WO1999025881A1 - Vorrichtung zum austragen von stückigem gut - Google Patents
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- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
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- F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
- F27D3/08—Screw feeders; Screw dischargers
Definitions
- the invention relates to a device for discharging lumpy material, in particular iron oxide and / or sponge-containing lumpy material from a shaft furnace, in particular a direct reduction shaft furnace, the discharge device consisting of screw conveyors projecting into the shaft furnace from the bottom of the shaft furnace.
- Discharge devices of the type described above are widely known from the prior art. They are usually used to discharge lumpy material from a shaft furnace, for example a direct reduction shaft furnace. Lumpy material is to be understood here to mean completely or partially reduced sponge iron, which, depending on the degree of metallization, can still contain a small proportion of iron oxide.
- a shaft furnace in which such a discharge device is used, is usually designed as a substantially cylindrical hollow body and contains a bed of lumpy material containing iron oxide and / or sponge iron, material containing iron oxide optionally together with additives such as lime or dolomite in the upper one Part of the shaft furnace is abandoned.
- a reducing gas originating, for example, from a melter gasifier is blown into the shaft furnace and thus into the solid bed.
- the hot, possibly dust-laden reducing gas flows upwards through the solid bed and thereby reduces all or part of the iron oxide of the bed to sponge iron.
- the fully or partially reduced iron sponge is conveyed out of the shaft furnace by the discharge device arranged above the bottom of the shaft furnace.
- This discharge device is generally designed as a star-shaped arrangement of conveying screws which convey radially (with reference to the shaft furnace), the axes of the screw conveyors lying in a horizontal cross-sectional plane of the shaft furnace.
- the zone in the area of the shaft floor, in which the discharge device is located should have a maximum of active discharge area in order on the one hand to achieve the most uniform possible lowering of the bulk material, and furthermore a continuous movement and mixing of the material in the reaction zone should be ensured .
- the star-shaped arrangement of the screw conveyors entails disadvantages which are due to the fact that, since parts of the bulk material cannot be grasped by the screw conveyor in the plane of the screw conveyor, immobile zones with very steep internal bed angles are formed over these inactive surfaces.
- this is the central area, which is not adequately grasped by the star-shaped screw conveyors and remains almost stationary.
- the second zone is formed by the wedge-shaped areas between two adjacent screw conveyors, whereby the bed pyramids built up over these dead zones on the one hand inhibit the flow of solids and also build up so far that the gas inflow slots for the reducing gas are covered by the bed material being built up are, whereby a relatively gas-impermeable bed is formed locally by the dust load of the reducing gas deposited in the bed material. As a result, the necessary homogeneous gas distribution in the shaft furnace is omitted.
- a typical shaft furnace has a radius of, for example, three to four meters in the area of the discharge device.
- flying ie in the circumference of the shaft conveyor screw conveyors are loaded in addition to their own weight large part of the bed in the shaft furnace with a height of more than 20 meters.
- the load on the bearings of the axles is enormous due to the unfavorable leverage effect and the bearings are therefore prone to failure. Frequent and expensive repairs are the result.
- EP-B-0 116 679 describes screw conveyors for moving and discharging solid particles in or from a shaft furnace. These are star-shaped, cantilevered snails, each of the same length. The blind spots between neighboring snails are minimized by wedge-shaped fittings, but the build-up of "dead men" cannot be prevented. The problem arising from the storage of the screw conveyor with regard to its susceptibility to failure is not dealt with.
- EP-B-0 085 290 discloses arrangements of short conical screws, which are mounted both in a conical installation located in the middle and in the circumference of the shaft furnace. The formation of the central "dead man” is to be prevented by the conical installation in the middle. There are wedge-shaped internally tapered internals between each adjacent screw conveyor, so that each screw conveyor lies in a kind of channel.
- any type of immovable internals in a reduction shaft furnace which, from the point of view of the bulk material, represent a reduction in the free furnace cross section, the bridging, i.e. a partial sintering and caking of neighboring particles within the bulk material promotes.
- channels can form directly above the screw conveyors, that is to say in areas in which the rate of lowering of the bulk material is particularly high due to the discharge produced by the screw conveyors. Since the reducing gas flows preferentially in these channels, the necessary homogeneous gas distribution in the shaft furnace is no longer provided.
- Screw conveyors and / or internals possible the formation of pyramids known as "dead man" in the middle of the shaft furnace, as well as between two to prevent adjacent screw conveyors on the inner edge of the shaft furnace or only to reduce them to such an extent that a largely uniform lowering of the bulk material is achieved.
- the excessive stress on the storage of the conveyor screws can only be reduced if the conveyor screws are mounted both in the circumference and in the center of the shaft furnace.
- the object of the present invention is therefore to provide a device for discharging lumpy goods from a shaft furnace, which avoids the disadvantages of the prior art.
- the formation of "dead men" both in the middle of the shaft furnace and between two adjacent screw conveyors on the inner edge of the shaft furnace should be avoided or reduced to such an extent that on the one hand the gas inflow slots for the reducing gas are no longer covered, and a largely uniform lowering of the reaction material can be achieved.
- the stress on the bearings of the axes of the screw conveyors should be reduced as much as possible.
- the device according to the invention which is characterized in that a number of screw conveyors are aligned along axes, the projection of which on the horizontal cross-sectional area of the shaft furnace or the imaginary extensions of the projection of these axes form secants of the horizontal cross-sectional surface of the shaft furnace, whereby these axes are at a distance from the center of the furnace cross section.
- the screw conveyors are arranged according to the invention so that the axes are not aligned with the center of the shaft furnace, but to a certain extent at the center of the Point the shaft furnace past, whereby, unless otherwise stated, the axis here means both the geometric center line of a screw conveyor and the imaginary extension of this line to the point of intersection with the inner surface of the shaft furnace.
- the axis of the screw conveyor is therefore skewed to the center line of the shaft furnace, which runs perpendicularly through the shaft furnace.
- Another advantage of the invention is that the skewed conveyor screws exert a torque on the bed material located in the shaft furnace.
- the bulk material therefore not only moves downwards under the influence of gravity due to the discharge produced by the screw conveyors, but also an essentially spiral movement of the bulk material takes place in the region of the skewed conveyor screws within the shaft furnace.
- the normal distance between the axis and the center line of the shaft furnace can be the same or different in size for all screw conveyors on a plane of screw conveyors. This skewed arrangement of the screw conveyors reduces the wedge-shaped area between two adjacent screw conveyors over which the pyramids can be built.
- the axes of the screw conveyors are arranged inclined upwards or downwards with respect to the horizontal.
- the axes of the screw conveyors preferably form an angle of up to 70 ° with the horizontal, an angle of inclination of 30 ° to 50 ° being particularly preferred.
- the screw conveyors of the device according to the invention are arranged in two superimposed height sections, one of the Sections, for example the lower one, has a known star-shaped, horizontal arrangement of the screw conveyors.
- the screw conveyors are inclined according to the invention, for example downwards and to the side.
- both height sections have an equal number of screw conveyors, the passage openings for the screw conveyors in the shaft furnace of both height sections being arranged uniformly distributed over the circumference of the shaft furnace, and the passage openings of the screw conveyors in the shaft furnace of the upper height section against the passage openings of the lower height section are offset by up to half the central angle between two adjacent passage openings in the circumferential direction.
- This arrangement combines the advantages of both star-shaped and skewed arrangement of screw conveyors.
- a star-shaped arrangement of screw conveyors is suitable for discharging material from the center of the shaft furnace, but has the known problems with respect to the pyramids at the inner edge of the shaft furnace.
- a level of worm conveyors arranged skewed above or below is suitable for dismantling these pyramids at the inner edge of the shaft furnace or preventing their formation.
- two or more screw conveyors mounted on both sides in the circumference of the shaft furnace are arranged in parallel and in a horizontal plane.
- a group of at least two screw conveyors is therefore preferably provided on both sides of the parallel screw conveyors, the axes of the screw conveyors of each group being aligned such that they have an intersection at a distance from the center of the furnace cross section and the intersection of the axes is in each case a group of screw conveyors is located in the same half of the furnace cross section as the screw conveyors of the group itself.
- Fig. 1 schematic shaft furnace, screw conveyors in two height sections, wherein the screw conveyors of the upper height section are inclined according to the invention.
- Fig. 2 horizontal section through shaft furnace, top view of screw conveyors
- Fig. 3 alternative embodiment: combination of continuous, parallel screws with a group of three conveyor screws on both sides of the parallel screws, plan view.
- Fig. 1 shows a side view of a vertical section through a shaft furnace 1, in the interior of which there is a bed 2 of lumpy material which is discharged from the shaft furnace by means of schematically illustrated screw conveyors 3, 4.
- the screw conveyors 3, 4 are arranged in two height sections 5, 6, the screw conveyors 4 of the lower height section 6 having a known star-shaped arrangement, that is to say their axes lie in one plane.
- the screw conveyors 3 of the upper height section 5 are inclined upwards, namely the axes of the screw conveyors 3 form an angle ⁇ of approximately 40 ° with the horizontal.
- FIG. 2 shows a top view of a horizontal section through the shaft furnace 1, the star-shaped arrangement of the screw conveyors 4 of the lower height section 6 being recognizable.
- the axes of the screw conveyors 3 of the upper height section 5 are inclined to the side relative to those of a star-shaped arrangement by an angle ⁇ of approximately 20 °.
- the passage openings 8 of the screw conveyors 3 in the shaft furnace 1 of the upper height section 5 are offset from the passage openings 7 of the screw conveyors 4 in the shaft furnace 1 of the lower height section 6 by approximately one third of the central angle ⁇ between two adjacent passage openings, which is approximately 60 °.
- FIG. 3 shows an alternative embodiment in plan view, in which three continuous, parallel screw conveyors 9 are each mounted on both sides in the cylinder jacket 10 of the shaft furnace 1.
- a group 11, 12 of shorter conveyor screws is provided, the axes of which each have an intersection that is spaced from the center of the shaft furnace.
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Austragen von stückigem Gut, insbesondere Eisenoxid und/oder Eisenschwamm enthaltendem stückigem Gut aus einem Schachtofen, insbesondere einem Direktreduktionsschachtofen, wobei die Austragsvorrichtung aus über dem Boden des Schachtofens in den Schachtofen hineinragenden Förderschnecken besteht. Eine Anzahl von Förderschnecken ist entlang von Achsen ausgerichtet, deren Projektion auf die horizontale Querschnittsfläche des Schachtofens oder die gedachten Verlängerungen der Projektion dieser Achsen Sekanten der horizontalen Querschnittsfläche des Schachtofens bilden, wobei diese Achsen in einem Abstand vom Mittelpunkt des Ofenquerschnitts verlaufen.
Description
Vorrichtung zum Austragen von stückigem Gut
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Austragen von stückigem Gut, insbesondere Eisenoxid und/oder Eisenschwamm enthaltendem stückigem Gut aus einem Schachtofen, insbesondere einem Direktreduktionsschachtofen, wobei die Austragsvorrichtung aus über dem Boden des Schachtofens in den Schachtofen hineinragenden Förderschnecken besteht.
Austragsvorrichtungen der oben beschriebenen Art sind vielfach aus dem Stand der Technik bekannt. Sie werden in der Regel dazu verwendet, um stückiges Gut aus einem Schachtofen, beispielsweise einem Direktreduktionsschachtofen, auszutragen. Unter stückigem Gut ist hierbei ganz oder teilweise reduzierter Eisenschwamm zu verstehen, der je nach Metallisierungsgrad noch einen geringen Anteil Eisenoxid enthalten kann.
Ein Schachtofen, in dem eine solche Austragsvorrichtung verwendet wird, ist üblicherweise als im wesentlichen zylindrischer Hohlkörper ausgebildet und enthält eine Schüttung aus Eisenoxid und/oder Eisenschwamm enthaltendem stückigem Gut, wobei Eisenoxid enthaltendes Gut gegebenenfalls zusammen mit Zuschlagsstoffen, wie Kalk oder Dolomit, in den oberen Teil des Schachtofens aufgegeben wird. Durch mehrere über den Umfang des Schachtofens angeordnete Einlaßöffnungen im Bereich des unteren Drittels des Schachtofens wird ein beispielsweise aus einem Einschmelzvergaser stammendes Reduktionsgas in den Schachtofen und damit in die Feststoffschüttung eingeblasen. Das heiße, gegebenenfalls staubbeladene Reduktionsgas durchströmt die Feststoffschüttung nach oben und reduziert dabei das Eisenoxid der Schüttung ganz oder teilweise zu Eisenschwamm.
Der ganz oder teilweise fertigreduzierte Eisenschwamm wird durch die über dem Boden des Schachtofens angeordnete Austragsvorrichtung aus dem Schachtofen heraus gefördert. Diese Austragsvorrichtung ist in der Regel als sternförmige Anordnung radial (bezogen auf den Schachtofen) fördernder Förderschnecken ausgebildet, wobei die Achsen der Förderschnecken in einer horizontalen Querschnittsebene des Schachtofens liegen.
Die im Bereich des Schachtbodens liegende Zone, in welcher sich die Austragsvorrichtung befindet, soll ein Maximum an aktiver Austragsfläche aufweisen, um einerseits ein möglichst gleichmäßiges Absenken des Schüttgutes zu erreichen, des weiteren soll auch eine kontinuierliche Bewegung und Durchmischung des Gutes in der Reaktionszone gewährleistet sein.
Die sternförmige Anordnung der Förderschnecken bringt aber Nachteile mit sich, welche dadurch bedingt sind, daß sich, da Teilbereiche des Schüttgutes in der Ebene der Förderschnecken von diesen nicht erfaßt werden können, über diesen nicht aktiven Flächen unbewegte Zonen mit sehr steilen inneren Schüttungswinkeln ausbilden. Diese als "Toter Mann" bezeichneten unbewegten Zonen haben den Nachteil, daß ein Volumenanteil des Reaktionsraumes teilweise inaktiv wird, wobei unter aktivem Volumen jener Bereich eines Schachtofens zu verstehen ist, in dem die angestrebten Gas-Feststoffreaktionen ablaufen. Ein Teil des Reaktionsvolumens des Schachtofens geht also dadurch verloren, daß sich darin eine nahezu unbewegte Schüttung ausbildet.
Dadurch können sich in diesen Gebieten, bedingt durch die hohen Verweilzeiten der Erze bzw. der reduzierten Erze, Verbackungen und Agglomerate bilden, welche sich nachteilig auf den Stoffϊluß auswirken und dadurch den Stofrumsatz und die Produktivität noch weiter verringern.
Bei der dem Stand der Technik entsprechenden Anordnung von Förderschnecken sind es im wesentlichen zwei Zonen, über welchen sich "Tote Männer" ausbilden.
Es ist dies einerseits der Zentralbereich, der von den sternförmig angeordneten Förderschnecken nur unzureichend erfaßt wird und nahezu unbewegt bleibt. Die zweite Zone wird von den keilförmigen, zwischen je zwei benachbarten Förderschnecken liegenden Bereichen gebildet, wobei die sich über diesen toten Zonen aufbauenden Schüttungspyramiden einerseits den Feststofffluß hemmen und sich außerdem soweit nach oben aufbauen, daß die Gaseinströmschlitze für das Reduktionsgas durch das sich aufbauende Schüttungsmaterial abgedeckt werden, wodurch sich durch die sich im Schüttungsmaterial ablagernde Staubfracht des Reduktionsgases lokal eine relativ gasundurchlässige Schüttung bildet. Dies hat zur Folge, daß die notwendige homogene Gasverteilung im Schachtofen unterbleibt.
Ein weiterer Nachteil der dem Stand der Technik entsprechenden Anordnung der Förderschnecken besteht darin, daß aus der waagrechten Ausrichtung der Achsen der Förderschnecken die maximal mögliche Belastung der Lagerung der Achsen resultiert. Ein typischer Schachtofen hat im Bereich der Austragsvorrichtung einen Radius von beispielsweise drei bis vier Metern. Auf den im wesentlichen ebenso langen, üblicherweise fliegend, d.h. im Umfang des Schachtofens gelagerten Förderschnecken lastet neben ihrem Eigengewicht ein
großer Teil der im Schachtofen befindlichen Schüttung mit einer Höhe von mehr als 20 Metern. Die Belastung der Lagerung der Achsen ist aufgrund der ungünstigen Hebelwirkung enorm und die Lagerungen sind dementsprechend störanfällig. Oftmalige und teure Reparaturen sind die Folge.
In der EP-B-0 116 679 werden Förderschnecken für das Bewegen und Austragen fester Partikel in bzw. aus einem Schachtofen beschrieben. Es handelt sich dabei um sternförmig angeordnete, fliegend gelagerte Schnecken, die jeweils gleich lang sind. Die toten Winkel zwischen benachbarten Schnecken werden zwar durch keilförmige Einbauten minimiert, der Aufbau von "Toten Männern" kann dadurch aber nicht verhindert werden. Das sich aus der Lagerung der Förderschnecke ergebende Problem bezüglich deren Störanfälligkeit wird nicht behandelt.
Die EP-B-0 085 290 offenbart Anordnungen von kurzen konischen Schnecken, die sowohl in einem in der Mitte befindlichen kegelförmigen Einbau, als auch im Umfang des Schachtofens gelagert sind. Durch den in der Mitte befindlichen kegelförmigen Einbau soll die Ausbildung des zentralen "Toten Mannes" verhindert werden. Zwischen jeweils benachbarten Förderschnecken befinden sich keilförmige, sich nach oben verjüngende Einbauten, so daß jede Förderschnecke in einer Art Rinne liegt.
Es ist allerdings bekannt, daß jede Art von unbeweglichen Einbauten in einem Reduktionsschachtofen, die sich aus der Sicht des Schüttungsmaterials als eine Verringerung des freien Ofenquerschnitts darstellen, die Brückenbildung, d.h. ein teilweises Zusammensintern und Verbacken benachbarter Partikel innerhalb des Schüttungsmaterials, fördert.
Andererseits können sich unmittelbar über den Förderschnecken, also in Bereichen, in denen die Absenkgeschwindigkeit des Schüttungsmaterials aufgrund des von den Förderschnecken bewerkstelligten Austrags besonders hoch ist, Kanäle ausbilden. Da das Reduktionsgas bevorzugt in diesen Kanälen strömt, ist die nötige homogene Gasverteilung im Schachtofen nicht mehr gegeben.
Es ist infolgedessen mit keiner der aus dem Stand der Technik bekannten Anordnungen von
Förderschnecken und/oder Einbauten möglich, die Ausbildung von als "Toter Mann" bezeichneten Schüttungspyramiden in der Mitte des Schachtofens, sowie zwischen jeweils zwei
benachbarten Förderschnecken am inneren Rand des Schachtofens zu verhindern oder auch nur soweit zu verringern, daß ein weitgehend gleichmäßiges Absenken des Schüttgutes erreicht wird.
Die übermäßige Beanspruchung der Lagerung der Förderschnecken läßt sich gemäß dem Stand der Technik nur dann verringern, wenn die Förderschnecken sowohl im Umfang als auch in der Mitte des Schachtofens gelagert sind. Dadurch aber kann der Zentralbereich des Schachtofens nicht mehr von den Förderschnecken erfaßt werden.
Aufgabe der gegenständlichen Erfindung ist es demnach, eine Vorrichtung zum Austragen von stückigem Gut aus einem Schachtofen bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Insbesondere soll die Ausbildung von "Toten Männern" sowohl in der Mitte des Schachtofen als auch zwischen zwei jeweils benachbarten Förderschnecken am inneren Rand des Schachtofens vermieden bzw. soweit verringert werden, daß einerseits die Gaseinströmschlitze für das Reduktionsgas nicht mehr abgedeckt werden, außerdem soll ein weitgehend gleichmäßiges Absenken des Reaktionsgutes erreicht werden. Gleichzeitig soll die Beanspruchung der Lagerungen der Achsen der Förderschnecken soweit wie möglich verringert werden.
Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung gelöst, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Anzahl von Förderschnecken entlang von Achsen ausgerichtet sind, deren Projektion auf die horizontale Querschnittsfläche des Schachtofens oder die gedachten Verlängerungen der Projektion dieser Achsen Sekanten der horizontalen Querschnittsfläche des Schachtofens bilden, wobei diese Achsen in einem Abstand vom Mittelpunkt des Ofenquerschnitts verlaufen.
Durch die erfindungsgemäß angeordneten Förderschnecken wird der Aufbau von Schüttungspyramiden am inneren Rand des Schachtofens wirksam verhindert. Dadurch wird ein gleichmäßiges Absenken des Reaktionsgutes erreicht und es treten keine unterschiedlich langen Verweilzeiten der Erze bzw. der reduzierten Erze im Schachtofen mehr auf. Darüber hinaus wird durch diese Anordnung die Belastung der Lagerung der Achsen gesenkt und die Häufigkeit von Reparaturen wesentlich verringert.
Die Förderschnecken sind erfindungsgemäß so angeordnet, daß die Achsen nicht auf das Zentrum des Schachtofens ausgerichtet sind, sondern gewissermaßen an der Mitte des
Schachtofens vorbeizeigen, wobei, sofern nicht anders bezeichnet, unter Achse hier sowohl die geometrische Mittellinie einer Förderschnecke, als auch die gedachte Verlängerung dieser Linie bis zum Schnittpunkt mit der inneren Mantelfläche des Schachtofens zu verstehen ist. Die Achse der Förderschnecke steht also windschief zur senkrecht durch den Schachtofen verlaufenden Mittellinie des Schachtofens.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die windschief angeordneten Förderschnecken auf das im Schachtofen befindliche Schüttungsmaterial ein Drehmoment ausüben. Das Schüttungsmaterial bewegt sich also aufgrund des von den Förderschnecken bewerkstelligten Austrags nicht nur unter dem Einfluß der Schwerkraft nach unten, des weiteren findet auch noch eine im wesentlichen spiralförmige Bewegung des Schüttungsmaterials im Bereich der windschief angeordneten Förderschnecken innerhalb des Schachtofens statt.
Durch diese zusätzliche spiralförmige Bewegung wird eine innige Durchmischung des Schüttungsmaterials bewirkt und das Entstehen von Verbackungen und Kanälen wird wirksam verhindert.
Der Normalabstand der Achse zur Mittellinie des Schachtofens kann dabei für alle Förderschnecken einer Ebene von Förderschnecken gleich oder unterschiedlich groß sein. Durch diese windschiefe Anordnung der Förderschnecken wird der keilförmige Bereich zwischen zwei benachbarten Förderschnecken, über dem sich Schüttungspyramiden aufbauen können, verkleinert.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Achsen der Förderschnecken bezüglich der Horizontalen nach oben oder nach unten geneigt angeordnet.
In bevorzugter Weise schließen die Achsen der Förderschnecken mit der Horizontalen einen Winkel von bis zu 70° ein, besonders bevorzugt ist ein Neigungswinkel von 30° bis 50°.
Dies hat einerseits den Vorteil, daß die Förderschnecken nicht mehr so stark auf Biegung, sondern, je nach der Richtung der Neigung, statt dessen auf Zug bzw. Druck belastet werden. Außerdem wird dadurch ein zusätzlicher Anteil der Schüttungspyramiden abgetragen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Förderschnecken der erfindungsgemäßen Vorrichtung in zwei übereinander liegenden Höhenabschnitten angeordnet, wobei einer der
Abschnitte, beispielsweise der untere, eine an sich bekannte sternförmige, horizontale Anordnung der Förderschnecken aufweist. Im zweiten Höhenabschnitt sind die Förderschnecken erfindungsgemäß geneigt, also beispielsweise nach unten und zur Seite.
Nach einer weiteren Ausführungsform weisen beide Höhenabschnitte eine gleich große Anzahl von Förderschnecken auf, wobei die Durchtrittsöffnungen für die Förderschnecken in den Schachtofen beider Höhenabschnitte gleichmäßig über den Umfang des Schachtofens verteilt angeordnet sind und wobei die Durchtrittsöffnungen der Förderschnecken in den Schachtofen des oberen Höheriabschnitts gegen die Durchtrittsöffnungen des unteren Höhenabschnitts um bis zu dem halben Zentriwinkel zwischen zwei benachbarten Durchtrittsöffnungen in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sind.
Diese Anordnung vereint die Vorteile sowohl der sternförmigen als auch der windschiefen Anordnung von Förderschnecken. Eine sternförmige Anordnung von Förderschnecken eignet sich zum Austrag von Gut aus der Mitte des Schachtofens, weist aber die bekannten Probleme hinsichtlich der Schüttungspyramiden am inneren Rand des Schachtofens auf. Eine darüber oder darunter liegende Ebene von windschief angeordneten Förderschnecken ist dagegen geeignet, diese Schüttungspyramiden am inneren Rand des Schachtofen abzubauen bzw. deren Entstehung zu verhindern.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind zwei oder mehr jeweils beidseitig im Umfang des Schachtofens gelagerte Förderschnecken parallel und in einer horizontalen Ebene angeordnet. Mit einer Anordnung von parallelen Förderschnecken kann allerdings nicht der gesamte Ofenquerschnitt erfaßt werden. Bevorzugterweise ist daher zu beiden Seiten der parallelen Förderschnecken je eine Gruppe von jeweils zumindest zwei Förderschnecken vorgesehen, wobei die Achsen der Förderschnecken jeder Gruppe so ausgerichtet sind, daß sie einen Schnittpunkt in einem Abstand vom Mittelpunkt des Ofenquerschnitts aufweisen und wobei sich der Schnittpunkt der Achsen jeweils einer Gruppe von Förderschnecken in derselben Hälfte des Ofenquerschnitts befindet, wie die Förderschnecken der Gruppe selbst.
Mit einer solchermaßen ausgebildeten Anordnung von Förderschnecken ist es möglich, im wesentlichen den gesamten Ofenquerschnitt zu erfassen und dadurch einen gleichmäßigen Austrag des Schüttungsmaterials zu bewerkstelligen.
Im folgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung durch die in den Zeichnungen Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Fig. 1 : schematischer Schachtofen, Förderschnecken in zwei Höhenabschnitten, wobei die Förderschnecken des oberen Höhenabschnitts erfindungsgemäß geneigt sind.
Fig. 2: horizontaler Schnitt durch Schachtofen, Draufsicht auf Förderschnecken
Fig. 3 : alternative Ausführungsform: Kombination durchgehender, paralleler Schnecken mit je einer Gruppe von drei Förderschnecken beiderseits der parallelen Schnecken, Draufsicht.
Fig. 1 zeigt in der Seitenansicht einen senkrechten Schnitt durch einen Schachtofen 1, in dessen Inneren sich eine Schüttung 2 aus stückigem Gut befindet, welches durch schematisch dargestellte Förderschnecken 3,4 aus dem Schachtofen ausgetragen wird. Die Förderschnecken 3,4 sind in zwei Höhenabschnitten 5,6 angeordnet, wobei die Förderschnecken 4 des unteren Höhenabschnitts 6 eine bekannte sternförmige Anordnung aufweisen, ihre Achsen also in einer Ebene liegen. Die Förderschnecken 3 des oberen Höhenabschnitts 5 sind erfindungsgemäß nach oben geneigt, und zwar schließen die Achsen der Förderschnecken 3 mit der Waagrechten einen Winkel α von etwa 40° ein.
In Fig. 2 ist in der Draufsicht ein waagrechter Schnitt durch den Schachtofen 1 dargestellt, wobei die sternförmige Anordnung der Förderschnecken 4 des unteren Höhenabschnitts 6 erkennbar ist. Die Achsen der Förderschnecken 3 des oberen Höhenabschnitts 5 sind gegenüber denen einer sternförmigen Anordnung um einen Winkel ß von ca. 20° zur Seite geneigt. Die Durchtrittsöffnungen 8 der Förderschnecken 3 in den Schachtofen 1 des oberen Höhenabschnitts 5 sind gegen die Durchtrittsöffnungen 7 der Förderschnecken 4 in den Schachtofen 1 des unteren Höhenabschnitts 6 um etwa ein Drittel des Zentriwinkels γ zwischen zwei benachbarten Durchtrittsöffnungen, welcher etwa 60° beträgt, versetzt.
Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform in der Draufsicht, bei welcher drei durchgehende, parallele Förderschnecken 9 jeweils beidseitig im Zylindermantel 10 des Schachtofens 1 gelagert sind. Beiderseits der parallel angeordneten Förderschnecken 9 ist jeweils eine Gruppe 11,12 von kürzeren Förderschnecken vorgesehen, deren Achsen jeweils einen Schnittpunkt aufweisen, der von der Mitte des Schachtofens beabstandet ist. Durch diese Anordnung von
Förderschnecken 9,11,12 ist ein gleichmäßiger Austrag von Schüttgut aus dem Schachtofen 1 gewährleistet.
Claims
1. Vorrichtung zum Austragen von stückigem Gut (2), insbesondere Eisenoxid und/oder Eisenschwamm enthaltendem stückigem Gut aus einem Schachtofen (1), insbesondere einem Direktreduktionsschachtofen, wobei der Schachtofen (1) ein im wesentlichen zylindrischer Hohlkörper ist, der einen im wesentlichen kreisförmigen horizontalen
Querschnitt aufweist und wobei die Austragsvorrichtung als über dem Boden des Schachtofens in den Schachtofen hineinragende Förderschnecken (3,4) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Förderschnecken (3) entlang von Achsen ausgerichtet sind, deren Projektion auf die horizontale Querschnittsfläche des Schachtofens (1) oder die gedachten Verlängerungen der Projektion dieser Achsen
Sekanten der horizontalen Querschnittsfläche des Schachtofens (1) bilden, wobei diese Achsen in einem Abstand vom Mittelpunkt des Ofenquerschnitts verlaufen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse einer Förderschnecke (3) bezüglich der Horizontalen nach oben oder nach unten geneigt angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel den die Achse einer Förderschnecke (3) mit der Horizontalen einschließt, bis zu 70° beträgt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel den die Achse einer Förderschnecke (3) mit der Horizontalen einschließt, 30° bis 50° beträgt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Förderschnecken (3,4) in zwei übereinander liegenden Höhenabschnitten (5,6) angeordnet sind, wobei einer der Höhenabschnitte (6) eine an sich bekannte sternförmig horizontale Anordnung von Förderschnecken (4) aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Förderschnecken (3,4) sowohl des oberen als auch des unteren Höhenabschnitts (5,6) gleich groß ist, daß die Durchtrittsöffnungen (8,7) der Förderschnecken (3,4) in den Schachtofen (1) beider Höhenabschnitte (5,6) gleichmäßig über den Umfang des Schachtofens (1) verteilt angeordnet sind und daß die Durchtrittsöffnungen (8) der Förderschnecken (3) in den Schachtofen (1) des oberen Höhenabschnitts (5) gegen die
Durchtrittsöffnungen (7) des unteren Höhenabschnitts (6) um bis zu dem halben Zentriwinkel zwischen zwei benachbarten Durchtrittsöffnungen in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr jeweils beidseitig im Zylindermantel (10) des Schachtofens (1) gelagerte Förderschnecken (9) parallel und in einer horizontalen Ebene angeordnet sind und daß zu beiden Seiten der parallelen Förderschnecken (9) je eine Gruppe (11,12) von jeweils zumindest zwei Förderschnecken vorgesehen ist, wobei die Achsen der Förderschnecken jeder Gruppe (11,12) so ausgerichtet sind, daß sie einen Schnittpunkt in einem Abstand vom Mittelpunkt des Ofenquerschnitts aufweisen, wobei sich der Schnittpunkt der Achsen jeweils einer Gruppe von Förderschnecken (11,12) in der selben Hälfte des Ofenquerschnitts befindet, wie die Förderschnecken der Gruppe selbst.
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