DE1433357A1 - Verfahren zum Teilersetzen des Gattierkokses in Metallreduzieroefen durch in die Duesenzone eingepresstes Kohlen- oder Kokspulver - Google Patents

Description

• "Verfahren zum'Teilersetzen des Gattierkokaes-in Metallreduzieröfen durch in die Düsenzone eingepreßtes Kohlen- oder Kokapulver Bei Metallreduzieröfen geht das Bestreben dahin, den Giehtkokanatz zum Reduzieren der Metalloxyde möglichst zu verringern, einerseits um die Brennstoffkosten zu mindern# andererseits um die Tagesleietung je Ofen zu steigern, Die Betriebekennzahlen verschiedener Hochöfen nach dem letzten Stand der Technik sind "Stahl und Eisen" 84 (1964) Nr* 18 vom 27, August 1964 Seite 1111-1120 und "Stahl und Eisen" 84 (1964) Nr. 22 vom 22. Oktober 1964 Seite 1362-65'zu entnehmen und zeigeng daß bei einigen Hochöfen mit Erfolg versuchsweise 30-70 kg Öl/t Roheisen zum Senken des Kokaverbrauch8 in das Hochofenunterte4L1 eingeführt wurde. Bei einigen anderen Roheisen-Hochöfen wurden 35-75 NM3/t Erdgas in die Windeintrittezone der Hochöfen bei Versuchen eingepreßte Professor Sohenck führte auf dem Eisenhüttentag 1964 bezüglich den Teilernatzea des Gichtkokanatzes durch Öl oder Gas folgenden aus: "Die bisher erreichte Senkung des Bpezifischen Kokaverbrauche ist ausschließlich auf die Auswahl und Vorbehandlung der Erz@ zurückzuführen* Der Ersatz von Koka im Hochofen durch Erdöl oder Erdgas hat dabei noch keine bemerkenawerte Rolle gespielt; doch sind allerorte Bentrebungen zur Intensivierung den Austausches im Gange- bei uns haben sie unter anderen zu einer erfolgreichen Gemeinsohaftsarbeit zur Erzeugung von Heißestwind geführte Der Austauaoh ist natürlich reizvoll# wenn die Verwendung den Ersatzbrennotoffen wirkliche und dauerhafte Ersparnisse bringt* Aber auch dann scheint en mir noch empfehlenswertg der Verwendung von Kohlenstaub als Auatauschbrennstoff

  im Hochofen ebenfalls größere Versuche zu'Nii"iii,-"de

  könnte nämlich seing daß sich der Kohlenstaub eines Tages kostenmäßig genau so interecaant auswirkt wie gegenwärtig das Öl*" Man hatte bereits früher vorgeschlagen und versucht, Kohlenstoff als Kohlen- oder Koksstaub in die Düsenzone des Hochofens einzuführen, Aber dadurch wurde nur die Temperatur in der Verbrennungezone und auch in der Reduktionszone verringertg aber keine Mehrleistung der Öfen oder Gattierkoksersparnis erzielte Als Ursache wurde festgestelltg daß der kalte und schwer verbrennliche Koka- oder Kohlenstaub bei der ungeheuren Durchlaufgeschwindigkeit in den Räumen vor den Düsen bei etwa 3000 bis 9000 Windtemperatur nicht schr.ell genug zündete und mit den Gasen in die-Zwischenräume des-Kokses geschleudert wurde, wo'er ungenügend verbrannte und zum großen Teil als Koksetaub, in die Gichtgase kam* Man erkamito wohle daß die kalte Einführinig der Zusatz-

  brannstoffe im Unterofen ein Nachteil gegenubUF.dem Ver-

  ,qlw&oj.#f -

  brennen des weißglühend vor die Düsen kommend7e-iViokaes

  ws.rv glaubte aber gemäß "Stahl und BiEen" 64 0964) Seite 1113 Spalt& 1 Mitte*@ "Um bei Zusatzbetrieb den Wärmebedarf des Unterofens zu decken, ist co notwendigg die Heißwindtemperatur zu steigern oder Sauerstoff zuzuse-#zen," In Wirklichkeit wurde dabei übersehen, daß der Heizwert des Kohle- und Kokestaubes vollständig zum Dechen des Reduktionswäremebedarte ausreichteg wenn iwar die restlose schnelle Verbrennung des Kohlenstoffpulvers gesichert war durch schnelle Einleitung der Verbrennung desselben. - Die vorgeschlagene S,9,umrstoffbeimengv-ng zttn Heißwind macht den Brennstoffzusatz im Unterofen bei normalem Giehtkokapreis unwirtschaftliche Die notwendige Staigerung der Temperatur des gesamten Heißwindes um 150-3000 verteuert durch zusätzlichen Brennotoff imd höheren VoroüLrleiß der Winderhitzer den Betrieb"und die Verbrennung deo in A,en Unterraum eingeführter- Zusatzkohlenstoffs via2e trotzdem'-nicht vollständig und wenig wirtaalizftlici,-#,'. -Da-3 atand einer allgemeinen Anwendung Erfindungsgeimäß wird diese Schwierigkeit der schweren zündbarkeit dieses kalten Kohlenstoffstaubes dadurch behoben# daß man diesem feinverteiltes 01 oder ein leicht brennbares Traggasq wie Methan, Butan oder Koksofengas als Zündmittel beifügt, durch dessen sofortige Verbrennung der Kohlenstoff sofort hocherhitzt wird und bereits im großen Heißluftüberschuß voll verbrennt, bevor der an der Gicht eingesetzte Reduktionakoks in den tonnenförmigen Wirbel. räumen vor den Hochofendüsen den Restwind und die Ersatzbrennstoffgase wunschgemäß nach Kohlenoxyd und Wasserstoff aufspalteto Zunächst verbrennen also das Öl bzw. das Traggang oder beide zusammen, und durch die damit frei werden-de Wärme wird das Koke- oder Kohlepulver unmittelbar stark erhitzt# es in dem Sauerstoffüberschuß der Windwirbelungezone dann sofort vollständig oder nach Wunsch bei großen Austauschbrennstoffmengen auch weniger volletändigg also nach Kohlenoxyd und bei Kohlezusatz zum Teil auch nach Wasserstoff verbrennt* Der erfindungegemäße Wirbalzonenzusatz dieser Zündbrennstoffe zum Kohlenstoff muß so hoch seing daß deren Wärmemenge ausreiohtg die gleichzeitig eingeführte Kohle- oder Kokamenge mindestens auf Zündtemperatur zu bringen* Noch besser ist eng diese Zündbrennstoffmenge so hoch zu wähleng daß dieser Kohlenstoffzusatz damit auf die Temperatur des Winden oder des Verbrennungsraumes vor den Düsen gebracht wird, Denn verbrennen Zündmittel und eingebrachter Kohlenstoff sofort auf kürzeatem Weg in der Wirbelzone vor den Düsen des Hochofens und die sehr heißen VerbrennungBgase reduzieren sich an den weißglühenden Gattierkokawänden der Wirbelräume energiochg sodaß sich stärkere Reduziergase höherer Temperatur bilden$ als sonst bei höherem Gichtkokazuaatzt Außer der Verbilligung durch solchen Kohlen- oder Kokastaub oder auch Kohlen- oder Koksgrus als Austauschbrennstoff anstelle von teurem Gattierkoka wird eine höhere Windbelastbarkeit den Hochofens je m2 Sohachtfläche mit diesem erfindungegemäßen Zusatz von Kohlenstoff mit obigen ZUndmitteln erreichtg weil sich die bei der Verbrennung desselben bildende Asche auf der Oberfläche den Gattierkoka-Hohlraumes vor den Düoen abscheidet und mit der Asche den verbrennenden Gattierkokaen zusammen abtropft. Es ist so voggr mögliohp aschereicheren Feinkoka oder solche Feinkohle in der Heißwindzone des Hochofens zu veebrennen, ohne, daß ein Mitreißen dieser Schlacke durch den Koks, oder Stauen derselben im oberen Teil der Reduzierzone, oder gar Gaadurchschlag"Kanalbildung eintritt, Dadurch sind die Reduktionabedingungen viel günstiger als seither und auch der Wärmeübergang ist besser, Der reduzierte Wasserstoff aus den Verbrennungsprodukten der Zündbrennstoffe Öl oder/und Gas unterstützt die Reduktinnaarbeit der Gase besser ale der seither manchmal ausgeführte Zusatz von Wasserdampf in die Kokaverbrennungezone zur Bildung den gleichen Reduizierwasserstoffene Durch diesen erfindungsgemäßen billigen Kohlenstoff- und Zündbrennstoffezusatz wird eine wesentliche Verbilligung des Hochofenbetriebes erzielte- Die schnelle Verbrennung den Kohlenotoffzusatzes im Ofenunterteil erfolgt Bo ohne die teure höhere Windvorwärmung und ohne Sauerstoff9 wag seither bei reinem Ölzuaatz oder bei Gaabeifügung notwendig war@ Durch den Zusatz diener Zündetoffe-verbrennt der in die Windzone den Hochofens eingeführte Kohlenstoff auf einer Weglänge v6ü 10-20 mal dem Kokakorndurchmenner in den Wirbelräumen vor jeder Hochofendüse mit etwa 1200-1500 mm Tiefe* Kohlenstoffstückohen von Staubgröße bis zu 10 mm Größe können also in diesen#Wirbelräumen einwandfrei schnell verbrannt werden# bevor deren Verbrennungsgane die*Kokadocke derselben erreichen* Es kann also bei dieaem Verfahren der Erfindung das Peinzahlen den Kohlen-oder Kohngrusee wegfallen« Es genügt# den einzuführenden Kohlenstoff in einer Waltenbrooheranlage zu Grun zu mah-. len, wobei das Zündöl im gleichen Arbeitsgang beigemengt wird* Der Ölzunatz zu dem Kohlenstoff bewirkt gleichzeitig# daß die zum Hochofen führenden Bände-r oder Rohrl'eitungen sehr geringen Verschleiß haben.
• Erfindungegemäß kann auch etwis Ö2"" und" als Trag- und EinfUhr. gan,einen der vorgenannten Zündgaae verwendet werdene In diesem Palle verhindert der Ölzuaatz das Verschleißen der Zuführbi.hnen für diesen Kohlenstoff zum Hochofen und das Zündgan schleudert den Kohlenatoffzusatz in den Wirbelraum vor den Hoohofendüsenle

  Das Einbringen diesen Kohlenstoffes mit diieAJ?%ädn

  Zündmitteln in die Wirbelräume vor den Hochofendüsen kann entweder In konstantem Stromg oder aber intermittierendg z.Be erfindungsgemäß durch Einachießeng z.Be mit Hilfe einer Vorrichtung gemäß DBF 927 1139 erfolgen* Diesen Binaohießen den Kohlenstoffe mit den Zündmitteln hat den Vorteil# daß die Verteilung desselben auf der Schachtfläohe streuend erfolgtg und daß der Verbrennung jeden Schunzen Zündmittel und Kohlenstoff eine ganz kleine Pause folgt# aodaß sich inzwischen das Verbrennungegan im Ofen nach oben verziehtg in die Reduktionazone, und daß auch jeder weitere Schuß Zündmittel plus Kohlenstoff in praktisch verbrennungeganfreiem reinem Heißwind mit großem luftüberechuß rasch und vollständig verbrennt* Gleichzeitig wird durch den Einschießstoßdruck und die explonioneartige Verbrennung den Zündmittels und den Zusatzkohlenntoffe die Decke des Wirbelraumen hochgedrückt und 'so der Gichtkoks in der Reduktionazone bei jedem Schuß leicht aufgelockerte Dadurch kann die Schlacke aus dem verbrennenden Giohtkoks besser in die Wirbelräume tropfen und wird das Hochreißen dieser Schlacke und das dadurch verursacht* "Hängen" vermieden* Durch diene bei jedem Schuß neue Aufloakerung der Wirbelräuse-Giohtkokasohiohten wird weiter die anweüdbare Reißwinftenge vergrößert#. also die Tagealeistung den Ofens verbesserte Erfindunjegemäß wird über, unter oder neben jedem Winddüne»took ein Einschießgerät für dienen erfindungsgemäßen Zunatzbrenmatott *ngeordnet und erfolgt das Einaohießen desselben In die einzelnen Wirbelräume abwechselnd oder in Gruppen* Weiter wird erfindungegemäß anstelle von Preßluft einen der vorbeammten Zündmittelgane oder Wasserstoff als Einaohleudergan für das Kohlenstoffzunatzmittel der Erfindung lienutzte Das ergibt eine besonders schnelle Verbreinnung -den betreffenden Sehunnen Kohlenntoffnunatz in Wirbelraum bei bester Verteilung in demselben* Auf diene* Wo49 der Brf:Lnduüg können sehr erhebliche Mengen billigen Zunatskohlenotoffe in den Hochofen eingeaohonnen werden und kum so bin 30 % den Gichtkokaen ersetzt worden. Außer dieser Brennstoffkostenersparnie bringt daa Verfahren der Erfindung die Möglichkeite bei "HWagen" und "Rohg&ag" erAblieh gesteigerte Brennstoffmengen in die Verbrennungszone dee betreffenden Roehofens zu bringen und so die Btörung augotblicklich zu beheben.
• Seither Werte der Rohgangaeisenanfall zeBe beim Hereinbrechen von zinkisohen Ansätzen im Hochofen 10-12 Stundent bis die erhöhte Koksgicht in die Sehmelzzone kam* Durch des Verfahren der Erfindung une veroiärkton Einfahron Mwsen Zusatikohlenstoffe wird dieser Rohgang dep Hochofens in 1 bis 2 Stunden behoben* Das neue Verfahren der Erfindung steigert also auah die Betriebssieherheit das Hochofenbetriebee und kra.-mn auGh für andere Metallreduzieröfen für Bleip Zinn usw, MG Vorteil angewendet werden@

Claims (2)

1. P a t e n t a n a p r ü o h e 1) Verfahren zum Teilersetzen den GichtgattierkokBen in Metallem reduzieröfen durch etwa in die Düoenzone eingeführten Kohlen- oder Kokopulver oe dergleicheng dadurch gekennzeichnet, daß an und für sieh zu diesem Zweck einzeln vorbekannte Kokaernetzstoffe in neuartiger Kombinatione mit einem oder mehreren dieser vorbekannten Stoffe als Zündmittel eingeschossen oder eingepreßt werden.
2. 2) Verfahren gemäß Anspruch 1)9 dadurch gekennzeichnet, daß als ErsetTptoffe Pulver oder Grus aus Kohle# Koka, Braunkohle, - Torf o, dergleseinzeln oder zu mehreren# in Verbindung mit Ölg Methang Butan, Kokaofengas oder Wasserstoff ou dergleg einzeln oder zu mehrereng etwa in die Düsenzene den Unterofens eingeführt worden* 3) Verfahren gemäß Anspruch 1) und 2)9 dadurch gekennzeichnet# daß als Eintraggan in den Verbrennungsraum des Ofens einen der vorgenannten Zündgaae verwendet wird, 4) Verfahren gemäß Anspruch 1) - 3)1 dadurch gekennzeichnet#. daß die Men8en dieser Kokaersetzstoffe u nd der zugesetzten Zündmittel automatisch oder von Handp gemäß der Giohtgantomperaturg der Zusammensetzung der Giohtgasep der Roheinenzusammenaetzung oder gemäß dem Betrlebszustand den Ofens zugeteilt werden*