DE1508496A1

DE1508496A1 - Vorrichtung zur Vorwaermung festen Materials

Info

Publication number: DE1508496A1
Application number: DE19661508496
Authority: DE
Inventors: Johann Oberndorfer
Original assignee: Steel Company of Canada Ltd; Metallgesellschaft AG
Current assignee: Steel Company of Canada Ltd; GEA Group AG
Priority date: 1966-04-13
Filing date: 1966-04-13
Publication date: 1970-03-26
Also published as: GB1139117A; US3512766A; SE310760B; NO119808B

Description

METALLGESELLSCHAFT Frankfurt/Main, den 30.4.1969 Aktiengesellschaft -Schr/MBo.-Frankfurt/Main ι

Vorrichtung zur Vorwärmung festen Materials.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vorwärmen von festem Material, insbesondere von Grünpellets aus Eisenerzen, im Gegenstrom mit heissen Gasen, bestehend aus einem senkrechten Vorwärmschacht mit GasZuleitungsvorrichtungen und Haterialaustragsvorrichtungen am unteren Ende sowie Gasableitungsvorrichtungen und Materialzuführungsvorrichtungen am oberen Ende des Vorwärmschachtes, einem beweglichen zickzackförmig im Schacht angeordneten Treppenrost, der sich von einer Wand des Schachtes bis zur gegenüberliegenden Wand erstreckt, und mit Luftdurchtrittsöffnungen zwischen den einzelnen Stufen versehen ist.

Es ist bekannt, die Vorwärmung von festen Materialien auf gasdurchlässigen Fördervorrichtungen unter Behandlung mit heissen Gasen durchzuführen (DBP 902 594 und DAS 1 031 328).

Diese Vorrichtungen haben den Nachteil, dass sie einen grossen Platzbedarf haben und verhältnismässig hohe Investitionskosten erfordern.

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Weiterhin sind Schachtvorwärmer mit jalousieartig angeordneten Rostplatten (DRP 614 699) und Schachtvorwärmer mit zickzackförmig angeordneten Treppenrosten (DBP 1 155 708) bekannt. Bei der letztgenannten Vorrichtung sind die Treppenroste derart beweglich auf aus dem Schachtvorwärmer herausgeführten Trägern angeordnet, dass die Gasdurchlässe zwischen den Treppenroststufen und die Neigung der Stufen ^ verändert werden können.

Diese Vorrichtungen sind jedoch nicht für die Behandlung von mechanisch empfindlichem Material geeignet, da das Material unter dem Einfluss der Schwerkraft über die Platten und Roste herunterrutscht. Auch erfolgt die Wärmeübertragung überwiegend nur durch konvektionellen Wärmeaustausch mit den heissen Gasen.

Weiterhin ist ein Schachtvorwärmer mit jalousieartig P angeordneten Ringrosten (DAS 1 031 328) bekannt, bei dem das Material im freien Pail herunterfällt und das deshalb ebenfalls für die Behandlung von mechanisch empfinglichem Material nicht geeignet ist.

Aus dem DRP 566 509 ist es bekannt, bei der Entsäuerung von zur Zementherstellung dienendem Gut, einen Stau des im Materialschacht herunterfallenden Gutes durch teilweise

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Bremsung des Materials zu verhindern. Die dazu vorgeschlagenen Vorrichtungen verursachen jedoch eine starke mechanische Beanspruchung des Materials oder würden bei einer Ausgestaltung, die eine mechanisch schonende Behandlung ermöglichen, sehr aufwendig sein und eine groese Höhe des Behandlungsschachtes erfordern.

Das DRP 179 177 beschreibt ein Zellenrad zum Trocknen von verziegelten Rohmassen, bei dem die getrockneten Ziegel nach einer Drehung des Rades um etwa 270° senkrecht nach unten in den Vorwärmer des Brennofens fallen, d.h. es tritt ebenfalls eine starke mechanische Beanspruchung auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu vermeiden und eine schonende iieh:mdiun£ von mechanisch empfindlichen liateriaiien, insbesondere Grrvlnpellets, zu ermöglichen.

liese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelost, dass die Stufen des Treppenrostes aus drehbaren zellenradförmigen Körpern bestehen, deren Achsen durch Wände des Schachtes geführt sind, und dass die Drehrichtung jeder Treppenreihe der von Wand zu Wand angeordneten zellenradförmigen Körper entgegengesetzt eingestellt ist, wobei jede Reihe mit den: oberen, an der Wand angeordneten Körper beginnt, und

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dass die Achsen der zellenradförmigen Körper ausserhalb des Schachtes an eine regelbare Antriebsvorrichtung derart angeschlossen sind, dass die Y/urfparabel des aus einer Zelle des nächst höheren Körpers stets in eine Zelle des nächst niedrigeren Körpers mündet.

Die einzelnen Stufen des Treppenrostes, die sich von 7/and zu V/and erstrecken, bestehen aus drehbar auf Achsen

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angeordneten aellenrridförnißon Korpora, deren Achucn durch die Uände do3 Schachtoo geführt oind. Zwischen den einzelnen aus ssollenradförmigen Körpern gebildeten Stufen dea Treppenroeteo .jind Gaudurchtrittsöffnun.rnn in Form von Schlitzen vorhanden.

Die zellenradförmigen Körper können, ,Je nach Betriebsbedingungen, aus keramischem oder metallischem lintorial gebildet werden.

l'allu eine Kühlung einer oder mehrerer der aellcnradförraigen Körper erforderlich iat» «erden die Achsen hohl ausgewählt und an ihren Enden mit Zu- und Abführuhgavorrichtungun für Kühlmedien ausgestattet. Die Kühlung erfolgt dann mittels hindurchgeleiteter Kiihlraedien wie B.B« Luft odor Wa:5ner. Der Antrieb der Bellonradfönnigeii Kürpor erfolgt über dio aus der Sehachtwnnd herouaraeende Aohee in an oich bekannter tfeiae mittels Kettentrieb.

Die Achnen der einzelnen Körper sind derart an dio Antriebsvorrichtung ensoichloisen, dass die Wurfparabel de.', aus einer Zolle dos nächnt höheren Körpern herausfallenden ratori.'ilu iityt;i in elno Zelle doo ntichat niedrigeren Körpers mJndot. Auf die&e Weiae \7ird erreicht, da. a da.i jiuterial t-tctti von Zello au Zolle Überiseben wird, d.h.

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niijch schonend behandelt wird und nicht Ub .r die einzelnen zellünrudforuigon Körper herunterrutscht baw. durch doron .schlitze fällt.

Mo Drohrichtung jeder Trepponreiho der zickzackfornig angeordneten aellonradförmiccn Korper int cnt/jc.^ongoootzt der Drehrichtung der nachjtfolgondon Treppenreihe eingestellt. Me l'reppenreihen beginnen jeweils mit dem oberen an der Schachtv/and befindlichen Körper. Die Unulrehunß^e-echwindirkeit der zallenradfürmigen Körper wird durch dio regelbare /ηtrieb !vorrichtung auf 10 biü 20, vorzuguv.eiijo 15 bio 20 UpL! eingestellt.

Die £reppenreihen werdon in einom v.inkol von 40 bi.; 60°_f vorzugsweise 45 bia 50°, eur Horizontalen angeordnet.

Der vertiliale HöhenucteiTichied zv?i.jchen den Boden zweier materialübergabeiaäjaig «ugeordneten Zellen von aufeinanderfolgenden zellenradfönaigen Körpern \7ird auf 10 bi3 50 cn, vorzugsweise 15 bia 20 ca ein&eatellt. Auf die ;e Weiao wird erreicht, das;; daa Material zwar in schonender Wei^e von Zeil; zu ?«elle Übergeben wird, da^a jedoch auf der anderen .;oite ein genügender W&rncaurjtaurjch v/iJirond dej freien Palleo rait den durehatroicJienden heinoen Ca:.·au erfolgt.

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Die Antriebsvorrichtung für dl« BellenradfiirJiiJcon Körper und die Aufgabevorrichtung für duo fönte Material om oberen Ende de« Vorwäraschnchtoa nind regelbar miteinander verbunden und werden oo eingestellt« dass eine 20 bin 30 'if;e Füllung der Zellen erreicht wird. Durch diene naa.inahne wird auf dor einen Sol te ein fiuter Wamoauatmioch oowohl durch Strahlung als auch durch Berührung nit den hei on en üellcnv/iindun^en erzielt, und aul" der anderen Seite vvjrnieden, dass bei der Übergabe des fο -ton von Zelle eu Zelle Material daneben füllt.

Bei der bovori:u/;tcn ,Anwendung der erfind\mg ;c⁽;nia Vorrichtung, der Vorwärnunc von Uriinpelleto aus eisenhaltigen Erccn, vfird die Vorrichtung z.veckmäosigerv/oi&e unmittelbar nit ihren ilbertracsr.nde an daa Fintracs»cndo

ii Dr-'hrchrofens angeuchlo.j.en, in de;:i diu vor^ew »r; Λ η n reduziert v;erden. Me heio.ien Abßn «e dou ürc-hrohrof( uo werden dabei als Heiougar.e in den Schachtvorw^rimr eingeleitet. Inboi k mn eine llachverbrcnnunc der Drohrchrofenabc:-3e in unteren Teil des ächachtvorwurmeru erfolc.n.

äüu einer v;eiteron Arbeitav-eise kann die erfindun_cr:-2emä. «e Vorrichtung nuch in der Art betrieben werden, daiio relativ fcinkörnicea Erz in ihn vorgevrärnt, anachlieusnnd in einen Dr:hrohrofen eingebracht und dort nach den

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Verfahren der direkten Reduktion redusiert, der Drehrohrofenauotrag magnetisch aufbereitet, daa eisenreiche Konzentrat pelletisiert und dem Drehrohrofen bzw. in den Ubefgabeteil zwischen Schachtvorwärmer und Drehrohrofen aufgerieben wird.

Zur Vor ent a tau bung der aua dem Vorwäriaor abßsaaugton Abgaue werden vorzugsweise ein odor mehrere Zyklone eingesetzt.

PalJLo die Abgaoteraperatur über ca. 400 C beträgt, werden die Zyklone mit einer feuerfeuten Auaraauerunc veraehen. Die Stäube diener Vorabacheider v/erden über Schleusen in den unteren !Teil den Vorwärmer8

Dio weitere Entstaubung der Abgase kann in der üblichen V.eioe mit Hlsktrofiltern oder iJultizyklon-Jiitataubungaanlagen erfolgon.

Die eriindungsgeraässe Vorrichtung hat folgende Vorteiles

Bi'e er;:iÖgliüht die Vereinigung von Wärmeübertragung durch Kombination nit heissen Gaaen und Berührung mit den heisscn Kollcnradförmisen Körpern, ohne daoa eine wesentliche mechanische Deanopruchung dea zu behandelnden Materials erfolgt;

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iat relativ unonpfindlich gegen Btaubhaltige Abgaue, da evtl. auftretende Staubnnaatzo cn den Körpern durch dio Drehbewegung und das rollende» Material abgoutreift werden;

eie i.;t mit Gauen von hohen Temperaturen au d;i die äollenruükürper, j;ov?eit wlo tmnperaturbudinßt aus Keramik hsr^cotullt werden können und die Achaen der aullenrcdföri.ils^n Körper ebenfalls, sovoit wie temperaturbedingt nötirj, gok'Üilt worden k'Jnnsn;

dio KonstrulEtion ict einfach uni nicht ctäronfiillifr, no dnua die Inveotitions- und Betriebskonten niedrig lieg-nj

uie erin(5^iieht eine woitrjehonde bojsore Ausnutsim^ dor Ofcnabgsije, so dass ein ^vtl. vorgeschalteter I:rc?hrchrofen oGlbst am cintragsenda ;ait gr.oreichor Kehle beschickt werden kann, ohne dariS die verfliichtigung9fähigen Beatandteile V'jrlorongohen, da diese im Sehachtvorviiimt-r OA'tl. unter s weitgshemlüt ouo^enutsst v/orden können.

Mo erfindunssgeiriäasQ Vorrichtung wird an Ilr-nd der Zeichnung wei&e erläutorti

Figur z.;ißt einen Sollenradvorviüruier im Lüngsuchnitt wit Aufjjabeüffnung und nachgotichalteteu» Drehofen.

u bch.'üido-lnden l'ollctn worden boi 1 über eine nicht 0098 13/1337

dnr^eotellte ßoedichto Schleuse den Vorwärmer zugeführt. Übor die anllenraufvirnlgon Körper 2 v.-erden diu Felle ta durch die languame Drohung dor Walzen von einer der Zellen 3 in eino dor darunter lio£f;ndon Zelle 3 der nächsten 'Aalzo gefordert usw., bi:: daa Gut an dar üfanoinlau.i"..o}xnri··..· angelangt I^t. Beim Ubsränji^ von ein^r Zolle in die undortj wird da j -Aufgabogut vom Abga:; iia Gngonrjtrcia durchstrümt und (jo vorgewürnt. Von der Cfottoinlaufachurre 4 da.» vorgewärnti} Gut in den Drohofen 5. ί-io au:» auutröfcenueii Ab^-iao künnon in ο in em Fliehkraft-Abscheider vorentfitaubt viordon, v/ob ei die abgeschiedenen Stäube über das Zulaui'rchr 7 r.it zwei üviiachfcnkliiijpen b in clon Vorwärmer zurückgeführt werden.

Über die gasdichte Schleuse 9 und das Einli.ui'rchr 10 kt'im η Mttterialien, .vio z.B. Kohle, die an der Vorwärmung aus verfahrenstechnischen Griaidcii nicht teilneheien sollen, aufgegeben v/örüün. Mutarialräuklüuf, dor zwieuheu dem Vorv?ärnier und dom lirehofen ovtl. auftreten kann, wird in der Schurre 1i aufgefangen und von hier wieder öeu

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Claims

P A T E li.T A M S P H t) C H E

1.) Vorrichtung zum Vorwärmen von festem Material, insbesondere von Grünpellets aun Eisenerzen, im Gegenstrom mit heissen Gasen, bestehend aus einem aenkrechien Vorwiirmschacht mit Gaszuleitungavorrichtungen und Katerialaustragsvorrichtungen am unteren Ende sowie Gasahl eitungsvorrichtunken und l.'.aterialzufuhrungfvorrichtungen ;ιΐη oberen Ende des Vorw-irmachachtes, einem beweglichen zickzackfÖrmig im Schacht angeordneten Treppenrost, der sich von einer Wand des Schachtes bin nur gegenüberliegenden Y.'and erstreckt, und ni t Luftdurchtrittsöffnunpen zwischen den einzelnen .'tufen versehen iat, dadurch gekennzeichnet, dass die Utrfen des Trejienroates aus drehbaren zellenradförmigen Körpern bestehen, deren Achsen durch Wände des Schachtes geführt -ind, und dass die Drehrichtung jeder Treppenreihe der von Wand zu Wand angeordneten zellenradförmigen Körper entgegengesetzt eingestellt ist, wobei ,led». Reine reit dem oberen, an der Wand angeordneten Körper beginnt, und dass die Achsen der zellenradförmigen Körper ausserhalb der Schachtes an eine regelbare Antriebsvorrichtung derart angeschlossen sind, dass die Wurfparabel des aus einer Zelle des nächst höheren Körpers stets in eine Zelle des nächst niedrigeren Körpers mündet.

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2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zellenradförmigen Körper aus keramischem Material gebildet sind.

1.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zellenradförmigen Körper aus hitzebeständigem metallischem Material gebildet sind.

4.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bit» 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der zellenradförmigen Körper hohl ausgebildet sind, an einem Ende mit Zuführungs- und am anderen Ende mit Ableitungsvorrichtungen für Kühlmedien ausgestaltet sind.

5.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umdrehungsgeschwindigkeit der zellenradförmigen Körper 10 bis 30, vorzugsweise 15 bis 20 UpM beträgt.

6.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Treppenreihen in einem Winkel von 40 bis 60°, vorzugsweise 45 bis 50 , zur Horizontalen angeordnet nind.

7.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der vertikale Höhenunterschied

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zwischen den Böden zweier materialübergabenmäasig zugeordneten Zellen von aufeinanderfolgenden zellenradförmigen Körpern 10 bis 30 cm, vorzugsweise 15 bis 20 cm beträgt.

8.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, dass die Aufgabevorrichtung für das feste Material und die Antriebsvorrichtung für die zellenradförmigen Körper miteinander regelbar verbunden sind.

9.) Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtungen auf eine 20 bis 30#ige Füllung der Zellen eingeateilt sind.

10.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorwürniüchacht gaseintritt-iaeitig hinter das Austragsende eines Drehrohrofhuh geschaltet Itifc.

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