来调节热的载铁材料的出料。以这种方式,可以根据材料基底的表面特性来调节热载铁材料2和成块的含碳材料1的被融合的量的比例。通过信息输入装置19可以将关于在熔融气化器的运行中所遵循的排出顺序的信息传输给用于调节成块的含碳材料的出料的第一输送装置和/或第二输送装置的用于进行控制的装置13,该信息输入装置通过信号线路20与用于调节成块的含碳材料的出料的第一输送装置和/或第二输送装置的用于进行控制的装置13相连接以进行数据传输。由此可以根据在熔融气化器的运行中所遵循的排出顺序来调节热载铁材料和成块的含碳材料的被融合的量的比例。所述的信号线路可以物理地设计成电缆,但也包括用于无电缆地传输信号的可能性。
图2示出了用于将材料装载到熔融还原设备的熔融气化器3中的设备,所述材料包括成块的含碳材料1(通过圆形表示)和热的载铁材料2(通过四边形表示)。该设备具有两个用于成块的含碳材料的储存容器——一个用于成块的含碳材料的储存容器4a并且一个用于成块的含碳材料的储存容器4b。在用于成块的含碳材料的储存容器4a中储存了具有团块尺寸A的成块的含碳材料1a,在用于成块的含碳材料的储存容器4b中储存了具有团块尺寸B的成块的含碳材料1b。团块尺寸A和B是不同的,这通过不同大小的圆形表示。用于装载材料的设备也具有用于热的载铁材料5的储存容器。用于成块的含碳材料的第一排出管路6从两个用于成块的含碳材料的储存容器4a/4b出发,该第一排出管路包括一用于调节成块的含碳材料1的出料的第一输送装置7。用于热的载铁材料的第二排出管路8从用于热的载铁材料的储存容器5出发,该第二排出管路包括用于调节热的载铁材料2的出料的第二输送装置9。用于调节成块的含碳材料1的出料的第一输送装置7和用于调节热的载铁材料2的出料的第二输送装置9设计成螺旋输送器。
成块的含碳材料1a/1b和热的载铁材料2在它们进入到熔融气化器3中之前被融合。为此,用于成块的含碳材料的第一排出管路6和用于热的载铁材料的第二排出管路8通入用于将材料输入到熔融气化器3中的输入装置10中。
通过用于将材料输入到熔融气化器中的输入装置10,将成块的含碳材料1a/1b和热的载铁材料2输入到熔融气化器3中。用于将材料输入到熔融气化器3中的输入装置10包括用于当输入时分配材料的动态分配装置11,在所示出的情况下是万向悬挂的料斗,出于清晰的原因未示出万向悬挂的细节。万向悬挂的料斗可围绕转动轴线旋转并且在其斜度方面可调节。万向悬挂的料斗的可能的旋转以弯曲双箭头表示,该双箭头围绕转动运动的用虚线表示的转动轴线。斜度的可调节性由此表示:万向悬挂的料斗的轮廓针对一个位置以实线表示,而针对另一个位置则以虚线表示。附加地,斜度的可调节性以弯曲的双箭头表示。借助于万向悬挂的料斗将成块的含碳材料1a/1b和热的载铁材料2受控地分配在熔融气化器3中的材料基底12上。万向悬挂的料斗的运动模型是可变的,它例如可以描述圆形的或椭圆形的轨道,该轨道具有不同的斜度和因此具有在材料基底12上的由此得出的不同分配。
如类似地已经在图1中示出,热的载铁材料2和成块的含碳材料1a/1b的被融合的量的比例是可变的。为此,通过用于进行控制的装置13根据动态分配装置10的位置来控制以下输送装置的组中的至少一个:
-用于调节成块的含碳材料的出料的第一输送装置7;
-用于调节热的载铁材料的出料的第二输送装置9。
为此,用于进行控制的装置13通过信号线路14与动态分配装置11相连接以用于传输关于动态分配装置11的位置的信息。
例如可以查明,万向悬挂的料斗位于其旋转轨道的哪个位置上并且它具有哪种斜度。通过信号线路15,根据本发明依据动态分配装置10的位置来控制用于调节成块的含碳材料1a/1b的出料的、设计成螺旋输送器的第一输送装置7。对出料进行的调节例如可以通过螺旋输送器的旋转速度的变化来实现。
通过信号线路16,根据本发明依据动态分配装置10的位置来控制用于调节热的载铁材料2的出料的、设计成螺旋输送器的第二输送装置9。
也存在一种用于检测在熔融气化器中形成的材料基底的表面特性的装置17,其在所示出的情况下设计成具有集成的温度测量装置的雷达测量装置。雷达测量装置收集关于熔融气化器3中材料基底12的高度水平和高度曲线的信息。温度测量装置收集关于在材料基底的表面上的温度曲线的信息。关于在熔融气化器中形成的材料基底的表面特性的信息通过信号线路18被传输至用于调节成块的含碳材料的出料的第一输送装置和/或第二输送装置的、用于进行控制的装置13,所述第二输送装置在那里用于根据检测到的特性来调节热的载铁材料的出料。以这种方式,可以根据材料基底的表面特性来调节热载铁材料2和成块的含碳材料1的被融合的量的比例。通过用于进行控制的装置13,经由信号线路21可以操控用于成块的含碳材料4a的储存容器的打开机构,并且经由信号线路22可以操控用于成块的含碳材料4b的储存容器的打开机构。通过这种操控可以实现,根据动态分配装置的位置来选择成块的含碳材料的团块尺寸。当然也可以由用于进行控制的装置13来操控用于热的载铁材料5的储存容器的打开机构,这出于清晰原因未示出。所述的信号线路可以物理地作为电缆存在,但也包括用于无电缆地传输信号的可能性。
类似于所示出的可能性——根据动态分配装置的位置来选择成块的含碳材料的团块尺寸,当成块的含碳材料1a和1b是不同的种类时,可以根据动态分配装置的位置来选择成块的含碳材料的种类。
如果以类似的方式存在两个用于热的载铁材料的储存容器5——它们分别被填充不同的颗粒尺寸分布和/或不同种类的热载铁材料,则可以类似于成块的含碳材料根据动态分配装置的位置来选择热的载铁材料的颗粒尺寸分布和/或种类。
设有一用来调节由用于在输入时分配材料的动态分配装置实现的分配轨迹的装置23。该装置被示意性地示出;该装置通过影响动态分配装置11的驱动或通过影响用于分配装置11的斜度的设备部件起作用。通过在熔融气化器的内室的水平横截面上的分配轨迹的变化,可以在熔融气化器中调节热的载铁材料和成块的含碳材料的特定的分配模型。经由信号线路24,用来调节由用于在输入时分配材料的动态分配装置实现的分配轨迹的装置23与用于进行控制的装置13相连接,所述装置用于根据动态分配装置的位置来控制以下输送装置的组中的至少一个:
-用于调节成块的含碳材料的出料的第一输送装置;
-用于调节热的载铁材料的出料的第二输送装置。
由于实现的分配轨迹通过动态分配装置的位置确定,因此和用于进行控制的装置13一样,还存在一装置23,该装置用来根据由用于在输入时分配材料的动态分配装置实现的分配轨迹来控制用于调节成块的含碳材料的出料的第一输送装置和/或用于调节热的载铁材料的出料的第二输送装置。由此能调节热的载铁材料和含碳材料在熔融气化器中的特定的分配模型。例如该装置用于控制材料流阀门和/或螺旋输送器。
尽管具体通过优选实施例详细说明和描述本发明,然而本发明并不限于所公开的例子,可以由本领域技术人员在不脱离本发明的保护范围的情况下从中推导出其它变体。
引用列表
专利文献
EP0299231A1。
附图标记列表
1成块的含碳材料
1a成块的含碳材料
1b成块的含碳材料
2热的载铁材料
3熔融气化器
4用于成块的含碳材料的储存容器
4a用于成块的含碳材料的储存容器
4b用于成块的含碳材料的储存容器
5用于热的载铁材料的储存容器
6第一排出管路(用于成块的含碳材料)
7第一输送装置(用于调节成块的含碳材料的出料)
8第二排出管路(用于热的载铁材料)
9用于调节热的载铁材料2的出料的第二输送装置9
10用于将材料输入到熔融气化器中的输入装置
11用于当输入时分配材料的动态分配装置
12材料基底
13用于根据动态分配装置的位置来控制以下输送装置的组中的至少一个的装置:
-用于调节成块的含碳材料的出料的第一输送装置
-用于调节热的载铁材料的出料的第二输送装置
14信号线路
15信号线路
16信号线路
17用于检测(在熔融气化器中形成的材料基底的表面的)特性的装置
18信号线路
19信息输入装置
20信号线路
21信号线路
22信号线路
23用来调节由用于在输入时分配材料的动态分配装置实现的分配轨迹的装置
24信号线路。

Claims (23)

1.一种用于将材料装载到熔融还原设备的熔融气化器中的方法,所述材料包括成块的含碳材料和载铁材料,
其中,所述成块的含碳材料和载铁材料在它们进入熔融气化器中之前和/或期间被融合在一起,载铁材料和成块的含碳材料的被融合的量的比例是可变的,
其特征在于,载铁材料和成块的含碳材料的被融合的量借助于动态分配装置被分配在熔融气化器的横截面上,并且载铁材料和成块的含碳材料的被融合的量的比例根据所述动态分配装置的位置来调节。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,被装载的材料在所述熔融气化器中形成材料基底,其特征在于,载铁材料和成块的含碳材料的被融合的量的比例根据所述材料基底的表面特性来调节。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述材料基底的表面特性是所述材料基底的高度水平和/或高度轮廓。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述材料基底的表面特性是所述材料基底的表面上的温度曲线。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,载铁材料和成块的含碳材料的被融合的量的比例根据在所述熔融气化器的运行中所遵循的排出顺序来调节。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述动态分配装置的运动模型是可变的。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,载铁材料的颗粒尺寸分布和/或成块的含碳材料的团块尺寸根据所述动态分配装置的位置来选择。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,被装载的载铁材料的种类和/或成块的含碳材料的种类根据所述动态分配装置的位置来选择。
9.根据权利要求1、2、5、6、7或8中任一项所述的方法,其特征在于,所述载铁材料是热的。
10.一种用于将材料装载到熔融还原设备的熔融气化器中的设备,所述材料包括成块的含碳材料和载铁材料,所述设备具有:
至少一个用于成块的含碳材料的储存容器;和
至少一个用于载铁材料的储存容器,
其中用于成块的含碳材料的第一排出管路从至少一个用于成块的含碳材料的储存容器出发,所述第一排出管路包括一用于调节成块的含碳材料的出料的第一输送装置,
并且其中,用于载铁材料的第二排出管路从至少一个用于载铁材料的储存容器出发,所述第二排出管路包括一用于调节载铁材料的出料的第二输送装置,
并且所述设备还具有一用于将材料输入到熔融气化器中的输入装置,
其中用于成块的含碳材料的第一排出管路和用于载铁材料的第二排出管路通入所述用于将材料输入到熔融气化器中的输入装置中,
其特征在于,所述用于将材料输入到熔融气化器中的输入装置包括一用于在输入时分配材料的动态分配装置,并且设有一用于根据所述动态分配装置的位置来控制以下输送装置的组中的至少一个的装置:
-用于调节成块的含碳材料的出料的第一输送装置,
-用于调节载铁材料的出料的第二输送装置。
11.根据权利要求10所述的设备,其特征在于,设有两个用于载铁材料的储存容器和/或两个用于成块的含碳材料的储存容器。
12.根据权利要求10所述的设备,其特征在于,用于调节成块的含碳材料的出料的第一输送装置和/或用于调节载铁材料的出料的第二输送装置包括一个或多个材料流阀门和/或螺旋输送器和/或格式叶轮阀。
13.根据权利要求10所述的设备,其特征在于,设有一用来调节由用于在输入时分配材料的动态分配装置实现的分配轨迹的装置。
14.根据权利要求10所述的设备,其特征在于,设有一用来根据由用于在输入时分配材料的动态分配装置实现的分配轨迹来控制用于调节成块的含碳材料的出料的第一输送装置和/或用于调节载铁材料的出料的第二输送装置的装置。
15.根据权利要求10所述的设备,其特征在于,设有一用于检测在所述熔融气化器中形成的材料基底的表面特性的装置。
16.根据权利要求15所述的设备,其特征在于,设有一用来根据由用于检测在所述熔融气化器中形成的材料基底的表面特性的装置检测到的特性来控制用于调节成块的含碳材料的出料的第一输送装置和/或用于调节载铁材料的出料的第二输送装置的装置。
17.根据权利要求10至16中任一项所述的设备,其特征在于,存在至少两个用于成块的含碳材料的储存容器,所述储存容器填充有不同团块尺寸的成块的含碳材料。
18.根据权利要求10至16中任一项所述的设备,其特征在于,存在至少两个用于成块的含碳材料的储存容器,所述储存容器填充有不同种类的成块的含碳材料。
19.根据权利要求10至16中任一项所述的设备,其特征在于,存在至少两个用于载铁材料的储存容器,所述储存容器填充有不同颗粒尺寸的载铁材料。
20.根据权利要求10至16中任一项所述的设备,其特征在于,存在至少两个用于载铁材料的储存容器,所述储存容器填充有不同种类的载铁材料。
21.根据权利要求10至16中任一项所述的设备,其特征在于,存在至少两个用于热的载铁材料的储存容器,所述储存容器填充有不同颗粒尺寸的热的载铁材料。
22.根据权利要求10至16中任一项所述的设备,其特征在于,存在至少两个用于热的载铁材料的储存容器,所述储存容器填充有不同种类的载铁材料。
23.根据权利要求10、11、12、14或16中任一项所述的设备,其特征在于,所述载铁材料是热的。
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