Verfahren zum Betrieb von Schachtöfen Die Anwendung von Sauerstoff
oder an Sauerstoff angereicherter Luft heim Betrieb von Schachtöfen ermöglicht die
Erzeugung wesentlich höherer Temperaturen, als dies in einem mit Luft betriebenen
Schachtofen möglich ist. Die damit verbundenen erhöhten Anforderungen an die Feuerfestigkeit
der Ofenwandung lassen es als zweckmäßig erscheinen, die Düsen zum Einführen der
sauerstoffhaltigen Gase in die Beschickung hineinragen zu lassen, so daß der zwischen
Innenwanduirg und Düsenmündungen befindliche Teil der Beschickung die Wandung wirksam
vor den sehr hohen Temperaturen schützt. Die Düsen bestehen meist aus gut wärmeleitendem
Metall und werden mit Wasser gekühlt. Sie können verstellbar angeordnet werden,
so, daß man den Ofen mit verschiedenen Belastungen betreiben kann.Procedure for operating shaft furnaces The application of oxygen
or oxygen-enriched air in the operation of shaft furnaces makes this possible
Generation of much higher temperatures than in an air-powered one
Shaft furnace is possible. The associated increased requirements for fire resistance
the furnace wall make it appear expedient to insert the nozzles
to let oxygen-containing gases protrude into the feed, so that the between
Innenwanduirg and nozzle mouths located part of the feed the wall effective
protects against the very high temperatures. The nozzles usually consist of good heat conducting
Metal and are cooled with water. They can be arranged to be adjustable,
so that you can operate the furnace with different loads.
Beim Verstellen und gelegentlich erforderlichen Auswechseln der Düsen
begegnet man erheblichen Schwierigkeiten, da die teilweise in flüssigem bis teigigem
Zustand befindliche Beschickung, welche die Düsen umgibt, an den kalten Düsen zu
festen Krusten erstarrt und die Düsen oft so fest umschließt, daß sie nicht mehr
oder nur unter großen Schwierigkeiten bewegt werden können. Die Veränderung des
Reaktionsraumes durch Verschieben der Düsen und die Auswechslung von Düsen wird
dadurch sehr erschwert und oft sogar unmöglich gemacht.When adjusting and occasionally changing the nozzles
one encounters considerable difficulties, as the partly in liquid to doughy
State of the charge, which surrounds the nozzles, to the cold nozzles
solid crusts solidify and the nozzles often so tightly that they no longer
or can only be moved with great difficulty. The change in the
Reaction chamber by moving the nozzles and replacing nozzles
this makes it very difficult and often even impossible.
Es wurde nun gefunden, daß diese Nachteile vermieden werden, wenn
die Düsen dauernd oder zweitweise bewegt werden, so daß sie mit der Beschickung
nicht verbacken können. Diese Bewegung braucht, wie sich gezeigt hat, nicht besonders
rasch zu sein. Es genügt vielmehr meistens eine langsame Bewegung, 1Tan kann die
Düse z. B. um ihre Längsachse rotieren oder, was noch einfacher ist, eine hin- und
hergehende, teilweise Drehbe,#vegung ausführen lassen. Die Düse kann auch lediglich
eine Hin- und Herbewegun:g in der Richtung der Längsachse ausführen. Je nach Art
des Beschickungsgutes kann es genügen, die Bewegung nur in der ersten Zeit nach
der Inbetriebnahme des Ofens und bei Änderung der Belastung des Ofens vorzunehmen.
Wenn die erstarrte Kruste, welche die Düse umgibt und in welcher sich die Düse bewegt,
eine hinreichende Festigkeit erlangt hat, kann die Bewegung meistens eingestellt
werden.It has now been found that these disadvantages can be avoided if
the nozzles are moved continuously or twice so that they are with the feed
cannot bake. As has been shown, this movement does not need much
to be quick. Rather, a slow movement is usually sufficient, 1Tan can do that
Nozzle z. B. rotate around its longitudinal axis or, what is even easier, a back and forth
Let forward, partially turning movements. The nozzle can also only
perform a reciprocating motion: g in the direction of the longitudinal axis. Depending on the type
of the load it may be sufficient to only move after the first time
the commissioning of the furnace and when changing the load on the furnace.
When the solidified crust that surrounds the nozzle and in which the nozzle moves,
Once it has achieved sufficient strength, the movement can usually cease
will.
Es ist eine Vorrichtung zur Beeinflussung der Verbrennungsvorgänge
im Gestell von Schachtöfen, insbesondere von Hochöfen, bekanntgeworden, die dadurch
gekennzeichnet ist, daß eine beliebigeVerlegung des Windeintritts und der vor den
Formen befindlichen Oxydationsräume in das Gestell der Schachtöfen durch im Windstrom
der Blasformen angeordnete Hohlkörper erfolgt, die während des Betriebes des Ofens
ganz oder teilweise aus den Windformen in deren Achsrichtung in das Gestell des
Ofens hinein vorgeschoben werden können. Dabei ist die eigentliche Windform jedoch
fest angeordnet, und nur der im Formkopf eingebaute, verhältnismäßig kurze Hohlkörper
ist nach vorn verschiebbar, um das ungleichmäßige Niedergehen der Beschickung des
Ofens beheben und die Lage der Oxydationszone beeinflussen zu können. Diese Vorrichtung
mag für das Betreiben eines normalen Hochofens mit normalemWind zweckmäßig sein;
sie ist jedoch nicht geeignet, das bei den nach dem sauerstoffthermischen Verfahren
arbeitenden Schachtöfen auftretende Festbacken der Sauerstoffdüsen in dem sich in
der Randzone des Reaktionsraumes bildenden Krustenwulst zu verhindern. Beispiel
In der Zeichnung ist mit 1 ein Ofen für die sauerstoff-therrnische Herstellung von
Calciumcarbid bezeichnet, der mit der feuerfesten Auskleidung 2 versehen ist und
die Charge 3 enthält, die aus einer Mischung von gebranntem Kalk und Koks besteht
und mittels der Vorrichtung 4 eingeführt wird. Durch die wassergekühlten Düsenrohre
5 wird Sauerstoffgas in die Charge eingeblasen, wodurch Temperaturen von 2000° und
mehr erzeugt «-erden. Bei diesen Temperaturen verbindet sich der Kohlenstoffgehalt
des Kokses mit dem Calciumoxyd zu Calciumcarbid und Kohlenmonoxyd. Eine an Calciurncarbid
reiche Schmelze sammelt sich in flüssigem Zustand am Boden des Ofens, wo sie durch
die Öffnung 6 in zeitlichen Abständen von 5 bis 20 Minuten entnommen wird. Ein an
Kohlenmonoxyd reiches Gas wird durch das Rohr 7 abgezogen.It is a device for influencing the combustion processes
in the frame of shaft furnaces, in particular of blast furnaces, became known that thereby
is characterized in that any relocation of the wind entry and the front of the
Forms located oxidation rooms in the frame of the shaft kilns by in the wind current
the blow molding arranged hollow body takes place during the operation of the furnace
completely or partially from the wind forms in their axial direction into the frame of the
Oven can be pushed into it. Here, however, is the actual form of the wind
fixed, and only the relatively short hollow body built into the molding head
can be moved forward to prevent the uneven lowering of the
Fix the furnace and be able to influence the position of the oxidation zone. This device
may be useful for operating a normal blast furnace with normal wind;
however, it is not suitable for the oxygen-thermal process
working shaft furnaces caking of the oxygen nozzles in which in
to prevent the edge zone of the reaction space forming crust bulge. example
In the drawing, 1 is a furnace for the oxygen-thermal production of
Denotes calcium carbide, which is provided with the refractory lining 2 and
Contains Charge 3, which consists of a mixture of quick lime and coke
and is introduced by means of the device 4. Through the water-cooled nozzle pipes
5, oxygen gas is blown into the charge, creating temperatures of 2000 ° and
more produced «-erden. At these temperatures the carbon content combines
of coke with calcium oxide to calcium carbide and carbon monoxide. One on calcium carbide
rich melt collects in a liquid state at the bottom of the furnace, where it passes through
the opening 6 is removed at intervals of 5 to 20 minutes. One at
Carbon monoxide-rich gas is withdrawn through pipe 7.
Sobald das Verfahren in Gang gekommen ist, bildet sich ein kraterförmiger
Wulst 8 zwischen der heißesten
Stelle 9 und den umgebenden, nicht
umgesetzten Teilen der Charge, weil die aus Calciumcarbid, Calciumoxyd und Koksasche
bestehende Schmelze die umgebende kältere Zone durchdringt und in dieser Zone erstarrt,
sobald die Temperatur unter den Schmelzpunkt der-Mischung fällt. Dies ist wenig
unterhalb 1800° der Fall. Besonders harte Krusten bilden sich an denjenigen Stellen,
wo die wassergekühlten D'isenröhre in dem Wulst stecken und viel Wärme ihrer Umgebung
entziehen.Once the process has started, a crater-shaped one forms
Bead 8 between the hottest
Digit 9 and the surrounding area, not
converted parts of the batch because it consists of calcium carbide, calcium oxide and coke ash
existing melt penetrates the surrounding colder zone and solidifies in this zone,
as soon as the temperature drops below the melting point of the mixture. This is little
the case below 1800 °. Particularly hard crusts form in those places
where the water-cooled D'isenrubes stick in the bulge and much warmth of their surroundings
revoke.
Um nun ein Steckenbleiben der Düsenrohre in den umgebendem Krusten
zu verhindern, sind die Rohre mit einem Griff oder Handrad 5 a. versehen, mit deren
Hilfe die Rohre in der oben beschriebenen Weise bewegt werden. Diese Bewegung kann
auch durch hydraulisch oder mechanisch betriebene Vorrichtungen herbeigeführt werden.
Weiterhin kann man von v ibratiönserzeugenden Vorrichtungen Gebrauch machen, die
den Düsenrohren schnelle Stöße erteilen.To prevent the nozzle pipes from getting stuck in the surrounding crust
to prevent the pipes with a handle or handwheel 5 a. provided with their
Help the pipes be moved in the manner described above. This movement can
can also be brought about by hydraulically or mechanically operated devices.
Furthermore, one can make use of vibration generating devices that
give quick pushes to the nozzle pipes.
Die Bewegung der Rohre soll während der ersten Stunden nach der Inbetriebnahme
des Ofens ziemlich häufig sein, beispielsweise in Abständen von 20 bis 60 Minuten
vorgenommen werden. Nach einer Betriebsdauer von etwa 10 bis 12 Stunden können die
zeitlichen Abstände z. B. auf 2 bis 6 Stunden ausgedehnt werden, und nach einer
Betriebsdauer von mehreren Tagen hat sich der Wulst meistens vollständig ausgebildet,
und es hat sich ein fast stationärer Zustand eingestellt. Von diesem Zeitpunkt an
genügt ein ein- oder zweimaliges Bewegen der Rohre am Tag. Je nach den BetrielAsbedingungen
können. natürlich die nur als Beispiele angegebenen Perioden kürzer oder länger
gewählt werden.The pipes should move during the first few hours after commissioning
of the oven should be quite frequent, for example at intervals of 20 to 60 minutes
be made. After an operating time of about 10 to 12 hours, the
time intervals z. B. can be extended to 2 to 6 hours, and after one
Operating time of several days, the bead is usually completely formed,
and an almost steady state has been established. From now on
Moving the pipes once or twice a day is sufficient. Depending on the operating conditions
can. of course the periods, which are only given as examples, shorter or longer
to get voted.
Auch bei der Gewinnung von Ferrosilicium nach dem sauerstoffthermischen
Verfahren treten in der Reaktionszone des Schachtofens dieselben Erscheinungen auf.
Der sich hier bildende Krustenwulst besteht ebenfalls zum Teil aus nicht oder teilweise
umgesetzter Beschickung, wie Koks, Holzkohle, Ouarz, Eisen oder ähnlichen Stoffen,
in welche jedoch eine Schmelze aus Ferrosilicium, einem Teil der Koksasche, Quarz
u. dgl. eindringt und in der kühleren Randzone erstarrt.Also in the extraction of ferrosilicon after the oxygen thermal
Processes occur in the reaction zone of the shaft furnace the same phenomena.
The crust bulge that forms here also consists partly or not at all
converted charge, such as coke, charcoal, ouarz, iron or similar materials,
in which, however, a melt of ferrosilicon, part of the coke ash, quartz
and the like penetrates and solidifies in the cooler edge zone.
Die geschilderten Erscheinungen sind in analoger Weise auch bei der
Herstellung anderer Produkte oder Legierungen nach dem sauerstoffthermischen Verfahren
zu verzeichnen. Hierbei ändert sich im wesentlichen lediglich die Zusammensetzung
der Krustenzone, die von der jeweiligen Beschickung naturgemäß abhängig ist. In
allen diesen Fällen läßt sich das Festbacken der Düsen in der. Krusten der Randzone
des Reaktionsraumes durch die oben beschriebenen Maßnahmen vermeiden, so daß im
Bedarfsfall sowrrhl der Durchmesser des Reaktionsraumes genau eingestellt oder das
Auswechseln einer schadhaft gewordenen Düse oder eine sonstige für den verhältnismäßig
empfindlichen Betrieb des nach dem sauerstoffthermischen Verfahren arbeitenden Schachtofens
erforderliche wichtige -Maßnahme rasch und ohne wesentliche Störung des Ofenganges
getroffen werden kann.The described phenomena are in an analogous way also with the
Manufacture of other products or alloys using the oxygen thermal process
to be recorded. This essentially only changes the composition
the crust zone, which naturally depends on the respective load. In
In all of these cases, the nozzles can get stuck in the. Crusts of the peripheral zone
Avoid the reaction chamber by the measures described above, so that in
If necessary, sowrrhl the diameter of the reaction space precisely adjusted or that
Replacing a damaged nozzle or another for the proportionate
sensitive operation of the shaft furnace, which works according to the oxygen thermal process
necessary important measures quickly and without significant disturbance of the furnace
can be taken.