DE2538785B2 - Vorrichtung zur einsparung von druckgas beim einblasen von feststoffen mit hilfe von druckgefaessfoerderern - Google Patents
Vorrichtung zur einsparung von druckgas beim einblasen von feststoffen mit hilfe von druckgefaessfoerderernInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einsparung von Druckgas beim Einblasen von Feststoffen mit
Hilfe von Druckgefäßförderern in einen Empfangsbehälter, mit mindestens einem Auffangdruckbehälter zur
Aufnahme von Druckgas aus dem Prozeß und zur Wiederabgabe in den Prozeß.
Bei Einblasanlagen zur Einbringung von Zuschlagstoffen in eine Stahlschmelze (im LDAC-, OLP-, OBM-,
SIP-Verfahren) wird bisher mit Einzeldruckgefäßförderern gearbeitet. Für die Beschickung großer Konverter
sind pro Blascharge relativ große Zuschlagstoff- und Gasmengen notwendig. Der Druckgefäßförderer muß
auf jeden Fall zur Aufnahme der Maximalmenge an Zuschlagstoff pro Charge ausgelegt sein und muß
beispielsweise einen Rauminhalt von bis zu 40 ms
aufweisen. Beim Einblasbetrieb wird mit Gasdrücken von bis zu 20 bar Überdruck gearbeitet. Nach Ende
einer Blascharge, d. n. Entleerung des Zuschlagstoffes aus dem Druckgefäßförderer in die Förderleitung zum
Konverter, wird üblicherweise das unter hohem Druck stehende Druckgas aus dem Druckgefäßförderer über
ein Filter ins Freie abgelassen. Für die folgende Blascharge muß erneut Druckgas aufgegeben werden.
Die auf diese Weise abzulassenden Druckgasmengen liegen bei obengenannten Leistungen bei 800 m1
( — §§ M3 im Normalzustand). Als Druckgas wird bei
dem zuvor genannten Verfahren Sauerstoff verwendet, das infolge der hohen Verbrauchsmengen und Beschaffungskosten
für den Betreiber einer derartigen Anlage einen erheblichen Betriebskostenfaktor darstellt.
In der DT-OS 22 18 355 wird ähnlich dem obengenannten Stand der Technik ein sog. Doppelstock-Druckgefäß
beschrieben, bei dem das Druckgas nach Prozeßbeendigung einem Filter zugeführt und anschließend
in die Atmosphäre abgelassen wird. Dies gilt in ähnlicher Weise auch für das Verfahren nach DT-OS
23 27 329, bei dem mit einem Entspannungsventil gearbeitet wird.
Bei einem bekannten Verfahren und einer Anlage zum Fördern von Betonmasse (CH-PS 3 70 355) wird
mit sog. Zwillings-Fördergefäßen und verschiedenen Pufferbehältern (Windkesseln) gearbeitet, die ebenfalls
die verwendete Druckluft ins Freie abblasen.
Bei einer bekannten Anlage zum pneumatischen Fördern mittels dreier oder mehrerer Förderbehälter
(DT-AS 11 46 443), bei der die einzelnen Förderbehälter
über mit Ventilen ausgerüstete Ausgleichsleitungen miteinander in Verbindung stehen, wird nach der
"' Entleerung des Gutes aus einem Förderbehälter die in diesem Behälter noch vorhandene Druckluft in einen
zweiten bereits mit Gut gefüllten und abgedichteten Förderbehälter übergeführt, so daß sich in beiden
Förderbehältern ein Druckausgleich aufbaut. Nach
κ· dessen Eintritt wird zwischen den Behältern die
Druckluftverbindung unterbrochen und dann der erste Förderbehälter entlüftet und der zweite Förderbehälter
mit der Druckluftquellc verbunden, wobei dieser Vorgang zyklusmäßig zwischen allen Förderbehältern
ιΓ) durchgeführt wird.
Mit dieser bekannten Anlage läßt sich zwar ein Druckausgleich zwischen Förderbehältern erzielen,
jedoch gelingt es nicht, die Verluste an Druckgas auf ein Minimum zu reduzieren; denn weniger als 50% des
benötigten Gasvolumen können bei dieser bekannten Anlage nur für den anschließenden Fördervorgang
wieder verwendet werden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Einsparung von Druckgas beim Einblasen von
Feststoffen mit Hilfe von Druckgefäßförderern in einen Empfangsbehälter, mit mindestens einem Auffangdruckbehälter
zur Aufnahme von Druckgas aus dem Prozeß und zur Wiederabgabe in den Prozeß, zu schaffen, durch die der Verlust an Druckgas auf ein
ii) Minimum reduziert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in der Weise gelöst, daß der Auffangdruckbehälter eine Membran zur
Unterteilung des Behälters enthält.
Bei einem solchen Auffangdruckbehälter zur Aufnah-
ii mc und Wiederabgabe von Druckgas wird das an sich
bekannte Prinzip der Membranpumpe angewandt. Im weitesten Sinne wird bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung auch von einer Idee Gebrauch gemacht, wie sie beispielsweise beim Transport von festen und
flüssigen Stoffen in Kesselfahrzeugen bekannt ist. Dort wurden Behälter im Inneren mit einer flexiblen Blase
versehen, die sich beim Einfüllen des Behälters mit beispielsweise öl an die der Füllöffnung gegenüberliegende
Behälterinnenwandung legt. Nach der Entleerung
r, des Behälters konnte von der entgegengesetzten Behälterseite ein anderer Stoff, Flüssigkeit oder
Feststoff, eingefüllt werden, der die flexible Blase zur anderen Behälterinnenwand drückte. Auf diese Weise
war es möglich, einen Fahrzeugkessel zum wahlweisen
V) Transport unterschiedlicher Stoffe auszurüsten, mit dem Vorteil, daß durch die flexible Unterteilung eine
gegenseitige Berührung und gegebenenfalls Verunreinigung der Stoffe vermieden wurde.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung wird immer
r>5 dort ihre Anwendung finden, wo bei Druckgefäßförderern
Druckgase benötigt v/erden, deren Wiederverwendung im Hinblick auf die Kosten erstrebenswert ist.
Derartige Druckgase können beispielsweise Sauerstoff oder Stickstoff sein.
Wi Bei der Einblasung von Branntkalk mit Sauerstoff in
die Stahlschmelze im Rahmen der zuvor genannten hüttenmännischen Verfahren wird man als Vorrichtung
nach der Erfindung zweckrr.äßigerweise ein; Doppelstock-Druckgefäßförderanhigc
benutzen, die gegenüber
ii1) dem Einzeldruckgefäßförderer den Vorteil aufweist,
daß sie infolge der kontinuierlichen Betriebsweise nicht für die maximal mögliche Chargenmenge eine Konverter-Blascharge
ausgelegt iein muß. Die kontinuierliche
Betriebsweise erlaubt insofern eine entsprechend kleinere Dimensionierung der Druckgefäßförderer. Das
Obergefäß hat beispielsweise einen Inhalt, der etwa -Vj des Inhalts des Untergefäßes ausmacht. Das Obergefäß
speist das Untergefäß chargenweise mn Feststoff, r>
während das Untergefäß kontinuierlich während der Konverter-Blascharge Feststoff abgibt. Während einer
Konverter-Blascharge steht das Untergefäß also ständig unter Druckgas und auch zwischen zwei Konverter-Chargen
kann das Untergefäß unter dem Druck des Druckgases, im Anwendungsfall unter Sauerstoffdruck,
stehen bleiben.
Das relativ kleine Obergefäß, das im Anwendungsfall chargenweise mit Branntkalk vom Vorratsbehälter aus
gefüllt wird, erhält Sauerstoff-Oberdruck, und zwar bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Druck im Obergefäß gleich
dem Druck im blasenden Untergefäß ist. In diesem Augenblick wird ein Druckausgleichsventil in der
Druckleitung zwischen Unter- und Obergefäß geöffnet.
Wenn aus dem Untergefäß so viel Branntkalk entnommen worden ist, daß der Inhalt des Obergefäßes
aufgenommen werden kann, wird das Abschlußventil zwischen Ober- und Untergefäß geöffnet. Nach
Entleerung wird dieses Ventil wieder geschlossen und das Obergefäß vom Sauerstoffdruck entspannt.
Hier setzt die Erfindung an. Die Entspannung erfolgt
also nicht wie üblich dadurch, daß der unter Druck stehende Sauerstoff über ein Filter in die Atmosphäre
entlassen wird und somit verlorengeht, sondern der Sauerstoff wird in einen separaten Auffangdruckbehäl- Jo
tcr abgelassen. Dieser Auffangbehälter hat ein größeres
Volumen als das Obergefäß, damit eine möglichst große Sauerstoffmenge überfließen kann, und zwar bis zum
Druckausgleich zwischen Obergefäß und Auffangdruckbehälter. Je größer der Auffangdruckbehälter im
Verhältnis zum Obergefäß gewählt wird, desto geringer ist die nach Druckausgleich im Obergefäß vorhandene
Restmenge Sauerstoff, die ins Freie gelassen werden muß, bevor erneut Branntkalk dem Obergefäß zugeführt
wird. Beim Inhaltsverhältnis 1 :2 wird ein Drittel und beim Verhältnis 1 :3 nur ein Viertel der
Gesamtsauerstoffmenge des Obergefäßes ins Freie geblasen.
Erfindungsgemäß besitzt der Auffangdruckbehälter eine flexible Membran, durch die der Behälter unterteilt
ist. Diese Membran wird bei Einführung des aus dem Obergefäß kommenden Sauerstoffs auf die der Eintrittsöffnung entgegengesetzte Behälterseite verdrängt und
legt sich gegebenenfalls dort an. Wenn das Obergefäß mit einer neuen Charge Branntkalk gefüllt ist, wird der so
Sauerstoff, der sich unter Überdruck in dem einen durch die Membran abgetrennten Teil des Auffangdruckbehälters
befindet, in das Obergefäß geblasen. Zur Erhöhung des Druckes wird in den anderen I eil des
Auffangdruckbehälters Luft hohen Druckes eingeblasen. Hierdurch wandert die flexible Membran von der
eir>.?n Seite auf die andere Seite des Behälters, und der
Sauerstoff wird verdrängt. 2!ur Druckerhöhung kann auch gegebenenfalls ein flüssiges Druckmedium verwendet
werden. wi
Anstelle des Auffangdruckbehällers mit flexibler Membran kann dieser nach einem weiteren Merkmal
der Erfindung einen hin- und hei schiebbaren Kolben zur Unterteilung des Behälters aufweisen. Es kann sich
dabei um einen oder mehrere Behälter in Gestalt von hi Zylindern handeln, in denen Kolben hin- und hergeschoben
werden. Ein Kolben ohne Kolbenstange läßt sich zum Zwecke des Zurückdrückei:s des Sauerstoffs in da?.
Obergefäß ebenfalls wie im Falle dts mit Membran ausgerüsteten Behälters mi! Hilfe von Preßluft bewegen.
Bei Verwendung von ölfreier Luft ist der unvermeidliche Gasaustausch zwLchen Luft und Sauerstoff
als unschädlich anzusehen. Der Kolben kann mit einer Kolbenstange versehen werden, wenn für die
Bewegung ein mechanischer Antrieb vorgesehen ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich selbstverständlich auch für den Betrieb mit Einzeldruckgefäßförderern
oder Einblasanlagen, bei denen mit sog. Zwillings-Druckgefäßförderern gearbeitet wird.
Anhand der Schemazeichnung, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeigt, wird die erfindungsgemäßc
Vorrichtung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Fließschema einer erfindungsgemäßen Doppelstock-Druckgefäß-Einblasanlage mit druckgasgefülltem
Auffangdruckbehälter und
Fig. 2 den Auffangbehälter gemäß Fig. 1 im nicht
gefüllten Zustand.
Aus einem Vorratsbehälter 1 wird das Obergefäß 2 der Doppelstock-Druckgefäßförderanlage chargenweise
mit Feststoff, beispielsweise Branntkalk, gefüllt. Ein Bunkerstandanzeiger 10 gibt die Vollmeldung. Das
Abschlußorgan 5 unter dem Vorratsbehälter 1 wird geschlossen.
Anschließend wird das Obergefäß 2 unter den Druck eines Druckgases, beispielsweise Sauerstoff, gesetzt. Es
wird so lange Druckgas zugeführt, bis der Druck im Obergefäß 2 gleich dem Druck im Untergefäß 3 ist, das
sich beispielsweise in der Blasphase befindet. In diesem Augenblick wird das Druckausgleichsventil 8 geöffnet.
Wenn aus dem Untergefäß 3 so viel Branntkalk über das Dosierorgan IS in die Blasleitung 20 entnommen
worden ist, daß das Niveau im unteren Gefäß den Bunkerstandanzeiger 11 für die Leermeldung erreicht
hat, so daß der Inhalt des oberen Gefäßes 2 aufgenommen werden kann, wird das dockenventil 4
zwischen beiden Gefäßen geöffnet. Nach Entleerung des Obergefäßes in das Untergefäß werden das
dockenventil 4 und das Druckausgleichsventil 8 wieder geschlossen und anschließend das Obergefäß 2 vom
Sauerstoff druckentspannt.
Der unter Druck stehende Sauerstoff gelangt in den
Auffangdruckbehälter 12, der durch eine Membran 13 unterteilt ist.
Nach dem Druckausgleich zwischen dem Obergefäß 2 und dem Auffangdruckbehälter 12 wird das Ventil 18
geschlossen und das Entgasungsventil 6 geöffnet, so daß der Rest Sauerstoff aus dem Obergefäß 2 über ein nicht
dargestelltes Filter ins Freie fließen kann.
Nach Neufüllung des Obergefäßes 2 mit Brantkalk wird Sauerstoff aus dem Auffangdruckbehälter 12 in das
Obergefäß 2 geblasen. Zur Erhöhung des Druckes wird mit Hilfe des Kompressors 14 über die Leitung 15 dem
Auffangdruckbehälter Luft hohen Druckes zugeführt, die die Membran 13 von der einen zur anderen Seite und
dementsprechend auch den Sauerstoff verdrängt.
Durch die entsprechende Wah! der Rauminhaltsveihältnisse
läßt sich erreichen, daß zum vollen Druckaufbau des mit Branntkalk gefüllten Obergefäßes 2 kein
oder nur sehr wenig neuer Sauerstoff benötigt wird, der gegebenenfalls über die Leitung 21 zugeführt wird.
Mit der Bezugsziffer 7 werden Sicherheitsventile bezeichnet, mit 8 fernbetätigte Ventile, mit 9 handbetätigte
Ventile und mit 17 ein Rückschlagventil.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Vorrichtung zur Einsparung von Druckgas beim Einblasen von Feststoffen mit Hilfe von Druckgefäßförderern
in einen Empfangsbehälter, mit mindestens einem Auffangdruckbehälter zur Aufnahme
von Druckgas aus dem Prozeß und zur Wiederabgabe in den Prozeß, dadurch gekennzeichnet,
daß der Auffangdruckbehälter (12) eine Membran (13) zur Unterteilung des Behälters
enthält.
2. Vorrichtung zur Einsparung von Druckgas beim Einblasen von Feststoffen mit Hilfe von Druckgefäßförderern
in einen Empfangsbehälter, mit mindestens einem Auffangdruckbehälter zur Aufnahme
von Druckgas aus dem Prozeß und zur Wiederabgabe in den Prozeß, dadurch gekennzeichnet, dai3 der
Auffangdruckbehälter (12) einen hin- und herschiebbaren Kolben zur Unterteilung des Behälters
aufweist.
Priority Applications (5)
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Legal Events
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