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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND DEVICE FOR THE PNEUMATIC TRANSPORT OF SOLID MATTER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/054088
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a method and a device for transporting solid matter. To increase the fluidisation capacity of solid matter, which has essentially been ground to form a fine powder, in a carrier gas, a flow-conditioning agent is added to the solid matter. Said admixture preferably takes place in a pulverisation installation, in particular by the common pulverisation of the solid matter and the flow-conditioning agent. The inventive method and device are particularly suitable for pulverised coal injection installations with regulation of individual lines, for example according to a PCI process, for blow moulds of blast furnaces and also facilitate the recycling of mill scale and shredder granulate.

Inventors:
WULFERT HOLGER (DE)
HARTG WALTER (DE)
ZEWE HORST (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/013348
Publication Date:
June 16, 2005
Filing Date:
November 24, 2004
Export Citation:
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Assignee:
LOESCHE GMBH (DE)
WULFERT HOLGER (DE)
HARTG WALTER (DE)
ZEWE HORST (DE)
International Classes:
C10L9/00; C21B5/00; C21B5/02; F27B1/16; F27D3/18; C22B7/00; C22B7/02; (IPC1-7): B65G/
Foreign References:
DE4104072A11992-08-13
DE4433596A11996-03-28
DE19541673A11996-08-29
DE3130038A11982-04-08
EP0768386A11997-04-16
Other References:
GUDENAU H W ET AL: "EINBLASEN VON GICHTSTAUB MIT KOHLENSTAUB IN DEN HOCHOFEN INJECTION OF FLUE DUST AND PULVERIZED COAL INTO BLAST FURNACES" STAHL UND EISEN, VERLAG STAHLEISEN, DUSSELDORF, DE, Bd. 119, Nr. 12, 15. Dezember 1999 (1999-12-15), Seiten 81-87, XP000898795 ISSN: 0340-4803
STEINBAUER G ET AL: "VERWERTUNG VON GIESSEREIRESTSTOFFEN IN KUPOLOFEN TEIL 2. ERGEBNISSE, BETRIEBLICHE ERFAHRUNGEN, EMPFEHLUNGEN UND HINWEISE" GIESSEREI, GIESSEREI VERLAG, DUSSELDORF, DE, Bd. 82, Nr. 11, 29. Mai 1995 (1995-05-29), Seiten 382-391, XP000506573 ISSN: 0016-9765 -& STEINBAUER G ET AL: "VERWERTUNG VON GIESSEREIRESTSTOFFEN IN KUPOLOFEN" GIESSEREI, GIESSEREI VERLAG, DUSSELDORF, DE, Bd. 82, Nr. 9, 8. Mai 1995 (1995-05-08), Seiten 315-321, XP000507661 ISSN: 0016-9765
Attorney, Agent or Firm:
Heim, Hans-karl (Irmgardstr. 3, München, DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur pneumatischen Förderung von Fest stoffen, bei welchem staubförmig vermahlener Fest stoff mit einem Fördergas gemischt und als ein Fest stoffFluidGemisch in einer Förderleitung einem End verbraucher zugeführt wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Feststoff zur Erhöhung der Fluidisierbarkeit mit einem Fließverbesserer vermischt wird und dass durch den Fließverbesserer das Förderund Regelver halten des FeststoffFluidGemisches verbessert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass als Fließverbesserer ein Zusatzstoff oder ein Stoffgemisch mit einer im Vergleich zum Feststoff un terschiedlichen Dichte verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass ein Fließverbesserer in einem definierten Anteil dem Feststoff kontinuierlich oder diskontinuierlich zugemischt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass ein Fließverbesserer, welcher die Verwendung des FeststoffFluidGemisches im Endverbraucher unter stützt, zugemischt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass als Fließverbesserer ein fester Zusatzstoff dem Feststoff zugemischt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der feste Zusatzstoff mit einer dem Feststoff entsprechenden Korngrößenverteilung zugemischt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Fließverbesserer dem Feststoff vor, während oder nach dessen Vermahlung und/oder während der För derung zum und der Einschleusung in einen Verbraucher zugemischt und zusammen mit dem Feststoff mit Hilfe eines Fördergases fluidisiert wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass als Feststoff Kohlenstaub, als Fließverbesserer ein eisen/eisenoxidhaltiger und/oder mineralischer Stoff und/oder ein organisches Material und als Fördergas ein Inertgas, wie Stickstoff oder Rauchgas, gemischt, in einer Einblasanlage fluidisiert und in einem geregelten Mengenstrom über Blasformen einem Hochofen zugeführt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Kohlenstaub für das FeststoffFluidGemisch in einer MahlTrocknung aus Kohle, einer Kohlenmi schung, Koks oder einem KohleKoksGemisch herge stellt wird und dass als eisen/eisenoxidhaltiger Fließverbesserer Zundermaterial vermahlen und als ein Kohlenstaub/ZunderFluid den Blasformen des Hochofens zugeführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass ein Zundermaterial mit einem Eisen/Eisenoxid gehalt im Bereich von 30 bis 80%, einem Wassergehalt von 2 bis 15% und einem Ölgehalt zwischen 0 und 5% sowie einer Korngröße bis maximal 50 mm mit der Kohle einer Mahltrocknung unterzogen wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Zundermaterial in einer Menge der Kohle zu gemischt wird, dass der Zunderanteil in der Kohlen staub/ZunderMischung im Bereich zwischen 0,5 und 55%, vorzugsweise zwischen 3 und 15% liegt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Kohlenstaub und das Zundermaterial in einer Vertikalmühle einer MahlTrocknung unterzogen werden, dass nach einer Sichtung und Separierung von einem Trägergas und gegebenenfalls einer Silolagerung die Kohlenstaub/ZunderMischung mit Stickstoff als För dergas über Fördergefäße und eine Förderleitung pneu matisch einem Einblasgefäß zugeführt und mit Hilfe von Dosierventilen in einem einstellbaren Mengenstrom über Injektionsleitungen den Blasformen des Hochofens zugeführt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass als organisches Material Schreddergranulat ge meinsam mit Rohkohle und einem eisen/eisenoxidhalti gen Stoff, insbesondere Zundermaterial, vermahlen, pneumatisch gefördert und über Blasformen einem Hoch ofen zugeführt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass als mineralischer Zusatzstoff und Fließverbesse rer Titandioxid dem Kohlenstaub zugemischt und die Schlackenbildung im Hochofen beeinflusst wird.
15. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass dem Kohlenstaub als Fließverbesserer Stäube, beispielsweise Gichtstaub, Gießhallenstaub oder Gichtschlämme, zugemischt werden.
16. Vorrichtung zur pneumatischen Förderung von Fest stoffen, mit einer Mahlanlage zur Vermahlung eines Feststoffes (6), einem Vorratsbehälter (20) zur Zwischenlagerung des fein gemahlenen Feststoffes (30), einer Förder leitung (25) zwischen dem Vorratsbehälter (20) und wenigstens einem Fördergefäß (22,23) und einem Ein blasgefäß (24), welches mit einem Fördergas aus einem Druckbehälter (21) druckbeaufschlagbar sind, und mit Injektionsleitungen (26), in welchen das fluidisierte FeststoffFördergasGemisch über jeweils ein Dosier ventil (36) mengenstromgeregelt einem Verbraucher (27,28) zuführbar ist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass wenigstens eine Zuführeinrichtung zur Zumischung eines Fließverbesserers (7) zum Feststoff (6,30) vor vorgesehen ist und dass die Zuführeinrichtung in der Mahlanlage und/oder vor dem Vorratsbehälter (20) und/oder vor den Förder gefäßen (22,23) und/oder vor dem Einblasgefäß (24) angeordnet ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass in einer KohlenstaubEinblasanlage mit Einzel strangregelung, welcher eine Mahlanlage zur Vermah lung von Rohkohle zu Kohlenstaub vorgeschaltet ist, und welche ein mit dem Fördergas druckbeaufschlagba res Einblasgefäß (24) mit Fluidisierkonussen (38), Dosierventilen (36) und Messund Regelstrecken (37) für die einzelnen Injektionsleitungen (26) zu Blas formen (27) aufweist, eine Zuführeinrichtung (17) zur Zumischung eines eisen/eisenoxidhaltigen Materials, insbesondere eines Zundermaterials (7), ausgebildet ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zuführeinrichtung (17) für das Zundermaterial (7) im Bereich der Mahlanlage, insbesondere vor der Mühle (2), angeordnet ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass als Zuführeinrichtung (17) für das Zundermate rial (7) ein Zunderbunker (17) mit einem Zunderzutei ler (14) und eine Einrichtung (5) zur Vermischung des Zundermaterials (7) mit der Rohkohle (6) angeordnet sind.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass eine Einrichtung zur Zumischung von Shredder granulat zu dem zu vermahlenden Feststoff, insbeson dere Rohkohle, und/oder zu dem zu vermahlenden Fließ verbesserer, insbesondere Zundermaterial, oder eine Einrichtung zur Aufgabe und Dosierung von Schredder granulat in die Mühle vorgesehen ist.
Description:
Verfahren und Vorrichtung zur pneumatischen Förderung von Feststoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur pneumatischen Förderung von Feststoffen gemäß dem Oberbegriff des An- spruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- rens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 16.

Die Förderung von Feststoffen durch Rohrleitungen spielt eine große Rolle in vielen technischen Bereichen. Ermög- licht wird ein Transport in geschlossenen Rohrleitungen, indem das zu fördernde Gut zunächst zerkleinert, insbeson- dere staubfein vermahlen wird und danach mit einem Träger- bzw. Fördermedium gemischt wird. Als Trägermedium werden insbesondere Fördergase, beispielsweise Stickstoff und Luft oder auch Rauchgase mit einer relativ hohen Kohlen- dioxid-Konzentration, eingesetzt.

Die Förderung erfolgt durch Aufbau eines Differenzdruckes zwischen Anfang und Ende der Förderstrecke. Die Effekti- vität der Förderung ist dabei von verschiedenen Parametern, beispielsweise von der Feinheit und der Korngrößenvertei- lung des Feststoffes und von der Beladung, Zähigkeit und Temperatur des Trägermediums, abhängig.

Es ist bekannt, bei der Roheisenerzeugung in Hochöfen mit dem Heißwind, welcher über Blasformen eingeleitet wird, Kohlenstaub als Ersatzreduktionsmittel/Ersatzbrennstoff für Koks, zum Beispiel nach dem PCI (Pulverized Coal Injection)- Verfahren oder anderen Verfahren, einzublasen, um dadurch eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Hochofenbe- triebes, insbesondere eine Senkung des Koksverbrauchs, eine relativ große Stabilität des Hochofenbetriebs und eine Lei- stungssteigerung des Hochofens zu erreichen.

So sind beispielsweise in dem Firmenprospekt"Pulverized Coal Injection Systems"der Paul Wurth S. A. von 05/2002 Mahlanlagen zur Erzeugung von Kohlenstaub und Einblasan- lagen mit Verteilungs-und Zuführsystemen zum pneumati- schen Zuführen des Kohlenstaubs nach dem PCI-Verfahren be- schrieben und Verfahrenstechniken und Anlagentypen darge- stellt. In der Praxis werden die Einblasanlagen aus Si- cherheitsgründen mit verdichtetem Inertgas, in der Regel mit Stickstoff, zumindest in den Silos und Gefäßen, be- trieben. Die Durchführung der pneumatischen Förderung des Kohlenstaubs erfolgt nahezu ausschließlich als sogenannte Dichtstromförderung, insbesondere aufgrund der sehr gerin- gen Verschleißbeanspruchung in den Förderleitungen und des erheblich geringeren Gasverbrauchs im Vergleich zu der Dünnstromförderung.

In einer Mahl-Trocknungsanlage wird die Kohle zunächst in einer entsprechend geeigneten Mühle aufgemahlen und ge- trocknet. Danach gelangt die Kohle, gegebenenfalls aus einem Silo, in die Einblasanlage und in ein sogenanntes Sendegefäß, welches mit einem Gas unter Druck gesetzt wird.

Danach erfolgt im Auslaufbereich des Sendegefäßes und ge- gebenenfalls in der sich daran anschließenden Rohrleitung durch Zugabe eines Fördergases, beispielsweise Stickstoff, eine Fluidisierung. Dadurch wird die Kohle bzw. der Kohlen- staub transportfähig. Durch den Überdruck im Sendegefäß gegenüber der Rohrleitung wird die Kohle in diese Rohrlei- tung gedrückt und zum späteren Verbraucher transportiert.

Beim Einblasen von Kohlenstaub am Hochofen sind dies die Blasformen des Hochofens.

Die Dosierung des Kohlenstaubs, d. h. die Regelung des Koh- lenstaub-Mengenstroms, kann z. B. durch eine entsprechende Veränderung des Druckgefälles über die Transportstrecke oder des Fördergas-Mengenstroms in der Transportstrecke durchgeführt werden. Es können auch Regelventile, deren freie Durchtrittsöffnungen verändert werden, in der Rohr- leitungsstrecke eingebaut sein. Ein Regelventil ist dann mit einer Durchflussmessung kombiniert, und es ist ein Re- gelkreis aufgebaut.

Es hat sich gezeigt, dass es zu Störungen bei der Förderung von Stäuben, beispielsweise des Kohlenstaubs in Einblasan- lagen von Hochöfen, kommen kann. Die Störungen äußern sich beispielsweise in Form von Pulsationen oder auch in Form von Verstopfungen in der Einblasleitung. Wenn Regelventile in die Förderstrecke eingebaut sind, können die Regelstrek- ken unkontrolliert schwingen und es besteht die Gefahr, dass die Regelventile wegen der engen Durchlässe verstop- fen.

Für das Auftreten der Störungen und für den Störungsverlauf sind die stofflichen Eigenschaften des zu fördernden Gutes, insbesondere die Körnung und die Korngrößenverteilung, we- sentlich. Daneben gibt es spezifische Stoffeigenschaften, die sich nicht immer vollständig bewerten lassen.

Insbesondere bei Kohlen gibt es sehr große Unterschiede in der Fluidisierbarkeit sowie im Förder-und Regelverhalten.

So neigen einige Kohlen stärker zur Klumpenbildung ("stick- ing") als andere.

Störungen bei der pneumatischen Förderung von Stäuben in Rohrleitungen können zu erheblichen Nachteilen in Nachfol- geprozessen und bei dem nachgeschalteten Verbraucher füh- ren. So ist es bekannt, dass die Kohlenstaub-Einblasrate und die Genauigkeit der Regelung des Kohlenstaub-Gesamt- stroms von wesentlicher Bedeutung für die Effektivität des Einblasens des Kohlestaubs und damit für die Wirtschaft- lichkeit des Hochofenbetriebes ist. Störungen in den Ein- blasleitungen können deshalb den gesamten Hochofenprozess nachteilig beeinflussen, die Roheisenerzeugung verteuern und zu erheblichen Qualitätsminderungen des Roheisens füh- ren.

Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit welchen ei- ne Verbesserung der pneumatischen Förderung von Feststoffen in Rohrleitungen erreicht und ein Nachfolgeprozess vorteil- haft beeinflusst werden kann. Insbesondere soll die Kohlen- staubförderung in Einblasanlagen von Hochöfen optimiert und störungsunabhängiger gestaltet werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe in Bezug auf das Verfahren durch die Merkmale des Anspruchs 1 und in Bezug auf die Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 16 gelöst.

Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen und in der Figurenbeschreibung enthalten.

Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, durch Zugabe eines bestimmten Anteils wenigstens eines anderen Stoffes eine wesentliche Verbesserung des Förder-und Regelverhal- tens bei der pneumatischen Förderung eines Feststoffes in Rohrleitungen zu erreichen. Besonders vorteilhaft sind als Fließverbesserer zugesetzte Zusatzstoffe bei Feststoffen bzw. Stäuben, welche zur Klumpenbildung neigen.

Es wurde gefunden, dass die Vermischung eines Feststoffes mit einem Zusatzstoff die Fluidisierbarkeit wesentlich ver- bessert, wenn beide Materialien einen relativ großen Dich- teunterschied aufweisen. Der Zusatzstoff kann dabei ein Stoff oder aber ein Stoffgemisch sein. Verfahrensmäßig kann der Zusatzstoff vor, während oder nach der Vermahlung des Feststoffes zugeführt werden. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, alternativ oder zusätzlich den Zusatzstoff, welcher dann entsprechend zerkleinert vorliegt, erst vor oder in der Förderstrecke, vorteilhaft am Beginn der För- derleitung und insbesondere vor Dosierventilen, welche zur Regelung des Feststoff-Mengenstroms auf einzelne Einblas- oder Injektionsleitungen, insbesondere nach Verteilungsein- richtungen angeordnet sind, dem Feststoff zuzuführen.

In Bezug auf die Förderung von Kohlenstaub in Rohrleitun- gen, insbesondere zum Einblasen von Kohlenstaub an den Blasformen von Hochöfen, hat sich überraschenderweise ge- zeigt, dass durch Zumischung von eisen-/eisenoxidhaltigen Stoffen, insbesondere von Walzenzunder, eine außerordent- lich verbesserte Fluidisierbarkeit der feingemahlenen Koh- len erreicht wird.

Es wurde festgestellt, dass die verbesserten Fördereigen- schaften von Feinkohlen zu einer signifikanten Verbesserung der Funktion der Dosier-bzw. Regelventile führen. Die Do- sierventile werden beispielsweise in Kohlestaub-Einblasan- lagen mit Einzelstrangregelung eingesetzt, bei welchen eine selbstständige kontinuierliche Messung und Regelung des Koh- lestaubstroms in den Einblasleitungen zur Eindüsung in je- weils eine Blasform eines Hochofens erfolgt. Durch die Ein- zelstrangregelung ergibt sich eine sehr gleichmäßige Ver- teilung der Kohle über den Umfang des Hochofens.

Außerdem ist der spezifische Verbrauch an Stickstoff oder einem anderen Fördergas bei Kohlenstaub-Einblasanlagen mit Einzelstrangregelung relativ niedrig, was ebenfalls zu ei- ner Optimierung des Hochofenprozesses beiträgt.

Dosierventile und Regelkreise in den einzelnen Injektions- leitungen für Kohlenstaub werden auch in Einblasanlagen eingesetzt, bei welchen eine geregelte Verteilung des Koh- lenstaub-Gesamtstroms auf einzelne Injektionsleitungen er- folgt. Bei diesen Anlagen werden hinter einem statischen Verteiler in jede Injektionsleitung eine Durchflussmessung und ein Kohlestaub-Dosierventil eingebaut.

Den Vorteilen der Einzelstangregelung bzw. dem Einsatz von Dosier-und Regelventilen in pneumatischen Fördersystemen stehen mögliche Funktionsstörungen aufgrund von Verstopfun- gen der Ventile und der Einblasleitungen sowie Pulsationen und unkontrollierte Schwingungen der Regelkreise mit den daraus resultierenden Nachteilen entgegen.

Durch die erfindungsgemäße Zumischung eines Fließverbesse- rers zu einem Feststoff werden diese Nachteile vermieden.

Versuche mit Kohlenstaub und zugemischtem Walzenzunder ha- ben dies bestätigt. Offensichtlich kommt es aufgrund des zugemischten Walzenzunders zu einer wesentlich gleichmässi- geren Beladung des Fördergases mit dem Kohlenstaub, was zu einer Reduzierung der Verstopfungen bzw. Blockaden der Re- gelventile und Förderstrecken führt.

Die Ausfälle in den Regelstrecken der Einblasanlagen können signifikant verringert werden, wenn der einzublasende Koh- lenstaub mit Walzenzunder und dergleichen vermischt wird.

Neben Walzenzunder oder anderen eisenhaltigen Materialien können auch Stäube, beispielsweise Gichtstaub, Gieshallen- staub und Gichtschlämme, vorteilhaft als Fließverbesserer dem Kohlenstaub zugemischt werden.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn als Fließverbesserer Zu- satzstoffe verwendet werden, die beim Endverbraucher oder in Nachfolgeprozessen vorteilhafte Wirkungen zeigen und verwertet werden können, wie das z. B. für Walzenzunder und eisen-/eisenoxidhaltige Stäube im nachfolgenden Hochofen- prozess zutrifft.

Wesentliche Vorteile der erfindungsgemäßen Verbesserung der Fluidisierbarkeit von Feststoffen bestehen in einer Verrin- gerung der Förderausfälle sowie in einer Erhöhung der Bela- dung des Fördergases, einer daraus resultierenden Einspa- rung von Transportmedium und in einer Verbesserung der Do- sierung bzw. Regelung des Kohlenstaubs in der Einblasanla- ge. Außerdem wird durch den Zusatz von Walzenzunder zu Koh- lenstaub zusätzlich eine signifikante Abbrandbeschleunigung im Hochofenprozess erreicht.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass Walzenzunder, wel- cher in Walzprozessen und dergleichen in relativ großen Mengen anfällt, durch die Zumischung zu Kohlenstaub einer rationellen und effektiven Verwertung zugeführt werden kann.

Überraschenderweise wurde zudem festgestellt, dass fluidi- sierte Kohlenstaub-Zunder-Gemische mit einem Gehalt von 3 bis315 Gew.-% Walzenzunder, einer Schüttdichte von ca. 0,7 t/m und einer Körnung von 80 bis 70% ° 90 während einer versuchsweisen pneumatischen Förderung und Umschleu- sung keinerlei Entmischungserscheinungen zeigen. Es wurden eine verbesserte pneumatische Förderung bei vergleichbaren bzw. erhöhten Kohlestaub-Durchsatzmengen festgestellt.

Die Verbesserung der pneumatischen Förderung und Regelung des Kohlenstaubs wird auch auf einen als"Drahtbürsten-Ef- fekt"bezeichneten Vorgang des Kohlenstaub-Zunder-Gemisches zurückgeführt, welcher zu einer Optimierung der Kohlestaub- einblasung führt. Es wurde ein verringertes Stopfenbil- dungsverhalten und gleichzeitig ein signifikantes Entstop- fungsverhalten des Kohlenstaub-Zunder-Gemisches in den För- derleitungen und Dosierventilen festgestellt. Daraus resul- tiert eine erhöhte Genauigkeit der Regelung und die damit verbundenen Vorteile für den gesamten Hochofenprozess.

Überraschend wurde zudem kein erhöhter Verschleiß der Rohr- leitungen, Dosierventile etc. festgestellt.

Neben Walzenzunder sowie Stäuben, die bei der Roheisener- zeugung anfallen, können auch mineralische Stoffe, bei- spielsweise Titandioxid als Zusatzstoffe der Kohle beige- mischt werden. Es ist von Vorteil, dass sich derartige mi- neralische Stoffe gleichzeitig auf die feuerfeste Ausklei- dung des Hochofens vorteilhaft auswirken. Außerdem kann durch einen derartigen Zusatzstoff die Qualität der Schlak- ke beeinflußt werden.

Insbesondere bei Verwendung von Walzenzunder ist es von be- sonderem Vorteil, dass dieser bereits zusammen mit der Koh- le einer gemeinsamen Vermahlung, insbesondere einer Mahl- Trocknung, unterzogen werden kann. Der Walzenzunder kann auch getrennt von der Kohle bzw. dem jeweils eingesetzten Reduktionsmittel einer Mühle aufgegeben werden. Zweckmäßig ist es jedoch, eine Rohkohle-Zunder-Mischung in einer Mischeinrichtung, beispielsweise einem Mischbett oder einer Mischtrommel, herzustellen und dieses Gemisch einer Mühle aufzugeben.

Die gemeinsame Vermahlung von Kohle bzw. einem anderen Re- duktionsmittel oder einer Reduktionskohlemischung und einem Zundermaterial oder einem anderen eisen-/eisenoxidhaltigen Stoff kann in allen hierfür geeigneten Mahlsystemen und Mühlen durchgeführt werden.

Außerordentlich kostengünstig, rationell und effizient ist eine gemeinsame Vermahlung in einer Wälzmühle des Loesche- Typs. Es wurde festgestellt, dass die einen Mahlprozess charakterisierenden Parameter, wie beispielsweise der spe- zifische Arbeitsbedarf und der Leistungsfaktor der Mühle, durch eine Zumischung von etwa 3 bis 15 % Walzenzunder zu Steinkohle oder zu einem Gemisch von Steinkohle und Petro- koks keine nachteilige Änderung erfahren. Auch die Korn- größenverteilung ist nahezu identisch, d. h., es gibt im Be- reich von 50 % R 90 Fm bis 0,05 % R 90 pm jeweils nur sehr geringe Unterschiede, z. B. hinsichtlich des spezfi- schen Arbeitsbedarfs zwischen einer reinen Kohlevermahlung und der Vermahlung mit Zunder. Mit steigendem Anteil des Zunders in der Mischung wurde sogar eine Reduzierung des Arbeitsbedarfs der Mühle festgestellt.

Das verbesserte Förder-und Regelverhalten des mit Walzen- zunder versetzten Kohlenstaubs wird auf eine innige Verbin- dung zwischen den Kohlepartikeln und den Zunderbestandtei- len zurückgeführt. Insbesondere durch den gemeinsamen Mahl- prozess haften die Zunderpartikel an den Kohlestaubparti- keln im Sinne einer Imprägnierung, so dass überraschender- weise keine Entmischungsvorgänge auftreten. Der"Drahtbür- sten-Effekt"wird auf die Vermischung zweier Materialien mit einem relativ gro#en Dichtunterschied zurückgeführt. So liegt die Dichte der Kohlen bei 1,3 bis 1,6 g/cm3, wäh- 3 rend Zunder eine Dichte von ungefähr 5,3 g/cm aufweist.

Der Anteil der Zumischung an Walzenzunder oder eines ande- ren, insbesondere eisenhaltigen Zusatzstoffes kann im Be- reich zwischen 0,5 und 55 %, vorzugsweise jedoch zwischen 3 und 15 % liegen. Dabei wird davon ausgegangen, dass das Zundermaterial einen Eisengehalt oder einen Eisenoxidgehalt im Bereich von 30 bis 80% aufweist.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, der Kohle bzw. einem anderen Reduktionsmittel oder einer Reduk- tionskohlenmischung neben einem Zundermaterial oder einem anderen eisen-/eisenoxidhaltigen Stoff Schreddergranulat, beispielsweise ein Schredderflusenagglomerat, zuzumischen und pneumatisch, zum Beispiel über eine Einblasanlage, ei- nem Hochofen zuzuführen.

Es ist zweckmäßig, das Schreddergranulat zusammen mit der Rohkohle und dem Zundermaterial in einer geeigneten Mühle zu vermahlen und einer Einblasanlage bzw. einem Vorrats- behälter zuzuführen. Schreddergranulat weist in der Regel 3 eine Dichte <1,000 g/cm auf, welche sich von der Dich- te der Rohkohle und insbesondere von der Dichte des Walzen- zunders unterscheidet.

Deshalb ist eine pneumatische Förderung eines Kohle-Zunder- Schredergranulat-Gemisches vorteilhaft möglich.

Es ist zweckmäßig, wenn der Anteil des Schreddergranulats in der Kohle-Zunder-Mischung relativ gering ist und bei- spielsweise etwa 0,5 bis 1 Gew.-% beträgt. Grundsätzlich wird dieser Anteil von der Zusammensetzung des Schredder- granulats bzw. Shredderflusenagglomerats bestimmt. Der An- teil ist insbesondere derart zu wählen, dass die Grenzwerte von Störstoffen bei der Roheisen-und Stahlerzeugung einge- halten und möglichst nicht überschritten werden.

Ein Schreddergranulat mit einem durchschnittlichen unteren Heizwert von 32,5 MJ/kg, einem Aschegehalt von <10 Gew.-% und einer Restfeuchte <1 Gew.-% sowie einem durchscnittli- chen Kohlenstoffgehalt von 73 Gew. -%, Wasserstoffgehalt von 9,0 Gew.-%, einem Stickstoffgehalt von 2,2 Gew. -% sowie den nachfolgenden Durchschnittswerten : CaO : 3,6 Gew.-%, SiO2 : 3, 0 Gew.-%, MgO : 0,8 Gew.-%, TiO : 0,7 Gew.%, Al2O3: 0,7 Gew.-%, Fe2O3: 0,3 Gew.-% ist für eine gemeinsame Vermahlung mit Rohkohle und einem Zundermaterial, beispielsweise in einer Vertikalmühle, und für eine nachfolgende pneumatische Förderung und dosierte Zuführung über Blasformen eines Hochofens geeignet.

Die Vorteile hinsichtlich des Schreddergranulats bestehen in einer außerordentlich rationellen und effizienten Ver- wertung beigleichzeitiger Einhaltung der entsprechenden Um- weltvorschriften.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, Zundermaterial oder einen eisen-/eisenoxidhaltigen Zusatzstoff auch nach der Mahlan- lage zuzumischen und gemeinsam mit dem Ersatzreduktionsmit- tel den Blasformen zuzuführen. Der Zusatzstoff, welcher dann zweckmäßigerweise zerkleinert, insbesondere staubför- mig vorliegt, kann vor einem Vorratsbehälter für das Er- satzreduktionsmittel, z. B. Kohlenstaub, oder erst danach, beispielsweise vor den Blasformen, zugegeben werden. Eine Zuführung nach der Vermahlung der Kohle bzw. eines anderen Ersatzreduktionsmittels ist insbesondere dann zweckmässig, wenn der Zusatzstoff den Mahlprozess ungünstig beeinflussen kann. Bei einer Zuführung vor oder innerhalb der Einblasan- lage bzw. im Einblasgefäß selbst wirken sich die positiven Effekte des Zusatzstoffes in den nachfolgenden Dosierventi- len aus.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung sieht wenigstens eine Zu- führeinrichtung für den als Fließverbesserer eingesetzten Zusatzstoff vor.

In Kohlestaub-Einblasanlagen mit Einzeldosierung kann die Zuführeinrichtung vor oder innerhalb der Einblasanlage an- geordnet werden. Bei einer Kohlestaub-Einblasanlage mit Einzeldosierung, welche einen Bespannungs-Gasbehälter bzw.

Druckbehälter für Stickstoff als Fördergas, wenigstens ein mit dem Fördergas beaufschlagbares Förder-bzw. Sendegefäß, einen Verteilungsbehälter bzw. ein Einblasgefäß mit aus- trittsseitig angeordneten Fluidisierkonussen und Dosierven- tilen für jeweils eine Einblasleitung und eine Blasform ei- nes Hochofens aufweist, kann die Zuführung vor einem Vor- ratsbehälter bzw. Silo für den Kohlenstaub und/oder vor den Fördergefäßen und/oder vor dem Verteilungsbehälter bzw.

Einblasgefäß vorgesehen werden, so dass dem Kohlenstaub ein Fließverbesserer in der vorgesehenen Korngrössenverteilung zugemischt werden kann.

Die Fluidisierung erfolgt gemeinsam mit dem Kohlenstaub und die vorteilhaften Effekte wirken sich, wie bereits be- schrieben, in den Dosierventilen sowie in den Injektions- leitungen und auch beim Hochofenprozess aus.

In einer bevorzugten Vorrichtungsvariante ist vorgesehen, dass die Vorrichtung zur verbesserten pneumatischen Förde- rung eines Feststoffes, insbesondere von Kohlestaub, durch Zugabe von definierten Anteilen eines Zusatzstoffes, insbe- sondere von Walzenzunder, eine Mahlanlage umfasst, in wel- cher ein Kohlen-Zunder-Gemisch einer Mühle, insbesondere einer vertikalen Wälzmühle des Loesche-Typs, aufgegeben und einem an sich bekannten Mahl-Trocknungs-Prozess unterworfen wird. Nach Abscheidung des Kohlenstaub-Zunder-Gemisches in beispielsweise einem Filter kann die Mischung in einem Vor- ratsbehälter bevorratet und aus diesem Vorratsbehälter der Kohlenstaub-Einblasanlage zugeführt werden, welche Förder- bzw. Sendegefäße und einen Vorratsbehälter bzw. ein Ein- blasgefäß sowie Einblasleitungen mit Durchflussmessungen und Dosierventilen zur Einzeldosierung des Kohlenstaubs in die Blasformen aufweist.

Es ist vorteilhaft, dass die Mahlanlage mit geringem Auf- wand für eine Zumischung oder Zugabe von Shreddergranulat für eine gemeinsame Vermahlung mit Rohkohle und Zundermate- rial ausgerüstet werden kann.

Zweckmäßigerweise ist der Kohlenstaub mit einem Fließver- besserer, insbesondere einem Zundermaterial und gegebenen- falls einem Shreddermaterial, in einem derartigen Anteil versetzt, dass keine Entmischung, insbesondere bei der pneumatischen Förderung, auftritt.

Gemäß der Erfindung besteht somit die Möglichkeit, die vor- teilhaften Einblasanlagen mit Einzeldosierung, d. h. mit Do- sierventilen zur Regelung der Kohlestaub-Einzelströme in den einzelnen Injektionsleitungen, durch Zumischung eines Fließverbessers zu optimieren und die erreichbaren Genauig- keiten der Kohlestaub-Regelung zu gewährleisten. Störungen, beispielsweise Pulsationen oder Verstopfungen in den Injek- tionsleitungen oder auch unkontrolliertes Schwingen in den Regelstrecken sowie verstopfte Dosierventile aufgrund ihrer engen Durchlässe, werden vermieden.

Insgesamt wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein relativ geringer Verschleiß der Förderstrecke und der Do- sierventile sowie ein verbessertes Dosier-und Regelverhal- ten erreicht, welches sich vorteilhaft auf den Nachfolge- prozess wie zum Beispiel auf den Hochofenprozess auswirkt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung wei- ter erläutert ; in dieser zeigen in einer stark schemati- sierten Darstellung Fig. 1 ein Anlagenschema mit einer Mahlanlage und einer Kohlestaub-Einblasanlage und Fig. 2 ein Einblasgefäß der Kohlestaub-Einblasanlage nach Fig. 1 mit Dosierventilen und Regelungs strecken.

In Figur 1 werden Verfahren und Vorrichtung gemäß der Er- findung anhand einer Mahl-und Einblasanlage für eine Koh- lenstoff-Fluid-Mischung, welche zusammen mit Heißwind in Blasformen einem Hochofen zugeführt wird, erläutert.

Die Kohlenstoff-Fluid-Mischung enthält einen Fließverbesse- rer 33, welcher dem Feststoff 30, d. h. der Rohkohle 6, vor der Vermahlung in einer Luftstrom-Wälzmühle 2 beigemischt wird. Die Zuführeinrichtung für den Fließverbesserer 33, bei welchem es sich um ein Zundermaterial 7, beispielsweise Walzenzunder, handelt, ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Bunker 17, und das Zundermaterial 7 wird über einen Zunderzuteiler 14 einer Mischeinrichtung 5 aufgegeben. In dieser Mischeinrichtung 5 wird das Zundermaterial 7 mit der zu zerkleinernden Kohle 6, welche von einer Halde 8 in ei- nen Rohkohlenbunker 16 und über einen Kohlezuteiler 15 auf die Mischeinrichtung 5 gelangt, vermischt, und diese Misch- ung wird über eine Fördereinrichtung 4 der Luftstrom-Wälz- mühle 2 aufgegeben.

In der Luftstrom-Wälzmühle 2 erfolgt eine Mahltrocknung mit Hilfe eines Inertgases 9, welches in diesem Ausführungsbei- spiel in einem Heißgaserzeuger 11 hergestellt wird. Die der Luftstrom-Wälzmühle 2 zugeführte Rohkohle-Zunder-Mischung enthält das Zundermaterial 7 in einem vorgebbaren Anteil, welcher vorzugsweise 3 bis 15 % betragen kann. Die Vermah- lung und Sichtung der Rohkohle-Zunder-Mischung erfolgt in gleicher Weise wie die Vermahlung von Rohkohle zu Kohlen- staub. Das einblasfertige Kohlenstaub-Zunder-Gemisch wird in einem Filter 12 von dem Inertgas 9 getrennt und gelangt über ein Zellrad 18 in einen Vorratsbehälter 20.

Der Vorratsbehälter 20 ist über eine Förder-bzw. Verbin- dungsleitung 25 mit zwei Sende-bzw. Fördergefäßen 22,23 verbunden. Die Fördergefäße 22,23, von denen in Fig. 2 nur ein Fördergefäß 22 gezeigt ist, werden mit Stickstoff als Fördergas aus einem Druckbehälter 21 druckbeaufschlagt. Die Kohlenstaub-Zunder-Mischung wird noch in den Sende-bzw.

Fördergefäßen 22,23 fluidisiert und gelangt, gegebenen- falls unter Zugabe eines zusätzlichen Transportgases, über die Förderleitung 25 in ein Einblasgefäß 24.

Gemäß Figur 2, welche stark schematisiert ein Anlagenschema einer Kohlestaub-Einblasanlage mit Einzelstrangregelung zeigt, erfolgt die Zuführung des Kohlenstaub-Zunder-Gemi- sches über ein Sendegefäß 22, welches mit einer Wiegeein- richtung 39 versehen ist, zu einem Einblasgefäß 24 und da- nach mit Hilfe von Dosierventilen 36, welche nach aus- trittsseitig am Einblasgefäß 24 angeordneten Fluidisierko- nussen 38 in jeder Injektionsleitung 26 vorgesehen sind, zu den Blasformen 27 eines Hochofens 28 (siehe Fig. 1).

Die einzelnen Injektionsleitungen 26 sind jeweils mit einer Blasform 27 des Hochofens 28 (siehe Figur 1), welcher in diesem Ausführungsbeispiel den Verbraucher darstellt, ver- bunden.

Im Bereich der Fluidisierkonusse 38 (Figur 2) kann eine weitere Fluidisierung des Kohlenstaub/Zunder-Gemisches mit Hilfe eines Inertgases, z. B. Stickstoff, als Fluid bzw.

Fördergas erfolgen, welches zusätzlich aus dem Druckbehäl- ter 21 zugeführt wird. Der Druckbehäler 21 dient als Puf- ferbehälter zum Unterdrucksetzen der Fördergefäße 22,23.

Das Gas zur Fluidisierung wird jeweils über Leitungen 29 zugeführt.

Aus Figur 2 gehen auch die Regelstrecken 37 zur Mengen- stromregelung des Kohlenstaub/Zunder-Gemmisches in den ein- zelnen Injektionsleitungen 26 hervor.

Es hat sich gezeigt, dass ein Kohlenstaub/Zunder-Gemisch außerordentliche Vorteile zeigt. Das als Fließverbesserer 33 in dem Fluidgemisch vorhandene Zundermaterial 7 ver- gleichmäßigt die Beladung des Fördergases mit den Kohlepar- tikeln, reduziert Verstopfungen bzw. Blockaden in der Förderleitung 25 sowie in den Injektionsleitungen 26.

Signifikant ist die Verbesserung der Funktion der Dosier- bzw. Regelventile 36 (Figur 2). Insgesamt wird aufgrund eines sogenannten"Drahtbürsten-Effektes"eine bessere Koh- lenstaub-Förderung und-Regelung in der Einblasanlage er- reicht. Die erhöhte Genauigkeit der Regelung wirkt sich auf die Stabilität des Hochofenprozesses und die Qualität des Roheisens aus. In den Förderleitungen 25 und Injektionslei- tungen 26 wurde andererseits kein erhöhter Verschleiß fest- gestellt.