СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАГРУЗКИ УГЛЕСОДЕРЖАЩЕГО МАТЕРИАЛА И ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩЕГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2016 года по МПК C21B13/00 F27D3/10 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к способу загрузки материала, содержащего кусковой углесодержащий материал и предпочтительно горячий железосодержащий материал, в плавильный газогенератор восстановительно-плавильной установки.

Уровень техники

В восстановительно-плавильном процессе для получения чугуна в плавильный газогенератор, такой как, например, COREX® или FINEX®, загружают материал, содержащий углесодержащий материал и железосодержащий материал, а также добавки. Углесодержащий материал с помощью кислорода газифицируют в восстановительный газ, при этом высвобождается необходимое для плавления железосодержащего материала тепло.

Углесодержащий материал является, например, кусковым углем или углесодержащими брикетами; он хранится в бункере для углесодержащего материала при окружающей температуре, из которого он подается в плавильный газогенератор. Железосодержащий материал является, например, в случае использования FINEX®, горячим брикетированным железом (hot briquetted iron, HBI) или горячим компактированным железом (hot compacted iron, HCI).

HBI является горячепрессованным железом с очень высокой долью металлического железа, часто свыше 90% металла, и плотностью примерно 5 г/см³, что позволяет транспортировку, например, морским путем. Материал находится в виде отдельных брикетов, в большинстве случаев больше 25 мм, т.е. присутствует в виде кусков. HCI является горячепрессованным с добавками железом и по сравнению с HBI с меньшей долей металлического железа. Его плотность составляет немного меньше 4 г/см³. HCI в процессе получения чугуна после его изготовления непосредственно обрабатывается дальше, при этом его с помощью дробилок размельчают и используют в предпочтительном для плавильного газогенератора виде. При этом HCI имеет температуру примерно 550 - 650°С. В случае использования COREX® железосодержащий материал является, например, горячим, непосредственно восстановленным железом (direct reduced iron, DRI).

Пиролиз угля или углесодержащих брикетов при повышенных температурах приводит к возникновению и высвобождению летучих углеводородов и дегтя. Поэтому углесодержащий материал не хранят вместе с горячим железосодержащим материалом в одном бункере, поскольку инициированное за счет контакта с горячим железосодержащим материалом возникновение и выделение летучих углеводородов и дегтя приводило бы к склеиваниям и закупориваниям в бункере и в подводящих материал к плавильному газогенератору трубопроводах.

Загрузка углесодержащего материала и железосодержащего материала в плавильный газогенератор происходит до настоящего времени в большинстве случаев раздельно. Углесодержащий материал подается, например, из бункера для углесодержащего материала с помощью транспортировочных шнеков в расположенное центрально в куполе плавильного газогенератора распределительное устройство, из которого углесодержащий материал при подаче в плавильный газогенератор распределяется по поперечному сечению плавильного газогенератора. Железосодержащий материал вводится, например, через несколько расположенных по периметру купола плавильного газогенератора сбросов в плавильный газогенератор.

Раздельная подача углесодержащего материала и железосодержащего материала в плавильный газогенератор приводит к большим затратам на возведение и техническое обслуживание необходимых для раздельной подачи частей установки. Дополнительно к этому, при раздельной подаче углесодержащий материал и железосодержащий материал распределяются не достаточно контролируемым образом в слое материала в плавильном газогенераторе, например, может происходить образование вертикальных островков железосодержащего материала, что отрицательно влияет на процесс плавильной газификации.

Из ЕР029923А1 известна центральная загрузка углесодержащего материала и железосодержащего материала через одно и то же отверстие в плавильный газогенератор. При такой центральной загрузке, согласно ЕР029923А1, недостатком является то, что свежим материалом снабжается как раз зона слоя материала, в которой в качестве так называемой мертвой зоны в процессе плавильной газификации процессы предварительного нагревания и восстановления проходят не так хорошо как в краевой зоне плавильного газогенератора. Дополнительно к этому, мелкий и тяжелый материал вследствие процессов разделения остается сконцентрированным в центральной зоне слоя материала, в то время как более грубый и легкий материал перемещается в направлении краевой зоны. В соответствии с этим, загружаемая на слой материала смесь снова частично и не контролируемым образом разделяется.

Сущность изобретения

Техническая задача

Задачей данного изобретения является создание по сравнению с уровнем техники как связанного с меньшими затратами на возведение и техническое обслуживание, так и обеспечивающего возможность контролируемого распределения способа и устройства для загрузки материала, который содержит углесодержащий материал и предпочтительно горячий железосодержащий материал.

Техническое решение

Эта задача решена с помощью способа загрузки материала, содержащего кусковой углесодержащий материал и предпочтительно горячий железосодержащий материал в плавильный газогенератор восстановительно-плавильной установки, при этом кусковой углесодержащий материал и предпочтительно горячий железосодержащий материал объединяют, перед и/или во время их вхождения в плавильный газогенератор, и предусмотрена возможность изменения соотношения объединяемых количеств предпочтительно горячего железосодержащего материала и кускового углесодержащего материала, который характеризуется тем, что объединяемые количества предпочтительно горячего железосодержащего материала и кускового углесодержащего материала распределяют с помощью динамического распределительного устройства по поперечному сечению плавильного газогенератора, и соотношение объединяемых количеств предпочтительно горячего железосодержащего материала и кускового углесодержащего материала устанавливают в зависимости от положения динамического распределительного устройства.

Преимущества изобретения

В таком способе плавильный газогенератор должен иметь меньше частей установки и отверстий для загрузки, чем при раздельной подаче кускового углесодержащего материала и железосодержащего материала в плавильный газогенератор.

Под горячим железосодержащим материалом следует понимать железосодержащий материал с температурой свыше 100°С, предпочтительно свыше 200°С, особенно предпочтительно свыше 300°С. Железосодержащий материал содержит элементарное железо и/или оксид железа. Железосодержащий материал находится либо в кусковом виде, либо в кусковом виде с долей рудной мелочи или в виде мелкого зерна предпочтительно меньше 10 мм.

Углесодержащий материал является кусковым материалом. Доля угля в кусковом углесодержащем материале составляет по меньшей мере 50 масс.%, предпочтительно 70 масс.%, особенно предпочтительно 90 масс.%. При этом доля массы относится к массе составляющих частей кускового углесодержащего материала в момент загрузки составляющих частей в бункер. Дополнительно к углю, в кусковом углесодержащем материале может иметься, например, также кокс.

Загружаемые в способе, согласно изобретению, также в плавильный газогенератор, предпочтительно по пути прохождения железосодержащего материала добавки, такие как, например, известняк и/или доломит и/или кварц, в рамках этой заявки подробно не поясняются.

Предпочтительно, кусковой углесодержащий материал и предпочтительно горячий железосодержащий материал объединяют незадолго перед и/или во время входа полученной посредством объединения смеси в плавильный газогенератор. При этом кусковой углесодержащий материал и предпочтительно горячий железосодержащий материал при подаче в плавильный газогенератор сводят вместе, без предварительного совместного хранения, например, в самотечном лотке, во время, когда оба материала находятся снаружи плавильного газогенератора совместно в частях установки кратковременно, предпочтительно в течение нескольких секунд, например, до 10 с. За счет этого удерживается небольшой опасность того, что за счет контакта с горячим железосодержащим материалом происходящий пиролиз приводит к склеиваниям и закупориваниям полученной за счет объединения смеси. Таким образом, пиролиз и газификация кускового углесодержащего материала происходит лишь в плавильном газогенераторе.

В понятие плавильный газогенератор не входит домна. В домне по существу подают сверху слои кокса и железосодержащие материалы с добавками при окружающих условиях. Пиролиз и дегазация угля происходит не в домне, а уже при изготовлении кокса, который загружают в домну. Температуры в доменной шихте составляют примерно 80-250°С. В противоположность этому, в восстановительно-плавильном процессе в плавильном газогенераторе, согласно изобретению, загружают не кокс, а углесодержащий материал, и загружаемый углесодержащий материал подвергают в плавильном газогенераторе пиролизу. Температуры в куполе плавильного газогенератора, в зоне которого материал загружают в плавильный газогенератор, составляют примерно 1000°С.

За счет совместной загрузки кускового углесодержащего материала и предпочтительно горячего железосодержащего материала можно предотвращать возникающую при раздельной загрузке проблему не контролируемого и не желательного не гомогенного распределения, такого как, например, образование вертикальных островков железосодержащего материала в плавильном газогенераторе. Дополнительно к этому, отпадает необходимость расходов, возникающих при возведении и техническом обслуживании необходимых для раздельной загрузки частей установки.

Под динамическим распределительным устройством следует понимать распределительное устройство, которое во время процесса распределения можно контролируемо перемещать. За счет этого выпускное отверстие динамического распределительного устройства можно переводить в различные положения. В соответствии с этим, объединенные количества предпочтительно горячего железосодержащего материала и кускового углесодержащего материала можно направлять в различные места слоя материала в плавильном газогенераторе.

Динамическое распределительное устройство может быть предпочтительно вращающимся самотечным лотком или карданно подвешенным самотечным лотком, который можно перемещать так, что его выпускное отверстие описывает круговые или спиральные или любые задаваемые траектории, при этом могут быть также выбраны различные пути распределения. Предпочтительно, можно изменять схему движения динамического распределительного устройства.

Загружаемый материал образует в плавильном газогенераторе слой материала. Объединенные количества предпочтительно горячего железосодержащего материала и кускового углесодержащего материала с помощью динамического распределительного устройства распределяются по поперечному сечению плавильного газогенератора, и соотношение распределенных количеств предпочтительно горячего железосодержащего материала и кускового углесодержащего материала устанавливается в соответствии с положением динамического распределительного устройства. Поскольку положение динамического распределительного устройства в плавильном газогенераторе задает зону, в которой подлежащий распределению материал попадает на слой материала в плавильном газогенераторе, то можно за счет этого контролировать распределение предпочтительно горячего железосодержащего материала и кускового углесодержащего материала на слое материала в плавильном газогенераторе и регулировать в соответствии с требованиями восстановительно-плавильного процесса. За счет этого можно в плавильном газогенераторе устанавливать различные схемы распределения предпочтительно горячего железосодержащего материала и кускового углесодержащего материала. Например, при фазированной загрузке углесодержащего материала с малым количеством железосодержащего материала можно целенаправленно создавать в плавильном газогенераторе мертвую зону с преимущественно углесодержащим материалом. Установка определенных схем распределения железосодержащего материала и углесодержащего материала в плавильном газогенераторе позволяет лучше управлять происходящими в плавильном газогенераторе процессами превращения железосодержащего материала и углесодержащего материала. Таким образом, обеспечивается более стабильное протекание и улучшенный результат этих процессов.

В какой зоне особенно необходима загрузка материала на слой материала в плавильном газогенераторе для восстановительно-плавильного процесса, можно определять из свойств поверхности. При этом под поверхностью слоя материала в плавильном газогенераторе для восстановительно-плавильного процесса следует понимать также верхний слой, при рассматривании по вертикали слоя материала. Под верхним слоем следует понимать слой с толщиной до 20 см.

В одном варианте выполнения способа, согласно изобретению, соотношение объединяемых количеств предпочтительно горячего железосодержащего материала и кускового углесодержащего материала устанавливают в зависимости от свойств поверхности слоя материала.

В одном варианте выполнения способа, согласно изобретению, свойством поверхности слоя материала является уровень высоты и/или профиль высоты слоя материала.

В другом варианте выполнения способа, согласно изобретению, свойством поверхности слоя материала является профиль температуры на поверхности слоя материала.

Чугун и шлаки выпускают из плавильного газогенератора с примерно равномерными интервалами в течение суток, для того чтобы уровень жидкости в плавильном газогенераторе не поднимался выше форсунок для подачи кислорода. Во время работы за счет выпуска образуются снова и снова не гомогенные соотношения газификации и восстановления. Отрицательным воздействиям таких негомогенностей на восстановительно-плавильный процесс можно противодействовать с помощью целенаправленной загрузки на соответствующие зоны окружности. В соответствии с этим в одном варианте выполнения способа, согласно изобретению, соотношение объединяемых количеств предпочтительно горячего железосодержащего материала и кускового углесодержащего материала устанавливают в зависимости от выполняемой при работе плавильного газогенератора последовательности выпусков.

Не только соотношение объединяемых количеств предпочтительно горячего железосодержащего материала и кускового углесодержащего материала, но также распределение величины зерна и вид материалов оказывают влияние на восстановительно-плавильный процесс. При этом под распределением величины зерна для кускового углесодержащего материала следует понимать величину кусков кускового углесодержащего материала. Различные виды предпочтительно горячего железосодержащего материала имеют, например, различные доли металлического железа и оксида железа или других составляющих. Различные виды кускового углесодержащего материала имеют, например, различные доли кокса или других составляющих. Различные виды предпочтительно горячего железосодержащего материала и кускового углесодержащего материала получаются, например, за счет их получения. В одном варианте выполнения способа, согласно изобретению, распределение величины зерна предпочтительно горячего железосодержащего материала и/или величину кусков кускового углесодержащего материала выбирают в зависимости от положения динамического распределительного устройства. В другом варианте выполнения способа, согласно изобретению, вид загружаемого предпочтительно горячего железосодержащего материала и/или вид кускового углесодержащего материала выбирают в зависимости от положения динамического распределительного устройства.

Другим предметом данной заявки является устройство для загрузки материала, содержащего кусковой углесодержащий материал и предпочтительно горячий железосодержащий материал, в плавильный газогенератор восстановительно-плавильной установки, содержащее

по меньшей мере один бункер для кускового углесодержащего материала и

по меньшей мере один бункер для предпочтительно горячего железосодержащего материала,

при этом по меньшей мере из одного бункера для кускового углесодержащего материала выходит первый выходной трубопровод для кускового углесодержащего материала, который содержит первое транспортировочное устройство для регулирования выхода кускового углесодержащего материала,

и при этом по меньшей мере из одного бункера для предпочтительно горячего железосодержащего материала выходит второй выходной трубопровод для предпочтительно горячего железосодержащего материала, который содержит второе транспортировочное устройство для регулирования выхода предпочтительно горячего железосодержащего материала,

и подающее устройство для подачи материала в плавильный газогенератор,

при этом первый выходной трубопровод для кускового углесодержащего материала и второй выходной трубопровод для предпочтительно горячего железосодержащего материала входят в подающее устройство для подачи материала в плавильный газогенератор,

которое характеризуется тем, что

подающее устройство для подачи материала в плавильный газогенератор содержит динамическое распределительное устройство для распределения материала при подаче,

и предусмотрено устройство для управления по меньшей мере одним из транспортировочных устройств из группы, содержащей

- первое транспортировочное устройство для регулирования выхода кускового углесодержащего материала,

- второе транспортировочное устройство для регулирования выхода предпочтительно горячего железосодержащего материала,

в зависимости от положения динамического распределительного устройства.

С помощью такого устройства возможно выполнение способа, согласно изобретению. Углесодержащий материал и предпочтительно горячий железосодержащий материал можно объединять перед и/или во время входа в плавильный газогенератор. Подающее устройство для подачи материала в плавильный газогенератор может быть, например, транспортировочным шнеком.

Такое устройство может работать так, что кусковой углесодержащий материал и предпочтительно горячий железосодержащий материал объединяются непрерывно. Оно может также работать так, что в непрерывный поток углесодержащего материала прерывисто добавляется железосодержащий материал, предпочтительно горячий железосодержащий материал. Оно может также работать так, что в непрерывный поток железосодержащего материала, предпочтительно горячего железосодержащего материала, прерывисто добавляется кусковой углесодержащий материал. Оно может работать также так, что попеременно поток кускового углесодержащего материала и поток предпочтительно горячего железосодержащего материала через подающее устройство для подачи материала подается в плавильный газогенератор.

Подающее устройство для подачи материала в плавильный газогенератор содержит динамическое распределительное устройство для распределения материала при подаче. При этом имеется в виду распределение материала по горизонтальному поперечному сечению внутреннего пространства плавильного газогенератора. За счет этого можно устанавливать в плавильном газогенераторе определенную схему распределения предпочтительно горячего железосодержащего материала и кускового углесодержащего материала. Подающее устройство для подачи материала в плавильный газогенератор, содержащее динамическое распределительное устройство, может быть, например, карданно подвешенным, предпочтительно приводным по двум осям самотечным лотком или вращающимся самотечным лотком.

Согласно одному варианту выполнения устройства, согласно изобретению, предусмотрены два бункера для предпочтительно горячего железосодержащего материала и/или два бункера для кускового углесодержащего материала. За счет этого можно обеспечивать более равномерную загрузку, поскольку при полном опустошении первого бункера можно использовать второй, заполненный бункер. Во время опустошения второго бункера можно снова заполнять первый бункер, с целью подготовки для загрузки при полном опустошении второго бункера. Кроме того, за счет этого обеспечивается возможность загрузки различных видов предпочтительно горячего железосодержащего материала и/или различных видов кускового углесодержащего материала, соответственно, загрузки различной величины зерна предпочтительно горячего железосодержащего материала и/или кускового углесодержащего материала, когда оба бункера заполнены соответствующим образом. Может быть также предусмотрено больше двух бункеров для железосодержащего материала, предпочтительно горячего железосодержащего материала, и/или больше двух бункеров для кускового углесодержащего материала.

Согласно одному варианту выполнения устройства, согласно изобретению, первое транспортировочное устройство для регулирования выхода кускового углесодержащего материала и/или второе транспортировочное устройство для регулирования выхода предпочтительно горячего железосодержащего материала содержит одну или несколько заслонок для потока материала.

Согласно одному варианту выполнения устройства, согласно изобретению, первое транспортировочное устройство для регулирования выхода кускового углесодержащего материала и/или второе транспортировочное устройство для регулирования выхода предпочтительно горячего железосодержащего материала содержит один или несколько транспортировочных шнеков. Транспортировочные шнеки позволяют лучше регулировать количество, чем заслонки для потока материала, и материал можно транспортировать горизонтально, за счет чего обеспечивается возможность расположения бункеров рядом друг с другом и транспортировки материалов к общему устройству подачи в плавильный газогенератор.

Согласно одному варианту выполнения устройства, согласно изобретению, первое транспортировочное устройство для регулирования выхода кускового углесодержащего материала и/или второе транспортировочное устройство для регулирования выхода предпочтительно горячего железосодержащего материала содержит один или несколько ячейковых лопастных шлюзов. Ячейковые лопастные шлюзы позволяют лучше регулировать количество, чем заслонки для потока материала, и могут минимизировать по сравнению с транспортировочными шнеками не желательный поток газа при наличии разницы давления в ячейковом лопастном шлюзе.

Возможны смешанные формы, например, устройство, в котором первый выходной трубопровод имеет транспортировочный шнек для регулирования выхода кускового углесодержащего материала, а второй выходной трубопровод имеет заслонку для потока материала для регулирования выхода предпочтительно горячего железосодержащего материала. Такая смешанная форма является, например, предпочтительной, когда должен создаваться непрерывный поток кускового углесодержащего материала.

Согласно другому предпочтительному варианту выполнения, имеется устройство для регулирования реализуемой с помощью динамического распределительного устройства для распределения материала при подаче распределительной дорожки. Динамическое распределительное устройство имеет выходное отверстие, через которое материал выходит из динамического распределительного устройства. Под распределительной дорожкой следует понимать дорожку, которую образует выходное отверстие при загрузке в проекции на горизонтальную плоскость. За счет изменения распределительной дорожки по горизонтальному поперечному сечению внутреннего пространства плавильного газогенератора можно устанавливать в плавильном газогенераторе определенную схему распределения предпочтительно горячего железосодержащего материала и кускового углесодержащего материала.

Согласно одному особенно предпочтительному варианту выполнения, имеется устройство для управления первым транспортировочным устройством для регулирования выхода кускового углесодержащего материала и/или вторым транспортировочным устройство для регулирования выхода предпочтительно горячего железосодержащего материала в зависимости от реализуемой с помощью динамического распределительного устройства для распределения материала при подаче распределительной дорожки. За счет этого обеспечивается возможность установки определенной схемы распределения предпочтительно горячего железосодержащего материала и углесодержащего материала в плавильном газогенераторе. Например, это устройство служит для управления заслонками для потока материала и/или транспортировочными шнеками.

Предпочтительно, имеется по меньшей мере одно устройство для измерения свойств поверхности образованного в плавильном газогенераторе слоя материала. Такое устройство может быть, например, устройством для микроволнового измерения или радарного измерения для определения высоты и/или профиля и/или температуры и/или состава выходящего из слоя материала газа или термометром для определения температуры, соответственно, профиля температуры на поверхности слоя материала. Может быть также предусмотрено несколько таких устройств.

Согласно одному варианту выполнения изобретения, имеется устройство для управления первым транспортировочным устройством для регулирования выхода кускового углесодержащего материала и/или вторым транспортировочным устройством для регулирования выхода предпочтительно горячего железосодержащего материала в зависимости от измеряемых с помощью устройства для измерения свойств поверхности образованного в плавильном газогенераторе слоя материала свойств. Таким образом, можно устанавливать соотношение объединенных количеств предпочтительно горячего железосодержащего материала и кускового углесодержащего материала в зависимости от свойств поверхности слоя материала.

Согласно одному варианту выполнения устройства, согласно изобретению, предусмотрено по меньшей мере два бункера для кускового углесодержащего материала, которые заполнены кусковым углесодержащим материалом с различной величиной кусков. Например, первый бункер предусмотрен для кускового углесодержащего материала с величиной кусков А, и второй бункер для кускового углесодержащего материала с величиной кусков В, при этом величины кусков А и В различны. Возможно имеющийся третий бункер для кускового углесодержащего материала заполнен материалом с величиной кусков С, при этом величина кусков С отличается от величин кусков А и В.

Согласно одному варианту выполнения устройства, согласно изобретению, предусмотрено по меньшей мере два бункера для кускового углесодержащего материала, которые заполнены кусковым углесодержащим материалом различного вида. Например, первый бункер предусмотрен для кускового углесодержащего материала вида А, и второй бункер для кускового углесодержащего материала вида В, при этом виды А и В различны. Возможно имеющийся третий бункер для кускового углесодержащего материала заполнен материалом вида С, при этом вид С отличается от видов А и В.

Согласно одному варианту выполнения устройства, согласно изобретению, предусмотрено по меньшей мере два бункера для предпочтительно горячего железосодержащего материала, которые заполнены железосодержащим материалом, предпочтительно горячим железосодержащим материалом с различной величиной зерна. Например, первый бункер предусмотрен для предпочтительно горячего железосодержащего материала с величиной зерна А, и второй бункер для предпочтительно горячего железосодержащего материала с величиной зерна В, при этом величины зерна А и В различны. Возможно имеющийся третий бункер для предпочтительно горячего железосодержащего материала заполнен материалом с величиной зерна С, при этом величина зерна С отличается от величин зерна А и В.

Согласно одному варианту выполнения устройства, согласно изобретению, предусмотрено по меньшей мере два бункера для предпочтительно горячего железосодержащего материала, которые заполнены железосодержащим материалом, предпочтительно горячим железосодержащим материалов различного вида. Например, первый бункер предусмотрен для кускового углесодержащего материала вида А, и второй бункер для предпочтительно горячего железосодержащего материала вида В, при этом виды А и В различны. Возможно имеющийся третий бункер для предпочтительно горячего железосодержащего материала заполнен материалом вида С, при этом вид С отличается от видов А и В.

Описание вариантов выполнения

Ниже приводится более подробное пояснение изобретения на основе вариантов выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых схематично в качестве примера изображено:

фиг. 1 - вариант выполнения устройства, согласно изобретению, с заслонками для потока материала;

фиг. 2 - вариант выполнения устройства, согласно изобретению, с транспортировочными шнеками.

На фиг. 1 показано устройство для загрузки материала, содержащего кусковой углесодержащий материал 1, изображенный кружками, и горячий железосодержащий материал 2, изображенный четырехугольниками, в плавильный газогенератор 3 восстановительно-плавильной установки. Устройство имеет бункер 4 для кускового углесодержащего материала и бункер 5 для горячего железосодержащего материала 5. От бункера 4 для кускового углесодержащего материала исходит первый выходной трубопровод 6 для кускового углесодержащего материала, который содержит первое транспортировочное устройство 7 для регулирования выхода кускового углесодержащего материала 1. От бункера 5 для горячего железосодержащего материала исходит второй выходной трубопровод 8 для горячего железосодержащего материала, который содержит второе транспортировочное устройство 9 для регулирования выхода горячего железосодержащего материала 2. Первое транспортировочное устройство 7 для регулирования выхода кускового углесодержащего материала 1 и второе транспортировочное устройство 9 для регулирования выхода горячего железосодержащего материала 2 выполнены в виде заслонок потока материала. Эти заслонки потока материала установлены с возможностью сдвига, что изображено прямыми двойными стрелками; заслонки потока материала в одном положении, в котором они не сужают первый выходной трубопровод 6 для кускового углесодержащего материала, соответственно, второй выпускной трубопровод 8 для горячего железосодержащего материала, показаны на фиг. 1; состояние, в котором они частично вдвинуты и поэтому сужают первый выходной трубопровод 6 для кускового углесодержащего материала, соответственно, второй выпускной трубопровод 8 для горячего железосодержащего материала, не показаны по причинам обзорности. Кусковой углесодержащий материал 1 и горячий железосодержащий материал 2 объединяются перед их вхождением в плавильный газогенератор 3. Для этого первый выходной трубопровод 6 для кускового углесодержащего материала и второй выпускной трубопровод 8 для горячего железосодержащего материала входят в подающее устройство 10 для подачи материала в плавильный газогенератор 3. Через подающее устройство 10 для подачи материала в плавильный газогенератор кусковой углесодержащий материал 1 и горячий железосодержащий материал 2 подаются в плавильный газогенератор. Подающее устройство 10 для подачи материала в плавильный газогенератор 3 содержит динамическое распределительное устройство 11 для распределения материала при подаче, в показанном примере это карданно подвешенный самотечный лоток. Возможное вращение карданно подвешенного самотечного лотка обозначено изогнутой двойной стрелкой, которая проходит вокруг показанной штриховой линией оси вращательного движения. Возможность поворота карданно подвешенного самотечного лотка обозначена изогнутой двойной стрелкой. С помощью карданно подвешенного самотечного лотка кусковой углесодержащий материал 1 и горячий железосодержащий материал 2 контролируемо распределяются на слое 12 материала в плавильном газогенераторе 3. Предусмотрена возможность изменения соотношения объединяемых количеств горячего железосодержащего материала 2 и кускового углесодержащего материала 1. Для этого с помощью управляющего устройства 13 осуществляется управление по меньшей мере одним транспортировочным устройством из группы, содержащей

- первое транспортировочное устройство 7 для регулирования выхода кускового углесодержащего материала,

- второе транспортировочное устройство 9 для регулирования выхода горячего железосодержащего материала,

в зависимости от положения динамического распределительного устройства 11. Для этого управляющее устройство 13 соединено сигнальной линией 14 с динамическим распределительным устройством 11. Например, можно определять, в каком месте описываемой при движении карданно подвешенного самотечного лотка круговой дуги находится карданно подвешенный самотечный лоток. Через сигнальную линию 15 осуществляется управление выполненным в виде заслонки потока материала первым транспортировочным устройством 7 для регулирования выхода кускового углесодержащего материала 1, в соответствии с изобретением в зависимости от положения динамического распределительного устройства 11. Через сигнальную линию 16 осуществляется управление выполненным в виде заслонки потока материала вторым транспортировочным устройством 9 для регулирования выхода горячего железосодержащего материала 2, в соответствии с изобретением в зависимости от положения динамического распределительного устройства 11. Имеется также устройство 17 для измерения свойств поверхности образованного в плавильном газогенераторе слоя материала, которое в показанном примере выполнено в виде радарного измерительного устройства с интегрированным устройство для измерения температуры. Радарное измерительное устройство собирает информацию об уровне высоты и профиле высоты слоя 12 материала в плавильном газогенераторе 3 Устройство для измерения температуры собирает информацию о профиле температуры на поверхности слоя материала. Эти информации о свойствах поверхности образованного в плавильном газогенераторе слоя материала передаются через сигнальную линию 18 в устройство 13 для управления первым транспортировочным устройством для регулирования выхода кускового углесодержащего материала и/или вторым транспортировочным устройством, где они используются для регулирования выхода горячего железосодержащего материала в зависимости от измеренных свойств. Таким образом, можно устанавливать соотношение объединяемых количеств горячего железосодержащего материала 2 и кускового углесодержащего материала 1 в зависимости от свойств поверхности слоя материала. С помощью устройства 19 выдачи информации, которое соединено через сигнальную линию 20 с устройством 13 для управления первым транспортировочным устройством для регулирования выхода кускового углесодержащего материала и/или вторым транспортировочным устройством для передачи данных, можно передавать информацию о выполняемой во время работы плавильного газогенератора последовательности выпусков в устройство 13 для управления первым транспортировочным устройством для регулирования выхода кускового углесодержащего материала и/или вторым транспортировочным устройством. За счет этого можно устанавливать соотношение объединяемых количеств горячего железосодержащего материала и кускового углесодержащего материала в зависимости от выполняемой во время работы последовательности выпусков. Указанные сигнальные линии могут быть выполнены в виде кабелей, однако возможна также передача сигналов без кабелей.

На фиг. 2 показано устройство для загрузки материала, содержащего кусковой углесодержащий материал 1, изображенный кружками, и горячий железосодержащий материал 2, изображенный четырехугольниками, в плавильный газогенератор 3 восстановительно-плавильной установки. Устройство имеет два бункера для кускового углесодержащего материала, а именно, бункер 4а для кускового углесодержащего материала и бункер 4b для кускового углесодержащего материала. В бункере 4а для кускового углесодержащего материала хранится кусковой углесодержащий материал 1а с величиной кусков А, в бункере 4b для кускового углесодержащего материала хранится кусковой углесодержащий материал 1b, с величиной кусков В. Величины кусков А и В различны, что изображено с помощью различно больших кружков. Устройство для загрузки материала имеет также бункер 5 для горячего железосодержащего материала. От обоих бункеров 4а, 4b для кускового углесодержащего материала исходит первый выходной трубопровод 6 для кускового углесодержащего материала, который содержит первое транспортировочное устройство 7 для регулирования выхода кускового углесодержащего материала 1. От бункера 5 для горячего железосодержащего материала исходит второй выходной трубопровод 8 для горячего железосодержащего материала, который содержит второе транспортировочное устройство 9 для регулирования выхода горячего железосодержащего материала 2. Первое транспортировочное устройство 7 для регулирования выхода кускового углесодержащего материала 1 и второе транспортировочное устройство 9 для регулирования выхода горячего железосодержащего материала 2 выполнены в виде транспортировочных шнеков.

Кусковой углесодержащий материал 1а, 1b и горячий железосодержащий материал 2 объединяются перед их вхождением в плавильный газогенератор 3. Для этого первый выходной трубопровод 6 для кускового углесодержащего материала и второй выпускной трубопровод 8 для горячего железосодержащего материала входят в подающее устройство 10 для подачи материала в плавильный газогенератор 3. Через подающее устройство 10 для подачи материала в плавильный газогенератор кусковой углесодержащий материал 1a, 1b и горячий железосодержащий материал 2 подаются в плавильный газогенератор. Подающее устройство 10 для подачи материала в плавильный газогенератор 3 содержит динамическое распределительное устройство 11 для распределения материала при подаче, в показанном примере это карданно подвешенный самотечный лоток, детали карданно подвешенного самотечного лотка не изображены для простоты обозрения. Предусмотрена возможность вращения карданно подвешенного самотечного лотка вокруг оси вращения и перестановки его наклона. Возможное вращение карданно подвешенного самотечного лотка обозначено изогнутой двойной стрелкой, которая проходит вокруг показанной штриховой линией оси вращательного движения. Возможность изменения наклона карданно подвешенного самотечного лотка обозначена тем, что очертание карданно подвешенного самотечного лотка для одного положения показано сплошной линией, а для другого положения - штриховой линией. Дополнительно к этому, возможность изменения наклона обозначена двойной изогнутой стрелкой. С помощью карданно подвешенного самотечного лотка кусковой углесодержащий материал 1а, 1b и горячий железосодержащий материал 2 контролируемо распределяются на слое 12 материала в плавильном газогенераторе 3. Предусмотрена возможность изменения схемы движения карданно подвешенного самотечного лотка, он может описывать, например, круговые или эллиптические траектории с различным наклоном и тем самым выполнять различные распределения на слое 12 материала.

Как уже указывалось применительно к фиг. 1, предусмотрена возможность изменения соотношения объединяемых количеств горячего железосодержащего материала 2 и кускового углесодержащего материала 1а, 1b. Для этого с помощью управляющего устройства 13 осуществляется управление по меньшей мере одним транспортировочным устройством из группы, содержащей

- первое транспортировочное устройство 7 для регулирования выхода кускового углесодержащего материала,

- второе транспортировочное устройство 9 для регулирования выхода горячего железосодержащего материала,

в зависимости от положения динамического распределительного устройства 11. Для этого управляющее устройство 13 соединено сигнальной линией 14 с динамическим распределительным устройством 11, с целью передачи информации о положении динамического распределительного устройства 11. Например, можно определять, в каком месте описываемой при движении карданно подвешенного самотечного лотка круговой дуги находится карданно подвешенный самотечный лоток и какой наклон он имеет. Через сигнальную линию 15 осуществляется управление выполненным в виде транспортировочного шнека первым транспортировочным устройством 7 для регулирования выхода кускового углесодержащего материала 1а, 1b, в соответствии с изобретением в зависимости от положения динамического распределительного устройства 11. Регулирование выхода можно осуществлять, например, посредством изменения скорости вращения транспортировочного шнека.

Через сигнальную линию 16 осуществляется управление выполненным в виде транспортировочного шнека вторым транспортировочным устройством 9 для регулирования выхода горячего железосодержащего материала 2, в соответствии с изобретением в зависимости от положения динамического распределительного устройства 11. Имеется также устройство 17 для измерения свойств поверхности образованного в плавильном газогенераторе слоя материала, которое в показанном примере выполнено в виде радарного измерительного устройства с интегрированным устройство для измерения температуры. Радарное измерительное устройство собирает информацию об уровне высоты и профиле высоты слоя 12 материала в плавильном газогенераторе 3. Устройство для измерения температуры собирает информацию о профиле температуры на поверхности слоя материала. Эти информации о свойствах поверхности образованного в плавильном газогенераторе слоя материала передаются через сигнальную линию 18 в устройство 13 для управления первым транспортировочным устройством для регулирования выхода кускового углесодержащего материала и/или вторым транспортировочным устройством, где они используются для регулирования выхода горячего железосодержащего материала в зависимости от измеренных свойств. Таким образом, можно устанавливать соотношение объединяемых количеств горячего железосодержащего материала 2 и кускового углесодержащего материала 1 в зависимости от свойств поверхности слоя материала. Через сигнальную линию 21 можно управлять открывающим механизмом бункера 4а для кускового углесодержащего материала, а через сигнальную линию 22 - открывающим механизмом бункера 4b для кускового углесодержащего материала, с помощью управляющего устройства 13. С помощью этого управления обеспечивается возможность выбора величины кусков кускового углесодержащего материала в зависимости от положения динамического распределительного устройства. Естественно, что можно также управлять открывающим механизмом бункера 5 для горячего железосодержащего материала с помощью управляющего устройства 13, что по причинам простоты обзора не изображено. Указанные сигнальные линии могут быть выполнены в виде кабелей, однако возможна также передача сигналов без кабелей.

Аналогично указанной возможности выбора величины кусков кускового углесодержащего материала в зависимости от положения динамического распределительного устройства, можно также выбирать вид кускового углесодержащего материала в зависимости от положения динамического распределительного устройства, когда кусковой углесодержащий материал 1а и 1b имеет различный вид.

Если аналогичным образом имеются два бункера для горячего железосодержащего материала, которые заполнены каждый горячим железосодержащим материалом с различным распределением величины зерна и/или различного вида, то можно аналогично кусковому углесодержащему материалу выбирать в зависимости от положения динамического распределительного устройства распределение величины зерна и/или вид горячего железосодержащего материала.

Предусмотрено устройство 23 для регулирования реализуемой с помощью динамического распределительного устройства для распределения материала при подаче распределительной дорожки. Оно изображено схематично; оно действует посредством оказания влияния на привод динамического распределительного устройства 11, соответственно, посредством оказания влияния на обеспечивающие наклон распределительного устройства 11 части установки. За счет изменения распределительной дорожки в горизонтальном поперечном сечении внутреннего пространства плавильного газогенератора, можно устанавливать в плавильном газогенераторе определенные схемы распределения горячего железосодержащего материала и кускового углесодержащего материала. Через сигнальную линию 24 устройство 23 для регулирования реализуемой с помощью динамического распределительного устройства для распределения материала при подаче распределительной дорожки соединено по меньшей мере с одним транспортировочным устройством из группы, содержащей

- первое транспортировочное устройство для регулирования выхода кускового углесодержащего материала,

- второе транспортировочное устройство для регулирования выхода горячего железосодержащего материала,

в зависимости от положения динамического распределительного устройства.

Поскольку реализуемая распределительная дорожка определяется положением динамического распределительного устройства, то вместе с управляющим устройством 13 имеется также устройство 23 для управления первым транспортировочным устройством для регулирования выхода кускового углесодержащего материала и/или вторым транспортировочным устройством для регулирования выхода горячего железосодержащего материала в зависимости от реализуемой с помощью динамического распределительного устройства для распределения материала при подаче распределительной дорожки. За счет этого возможна установка определенной схемы распределения горячего железосодержащего материала и кускового углесодержащего материала в плавильном газогенераторе. Например, это устройство служит для управления заслонками потока материала и/или транспортировочными шнеками.

Хотя изобретение подробно иллюстрировано и пояснено с помощью предпочтительных примеров выполнения, изобретение не ограничивается раскрытыми примерами, и специалисты в данной области техники могут выводить из них другие варианты без выхода за объем защиты изобретения.

Перечень ссылок

Патент ЕР029923А1

Перечень позиций

1 Кусковой углесодержащий материал

1а Кусковой углесодержащий материал

1b Кусковой углесодержащий материал

2 Горячий железосодержащий материал

3 Плавильный газогенератор

4 Бункер для кускового углесодержащего материала

4а Бункер для кускового углесодержащего материала

4b Бункер для кускового углесодержащего материала

5 Бункер для горячего железосодержащего материала

6 Первый выходной трубопровод (для кускового углесодержащего материала)

7 Первое транспортировочное устройство (для регулирования выхода кускового углесодержащего материала)

8 Второй выходной трубопровод (для горячего железосодержащего материала)

9 Второе транспортировочное устройство (для регулирования выхода горячего железосодержащего материала)

10 Подающее устройство для подачи материала в плавильный газогенератор

11 Динамическое распределительное устройство для распределения материала при подаче

12 Слой материала

13 Устройство для управления (по меньшей мере одним из транспортировочных устройств из группы, содержащей

- первое транспортировочное устройство для регулирования выхода кускового углесодержащего материала,

- второе транспортировочное устройство для регулирования выхода горячего железосодержащего материала,

в зависимости от положения динамического распределительного устройства)

14 Сигнальная линия

15 Сигнальная линия

16 Сигнальная линия

17 Устройство для измерения свойств (поверхности образованного в плавильном газогенераторе слоя материала)

18 Сигнальная линия

19 Устройство ввода информации

20 Сигнальная линия

21 Сигнальная линия

22 Сигнальная линия

23 Устройство для регулирования реализуемой с помощью

динамического распределительного устройства для

распределения материала при подаче распределительной дорожки

24 Сигнальная линия

Изобретение относится к способу загрузки материала, содержащего кусковой углесодержащий материал и предпочтительно горячий железосодержащий материал, в плавильный газогенератор восстановительно-плавильной установки с обеспечением контролируемого распределения материала. При этом кусковой углесодержащий материал и предпочтительно горячий железосодержащий материал объединяют перед и/или во время их вхождения в плавильный газогенератор. Предусмотрена возможность изменения соотношения объединяемых количеств предпочтительно горячего железосодержащего материала и кускового углесодержащего материала. Способ характеризуется тем, что объединяемые количества предпочтительно горячего железосодержащего материала и кускового углесодержащего материала распределяют с помощью динамического распределительного устройства по поперечному сечению плавильного газогенератора и соотношение объединяемых количеств предпочтительно горячего железосодержащего материала и кускового углесодержащего материала устанавливают в зависимости от положения динамического распределительного устройства. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ загрузки материала, содержащего кусковой углесодержащий материал и предпочтительно горячий железосодержащий материал, в плавильный газогенератор восстановительно-плавильной установки,
при этом кусковой углесодержащий материал и предпочтительно горячий железосодержащий материал объединяют перед и/или во время их поступления в плавильный газогенератор, и предусмотрена возможность изменения соотношения объединяемых количеств предпочтительно горячего железосодержащего материала и кускового углесодержащего материала, отличающийся тем, что объединяемые количества предпочтительно горячего железосодержащего материала и кускового углесодержащего материала распределяют с помощью динамического распределительного устройства по поперечному сечению плавильного газогенератора, а соотношение объединяемых количеств предпочтительно горячего железосодержащего материала и кускового углесодержащего материала устанавливают в зависимости от положения динамического распределительного устройства.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что загружаемый материал образует в плавильном газогенераторе слой материала, причем соотношение объединяемых количеств предпочтительно горячего железосодержащего материала и кускового углесодержащего материала устанавливают в зависимости от свойств поверхности слоя материала.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что свойством поверхности слоя материала является уровень высоты и/или профиль высоты слоя материала.

4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что свойством поверхности слоя материала является профиль температуры на поверхности слоя материала.

5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что соотношение объединяемых количеств предпочтительно горячего железосодержащего материала и кускового углесодержащего материала устанавливают в зависимости от последовательности выпусков плавильного газогенератора.

6. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что предусмотрена возможность изменения схемы движения динамического распределительного устройства.

7. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что распределение величины зерна предпочтительно горячего железосодержащего материала и/или величину кусков кускового углесодержащего материала выбирают в зависимости от положения динамического распределительного устройства.

8. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что вид загружаемого предпочтительно горячего железосодержащего материала и/или вид кускового углесодержащего материала выбирают в зависимости от положения динамического распределительного устройства.

9. Устройство для загрузки материала, содержащего кусковой углесодержащий материал и предпочтительно горячий железосодержащий материал, в плавильный газогенератор восстановительно-плавильной установки, содержащее по меньшей мере один бункер для кускового углесодержащего материала и
по меньшей мере один бункер для предпочтительно горячего железосодержащего материала,
при этом по меньшей мере из одного бункера для кускового углесодержащего материала выходит первый выходной трубопровод для кускового углесодержащего материала, который содержит первое транспортировочное устройство для регулирования выхода кускового углесодержащего материала,
и при этом по меньшей мере из одного бункера для предпочтительно горячего железосодержащего материала выходит второй выходной трубопровод для предпочтительно горячего железосодержащего материала, который содержит второе транспортировочное устройство для регулирования выхода предпочтительно горячего железосодержащего материала,
и подающее устройство для подачи материала в плавильный газогенератор,
при этом первый выходной трубопровод для кускового углесодержащего материала и второй выходной трубопровод для предпочтительно горячего железосодержащего материала входят в подающее устройство для подачи материала в плавильный газогенератор,
отличающееся тем, что
подающее устройство для подачи материала в плавильный газогенератор содержит динамическое распределительное устройство для распределения материала по поперечному сечению при подаче,
и предусмотрено устройство для управления по меньшей мере одним из транспортировочных устройств из группы, содержащей
- первое транспортировочное устройство для регулирования выхода кускового углесодержащего материала,
- второе транспортировочное устройство для регулирования выхода предпочтительно горячего железосодержащего материала,
в зависимости от положения динамического распределительного устройства.

10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что предусмотрены два бункера для предпочтительно горячего железосодержащего материала и/или два бункера для кускового углесодержащего материала.

11. Устройство по п. 9 или 10, отличающееся тем, что первое транспортировочное устройство для регулирования выхода кускового углесодержащего материала и/или второе транспортировочное устройство для регулирования выхода предпочтительно горячего железосодержащего материала содержит одну или несколько заслонок для потока материала, и/или транспортировочных шнеков, и/или ячейковых лопастных шлюзов.

12. Устройство по п. 9 или 10, отличающееся тем, что имеется устройство для регулирования реализуемой с помощью динамического распределительного устройства для распределения материала при подаче распределительной дорожки.

13. Устройство по п. 9 или 10, отличающееся тем, что имеется устройство для управления первым транспортировочным устройством для регулирования выхода кускового углесодержащего материала и/или вторым транспортировочным устройством для регулирования выхода предпочтительно горячего железосодержащего материала в зависимости от реализуемой с помощью динамического распределительного устройства для распределения материала при подаче распределительной дорожки.

14. Устройство по п. 9 или 10, отличающееся тем, что имеется устройство для измерения свойств поверхности образованного в плавильном газогенераторе слоя материала.

15. Устройство по п. 9 или 10, отличающееся тем, что имеется устройство для управления первым транспортировочным устройством для регулирования выхода кускового углесодержащего материала и/или вторым транспортировочным устройством для регулирования выхода предпочтительно горячего железосодержащего материала в зависимости от измеряемых с помощью устройства для измерения свойств поверхности образованного в плавильном газогенераторе слоя материала свойств.

16. Устройство по п. 9 или 10, отличающееся тем, что предусмотрены по меньшей мере два бункера для кускового углесодержащего материала, которые заполнены кусковым углесодержащим материалом с различной величиной кусков.

17. Устройство по п. 9 или 10, отличающееся тем, что предусмотрены по меньшей мере два бункера для кускового углесодержащего материала, которые заполнены кусковым углесодержащим материалом различного вида.

18. Устройство по п. 9 или 10, отличающееся тем, что предусмотрены по меньшей мере два бункера для предпочтительно горячего железосодержащего материала, которые заполнены железосодержащим материалом, предпочтительно горячим железосодержащим материалом, с различной величиной зерна.

19. Устройство по п. 9 или 10, отличающееся тем, что предусмотрены по меньшей мере два бункера для предпочтительно горячего железосодержащего материала, которые заполнены железосодержащим материалом, предпочтительно горячим железосодержащим материалом, различного вида.