Vorrichtung zum Abtrennen von Überkorn aus dem heissen Austragsmaterial eines Drehrohrofens bei der Direktreduktion von eisenoxidhaltigen Materialien zu Eisenschwamm

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtrennen von Überkorn aus dem heißen Austragsmaterial eines Drehrohrofens bei der Direktreduktion von eisenoxidhaltigen Materialien zu Eisenschwamm, bestehend aus einem stationären Ofenkopf, der das Austragsende des Drehrohrofens gasdicht umfaßt, einer im Ofenkopf geneigt angeordneten siebartigen Trennvorrichtung, einer am Ofenkopf angeordneten Austragsvorrichtung für das Überkorn und einer Austragsvorrichtung für das durch die siebartige Trennvorrichtung gehende Korn.

[0002] Das Austragsmaterial des Drehrohrofens besteht aus einem Gemenge von Eisenschwamm, überschüssiger Kohle, Asche und eventuell Entschwefelungsmittel. Es wird mit einer Temperatur von etwa 800 bis 1200°C ausgetragen. Das Austragsmaterial kann neben der normalen Körnung auch Stücke mit Überkorngröße enthalten, wie abgefallene Ansätze, agglomerierte Teile der Beschickung oder Stücke aus der feuerfesten Auskleidung. Dieses Überkorn muß vor dem Einschmelzen des Austragsmaterials abgetrennt werden. Wenn das Austragsmaterial im heißen Zustand in den Einschmelzofen chargiert werden soll, muß die Abtrennung des Überkorns im heißen Zustand erfolgen, und das Austragsmaterial muß vor dem Zutritt von Luft geschützt werden, damit eine Reoxidation vermieden wird. In manchen Fällen soll außerdem auch das Feinkorn im heißen Zustand abgesiebt werden, ehe das Material in den Einschmelzofen chargiert wird. Auch in diesem Fall muß eine Reoxidation vermieden werden.

[0003] Aus der DE-OS-3 123 589 ist eine Trennvorrichtung bekannt, bei der im Ofenkopf zunächst ein Grobrost zur Abtrennung des Überkorns angeordnet ist, wobei das Überkorn durch eine Klappe aus dem Ofenkopf fällt. Unter dem Grobrost ist ein Schwing- oder Rüttelsieb angeordnet. Das Feinkorn fällt durch eine Schurre in eine Kühltrommel, und die Produktion fällt vom Sieb durch eine Schurre in einen fahrbaren Transportbehälter, der in einen Elektroofen entleert wird. Bei dieser Anordnung kann eine Überfüllung des Transportbehälters erfolgen, die beträchtliche Probleme ergibt. Außerdem muß bei einer Störung im Abtransport der Produktion der Drehrohrofen stillgesetzt werden.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen reibungslosen Abzug und Transport des abgetrennten heißen Materials zu ermöglichen und Stillsetzungen des Drehrohrofens zu vermeiden.

[0005] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die siebartige Trennvorrichtung als starrer gekühlter Rost 1 ausgebildet ist, am Ofenkopf 2 ein Auffangbehälter 3 für das Überkorn angeordnet ist, der Auffangbehälter 3 am Austragsende mit einem Verschlußschieber 4 versehen ist, der Auffangbehälter 3 von einem Außenbehälter 5 gasdicht umschlossen ist, der Außenbehälter 5 mit einer gasdichten Verschlußklappe 6 und einem gasdichlen Anschluß 7 für einen Transportbehälter 8 ausgestattet ist, der Ofenkopf 2 unter dem Rost 1 als Pufferbunker 9 für das durchfallende Korn ausgebildet ist, an den Pufferbunker 9 ein Dosierbunker 10 mit einer gasdichten oberen Verschlußvorrichtung 11 angeschlossen ist, der Dosierbunker 10 an der Austragsseite mit einer gasdichten unteren Verschlußvorrichtung 12 und einem gasdichten Anschluß 13 für einen Transportbehälter 14 ausgestattet ist, und das Volumen des Dosierbunkers 10 kleiner ist als das Volumen des Transportbehälters 14. Zwischen dem stationären Ofenkopf und dem in ihm rotierenden Ende des Drehrohrofens ist eine der üblichen Dichtungen angeordnet, die ein Eindringen von Luft verhindert. Der Ofenkopf kann für Reparaturzwecke verfahrbar ausgebildet sein. Die Kühlung des Rostes kann mittels flüssiger oder gasförmiger Kühlmedien erfolgen, die in den Rost eingeleitet werden, den Rost oder Teile des Rostes durchfließen und dann wieder aus dem Rost abgeleitet werden. Im allgemeinen wird Wasser als Kühlmedium verwendet. Der Auffangbehälter für das Überkorn besteht zweckmäßigerweise aus einer geneigten Schurre, in die das Überkorn vom Rost hineinfällt und bei geschlossenem Verschlußschieber gesammelt wird. Der Außenbehälter umschließt das Austragsende des Auffangbehälters gasdicht und ist so ausgebildet, daß der Verschlußschieber in geöffneter Stellung in ihm Platz hat, und daß die Verschlußklappe unterhalb des Austragsendes des Auffangbehälters in dem Außenbehälter angeordnet werden kann. Wenn ein Transportbehälter an den Außenbehälter angeschlossen ist, können sowohl der Verschlußschieber als auch die Verschlußklappe in der Öffnungsstellung stehen, so daß Überkorn sofort in den Transportbehälter fällt. Wenn das Überkorn bei geschlossenem Verschlußschieber in dem Auffangbehälter gesammelt wird, wird vor einer Entleerung des Auffangbehälters zunächst die Verschlußklappe geöffnet, so daß das Überkorn nicht auf die geschlossene Verschlußklappe fällt. Die gasdichten Verschlußvorrichtungen zwischen Pufferbunker und Dosierbunker und am Austragsende des Dosierbunkers werden zweckmäßigerweise als gasdichte Materialschieber ausgebildet. Das kleinere Volumen des Dosierbunkers im Vergleich zum Volumen des Transportbehälters verhindert eine Überfüllung des Transportbehälters und verhindert ein Schließen des Schiebers gegen eine Materialsäule. Das Nutzvolumen des Dosierbunkers wird zweckmäßigerweise auf 75 bis 90 %, vorzugsweise etwa 85 %, des Nutzvolumens des Transportbehälters eingestellt. Die Füllung des Dosierbunkers aus dem Pufferbunker bei geschlossenem Auslaßschieber und geöffnetem Einlaßschieber erfolgt vorzugsweise so, daß der Dosierbunker nicht völlig gefüllt wird. Dadurch wird erreicht, daß auch det obere Schieber nicht gegen eine Materialsäule geschlossen werden muß. Dies kann dadurch erfolgen, daß der zeitliche Takt der Füllung des Dosierbunkers aus dem Pufferbunker so gewählt wird, daß das im Pufferbunker vorhandene Volumen an Material kleiner ist als das Nutzvolumen des Dosierbunkers. Der erforderliche zeitliche Takt kann z. B. durch Meßsonden ermittelt werden.

[0006] Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß der Verschlußschieber 4 am Auffangbehälter 3 als Segmentschieber ausgebildet ist. Ein Segmentschieber ist besonders unempfindlich gegen das Aufprallen von heißem Überkorn.

[0007] Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß der Rost 1 unter einem Winkel von 25 bis 32° zur Horizontalen angeordnet ist. Dieser Winkel ergibt sehr gute Trennerfolge ohne Gefahr der Verstopfung des Rostes.

[0008] Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß der Rost 1 aus gekühlten Längsstäben 15 und Quer-Sprossen 16 unterhalb der Gleitebene 17 der Längsstäbe 15 besteht. Dadurch wird ein gutes Rutschen des Materials erzielt und gleichzeitig das Durchfallen von schieferartigen, größeren Stücken verhindert. Außerdem wird eine Erweiterung der Spaltöffnung zwischen den Längsstäben durch Verformung der Längsstäbe verhindert. Die Quer-Sprossen benötigen keine Kühlung.

[0009] Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß die Quer-Sprossen 16 einseitig an den Längsstäben 15 befestigt sind. Dadurch wird die Übertragung von thermischen Dehnungen vermieden und eine leichte Auswechselbarkeit erzielt.

[0010] Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß zwischen Pufferbunker 9 und Auffangbehälter 3 eine Überlaufstelle 18 angeordnet ist. Die Überlaufstelle ermöglicht den Austrag des gesamten Materials durch einen der beiden Austrags-Stränge, wenn in dem anderen Austrags-Strang eine Störung vorliegt.

[0011] Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß unter dem Rost 1 ein angetriebenes Sieb 19 mit gegenläufiger Neigung zum Rost 1 angeordnet ist, das Grobkorn in den Pufferbunker 9 fällt, und zwischen dem Pufferbunker 9 und dem Auffangbehälter 3 ein zweiter Pufferbunker 20 für das durch das Sieb 19 fallende Feinkorn angeordnet ist, der zweite Pufferbunker 20 mit einer gasdichten Verschlußvorrichtung 21 ausgestattet ist und mit einer Verbindungsleitung 22 an einen Kühler 23 angeschlossen ist. Dadurch kann aus dem Material das Grobkorn als Produkt-Fraktion von dem Feinkorn (Abrieb, Asche, Entschwefelungsmittel, überschüssige Kohle) im heißen Zustand getrennt werden, wenn diese Trennung für die Weiterverarbeitung erforderlich ist. Der Kühler ist gasdicht an die Verbindungsleitung angeschlossen und steht unter Ofenatmosphäre. Die Kühlung erfolgt auf indirektem Wege. Die Tragkonstruktion des Siebes wird gekühlt.

[0012] Die Erfindung wird anhand von Figuren näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Querschnitt durch einen Ofenkopf mit einer Abtrennung des Überkorns und einem Austragsweg für die Produktion.

Fig. 2 ist ein Querschnitt durch einen Ofenkopf mit einer Abtrennung des Überkorns und einer Trennung des durchgefallenen Materials in eine gröbere Produkt-Fraktion und eine Fein-Fraktion.

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf einen vergrößerten Teil des gekühlten Rostes für die Abtrennung des Überkorns.

Fig. 4 ist ein Schnitt gemäß I-I in Fig. 3.

[0013] Der stationäre Ofenkopf 2 umschließt gasdicht das Austragsende des Drehrohrofens 24. Das Austragsgut fällt auf den starren Rost 1. In den Rost 1 wird über Leitung 25 Kühlwasser eingeleitet, und über Leitung 26 wird das erwärmte Kühlwasser abgeleitet. Der Rost 1 ist unter einem Winkel von 30° angeordnet. Das Überkorn fällt vom Ende des Rostes 1 in den Auffangbehälter 3, dessen Austragsende durch den Segmentschieber 4 verschlossen ist. Der Auffangbehälter 3 und der Segmentschieber 4 sind von dem Außenbehälter 5 gasdicht umschlossen. Innerhalb des Außenbehälters 5 ist die gasdichte Verschlußklappe 6 angeordnet. Die Klappe 6 dichtet gegen die Dichtungen 27, die an den Wänden 28 befestigt sind. Die Dichtung 27 ist so angeordnet, daß sie außerhalb des Materialstromes liegt. Am unteren Ende des Außenbehälters 5 ist ein gasdichter teleskopartiger Anschluß 7 für den Transportbehälter 8 angeordnet. Zum Entleeren des Auffangbehälters 3 wird die Verschlußklappe 6 in die offene Stellung 6a gebracht und dann der Segmentschieber 4 in die offene Stellung 4a gebracht. Das durch den Rost 1 fallende Material fällt in den Pufferbunker 9. Am unteren Ende des Pufferbunkers 9 ist ein gasdichter Schieber 11 als Verschlußvorrichtung angeordnet, an den der Dosierbunker 10 angeschlossen ist. Der Dosierbunker 10 hat am unteren Ende einen gasdichten Schieber 12 als Verschlußvorrichtung. An dem Schieber 12 ist ein gasdichter teleskopartiger Anschluß 13 für den Transportbehälter 14 angeordnet. Die Antriebe für die Verschlußvorrichtungen sind so miteinander verbunden, daß Fehlbedienungen verhindert werden. Pufferbunker 9 und Auffangbehälter 3 sind durch ein Überlaufwehr 18 als Überlaufstelle miteinander verbunden, so daß bei Störungen eines Transportsystems der Drehrohrofenbetrieb nicht sofort unterbrochen werden muß.

[0014] In Figur 2 ist zusätzlich im Ofenkgpf 2 unterhalb des Rostes 1 ein mechanisch angetriebenes Sieb 19 angeordnet, das eine gegenläufige Neigung zu dem Rost 1 hat. Der Antrieb 29 für das Sieb 19 ist außerhalb des Ofenkopfes 2 angeordnet. Die Tragkonstruktion für den Siebbelag wird durch Kühlwasser gekühlt, das über Leitung 30 eingeleitet und über Leitung 31 abgeleitet wird.. Das durch den Rost 1 fallende Material wird über die Schurre 32 dem Sieb 19 aufgegeben. Das grobe Material fällt als Produkt-Fraktion vom Sieb 19 in den Pufferbunker 9. Das durch das Sieb fallende feinkörnige Material fällt in den zweiten Pufferbunker 20, der am unteren Ende einen gasdichten Schieber 21 als Verschlußvorrichtung hat. An den Schieber 21 ist eine Verbindungsleitung 22 angeschlossen, die gasdicht in den Drehrohrkühler 23 führt. Der Schieber 21 kann ständig offen sein und nur für Reparaturarbeiten geschlossen werden. Zwischen dem Pufferbunker 9 und dem zweiten Pufferbunker 20 ist ein Überlaufwehr 18a angeordnet.

[0015] Der Rost 1 (Figuren 3 und 4) besteht aus Längsstäben 15, wobei jeder einen Wasserzulauf 25 und Wasserablauf 26 hat. Die Quer-Sprossen 16 sind unterhalb der Gleitebenen 17 der Längsstäbe 15 an den Längsstäben 15 befestigt. Die Quer-Sprossen 16 sind jeweils nur einseitig an einem Längsstab 15 befestigt, so daß keine Zwängungen durch thermische Ausdehnungen auftreten können.

[0016] Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß das getrennte, heiße Material unter völligem Luftabschluß in Transportbehälter ausgetragen werden kann, eine genaue Dosierung des ausgetragenen Volumens erfolgt und damit eine Überfüllung von Transportbehältern mit Sicherheit vermieden wird. Außerdem kann bei einer Störung an einem Transportweg der andere Transportweg für den Austrag des gesamten Materials benutzt werden und damit eine sofortige Stillsetzung des Drehrohrofens vermieden werden.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Abtrennen von Überkorn aus dem heißen Austragsmaterial eines Drehrohrofens bei der Direktreduktion von eisenoxidhaitigen Materialien zu Eisenschwamm, bestehend aus einem stationären Ofenkopf, der das Austragsende des Drehrohrofens gasdicht umfaßt, einer im Ofenkopf geneigt angeordneten siebartigen Trennvorrichtung, einer am Ofenkopf angeordneten Austragsvorrichtung für das Überkorn und einer Austragsvorrichtung für das durch die siebartige Trennvorrichtung gehende Korn, wobei die siebartige Trennvorrichtung als starrer gekühlter Rost (1) ausgebildet angeordnet ist, am Ofenkopf (2) ein Auffangbehälter (3) für das Überkorn angeordnet ist, der Auffangbehälter (3) am Austragsende mit einem Verschlußschieber (4) versehen ist, der Auffangbehälter (3) von einem Außenbehälter (3) gasdicht umschlossen ist, der Außenbehälter (5) mit einer gasdichten Verschlußklappe (6) und einem gasdichten Anschluß (7) für einen Transportbehälter (8) ausgestattet ist, der Ofenkopf (2) unter dem Rost (1) als Pufferbunker (9) für das durchfallende Korn ausgebildet ist, an den Pufferbunker (9) ein Dosierbunker (10) mit einer gasdichten oberen Verschlußvorrichtung (11) angeschlossen ist, der Dosierbunker (10) an der Austragsseite mit einer gasdichten unteren Verschlußvorrichtung (12) und einem gasdichten Anschluß (13) für einen Transportbehälter (14) ausgestattet ist, und das Volumen des Dosierbunkers (10) kleiner ist als das Volumen des Transportbehälters (14).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußschieber (4) am Auffangbehälter (3) als Segmentschieber ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rost (1) unter einem Winkel von 25 bis 32° zur Horizontalen angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rost (1) aus gekühlten Längsstäben (15) und Quer-Sprossen (16) unterhalb der Gleitebene (17) der Längsstäbe (15) besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Quer-Sprossen (16) einseitig an den Längsstäben (15) befestigt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Pufferbunker (9) und Auffangbehälter (3) eine Überlaufstelle (18) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Rost (1) ein angetriebenes Sieb (19) mit gegenläufiger Neigung zum Rost (1) angeordnet ist, das Grobkorn in den Pufferbunker (9) fällt, und zwischen dem Pufferbunker (9) und dem Auffangbehälter (3) ein zweiter Pufferbunker (20) für das durch das Sieb (19) fallende Feinkorn angeordnet ist, der zweite Pufferbunker (20) mit einer gasdichten Verschlußvorrichtung (21) ausgestattet ist und mit einer Verbindungsleitung (22) an einen Kühler (23) angeschlossen ist.

Claims

1. An apparatus for removing oversized particles from the hot material discharged from a rotary kiln upon the direct reduction of iron oxide-containing materials to sponge iron, consisting of a stationary kiln head which surrounds and seals the discharge end of the rotary kiln so as to be gas-tight, an inclined sieve-like separator arranged in the kiln head, a discharge device arranged on the kiln head for the oversized particles and a discharge device for the particles passing through the sieve-like separator, whereby the sieve-like separator is formed as a rigid cooled grate (1), a collecting container (3) for the oversized particles is arranged on the kiln head (2), the collecting container (3) is equipped with a gate slider (4) at its discharge end, the collecting container (3) is surrounded and sealed by an outer container (5) so as to be gas-tight, the outer container (5) is equipped with a gas-tight closing flap (6) and a gas-tight connection (7) for a transport container (8), the kiln head (2) is arranged as a buffer bin (9) under the grate (1) for the particles falling through, a batching bin (10) with a gas-tight upper shutoff device (11) is connected to the buffer bin (9), the batching bin (10) is equipped with a gas-tight lower shutoff device (12) on its discharge side and a gas-tight connection (13) for a transport container (14), the volume of the batching bin (10) being smaller than the volume of the transport container (14).

2. The apparatus according to Claim 1, characterised in that the gate slider (4) on the collecting container (3) is formed as a segmental gate slider.

3. The apparatus according to Claims 1 or 2, characterized in that the grate (1) is arranged at an angle of 25 to 32° to the horizontal.

4. The apparatus according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the grate (1) consists of cooled longitudinal bars (15) and transverse bars (16) below the sliding surface (17) of the longitudinal bars (15).

5. The apparatus according to Claim 4, characterized in that the transverse bars (16) are fastened on one side to the longitudinal bars (15).

6. The apparatus according to one of Claims 1 to 5, characterized in that an overflow (18) is arranged between the buffer bin (9) and the collecting container (3).

7. The apparatus according to one of Claims 1 to 6, characterized in that there is a driven sieve (19) under the grate (1) at a gradient opposite to the gradient of the grate (1), that the coarse particles fall into the buffer bin (9), a second buffer bin (20) being arranged between the buffer bin (9) and the collecting container (3) for the fine particles falling through the sieve (19), this second buffer bin (20) being equipped with a gas-tight shutoff device (21) and connected by means of a connecting line (22) to a cooling apparatus (23).

Revendications

1. Installation de séparation du grain trop grossier du produit chaud défourné d'un four tubulaire rotatif de réduction directe de matériaux contenant de l'oxyde de fer en éponge de fer, constitué d'une tête de four fixe qui entoure l'extrémité de défournement du four tubulaire rotatif de manière étanche au gaz, d'un dispositif de séparation de type à tamis, monté incliné dans la tête de four, d'un dispositif de défournement du grain trop grossier monté sur la tête de four et d'un dispositif de défournement du grain passant à travers le dispositif de séparation de type à tamis, le dispositif de séparation de type à tamis étant constitué en grille (1) rigide et refroidie, un réservoir collecteur (3) du grain trop grossier étant prévu et étant muni à l'extrémité de défournement d'un tiroir de fermeture (4), le réservoir collecteur (3) étant entouré d'une manière étanche au gaz d'un réservoir extérieur (5) ayant un volet de fermeture (6) étanche au gaz et un raccord (7) étanche au gaz pour un réservoir de transport (8), la tête de four (2) étant constituée sous la grille (1) en soute tampon (9) pour le grain qui tombe, une soute doseuse (10), ayant un dispositif de fermeture supérieure (11) étanche au gaz, étant raccordée à la soute tampon (9) et étant munie, du côté de la sortie, d'un dispositif de fermeture inférieur (12) étanche au gaz et d'un raccord (13) étanche au gaz pour un réservoir de transport (14), le volume de la sonde doseuse (10) étant inférieur au volume du réservoir de transport (14).

2. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le tiroir de fermeture (4) du réservoir collecteur (3) est constitué en tiroir à segment.

3. Installation suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la grille (1) fait un angle de 25 à 32° avec l'horizontale.

4. Installation suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la grille (1) est constituée de barres longitudinales (15) refroidies et de lattes transversales (16) en-dessous du plan de glissement (17) des barres longitudinales (15).

5. Installation suivant la revendication 4, caractérisée en ce que les lattes transversales (16) sont fixées d'un côté aux barres longitudinales (15).

6. Installation suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'un emplacement de trop-plein (18) est interposé entre la soute tampon (9) et le réservoir collecteur (3).

7. Installation suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'en-dessous de la grille (1) est monté un tamis (19) entraîné, incliné en sens opposé à la grille (1), le grain grossier tombant dans la soute tampon (9) et, entre la soute tampon (9) et le réservoir collecteur (3), est interposée une seconde soute tampon (20) pour le grain fin passant à travers le tamis (19), la seconde soute tampon (20) étant munie d'un dispositif de fermeture (21) étanche au gaz et étant raccordée, par un conduit de liaison (22), à un dispositif de refroidissement (23).

Zeichnung