VERFAHREN ZUM CHARGIEREN VON EINSATZSTOFFEN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Chargieren von Einsatzstoffen, insbesondere Koks oder Erz, und gegebenenfalls abgetrennten Feinanteilen von Einsatzstoffen, zur Verarbeitung in einem metallurgischen Gefäß, insbesondere einem Hochofen, zur Erzeugung von Metall oder Metallvorprodukten, insbesondere Stahl oder Stahlvorprodukten, mit einer Chargiereinrichtung, die ein Fördermittel aufweist und zumindest einer Zuführvorrichtung zur Versorgung der Chargiereinrichtung.

[0002] Bei der Chargierung von Einsatzstoffen in metallurgische Gefäße, in denen die Einatzstoffe verarbeitet werden, sind einerseits die genaue Menge und die Position der eingebrachten Stoffe im Gefäß wichtig.

[0003] Aus dem Stand der Technik sind Verfahren und Vorrichtungen zum Chargieren bekannt, wobei es üblich ist, die Einsatzstoffe kreisringförmig im metallurgischen Gefäß zu verteilen, sieche z. B. GB 2 038 463. Dazu werden vordefinierte Einstellpositionen einer Eintragvorrichtung angefahren und somit in mehreren Kreisringen die Einsatzstoffe eingebracht. Nachteilig ist dabei vor allem, dass es nicht möglich ist eine sehr homogene Verteilung der Einsatzstoffe zu erzielen.

[0004] Ausgehend vom Stand der Technik ist es eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, die einen gleichmäßigeren und genaueren Eintrag ermöglichen.

[0005] Die erfindungsgemäße Aufgabe wird mittels des Verfahrens zum Chargieren und entsprechend der Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

[0006] Das erfindungsgemäße Verfahren sieht eine Chargierung der Einsatzstoffe und gegebenenfalls von Feinanteilen in ein metallurgisches Gefäß vor, wobei zur Einstellung einer gezielten Verteilung der chargierten Stoffe die Chargierung spiralförmig erfolgt, wobei die Spirale von außen nach innen gebildet wird. Das Fördermittel wird entlang einer Spirale geführt, sodass auch die chargierten Stoffe entlang einer Spirale abgelagert werden. Aufgrund der stufenlosen Führung des Fördermittels erfolgt eine stetige Änderung der radialen Position während sich die Position in Umfangsrichtung ändert. Die Änderung der radialen Position erfolgt kontinuierlich und andauernd, während die Position in Umfangsrichtung geändert wird. Aufgrund dieser Maßnahmen können vordefinierte Bedeckungen im Gefäß mit den chargierten Stoffen erzielt werden. Gegenüber konventionellen Verfahren ist es möglich komplexere Bedeckungen einzustellen bzw. noch gleichmäßiger zu chargieren. Das Fördermittel wird stufenlos um eine Achse gedreht und gleichzeitig um eine weitere Achse geneigt. Diese zweiachsige Führung unter gleichzeitiger Änderung der Neigung erlaubt eine Chargierung auf die gesamte Fläche des Gefäßes in das chargiert wird. Wesentlich ist dabei die stufenlose und gleichzeitige Positionierung, sodass eine vollständige Chargierung auf die gesamte innere Querschnittsfläche des metallurgischen Gefäßes möglich ist.

[0007] Die Steuerung der Chargiereinrichtung und die Chargierung erfolgen entsprechend einem vordefinierten Beschüttungsplan. Die Chargierung entsprechend einem Beschüttungsplanes stellt einen vorteilhaften Betrieb des Verfahrens im metallurgischen Gefäß sicher.

[0008] Nach einer weiteren besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Beschüttungsplan auf Basis einer gemessenen Ist-Temperaturverteilung und einer Soll-Temperaturverteilung der im Gefäß befindlichen Feststoffe eingestellt. Aufgrund der deutlich genaueren Chargierung lässt sich eine Ziel-Temperaturverteilung im Gefäß noch besser einstellen. Durch die Beschickung kann z.B. das Durchgasungsverhalten im Möller eines Hochofens beeinflusst werden, wobei sich das Durchgasungsverhalten als Temperaturverteilung im Gefäß abbildet. Aufgrund der spiralförmigen Chargierung können Abweichungen von einer Soll-Temperaturverteilung noch besser vermieden werden.

[0009] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Zufuhr der Einsatzstoffe und gegebenenfalls des Feinanteils aus der Zuführvorrichtung mengengeregelt. Während der Chargierung wird entsprechend der Spiralform Material in das Gefäß eingebracht, wobei aufgrund der sich verändernden Länge der Windungen der Spirale die Menge an Material geregelt wird, wobei die Menge pro Zeiteinheit also der Massenstrom angepasst wird. Unter Feinanteil werden Einsatzstoffe mit geringen Partikelgrößen verstanden, die aus verfahrenstechnischen Gründen abgetrennt, zumeist abgesiebt werden. Dabei werden als Feinanteil Partikelgrößen bei Erzen bis zu 8mm und bei Koks bis zu 24mm verstanden.

[0010] Gemäß einer geeigneten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Chargierung aus der Zuführvorrichtung stapelweise. Dabei erfolgt die Chargierung in abgeschlossenen Mengen, also nicht andauernd. Nach Chargierung einer abgeschlossenen Menge erfolgt in einem nächsten Zyklus die Chargierung einer weiteren abgeschlossenen Menge. Vorteilhaft ist dabei, dass wechselweise abgeschlossene Mengen an Material eingebracht werden können und keine aufwändigen Ventileinrichtungen zur Unterbrechung des Materialstroms nötig sind. Des Weiteren ist es damit möglich vorab eingewogene Mengen oder auch Mischungen zu chargieren.

[0011] Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird beim Chargieren von Feinanteil dieser stets vor den anderen Einsatzstoffen in die Zuführvorrichtung eingebracht. Vor dem Eintrag der Einsatzstoffe bzw. des Feinanteils in das Gefäß werden diese Stoffe zunächst in die Zuführvorrichtung eingebracht. Dadurch, dass der Feinanteil zuerst eingebracht wird, erfolgt auch stets die Chargierung des Feinanteils in das Gefäß zuerst und vor den übrigen Einsatzstoffen. Aufgrund der spiralförmigen Chargierung wird damit der Feinanteil in den Randbereichen eingebracht und die Einsatzstoffe in den weiter innen liegenden Windungen der Spirale. Für den Fall, dass kein Feinanteil eingebracht werden soll, erfolgt die Chargierung der Einsatzstoffe über die gesamte Spirale, also auch an den Randbereichen.

[0012] Entsprechend einer speziellen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens beträgt der Gewichtsanteil an Feinanteil 2% bis 20%, insbesondere 8% bis 12%, der gesamten chargierten Menge. Der Anteil an Feinanteil kann entsprechend zur Anpassung des Verfahrens gewählt werden, wobei insbesondere auf die Charakteristik des Verfahrens, das im metallurgischen Gefäß betreiben wird und auf die besonderen Bedingungen im Gefäß Berücksichtigung finden können.

[0013] Das erfindungsgemäßen Verfahren sieht vor, dass der Feinanteil spiralförmig und überwiegend auf den Randbereich des Gefäßes chargiert wird, wobei der radiale Endpunkt des spiralförmigen Bereiches auf den der Feinanteil aus einer Zuführvorrichtung chargiert wurde, den radialen Startpunkt für eine nachfolgende Chargierung von Feinanteil, insbesondere aus einer weiteren Zuführvorrichtung, bildet, sodass der Feinanteil gleichförmig auf den Randbereich verteilt wird. Durch die gesteuerte Chargierung ist ein positionsgenauer Eintrag in das Gefäß möglich. Für Metallerzeugungsverfahren wie z.B. in einem Hochofen, ist die Durchgasung des eingebrachten Materials wesentlich, da damit auch die Verfahrenstemperatur bzw. die Temperaturverteilung beeinflusst wird. Aufgrund der anderen Gasdurchlässigkeit bei Feinstoffen, ist es nötig, diese Stoffe gezielt und gleichmäßig an den Randbereichen zu chargieren. Beim Chargieren des Feinanteils erfolgt der Eintrag im Randbereich entsprechend der Spiralform. Wenn der Feinanteil in der Zuführvorrichtung aufgebraucht ist, folgt der sich ebenfalls in der Zuführvorrichtung befindliche Einsatzstoff. In einem nachfolgenden Chargierzyklus wird der nun chargierte Feinanteil auf einer Spirale eingebracht, wobei der Startpunkt für den nun chargierten Feinanteil hinsichtlich seiner Umfangsposition unmittelbar an den vorher chargierten Feinstoff anschließt. Dabei ist es entscheidend, dass in Umfangsrichtung eine gleichmäßige Chargierung erfolgt, wobei die einzelnen Feinstoffanteile nicht in derselben vertikalen Lage vorliegen müssen.

[0014] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Chargierung der Einsatzstoffe in der Spirale über 6 bis 14, insbesondere 9 bis 11 Windungen. Durch die Wahl der Windungen kann eine entsprechende Anpassung an die Abmessungen des metallurgischen Gefäßes erfolgen. Grundsätzlich kann die Anzahl der Windungen bei Bedarf auch erhöht werden, wenn eine spezielle Beschüttung erforderlich ist.

[0015] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Chargierung der Feinanteile in den beiden äußeren, insbesondere nur in der äußersten, Windung(en) der Spirale. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, Feinanteile nur in den äußersten Bereichen zu chargieren, da hier eine verringerte Gasdurchlässigkeit keine negative Beeinflussung der Temperaturverteilung bewirkt. Aufgrund der Chargierung nur an den äußersten Windungen, wird auch eine hohe Reproduzierbarkeit bei der Chargierung erreicht und somit eine sehr gleichmäßige Verteilung des Feinstoffes.

[0016] Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Neigung des Fördermittels als Funktion der Drehzahl und unter Berücksichtigung des aktuellen Gewichts an Einsatzstoffen und gegebenenfalls Feinanteil in der Zuführvorrichtung, zur Erzeugung einer vordefinierten Verteilung im Gefäß, eingestellt. Aufgrund der stetigen Verfolgung des Gewichtes und damit auch des Gewichtes an bereits chargiertem Material, ist über die Drehzahl die Position in der das Material chargiert wird verfolgbar. Somit kann entsprechend dieser Information die Chargierung von nachfolgendem Material angepasst werden, sodass Lage Menge in bestimmten Positionen eingestellt werden kann. Diese Steuerung erlaubt die Einstellung einer vordefinierten Beschüttung.

[0017] Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Neigung und die Drehzahl des Fördermittels jeweils über Frequenzumrichter geregelt erfolgen. Diese Ausgestaltung gestattet eine kontinuierliche und unabhängige Regelung für beide Bewegungen, sodass das erfindungsgemäße Verfahren umgesetzt werden kann.

[0018] Eine spezielle Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Versorgung des Fördermittels wechselweise aus verschiedenen Zuführvorrichtungen erfolgt, wobei zumindest zwei Zuführvorrichtungen vorgesehen sind. Damit kann die Versorgung des Fördermittels zum Eintrag in das metallurgische Gefäß wechselweise aus zwei Zuführvorrichtungen erfolgen, wobei diese jeweils vorab mit Einsatzstoffen oder auch mit Feinmaterial versorgt werden können. Durch die Anordnung zweier oder mehrerer Zuführvorrichtungen ist es möglich die Einsatzstoffe und den Feinanteil individuell einzustellen, um somit noch flexibler chargieren zu können.

[0019] Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst die Zuführeinrichtung zumindest einen Behälter zur Speicherung der Einsatzstoffe und gegebenenfalls Feinanteil. In den Behälter können die Einsatzstoffe bzw. der Feinanteil vorab eingebracht werden, sodass dann der gesamte Behälterinhalt chargiert werden kann.

[0020] Entsprechend einer speziellen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Neigung und die Drehzahl des Fördermittels derart gesteuert, dass der Feinanteil im Wesentlichen über eine vollständige Windung der Spirale chargiert wird. Durch diese Maßnahme wird eine sehr gleichmäßige Verteilung des Feinanteils erreicht. Die Feinanteile werden dabei nur auf die Randbereiche des metallurgischen Gefäßes chargiert, sodass somit auch größere Mengenanteile an Feinanteil ohne Nachteile verarbeitet werden können.

[0021] Gemäß einer weiteren speziellen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Neigung und die Drehzahl des Fördermittels unter Berücksichtigung von natürlichen Abgleitungen in radialer Richtung an den geneigten Flächen des chargierten Materials gesteuert. Um eine gleichmäßige Durchgasung des chargierten Materials im metallurgischen Gefäß sicherzustellen, ist es nötig, die Verteilung des Materials im Gefäß entsprechend anzupassen, wobei ein Ziel-Temperaturprofil eingestellt wird. Dabei kann es nötig sein über den Querschnitt des Gefäßes ungleichmäßig zu chargieren, wobei eine Beschüttung eingestellt wird, deren Oberfläche nicht eben ist, sondern Neigungen aufweist. Beim Chargieren auf diese Beschüttung treten an den geneigten Flächen Abgleitvorgänge auf, sodass das chargierte Material von sich aus seine Lage verändert. Aufgrund des bekannten Beschüttungsplanes ist es möglich auch derartige selbstständige Abgleitungen beim Chargieren zu berücksichtigen und somit die gewünschte Beschüttung noch genauer einstellen zu können.

[0022] Entsprechend einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht der Feinanteil aus einer Mischung aus Feinanteilen von Koks und Erz. Feinanteile fallen bei der Verarbeitung von Erzen aber auch von Koks an. Derzeit werden diese Feinanteile häufig aufbereitet, wobei dies z.B. in einer Sinteranlage erfolgen kann. Diese Aufbereitung ist jedoch sehr aufwändig und kostenintensiv. Erfindungsgemäß werden daher Feinanteile, die zumeist durch absieben anfallen, gemischt und dann gemeinsam mit z.B. Erzen oder auch Koks eingesetzt. Die Feinanteile können nach Bedarf gemischt werden.

[0023] Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die Mischung einen Koksanteil von 5% bis 40%, insbesondere 15% bis 30% auf. Diese spezielle Mischung trägt dem Umstand Rechnung, dass auch der Feinanteil an Erz mittels Koks als Reduktionsmittel versorgt werden muss. Obig angeführte Anteile haben sich dabei in Versuchen als vorteilhaft erwiesen.

[0024] Gemäß einer möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Koks und Erz wechselweise chargiert, gegebenenfalls zusammen mit dem Feinanteil und/oder Zusatzstoffen. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen die Materialien Koks und Erz bzw. wahlweise auch Feinanteile und/ oder Zusatzstoffe nicht als Mischungen sondern geschichtet in das metallurgische Gefäß einzubringen, wobei entsprechend wechselweise chargiert wird. Durch diese Art des Chargierens kann noch gezielter auf die metallurgischen Besonderheiten Rücksicht genommen und ein vorteilhaftes metallurgisches Verfahren sichergestellt werden.

[0025] Die Erfindung wird am anhand der folgenden Figuren beispielhaft und nicht einschränkend näher beschrieben.

Fig. 1 Schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Chargierung in ein metallurgisches Gefäß

Fig. 2: Schematische Darstellung einer Beschüttung, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eingestellt wird

Fig. 3: Schematische Darstellung einer Beschüttung, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eingestellt wird

[0026] In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Chargierung schematisch dargestellt. In ein metallurgische Gefäß 1 wird von oben chargiert, wobei der obere Abschluss des Gefäßes nicht dargestellt ist. Zur Chargierung ist ein Fördermittel 2 vorgesehen. Dieses ist in einer besonderen Ausgestaltung um eine Achse 5 schwenkbar gelagert, wobei der Neigungswinkel α des Fördermittels 2 geändert werden kann. Gleichzeitig zur Verstellung um die Achse 5 kann das Fördermittel 2 um die vertikale Achse 6 gedreht werden. Durch diese Bewegungen beschreibt die Auslassöffnung 3 des Fördermittels 2 eine Spiralform. Die Neigung des Fördermittels wird dabei derart verändert, dass eine von außen nach innen führende Spirale 4 beschrieben wird. Damit wird auch das mittels des Fördermittels 2 chargierte Material auf einer Spiralform in Gefäß auf einer Fläche eingebracht und eine entsprechende Beschüttung 10 erzeugt.

[0027] Beim Chargieren von Feinanteilen werden diese stets vor den zu chargierenden Feinanteilen ins Gefäß eingebracht. Der dabei beaufschlagte Teil 7 der Spirale vom Anfangspunkt 8 bis zum Endpunkt 9 kann durch den gesteuerten Eintrag genau verfolgt werden. Aufgrund einer stetigen Messung des Gewichtes der Zuführvorrichtung, die zur Versorgung des Fördermittels vorgesehen ist, kann die bereits chargierte Menge stets mitverfolgt werden. Damit ist der Endpunkt 9 der Spirale auf die der Feinanteil chargiert wurde bekannt und kann in einem unmittelbar nachfolgenden oder auch späteren Chargierzyklus als Startpunkt für den nächsten Eintrag an Feinanteil genutzt werden. Auf diese Weise kann der Feinanteil gleichmäßig über den Umfang und in Randnähe des Gefäßes verteilt werden. Vorzugsweise wird der Feinanteil aber derart chargiert, dass er genau auf eine volle Windung der Spirale verteilt wird.

[0028] Üblicherweise wird in die Zuführvorrichtung die gesamte Menge an Feinanteil und Einsatzstoffen eingebracht und dann mittels des Fördermittels 2 chargiert. Ein Chargierzyklus betrifft dann die gesamte Menge an Material, die sich in der Zuführvorrichtung befindet. Die Einsatzstoffe werden, nachdem die Feinanteile chargiert wurden, auf die restlichen Windungen der Spirale 4 verteilt, wobei dies entsprechend eines vordefinierten Beschüttungsplanes erfolgt. Die Drehzahl des Fördermittels 2, die Neigung α und die Zufuhrmenge pro Zeiteinheit aus der Zuführvorrichtung können zur Einstellung einer gewünschten Beschüttung angepasst werden. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt zumindest zwei Zuführvorrichtungen vorzusehen, sodass auch wechselweise unterschiedliche Materialien eingebracht werden können und eine schichtartig aufgebaute Beschüttung ermöglicht wird.

[0029] In Fig. 2 ist beispielhaft eine Beschüttung in einem metallurgischen Gefäß dargestellt. Die Einsatzstoffe werden dabei schichtartig eingebracht. Die Darstellung mit einer Abszisse, die den Radius R des metallurgischen Gefäßes in Abstand von der Mittelachse M zeigt und einer Ordinate, die der Beschüttungsdicke, angegeben in Zentimetern entspricht, zeigt, dass zwei unterschiedliche Einsatzstoffe 11 und 12 chargiert wurden. Aufgrund der Durchgasung der Einsatzstoffe, werden Beschüttungen zumeist nicht eben sondern mit Häufungen versehen erzeugt. Es entsteht damit eine Oberfläche 13 die geneigt ist.

[0030] Fig. 3 zeigt eine mögliche Beschüttung in einer Darstellung, die die Mengenanteile der chargierten Materialien (Ordinate) über dem Abstand R von der Mittelachse M des metallurgischen Gefäßes (Abszisse). Randnahe sind dabei die Feinanteile 14 zu sehen, die zwischen Koks 15 und Erz 16 bzw. weiteren Zuschlagstoffen 17 chargiert werden. Die Darstellung ist beispielhaft, die tatsächliche Beschüttung wird entsprechend einer Soll-Temperaturverteilung eingestellt.

[0031] Fig. 4 zeigt beispielhaft eine Soll-Temperaturverteilung 18 in einem metallurgischen Gefäß, wie z.B. in einem Hochofen, und eine Ist-Temperaturverteilung 19. Auf der Abszisse ist der Abstand von der Mittelachse des metallurgischen Gefäßes dargestellt, die Ordinate stellt die Temperaturen dar. Um derartige Abweichungen zu minimieren, wird über die Chargierung und die Beschüttung durch ein geändertes Durchgasungsverhalten die Temperaturverteilung gezielt beeinflusst und verändert.

Ansprüche

1. Verfahren zum Chargieren von Einsatzstoffen, zur Verarbeitung in einem metallurgischen Gefäß, zur Erzeugung von Metall oder Metallvorprodukten, insbesondere Stahl oder Stahlvorprodukten, mit einer Chargiereinrichtung, die ein Fördermittel aufweist, und zumindest einer Zuführvorrichtung zur Versorgung der Chargiereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass beim Chargieren von Feinanteil dieser stets vor den anderen Einsatzstoffen in die Zuführvorrichtung eingebracht wird und das Fördermittel eine Auslassöffnung (3) aufweist, die beim Chargieren in das Gefäß entlang einer nach innen führenden Spirale (4) geführt wird, wobei das Fördermittel (2) derart gesteuert wird, dass dieses stufenlos um eine Achse gedreht und gleichzeitig um eine weitere Achse (5) geneigt und die Neigung des Fördermittels als Funktion der Drehzahl und unter Berücksichtigung des aktuellen Gewichts an Einsatzstoffen, und gegebenenfalls Feinanteil, in der Zuführvorrichtung, zur Erzeugung einer vordefinierten Verteilung im Gefäß (1), eingestellt wird, sodass der Feinanteil spiralförmig und überwiegend auf den Randbereich des Gefäßes (1) chargiert wird, wobei der radiale Endpunkt des spiralförmigen Bereiches auf den der Feinanteil aus einer Zuführvorrichtung chargiert wurde, den radialen Startpunkt für eine nachfolgende Chargierung von Feinanteil, insbesondere aus einer weiteren Zuführvorrichtung, bildet, sodass der Feinanteil gleichförmig auf den Randbereich verteilt wird.

2. Verfahren zum Chargieren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsatzstoffen Koks oder Erz und gegebenenfalls abgetrennte Feinanteile von Einsatzstoffen sind.

3. Verfahren zum Chargieren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das metallurgische Gefäß ein Hochofen ist.

4. Verfahren zum Chargieren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Chargiereinrichtung und die Chargierung entsprechend einem vordefinierten Beschüttungsplan erfolgen, wobei der Beschüttungsplan zur Steuerung des Durchgasungsverhaltens im Möller auf Basis einer gemessenen Ist-Temperaturverteilung und einer Soll-Temperaturverteilung der im Gefäß befindlichen Feststoffe eingestellt wird.

5. Verfahren zum Chargieren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr der Einsatzstoffe und gegebenenfalls des Feinanteils aus der Zuführvorrichtung mengengeregelt erfolgt.

6. Verfahren zum Chargieren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Chargierung aus der Zuführvorrichtung diskontinuierlich erfolgt.

7. Verfahren zum Chargieren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtsanteil an Feinanteil 2% bis 20%, insbesondere 8% bis 12%, der gesamten chargierten Menge beträgt.

8. Verfahren zum Chargieren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Chargierung der Einsatzstoffe in der Spirale über 6 bis 14, insbesondere 9 bis 11 Windungen erfolgt.

9. Verfahren zum Chargieren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Chargierung der Feinanteile in den beiden äußeren, insbesondere nur in der äußersten, Windung(en) der Spirale erfolgt.

10. Verfahren zum Chargieren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung und die Drehzahl des Fördermittels jeweils über Frequenzumrichter geregelt erfolgt.

11. Verfahren zum Chargieren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgung des Fördermittels wechselweise aus verschiedenen Zuführvorrichtungen erfolgt, wobei zumindest zwei Zuführvorrichtungen vorgesehen sind.

12. Verfahren zum Chargieren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsatzstoffe und/oder der Feinanteil vor dem Chargieren in zumindest einen Behälter einer Zuführeinrichtung gespeichert werden.

13. Verfahren zum Chargieren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung und die Drehzahl des Fördermittels derart gesteuert werden, dass der Feinanteil im Wesentlichen über eine vollständige Windung der Spirale chargiert wird.

14. Verfahren zum Chargieren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung und die Drehzahl des Fördermittels unter Berücksichtigung von natürlichen Abgleitungen in radialer Richtung an den geneigten Flächen des chargierten Materials gesteuert werden.

15. Verfahren zum Chargieren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Feinanteil aus einer Mischung aus Feinanteilen von Koks und Erz besteht.

16. Verfahren zum Chargieren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung einen Koksanteil von 5% bis 40%, insbesondere 15% bis 30% aufweist.

17. Verfahren zum Chargieren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass Koks und Erz wechselweise chargiert werden, gegebenenfalls zusammen mit dem Feinanteil und/oder Zusatzstoffen.

Claims

1. Method for charging feedstock, for processing in a metallurgical vessel, to produce metal or primary metal products, in particular steel or primary steel products, comprising a charging mechanism, which has a conveying means, and at least one feeding device for supplying to the charging mechanism, characterized in that, when charging fines, they are always introduced into the feeding device before the other feedstock and the conveying means has an outlet opening (3) which is guided along an inwardly directed spiral (4) during the charging into the vessel, the conveying means (2) being controlled in such a way that it is rotated steplessly about one axis and at the same time inclined about a further axis (5) and the inclination of the conveying means is set as a function of the rotational speed, and with allowance for the given weight of feedstock, and optionally fines, in the feeding device, to produce a predefined distribution in the vessel (1), so that the fines are charged spirally and predominantly onto the marginal region of the vessel (1), the radial end point of the spiral region onto which the fines have been charged from a feeding device forming the radial starting point for a subsequent charging of fines, in particular from a further feeding device, so that the fines are distributed uniformly over the marginal region.

2. Charging method according to Claim 1, characterized in that the feedstock is coke or ore, and optionally separated fines of feedstock.

3. Charging method according to Claim 1 or 2, characterized in that the metallurgical vessel is a blast furnace.

4. Charging method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the control of the charging mechanism and the charging are performed in accordance with a predefined charging plan, the charging plan being set for controlling the gas distribution characteristics in the burden on the basis of a measured actual temperature distribution and a set temperature distribution of the solids in the vessel.

5. Charging method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the supply of the feedstock, and optionally fines, from the feeding device takes place with the quantity being regulated.

6. Charging method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the charging from the feeding device is performed discontinuously.

7. Charging method according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the proportion by weight of fines is 2% to 20%, in particular 8% to 12%, of the total charged quantity.

8. Charging method according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the charging of the feedstock in the spiral takes place over 6 to 14, in particular 9 to 11, turns.

9. Charging method according to Claims 1 to 8, characterized in that the charging of the fines takes place in the two outer turns, in particular only in the outermost turn, of the spiral.

10. Charging method according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the inclination and the rotational speed of the conveying means respectively take place in a regulated manner by means of frequency converters.

11. Charging method according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the supply to the conveying means takes place alternately from different feeding devices, at least two feeding devices being provided.

12. Charging method according to one of Claims 1 to 11, characterized in that, before charging, the feedstock and/or the fines are stored in at least one container of a feeding device.

13. Charging method according to one of Claims 1 to 12, characterized in that the inclination and the rotational speed of the conveying means are controlled in such a way that the fines are charged substantially over a complete turn of the spiral.

14. Charging method according to one of Claims 1 to 13, characterized in that the inclination and the rotational speed of the conveying means are controlled with allowance for instances of natural slippage in the radial direction on the inclined surface areas of the charged material.

15. Charging method according to one of Claims 1 to 14, characterized in that the fines comprise a mixture of fines of coke and ore.

16. Charging method according to Claim 15, characterized in that the mixture has a proportion of coke of 5% to 40%, in particular 15% to 30%.

17. Charging method according to one of Claims 1 to 16, characterized in that coke and ore are charged alternately, optionally together with the fines and/or additives.

Revendications

1. Procédé de chargement de matières de charge destinées à être traitées dans une cuve métallurgique pour former du métal ou des précurseurs de métal, en particulier de l'acier ou des précurseurs d'acier,
avec un système de chargement qui présente un moyen de transport et au moins un dispositif d'amenée qui approvisionne le système de chargement,
caractérisé en ce que
lors du chargement d'une fraction fine, cette dernière est toujours placée dans le dispositif d'amenée avant les autres matières de charge,
en ce que le moyen de transport présente une ouverture de sortie (3) qui lors du chargement dans la cuve est guidée le long d'une spirale (4) conduisant vers l'intérieur,
le moyen de transport (2) étant commandé de telle sorte qu'il tourne de manière continue autour d'un axe tout en étant incliné autour d'un autre axe (5), l'inclinaison du moyen de transport étant réglée en fonction de la vitesse de rotation et en tenant compte du poids de matières de charge et éventuellement de la fraction fine dans le dispositif d'amenée à tout instant, de manière à former une répartition prédéfinie dans la cuve (1), de sorte que la fraction fine est chargée en spirale principalement sur la bordure de la cuve (1),
et en ce que le point d'extrémité radiale de la partie en spirale sur lequel la fraction fine provenant un dispositif d'amenée a été chargée forme le point radial initial d'un chargement ultérieur de fraction fine qui provient en particulier d'un autre dispositif d'amenée, de sorte que la fraction fine est répartie uniformément sur la bordure.

2. Procédé de chargement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les matières de charge sont du coke ou du minerai et éventuellement des fractions fines qui s'en sont séparées.

3. Procédé de chargement selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la cuve métallurgique est un haut-fourneau.

4. Procédé de chargement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la commande du système de chargement et le chargement s'effectuent en suivant un programme de chargement prédéfini, le programme de chargement étant réglé pour contrôler le comportement de traversée du lit de fusion par les gaz sur base d'une répartition mesurée des températures effectives et d'une répartition des températures de consigne des solides présents dans la cuve.

5. Procédé de chargement selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'amenée des matières de charge et éventuellement de la fraction fine par le dispositif de chargement s'effectue à un débit régulé.

6. Procédé de chargement selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le chargement par le dispositif d'amenée s'effectue d'une manière discontinue.

7. Procédé de chargement selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la proportion pondérale de la fraction fine représente de 2 % à 20 % et en particulier de 8 % à 12 % de la totalité de la quantité chargée.

8. Procédé de chargement selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le chargement des matières de charge sur la spirale s'effectue en 6 à 14 et en particulier en 9 à 11 tours.

9. Procédé de chargement selon les revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le chargement de la fraction fine s'effectue sur les deux tours extérieurs et en particulier uniquement sur le tour de plus extérieur de la spirale.

10. Procédé de chargement selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'inclinaison et la vitesse de rotation du moyen de transport sont régulées par des convertisseurs de fréquence respectifs.

11. Procédé de chargement selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'approvisionnement du moyen de transport s'effectue en alternance par des dispositifs d'amenée différents, au moins deux dispositifs d'amenée étant prévus.

12. Procédé de chargement selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'avant le chargement, les matières de charge et/ou la fraction fine sont stockées dans au moins un récipient d'un dispositif d'amenée.

13. Procédé de chargement selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'inclinaison et la vitesse de rotation du moyen de transport sont commandées de telle sorte que la fraction fine est chargée essentiellement sur un tour complet de la spirale.

14. Procédé de chargement selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que l'inclinaison et la vitesse de rotation du moyen de transport sont commandées en tenant compte de glissements naturels dans la direction radiale sur les surfaces inclinées du matériau chargé.

15. Procédé de chargement selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la fraction fine est constituée d'un mélange de coke et de minerai.

16. Procédé de chargement selon la revendication 15, caractérisé en ce que le mélange présente une proportion de coke de 5 % à 40 % et en particulier de 15 % à 30 %.

17. Procédé de chargement selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que le coke et le minerai sont chargés en alternance, éventuellement en même temps que la fraction fine et/ou d'autres additifs.

Zeichnung