DE2243439C3 - Anordnung zum kontinuierlichen Einblasen von Kohle in einen Hochofen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum kontinuierlichen Einblasen von pulverförmiger Kohle aus einem jeweils gefüllten, unter Druck stehenden Chargenbehälter in einen Hochofen, wobei das Rohgut in Kohlenstaub umgewandelt und in Chargenbehältern gelagert wird.

Beim Schmelzen von Eisenerz in einem Hochofen wird üblicherweise Koks verwendet, um den Kohlenstoff und die Wärme zu liefern, die für das Verhüttungsverfahren notwendig sind. Koks, der normalerweise etwa ein Drittel der Hochofenfüllung darstellt, ist praktisch das teuerste Gut bei der Herstellung von Eisen. Somit ist die Ersetzung eines Teils des Kokses durch billigere Kohle wirtschaftlich von Bedeutung.

Zu diesem Zweck ist es bereits bekannt, dem Hochofen anstelle von Koks Kohle zuzuführen, wobei die Kohle mit Luft vermengt zum Hochofen getragen wird (US-PS 31 50 962). Da es sich erwiesen hat, daß kalte Luft nicht geeignet ist, dem Hochofen zugeführt zu werden, wurde bereits vorgeschlagen, vorgewärmte Luft zu verwenden, um die Kohle mit dieser in den Hochofen einzublasen (US-PS 31 97 304). Normale Luft oder Hochtemperaturluft ist jedoch nicht geeignet, um die Kohle aufzulockern und zu transportieren oder gar noch zu trocknen, da im letzteren Falle die gesamte Feuchtigkeit, die aus der Kohle ausgetrieben wird, mit diesem Kohlenstaub zum Hochofen gefördert wird. Es hat sich gezeigt, daß in solchen Fällen Explosionen in den Zuführungsleitungen infolge Überhitzungen nicht auszuschließen sind. Der gleiche Nachteil tritt bei der Druckförderung nach der DE-PS 11 88 098 ein, weil die Luft direkt dem Luftkasten entnommen wird und eine hohe Temperatur aufweist. Aus der US-PS 31 97 304 geht die Verwendung von zwei Vorratsbehältern hervor, die abwechselnd zur kontinuierlichen Versorgung des Hochofens mit Staubkohle herangezogen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Explosionsgefahr bei derartigen Anlagen auszuschalten und Kohlenstaub in bekannter Weise in den Hochofen mit Trägergas oder Trägerluft in den Hochofen zu befördern. Die Behälter für den Kohlenstaub sollen mit Gas unter Druck stehen und einzeln in Wechselfolge mit einem pneumatischen Transportsystem zu verbinden sein, so daß eine kontinuierliche Zuführung des Kohlenstaubes zum Hochofen erfolgt Der Druckbehälter-Gasdruck wird dabei in Obereinstimmung mit der Hochofenwindmenge geregelt, um die in den Hochofen fließende Kohlenstaub-Gewichtsmenge zu steuern. Die Fördergasmenge wird in Übereinstimmung mit der Kohlenstaub-Gewichtsmenge geregelt, um eine vorgeschriebene Fördergasmenge pro Tonne in den Hochofen gelieferten Kohle aufrechtzuerhalten.

Diese Aufgabe wird bei der erfindungsgemäßen An-

Ordnung zum kontinuierlichen Einblasen von pulverförmiger Kohle aus einem jeweils gefüllten, unter Druck stehenden Chargenbehälter in einen Hochofen dadurch gelöst, daß mehr als zwei Chargenbehälter Verwendung finden und der Druckaufbau indem mit der Leitung ver-

is bundenen Chargenbehälter so mit Inertgas erfolgt, daß dieses den Kohlenstaub pneumatisch durch die Leitung zum Hochofen fördert

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Inertgasdruck in dem verbundenen Chargenbehäl ter in Abhängigkeit von der in den Hochofen einzu blasenden Kohlenstaubmenge bzw. der einzublasenden Windmenge regelbar.

Die Kohlenstaubfördervorrichtung schließt eine Kohlenmühle ein, die dazu dient, die angelieferte Kohle in getrockneten Staub umzuwandeln, einen Vorratsbehälter, der den Kohlenstaubausstoß der Mühlen aufnimmt und speichert, und eine Verteilervorrichtung, die mit dem Vorratsbehälter und den zugehörigen Chargenbehälter verbunden ist, wodurch der Hochofen von einem Chargenbehälter über eine pneumatische Transportvorrichtung beaufschlagt wird. Diese Verteilvorrichtung schließt auch mehrfach abgeschieberte Kohlenleitungen ein, um den Kohlenfluß aus dem Vorratsbehälter zu den einzelnen Chargenbehältern zu steuern und diese jeweils einzeln in einer Wechselfolge nachzufüllen, die gegenüber der Kohlenlieferfolge von den Chargenbehältern zum Hochofen versetzt ist Drei oder mehr Chargenbehälter werden vorgesehen, so daß, während ein Chargenbehälter Kohle zum Hochofen aufgibt, der zweite Chargenbehälter in der Folge in Bereitschaft steht, mit Kohle gefüllt und unter Inertgasdruck gesetzt ist, also sofort zur Verfügung steht, um den Hochofen zu beaufschlagen, sobald der erste Chargenbehälter sich dem leeren Zustand nähert; wäh rend dieser Zeit wird der dritte Chargenbehälter in der Folge aus dem Vorratsbehälter neu gefüllt Bei dieser Anordnung ist eine ununterbrochene Kohlenbeaufschlagung des Hochofens gewährleistet, da ohne Rücksicht darauf, welcher Chargenbehälter gerade den

so Hochofen beaufschlagt, immmer ein unter Druck stehender voller Chargenbehälter in Bereitschaft steht Einer der Vorteile bei der Anordnung von drei Chargenbehältern liegt darin, daß, falls ein Chargenbehälter und sein zugehöriges Regelsystem für Wartungs- oder Reparaturzwecke außer Betrieb genommen werden müssen, es noch möglich ist, den Hochofen kontinuierlich zu beaufschlagen, indem man nur die beiden restlichen Chargenbehälter verwendet. In einem solchen Fall würden die beiden Chargenbehälter zwischen dem aktiven Zustand und der Neufüllstellung abwechseln.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 ein Schema einer Anordnung zur Kohlen-

b5 Staubförderung nach einer Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 2 ein Schema, das in einer größeren Einzelheit die in F i g. 1 verbundenen Regelungen zeigt.

In der Kohlenstaubfördervorrichtung 10, die in F i g. 1 in einem Beispiel dargestellt ist, wird Rohkohle einem Vorratsbunker 11 entnommen und fließt durch Schwerkraft über ein Absperrventil 13, das bei in Betrieb befindlicher Vorrichtung 10 offen ist, zu einer Aufgabevorrichtung 12. Die Aufgabevorrichtung 12 liefert die Kohle zu einer Mühle 14 in einer Menge, die daducch eingestellt werden kann, daß man einen mit der Aufgabevorrichtung 12 verbundenen drehzahlregelbaren Antrieb 12Λ so verstellt, daß der Kohlenstaubausstoß der Mühle ti entsprechend geregelt wird.

Die Mühle 14 hat die Aufgabe, die Rohkohle in Kohlenstaub einer Konsistenz umzuwandeln, die zur Förderung in einen Hochofen 15 geeignet ist

Wie man der Darstellung entnehmen kann, fördert ein getrennt befeuerter Lufterhitzer 16, der mit der Mühle 14 über einen Kanal 22 verbunden ist, heiße Primärluft in die Mühle 14, um die Kohle zu trocknen und sie anschließend durch ein Rohr 18 zu dem Eintritt eines Zyklonabscheiders 17 zu fördern. Die heiße Primärluft kann z. B. dadurch erzeugt werden, daß man Erdgas verbrennt, das über ein Rohr 19 zu dem Erhitzer 16 gelangt, während Luft von einem Primärluftgebläse 20 geliefert wird, das über einen Kanal 21 an den Erhitzer 16 angeschlossen ist Das Gebläse 20 ist mit einer verstellbaren Klappe 20/4 ausgestattet, um die Primärluftmenge dem Kohlendurchsatz der Mühle 14 anpassen zu können.

Das in den Zyklonabscheider 17 eintretende Luft-Kohle-Gemisch wird durch Zentrifugalkraft getrennt; die Kohle gelangt dabei durch Schwerkraft zu einem Vorratsbehälter 23 über eine Kohlenleitung 24, die mit einem normal offenen Absperrventil 25 ausgestattet ist Die extrem feinen Kohlenteilchen, die von der Primärluft beim Austritt aus dem Abscheider 17 mitgerissen werden, werden mit der Luft durch ein Rohr 26 zu einem Schlauchfilter 27 oder einer anderen in der Wirkung gleichen Einrichtung gefördert und dort abgeschieden. Der Primärluftstrom wird dann zu einem nicht dargestellten Niederdruckbehälter abgezogen und die abgeschiedene Feinkohle wird in einen Vorratsbehälter 23 über eine Kohlenleitung 28 aufgegeben, die mit einem normal offenen Absperrventil 29 ausgestattet ist Die Oberflächenfeuchtigkeit, die von der Kohle während der Vermahlung und der Lagerung verdampft, wird mit der Primärluft abgezogen.

Wenn man es wünscht, kann eine Anzahl von Kohlenstaubaufbereitungsanlagen parallel betrieben werden, um Kohle zu dem Vorratsbehälter 23 zu liefern, da bei Mehrfachanlagen diskontinuierlicher Betrieb, Wartung oder Notbedienung einer einzelnen Anlage vorgenommen werden können, ohne daß es notwendig ist, das Fördersystem 10 abzuschalten. Anstelle der Reservemahlkapazität, die durch die Mehrfach-Kohlenaufbereitungsanlagen angeboten wird, kann ein nicht dargestellter Hilfs-Vorratsbehälter vorgesehen werden. Der Hilfsbehälter kann an die Kohlenleitungen 24 und 28 angeschlossen werden, um einen Teil oder den gesamten Mühlenausstoß aufzunehmen, der den jeweiligen Bedarf des Hochofens 15 übersteigt

Der Vorratsbehälter 23 wird zweckmäßigerweise entlüftet, um bei atmosphärischem Druck zu arbeiten, und er dient zur Bevorratung einer ausreichenden Kohlenstaubmenge, um eine Anzahl von Chargenbehältern 31/4, 31B und 31C zu versorgen, welche den Hochofen 15 speisen. Die Chargenbehälter 3iA-C liegen auf einer tieferen Höhe als der Vorratsbehälter 23 und werden an denselben durch eine Anzahl entsprechender Kohlenverteilleitungen 3OA 3OB bzw. 3OC angeschlossen.

Die Kohlenverteilleitungen 30A-Cwerden mit fernbetätigten Absperrventilen 32Λ 32B bzw. 32C ausgestattet, die dazu dienen, den Kohlenfkß von dem Vorratsbehälter 23 zu den einzelnen Chargenbehältern 3iA— C zu steuern. Diese stehen mit einer pneumatischen Förderleitung 33 über entsprechende Kohlenaustritisleitungen 34/4 —C in Verbindung, welche mit

ι ο Kohlenaustritt-Regelventilen 35 A—Cversehen sind, die wahlweise geöffnet werden können, um den Kohlenfluß von jeweils einem ausgewählten Chargenbehälter 31/4 — Czu den Hochofen 15 über die Leitung 33 zu erlauben, und die geschJosssen werden können, damit mit Ausnahme des jeweils für die Kohlenversorgung des Hochofens 15 ausgewählten Chargenbehälters alle anderen Chargenbehälter 31/1— C von der Leitung 33 abgetrennt werden.

Die Förderleitung 33 wird mit der für den pneumatisehen Transport der Kohle erforderlichen Druckluft von einer Druckluftquelle 36 beaufschlagt deren Austritt an die Leitung 33 über ein Regelventil 37 und eine Rückschlagklappe 38 angeschlossen wird.
An dem Hochofen 15 tritt die Leitung 33 mit einem oder mit mehreren Verteilern 39 in Verbindung, von wo aus eine Anzahl Kohlenstaubrohre 40 zu den einzelnen Düsenstöcken 41 des Hochofens 15 in einer Weise führen, die ähnlich derjenigen ist, wie sie in dem US-PS 3150 962 und US-PS 32 04 942 beschrieben wird. Die Anzahl der Verteiler 39 sowie die Anzahl der von jedem Verteiler 39 beaufschlagten Düsenstöcke 41 können gemäß dem Bedarf des Hochofens 15 geändert werden. Jedes der Rohre 40 ist mit einer Düse 42 versehen, die durch den Düsenstock 41 verläuft und direkt in dem Hochofen 15 unmittelbar in dem durch die Düsenstöcke 41 eingeführten Windstrom mündet, um die Kohle mit dem Wind innerhalb des Hochofens 15 zu mischen und dadurch eine schnelle, vollständige Verbrennung sicherzustellen. Inertgas wird dazu verwendet, um in den

■»ο Chargenbehältern 31A bis 31C einen Druck aufzubauen und auch um den Kohleinhalt in den Chargenbehältern und in dem Vorratsbehälter 23 aufzulockern. Zu diesem Zweck wird eine Inertdruckgasquelle 50 mit einem ausreichenden Förderdruck versehen, um den Kohlenfluß in dichter Phase von einem beliebigen Chargenbehälter 31Λ—Cin die Förderleitung33 bei maximal erwarteter Bedarfsmenge des Hochofens 15 und gegen den maximal erwarteten Gegendruck der Düsenstöcke 41 aufrechtzuerhalten. Der Düsenstock-Gegendruck kann einen so hohen Wert haben wie etwa 3,5 kg/cm² und wird durch den hohen statischen Druck an der Ringleitung 51 hervorgerufen, die über die Düsenstöcke 41 den Wind in den Hochofen 15 liefert. Die Wahl eines Inertgases für den Druckaufbau und die Auflockerung ist notwendig, weil ein solches Gas die Zündung der Kohle innerhalb des Behälters 23 und in den Chargenbehältern 31Λ—C verhindert

Zusätzlich zu den Kohleneintrittsventilen 32/4— C und den Kohlenaustrittsventilen 35A — Csind die Chargenbehälter 31A—C mit Druckaufbauventilen 52/4—C Auflockerungsventilen 53/4—C sowie Ventilen 54Λ— C und 55/4—Cversehen, um die Druckaufbau-, Auflockerungs- und Entlüftungsfunktionen wahrzunehmen, die im Betrieb der Vorrichtung 10 erforderlich sind. Die

b5 Druckaufbauventile 52/4 —Csind durch zweckmäßig angeordnete Leitungen mit der Inert-Druckgasquelle 50 über eine Rückschlagklappe 56 und ein Regelventil 57 verbunden sowie mit den oberen Teilen ihrer jeweiligen

Chargenbehälter 31/4 — C; im geöffneten Zustand dienen sie dazu, den Kohleinhalt unter Druck zu setzen. Die Auflockerungsventile 53/4— Csind mit ihren jeweiligen Chargenbehältern 31/4-Cund mit der Quelle 50 durch zweckmäßig angeordnete Rohrleitungen parallel zu den entsprechenden Druckaufbauventilen 52/4—C verbunden und dienen im geöffneten Zustand dazu, Inertgas in den unteren Teil der Behälter31/4—Ceinzuführen und dadurch die darin befindliche Kohle aufzulockern. Die Ventile 54/4— C dienen im geöffneten Zustand dazu, die jeweiligen Chargenbehälter 3XA — C zu entlüften. Die Ventile 55/4— C sind über Leitungen mit dem Vorratsbehälter 23 und den jeweiligen Chargenbehältern 31/4— C verbunden; im geöffneten Zustand dienen sie dazu, die Drücke zwischen den Chargenbehältern 31/4— C und dem Vorratsbehälter 23 auszugleichen. Der Vorratsbehälter 23 wird mit Inertgas belüftet, das über eine Leitung zugeführt wird, welche den Behälter 23 und die Quelle 50 verbindet und ein Regelventil 60 sowie eine Rückschlagklappe 61 aufweist.

Im Betrieb wird jeder der Chargenbehälter 31/4— C abwechselnd gefüllt, unter Druck gesetzt und entleert, um den Hochofen 15 in einer vorher festgelegten Wechselfolge zu beaufschlagen. Während z. B. der Chargenbehälter 31Λ den Hochofen 15 beaufschlagt, steht der Chargenbehälter 41 B in Bereitschaft, ist mit Kohle gefüllt und mit Inertgas unter Druck gesetzt, wohingegen der Chargenbehälter 31C mit Kohle aus dem Vorratsbehälter 23 gefüllt wird.

Dementsprechend kann gesagt werden, daß jeder der Chargenbehälter 31/4, 31S und 31C sich notwenigerweise in einem von drei Betriebszuständen befinden muß, nämlich:

1. im aktiven Zustand, der darin besteht, daß der Chargenbehälter von dem Vorratsbehälter 23 getrennt ist, mit der Förderleitung 33 in Verbindung steht und unter Druck gesetzt wird, um Kohle zu dem Hochofen 15 zu fördern;

2. in Bereitschaftsstellung, die darin besteht, daß der Chargenbehälter von dem Vorratsbehälter 23 und der Förderleitung 33 abgetrennt, mit Kohle gefüllt und unter Druck gesetzt ist;

3. im Neufüllzustand, der darin besteht, daß der Chargenbehälter von der Förderleitung 33 abgetrennt ist, in Gasdruck ausgleichender Verbindung mit den Vorratsbehälter 23 und in Kohlenstromverbindung mit dem Vorratsbehälter 23 steht, um von dort Kohle zu erhalten.

Nachdem ein Chargenbehälter (31A 31B, 31 C), der im aktiven Zustand war, leer geworden ist, wird er in die Neufüllstellung umgeschaltet; der Chargenbehälter, der in Bereitschaftsstellung stand, wird gleichzeitig in den aktiven Zustand umgeschaltet, so daß der Hochofen 15 kontinuierlich mit Kohle ohne Unterbrechung öder Überschneidung beaufschlagt werden kann, während der zuletzt gefüllte Chargenbehälter auf die Bereit- schaftsstellung umgeschaltet wird. Die Chargenbehälter 31Λ—Cund die Kohleleitnngen 30/4—Cvom Vorrats behälter 23 sind so bemessen,-daß der Chargehbehälter in der Neufüllstellung mit Kohle bis zur geplanten Höhe gefüllt wird, bevor der dann gleichzeitig aktive Chargenbehälter leer wird. Beim Umschalten der Char genbehälter wird somit derjenige, der sich in der Neufüllstellung befand, auf die Bereitschaftsstellung umgeschaltet, so daß immer ein Chargenbehälter gefüllt und unter Druck gesetzt ist und somit bereit ist, sofort den aktiven Chargenbehälter zu ersetzen.

Vorzugsweise werden die Auflockerungsventile 53/4 — Cbei allen Zuständen offen gelassen, um eine einwandfreie Auflockerung des Kohleinhalts der jeweiligen Chargenbehälter 3\A — C sicherzustellen.

Um die einzelnen Chargenbehälter 31/4 — C in die aktive, die Bereitschafts- und die Neufüllstellung zu versetzen, werden die jeweils zugehörigen Kohleeintrittsventile 32A—C, Kohlenaustrittsventile 35/4— C und Druckausgleichsventile 55/4— C in die nachstehend in

ίο Tabelle 1 aufgeführten Stellungen gebracht:

Tabelle I

Erforderliche Ventilstellungen

Ventil

Aktiver Zustand

Bereitschafts- Neufüllsteüung stellung

Kohleeintritt geschlossen geschlossen offen
(32A- C)

Kohleaustritt offen geschlossen geschlossen

(35Λ -C)

Ausgleich geschlossen geschlossen offen
(53/4 -C)

Die Stellungen der Druckaufbau- und Entlüftungsventile 52/4—Cund 54/4— Cin Verbindung mit dem jeweils sich im aktiven Zustand befindlichen Chargenbehälter werden durch Steuersignale reguliert, die auf der Grundlage der Differenz zwischen der zum Ofen 15 strömenden Kohle-Istmenge und der Soll- oder Bedarfsmenge abgeleitet werden. Sollte die Istmenge geringer sein als die Bedarfsmenge, dann wird ein Steuersignal aufgeschaltet, um das Druckaufbauventil 52A-C zu öffnen, wodurch der Behältergasdruck erhöht wird, um die Ist-Kohlenmenge anzuheben. Wenn umgekehrt die Ist-Kohlenmenge größer ist als die Bedarfsmenge, dann wird ein Steuersignal aufgeschaltet, um das Entlüftungsventil 54/4—C zu öffnen, wodurch der Behältergasdruck gesenkt wird, um entsprechend die Ist-Kohlenmenge zu verringern.

Um plötzliche Änderungen in der Kohlenmenge zum Hochofen 15 zu vermeiden, wenn ein Bereitschaftsbehälter im Begriff ist, auf den aktiven Zustand umgeschaltet zu werden, werden die Stellungen der Druckaufbau- und Entlüftungsventile 52A—Cund 54/4—Cin Verbindung mit dem in Bereitschaft stehenden Chargenbehälter durch Steuersignale einreguliert, damit der Gasdruck in dem Bereitschaftsbehälter auf gleicher Höhe wie innerhalb des aktiven Chargenbehälters gehalten wird.

Das Entlüftungsventil 54>4— C für den Chargenbehäher in der Neufüllstellung wird offen gehalten, und das Druckaufbauventil 52Λ— C für einen solchen Chargenbehälter in der Neufüllstellung wird geschlossen gehal-

ten. ... ■;-; ^; . .- ■-·.'■...■

Es ist darauf hinzuweisen, daß, um die Belastung; der Gasdruckquelle 50 niedrig zu halten, die Druckaufbau- und Entlüftungsventile 52A—Cund MA—Cfür einen jeweiligen Chargenbehälter niemals gleichzeitig geöff net werden.

F i g. 2 zeig zeigt als Beispiel ein typisches Steuersystem 100 für die Betätigung der Ventile 32A—C, 35A—Q52A -Q 54A—Cund 55A—Cso,daß die Chargenbehälter 31A— Cin einer vorher festgelegten Folge in die aktiven, Bereitschafts- und Neufüllstellungen gebracht werden, und um den Kohlenausstoß der Mahlanlage so zu regeln, daß ein bestimmtes Kohlengesamtgewicht innerhalb des Vorratsbehälters 23 und der

Chargenbehälter 31/4 —Cohne Rücksicht auf Änderungen in der Kohlenfördermenge zum Hochofen 15 aufrechterhalten wird.

In Verbindung mit dem Steuersystem 100 werden Gewichts-Meßwertwandler 101-4 — D vorgesehen, die so geschaltet werden, daß sie das Gewicht der Chargenbehälter 31/4— C und des Vorratsbehälters 23 abtasten und Signale Wi, W2, VV3und IV23 aussenden, die dem Gewicht der Kohle in den Chargenbehältern 31A 31B, 31C bzw. 23 entsprechen. Diese Gewichtssignale werden einem Signalsummierer 102 aufgeschaltet, der ein Ausgangssignal Wr liefert, welches das Gesamtgewicht der derzeit in dem System 100 insgesamt gespeicherten und zur Förderung zum Hochofen 15 verfügbaren Kohle darstellt. Die Gewichtssignale »VI, W2, W3 werden auf jeweiligen Ableiten» 103A 103S und 103C aufgeschaltet, die daraus entsprechende Ausgangssignale Q\,Q2 und Q3 ableiten, welche die Geschwindigkeit darstellen, mit denen sich die Kohleninhaltsgewichte der Chargenbehälter 31A 31B und 31C ändern. Aus den Signalen Qi, Q2 und Q3 kann man jederzeit ermitteln, welcher der Chargenbehälter 31/4—C sich im aktiven Zustand befindet, welcher Behälter oder welche Behälter in Bereitschaft steht bzw. stehen und welcher Behälter z. Zt. neu gefüllt wird. Für diese Zwecke werden die Signale Qi, Q2, Q3 einen Vorzeichenscheider 104 aufgeschaltet, der ein Ausgangssignal QC erzeugt, welches in der Größe demjenigen der Signale Qi, Q2, Q3 entspricht, das eine negative Gewichtsänderungsgeschwindigkeit darstellt.

Wenn z. B. der Chargenbehälter 31/4 sich im aktiven Zustand befindet, der Chargenbehälter 31 fi auf Bereitschaft steht und der Chargenbehälter 31C neu gefüllt wird, dann wird das Signal Q i negativ sein, und seine Größe wird die Kohlenflußgeschwindigkeit zum Hochofen 15 darstellen, das Signal Q 2 wird 0 sein, da hier kein Kohlenfluß vorhanden ist, und das Signal Q 3 wird positiv sein, und seine Größe wird die Geschwindigkeit darstellen, mit der Kohle von dem Vorratsbehälter 23 in den Chargenbehälter 31C umgefüllt wird.

Das Signal IVT; das das gesamte gespeicherte Kohlengewicht darstellt, wird einem Fehlersucher 105 zusammen mit einem Bezugssignal WR aufgeschaltet, das durch einen verstellbaren Wähler 205 eingestellt wird und das einzuhaltende gesamte gespeicherte Kohlengewicht darstellt Der Fehlersucher 105 liefert ein Ausgangssignal EW, das die Differenz oder den Fehler zwischen den Signalen WT und WR darstellt. Das Fehlersignal EW wird einem Drehzahlregler 106 der Aufgabevorrichtung auf geschaltet; dieser Drehzahlregler regelt die Abtriebsdrehzahl des Antriebs 12/4 für die Aufgabevorrichtung 12 (siehe F i g. 1), um entsprechend den Kohleausstoß der Mühle 14 in Übereinstimmung mit dem Wert des Signals EW τα regeln, so daß der Fehler zwischen WTund WR aufgehoben wird.

Somit wird der Betrieb der Mühle 14 geregelt, um kontinuierlich Kohlenstaub in die Vorrichtung 10 mit der gleichen Geschwindigkeit aufzugeben, mit der Kohlenstaub die Vorrichtung 10 verläßt; deshalb wird im Beharrungszustand die Kohleneinströmgeschwindigkeit in den Vorratsbehälter 23 gleich der Ist-Fördergeschwindigfceit QC zum Ofen 15'sein.

Der Drehzahlregler 106 der Aufgabevorrichtung ist an einen weiteren Regler 107 angeschlossen, welcher die Betätigung der Primärluftgebläseklappe 2OA in Übereinstimmung mit der Drehzahl der Aufgabevorrichtung 12 regelt, um ein bestimmtes Gewichtsverhältnis zwischen der Primärluftströmung durch die Mühle 14 und dem Kohledurchsatz durch dieselbe aufaufrechtzuerhalten.

Um den Kohlenstaubbedarf des Ofens 15 zu ermitteln, wird ein Mengenmeßwandler 207 an den Eintritt der Ringleitung 51 (siehe Fig. 1) angeschlossen; dieser Wandler tastet die in den Ofen 15 strömende Verbrennungsluft- oder Windmenge ab und liefert davon ein repräsentatives Ausgangssignal QW. Das Windmengensignal QW wird einem verstellbaren Signal-

Mi übersetzer 108 aufgeschaltet, der ein Ausgangssignal QCR bildet, welches die Kohlenbedarfsmenge des

(OCR\
7nv7^stellt

die Kohlenstaubmenge dar, die in den Ofen 15 pro lOOcbm/min Verbrennungsluft einzublasen ist, und kann verstellt werden, um den Prozentsatz zu ändern, mit dem Koks im Betrieb des Ofens 15 durch Kohlenstaub ersetzt wird.
Das Kohlenbedarfsmengensignal QCR wird einem Signalumformer 109 zusammen mit dem vom Vorzeichenscheider 104 stammenden Signal QC für die Kohlengewichtsänderungsgeschwindigkeit aufgeschaltet. Auf der Grundlage der beiden Eingangssignale QCR und QC stellt der Signalumformer 109 ein Ausgangssignal PR her, das den Wert des in dem Behälter 31/4—C, der dann gerade den Ofen 15 beaufschlagt, erforderlichen Gasdrucks darstellt, um die durch die Signale QCund QCR angegebene Differenz zwischen der Ist-Kohlenfördermenge und der Bedarfsmenge aufzuheben und dadurch eine Beharrungs-Fördermenge aufrechtzuerhalten, die gleich der Bedarfsmenge ist

Jeder der Behälter 31/4—C ist mit einzelnen Meßwertwandlern HOA 1100 bzw. HOC ausgestattet, die den Gasdruck in den zugehörigen Behältern 31/4— C abtasten und Ausgangssignale Pl, P2, P3 liefern, die die Werte des dann in den Behältern 31A 31 Bund 31C herrschenden Drucks angegeben, der durch das Druckgas geschaffen ist.

Für den Zweck der Regelung des Gasdrucks in jedem der Behälter 31Λ—C werden die Signale Pi, P2 und P3 entsprechenden Fehlersuchern HlA HiB und 11 IC aufgeschaltet; das Ausgangssignal PR wird ebenfalls jedem der Fehlersucher HiA-C aufgeschaltet Der Fehlersucher UiA stellt ein Fehlersignal EPi her, das der Differenz zwischen dem Gasdruck im Behälter 31A und dem durch Signal PR angegebenen erforderlichen Gasdruck entspricht In gleicher Weise stellen die Fehlersucher UiB und HlC Fehlersignale EP2 und EP 3 her, die der Differenz zwischen dem erforderlichen Gasdruck und dem in den Behältern 31 B bzw. 31C bestehenden Gasdruck entsprechen.

Die Behälterdruck-Fehlersignale EPi, EP2 und EP3 werden einzelnen entsprechenden Ventilreglern 112A 11227, 112C aufgeschaltet die die Betätigung der zugehörigen Druckaufbauventile 52A—C und der Entlüf tungsventil 54A—C in Obereinstimmung mit der von den Signalen EPi, EPi, EPZ gelieferten Information und den Zustandsanzeigesignalen regeln, die ebenfalls den Reglern 112/4—C über Eingangsleitungen 113A 113B, 113C aufgeschaltet werden, wie später umfassender beschrieben wird.

Die Arbeitsweise der Regler 112A—C kann man am besten dadurch erläutern, daß man ein typisches Beispiel betrachtet, bei dem der Behälter 31A aktiv ist der

«5 Behälter 31B in Bereitschaft steht und der Behälter 31C neu gefüllt wird. Unter solchen Verhältnissen wird der Regler 112A, dessen Signalausgangsleitungen mit den Betätigungsmagneten der zu Behälter 31/4 gehörenden

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Ventile 52A und 54A verbunden sind, das öffnen und Schließen der Ventile 52A, 54A in Übereinstimmung mit dem Signal EPi regeln, um den dadurch dargestellten Druckfehler aufzuheben. Wenn das Signal EPi angibt, daß der Druck im Behälter 31A um einen vorher ■-, festgelegten Schwellenwert größer ist als der erforderliche Wert, dann wird der Regler 112A bewirken, daß das Druckaufbauventil 52A geschlossen gehalten und das Entlüftungsventil 54A geöffnet wird, bis der Druck im Behälter 3iA auf den erforderlichen Wert absinkt; ι ο dann wird das Entlüftungsventil 54/4 durch den Regler 112A geschlossen. Sollte umgekehrt das Signal EPX angeben, daß der Druck im Behälter 31A um einen vorher bestimmten Schwellenwert niedriger ist als der erforderliche Druck, dann wird der Regler 112/4 bewirken, daß das Entlüftungsventil 54/4 geschlossen gehalten und das Druckaufbauventil 52A geöffnet wird, bis der Druck im Behälter 31/4 auf den erforderlichen Wert steigt; dann wird das Ventil 52A durch den Regler 112/4 geschlossen.

Der Regler 1125 hat Signalausgangsleitungen, die mit den Betätigungsmagneten der zum Behälter 31B gehörenden Ventile 525 und 545 verbunden sind, und wenn der Behälter 315 entweder aktiv ist oder in Bereitschaft steht, dann regelt der Regler 1125 das öffnen und Schließen der Ventile 525 und 545, um den Gasdruck im Behälter 31B gleich dem durch Signal PR vorgegebenen erforderlichen Wert zu halten, wie es zuvor in Verbindung mit Regler 112/4 beschrieben worden ist.

Im Zusammenhang mit Regler 112Cund den Ventilen 52Cund 54C, die zu dem in der Neufüllstellung sich befindenden Behälter 31C gehören, sollte darauf hingewiesen werden, daß eine solche Stellung es erforderlich macht, den Behälter zu einem nicht dargestellten Niederdruckbehälter zu entlüften. Wenn der Behälter 31C neu gefüllt wird, dann bewirkt dementsprechend das Zustandsanzeigesignal, das auf den Regler 112Cüber die Leitung 113C geschaltet wird und die Neufüllstellung des Behälters 31C meldet, daß der genannte Regler 112Cdas Druckaufbauventil 52C geschlossen und das Entlüftungsventil 54C geöffnet hält ohne Rücksicht auf den Wert des Signals EP3.

Obwohl bei dem aufgeführten Beispiel davon ausgegangen wurde, daß sich die einzelnen Behälter 31A—C in bestimmten Betriebszuständen befinden, so wird man erkennen, daß während des normalen Betriebsablaufs der Vorrichtung 10 die Behälter 31A—Cin ihre anderen Zustände gemäß einem eingestellten Folgeprogramm gebracht werden und die Regler U2A—Ctätig werden, um 1. den aktiven Behälter auf den Druck zu halten, der zur Deckung der Kohlenbedarfsmenge erforderlich ist 2. den Bereitschaftsbehälter auf dem gleichen Druck wie den aktiven Behälier zu halten und 3. die Entlüftung des Neufüll-Behälters während des Neufüllvorgangs aufrechtzuerhalten ohne Rücksicht darauf, welche der Behälter 3iA—Csich in einem bestimmten Zustand befinden.

Ein typisches Zustandsfolgeprogramm für die Behälter 31A—Cwird in der folgenden Tabelle II aufgeführt:

60

Tabelle II

Folgeperiode Aktivbehälter Bereitschafts- Neufüllbehälter behälter

1	31Λ
2	310
3	3! C
4	31A

315
31C
31/4
31B

31C
3ΪΑ
315
31C

65 Der Tabelle II kann man entnehmen, daß das Behälterzustandsbild nach jeder dritten Periode in der Folge wiederholt wird, weil drei Behälter 31/4— C vorhanden sind und jeder die drei verschiedenen Zustände annehmen kann.

Die Einstellung der Behälter 3iA-C in der durch Tabelle II vorgeschriebenen Zustandsfolge erreicht man durch einen Folgeregler 114, der Eingangsleitungen 115,4— Chat, die die von den Meßwertwandlern 101/4 — C zur Verfügung gestellten Behältergewichtssignale Wi, W2und W3 empfangen, und der drei Ausgangsleitungsgruppen 116/4— Chat, eine Gruppe für jeden entsprechenden Behälter 31A-C. Jede Ausgangsleitungsgruppe 116/4—C umfaßt drei Ausgangsleitungen A, S, R, die Zustandbefehlssignale aussenden, um den entsprechenden Behälter 31/4—C in den aktiven Zustand, in die Bereitschaftsstellung bzw. in die Neufüllstellung zu bringen.

Die Ausgangsleitungsgruppen 116A—C des Folgereglers 114 sind an entsprechende Ventilregler 117/4— C angeschlossen, um deren Tätigkeit zu regeln. Die Ventilregler 117A —C haben Ausgangsleitungen, die an die Betätigungsmagnete der Kohleneintritts-, Kohlenaustritts- und Druckausgleich-Entlüftungsventile 32/4-C, 35/4—C und 55A-C angeschlossen sind. Die Neufülleitungen (R)der Leitungsgruppen 116/4—C sind an die Zustandsanzeige-Eingangsleitungen H3A- C der jeweiligen Ventilregler 112/4 — C angeschlossen.

Die Ventilregler 117/4— C selbst sind so gebaut und geschaltet, daß ein auf die aktive Leitung feines Reglers 117/4—Cgegebenes Zustandsbefehlssignal bewirkt, daß der Regler die drei zugehörigen Ventilgruppen (32/4, 35A, 55A), (325, 355, 555;, (32C, 35C, 55Cj in die Stellungen versetzt, welche erforderlich sind, um den entsprechenden Behälter 31A—C in den aktiven Zustand zu bringen.

In gleicher Weise bewirkt ein Zustandsbefehlssignal, das auf die Bereitschaftsleitung (S) eines Reglers 117A—C gegeben wird, daß dieser seine aus drei Ventilen bestehende Gruppe in die Stellungen versetzt, die erforderlich sind, um den entsprechenden Behälter 31A—Cin die Bereitschaftsstellung zu bringen. Ebenfalls bewirkt ein auf die Neufülleitung (R) eines Reglers 117A—C gegebenes Zustandbefehlssignal, daß dieser seine aus drei Ventilen bestehende Gruppe in die Stellungen versetzt, die erforderlich sind, um den entsprechenden Behälter 31A—Cin die Neufüllstellung zu bringen. Außerdem wird ein Zustandssteuersignal auf der Leitung R eines Reglers 117A—C über die angeschlossene Leitung 113A—C zu dem entsprechenden Regler 112A—C geführt, um die zugehörigen Ventile (52A und 54Aj! (525 und 545j oder (52Cund 54Cj in die Stellungen zu bringen, welche erforderlich sind, wenn der entsprechende Behälter31A—Csich in derNeufüllsteliung befindet

Jederzeit schältet der Regler 114 nur ein Zustandbefehlssignal pro Ausgangsleitungsgruppe. So schaltet der Regler 114 z. B. in der ersten Periode der in Tabelle II festgelegten Folge ein Zustandbefehlssignal auf die A-Leitung der Gruppe 116A, um den Behälter 31A in den aktiven Zustand zu versetzen, ein zweites Zustandbefehlssignal auf die 5-Leitung der Gruppe 1165, um den Behälter 315 in die Bereitschaftsstellung zu versetzen, und ein drittes Zustandbefehlssignal auf der /{-Leitung der Gruppe 116C, um den Behälter 31C in die Neufüllstellung zu versetzen. Während einer solchen ersten Periode wird das Kohlegewicht in Behälter 31A ab-

nehmen und in Behälter 31C zunehmen. Sollte das Kohlegewicht in Behälter 31Ceinen festgelegten maximalen Wert erreichen, wie er durch das Signal W3 gemeldet wird, und zwar bevor das Kohlegewicht in Behälter 31/4 einen festgelegten minimalen Wert erreicht, wie er durch das Signal IVl gemeldet wird, dann wird der Regler 114 das dritte Zustandbefehlssignal von der /^-Leitung der Gruppe 116Cauf die S-Leitung schalten, um den Behälter 31C in die Bereitschaftsstellung zu bringen und dadurch jede Möglichkeit einer Über- ι ο füllung des Behälters 31C auszuschalten.

Für die Aufrechterhaltung einer ununterbrochenen Kohlenförderung zum Ofen 15 ist es erforderlich, daß die Kohlenumladegeschwindigkeiten aus dem Vorratsbehälter 23 in die einzelnen Chargenbehälter 31/4—Cin den Neufüllstellungen mindestens gleich bzw. vorzugsweise etwas größer sind als die maximal erwartete Kohlenausflußgeschwindigkeit aus irgendeinem Behälter 31A —Cin dem aktiven Zustand desselben. Infolgedessen ist zu erwarten, daß während einer typisehen Betriebsperiode der Behälter, der sich zu Beginn der Periode in der Neufüllstellung befand, mit Kohle bis zu seinem maximalen Kohlegewicht gefüllt wird, bevor der aktive Behälter bis auf sein minimales Kohlegewicht entleert ist, was natürlich nicht ein vollständig leerer Zustand zu sein braucht.

In einem solchen Fall werden während des letzten Teils der ersten Betriebsperiode zwei Behälter, nämlich 315 und 31Q in Bereitschaft stehen, während der eine Behälter 3iA aktiv ist

Wenn das Kohlegewicht in dem aktiven Behälter 31Λ den festgelegten minimalen Wert erreicht, dann beendet der Regler 114 die erste Betriebsperiode und leitet die zweite ein, indem er Zustandbefehlssignale auf die R-Leitung der Gruppe 116A, die /4-Leitung der Gruppe a 1165 und S-Leitung der Gruppe 116Cgibt. Sollte das Kohlegewicht in dem Neufüllbehälter 31Λ den maximalen Wert erreichen, bevor die zweite Periode beendet ist, dann wird auch hier wieder der Regler 114 das Befehlssignal von der Ä-Leitung der Gruppe 116Λ zur 5-Leitung schalten, um den Behälter 31Λ in die Bereitschaftsstellung zu bringen. Die zweite Betriebsperiode endet, und die dritte Periode beginnt, wenn das Kohlengewicht im Behälter 31B den minimalen Wert erreicht

Am Ende der dritten Periode, d. h. wenn das Kohlengewicht im Behälter 31C den minimalen Wert erreicht, versetzt der Regler 114 die Behälter 31A—C in die gleichen Zustände, in denen sie sich in der ersten Periode befanden, und wird die Behälterzustandsprogrammschaltung wiederholt.

Im Betrieb des Hochofens 15 wird die Verbrennungsluft bei einer Temperatur angeliefert, die normalerweise 540° C oder mehr über der Temperatur des Trägergases — vorzugsweise Luft — liegt, welches in die Leitung 33 (siehe F i g. 1) eingeführt wird, um die Kohle in den Ofen 15 zu fördern. Für einen wirksamen Betrieb des Ofens 15 ist es wichtig, die mit der Kohle in den Ofen 15 eingeblasene Kaltluftmenge auf ein Minimum zu begrenzen, da die in den Ofen 15 eingeführte Kaltluft es erforderlich macht, einen Teil des Brennstoffs zu benutzen, um die Wärme zu liefern, die benötigt wird, um die Temperatur des Kohle-Luft-Gemisches auf die Betriebstemperatur des Ofens 15 anzuheben. Wenn andererseits die Trägerluftmenge in der Förderleitung J3 für die Kohlenmenge zu gering ist, dann besteht die Gefahr einer Verengung und Verstopfung der Leitung. Dementsprechend gibt es optimale und dem wirksamen Betrieb des Hochofens 15 förderliche Verhältnisse zwischen der Trägerluft- und der Kohlenmenge.

Die Erfindung beinhaltet eine Vorrichtung, um automatisch die Trägerluftmenge in der Förderleitung 33 in Übereinstimmung mit der Kohlenmenge oder, genauer gesagt, in Übereinstimmung mit der Kohlenbedarfsmenge des Ofens 15 zu regeln.

Zu diesem Zweck wird das Kohlenbedarfsmengensignal QCR vom Signalübersetzer 108 auf einen weiteren Signalübersetzer 120 gegeben, der ein Ausgangssignal QCR bildet, welches die Trägerluftmenge darstellt, die für die durch Signal QCR dargestellte Kohlenmenge in die Förderleitung 33 aufgegeben werden muß.

Das Signal QAR wird auf einen Fehlersucher 121 zusammen mit einem Signal QA geschaltet, das von einem Mengenmeßwertwandler 122 abgeleitet wird, der mit der Trägergasquelle 36 verbunden ist, um die in die Leitung 33 aufgegebene Trägerluftmenge abzutasten. Das Signal QA stellt die Trägerluft-Istmenge dar. Der Fehlersucher 121 liefert an den Eingang eines Ventilreglers 123 ein Fehlersignal EA, das die Differenz zwischen der Trägerluft-Istmenge und der Trägerluft-Sollmenge darstellt. Der Regler 123 hat einen Ausgang, der mit den Betätigungsmagneten des Ventils 37 verbunden ist; er dient dazu, die effektive öffnung des Ventils 37 in Übereinstimmung mit dem Signal EA zu ändern, um den dadurch dargestellten Trägerluftmengenfehler aufzuheben und somit im Beharrungszustand eine Trägerluftmenge aufrechtzuerhalten, die gleich der für die Kohlenbedarfsmenge vorgeschrieben ist.

Es sollte darauf hingewiesen werden, daß, obwohl die Trägerluftmenge auf der Grundlage der Kohlen-Istmenge geregelt werden könnte, eine Regelung auf der Grundlage der Kohlenbedarfsmenge vorzuziehen ist weil sie dazu neigt, die Auswirkungen der Zeitkonstantenverzögerungen des Systems auf ein Geringstmaß herabzusetzen.

Der Fachmann ist sich darüber im klaren, daß das Kohlenstaubfördersystem 10 von Hand anstatt automatisch durch das Steuersystem 100 gefahren werden kann; in diesem Fall würde die Betätigung der verschiedenen zu den Behältern 23 und 31Λ—C gehörenden Ventile und der Mahlanlage durch das Personal vorgenommen, das die verschiedenen in dem System vorgesehenen Gewichts-, Druck- und Mengenmeßwertwandler überwacht

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum kontinuierlichen Einblasen von pulverförmiger Kohle aus einem jeweils gefüllten, unter Druck stehenden Chargenbehälter in einen Hochofen, wobei das Rohgut in Kohlenstaub umgewandelt und in Chargenbehältern gelagert wird, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als zwei Chargenbehälter Verwendung finden und der Druckaufbau in dem mit der Leitung verbundenen Chargenbehälter so mit Inertgas erfolgt, daß dieses den Kohlenstaub pneumatisch durch die Leitung zum Hochofen fördert

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der inertgäsdruck in dem verbundenen Chargenbehälter in Abhängigkeit von der in den Hochofen einzublasenden Kohlenstaubmenge bzw. der einzublasenden Windmenge regelbar ist