"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."Method zum'Teilersetzen of Gattierkokaes-in Metallreduzieröfen by eingepreßtes in the die zone carbonic or Kokapulver In Metallreduzieröfen goes the desire to go to reduce the Giehtkokanatz for reducing the metal oxides as possible, on the one hand in order to reduce fuel costs # on the other hand to the Tagesleietung per kiln The operating figures for various state-of-the-art blast furnaces are "Stahl und Eisen" 84 (1964) No. * 18 of August 27, 1964, pages 1111-1120 and "Stahl und Eisen" 84 (1964) No. 22 of 22. October 1964, page 1362-65 'and show that in some blast furnaces 30-70 kg oil / t pig iron was introduced into the blast furnace base 4L1 on a trial basis to reduce coca consumption.8 In some other pig iron blast furnaces 35-75 NM3 / t natural gas were introduced Professor Sohenck, who was pressed into the wind entry zone of the blast furnaces during experiments, conducted experiments on the ironworks day in 1964 with regard to the partial nativity of the gout cocanate through oil or gas s from the following: "The lowering of the specific coca consumption achieved so far is solely due to the selection and pretreatment of the ore @ * The replacement of coca in the blast furnace with crude oil or natural gas has not yet played a noteworthy role; but allerorte Bentrebungen to intensify the exchange in Gange- are with us they have led, among others, to a successful Gemeinsohaftsarbeit to produce Hot Twind The Austauaoh is of course attractive # brings when using the Ersatzbrennotoffen real and lasting savings * But even then seems en me yet It is recommended to use coal dust as a replacement fuel In the blast furnace, too, major attempts at 'Nii "iii, -" de
It could be that one day the cost of the coal dust will be just as interecaant as the oil at present and in the reduction zone, too, but no increased output of the furnaces or the saving of raw coke was achieved. The cause was found to be that the cold and hard-to-burn coca or coal dust did not ignite rapidly enough at the enormous speed in the rooms in front of the nozzles with a wind temperature of around 3000 to 9000 and was thrown with the gases into the interstices of the coke, where it burned insufficiently and, for the most part, got into the top gases as coke dust. fuel in the lower furnace is a disadvantage compared to
, qlw & oj. # f -
Burning incandescent in front of the nozzles 7e-iViokaes
ws.rv believed, however, according to "Stahl und BiEen" 64 0964) page 1113 Gap & 1 middle * @ "In order to cover the heat demand of the lower furnace during additional operation, it is necessary to increase the hot blast temperature or to add oxygen," In reality overlooked the fact that the calorific value of the coal and coke dust is completely sufficient to dech the reduction heat requirement if the complete rapid combustion of the carbon powder was ensured by rapid initiation of the combustion of the same. - The proposed S, 9, umrstoffbeimengv-ng zttn hot blast makes the addition of fuel in the lower furnace uneconomical at normal goose coke prices a, s subspace eingeführter- additional carbon via2e trotzdem'-not complete and little wirtaalizftlici, -. #, '-Da-3 atand a general application Erfindungsgeimäß this difficulty is the heavy ignitability this cold carbon dust characterized corrected # that this finely divided 01 or easily combustible carrier gas such as methane, butane or coke oven gas is added as an ignition agent, through the immediate combustion of which the carbon is immediately heated up and already burns completely in the large excess of hot air before the reduction coke used at the gout in the barrel-shaped vortex clears the residual wind and di e substitute fuel gases as desired by carbon monoxide and hydrogen aufspalteto First, therefore, burn together the oil and the carrier gear or both, and through the thus freely de werden- heat the coking or coal powder is directly heated strongly # In the excess of oxygen in the wind turbulence zone it then burns immediately completely or, if desired, with large amounts of substitute fuel, also less completely, i.e. after carbon oxide and, with the addition of coal, partly also after hydrogen - bring or Kokamenge least to ignition temperature * Even better close this Zündbrennstoffmenge to wähleng so high that these carbon additive is thus brought to the temperature of the winds or the combustion chamber before the nozzles, because burn ignition means and is mounted carbon immediately soon breathless way in the vortex zone in front of the nozzles of the blast furnace and the very hot combustion gases are reduced on the incandescent gout coca walls of the vortex spaces so that stronger reducing gases at a higher temperature are formed than otherwise with a higher gout coca temperature the cheaper by such coal or coca dust or coal or coke grit as a substitute fuel instead of expensive Gattierkoka, a higher wind load capacity of the blast furnace per m2 Sohachtfläche is achieved with this inventive addition of carbon with the above fuels, because the ash formed during the combustion of the same on the Surface separates the Gattierkoka cavity in front of the Düoen and drips off the burning Gattierkokaen together with the ashes. It is as possible to burn fine coke with a higher ash content in the hot blast zone of the blast furnace without this slag being entrained by the coke, or damming of the same in the upper part of the reduction zone, or even the formation of a canal The reduced hydrogen from the combustion products of the pilot fuels oil and / and gas supports the reductin work of the gases better than the addition of water vapor, which has sometimes been carried out since then, into the coca combustion zone to form the same reducing hydrogen through this cheap carbon according to the invention - and the addition of ignition fuel, a significant reduction in the cost of blast furnace operation is achieved- The rapid combustion of the addition of carbon in the lower part of the furnace takes place without the expensive higher wind preheating and without oxygen since then with pure oil addition or with the addition of food agile was due to the addition of ignition substances, the carbon introduced into the wind zone of the blast furnace burns on a path length of 10-20 times the diameter of the coca grain in the vortex spaces in front of each blast furnace nozzle with a depth of about 1200-1500 mm * pieces of carbon of dust size up to 10 mm in size can therefore be burned properly and quickly in these # vortex spaces # before their combustion organs reach the * coca dock of the same * It can be omitted with the method of the invention the Peinzahl the coal or Kohngrusee «It is sufficient # to grind the carbon to be introduced in a Waltenbrooher plant to green -. oil, the ignition oil being added in the same operation.
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.According to the invention, some oil "" and "" can also be used as a carrying and importing device, one of the aforementioned ignition gates the Hoohofendüsenle The introduction of this carbon with diieAJ?% Ädn
Ignition means in the intervertebral spaces in front of the blast furnace nozzle can be done either at a constant stromg or intermittierendg z.Be invention by Einachießeng z.Be with the aid of a device according to DBF 927 1139 * This Binaohießen the carbons with the ignition means has the advantage # that the distribution thereof on the shaft surface is spreading and that The combustion of every shot of ignition agent and carbon is followed by a very short pause, so that the combustion in the furnace moves upwards into the reduction zone, and that every further shot of ignition agent plus carbon burns quickly and completely in a pure hot blast that is practically combustion-free and with a large excess of air * At the same time is pushed up by the Einschießstoßdruck and explonioneartige combustion the ignition means and the Zusatzkohlenntoffe the ceiling of the vertebral raumen and 'so the Gichtkoks in the Reduktionazone at each shot easily loosened Thereby, the slag from the burning Giohtkoks better drop in the intervertebral spaces and the high tearing this slag and that caused by * "hanging" avoided * By using new loosening of the vortex ruffle giohtkokasohiohten with each shot, the tearing pinch tightness is further increased #. Thus, the daily output of the furnace is improved according to the invention, above, below or next to each wind dune "took a shooting device for additional fire-fighting equipment according to the invention and the injection of the same into the individual vortex spaces takes place alternately or in groups." Hydrogen is used as an input for the carbon additive of the invention. This results in a particularly rapid dissemination -the relevant tendons of carbon dioxide in the vortex space with the best distribution in the same 30% of the gout coca have been replaced. In addition to this saving in fuel costs, the method of the invention offers the possibility for "HWagen" and "Rohg &ag" to bring increased amounts of fuel into the combustion zone of the relevant raw furnace and thus to remedy the problem immediately.
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@Since then, values of the Rohgangaeisenanfall ZEBE with the coming of zinkisohen approaches in the blast furnace to the increased Koksgicht in the Sehmelzzone was 10-12 Stundent * une By the method of the invention veroiärkton Einfahron Mwsen Zusatikohlenstoffe this Rohgang is fixed dep blast furnace in 1 to 2 hours * The new method the invention also increases the operational reliability of the blast furnace operation and can also be used for other metal reducing furnaces for lead, tin, etc., MG advantage @