DD225447A1

DD225447A1 - Dichtstromfoerderleitung zur zufuehrung staubfoermiger brennstoffe in schachtoefen zur roheisenerzeugung

Info

Publication number: DD225447A1
Application number: DD26491084A
Authority: DD
Inventors: Klaus Scheidig; Rolf Guether; Jens Lahr; Guenter Froemer; Reinhard Moesch; Norbert Boesel; Heinz Watzke; Manfred Vogel; Klaus Szczepanski
Original assignee: Maxhuette Unterwellenborn
Priority date: 1984-07-04
Filing date: 1984-07-04
Publication date: 1985-07-31

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dichtstromfoerderleitung zur Zufuehrung staubfoermiger Brennstoffe in Schachtoefen zur Roheisenerzeugung. Das Ziel der Erfindung besteht darin, staubfoermige Brennstoffe dem Gestell von Schachtoefen so zuzufuehren, dass bei relativ geringem Verschleiss eine pneumatische Dosierung mit geringem Bedarf an Foerdermedium und damit eine hohe Betriebssicherheit verwirklicht und dabei eine Verschlechterung der Durchgasungsverhaeltnisse des Schachtofens durch Ablagerungen des staubfoermigen Brennstoffes vermieden werden. Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, bei der Zufuehrung der staubfoermigen Brennstoffe im Dichtstrom eine vollstaendige Verbrennung der staubfoermigen Brennstoffe im Bereich der Oxydationszone des Schachtofens zu gewaehrleisten. Diese Aufgabe wird geloest, indem gemaess der Erfindung der Teil der Dichtstromfoerderleitung, indem der Druck kleiner als der um das 0,05- bis 0,15fache, vorzugsweise um das 0,08- bis 0,12fache, des Differenzdruckes zwischen Beginn und Ende der Dichtstromfoerderleitung erhoehte Druck am Ende der Dichtstromfoerderleitung ist, mit einem Innendurchmesser ausgefuehrt ist, der das 1,2- bis 1,6fache, vorzugsweise das 1,4- bis 1,5fache, des Innendurchmessers des uebrigen Teils der Dichtstromfoerderleitung darstellt. Fig. 1

Description

Titel der Erfindung

Dichtstromfförderleitung zur Zuführung staubföriniger Brennstoffe in Schachtöfen zur Roheisenerzeugung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Dichtstromförderleitung zur Zuführung staubförmiger Brennstoffe in das Gestell von Schachtofen zur Roheisenerzeugung.

Charakter is tile der bekannten technischen Lösungen

Staubförmige Brennstoffe, insbesondere Kohlenstaub, --erden in den Heißwindstrom im Bereich der V/indformen eines Schachtofens injiziert, um den spezifischen Verbrauch von metallurgischen Koks zu verringern.

Die bekannten technischen Lösungen der pneumatischen Zuführung von staubf örmigen. Brennstoffen in das Gestell eines Schachtofens lassen sich entsprechend de.™ Pörderprinzip klassifizieren.

Lösungen, die die pneumatische Förderung der staubförmigen Brennstoffe im Dünnstrom verwirklichen, v/eisen eine Reihe von v/es entliehen -Tachteilen, wie hoher Verschleiß der Förderleitungen, in der Regel störanfällige mechanische Dosiereinrichtungen sowie hoher Bedarf an Pördermedium auf. So wird z. B. nach DE - OS - 2 243 439 Kohlenstaub in einen Kochofen gefördert, indem der Kohlenstaub mittels alternierend betriebener Druckge—

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fäße einer pneumatischen Förderleitung aufgegeben wird.

Die Nachteile der Dünnstromförderung werden bei einem pneumatischen Transport im Dichtstrom vermieden. So werden in den DD - EB - 139 271 und - 205 452 Verfahren und Vorrichtungen beschrieben, die unter Anwendung der DichtStromfördertechnik die Zuführung von Kohlenstaub zu den Windformen eines Schachtofens bei geringem Bedarf an Fördermedium, relativ geringem Verschleiß und ohne Anwendung mechanischer Dosiereinrichtungen verwirklichen. Ein wesentlicher ITachteil dieser Verfahren besteht darin, daß infolge der naturgemäß hohen Fließdichte ein konzentrierter Staubstrahl aus in den Heißwindstrom der Schacht ofenwindformen ragenden Lanzen austritt. Es entsteht eine Zone der Verbrennung des Kohl ens te.ubes im Heißwind von wesentlichgrößerer Länge als bei einer Dünnstromförderung, da zunächst ein reaktionsfähiges Gemisch aus Kohlenstaub und Heißwind gebildet werden muß, ehe es zur Verbrennung kommt. In Abhängigkeit von der zugeführten Staubmenge -and den Eigenschaften des staubförmigen Brennstoffes, insbesondere der Korngröße und dem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen, kann es dazu kommen, daß die Oxydationszone zu klein ist, um eine vollständige Verbrennung des Kohlenstaubes zu gewährleisten. In diesem Fall entstehen die Dur eng a sung der Llöllersäule beeinträchtigende Kohlenstaubablagerungen.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist eine Dichtstromförderleitung zur Zuführung staubförmiger Brennstoffe in Schachtofen zur Roheisenerzeugung, die bei relativ geringem Verschleiß -eine pneumatische Dosierung mit geringem Bedarf an Fördermedium und damit eine hohe Betriebssicherheit verwirklicht und dabei eine Verschlechterung der Durchgasungsverhältnisse des Schachtofens durch Ablagerungen des staubförmigen Brennstoffes vermeidet.

Darlegung des V/es ens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Zuführung staubfÖrmiger Brennstoffe in das Gestell von Schachtöfen zur Roheisenerzeugung im Dichtstrom, wodurch relativ kleine Mengen an Fördermedium, relativ geringer Verschleiß und hohe Betriebssicherheit erreicht werden, eine vollständige Verbrennung der staubförinigen Brennstoffe im Bereich der Oxydationszone des Schachtofens zu gewährleisten.

Die bisher bekannten technischen Lösungen beruhen auf Verfahrensprinzipien entweder der Dünnstrom- oder der Dichtstromfordert echnik, die der Gesamtheit der zu erfüllenden Aufgaben nicht gerecht v/erden. Deshalb ist es erforderlich, unter Anwendung der bekannten, im wesentlichen vorteilhaften Dichtstromfördertechnik, eine vollständige Verbrennung der staubförmigen Brennstoffe zu verwirklichen.

Hrfindungsgemäß wird die Aufgabe wie folgt gelöst:

Zwischen einem Dosiergefäß und einem Schachtofen zur Roheisenerzeugung sind in bekannter V/eise eine oder mehrere Dichtstromförderleitungen so angeordnet, daß sie in einem oder mehreren Dosiergefäßen beginnen und im Bereich der ",7indformen im Heißwindstrom enden. Zrfindungsgemäß ist der Teil der Dichtstromförderleitung, in dem der Druck kleiner als der um das 0,05-bis ΰ,15-fache, vorzugsweise um das 0,08- bis O₃12-fache, des Differenzdruckes zwischen Beginn und Ende der Dichtstromförderleitung erhöhte Druck am 3nde der Dichtstromförderleitung ist, mit einem Innendurchmesser ausgeführt, der das 1,2- bis 1,6-fache, vorzugsweise das 1,4- bis 1,5-fache, des Innendurchmessers des übrigen Teils der Dichtstromförderleitung darstellt.

In der Dichtstromförderleitung strömt eine Suspension eines staubförmigen Brennstoffes in Trägergas mit eijier Fließdichte von mehr als 160 kc/m^.

In dem Teil der erfindungsgemäßen Dichtstromförderleitung, der mit dem kleineren Innendurchmesser ausgeführt ist, strömt die Suspension stetig, praktisch ohne zu pulsieren. Durch die erfindungsgemäße Vergrößerung des Innendurchmessers wird die stetige Strömung der Suspension in eine mit einer Frequenz von 2 - 5 Hz pulsierende überführt. Die höheren Frequenzen werden dabei bei relativ großen Durchsatzleistungen erzielt.

Die Pulsation der in den Heißwindstrom eintretenden Suspension bewirkt, daß der negative Einfluß der hohen Fließdichte der Suspension auf die Länge der Zone der Verbrennung des staubförmigen Brennstoffes dadurch kompensiert wird, daß infolge der Destabilisierung der Grenzschicht zwischen Suspension und Heißwind die Bildung eines reaktionsfähigen Gemisches aus staubförmigem Brennstoff und Heißwind intensiviert wird. Bei Pulsationsfrequenzen, die wesentlich kleiner als 2 Hz sind, ist dieser Effekt naturgemäß nicht spürbar. LIit wachsender Frequenz und Amplitude steigt die 7/irkung der Pulsation.

Eine stärkere als die erfindungsgemäße Vergrößerung des Innendurchmessers zieht Verstopfungen der Dichtstromförderleitung im Teil mit dem größeren Innendurchmesser nach sich. Ist der Teil der Dichtstromförderleitung mit dem größeren Innendurchmesser mit einem Innendurchmesser ausgeführt, der'weniger als das 1,2-fache des Innendurchmessers des übrigen Teils der Dichtstromförderleitung beträgt, so sinkt die Frequenz der Pulsation unter 2 Hz.

Die Längen der beiden Teile dar Dichtstromförderleitung mit unterschiedlichem Innendurchmesser sind durch die erfindungsgemäßen Druckverhältnisse für jede konkrete Dichtstromförderleitung definiert. Die erfindungsgemäßen Längen der beiden Teile gewährleisten eine gleichmäßige Pulsation, wobei die

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Ausführungsbeispiel

Die erfindungsgemäße Dichtstromförderleitung wird anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläu

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1: Schema einer Dichtstromförderleitung zur Zuführung von Kohlenstaub von einen Dosiergefäß au einer 'j'indform eines Hochofens.

Bei der Aus führung s forin nach Pig. 1 sind zwischen einem Dosiergefäß und einem Hochofen 2, der mit 14 V/indformen 3 ausgerüstet ist, 14 Dichtstromförderleitungen 4 mit einer Länge von 60 m angeordnet. Jede der Dichtstromförderleitungen 4 ist mit einer Heißwindzuführung 3 verbunden. Der Druck des Heißwindes in den Heißv/indzuführungen 3 beträgt 0,1 2.IPa(U), während in dem Dosiergefäß 1 ein Druck von 0,3 1.IPa(U) herrscht. Dabei werden durch jede der Diohtstromförderleitungen 250 kg Kohlenstaub/h durchgesetzt. Auf einer Länge von 50 m, unmittelbar im Anschluß an das Dosiergefäß 1 ist jede der Dichtstromförderleitungen 4 mit einem Innendurchmesser von 10 mm und auf dem verbleibenden 2eil mit einem Innendurchmesser von 14 mm ausgeführt. Diese beiden Teile der Dichtstromförderleitung sind durch ein Srweiterungsstück 5 verbunden, das eine konische Rohrerweiterung mit einer Länge von 100 mm darstellt. Der Druck an der lirweiterungsstelle beträgt 0,12 1.2Pa(U). Unter diesen Bedingungen wird eine Pulsationsfrequenz von 3 Hz erreicht, ϊ/ird die durchgesetzte Kohlenstaubmenge durch Erhöhung des Druckes im Dosiergefäß 1 auf 500 kg/h erhöht, so steigt die Pulsationsfrequenz auf 5 Kz. Bei einem Kohlenstaubdurchsatz von 150 kg/h sinkt die Palsationsfrequenz auf 2 Hz. Allerdings besteht bei geringen Kohlenstaubdurchsätzen naturgemäß keine Gefahr der -unvollständigen Verbrennung und damit der Bildung von Xohlenstaubablagerungen.

Claims

Erfindunssanspruch:

Dichtstromf örderleitung zur Zuführung staubförmig er Brennstoffe in Schachtofen zur Roheisenerzeugung, gekennzeichnet dadurch, daß der Teil der Dichtstromförderleitung (4), in dem der Druck kleiner als der um das 0,05- bis 0,15-fache, vorzugsweise um das 0,08- bis 0,12-fache, des Differenzdruckes zwischen Beginn und Ende der Dichtstromförderleitung (4) erhöhte Druck am Ende der Dichtstromförderleitung (4) ist, mit einem Innendurchmesser ausgeführt ist, der das 1,2-bis 1,β-fache, vorzugsweise das 1,4- bis 1,5-fache, des Innendurchmessers des übrigen Teils der Dichtstromförderleirong (4) darstellt.