DE1294399B

DE1294399B - Device for feeding the burners of a blast furnace with air

Info

Publication number: DE1294399B
Application number: DEG44489A
Authority: DE
Inventors: Seligmueller; Dipl-Ing Hans Theo; Richert Kurt
Original assignee: Gutehoffnungshutte Sterkrade AG
Current assignee: Gutehoffnungshutte Sterkrade AG
Priority date: 1965-08-21
Filing date: 1965-08-21
Publication date: 1969-05-08

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Speisen der Brenner eines Winderhitzers mit Luft, der zu einem Hochofen mit Fundamentkühlung gehört.The invention relates to a device for feeding the burners of a blast furnace with air that belongs to a blast furnace with foundation cooling.

Die Bodenausmauerung eines Hochofens wird erfahrungsgemäß vom erschmolzenen Roheisen sowohl thermisch als auch mechanisch stark beansprucht und nutzt sich deshalb, insbesondere in der Ofenmitte, schnell ab, was zur Ausbildung der sogenannten Ofensau führt.Experience shows that the bottom lining of a blast furnace is melted from the furnace Pig iron is highly stressed both thermally and mechanically and is therefore used especially in the middle of the furnace, quickly resulting in the formation of the so-called furnace sow leads.

Desgleichen läßt die Haltbarkeit des Ofenfundamentes zu wünschen übrig, weil ihm die Erwärmung durch die Bodenausmauerung hindurch auf Temperaturen von etwa 150° C durchaus unzuträglich ist; denn der Fundamentbeton verliert mit steigender Temperatur an Festigkeit und dadurch wird einer Rißbildung Vorschub geleistet.Likewise, the durability of the furnace foundation leaves a lot to be desired, because the warming through the ground lining to temperatures of around 150 ° C is absolutely unsuitable; because the foundation concrete loses with increasing Temperature, strength and thus crack formation is promoted.

Deshalb wird der Ofenboden mit Luft gekühlt, die meist strahlenförmig im Boden eingebaute Kühlrohre durchströmt und am Bodenumfang in die Atmosphäre entweicht. Den inneren Enden der Kühlrohre wird die von einem Ventilator kommende Luft durch ein das Fundament axial durchsetzendes Sammelrohr zugeführt.That is why the furnace floor is cooled with air, which is usually radiant The cooling pipes installed in the floor flow through and escape into the atmosphere at the floor circumference. The inner ends of the cooling tubes carry air from a fan a collecting pipe axially penetrating the foundation is supplied.

Mit dem Zusatzaufwand einer solchen Bodenkühleinrichtung wird der Gewinn einer Verlängerung der Lebensdauer des Fundamentes und insbesondere der Bodenausmauerung erkauft. Hiervon geht die Erfindung aufgabenmäßig aus und befaßt sich mit der Frage, ob und wie der Gewinn an Lebensdauer wirtschaftlicher als bisher möglich ist.With the additional effort of such a floor cooling device, the Gain an extension of the lifespan of the foundation and in particular of the ground lining he buys. The invention is based on this task and deals with the question whether and how the gain in service life is possible more economically than before.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe beruht darauf, die vom Ofenfundament mit der Kühlluft abgeführte Wärme für den metallurgischen Prozeß wieder auszunutzen und besteht darin, daß die Warmluftaustrittsstutzen der Kühlkanäle des Hochofenfundamentes mit den Eintrittsstutzen der Brenner verbunden sind. Eine solche Verbindung bietet ohne weiteres die Möglichkeit, auch vorhandene Anlagen nachträglich im Sinne der Erfindung ohne irgendwelche Schwierigkeiten auszubauen. Der erfindungsgemäße Wärmerückgewinn ergibt höhere Verbrennungstemperaturen in den Winderhitzern, ohne daß man, wie bei bekannten Anlagen, auf den Aufwand zusätzlicher Energie für das Vorwärmen der den Brennern der Winderhitzer zugeführten Luft angewiesen bleibt.The inventive solution to this problem is based on the from Heat dissipated from the furnace foundation with the cooling air for the metallurgical process exploit and consists in the fact that the hot air outlet nozzle of the cooling ducts of the Blast furnace foundation are connected to the inlet port of the burner. Such Connection offers the possibility of retrospectively also existing systems to expand within the meaning of the invention without any difficulties. The inventive Heat recovery results in higher combustion temperatures in the boiler without that, as with known systems, the expenditure of additional energy for the Preheating of the air supplied to the burners of the boiler remains dependent.

Der wärmewirtschaftliche Vorteil ist auch dann gegeben, wenn, wie bisher, außer den die Brenner unmittelbar speisenden Ventilatoren noch zusätzliche Ventilatoren für die Fundamentkühlung vorhanden sind.The thermal economic advantage is also given if, how up to now, in addition to the fans that feed the burners directly, additional fans There are fans for cooling the foundation.

Indessen empfiehlt es sich in Weiterentwicklung der Erfindung, nur eine Ventilatorgruppe sowohl für die Fundamentkühlung als auch für die Brennerspeisung vorzusehen.In the meantime, it is only recommended to further develop the invention a fan group for both foundation cooling and burner feed to be provided.

Damit der Druckabfall der Luft in den Kühlkanälen einen genügenden Eintrittsdruck an den Brennern der Winderhitzer übrig läßt, schlägt die Erfindung weiterhin vor, die Kühlluftkanäle nicht, wie bisher, strahlenförmig, sondern in Parallelanordnung über die Bodenfläche zu verteilen. Unter sonst gleichen Verhältnissen, vornehmlich gleichem Kühlrohrdurchmesser und gleicher Gesamtwärmeaustauschfläche, kommt man mit kleinerer Kühlrohrlänge aus, von welcher der Druckabfall bekanntlich abhängt.So that the pressure drop in the air in the cooling ducts is sufficient The invention suggests that the inlet pressure at the burners of the boiler is left over Furthermore, the cooling air ducts do not, as before, radiate, but in Distribute parallel arrangement over the floor area. All other things being equal, primarily the same cooling tube diameter and the same total heat exchange area, one gets by with a smaller cooling tube length, from which the pressure drop is known depends.

Die Zeichnung veranschaulicht zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, und zwar zeigt F i g. 1 schematisch einen Hochofen und drei Winderhitzer im Grundriß, F i g. 2 einen Querschnitt durch das Fundament und die Bodenausmauerung des Ofens gemäß der Schnittlinie II-II der F i g. 1, F i g. 3 eine andere Ausführung der Bodenkühleinrichtung im Grundriß.The drawing illustrates two exemplary embodiments of one according to the invention Device, namely FIG. 1 schematically shows a blast furnace and three wind heaters in plan, F i g. 2 shows a cross-section through the foundation and the ground lining of the furnace according to section line II-II of FIG. 1, Fig. 3 another version the floor cooling device in plan.

Das unter der Bodenausmauerung 1 des Hochofens 2 angeordnete Kühlrohrsystem besteht aus zahlreichen Einzelrohren 3, die beim dargestellten Beispiel zwischen I-Profilen 4 einander parallel und mit ihren Enden an je eine Sammelleitung 5 bzw. 6 angeschlossen sind. Diese beiden Sammelleitungen 5 und 6 zweigen von einer Speiseleitung 7 ab, in welche zwei Ventilatoren 8 fördern. Ebenso kann einer der beiden Ventilatoren als Reserve vorgesehen sein. Die Sammelleitungen 5 und 6 münden in eine Verteilerleitung 9 mit Zweigleitungen 10 für jeden der Brenner 11 eines der drei Cowper 12. The cooling pipe system arranged under the floor lining 1 of the blast furnace 2 consists of numerous individual pipes 3 which, in the example shown, are connected between I-profiles 4 parallel to one another and with their ends connected to a collecting line 5 and 6, respectively. These two collecting lines 5 and 6 branch off from a feed line 7, into which two fans 8 convey. One of the two fans can also be provided as a reserve. The collecting lines 5 and 6 open into a distribution line 9 with branch lines 10 for each of the burners 11 of one of the three Cowper 12.

Die durch die Leitung 7 geförderte Kühlluft strömt durch eine der beiden Sammelleitungen 5 und 6 und wird aus dieser in die Kühlrohre 3 verteilt, um anschließend durch die andere Sammelleitung in das Verteilerrohr 9 und schließlich zu den Brennern 11 zu strömen.The cooling air conveyed through line 7 flows through one of the two collecting lines 5 and 6 and is distributed from this into the cooling pipes 3, to then through the other manifold into the manifold 9 and finally to flow to the burners 11.

Bei der Strömungsrichtung, die in F i g. 1 Pfeile 13 versinnbildlichen, muß der direkte Abfluß der Kühlluft aus der Sammelleitung 5 in die Verteilerleitung 9 unterbunden und ebenso die Verbindung der Sammelleitung 6 mit den Ventilatoren abgesperrt werden. Demgemäß sind in F i g. 1 in jeder der beiden Sammelleitungen 5 und 6 zwei Ventile 14, 15 bzw.16, 17 angedeutet. Das Ventil 14 ist geschlossen und das Ventil 15 gibt den Zufluß der Kühlluft in die Sammelleitung 5 frei. Andererseits ist das Ventil 17 der Sammelleitung 6 geschlossen, wogegen die aus den Kühlrohren 3 kommende Warmluft durch das geöffnete Ventil 16 zu den Brennern 11 fließt.In the direction of flow shown in FIG. 1 arrows 13 symbolize, the direct outflow of the cooling air from the manifold 5 into the distributor line 9 must be prevented and the connection of the manifold 6 with the fans must be shut off. Accordingly, in FIG. 1, two valves 14, 15 and 16, 17 are indicated in each of the two collecting lines 5 and 6. The valve 14 is closed and the valve 15 releases the flow of cooling air into the collecting line 5 . On the other hand, the valve 17 of the collecting line 6 is closed, whereas the warm air coming from the cooling tubes 3 flows through the opened valve 16 to the burners 11.

Auf der Seite der Sammelleitung 5 wird vom Ofenboden wegen des größeren Temperaturpotentials mehr Wärme als auf der Seite der Sammelleitung 6 abgeführt. Deshalb soll zum Ausgleich nach einer vorgegebenen Betriebsdauer in dem Sinne umgeschaltet werden, daß die Kühlluft die Rohre in entgegengesetzter Richtung durchströmt, also durch das Sammelrohr 6 zufließt. Zum Umschalten schließt man die beiden Ventile 15 und 16 und öffnet die beiden anderen Ventile 14 und 17.On the side of the manifold 5 is from the furnace bottom because of the larger Temperature potential more heat than dissipated on the side of the manifold 6. Therefore, to compensate for this, a switch should be made after a specified operating time be that the cooling air flows through the pipes in the opposite direction, so flows through the collecting pipe 6. To switch over, you close the two valves 15 and 16 and opens the other two valves 14 and 17.

Zu erwähnen ist noch eine Leitung 18, die, wie an sich bekannt, die Ventilatoren 8 mit der Verteilerleitung 9 unmittelbar verbindet und deren normalerweise geschlossenes Ventil 19 geöffnet wird, wenn es gilt, wegen irgendeiner Störung in der Kühleinrichtung den Betrieb einstweilen ohne Bodenkühlung hilfsweise fortzusetzen.Mention should also be made of a line 18 which, as is known per se, connects the fans 8 directly to the distributor line 9 and whose normally closed valve 19 is opened if it is necessary to continue operation temporarily without floor cooling due to some fault in the cooling device .

Zum Unterschied von der Bodenkühlung, deren Luftbedarf im wesentlichen konstant bleibt, benötigen die Brenner üblicherweise gegen Ende der Heizperiode wachsende Luftmengen. Aus diesem Grunde wird die Verteilerleitung 9 mit einer einstellbaren Abflußdrossel, z. B. einem Schieber 20, einer Drosselklappe od. dgl., versehen. Der durch diese Drossel abfließende Luftüberschuß kann in den Rauchgaskamin der Cowper eingeführt werden.In contrast to floor cooling, the air requirement of which is essentially remains constant, the burners usually need towards the end of the heating season increasing amounts of air. For this reason, the distribution line 9 with an adjustable Discharge throttle, e.g. B. od a slide 20, a throttle valve. Like. Provided. The excess air flowing through this throttle can enter the flue gas chimney of the Cowper to be introduced.

Im Vergleich zu dem Kühlrohrsystem der F i g. 1 hat die abgewandelte Ausführung der F i g. 3 den Vorzug eines kleineren Druckabfalles in den in Parallelschaltung über die Bodenfläche verteilten Kühlrohren 3'. In diesem Falle haben nämlich die Kühlrohre 3' nur etwa die halbe Länge. Sie zweigen innen von einem zentralen Zuflußrohr 22 ab und münden außen in die beiden Sammelleitungen 5' und 6', die beide Abflußleitungen für die Warmluft sind, also nicht umgeschaltet zu werden brauchen.In comparison to the cooling pipe system of FIG. 1 has the modified version of FIG. 3 the advantage of a smaller pressure drop in the cooling tubes 3 'distributed in parallel over the floor area. In this case, the cooling tubes 3 'are only about half the length. They branch off on the inside from a central inflow pipe 22 and open on the outside into the two collecting lines 5 'and 6', which are both outflow lines for the warm air, so do not need to be switched.

Trotz diesem Vorteil braucht diesem Kühlsystem nicht der Vorzug im Vergleich zu jenem der F i g. 1 zu gebühren. Wird nämlich die von den Ventilatoren kommende Leitung auf ihrer ganzen Länge außerhalb der Bodenfläche verlegt, dann entfallen etwaige Schwierigkeiten, die sich einstellen, wenn etwa für Reparatur- oder überwachungszwecke die Zufuhrleitung auf ihrer gesamten Länge nicht ohne weiteres zugänglich ist.Despite this advantage, this cooling system does not need the advantage in the Compared to that of FIG. 1 fee. Namely that of the fans The entire length of the incoming line is laid outside the floor area, then there are no difficulties that arise when, for example, for repair or for monitoring purposes, the supply line is not easily used over its entire length is accessible.

Claims

Claims: 1. Device for feeding the burner of a blast furnace with air, which belongs to a blast furnace with foundation cooling, characterized in that the hot air outlet connection of the cooling channels (3, 3 ') of the blast furnace foundation (1) with the inlet connection of the burner (11 ) are connected.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that only one fan group (8) is provided both for the foundation cooling ducts (3, 3 ') and for supplying the burner (11) with air.

3. Apparatus according to claim 2, characterized by arranging the cooling channels (3, 3 ') in parallel.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the outlet nozzles of the parallel cooling channels (3, 3 ') are connected to two collecting lines (5, 6), the diametrically opposite sides of the blast furnace foundation (1) and arranged between the cooling channel outlet nozzle and the Fans (8) on the one hand and between the cooling outlet stubs and a distribution line (9) leading to the burners (11 ) on the other hand are provided with valves (15, 17; 14, 16) .

5. Apparatus according to claim 3, characterized in that each of the parallel cooling channels (3 ') are approximately the same in two long sections are divided on either side of a central inflow channel (22) are arranged and their outlet ends each with one to the burners (11) leading drain manifold (5 ', 6') are connected (Fig. 3).