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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR LOADING A FURNACE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/071406
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for loading a furnace (2), particularly an electric arc furnace, with materials for the production of a metal melt, having at least one feed path (1) along which a first material and at least a second material can be fed to the furnace (2). Because the feed path (1) comprises a first container (4) for the intermediate storage of the first material, and at least one second container (5) for the intermediate storage of the at least second material, a feed device (3, 3') for feeding at least one of the materials into a respective container (4, 5), and a discharge device (6) for discharging at least one of the materials from the container (4, 5) thereof into the furnace (2), the reliability and flexibility of a loading device are increased.

Inventors:
KRIEG, Matthias (Schlauchstr. 22, Ohlsbach, 77797, DE)
SCHMIEDER, Ulrich (Schierengstr. 4a, Willstätt-Legelshurst, 77731, DE)
SCHNEIDER, Helmut (Waldstr. 3, Schutterzell, 77743, DE)
Application Number:
EP2008/064905
Publication Date:
June 11, 2009
Filing Date:
November 04, 2008
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Wittelsbacherplatz 2, München, 80333, DE)
KRIEG, Matthias (Schlauchstr. 22, Ohlsbach, 77797, DE)
SCHMIEDER, Ulrich (Schierengstr. 4a, Willstätt-Legelshurst, 77731, DE)
SCHNEIDER, Helmut (Waldstr. 3, Schutterzell, 77743, DE)
International Classes:
C21C5/52; F27B3/18; F27D3/00; F27D3/10
Domestic Patent References:
WO2007065582A2
Foreign References:
FR1582172A
JP2006183935A
US3634592A
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34, München, 80506, DE)
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Claims:

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Beschickung eines Ofens (2), insbesondere eines Elektrolichtbogenofens, mit Stoffen zur Herstellung ei- ner Metallschmelze, mit wenigstens einem Förderweg (1) längs dessen ein erster Stoff und wenigstens ein zweiter Stoff dem Ofen (2) zuführbar sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Förderweg (1) einen ersten Behälter (4) zur Zwischenspeicherung des ersten Stoffes und wenigstens einen zweiten Behälter (5) zur Zwischenspeicherung des wenigstens zweiten Stoffes, eine Zuführeinrichtung (3, 3') zur Zuführung wenigstens eines der Stoffe in jeweils einen Behälter (4, 5), und eine Abführeinrichtung (6) zur Abführung wenigstens eines der Stoffe aus jeweils seinem Behälter (4, 5) in den Ofen (2) umfasst.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Abführeinrichtung (6) zwischen einer ersten Abwurfposition (Al), in der Stoffe in den Ofen (2) abführbar sind, und einer zweiten Abwurfposition (A2), in der Stoffe nicht in den Ofen (2) abführbar sind, schwenkbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass in der ersten und der zweiten Abwurfposition (Al, A2) die Abführung von Stoffen aus wenigstens zwei Behältern (4, 5) möglich ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass dem Förderweg (1) wenigstens abschnittsweise ein Schutzgas zuführbar ist .

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Förderweg (1) wenigstens abschnittsweise abhängig von einem zu befördernden Stoff derart ausgebildet ist, dass der Stoff eine

vorgegebene Mindestgeschwindigkeit erreicht, jedoch eine vorgegebene Höchstgeschwindigkeit nicht überschreitet.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Förderweg (1) wenigstens abschnittsweise derart ausgebildet ist, dass ein zum Agglomerieren neigender Stoff in einem agglomerierten Zustand beförderbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zuführeinrichtung (3, 3') eine Weiche (8) aufweist, mittels der ein Stoff wahlweise einem der wenigstens zwei Behälter (4, 5) zuführbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Weiche (8) wenigstens eine Gasschleuse (9) nachgeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass wenigstens ein Behälter (4, 5) eine feuerfeste Innenverkleidung (10) aufweist .

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Abführeinrichtung (6) ein austrittsseitiges Mündungsstück (14) aufweist, welches lösbar mit der restlichen Abführeinrichtung (6) verbunden ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Förderweg (1) zwischen den wenigstens zwei Behältern (4, 5) und dem Ofen (2) für den ersten und den wenigstens zweiten Stoff we- nigstens abschnittsweise voneinander getrennten Förderwegzweige (11, 12) aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Förderweg (1) zwischen den wenigstens zwei Behältern (4, 6) und dem Ofen (2) einen ersten Förderwegabschnitt mit wenigstens zwei voneinander getrennten Förderwegzweigen (11, 12) für den ersten und den wenigstens zweiten Stoff und einen zweiten, für den ersten und wenigstens zweiten Stoff gemeinsamen Förderwegabschnitt (13) aufweist, und dass der zweite Förderwegabschnitt (13) kürzer ist, als der kürzeste der wenigstens zwei Förderwegzweige (11, 12) .

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der gemeinsame Förderwegabschnitt (13) höchstens halb so lang ist, wie der kürzeste der getrennten Förderwegzweige (11, 12) .

Description:

Beschreibung

Vorrichtung zur Beschickung eines Ofens

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beschickung eines Ofens, insbesondere eines Elektrolichtbogenofens, mit Stoffen zur Herstellung einer Metallschmelze, mit wenigstens einem Förderweg, längs dessen ein erster Stoff und wenigstens ein zweiter Stoff dem Ofen zuführbar sind.

Bei der Herstellung von Metallschmelzen, insbesondere Stahlschmelzen, werden Stoffe zu deren Herstellung benötigt. Derartige Stoffe sind etwa Eisenschwamm in heißer oder kalter Form, auch bekannt unter Hot Direct Reduced Iron, abge- kürzt: HDRI, bzw. CoId Direct Reduced Iron, abgekürzt CDRI, sowie Eisenschwammbriketts. Ferner sind in der Regel weitere Stoffe, wie beispielsweise Kalk, Kohle, andere Zuschlagstoffe oder Stoffgemische, erforderlich.

Der heiße Eisenschwamm wird in der Regel mittels eines Di- rektreduktionsverfahrens aus Eisenerz gewonnen. Die dazu erforderliche Direktreduktionsanlage ist in der Regel nahe einem Ofen, in der Regel einem Lichtbogenofen, angeordnet.

Die Zugabe der Stoffe zur Herstellung von Metallschmelzen erfolgt in der Regel über Förderwege, welche häufig Schurren und Förderbänder umfassen. Die Menge und Zeitpunkt der Zugabe der Stoffe ist in der Regel wesentlich bei der Herstellung von Metallschmelzen, insbesondere bei einem Elektrolichtbo- genofen. In der Regel werden für die Zuführung von Stoffen in den Ofen größtenteils gemeinsame Förderwege für die unterschiedlichen Stoffe verwendet.

Da die Stoffe in der Regel aus unterschiedlichen Stofflager- Stätten zum Ofen befördert werden, ergeben sich häufig lange Förderwegzeiten aufgrund relativ langer Wegstrecken. Diese sind bei der Chargierung bzw. Beschickung bzw. Beladung des Ofens zu berücksichtigen.

Aus der internationalen Patentanmeldung WO 2006/111579 Al sind Mittel zum Transport von heißem granulären Material von einer Ladezone zu einem Elektrolichtbogenofen bekannt. Eine derartige Transportvorrichtung zur Beschickung eines Ofens mit HDRI ist einerseits technisch aufwendig sowie verschleiß- und fehleranfällig.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Zuverlässigkeit und die Flexibilität einer Beschickungsvorrichtung zu erhöhen.

Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Beschickungsvorrichtung dadurch gelöst, dass der Förderweg einen ersten Behälter zur Zwischenspeicherung des ersten Stoffes und wenigs- tens einen zweiten Behälter zur Zwischenspeicherung des wenigstens zweiten Stoffes, eine Zuführeinrichtung zur Zuführung wenigstens eines der Stoffe in jeweils einen Behälter, und eine Abführeinrichtung zur Abführung wenigstens eines der Stoffe aus jeweils einem Behälter in den Ofen umfasst.

Eine derartige Ausbildung des Förderwegs erlaubt insbesondere, dass die Geschwindigkeit und Richtung der Stoffe beim Austritt aus der Abführeinrichtung in den Ofen in definierter und verbesserter Weise für die Herstellung der Metallschmelze bereitgestellt wird. Dies ist insbesondere von Bedeutung für das Einbringen von heißem Eisenschwamm in den Ofen. Denn hier können hohe Stoffaustrittsgeschwindigkeiten, welche bei direkter Einspeisung von heißem Eisenschwamm aus einer schwerkraftbetriebenen Direktreduktionsanlage in den Ofen auftreten und zu Elektrodenbrüchen führen können, vermieden werden. Der Stoff wird mittels der Behälter kurz vor dem Ofen in einen definierten, etwa ruhenden Zustand gebracht, was aufgrund der definierten Ausgangsbedingungen positiven Einfluss auf den Herstellungsprozess von Metallschmelzen nimmt. Das Zwischen- speichern des Stoffes besteht in diesem Fall nur in einem

Durchlaufen des Stoffes durch den Behälter, wobei die Randbedingungen für den Stoff, wie etwas seine Geschwindigkeit, durch das Durchlaufen des Behälters in definierter Weise ein-

gestellt werden. So können bspw. die Austrittsgeschwindigkeiten der Stoffe in den Ofen in verbesserter Weise eingestellt werden. Auch kann durch die Erfindung einem unterschiedlichen Verschleiß- und Förderverhalten der zu verwendenden Stoffe Rechnung getragen werden. Vorzugsweise sind die wenigstens zwei Behälter zur Zwischenspeicherung derart ausgestaltet, dass den wenigstens zwei Behältern zugeführter Stoff auf eine vorgegebene Geschwindigkeit, insbesondere im Wesentlichen Null, abgebremst wird.

Ferner ist es möglich, bei entsprechender Ausbildung der Behälter einen StoffZwischenspeicher für etwa Kalk oder Kohle relativ nah am Ofen anzuordnen. In diesen kann ein Stoff über längere Zeit aufbewahrt werden und nur dann abgeführt in den Ofen abgeführt werden, wenn dieser benötigt ist. Dadurch werden die Zeiten zum Antransport von Stoffen in den Ofen verringert. Es werden somit die Reaktionszeiten, d.h. die Zeiten vom Erkennen, das eine gewisse Chargierung im Ofen erforderlich ist, bis zum Eintreffen der Stoffe zur Bereitstellung der entsprechenden Chargierung im Ofen, bei der Chargierung verkürzt. Ferner können vor den Behältern im Förderweg aufgetretene Probleme, beispielsweise eine Blockierung eines Förderwegs, zumindest zeitweise kompensiert werden. Die herzustellende bzw. hergestellte Metallschmelze wird somit weniger durch Fehler im Förderweg gefährdet. Gegebenenfalls kann durch eine optionale, für wenigstens einen Behälter vorgesehene Stoffflusssteuereinrichtung eine gezielte Steuerung des Stoffflusses aus einem Behälter ermöglicht werden.

Unter dem Begriff Stoff wird im Rahmen dieser Anmeldung nicht nur die eigentliche Substanz bzw. ein Gemisch mehrerer Substanzen verstanden, sondern es soll durch den Begriff Stoff auch deren Eigenschaften miterfasst werden, wie etwa Temperatur des Stoffes auf dem Förderweg, Stückigkeit bzw. räumliche Abmessungen der kleinsten beförderten Einheiten, Verschleißverhalten des Stoffes, u.a; im Zweifel ist daher der Begriff Stoff weit auszulegen.

Ein Behälter kann zur Aufnahme verschiedener Stoffe vorgesehen werden. Vorzugsweise sind die Behälter oberhalb des Ofens angeordnet, so dass die Stoffförderung aus den Behältern in den Ofen durch Schwerkraft erfolgt bzw. bewirkt wird. Durch entsprechende Anordnung der Behälter in gleichen oder unterschiedlichen Höhen oberhalb des Ofens kann somit eine optimale Zuführgeschwindigkeit und Zuführrichtung für den jeweiligen Stoff in den Ofen bereitgestellt werden, ohne zusätzliche technische Mittel zum Transport der Stoffe vorsehen zu müs- sen. Insbesondere in einer solchen Ausführung ist eine Beschickungsvorrichtung kaum fehleranfällig. Für die erfindungsgemäße Beschickungsvorrichtung können mehr als zwei Behälter zum Einsatz kommen, insbesondere drei, vier oder fünf.

Die Beschickungsvorrichtung ist in der Regel zwischen einer Direktreduktionsanlage, vorzugsweise Schwerkraft-getrieben, bspw. für HDRI, und/oder einer oder mehrerer Stofflagerstät- ten, bspw. für CDRI, brikettierten Eisenschwamm, Kalk, Kohle oder ähnliches, und einem Ofen zur Herstellung von Metall- schmelzen, insbesondere einem Elektrolichtbogenofen, angeordnet .

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Abführeinrichtung zwischen einer ersten Abwurfposition, in der Stoffe in den Ofen abführbar sind, und einer zweiten Abwurfposition, in der Stoffe nicht in den Ofen abführbar sind, schwenkbar. Durch die schwenkbare Ausbildung der Abführeinrichtung ist es möglich, ohne großen technischen Aufwand einen Notabwurf von Material aus den Behältern zu ermöglichen, sofern erforderlich. Dadurch können alle Stoffe im Wesentlichen vollständig aus dem Förderweg ausgetragen und in einen Notreservoir abgeführt werden. Insbesondere ist es dabei vorteilhaft, die Abführeinrichtung derart schwenkbar auszubilden, dass sich eine Mündung der Abführeinrichtung, durch wel- che Stoffe aus der Abführeinrichtung austreten, im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene bewegt. Damit ist eine technisch unaufwendige Lösung bereitgestellt, welches ein schnelles Reagieren in Notfällen erlaubt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist sowohl in der ersten als auch in der zweiten Abwurfposition die Abführung von Stoffen aus wenigstens zwei Behältern möglich. Da- durch wird erreicht, dass eine Abführung bzw. ein Austrag von Stoffen aus den Behältern in der jeweiligen Abwurfposition gleichzeitig und damit schneller erfolgen kann. Aus den Behältern sind somit Stoffe in den Ofen effizient einführbar, sofern die Abführeinrichtung in der ersten Abwurfposition an- geordnet ist. Beziehungsweise, es sind Stoffe effizient aus dem Förderweg, insbesondere den Behältern, in ein Notreservoir ausführbar, indem für wenigstens zwei, vorzugsweise alle Behälter gleichzeitig ein Notabwurf in der zweiten Abwurfposition der Abführeinrichtung erfolgen kann.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist dem Förderweg wenigstens abschnittsweise ein Schutzgas zuführbar. Dieses ist insbesondere dann von Relevanz, wenn Stoffe mit hoher chemischer Reaktivität auf einem Förderweg der Beschickungsvorrichtung transportiert werden sollen. Beispielsweise kann dieser Stoff heißes direkt reduziertes Eisen sein. Dieses weist eine Temperatur von 650 0 C auf und oxidiert sehr leicht mit dem Luftsauerstoff. Dies soll jedoch vermieden werden, da das direkt reduzierte Eisen vorher aufwendig hergestellt wurde und auch in diesem reduzierten Zustand dem Ofen zur Herstellung einer Metallschmelze zugeführt werden soll. Das Schutzgas soll daher im vorliegenden Fall primär die Oxidation des heißen direkt reduzierten Eisens verhindern. Als Schutzgas kann beispielsweise Stickstoff, Kohlen- stoffdioxid oder Argon verwendet werden. Ein Schutzgas wird in der Regel nur in Abschnitten der Beschickungsvorrichtung verwendet, in welchen dies auch erforderlich ist, um die Kosten gering zu halten. Der Förderweg ist in denjenigen Abschnitten, in welchen Schutzgas geführt werden soll vorzugs- weise rohrförmig und dicht ausgebildet.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Förderweg wenigstens abschnittsweise abhängig von ei-

nem zu befördernden Stoff derart ausgebildet, dass der Stoff, insbesondere beim Austritt aus der Abführeinrichtung, eine vorgegebene Mindestgeschwindigkeit erreicht, jedoch eine vorgegebene Höchstgeschwindigkeit nicht überschreitet. Dies er- laubt eine individuelle Anpassung des Förderwegs an den damit zu transportierenden Stoff. Das überschreiten einer Mindestgeschwindigkeit bzw. das Unterschreiten einer Höchstgeschwindigkeit kann beispielsweise bei auf Schwerkraftförderung beruhenden Förderweisen durch die Neigung des Förderwegs, ent- sprechende Abbrems- und/oder Umlenkeinrichtungen, oder die Reib- und/oder Gleiteigenschaften des Förderwegs erreicht werden. Letztere können beispielsweise dadurch eingestellt werden, dass ein Abschnitt eines Förderwegs mittels einer geeigneten Beschichtung beschichtet wird. Durch diese kann die Reibung gegebenenfalls erhöht oder erniedrigt werden, so dass eine bestimmte Zielgeschwindigkeit erreicht wird. Eine Mindestgeschwindigkeit des austretenden Stoffes ist dahingehend erforderlich, dass der in dem Ofen zugeführte Stoff eine bestimmte Position im Ofen einnehmen und beim Eintritt in den Ofen die auf der Schmelze schwimmende Schlacke durchdringen soll. Insbesondere bei einem Elektrolichtbogenofen soll der Stoff in der Regel möglichst nahe an dem Graphitelektroden angeordnet sein, um einen hohen Energieeintrag in das Schmelzgut zu gewährleisten. Andererseits soll eine Höchstge- schwindigkeit beim Stoffaustritt aus der Abführeinrichtung nicht überschritten werden. Denn eine erhöhte Geschwindigkeit des Stoffes führt zur erhöhter Reibung und erhöhtem Verschleiß des Förderwegs. Dieser ist jedoch nicht erwünscht. Zudem können bei einem Elektrolichtbogenofen die Graphit- elektroden durch die zu hohe Eintrittsgeschwindigkeiten eines Stoffes beschädigt werden. Daher wird insbesondere eine Zielaustrittsgeschwindigkeit aus der Abführeinrichtung derart gewählt, dass die gewünschte Position des austretenden Stoffes im Ofen möglichst sicher erreicht wird, andererseits aber der betroffene Förderweg nicht über die Maßen beansprucht wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Förderweg wenigstens abschnittsweise derart ausgebil-

det, dass ein zum Agglomerieren neigender Stoff in einem agglomerierten Zustand beförderbar ist. Als Beispiel für einen agglomerierenden Stoff im Gebiet der Flüssigstahlherstellung kann beispielsweise brikettierter Eisenschwamm genannt wer- den. Eisenschwammbriketts bilden bei fehlerhaften Herstellungsprozessen keine einzelnen Briketts, sondern ein Pressag- glomerat von Briketts, in welchem die einzelnen Briketts noch miteinander verbunden sind. Dadurch ist die Beförderung von Eisenschwammbriketts in der Regel mit erhöhtem Verschleiß be- haftet. Außerdem besteht durch die Agglomeration die Gefahr einer Förderwegblockierung durch den Stoff. Um trotz Stoffag- glomerate im Förderweg einen störungsfreien Betrieb der Beschickungsvorrichtung gewährleisten, ist der Förderweg für derartige Stoffe in der Regel speziell auszubilden. Bei- spielsweise können für derartige Förderwege große räumliche Abmessungen, insbesondere bei geschlossenen Schurren große Durchmesser vorgesehen werden. Die Abmessung des Förderwegs kann dabei abhängig von der durchschnittlichen Größe oder Größenstreuung der Agglomerate gewählt werden. Ferner können auch Einrichtungen vorgesehen werden, welche in einem agglomerierten Zustand vorliegenden Stoff wieder in kleinere Stoffeinheiten zerteilt. Auch sind spezielle Verschleißbleche bei Umlenkungen von derartigen Stoffen denkbar.

Ferner ist es von Vorteil, dass die Zuführeinrichtung eine Weiche aufweist, mittels der ein Stoff wahlweise einem der wenigstens zwei Behälter zuführbar ist. Dadurch kann sowohl der technische Aufwand als auch der Kostenaufwand für die Beschickungsvorrichtung verringert werden. Denn es muss nicht für jeden Behälter eine eigene Zuführeinrichtung bereitgestellt werden. Vorzugsweise werden alle Behälter über einen gemeinsame Zuführeinrichtung mit Stoffen versorgt. Die Weiche kann beispielsweise als steuerbares Schwenkelement ausgebildet sein, welches den zu nehmenden Förderweg des von der Zu- führeinrichtung kommenden Stoffes beeinflusst. Die Beschickungsvorrichtung weist somit wenigstens eine Zuführeinrichtung auf.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Weiche wenigstens eine Gasschleuse nachgeordnet. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn einer der Behälter beispielsweise mit einem Schutzgas geflutet wird, um bspw. eine Oxidation von heißem Eisenschwamm zu verhindern. Die

Gasschleuse bewirkt einerseits, dass das Schutzgas den Behälter für den es vorgesehen ist, nicht verlässt, und andererseits kein Luftsauerstoff durch die Weiche in den mit Schutzgas gefluteten Behälter eintritt, wenn weiterhin Stoff in den Behälter eingeführt wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist wenigstens ein Behälter eine feuerfeste Innenverkleidung auf. Dies erlaubt, dass auch heiße Stoffe, insbesondere heißes direkt reduziertes Eisen, welches eine Temperatur von ca. 650 0 C aufweist, in dem Behälter gelagert werden können.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Abführeinrichtung ein austrittsseitiges Mündungsstück auf, welches lösbar mit der restlichen Abführeinrichtung verbunden ist. Am Mündungsstück der Abführeinrichtung treten regelmäßig die höchsten Stoffgeschwindigkeiten auf. Dadurch erfährt das Mündungsstück auch den höchsten Grad an Verschleiß. Dies hat zur Folge, dass das Mündungsstück bereits verschlissen ist, wenn andere Teile des Förderwegs, insbesondere der Abführeinrichtung, noch funktionstüchtig sind. Um in solchen Fällen nicht die gesamte Abführeinrichtung oder größere Segmente der Abführeinrichtung austauschen zu müssen, ist das austritts- seitige Mündungsstück lösbar mit der restlichen Abführein- richtung verbunden. So ist es möglich, nur das Mündungsstück auszutauschen, wenn dieses verschlissen ist. Dies kann relativ schnell und unaufwendig erfolgen. Im Gegensatz dazu wäre ein Austausch eines gesamten Abführweges aufwendig und kostenintensiv .

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Förderweg zwischen den wenigstens zwei Behältern und dem Ofen für den ersten und dem wenigstens zweiten Stoff

wenigstens abschnittsweise voneinander getrennte Förderwegzweige auf. Dies erlaubt es den Stoff abschnittsweise oder vollständig getrennt voneinander dem Ofen zuzuführen. Dadurch kann der jeweilige Förderweg für den bestimmten Stoff wenigstens abschnittsweise möglichst optimal auf diesen ange- passt werden. Die Anpassung des Förderwegs ist in der Regel bedingt durch die Eigenschaften des zu befördernden Stoffes, wie etwa Temperatur, Stückigkeit, ehem. Reaktivität, Verschleißverhalten usw..

Im Hinblick auf ein austrittsseitiges Mündungsstück ist es vorteilhaft, dass bei vollständig getrennten Förderwegen für unterschiedliche Stoffe die Stoffe getrennt voneinander, jedoch direkt benachbart aus der Abführeinrichtung austreten, so dass diese durch dieselbe Ofenöffnung in den Ofen eingeführt werden können. Somit sind keine Umbauten am Ofen erforderlich. Dies stellt eine platzsparende Lösung dar.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Förderweg zwischen den wenigstens zwei Behältern und dem Ofen einen ersten Förderwegabschnitt mit wenigstens zwei voneinander getrennten Förderwegzweigen für den ersten und wenigstens zweiten Stoff und einen zweiten für den ersten und wenigstens zweiten Stoff gemeinsam Förderwegabschnitt auf, und dass der zweite Förderwegabschnitt kürzer ist als der kürzeste der wenigstens zwei Förderwegzweige. Dies ist besonders vorteilhaft anwendbar für ein Y-förmiges Teil der Abführeinrichtung. Es könne jedoch auch mehr als zwei getrennte Förderwegzweige vorhanden sein. Es können ferner auch Mehrfachverzweigungen des Förderwegs vorliegen. Durch die

Verwendung von getrennten Förderwegzweigen für den ersten und wenigstens zweiten Stoff, können diese möglichst lange voneinander separiert befördert werden. Damit verbunden können optimale Beförderungsbedingungen für den ersten und wenigs- tens zweiten Stoff in den getrennten Förderwegzweigen realisiert werden. Durch den gemeinsamen Förderwegabschnitt, welcher vorzugsweise das Mündungsstück umfasst, kann der techni-

sehe Aufwand bei der Einführung von Stoffen in den Ofen gering gehalten werden.

Besonders vorteilhaft ist es, dass der gemeinsame Förderweg- abschnitt höchstens halb so lang ist, wie der kürzeste der getrennten Förderwegzweige. Dadurch wird der gemeinsame Förderweg der wenigstens zwei Stoffe einerseits möglichst lange voneinander separiert, andererseits wird jedoch der technische Aufwand zur Einführung der Stoffe in den Ofen gering gehalten. Durch eine derartige Ausbildung des Förderweges wird einerseits erreicht, dass der Stoff im gewünschten Zustand den Ofen erreicht, d.h. beispielsweise für heißen Eisenschwamm im nicht oxidierten Zustand, und andererseits wird kein Ofenumbau erforderlich um einen eine Beschickungsvor- richtung in derartiger Ausgestaltung zu realisieren.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Ausführungsbeispielen, welche anhand der nachfolgenden Zeichnungen schematisch dargestellt sind. Es zeigen:

FIG 1 eine schematische Darstellung eines Auszugs einer Beschickungsvorrichtung in einer ersten Ausgestaltung und in einer ersten Abwurfposition,

FIG 2 eine schematische Darstellung einer Beschickungsvorrichtung in einer ersten Ausbildung in einer zweiten Abwurfposition,

FIG 3 eine schematische Darstellung einer Beschickungsvor- richtung in einer zweiten Ausgestaltung in einer ersten Abwurfposition,

FIG 4 eine schematische Darstellung einer Beschickungsvorrichtung in einer zweiten Ausgestaltung in einer zwei- ten Abwurfposition.

FIG 1 zeigt eine Beschickungsvorrichtung für einen Elektro- lichtbogenofen 2 in einer Abwurfposition Al. In der Abwurfpo-

sition Al ist dem Elektrolichtbogenofen 2 mittels der Beschickungseinrichtung Stoff zur Herstellung einer Metallschmelze zuführbar. Die Beschickungseinrichtung umfasst einen Förderweg 1. Der Förderweg 1 erstreckt sich beispielsweise von ei- ner in FIG 1 nicht dargestellten Direktreduktionsanlage für heißen Eisenschwamm bis zum Elektrolichtbogenofen 2. Ferner erstreckt sich der Förderweg 1 von einer Kalk- und/oder Kohlelagerstätte oder eine Lagerstätte für kalten Eisenschwamm oder Eisenschwammbriketts zu einem Elektrolichtbogenofen 2. über den Förderweg 1 sind somit die zur Herstellung einer Metallschmelze erforderlichen Stoffe dem Elektrolichtbogenofen 2 zuführbar.

FIG 1 zeigt eine als Förderband ausgebildete Zuführeinrich- tung 3 mittels welcher ein Stoff in einen Behälter 4 zuführbar ist. Dieser Stoff kann beispielsweise wenigstens einer aus der Gruppe kalter Eisenschwamm, Eisenschwammbrikett, Kohle oder Kalk sein. Ferner zeigt FIG 1 eine als geschlossene Schurre ausgebildete Zuführeinrichtung 3' mittels welcher Stoff in einen Behälter 5 zuführbar ist. Der in den Behälter 5 einzuführende Stoff ist im Ausführungsbeispiel heißer Eisenschwamm, welcher direkt von einer Direktreduktionsanlage bereitgestellt wird. Der Behälter 5 weist daher eine feuerfeste Innenverkleidung 10. Durch die Innenverkleidung wird eine Beschädigung der Förderwegkonstruktion, insbesondere der Behälterkonstruktionen, welche bspw. aus Stahl gefertigt ist, aufgrund der hohen Temperaturen vermieden.

Von den Behältern 4 und 5 erstreckt sich die Abführeinrich- tung 6 zum Elektrolichtbogenofen 2. Der Förderweg 1 zwischen den Behältern 4 und 5 und dem Elektrolichtbogenofen 2 weist einen gemeinsamen Förderwegabschnitt 13 auf, in welchem Stoffe aus dem ersten und zweiten Behälter 4 bzw. 5 gemeinsam befördert werden. Zudem umfasst der Förderweg 1 zwischen den zwei Behältern 4 bzw. 5 und dem Ofen 2 zwei Förderwegzweige 11 und 12, welche von dem jeweiligen Behälter 4 bzw. 5 zum gemeinsamen Förderabschnitt 13 getrennt voneinander verlaufen. Bevorzugt wird derjenige Förderzweig, in welchem der

heiße direkt reduzierte Eisenschwamm gefördert wird, derart ausgebildet, dass er heiße direkt reduzierte Eisenschwamm geradlinig in den Elektrolichtbogenofen 2 gefördert wird.

Die Zuführeinrichtung 3', der Behälter 5 sowie der vom Behälter 5 zum gemeinsamen Förderwegabschnitt 13 verlaufende Förderzweig 12 weisen Schutzgaszuführeinrichtungen 7 auf. Die Schutzgaszuführeinrichtungen 7, welche beispielhaft als Düsen ausgebildet sind, dienen zur Zuführung von Schutzgas in den Förderweg, in welchem heißer Eisenschwamm transportiert bzw. gelagert wird. Die Schutzgaszuführeinrichtung ist mit einem Schutzgasliefersystem bzw. -kreislaufSystem verbunden, aus dem ständig Schutzgas zur Zuführung in einen entsprechenden Förderwegbereich bereitgestellt wird.

Vorzugsweise werden die mit Schutzgas beaufschlagten Förderwegbereiche mit leichtem Gasüberdruck versehen, so dass auch an nicht dichten Stellen keine Luft in den entsprechenden Förderwegbereich gelangt, sondern stattdessen Schutzgas aus- tritt. Dadurch wird vermieden, dass der heiße Eisenschwamm auf dem Weg von der Direktreduktionsanlage in den Elektrolichtbogenofen erneut oxidiert. Das Schutzgas, vorzugsweise Stickstoff oder Argon, gelangt durch die Zuführung in den Förderweg in den Ofen 2 und wird dort mittels einer nicht dargestellten Entstaubungsanlage abgesaugt.

Der gemeinsame Förderabschnitt 13 umfasst ein Mündungsstück 14, welches lösbar mit der restlichen Abführeinrichtung verbunden ist. Das Mündungsstück 14 ist vorzugsweise mittels ei- ner lösbaren Flanschverbindung mit der restlichen Abführeinrichtung verbunden.

Die Länge des gemeinsamen Förderabschnitts 13 der Abführeinrichtung 6, welcher auch als gemeinsamer Förderzweig bezeich- net werden kann, ist im Ausführungsbeispiel nicht länger als die Hälfte des kürzeren Förderzweigs der zwei Förderzweige 11 und 12. Der kürzere bzw. kürzeste Förderwegzweig zwischen den Behältern 4 bzw. 5 und dem Ofen ist im vorliegenden Ausfüh-

rungsbeispiel der Förderwegzweig 12. Dadurch wird eine möglichst lange Trennung der Stoffe voneinander ermöglicht, wodurch die Abführeinrichtung 6 bzw. die von der Abführeinrichtung 6 umfassten getrennten Förderzweige 11 bzw. 12 entspre- chend auf den jeweiligen zu befördernden Stoff angepasst werden kann bzw. können. Ferner ist jedoch nur eine einzige O- fendeckelöffnung erforderlich, um die verschiedenen Stoffe in den Elektrolichtbogenofen 2 einzuführen.

Die Länge eines Förderzweigs 11 bzw. 12 bemisst sich an der

Länge seiner Förderzweigsegmente. So weist der Förderzweig 11 in FIG 1 drei Förderzweigsegmente auf, welche nicht näher bezeichnet sind. Die Längen dieser Förderzweigsegmente sind jedoch mit Ll, L2 bzw. L3 gekennzeichnet. Maßgeblich für die Länge eines Förderwegzweigs 11 bzw. 12 ist die in den Figuren nicht näher bezeichnete Mittelfaser des Förderwegzweigs 11 bzw. 12. Die Summe der Längen Ll, L2 und L3 ergibt die Länge des Förderzweigs 11. Der Förderzweig 12 setzt sich aus zwei Förderzweigsegmenten zusammen, welchen jew. eine Länge L4 bzw. L5 zugeordnet ist. Die Summe der Längen L4 und L5 ergibt die Länge des Förderzweigs 12. Aus FIG 1 ergibt sich bereits anschaulich, dass Ll + L2 + L3 > L4 + L5. Daher ist der Förderwegzweig 12 der kürzeste Förderwegzweig.

In dem in FIG 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Länge

L6 des gemeinsamen Förderabschnitts 13 kürzer als die Hälfte des kürzeren Förderzweigs der Abführeinrichtung 6. Es gilt somit die Ungleichung L6 ≤ 0,5-(L4 + L5) .

FIG 1 zeigt ferner, dass die Abführeinrichtung 6 ein Notab- wurfsegment 22 umfasst. In der Abwurfposition Al ist das Not- abwurfsegment 22 mit einem Verschlusselement 21 verschlossen. Das Verschlusselement ist vorzugsweise räumlich fixiert. Durch ein derartiges Verschlusselement 21 wird verhindert, dass beispielsweise Schutzgas oder Staub aus der Abführeinrichtung 6 austreten oder andere unerwünschte Stoffe über ein offenes Notabwurfsegment in die Abführeinrichtung 6 gelangen und so die Metallschmelze verunreinigen könnten.

Ferner ist die Abführeinrichtung 6 der in FIG 1 dargstellten Beschickungsvorrichtung drehbar ausgebildet. Die Drehachse verläuft vertikal durch den Mittelpunkt der Behälteraus- trittsöffnung des Behälters 5. Die Drehung wird realisiert durch Drehmittel 23. Durch die Drehbarkeit der Abführeinrichtung 6 ist es möglich, die Abführeinrichtung 6 von der Ab- wurfposition Al durch Drehen um die besagte Drehachse in die Abwurfposition A2, der Notabwurfposition, zu überführen. Durch das Notabwurfsegment 22 wird es ermöglicht, aus beiden Behältern 4 bzw. 5 in beiden Abwurfpositionen Al bzw. A2 Stoffe auszuführen.

Um eine Abführung von Stoff aus dem Behälter 4 während des Schwenkens zu vermeiden, ist die Austrittsöffnung des Behäl- ters 4 mit einem Schieber 20 verschließbar. Dieser wird geschlossen bevor der Förderwegzweig 11 weggeschwenkt wird und wieder geöffnet, nachdem das Notabwurfsegment 22 unterhalb der Behälteraustrittsöffnung des Behälters 4 angeordnet ist.

In FIG 2 ist die Beschickungsvorrichtung in der Abwurfposition A2, also der Notabwurfposition, gezeigt. In der Notabwurfposition A2 der Abführeinrichtung 6 werden sämtliche im Behälter 4 bzw. im Behälter 5 angeordneten Stoffe in einen Notreservoir abgeführt. Dies ist dadurch möglich, da das Notab- wurfsegment 22 in der Notabwurfposition A2 die Abführung von Stoff aus dem Behälter 4 vom Förderzweig 11 übernimmt. In der Notabwurfposition A2 ist das freie Ende des Förderzweigs 11 mit dem räumlich fixierten Verschlusselement 21 verschlossen.

Das Notreservoir, in welches die Stoffe aus dem Förderweg abgeführt werden, ist in FIG 2 nicht dargestellt. Im Ausführungsbeispiel wird die Abführeinrichtung 6 um 180° geschwenkt, um die Notabwurfposition einzustellen. Eine 180° - Drehung der Abführeinrichtung ist jedoch nicht zwingend er- forderlich. Vielmehr können auch andere Winkeleinstellungen für die Abführeinrichtung zwischen Ofenabwurfposition Al und Notabwurfposition A2 vorgesehen werden. Vorzugsweise bewegt sich beim Schwenken der Abführeinrichtung 6 die austrittssei-

tige Mündung der Abführeinrichtung 6 in einer Ebene, insbesondere in einer horizontalen Ebene. Die sonstigen Ausführungen zur Beschickungsvorrichtung gemäß FIG 1 gelten analog für die in FIG 2 dargestellte Beschickungsvorrichtung.

FIG 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Beschickungsvorrichtung in ähnlicher Ausgestaltung wie in FIG 1. Die Beschickungsvorrichtung in FIG 3 befindet sich ebenfalls in der Abwurfposition Al, unterscheidet sich jedoch von der Beschi- ckungsvorrichtung in FIG 1 durch die Art der Zuführung von Stoffen in die Behälter 4 und 5. Denn in FIG 3 ist mittels der Zuführeinrichtung 3 sowohl der Behälter 4 als auch der Behälter 5 befüllbar. Dies wird ermöglicht durch eine einstellbare Weiche 8, mittels der der Stofffluss - von der Zu- führeinrichtung 3 kommend - gesteuert werden kann. Der Behälter 5 ist zudem mittels der separaten bzw. zusätzlichen Zuführeinrichtung 3' befüllbar.

Insbesondere ist der Weiche 8 eine Gasschleuse 9 nachgeord- net, welche als Doppelpendelklappe ausgebildet ist. Die Gasschleuse 9 ist zweckmäßigerweise demjenigen Behälter zugeordnet, in welchem eine bestimmte Atmosphäre, vorzugsweise eine Inertgasatmosphäre, aufrechterhalten werden soll. So ist die Doppelpendelklappe in FIG 3 vorzugsweise dem Behälter 5 zuge- ordnet. Der Behälter 5 weist ferner eine feuerfeste Innenverkleidung 10 auf. Durch die feuerfeste Innenverkleidung 10 kann einerseits heißer Eisenschwamm im Behälter 5 gelagert werden, andererseits wird durch die Gasschleuse 9 ein Austritt von Schutzgas aus dem Behälter 5 oder Eintritt von Luft in den Behälter 5 über die Weiche 8 im Wesentlichen vermieden .

Die in FIG 3 gezeigte Zuführeinrichtung 3 erlaubt es, Stoffe ohne größeren Aufwand in verschiedene Behälter umzuleiten. Die Nutzung einer derartigen Zuführeinrichtung 3 ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn beispielsweise nicht immer heißer Eisenschwamm zur Verfügung steht. Kann kein heißer Eisenschwamm verwendet werden, so kann der Behälter 5, welcher

ursprünglich für heißen Eisenschwamm konzipiert ist, nun bspw. für kalten Eisenschwamm Kalk oder Kohle verwendet werden. Eisenschwammbriketts, welche eine hohe Förderwegabrasion bedingen können - signifikant höher als bspw. für Kalk, Kohle oder CDRI -, werden dann vorzugsweise im Behälter 4 gelagert und von diesem in den Elektrolichtbogenofen 2 abgeführt.

Auf die Verwendung des Behälters 4 kann bspw. auch gänzlich verzichtet werden, wenn weder heißer Eisenschwamm noch Eisen- schwammbriketts in den Ofen 2 gefördert werden sollen.

Durch eine derartige Zuführeinrichtung 3 kann einerseits die Beschickungsvorrichtung flexibel genutzt werden, d.h. im vorliegenden Fall kann der Behälter 5 für heißen Eisenschwamm beispielsweise für kalten Eisenschwamm, Kalk und Kohle verwendet werden, andererseits kann dadurch der Verschleiß an der Beschickungsvorrichtung verringert werden. Die Anlagenverfügbarkeit wird somit erhöht.

FIG 4 zeigt die in FIG 3 dargestellte Beschickungsvorrichtung in der Notabwurfposition A2. Dabei wird die Abführeinrichtung 6 ebenso wie in FIG 1 um die vertikale, durch den Mittelpunkt der Behälteraustrittsöffnung des Behälters 5 verlaufende Achse gedreht. In der die Notabwurfposition A2 der Abführein- richtung 6 können sämtliche Stoffe aus den Behältern 4 und 5 gleichzeitig abgeführt werden.

Für das Schwenken einer Abführeinrichtung 6 zwischen einer Ofenabwurfposition Al und einer Notabwurfposition A2 können auch andere Drehpunkte bzw. Drehachsen festgelegt werden, als die in den Ausführungsbeispielen gezeigten. Es können nicht nur Drehpunkte anders angeordnet sein, auch können zusätzlich Translationsbewegungen vorgesehen werden. Die überführung einer Abführeinrichtung 6 von einer Ofenabwurfposition der Ab- führeinrichtung in eine Notabwurfposition der Abführeinrichtung 6 - und umgekehrt - sollte jedoch möglichst einfach gestaltet werden.

Entgegen der Ausführungsbeispiele können auch Beschickungsvorrichtungen mit mehr als zwei Behältern vorgesehen werden, etwa drei, vier oder fünf. Um die Anzahl der Behälter jedoch begrenzt zu halten, ist es zweckmäßig je nach zu verwendenden Stoffen, Stoffe mit ähnlichen Eigenschaften, beispielsweise alle mit geringer Temperatur oder mit ähnlichem Abrasionsverhalten in einen Behälter zu geben, während ein anderer Stoff mit gesonderten sich von den restlichen Stoffen unterscheidenden Eigenschaften, etwa Temperatur oder Abrasions- verhalten, in einen verbleibenden Behälter gefüllt wird. Bei derartigen Betrachtungen zur effizienten Ausnutzung der Behälter ist vorzugsweise zunächst die Temperatur eines Stoffes zu berücksichtigen, dann erst das Abrasionsverhalten eines Stoffes.