AT511202A4 - METHOD AND DEVICE FOR GAS-GAS HEATING - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Temperatur von in einem Hochofen (1) am Hochofenkopf (5) anfallendem und über Standleitungen (6) aus dem Hochofen (1) abgeleitetem Gichtgas. Dabei wird das Gichtgas am Hochofenkopf (5) und/oder in den Standleitungen (6) mit Verbrennungsabgasen aus zumindest einem an dem Hochofenkopf (5) und/oder den Standleitungen (6) angebrachten Brenner (11) vermischt.Die Verbrennungsabgase haben eine höhere Temperatur als das Gichtgas. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Hochofen (1) mit einem Hochofenkopf (5) und mit Standleitungen (6) zur Ableitung von Gichtgas aus dem Hochofenkopf (5), wobei am Hochofenkopf (5) und/oder in den Standleitungen (6) zumindest ein Brenner (11) vorhanden ist, dessen Verbrennungsabgase mit dem Gichtgas am Hochofenkopf (5) und/oder in den Standleitungen (6) vermischbar sind.The invention relates to a method for increasing the temperature of in a blast furnace (1) at the blast furnace head (5) accumulating and leased lines (6) from the blast furnace (1) derived blast furnace gas. In this case, the blast furnace gas is mixed at the blast furnace head (5) and / or in the dedicated lines (6) with combustion exhaust gases from at least one burner (11) attached to the blast furnace head (5) and / or the dedicated lines (6). The combustion flue gases have a higher temperature as the blast furnace gas. Another object of the invention is a blast furnace (1) with a blast furnace head (5) and leased lines (6) for the discharge of blast furnace gas from the blast furnace head (5), wherein at the blast furnace head (5) and / or in the leased lines (6) at least a burner (11) is present, whose combustion gases can be mixed with the blast furnace gas at the blast furnace head (5) and / or in the leased lines (6).
Description
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Beschreibung 5 Bezeichnung der ErfindungDescription 5 Name of the invention
Verfahren und Vorrichtung zur Gichtgasaufheizung Gebiet der Technik 10Method and device for blast furnace gas heating Technical field 10
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Temperatur von in einem Hochofen am Hochofenkopf anfallendem und über Standleitungen aus dem Hochofen abgeleitetem Gichtgas. 15 Stand der TechnikThe invention relates to a method for increasing the temperature of occurring in a blast furnace at the blast furnace head and derived via dedicated lines from the blast furnace blast furnace gas. 15 State of the art
Gichtgas eines Hochofens unterliegt aufgrund der Betriebsweise des Hochofens Temperaturschwankungen, beispielsweise aufgrund Unterschieden in der Mischung des Möllers, Rutschen der Schüttung, Unterschieden in der Durchgasbarkeit des Möllers, 20 Unterschieden in der eingebrachten Windmenge, Unterschieden in der Temperatur des eingebrachten Windes. Zudem spielt auch die Umgebungstemperatur der Umwelt dieser Anlagen eine Rolle: während ein mit einer bestimmten Temperatur aus dem Hochofenkopf abgeleitetes Gichtgas bei hohen Umgebungstemperaturen im Allgemeinen in keiner der nachgeschalteteten Anlagen zur Weiterleitung und Reinigung 25 den Taupunkt unterschreitet, steigt bei niedrigen Umgebungstemperaturen die Gefahr, dass es aufgrund stärkerer Abkühlung zu einer Unterschreitung des Taupunktes kommt. Änderungen der Umgebungstemperaturen sind oft je nach Wetterlage oder Jahreszeit bedingt. Änderungen der Umgebungstemperaturen wirken sich zusätzlich auch dadurch aus, dass bei tieferen Umgebungstemperaturen kälterer und eventuell auch feuchterer 30 Möller in den Hochofen chargiert wird. Weitere Situationen, die zu relativ niedrigen Gichtgastemperaturen führen, sind beispielsweise Anfahren und Abfahren des Hochofens, oder Betriebssituationen, in denen besonders viel Möller in den Hochofen chargiert wurde.Blast furnace gas of a blast furnace is subject to temperature variations due to the operation of the blast furnace, for example due to differences in the mixture of the Möllers, slippage of the bed, differences in the Durchgasbarkeit of Möllers, 20 differences in the amount of wind introduced, differences in the temperature of the wind introduced. In addition, the environmental temperature of these systems also plays a role: while at high ambient temperatures a blast furnace gas discharged at a certain temperature generally does not fall below the dew point in any of the downstream systems for forwarding and cleaning 25, the risk increases at low ambient temperatures it comes to a shortfall of the dew point due to greater cooling. Changes in ambient temperatures often depend on the weather or season. In addition, changes in the ambient temperatures also have the effect that, at lower ambient temperatures, colder and possibly also moister 30 bins are charged into the blast furnace. Other situations that lead to relatively low Gichtgastemperaturen are, for example, start-up and shutdown of the blast furnace, or operating situations in which a lot of Möller was charged into the blast furnace.
NACHGEREICHTSUBSEQUENT
Entsprechend ist in dem Hochofen nachgeschalteten Anlagen zur Weiterleitung und Reinigung des Gichtgases nicht immer sichergestellt, dass sie von Gichtgas durchströmt werden, dessen Temperatur über dem Taupunkt des Gichtgases liegt. 5 Unterschreitung des Taupunktes ist nicht erwünscht, da durch damit verbundeneAccordingly, in the blast furnace downstream equipment for forwarding and cleaning the top gas is not always ensured that they are traversed by top gas, whose temperature is above the dew point of the top gas. 5 Falling below the dew point is not desirable because of related
Kondensation Korrosionsprobleme in den nachgeschalteten Anlagen auftreten können.Condensation corrosion problems can occur in the downstream equipment.
Bei Verwendung von Gewebefiltern zur trockenen Gasreinigung ist es notwendig, eine Temperatur über dem Taupunkt des zur reinigenden Gases zu gewährleisten - ansonsten kann es aufgrund von Kondensation zu Verklebungen der Gewebefilter kommen, welche 10 die Gaspermeabilität der Gewebefilter herabsetzen und die Gewebefilter beschädigen.When using fabric filters for dry gas cleaning, it is necessary to ensure a temperature above the dew point of the gas to be purified - otherwise condensation of the fabric filters may occur due to condensation, which reduce the gas permeability of the fabric filters and damage the fabric filters.
Es ist bekannt, die Temperatur des Gichtgases dadurch zu regeln, dass die Füllhöhe des Hochofens verändert wird. Bei niedriger Füllhöhe gibt der in den Hochofen eingeblasene Heißwind weniger Energie an die Schüttung des Hochofens ab als bei großer Füllhöhe. 15 Entsprechend hat das Gichtgas bei niedriger Füllhöhe eine höhere Temperatur. Eine derartige Regelung ist jedoch träge. Nachteilig ist dabei zudem, dass bei geringerer Füllhöhe der Hochofen nicht voll ausgenutzt und entsprechend weniger wirtschaftlich, das heißt mit geringerem Wirkungsgrad, betrieben wird. 20 Zusammenfassung der ErfindungIt is known to regulate the temperature of the top gas in that the filling height of the blast furnace is changed. When the filling level is low, the hot blast blown into the blast furnace gives less energy to the bed of the blast furnace than at a high filling level. 15 Accordingly, the blast furnace gas at low level has a higher temperature. Such a regulation is slow, however. A disadvantage is also that at lower filling levels of the blast furnace is not fully utilized and accordingly less economical, that is, with less efficiency, operated. 20 Summary of the invention
Technische AufgabeTechnical task
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren und Vorrichtung bereitzustellen, die 25 eine Alternative zu auf Veränderung der Füllhöhe basierender Regelung der Temperatur des Gichtgase bieten und nicht mit deren Nachteilen behaftet sind.It is an object of the present invention to provide methods and apparatus which offer an alternative to control of the temperature of the blast furnace gases based on change of the filling level and are not associated with their disadvantages.
Technische Lösung 30 Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Erhöhung der Temperatur von in einem Hochofen am Hochofenkopf anfallendem und über Standleitungen aus dem Hochofen abgeleitetem Gichtgas, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass das Gichtgas am Hochofenkopf und/oder in den Standleitungen mit Verbrennungsabgasen aus zumindest einem an dem Hochofenkopf und/oder den StandEeitungen angebrachtenTechnical Solution 30 This object is achieved by a method for increasing the temperature of blast furnace gas obtained in a blast furnace at the blast furnace head and derived from the blast furnace via dedicated lines, which is characterized in that the blast furnace gas at the blast furnace head and / or in the dedicated lines with combustion exhaust gases from at least one attached to the blast furnace head and / or the stand pipes
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Brenner vermischt wird, wobei die Verbrennungsabgase eine höhere Temperatur als das Gichtgas haben.Burner is mixed, the combustion gases have a higher temperature than the blast furnace gas.
Die durch das Vermischen von Gichtgas und Verbrennungsabgasen erhaltene 5 Gasmischung wird dabei im Zuge dieser Anmeldung ebenfalls als Gichtgas bezeichnet.The gas mixture obtained by mixing blast furnace gas and combustion exhaust gases is also referred to as blast furnace gas in the course of this application.
Die Brenner sind entweder am Hochofenkopf oder in den Standieitungen installiert. Besonders bei hohem Geschwindigkeitsunterschied zwischen den heißen Verbrennungsabgasen und dem Gichtgas wird eine gute Durchmischung mit dem 10 Gichtgas ermöglicht, wodurch eine Erhöhung der Gichtgastemperatur sehr rasch erfolgt.The burners are installed either at the blast furnace head or in the service lines. Especially at high speed difference between the hot combustion exhaust gases and the top gas a good mixing with the 10 top gas is made possible, whereby an increase in the top gas temperature is very fast.
In den Brennern wird beispielsweise als Brenngas Erdgas mit Luft verbrannt, so dass die Verbrennungsabgase aufgrund der Umsetzung von CH4 mit dem Sauerstoff der Luft C02 und H20 enthalten, wobei die Verbrennungsabgase auch noch Stickstoff aus der Luft enthalten. 15In the burners, for example, natural gas is burned with air as fuel gas, so that the combustion exhaust gases contain CO 2 and H 2 O due to the reaction of CH 4 with the oxygen of the air, the combustion exhaust gases also containing nitrogen from the air. 15
Vorteilhafte Wirkungen der ErfindungAdvantageous Effects of the Invention
Auf diese Weise kann die Temperatur des Gichtgases schnell und ohne Verminderung des Wirkungsgrades des Hochofens geregelt werden. 20In this way, the temperature of the top gas can be controlled quickly and without reducing the efficiency of the blast furnace. 20
Da die Füllhöhe des Hochofens bei erfindungsgemäßer Regelung der Gichtgastemperatur nicht mit Rücksicht auf die Gichtgastemperatur weniger hoch als tatsächlich möglich gewählt werden muss, lässt sich der Hochofen mit höherer Schütthöhe betreiben. Entsprechend wird der Heißwind besser ausgenutzt und der Wirkungsgrad des 25 Hochofens erhöht.Since the filling height of the blast furnace in accordance with the invention control of the blast furnace temperature does not have to be chosen with respect to the gas temperature less high than actually possible, the blast furnace can operate with higher dumping height. Accordingly, the hot air is better utilized and increases the efficiency of the blast furnace.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nur dann das Gichtgas am Hochofenkopf und/oder in den Standleitungen mit Verbrennungsabgasen aus zumindest einem an dem Hochofenkopf und/oder den 30 Standleitungen angebrachten Brenner vermischt, wenn die Temperatur des Gichtgases einen vorgewählten Schwellenwert unterschreitet.According to a preferred embodiment of the method according to the invention, the blast furnace gas is mixed at the blast furnace head and / or in the dedicated lines with combustion exhaust gases from at least one burner attached to the blast furnace head and / or the standpipe when the temperature of the blast furnace gas falls below a preselected threshold value.
Auf diese Weise ist der Einsatz der Brenner wirtschaftlicher als bei permanenter Vermischung.In this way, the use of the burner is more economical than permanent mixing.
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Vorteilhafterweise sind Flammenwächter bei den Brennern vorgesehen, beispielsweise UV-Zellen, lonistationselektroden.Advantageously, flame detectors are provided in the burners, for example UV cells, ionization electrodes.
Nach einer Ausführungsform wird in Abhängigkeit von einem vorgewählten Zielwert für die 5 Temperatur die von den Verbrennungsabgasen eingebrachte Energiemenge geregelt.According to one embodiment, the amount of energy introduced by the combustion exhaust gases is regulated in dependence on a preselected target value for the temperature.
Nach einer Ausführungsform erfolgt dabei die Regelung der eingebrachten Energiemenge, indem die Stoffmenge der Verbrennungsabgase geregelt wird. 10 Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Hochofen mit einem Hochofenkopf und mit Standleitungen zur Ableitung von Gichtgas aus dem Hochofenkopf, dadurch gekennzeichnet, dass am Hochofenkopf und/oder in den Standleitungen zumindest ein Brenner vorhanden ist, dessen Verbrennungsabgase mit dem Gichtgas am Hochofenkopf und/oder in den Standleitungen vermischbar sind. Die Brenner sind beispielsweise 15 Hochgeschwindigkeitsbrenner.According to one embodiment, the regulation of the amount of energy introduced takes place by regulating the molar mass of the combustion exhaust gases. 10 Another object of the invention is a blast furnace with a blast furnace head and with dedicated lines for the discharge of blast furnace gas from the blast furnace, characterized in that the blast furnace head and / or in the dedicated lines at least one burner is present, the combustion gases with the blast furnace gas at the blast furnace head and / or are mixable in the leased lines. The burners are, for example, 15 high-speed burners.
Vorzugsweise ist eine Vorrichtung zur Erfassung der Temperatur von Gichtgas am Hochofenkopf und/oder den Standleitungen vorhanden; beispielsweise Thermoelemente. 20 Nach einer Ausführungsform [ist eine Vorrichtung zur Regelung der dem Gichtgas zugemischten Stoffmenge der Verbrennungsabgase des Brenners vorhanden.Preferably, a device for detecting the temperature of blast furnace gas at the blast furnace head and / or the leased lines is present; for example, thermocouples. According to one embodiment [is a device for controlling the blast furnace admixed amount of the combustion exhaust gases of the burner available.
Nach einerweiteren Ausführungsform ist eine Vorrichtung zur Regelung der Vorrichtung zur Regelung der dem Gichtgas zugemischten Stoffmenge der 25 Verbrennungsabgase des Brenners auf Basis der von der Vorrichtung zur Erfassung der Temperatur von Gichtgas am Hochofenkopf und/oder den Standleitungen gelieferten Informationen 30 vorhanden.According to another embodiment, an apparatus for controlling the apparatus for controlling the amount of molten mass of the combustion gases of the burner added to the blast furnace gas is provided on the basis of the information 30 supplied by the device for detecting the temperature of blast furnace gas at the blast furnace head and / or the dedicated lines.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand einer schematischen und 35 beispielhaften Figur einer Ausführungsform erläutert.Hereinafter, the present invention will be explained with reference to a schematic and exemplary figure of an embodiment.
NACHGEREICHT *5 *5 ··· ·· » · · · «· ···REPLACED * 5 * 5 ··· ·· »· · · · · ···
Figur 1 zeigt einen Hochofen nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.Figure 1 shows a blast furnace according to an embodiment of the present invention.
Beschreibung der Ausführungsformen 5DESCRIPTION OF EMBODIMENTS 5
Figur 1 zeigt schematisch einen Hochofen 1, der mit einer Schüttung 2 gefüllt ist.1 shows schematically a blast furnace 1, which is filled with a bed 2.
Heißwind 3 wird durch Heißwinddüsen 4 in die Schüttung 2 eingeblasen. Gichtgas - durch gerade Pfeile dargestellt - tritt aus der Schüttung aus, sammelt sich am Hochofenkopf 5, und wird über Standieitungen 6 aus dem Hochofenkopf abgeleitet. Über anschließende 10 Rohrleitungen 7 wird das Gichtgas einer Entstaubungsvorrichtung 8 zugeführt, die im dargestellten Beispiel einen Zyklon 9 und eine Gewebefilteranlage 10 umfasst.Hot blast 3 is blown through hot blast nozzles 4 in the bed 2. Top gas - represented by straight arrows - emerges from the bed, collects at the blast furnace head 5, and is discharged via branches 6 from the blast furnace head. Via subsequent pipelines 7, the top gas is fed to a dedusting device 8, which in the example shown comprises a cyclone 9 and a fabric filter system 10.
Sowohl im Hochofenkopf 5 als auch in den Standleitungen 6 sind Brenner 11 vorhanden. Die Verbrennungsabgase dieser Brenner, dargestellt durch gewellte Pfeile, vermischen sich mit dem Gichtgas und erhöhen dadurch die Temperatur des Gichtgases. Am 15 Hochofenkopf ist eine Vorrichtung zur Erfassung der Temperatur von Gichtgas am Hochofenkopf 12 vorhanden. An den Standleitungen sind Vorrichtungen zur Erfassung der Temperatur von Gichtgas an den Standleitungen 13 vorhanden.Both in the blast furnace head 5 and in the leased lines 6 burner 11 are present. The combustion exhaust gases of these burners, represented by wavy arrows, mix with the top gas and thereby increase the temperature of the top gas. At 15 blast furnace head, a device for detecting the temperature of blast furnace gas at the blast furnace 12 is present. On the leased lines devices for detecting the temperature of blast furnace gas on the leased lines 13 are present.
Eine Vorrichtung 16 zur Regelung der dem Gichtgas zugemischten Stoffmenge der Verbrennungsabgase des Brenners ist ebenfalls vorhanden. Über Leitungen 14 und 15 -20 diese Leitungen können physisch vorhanden sein, oder es kann sich um Übertragung von Funksignalen oder anderen Signalen handeln - werden Informationen an die Vorrichtung 16 zur Regelung der dem Gichtgas zugemischten Stoffmenge der Verbrennungsabgase des Brenners auf Basis der von der Vorrichtung zur Erfassung der Temperatur von Gichtgas am Hochofenkopf 12 und von der Vorrichtung zur Erfassung der Temperatur von 25 Gichtgas an den Standleitungen 13 geliefert.A device 16 for controlling the blast furnace added to the molar amount of the combustion exhaust gases of the burner is also present. Via lines 14 and 15 -20 these lines may be physically present, or may be transmission of radio signals or other signals - information is provided to the device 16 for controlling the amount of molten mass of combustion gases of the burner based on the device for detecting the temperature of top gas at the blast furnace 12 and supplied by the device for detecting the temperature of 25 top gas on the dedicated lines 13.
Dargestellt sind Brenner am Hochofenkopf und in den Standleitungen. Grundsätzlich ist es auch möglich, nur am Hochofenkopf oder nur in den Standleitungen Brenner vorzusehen 30Shown are burners at the blast furnace head and in the leased lines. In principle, it is also possible to provide burners only at the blast furnace head or only in the dedicated lines 30
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.
NACHGEREICHT 35 ·* ·· ·· ·· · ·· • · · * · · * ·# · * • · · · ·« · · * · · * * · « # · «« »·· ♦* · ······ · * * 4 *· ** * ·*FOLLOW-UP 35 · * ·· ·· ········· ····· · * * 4 * · ** * · *
Liste der Bezugszeichen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16List of Reference Numbers 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Hochofen Schüttung Heißwind Heißwinddüse Hochofenkopf Standleitung Rohrleitung Entstaubungsvorrichtung Zyklon Gewebefilteranlage Brenner Vorrichtung zur Erfassung der Temperatur von Gichtgas am Hochofenkopf Vorrichtungen zur Erfassung der Temperatur von Gichtgas an den Standleitungen Leitung Leitung Vorrichtung zur Regelung der dem Gichtgas zugemischten Stoffmenge der Verbrennungsabgase des BrennersBlast furnace bedding hot blast hot blast furnace blast furnace head dedicated line pipeline dedusting device cyclone fabric filter unit burner Device for detecting the temperature of top gas at the blast furnace Devices for measuring the temperature of blast furnace gas on the standpipe line line device for controlling the amount of combustion gas burnt in the blast furnace
NACHGEREICHTSUBSEQUENT
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