CH674567A5 - - Google Patents

Description

674 557

2

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Einbringen von mindestens einem Zusatzstoff, insbesondere eines Energieträgers, in einen Schacht-, z. B. Kupolofen, bei dem Verbrennungsluft über Düsen in den Ofenschacht geblasen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoffin den Verbrennungsluftstrom geleitet und mit diesem in den Ofenschacht gebracht wird, wobei durch Erzeugung eines Unterdruckes unmittelbar an der Eintrittsstelle des Zusatzstoffes in den Verbrennungsluftstrom, der Zusatzstoff von der Verbrennungsluft in den Ofenschacht gesaugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck durch eine Querschnittsverengung im Durchgangskanal in der Ofènwand erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einbringen des Zusatzstoffes mit dem Verbrennungsluftstrom in den Ofenschacht eine Injektordüsenanordnung verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff ein Brennstoff ist, insbesondere Kohlenstaub oder Granulate mit einer Korngrösse bis

10 mm.

5. Einrichtung zur Durchführung der Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Injektordüsenanordnung, die in der Zufuhrleitung (3) für den Verbrennungsluftstrom vorgesehen ist und eine von der Verbrennungsluft umströmte Rohrleitung (7) aufweist, deren eines Ende mit einem Vorratsbehälter für den Zusatzstoff verbunden ist, und deren anderes Ende in den Verengungsbereich des Querschnittes des Durchgangskanals (2a) in der Ofenwand (1) hineinragt.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

dass mehrere Düsenanordnungen in Serie angeordnet sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

dass mindestens eine Düsenanordnung mit Fremdwind arbeitet.

8. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 für die Entsorgung von Problemstoffen.

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einbringen von mindestens einem Zusatzstoff, insbesondere eines Energieträgers in einen Schacht-, z. B. Kupolofen, bei dem Verbrennungsluft über Düsen in einen Ofenschacht geblasen wird. Die Erfindung betrifft aber auch die Anwendung des Verfahrens für Zwecke der Entsorgung.

Die Einbringung von Zusatzstoffen in einen Kupolofen ist allgemein bekannt. Dabei werden zwei Ziele verfolgt, nämlich die Verringerung des Verbrauchs metallurgischen Kokses sowie die Steuerung des Betriebes eines Kupolofens.

Bei den bekannten technischen Hilfsmitteln zur Injektion von Zusatzstoffen in einem metallurgischen Prozessablauf stellt man fest, dass infolge einer Doppelwirkung des Druckabfalls und des Anstiegs der Temperatur an der Austrittsstelle des Injektors, die zur Einbringung vorgesehenen Zusatzstoffe nur in einem ungenügenden Ausmass in den Verbrennungsraum des Kupolofens eingebracht werden können.

Aus der DE-OS 31 09 111 ist eine Anlage zum Eingeben von Kohle in metallurgische Prozessgefasse mit einer Vielzahl von Einblasstellen und einer entsprechenden Anzahl von zu den Einblasstellen führenden Injektionsleitungen bekannt. Um die Unregelmässigkeiten beim Einbringen von feinkörnigem Brennstoff in einen beispielsweise Kupolofen zu vermeiden, sind bei dieser Anlage die Injektionsleitungen je mit umfangreichen Regel- und Steuereinrichtungen versehen. Zudem werden die feinkörnigen Brennstoffe in den Zuführrinnen mittels eines Fördermediums bis zum Eintritt in den Verbrennungsraum geleitet.

Um die bekannten aufwendigen und hochempfindlichen Steuer- und Regelmechanismen zu vermeiden und dennoch eine kontinuierlich gleichmässige Zuführung von Energieträgern in einen metallurgischen Verbrennungsprozess zu gewährleisten, hat sich die Anmelderin die Aufgabe gestellt, die bekannten Einrichtungen zu vereinfachen bei gleichzeitiger Erhöhung des Wirkungsgrades.

Diese Aufgabe wird erfmdungsgemäss durch ein Verfahren gelöst, bei dem der jeweilige Zusatzstoff in den Verbrennungsluft-strom geleitet und mit diesem in den Ofenschacht gebracht wird, wobei durch Erzeugung eines Unterdrucks unmittelbar an der Eintrittsstelle des Zusatzstoffes in den Verbrennungsluftstrom, der Zusatzstoff von der Verbrennungsluft in den Ofenschacht gesaugt wird.

Die zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagene Einrichtung ist gekennzeichnet durch eine Injektordüsenanordnung, die in der Zufuhrleitung des Verbrennungsluftstroms vorgesehen ist und eine von der Verbrennungsluft umströmte Rohrleitung aufweise, ein Ende ist mit einem Vorratsbehälter fiir den Zusatzstoff verbunden und das andere Ende ragt in einen Verengungsbereich des Querschnittes des Durchgangskanals in der Ofenwand hinein.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfmdungsgemässen Verfahrens und der Vorrichtung gehen aus den abhängigen ■ Ansprüchen hervor.

Anhand der beiliegenden Figur wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die Figur zeigt eine Ofenwand 1 eines (nicht dargestellten) Schacht- oder Kupolofens, bei denen das Brenngut am oberen Ende des Schachtes aufgegeben wird. Das Brenngut durchläuft die von den Brenngasen beheizte Vorwärmzone und gelangt schliesslich in die darunterliegende Brennzone. In der Brennzone des Schachtes sind umfangmässig eine Reihe von Zuführleitungen angeordnet, über welche die Brennzone mit Heissluft beschickt wird. Diese Heissluft, die gleichzeitig als Oxydationsmittel dient, tritt sehr schnell, d.h. im allgemeinen mit einer Geschwindigkeit zwischen 200 und 300 m/s in die Brennzone ein.

Ein Einsatz 2, vorzugsweise aus einem keramischen Material mit einem Durchgangskanal 2a ist in der Ofenwand 1 angeordnet. Eine Zuführleitung 3, die für die Zufuhrung von Heissluft bzw. Heisswind in die Brennzone bestimmt ist, mündet in einer Ausnehmung des Einsatzes 2. Eine Injektordüse 7 ist in dem Zufuhrkanal 3 angeordnet. Die Injektordüse 7 wird über eine Zufuhrrinne 4 mit einem vorgesehenen Zusatzstoff beschickt. Es handelt sich dabei um ein offenes Fördersystem, das ohne Unterstützung eines Fördermittels arbeitet. Lediglich eine nicht dargestellte Dosiereinrichtung sorgt für die kontinuierliche Zuführung des Zusatzstoffes.

Im Durchgangskanal 2a ist ein Einsatz 5 vorgesehen. Der Durchgangsquerschnitt des Einsatzes 5 erweitert sich von einem kleinsten Radius 6 bis zu den Öffnungen 5a und 5b.

Das in die Ofenwand reichende Ende der Injektordüse reicht in den Bereich des engsten Querschnittes des Durchgangskanals des Einsatzes 5. An der Querschnittverengung, die durch den Durchmesser 6 definiert ist, entsteht bei kontinuierlichen Strömungsverhältnissen ein konstanter Unterdruck. Dieser Unterdruck fuhrt zu einer Saugwirkung, so dass der über die Injektordüse 7 zugeführte Zusatzstoff im Unterdruckbereich gleichsam aus der Düse gesaugt wird. Da im Bereich der Querschnittsverengung die Geschwindigkeit des die Injektordüse umströmenden Heisswindes erhöht wird, wird der Zusatzstoff mit der Geschwindigkeit des Heisswindes in die Brennzone des Ofenschachtes befördert.

Beim beschriebenen Verfahren können als Zusatzstoffe Kohlenstaub, Granulate bis zu einer Korngrösse von 10 mm verwendet werden. Das Verfahren erlaubt es auch Problemstoffe, die unter bestimmten Temeraturen verbrannt werden müssen, um nicht durch unerwünschte Emission die Umwelt zu belasten, zu verwenden.

Die Verwendung des erfmdungsgemässen Verfahrens und der Vorrichtung kann zu einer Reduktion des Brennstoffanteils, z. B. Koks, von 30% und mehr führen.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

G

1 Blatt Zeichnungen