AT505201A2

AT505201A2 - Staubrückführungssystem für verbesserte nutzbarkeit von corex

Info

Publication number: AT505201A2
Application number: AT0953106A
Authority: AT
Original assignee: Jsw Steel Ltd
Priority date: 2006-07-10
Filing date: 2006-11-08
Publication date: 2008-11-15
Also published as: KR101275107B1; KR20090031495A; WO2008007387A1; CN101365810A; AT505201B1; ZA200803129B; CN101365810B

Description

···· ···· · • · ♦ · · · · »·· · 1 ϊ 5 ϊ m 10 TITEL: STAUBRÜCKFÜHRUNGSSYSTEM FÜR VERBESSERTE NUTZBARKEIT VON COREX.

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Staubrückführungssystem und insbesondere ein 15 Staubrückführungssystem zur Gewinnung von Staub aus Reduktionsgas und Einspeisen desselben zurück in den Schmelzvergaser, um den Staub in einem Eisenherstellungsschmelzreduktionsverfahren zu verbrennen. Wichtig ist, dass das Staubrückführungssystem der Erfindung geeignet ist, Leitungsverstopfungen bei Staubrückführungssystemen zu reduzieren und dadurch die Verwendbarkeit und 20 Effizienz einer Anlage zu verbessern. Das Staubrückführungssystem der Erfindung kann so eine hohe Staubbelastung von bis zu 8t/Stunde aufnehmen. Ferner ist das Staubrückführungssystem auch geeignet, eine einfache und leichte Wartung des Systems für einen kontinuierlichen und störungsfreien Transport von Staub vom Heißgaszyklon zum Staubbrenner in einem Eisenherstellungsschmelzreduktions-25 verfahren zu fördern. H*

Technischer Hintergrund

Es ist gut bekannt, dass Eisenherstellungsschmelzreduktionsverfahren 3o durchzuführen, indem man dem allgemein bekannten Corexprozess folgt. Insbesondere setzt ein solches Eisenherstellungsschmelzreduktionsverfahren im Wesentlichen zwei Reaktoren ein, i) den Reduktionsschacht und ii) den Schmelzvergaser. Im Schmelzvergaser wird aufgrund von Reaktionen zwischen Sauerstoff und dem eisenhaltigen Feststoff und Kohlebeschickung ein 35 hochreduzierendes Gas erzeugt. Das feine Partikeln der Feststoffbeschickung * ···· ···· · • · · · ·· ···· · ····· ···· · • ·· ·· · ·· ·· · ·· ·· · ·· ·· ·· 2 tragende Gas in der Kammer wird in den Reduktionsschacht geführt, um das eisenhaltige Material zu Eisen zu reduzieren nachdem es durch staubabtrennende Zyklonen geleitet wurde. Der so abgetrennte Staub wird dann durch ein Staubrückführungssystem in den Schmelzvergaser zurückgeführt. 5

Staubrückführungssysteme sind also vorgesehen, um die Gewinnung von Staub aus Reduktionsgas und das Wiedereinspeisen in Schmelzvergaser zu erleichtern. Die Kohle aus dem Staub wird durch Sauerstoff, der durch den Staubbrenner zugeführt wird, verbrannt. 10

Bei den bestehenden herkömmlich verwendeten Rückführsystemen sind diese bekannt einen Heißgaszyklon, einen oberen Staubbehälter, einen unteren Staubbehälter, ein Staubeinspeisungssystem, ein T-Stück und einen Staubbrenner einzusetzen, welche alle betriebsmäßig über vertikale Rohre und Scheibenschieber 15 verbunden sind.

Der Heißgaszyklon, der in solchen Rückführsystemen verwendet wird, enthält im Allgemeinen eine Vorrichtung, die verwendet wird, um Staub aus Reduktionsgas zu gewinnen und den so abgetrennten Staub zu einem oberen Staubbehälter zu 20 schicken. Der obere Staubbehälter ist ein Zwischenbehälter, der vorgesehen ist, um den gewonnenen Staub vom Heißgaszykion zum unteren Staubbehälter zu transportieren. Ein solcher oberer Staubbehälter ist bekannt ein Druckhaltesystem und Nivellierer zum Erkennen von oberen und unteren Grenzen zu enthalten. N2 wird im unteren Teil zugeführt, um den Staub zu fluidisieren. 25

Der untere Staubbehälter wird verwendet, um den Staub vom oberen Staubbehälter . v»* zum Einspeisungssystem durch ein T-Stück zu transportieren. Das Staubeinspeisungssystem umfasst im Allgemeinen zwei Ventile I) das Kugelsegmentventil um den Eintritt zu steuern und das andere II) um die 3o Strömungsrate von N2zu steuern.

Eine vertikale Leitung mit etwa 300/200 mm Einlass ist vorgesehen, um den unteren Staubbehälter mit dem T-Stück zu verbinden. Der Auslass des Rohres zum T-Stück ist etwa 200/100 mm. Das T-Stück besteht aus dem Injektor und dem Diffuser und ist 35 etwa 400/300 mm im Durchmesser. Der Staubbrenner ist die Einheit, die vorgesehen ···· · · · · · • · · · · · · ··· · » · · t · ···· · • ·· ·· · · · ·· · ·· Μ ♦ ·· ·· ·· 3 ist, um den Staub, der durch das N2 getragen wird, mit Sauerstoff im Schmelzvergaser zu verbrennen.

Wesentlich ist, dass die Down-Operation, d.h. das Transportieren des Staubes vom 5 Heißgaszyklon zum Staubeinspeiser in solchen herkömmlichen Staubrückführungssystemen erfolgt, indem die Ventile in dem System eingestellt werden. Zu diesem Zweck ist das System mit einem oberen Scheibenschieber, unterem Scheibenschieber, oberen Druckventil und unterem Druckventil versehen. Um den Staub vom oberen Staubbehälter zum unteren Staubbehälter zu befördern, 10 wird der obere Scheibenschieber geöffnet und der untere Scheibenschieber wird geschlossen gehalten. Die Scheibenschieber werden selektiv entsprechend dem Niveau jedes der Staubbehälter bedient, um das oben genannte

Staubrückführungsverfahren zu erleichtern. 15 Während das obige bestehende System zur Staubrückführung bei

Eisenherstellungsschmelzreduktionsverfahren bekannt ist und dem Fachmann zur Verfügung gestellt wurde, hat man festgestellt, dass ein solches System bestimmte Grenzen und Nachteile hat, wenn eine kontinuierliche Rückführung des Staubes ohne Verstopfen der Betriebsleitung gewünscht wird. Insbesondere erforderte ein 20 solches System essentiell die Überwachung der Frequenz, mit welcher der Staub vom oberen Staubbehälter in den unteren Staubbehälter in Schüben übergeführt wurde, um schließlich durch das T-Stück in den Staubbrenner entleert zu werden. Somit scheiterte eine solche Schubverarbeitung während jeglicher kleinen Instabilität im Ofen daran, die gewünschte Staubbeladung aufzunehmen. Dies führte in Folge zu 25 häufigen Verstopfungen in der Staubrückführungssystemleitung an mehreren Punkten und führte schließlich zu einem Anhalten / einer Nicht-Verwendbarkeit der , v ♦ *

Anlage.

Insbesondere haben Studien solcher herkömmlicher Staubrückführungssysteme 30 offenbart, dass es mehrere häufig verstopfte Punkte in der Rückführleitung gibt, die umfassen a) die Stopfbuchse des oberen und unteren Scheibenschiebers, b) den Einlass des T-Stückes und c) den oberen Staubbehälter und den unteren Staubbehälter. ···· ···· · • · · · · · · ··· · ····· · · · · · • ·· · · · · · ·· · 4

Ferner führte der Anschluss der vertikalen Leitung an das T-Stück, welcher einen Ausgang von 200/100 mm hatte, wohingegen seine Öffnung am unteren Staubbehälter etwa 300/200 mm ist, zur Akkumulation von Staub und groben Teilchen am Einlass des T-Stücks, was in Folge ebenfalls häufiges Verstopfen 5 verursachte. Für die horizontale Leitung des Staubbrenners wurde ebenfalls herausgefunden, dass sie Gegenstand von Verstopfung ist, insbesondere wenn gröbere Partikel im Staub sind. 10

Es wurde auch festgestellt, dass herkömmliche Staubrückführungssysteme an Wasserlecks aus dem Kühlsystem des Scheibenschiebers in den Ofen leiden. Ferner haben Studien offenbart, dass die Feuerfeststoffe im oberen Staubbehälter und unteren Staubbehälter sich aufgrund thermischer Schocks in solchen Systemen 15 lockerten und dies verstopfte in Folge ebenfalls die Staubrückführungssystemleitung an mehreren Punkten.

Gegenstände der Erfindung 20 Es ist somit der Hauptgegenstand der vorliegenden Erfindung ein

Staubrückführungssystem zu schaffen, das geeignet ist, Staub aus Reduktionsgas zu gewinnen und denselben zurück in den Schmelzvergaser zur Staubverbrennung in einem Eisenherstellungsschmelzreduktionsverfahren einzuspeisen, welches die oben abgehandelten Probleme und Nachteile der herkömmlichen 25 Staubrückführungssysteme vermeidet und einen effektiven und störungsfreien

Transport von Staub vom Heißgaszyklon zum Staubbrenner begünstigt und daher die Verwendbarkeit/Effizienz der Anlage verbessert.

Ein anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auf ein 30 Staubrückführungssystem zur Rückführung des aus dem Reduktionsgas gewonnenen Staubs und Einspeisen in den Schmelzvergaser gerichtet, das einfach und anwenderfreundlich wäre und keine komplexe und arbeitsintensive Überwachung wie für Schubverbringung des Staubes zum Staubbrenner der herkömmlichen Technik erfordert. 35 • · · · · · · ♦·· · • · · · · · · · · · • · · · · · · · ·· · ·· ·· ♦ t· ♦· ·· 5

Noch ein anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auf ein Staubrückführungssystem zum Rückführen des aus dem Reduktionsgas gewonnenen Staubs und Einspeisen des Gases in den Schmelzvergaser gerichtet, das stabil wäre und den kontinuierlichen Transport von Staub begünstigt und 5 Komplexitäten und Probleme von Schubverarbeitung aufgrund von Instabilitäten im Ofen und dergleichen vermeidet.

Noch ein anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auf ein Staubrückführungssystem zur Gewinnung von Staub aus Reduktionsgas und 10 Einspeisung in den Schmelzvergaser gerichtet, welches Probleme des häufigen Verstopfens in der Staubrückführungssystemleitung vermeidet und ein Anhalten der Anlage vermeidet, wodurch eine verbesserte Verwendbarkeit und Effizienz der Anlage begünstigt wird. 15 Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auf ein Staubrückführungssystem zum Gewinnen von Staub aus dem Reduktionsgas und Einspeisen in den Schmelzvergaser gerichtet, welches keine Probleme mit häufigem Verstopfen, insbesondere in Leitungen, wie der Stopfbuchse des oberen und unteren Schiebers, dem Einlass des T-Stücks und auch im oberen Staubbehälter und unteren 20 Staubbehälter, wie sie bei herkömmlichen Staubrückführungssystemen, die derzeit verwendet werden, begegnet werden, hat.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auf ein

Staubrückführungssystem gerichtet, das geeignet ist, Staub aus Reduktionsgas zu 25 gewinnen und denselben in den Schmelzvergaser zur Staubverbrennung in einem Eisenherstellungsschmelzreduktionsverfahren einzuspeisen, welches die . Ir» *

Akkumulierung von Staub und groben Teilchen am Einlass des T-Stückes und daher auch ein häufiges Verstopfen in diesem Einlass des T-Stückes vermeidet. 30 Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auf ein

Staubrückführungssystem zur Gewinnung von Staub aus Reduktionsgas und zur Einspeisung desselben zurück in den Schmelzvergaser gerichtet, wobei die horizontale Leitung des Staubbrenners frei von Verstopfungen wäre, selbst im Falle von gröberen Teilchen im Staub.

35 «♦· • ι 6

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auf ein

Staubrückführungssystem zur Gewinnung von Staub aus Reduktionsgas und Einspeisung desselben in einen Schmelzvergaser bei der Staubverbrennung gerichtet, welches jegliche Probleme von Wasserleck aus Kühlsystemen von 5 Scheibenschiebem in den Ofen, wie im Falle von herkömmlichen

Staubrückführungssystemen, die derzeit verwendet werden, vermeidet.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auf ein

Staubrückführungssystem zur Gewinnung von Staub aus Reduktionsgas und 10 Einspeisung desselben zurück in den Schmelzvergaser zum Staubverbrennen in einem Eisenherstellungsschmelzreduktionsverfahren gerichtet, welches keine Probleme des Lockerns von Feuerfestmaterialien im oberen Staubbehälter und unteren Staubbehältern aufgrund thermischer Schocks und infolge Verstopfens des Staubrückführungssystems, wie sie bei den derzeit zur Verfügung stehenden 15 Staubrückführungssystemen begegnet werden, begegnet.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auf ein

Staubrückführungssystem zur Gewinnung von Staub aus Reduktionsgas und zum Einspeisen desselben zurück in den Schmelzvergaser zur Staubverbrennung in 20 einem Eisenherstellungsschmelzreduktionsverfahren gerichtet, welches ein häufiges Anhalten der Anlage aufgrund von Blockierung der Staubrückführungssystemleitung vermeidet und auch nicht einen Gegendruck auf den Zyklon erzeugt, wie es in dem derzeit zur Verfügung stehenden System zur Staubrückführung in Eisenherstellungsschmelzreduktionsverfahren vorkommt und dadurch die 25 Verwendbarkeit und Effizienz der Anlage verbessert. i r *

Zusammenfassung der Erfindung

Somit wird gemäß dem Grundaspekt der vorliegenden Erfindung ein 30 Staubrückführungssystem zur Gewinnung von Staub aus Reduktionsgas und zur Einspeisung desselben zurück in den Schmelzvergaser zur Staubverbrennung in einem Eisenherstellungsschmelzreduktionsverfahren geschaffen, das enthält: einen Heißgaszyklon, der geeignet ist, den Staub aus dem Reduktionsgas zu 35 gewinnen;

• · · · · · « • ·· ·· ·· 7 einen Staubbehälter in operativer Verbindung mit dem Heißgaszyklon für kontinuierliche Strömung des gewonnenen Staubs durch ein Heißplattenschieberventil, wobei vertikale Rohrleitungen mit einer Neigung im Bereich von 4°-12°, vorzugsweise 8e, vorgesehen sind; 5 wobei der Staubbehälter ferner operativ über eine vertikale Rohrleitung und einen Einlass mit einem Hochstaubvolumen-T-Stück, das einen Injektor und einen Diffusor enthält, verbunden ist; und 10 einen Schmelzvergaser mit einem Staubbrenner, um den so durch das T-Stück in den Schmelzvergaser rückgeführten Staub zu verbrennen.

Das oben offenbarte Staubrückführungssystem ist geeignet den Staub vom Heißgaszyklon zum Staubbrenner zu transportieren, ohne die Transportleitung zu 15 verstopfen. Es ist wichtig, dass im Staubrückführungssystem der Erfindung das herkömmliche Vorsehen des oberen Scheibenschiebers in solchen Rückführungssystemen selektiv mit dem abgedeckten Heißplattenschieberventil ersetzt ist, das vorzugsweise aus Edelstahl ist. Das Heißplattenschieberventil benötigt kein Wasserkühlsystem und erfordert einfach ein N2-Kühlsystem. Wie aus 20 dem obigen Grundaspekt des Staubrückführungssystems der Erfindung hervorgeht, wurde dasselbe so geschaffen, dass es das Verfahren der Staubrückführung kontinuierlich durch vollständige Eliminierung des oberen Staubbehälters vereinfacht. Zu diesem Zweck ist im System der Erfindung der Heißgaszyklon direkt operativ mit dem unteren Staubbehälter unter Verwendung des Heißplattenschieberventils und 25 einer vertikalen Rohrleitung verbunden, die eine selektive Neigung im Bereich von 4°-12°, vorzugsweise 8° hat. Eine solche Anordnung nimmt sich auch des Problems von Feuerfestmaterialien, die den oberen Staubbehälter am Einlass des T-Stücks verstopfen, das in den derzeit bekannten Staubrückführungssystemen auftrat, an. 30 Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Staubrückführungssystem zur Gewinnung von Staub aus Reduktionsgas und Einspeisen desselben zurück in den Schmelzvergaser, um Staub in einem Eisenherstellungsschmelzreduktionsverfahren zu verbrennen, geschaffen, das enthält: ···· · * · · * 8 einen Heißgaszyklon, der geeignet ist den Staub aus dem Reduktionsgas zu gewinnen; einen Staubbehälter in operativer Verbindung mit dem Heißgaszyklon für 5 kontinuierliche Strömung von gewonnenem Staub durch ein Heißplattenschieberventil, wobei vertikale Rohrleitungen mit einer Neigung im Bereich 4°-12°, vorzugsweise 8°, vorgesehen sind; wobei der Staubbehälter ferner operativ durch eine vertikale Rohrleitung und einen io Einlass mit einem Hochstaubvolumen-T-Stück verbunden ist, das einen Injektor und einen Diffusor enthält; · einen Schmelzvergaser mit einem Staubbrenner, um den so durch das T-Stück in den Schmelzvergaser rückgeführten Staub zu verbrennen; und 15 einen Auffangtopf, der geeignet ist den Staub oder grobe Teilchen zur Online-Reinigung und Eliminierung von Leitungsverstopfung zu sammeln.

Gemäß dem obigen weiteren Aspekt des Staubrückführungssystems der Erfindung, 20 um das Sammeln von Staub und gröberen Teilchen unter irgendwelchen Umständen zu begünstigen, wurde ein Auffangtopf unter der Staubrückführsystemleitung im System der vorliegenden Erfindung vorgesehen. Ein solcher Auffangtopf und sein Vorsehen ist darauf gerichtet, die Online-Reinigung der Staubrückführsystemleitung zu erleichtern und Staubrückführsystemleitungsverstopfungen vollständig zu 25 eliminieren.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein Staubrückführungssystem zur Gewinnung von Staub aus Reduktionsgas und Einspeisen desselben zurück in den Schmelzvergaser zum Staubverbrennen in einer Eisenherstellungsschmelz-30 reduktionsverfahren vorgesehen, das enthält: einen Heißgaszyklon, der geeignet ist den Staub aus dem Reduktionsgas zu gewinnen; :ι ί .· • φ :ΐ·. 9 einen Staubbehälter in operativer Verbindung mit dem Heißgaszyklon für kontinuierliche Strömung des gewonnenen Staubs durch ein Heißplattenschieberventil, wobei vertikale Rohrleitungen mit einer Neigung im Bereich von 4°-12e, vorzugsweise 8°, vorgesehen sind; wobei der Staubbehälter ferner operativ über eine vertikale Rohrleitung und einen Einlass mit einem Hochstaubvolumen-T-Stück verbunden ist, das einen Injektor und einen Diffusor enthält; 10 einen Schmelzvergaser mit einem Staubbrenner, um den so durch das T-Stück in den Schmelzvergaser rückgeführten Staub zu verbrennen; einen Auffangtopf, der geeignet ist, den Staub und gröbere Teilchen für die Online-Reinigung und Eliminierung von Leitungsverstopfung zu sammeln; und 15 ein Mannloch zum leichten Warten und Reinigen.

Das obige Vorsehen des Mannloches in dem System ist ferner darauf gerichtet, einfache Wartung und Reinigung des Systems zu begünstigen. 20

Insbesondere ist in dem obigen Staubrückführungssystem das abgedeckte Heißplattenschieberventil aus Edelstahl und das abgedeckte Heißplattenschieberventil umfasst ein N2-Kühlsystem. In dem obigen System der Erfindung ist die vertikale Rohrleitung operativ mit dem T-Stück über einen Einlass 25 von 300/200 mm in Übereinstimmung mit der vertikalen Rohrleitung verbunden. Das T-Stück umfasst ein T-Stück von 500/400 mm um hohe Staubvolumina aufzunehmen.

In Übereinstimmung mit einem anderen bevorzugten Aspekt der Erfindung enthält 30 das Staubrückführungssystem ein Gitter zwischen dem Injektor und dem Diffusor, um Klumpstücke auszusieben und ein Verstopfen der horizontalen Leitung zu Staubbrennern zu vermeiden.

Aus dem Obigen ist offensichtlich, dass das vorliegende Staubrückführungssystem der Erfindung einfach zu erreichen ist, und dass es aufgrund des kontinuierlichen und 35 • · · · · · · fl» » ····· ···· · • · · · · · · · · · · ·» »· · t· ·· ♦· 10 verstopfungsfreien Transports von Staub vom Heißgaszyklon zum Staubbrenner möglich ist, Anlagenstehzeit zu vermeiden und für diese verbesserte Verfügbarkeit und Effizienz durch einfache und effektive Reinigungs- und Wartungsmöglichkeiten zu sorgen. Ferner begünstigt dieses System die Aufnahme von hohen 5 Staubbeladungen von selbst bis zu etwa 8t/h.

Kurze Beschreibung der beiliegenden Figuren

Die Details der Erfindung, ihre Gegenstände und Vorteile werden im Folgenden 10 detaillierter in Bezug auf nicht beschränkende beispielhafte Darstellungen, wie in den folgenden angeschlossenen Figuren, erklärt, wobei:

Fig. 1 eine herkömmliche Staubrückführungssystemreihe, die bei einem Eisenherstellungsschmelzreduktionsverfahren verwendet wird, darstellt; und 15

Fig. 2 eine Ausführungsform der Staubrückführungssystemreihe gemäß der vorliegenden Erfindung für die Verwendung in einem Eisenherstellungsschmelzreduktionsverfahren darstellt. 20 Zuerst wird auf die beiliegende Fig. 1 Bezug genommen, die die herkömmliche Staubrückführungssystemreihe darstellt, welche derzeit zur Verfügung steht und vorgesehen ist, um Staub aus Reduktionsgas zu gewinnen und es zurück in einen Schmelzvergaser einzuspeisen. 25 Wie in Fig. 1 dargestellt, enthält die derzeit erhältliche und bestehende Staubrückführungssystemreihe im Wesentlichen den Heißgaszyklon (HGC), den • *· f * oberen Staubbehälter (UDB), den unteren Staubbehälter (LDB), das Staubeinspeisungssystem, das T-Stück (TP) und den Staubbrenner. Alle oben genannten operativen Komponenten des Staubrückführungssystems sind operativ 30 durch vertikale Rohre und Scheibenschieber, wie in der Figur näher dargestellt, verbunden.

Wie klar aus Fig. 1 ersichtlich, wird in solchen bestehenden

Staubrückführungssystemreihen im Heißgaszyklon (HGC) der Staub aus dem 35 Reduktionsgas gewonnen und der abgetrennte Staub wird zum oberen Staubbehälter ···? · « · ♦ ♦ • · · · · # · ··· · ····· ···· t • ·· · · · ♦ ♦ · · · • t ·· · ·· ·· ·· 11 (UDB) gesandt. Insbesondere ist der UDB ein Zwischenbehälter, d.h. vorgesehen, um den gewonnenen Staub vom Zyklon zum unteren Staubbehälter (LDB) zu transportieren. Der obere Staubbehälter (UDB) umfasst ein Druckhaltesystem und Nivellierer, um obere und untere Grenzen festzustellen. Das N2 wird im unteren Teil 5 zugeführt, um den Staub zu fluidisieren.

Der untere Staubbehälter (LDB) im herkömmlichen System wird verwendet, um den Staub vom oberen Staubbehälter (UDB) zum Einspeisungssystem durch ein T-Stück (TP) zu transportieren. Das Staubeinspeisungssystem besteht im Wesentlichen aus 10 zwei Ventilen, eines ist das Kugelsegmentventil, um die Speisung zu steuern und das andere ist um die Strömungsrate von N2 zu steuern.

Eine vertikale Rohrleitung mit einem 300/200 mm Einlass verbindet den unteren Staubbehäiter (LDB) mit dem T-Stück. Der Auslass des Rohres zum T-Stück ist 15 200/100 mm. Das T-Stück besteht aus dem Injektor und dem Diffusor, wie in der

Figur gezeigt. Das T-Stück ist üblicherweise mit einem Durchmesser von 400/300 mm versehen.

Der so gewonnene Staub wird im Staubbrenner verbrannt, welcher eine Vorrichtung 20 ist, um den durch das N2 getragene Staub mit Sauerstoff im Schmelzvergaser zu verbrennen.

Aus der obigen bestehenden Staubrückführungssystemreihe wäre es offensichtlich, dass die Down-Operation, d.h. der Transport des Staubs vom Heißgaszyklon (HGC) 25 zum Staubeinspeiser durchgeführt wird, indem die Ventile des Systems eingestellt werden. Zu diesem Zweck ist das System mit einem oberen Scheibenschieber, . '* f * einem unteren Scheibenschieber, einem oberen Druckventil und einem unteren Druckventil versehen. Der obere Scheibenschieber wird geöffnet und der untere Scheibenschieber wird geschlossen gehalten, um den Staub vom oberen 30 Staubbehälter (UDB) zum unteren Staubbehälter (LDB) zu befördern. Die Scheibenschieber werden entsprechend den Niveaus jedes Staubbehälters bedient.

Somit ist in solchen existierenden Staubrückführungssystemen der im unteren Staubbehälter (LDB) gesammelte Staub aus dem oberen Staubbehälter (UDB) in 35 Schüben, welche in den Staubbrenner durch das T-Stück mit bestimmter Frequenz ···· ···· · • · · · · φ · ··· * ····· ··<>· « • ·· ·· · · · ♦ · · 12 entleert werden. Damit ist im Falle von kleinen Instabilitäten im Ofen eine solche Schubverarbeitung unfähig die Staubbelastung aufzunehmen. Dies führte zu häufigen Verstopfungen in der Staubrückführungssystemreihe an mehreren Punkten und schließlich zum Anhalten der Anlage. Insbesondere wurde festgestellt, dass die 5 Punkte häufiger Verstopfung in der Reihe enthalten a) die Stopfbuchse des oberen und des unteren Scheibenschiebers (LDG), b) den Einlass des T-Stücks und c) den oberen Staubbehälter (UDB) und den unteren Staubbehälter (LDB).

Ferner ist in dem existierenden System die vertikale Rohrleitung, die an das T-Stück 10 angeschlossen ist, mit einem Austritt von 200/100 mm versehen, wohingegen seine Öffnung in den LDB 300/200 mm ist. Dies führte zur Akkumulierung von Staub und groben Partikeln am Einlass des T-Stücks, was zu einem häufigen Verstopfen führte.

Ebenso war die horizontale Leitung zu Staubbrennem in solchen herkömmlichen 15 Systemen Gegenstand für Verstopfung im Fall von gröberen Teilchen im Staub. Wasserlecken vom Kühlsystem des Scheibenschiebers in den Ofen wurde ebenfalls wahrgenommen. Ferner wurde bei solchen herkömmlichen Systemen festgestellt, dass das Feuerfestmaterial im oberen Staubbehälter (UDB) und im unteren Staubbehälter (LDB) aufgrund von thermischen Schocks locker wurde, was zu einem 20 weiteren Verstopfen der Staubrückführungssystemleitung an mehreren Punkten führte.

Nunmehr wird Bezug genommen auf die angeschlossene Fig. 2, welche die Staubrückführungssystemleitung für ein Eisenherstellungsschmelzreduktions-25 verfahren darstellt, wie es gemäß der vorliegenden Erfindung geschaffen wird, um die Reduktion beim Verstopfen der Staubrückführungssystemleitung zu begünstigen . 't * und dadurch die Verwendbarkeit der Anlage zu verbessern.

Wie in Fig. 2 klar dargestellt, ist die Staubrückführungssystemleitung der 30 vorliegenden Erfindung geeignet, kontinuierlich Staub vom Heißgaszyklon (HGC) zum Staubbrenner zu transportieren ohne die Leitung zu verstopfen. Dies wird erzielt, indem das Staubrückführungssystem wie in Fig. 2 dargestellt gezielt vorgesehen wird. 13 • ·

Insbesondere wurde, wie aus Hg. 2 dem Staubrückführungssystem der Erfindung ersichtlich, der obere Scheibenschieber (UDG) des bestehenden Systems aus Fig. 1 im vorliegenden System der Erfindung unter Vorsehen des abgedeckten Heißleitungsabsperrschiebers (KGV), vorzugsweise aus Edelstahl, weggelassen. Der 5 Heißplattenschieber (KGV), der im erfindungsgemäßen System vorgesehen ist, erfordert kein Wasserkühlsystem, sondern erfordert einfach ein N2-Kühlsystem.

Ferner wurde das Staubrückführungssystem der Erfindung aus Fig. 2 vorteilhafterweise kontinuierlich gemacht, indem das Erfordernis jegliches oberen io Staubbehälters (UDB), der in herkömmlichen Systemen der oben abgehandelten Fig. 1 verwendet wird, eliminiert wird. Somit ist beim vorliegenden System der Heißgaszyklon operativ direkt mit dem unteren Staubbehälter (LDB) unter selektiver Einbeziehung des Heißplattenschiebers und der vertikalen Rohrleitung mit einer Neigung im Bereich von 4e-12°, vorzugsweise 8°, verbunden. Dies hilft auch das 15 Problem des Verstopfens aufgrund von Feuerfestmaterialien aus dem UDB, die den Einlass des T-Stücks verstopfen, zu eliminieren.

Und es wurde auch herausgefunden, dass der untere Scheibenschieber, der im herkömmlichen System gemäß Fig. 1 verwendet wird, in dem kontinuierlichen 20 System des Staubtransportes, in Übereinstimmung mit der Erfindung wie in Fig. 2 gezeigt, nicht erforderlich ist. Entsprechend wurde im vorliegenden System der untere Scheibenschieber vollständig eliminiert.

Die vertikale Rohrleitung, die das T-Stück mit einem Einlass verbindet, die im 25 herkömmlichen System der Fig. 1 200/100 mm war, wurde selektiv durch Vorsehen von 300/200 mm in Übereinstimmung mit dem vertikalen Rohr geändert, um , v» * · wirksamen Transport des Staubes zu begünstigen. Auch das T-Stück, was bei der herkömmlichen Technik 400-300 mm war, wurde selektiv im vorliegenden System auf vorzugsweise 500/400 mm geändert, um eine Anpassung an hohes Staubvolumen 30 zu begünstigen. Ferner wurde ein Gitter in das gegenständliche Staubrückführungssystem zwischen den Injektor und den Diffusor eingebracht, um Klumpstücke auszusieben und das Verstopfen der horizontalen Leitung zum Staubbrenner zu vermeiden. Ein Mannloch wurde in das System eingebracht, um die einfache Wartung und Reinigung des Staubrückführungssystems weiter zu 35 vereinfachen. ···· ···· · • ·· · · ···· · ····· ··· · • ·· . · · ·· ·· · 14

In Übereinstimmung mit dem weiteren Aspekt der Erfindung wurde in dem vorliegenden Staubrückführungssystem, um das Ansammeln des Staubes aus gröberen Teilchen während irgendeines Umstands zu begünstigen, ein Auffangtopf 5 (CP) unter der Staubrückführungssystemleitung vorgesehen. Dies erleichtert das Online-Reinigen der Staubrückführungssystemleitung und die vollständige Eliminierung der Staubrückführungssystemleitungsverstopfung.

Die Vorteile durch das reduzierte Staubrückführungsleitungsverstopfen bei 10 Verwendung des Systems der Erfindung wie in Fig. 2 gegenüber dem existierenden System (Fig. 1) wurde weiter untersucht und die Anzahl der Fälle, bei denen die DRS-Leitungen während des Jahres verstopften, wurde bei mehreren Versuchen notiert, wenn das bestehende System verwendet wurde und jene denen begegnet wurde, wenn das vorliegende System verwendet wurde, wurden notiert und die 15 Ergebnisse sind im Folgenden in Tabelle 1 wiedergegeben:

Tabelle 1

In einem Jahr Anzahl der Verstopfungsfälle Verwendung des bestehenden Rückführungssystems (Fig. 1) Versuch 1 47 Versuch 2 78 Versuch 3 41 Versuch 4 73 Verwendung des vorliegenden Rückführungssystems gemäß der Erfindung (Fig. 2) Versuch 1 22 Versuch 2 13

Wie in Tabelle 1 ersichtlich ist, reduzierte sich die Gesamtzahl an Fällen, bei denen die Staubrückführungssystemleitung während mehrerer jährlicher Versuche 20 verstopfte, wesentlich bei Verwendung des Staubrückführungssystems der vorliegenden Erfindung.

Es wurden auch weitere Untersuchungen durchgeführt, um die Anzahl der jährlichen ungeplanten Abschaltungen sicherzusteilen, die aufgrund von Leitungsverstopfungen 25 erforderlich waren, wenn die bestehende DRS verwendet wurde (Fig. 1) gegenüber • · ♦ · ···« · • · · · · · · ··· · ·#···#·♦ · • * · ·· · ·· ♦ · · ·· ·· · '·· ·♦ ·· 15 jenen die aufgrund der DRS der vorliegenden Erfindung (Fig. 2) erforderlich waren, und die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind unten in Tabelle 2 wiedergegeben.

Tabelle 2

In einem Jahr Ungeplante Abschaltung, h Verwendung des bestehenden Rückführungssystems (Fig. 1) Versuch 1 102 Versuch 2 73 Versuch 3 31 Versuch 4 Θ8 Verwendung des vorliegenden Rückführungssystems gemäß der Erfindung (Fig. 2) Versuch 1 0 Versuch 2 0 5

Die obigen Ergebnisse in Tabelle 2 bestätigen weiter, dass die vorliegende Staubrückführungssystemleitung der Erfindung in einer 100%igen Verfügbarkeit der Anlage resultiert und keine ungeplante Abschaltung bei der Verwendung des vorliegenden Staubrückführungssystems der Erfindung erforderlich war. Es ist von io Bedeutung, dass die Online-Reinigungsmöglichkeit in der vorliegenden DRS-Leitung der Erfindung die Probleme des Abschaltens, die durch DRS-Leitungsverstopfung resultieren, vollständig eliminieren.

Vorteilhafterweise fördert daher das vorliegende Staubrückführungssystem der 15 Erfindung das Erzielen 100%-iger Verfügbarkeit der Anlage mit wesentlicher Reduktion der Leitungsverstopfung, die auch online gereinigt werden kann, indem , der .Auffangtopf des vorliegenden Systems verwendet wird. Ferner ist das vorliegende System eine kontinuierliche Transportweise für Staub vom Heißgaszyklon zum Staubbrenner ohne Verstopfen der Leitung geeignet, höhere 20 Staubbeladung aufzunehmen als das bestehende Staubrückführsystem, um eine effektive und vorteilhafte Anwendung und Verwendung eines solchen Staubrückführungssystems in Eisenherstellungsschmelzreduktionsverfahren zu begünstigen.

Claims

m φ · · ·· · · · • ·· · · · ··Μ · • 0·«· #0·· « • · · ·· · ·· ·· · ·« ·« Φ ΦΦ ΦΦ ΦΦ 16 Ansprüche 1. Staubrückführungssystem zur Gewinnung von Staub aus Reduktionsgas und Einspeisen desselben zurück in den Schmelzvergaser zur Staubverbrennung 5 zur Verwendung in einem Eisenherstellungsschmelzreduktionsverfahren, enthaltend: einen Heißgaszyklon, der geeignet ist, den Staub aus dem Reduktionsgas zu gewinnen; 10 - einen Staubbehälter in operativer Verbindung mit dem Heißgaszyklon für kontinuierliche Strömung des gewonnenen Staubs durch ein Heißplattenschieberventil, wobei vertikale Rohrleitungen mit einer Neigung im Bereich von 4°-12°, vorzugsweise 8°, vorgesehen sind; 15 wobei der Staubbehälter ferner operativ über eine vertikale Rohrleitung und einen Einlass mit einem Hochstaubvolumen-T-Stück, das einen Injektor und einen Diffusor enthält, verbunden ist; und 20 einen Schmelzvergaser mit einem Staubbrenner, um den so durch das T-Stück in den Schmelzvergaser rückgeführten Staub zu verbrennen.
2. Staubrückführungssystem zur Gewinnung von Staub aus Reduktionsgas und Einspeisen desselben zurück in den Schmelzvergaser um Staub zu 25 verbrennen für die Verwendung in einem Eisenherstellungsschmelz reduktionsverfahren, enthaltend: einen Heißgaszyklon, der geeignet ist den Staub aus dem Reduktionsgas zu gewinnen; 30 - einen Staubbehälter in operativer Verbindung mit dem Heißgaszyklon für kontinuierliche Strömung von gewonnenem Staub durch ein Heißplattenschieberventil, wobei vertikale Rohrleitungen mit einer Neigung im Bereich 4°-12°, vorzugsweise 8°, vorgesehen sind; 35 • · • · • · • · • ··· • · · » · · ·· • · · · · ♦ ♦ ·· ♦· · ·· ·· 17 - wobei der Staubbehälter ferner operativ durch eine vertikale Rohrleitung und einen Einlass mit einem Hochstaubvolumen-T-Stück verbunden ist, das einen Injektor und einen Diffusor enthält; - einen Schmelzvergaser mit einem Staubbrenner, um den so durch das T-Stück in den Schmelzvergaser rückgeführten Staub zu verbrennen; und einen Auffangtopf, der geeignet ist den Staub oder grobe Teilchen zur Online-Reinigung und Eliminierung von Leitungsverstopfung zu sammeln.
3. Ein Staubrückführungssystem zur Gewinnung von Staub aus Reduktionsgas und Einspeisen desselben zurück in den Schmelzvergaser zum Staubverbrennen für die Verwendung in einem Eisenherstellungsschmelzreduktionsverfahren, enthaltend: einen Heißgaszyklon, der geeignet ist den Staub aus dem Reduktionsgas zu gewinnen; einen Staubbehälter in operativer Verbindung mit dem Heißgaszyklon für kontinuierliche Strömung des gewonnenen Staubs durch ein Heißplattenschieberventil, wobei vertikale Rohrleitungen mit einer Neigung im Bereich von 4°-12°, vorzugsweise 8°, vorgesehen sind; - wobei der Staubbehälter ferner operativ über eine vertikale Rohrleitung und einen Einlass mit einem Hochstaubvolumen-T-Stück verbunden ist, das einen Injektor und einen Diffusor enthält; - einen Schmelzvergaser mit einem Staubbrenner, um den so durch das T-Stück in den Schmelzvergaser rückgeführten Staub zu verbrennen; - einen Auffangtopf, der geeignet ist, den Staub und gröbere Teilchen für die Online-Reinigung und Eliminierung von Leitungsverstopfung zu sammeln; und ein Mannloch zum leichten Warten und Reinigen. • · • · • · · ♦ I · · ··· 18 Staubrückführungssystem wie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3 beansprucht, wobei das abgedeckte Heißplattenschieberventil selektiv aus Edelstahl ist. Staubrückführungssystem wie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4 beansprucht, wobei das abgedeckte Heißplattenschiebercentil ein Nz-Kühlsystem enthält. 10 Staubrückführungssystem wie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5 beansprucht, wobei die vertikale Rohrleitung operativ mit dem T-Stück über einen Einlass von 300/200 mm in Übereinstimmung mit dem vertikalen Rohr verbunden ist.
7. Staubrückführungssystem wie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6 15 beansprucht, wobei das T-Stück zur Anpassung an hohe Staubvolumina ein T-Stück von 500/400 mm umfasst. 20 25
8. Staubrückführungssystem wie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7 beansprucht, umfassend ein Gitter zwischen dem Injektor und dem Diffusor, um Klumpstücke auszusieben und das Verstopfen der horizontalen Leitung zum Staubbrenner zu vermeiden.
9. Staubrückführungssystem wie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7 beansprucht, das geeignet ist, Staubbeladungen bis zu 8t/h aufzunehmen.
10. Staubrückführungssystem zur Gewinnung von Staub aus Reduktionsgas und , .1»* Einspeisen desselben zurück in den Schmelzvergaser zur Staubverbrennung für die Verwendung in Eisenherstellungsschmelzreduktionsverfahren, im Wesentlichen wie hier beschrieben und dargestellt, mit Bezugnahme auf die beiliegende Fig. 2.

20$ 30