DE1961829A1

DE1961829A1 - Fuel for shaft stoves

Info

Publication number: DE1961829A1
Application number: DE19691961829
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr-Ing Haverka Dieter; Siegfried Dipl-Ing Dr-I Henkel; Josef Dr Langhoff; Werner Prof Dr Peters
Original assignee: Bergwerksverband GmbH; Rheinstahl Huettenwerke AG
Current assignee: Bergwerksverband GmbH; Rheinstahl Huettenwerke AG
Priority date: 1969-12-10
Filing date: 1969-12-10
Publication date: 1972-03-30
Also published as: GB1301877A; JPS5426561B1; DE1961829B2

Description

G. M. B. H. VERSUCHSBETRIEBE DER B ERG BAU - FO RSC H U N GG. M. B. H. TEST FACILITIES OF B ERG BAU - FO RSC H U N G

43 ESSEN, 2. Dezember I96943 ESSEN, December 2, 1969

FRILLENDORFER STRASSE 351FRILLENDORFER STRASSE 351

Fuel for shaft furnaces

Beim Hochofenbetrieb hat man durch Einsatz pelletisierter Erze eine Leistungssteigerung erzielen können. Diese Steigerung beruht hauptsächlich auf der durch die gleichmäßige Korngröße gesteigerten Gasdurchlässigkeit der Beschickung und auf der guten Abflußmöglichkeit für Schlacke und Roheisen mit gleichmäßigem Ofengang· Es ist auch schon mit positivem Ergebnis versucht worden, eine Leistungssteigerung durch Einsatz von Formkoks« der bei der Herstellung gleichmäßige Partikelgröße erhält, zu erzielen. In blast furnace operation, it was possible to achieve an increase in output by using pelletized ores. This increase is based mainly due to the increased gas permeability of the charge due to the uniform grain size and the good Drainage possibility for slag and pig iron with an even furnace passage · It has already been tried with positive results an increase in performance through the use of molded coke «the Gets uniform particle size during manufacture.

Die Formkokse können in zweistufigen Verfahren aus Feinkohle mit Korngrößen unter j5 mm hergestellt werden. Dabei wird in der ersten Stufe Feinkohle geschwelt, mit einem Anteil Kohle mit guter Backfähigkeit versetzt und bei Temperaturen zwischen etwa 300 und 500°C brikettiert. Die so hergestellten Heißbriketts werden im folgenden als grüne Heißbriketts bezeichnet. Als Kohle mit guter Backfähigkeit kann bei der Heißbrikettierung eine Kohle mit einem Sirelling-Index größer als 4 verwendet werden. Eine solche Kohle wird im folgenden als gut backende Kohle bezeichnet. Diese grünen Heißbriketts werden in der zweiten Verfahrensstufe verkokt, wobei die Heißbriketts z.B. zusammen mit etwa 900 - 1000° heißemThe shaped cokes can be produced in two-stage processes from fine coal with grain sizes below j5 mm. The first stage fine charcoal, mixed with a proportion of charcoal with good baking properties and at temperatures between about 300 and 500 ° C briquetted. The hot briquettes produced in this way are referred to below as green hot briquettes. As coal with good Baking ability, charcoal with a Sirelling index greater than 4 can be used for hot briquetting. Such coal is hereinafter referred to as charcoal that bakes well. These green hot briquettes are coked in the second process stage, whereby the hot briquettes e.g. together with about 900 - 1000 ° hot

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Fernruf 20711 ■ Dtuiidi· Bank Eiitn Nr. 24612 · Commerzbank Ensn Nr. 13492 ■ Posticheckkonto Ειιβη Nr. 18423Telephone 20711 ■ Dtuiidi · Bank Eiitn No. 24612 · Commerzbank Ensn No. 13492 ■ Posticheckkonto Ειιβη No. 18423

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

Sand mit einer Durchsatzzeit von etwa 30 min verkokt werden (Brennstoffohemie Nr. 10, Bd. 46, Seiten 330 - 343). Nach einem anderen Verfahren zur Herstellung von Formkoks ist nichtbackende Kohle geschwelt worden, unter Zusatz eines Bindemittels brikettiert und anschließend in öfen verkokt worden (stahl und Eisen 88 (1968), Seiten 342 - 345). Dieser Formkoks ist auch versuchsweise in Hochöfen eingesetzt worden, wobei der Anteil des Formkokses bis zu 30 % der Gesamtkoksmenge des Ofens betrug. Aufgrund der Versuche kam man zu dem Ergebnis, daß bei Hochöfen mittlerer Größe 30 % der Gesamtkoksmenge durch Formkoks ersetzbar sei, bei kleineren Hochöfen evtl. noch mehr. Sand are coked with a throughput time of about 30 minutes (fuel chemistry No. 10, vol. 46, pages 330 - 343). According to another process for the production of molded coke, non-baked coal was smoldered, briquetted with the addition of a binding agent and then coked in ovens (Stahl and Eisen 88 (1968), pages 342-345). This shaped coke has also been used on a trial basis in blast furnaces, the proportion of shaped coke being up to 30 % of the total amount of coke in the furnace. The results of the tests came to the conclusion that in medium-sized blast furnaces 30 % of the total amount of coke can be replaced by shaped coke, and possibly even more in smaller blast furnaces.

Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, einen Weg für den Einsatz von aus Feinkohle in einem besonders einfachen Verfahren hergestellten festen Brennstoffen im Schachtofen, vorzugsweise im Hochofen mit störungsfreiem Ofengang, hohem Ausbringen und geringsten Aufwendungen an Brennstoffkosten je Tonne Roheisen aufzuzeigen.Based on this prior art, the invention has the task of finding a way for the use of fine coal in A particularly simple process produced solid fuels in the shaft furnace, preferably in the blast furnace with trouble-free To show kiln aisles, high output and lowest fuel costs per ton of pig iron.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Verwendung von aus Feinkohle durch Schwelen, Versetzen mit einem Anteil gut bak« kender Kohle und Heißbrikettieren gebildeter, grüner Heißbriketts als Brennstoff im Schachtofen, vorzugsweise im Hochofen.According to the invention, this object is achieved through the use of from fine coal by smoldering, adding a proportion of well-baked coal and hot briquetting of green hot briquettes formed as fuel in the shaft furnace, preferably in the blast furnace.

Überraschenderweise weisen die grünen Heißbriketts einen guten Abriebwiderstand und eine gute Festigkeit auf, die auch bei der Steigerung der Temperatur z.B. im Hochofen nicht durch Erweichung absinkt, was zu Zerstörungen der Heißbriketts durch den beim Absinken der Beschickung steigenden Druck der darüber liegenden Beschickungssäule führen würde« Es scheint vielmehr so zu sein, daß die grünen Heißbriketts während des Absinkens mit der übrigen Hoohofenbeschiokung im Ofen selbst ohne Durchlaufen eines Erweichung sintervalls unter weiterer Steigerung der Festigkeit verkoken, wobei an keiner Stelle die notwendige Festigkeit unterschritten wird.Surprisingly, the green hot briquettes have good abrasion resistance and good strength, which is also the case with the Increasing the temperature, e.g. in the blast furnace, does not decrease due to softening, which leads to the destruction of the hot briquettes when the temperature drops the charging would lead to increasing pressure of the charging column above «Rather, it seems to be that the green hot briquettes during the sinking with the rest of the Hoohofenbeschiokung in the oven without going through a softening sintervalls coking with a further increase in strength, with no point falling below the necessary strength will.

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Durch die Einsparung des zweiten Verfahrensschrittes bei der Herstellung der festen Brennstoffe aus Feinkohle, nämlich der Verkokung der grünen Heißbriketts, werden die Verarbeitungskosten für die festen Brennstoffe merklich gesenkt· Der höhere Oasgehalt der grünen Heißbriketts hat sich insbesondere bei Versuchen der Anmelderin im Hochofen als vorteilhaft erwiesen, Indem der hohe Wasserstoffgehalt einmal zur Reduktion mit beitrug, zum anderen den Heizwert des Gichtgases gegenüber dem konventionellen Verfahren mit Einsatz normalen Kokses steigerte, wodurch der bislang erforderliche Zusatz von Reichgas zum Gichtgas für eine ausreichende Beheizung der Cowper sich erübrigt. Der Einsatz der grünen Heißbriketts führt in Schachtöfen gegenüber dem Einsatz von konventionellem Koks außerdem zu einem Abfall der Windpressung. Die Gasdurchlässigkeit einer Beschickung mit Formkoks ist zwar schon merklich höher als die einer Beschickung mit normalem Stückkoks, was sich bekanntlich vorteilhaft auf den Ofengang auswirkt, jedoch führt das gegenüber Formkoks höhere Schüttgewicht der Heißbriketts zu einer weiteren Steigerung der Gasdurchlässigkeit, wenn man den Druckabfall auf die Koksmasse pro Volumeneinheit bezieht· Schwierigkeiten.mit etwaigen schädlichen Be» standteilen der grünen Heißbriketts für die Gasreinigung sind nicht aufgetreten.By saving the second process step in the production of solid fuels from fine coal, namely the Coking of the green hot briquettes, the processing costs for the solid fuels are noticeably reduced · The higher Oas content of the green hot briquettes has proven to be particularly advantageous in experiments carried out by the applicant in the blast furnace, As the high hydrogen content once contributed to the reduction, on the other hand increased the calorific value of the furnace gas compared to the conventional process with the use of normal coke, whereby the previously required addition of rich gas to the furnace gas for sufficient heating of the Cowper is superfluous. Compared to the use of conventional coke, the use of green hot briquettes in shaft furnaces also leads to a decrease in the Wind pressure. The gas permeability of a charge with shaped coke is indeed noticeably higher than that of a charge with normal Lump coke, which is known to have a beneficial effect on the furnace, but the bulk weight is higher than that of molded coke the hot briquettes to a further increase in gas permeability, if one considers the pressure drop on the coke mass per unit volume relates · difficulties. with possible harmful matters components of the green hot briquettes for gas cleaning did not occur.

Im einzelnen kann die Erfindung wie folgt vorteilhaft ausgestaltet sein:In detail, the invention can advantageously be configured as follows be:

Ein besonders störungsfreier Betrieb mit hohen Leistungswerten eines Hochofens wird erreicht durch die Verwendung von Heißbriketts aus Feinkohle, die bei etwa 600 - 900° C geschwelt, dann mit etwa 10 - 80 %, vorzugsweise etwa 20 - 40 % feiner, kalter gut backender Kohle vermischt und bei Temperaturen zwischen etwa 300 und 500° C brikettiert ist. Die grünen Heißbriketts können jedoch nicht nur als Zusatz von etwa 30 % wie der Formkoks mit den bekannten Verfahren (Stahl und Eisen 88 (1968), Seite 3^2) eingesetzt werden, sondern es werden optimale Betriebswerte erreicht bei Einsatz der grünen Heißbriketts als alleiniger fester Brennstoff im Schachtofen, vorzugsweise im Hochofen. Dies hat sichA particularly trouble-free operation with high performance values of a blast furnace is achieved through the use of hot briquettes made of fine coal, which simmered at about 600-900 ° C, then mixed with about 10-80%, preferably about 20-40%, fine, cold, well-baked coal and is briquetted at temperatures between about 300 and 500 ° C. The green hot briquettes can, however, not only be used as an additive of about 30 % like the molded coke with the known methods (Stahl and Eisen 88 (1968), page 3 ^ 2), but optimum operating values are achieved when the green hot briquettes are used as the only one solid fuel in the shaft furnace, preferably in the blast furnace. This has turned out to be

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bei Versuchen der Anmelderin nicht nur in kleinen Versuchsöfen, sondern in einem großen Hochofen mit 6,8 m Gestelldurchmesser
und 25 m Schachthöhe erwiesen.in experiments by the applicant not only in small test furnaces, but in a large blast furnace with a frame diameter of 6.8 m
and a shaft height of 25 m.

Die Vorteile beim Einsatz der grünen Heißbriketts bestehen auch bei anderen Schachtofen, z.B. Kupolofen, Niederschachtofen oder Kalkschachtöfen.The advantages of using the green hot briquettes also exist with other shaft furnaces, e.g. cupola furnace, low shaft furnace or Lime shaft kilns.

Im folgenden werden als Beispiel Betriebsergebnisse eines Hochofens bei alleiniger Beschickung mit grünen Heißbriketts angegeben. The following are an example of the operating results of a blast furnace indicated when the green hot briquettes are loaded only.

Die grünen Heißbriketts hatten im kalten Zustand eine Bruchfestigkeit von 200 kp/StUck, der Abrieb M 10 betrug 7 - 8 %*
Die Flüchtigen Bestandteile und der Aschegehalt betrugen je ca, 7 % und der Kohlenstoffgehalt 9I - 95 %. The green hot briquettes had a breaking strength of 200 kp / piece when cold, the abrasion M 10 was 7 - 8 % *
The volatile constituents and the ash content were each approx. 7 % and the carbon content 9I - 95 %.

Die Zusammensetzung der Flüchtigen Bestandteile warThe composition of the volatile ingredients was

°2 =° 2 = 6,6, 7 ^^ ·7 ^^ N₂ =N ₂ = 4,4, "1 ®f ·"1 ®f · CO₂ =CO ₂ = 1,1, 44th COCO 1,1, 6 $;$ 6; H₂ =H ₂ = 62,62, *1 ίϊ^ ·* 1 ίϊ ^ · CNH^CNH ^ 23,23, 11 ^Cn^Hm ⁼ ^C n ^H m ⁼ H₂SH ₂ S o,O,

Die chemische Analyse der Briketts war im Durchschnitt Kohlenstoff 85,2 %, Asche 7,02 %, Schwefel 0,85 fi, Stickstoff 1,15 £, Wasserstoff 2,3 %, Fl. Bestandteile 7,1 fs, durch Benzol extrahierbare Bestandteile unter 0,1 ⁰^₀ Der Heizwert betrug
73ΟΟ kcal/kg.The chemical analysis of the briquettes averaged carbon 85.2 %, ash 7.02 %, sulfur 0.85%, nitrogen 1.15 %, hydrogen 2.3%,% . Components 7.1 fs, components extractable by benzene below 0.1 ⁰ ^ ₀ The calorific value was
73ΟΟ kcal / kg.

Es traten keine auf den Einsatz der grünen Heißbriketts zurückzuführende Ofenstörungen auf. Beim Übergang von einer Beschickung mit normalem Koks auf eine mit grünen Heißbriketts stieg der
Wasserstoffgehalt im Gichtgas um ca. 2 ^ an und der Heizwert von rd. 940 auf 1020 kcal/Nnr . Auswirkungen auf die Roheisentemperatur zeigten sich nicht. Der Gichtstaubanfall lag bei normalen Werten. Der Durchgangswiderstand war gegenüber dem normalen von 1,2 aufNo furnace malfunctions due to the use of the green hot briquettes occurred. When switching from a charge with normal coke to one with green hot briquettes, the rate increased
Hydrogen content in the furnace gas by approx. 2 ^ and the calorific value from approx. 940 to 1020 kcal / Nnr. There were no effects on the hot metal temperature. The incidence of gout dust was normal. The volume resistance was up from the normal of 1.2

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Ο,8 atü herabgesetzt. Heißbriketts, die bei einem Ofenstillstand aus der Formenebene entnommen wurden, wiesen noch ihre ursprüngliche Form auf. Dies zeigt die gute Standfestigkeit der Heißbriketts unter Betriebsbedingungen des Hochofens über die gesamte Beschickungshöhe von der Gicht bis zum Gestell.Ο, 8 atü reduced. Hot briquettes that come out of an oven were removed from the mold plane, still had their original shape. This shows the good stability of the hot briquettes under operating conditions of the blast furnace over the entire loading height from the top to the rack.

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Claims

1) The use of fine coal by smoldering, offset with a proportion of well-baked coal and hot briquetting formed, green hot briquettes as fuel in the shaft furnace, preferably in the blast furnace.

2) The use of hot briquettes made of fine coal according to claim 1, which smoldered at about 600-900 ° C, then mixed with about 10-8θ %, preferably about 20-4θ % fine, cold, well-baked coal and at temperatures between about 300 and 500 ° C is briquetted for the purpose of claim 1.

3) The use of hot briquettes made of fine coal according to claim 1 or 2 for the purpose according to claim 1 as the sole solid Fuel in the shaft furnace, preferably in the blast furnace,

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