DE19909742A1 - Verfahren zum Betreiben eines Schachtofens - Google Patents
Verfahren zum Betreiben eines SchachtofensInfo
- Publication number
- DE19909742A1 DE19909742A1 DE1999109742 DE19909742A DE19909742A1 DE 19909742 A1 DE19909742 A1 DE 19909742A1 DE 1999109742 DE1999109742 DE 1999109742 DE 19909742 A DE19909742 A DE 19909742A DE 19909742 A1 DE19909742 A1 DE 19909742A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- burner
- furnace
- coal dust
- oxygen
- outlet opening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- F27D99/0001—Heating elements or systems
- F27D99/0033—Heating elements or systems using burners
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
- C21B5/001—Injecting additional fuel or reducing agents
- C21B5/003—Injection of pulverulent coal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
- C21C1/08—Manufacture of cast-iron
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
- F27B1/10—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
- F27B1/16—Arrangements of tuyeres
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Verfahren zum Betreiben eines Schachtofens, insbesondere eines Kupolofens, zur Erzeugung von Metallen, insbesondere von Gußeisen, und Metalllegierungen, bei dem der Ofenschacht mit einem entsprechenden Einsatz befüllt ist bzw. andauernd oder periodisch befüllt und bodenseitig die Gußeisenschmelze entnommen wird, wobei dem Ofenschacht, insbesondere in seinem unteren Bereich, Sauerstoff oder ein Sauerstoff-haltiges Gasgemisch sowie Kohlenstaub oder ein Kohlenstaub-haltiges Material zugeführt wird. DOLLAR A Erfindungsgemäß erfolgt die Zuführung mittels wenigstens eines Brenners, vorzugsweise eines Hochgeschwindigkeitsbrenners, mit einer zentralen Austrittsöffnung und konzentrisch um die zentrale Austrittsöffnung angeordnete, im wesentlichen ringförmige Austrittsöffnungsbereiche und/oder mittels wenigstens einer Lanze mit wenigstens einem derartigen aufgesetzten Brenner. DOLLAR A Hierbei wird der Kohlenstaub oder das Kohlenstaub-haltige Material vorzugsweise über die zentrale Austrittsöffnung in den Schachtofen geführt. DOLLAR A Eine vorgeschaltete Erwärmung des dem Ofen zugeführten Sauerstoffes oder Sauerstoff-haltigen Gasgemisches erübrigt sich. Ein Zusetzen des Brenners bzw. der Düsen kann wirkungsvoll verhindert werden.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Schachtofens, insbesondere
eines Kupolofens, zur Erzeugung von Metallen, insbesondere von Gußeisen, und
Metallegierungen, bei dem der Ofenschacht mit einem entsprechenden Einsatz befüllt
ist bzw. andauernd oder periodisch befüllt und bodenseitig die Gußeisenschmelze
entnommen wird, wobei dem Ofenschacht, insbesondere in seinem unteren Bereich,
Sauerstoff oder ein Sauerstoff-haltiges Gasgemisch sowie Kohlenstaub oder ein
Kohlenstaub-haltiges Material zugeführt wird.
Aus der DE-A 38 11 166 ist ein gattungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines
Kupolofens bekannt. Bei diesem wird, um die Menge an kohlenstoffhaltigen Material zu
verringern und um die Flexibilität des Ofens zu erhöhen, kohlenstoffhaltiges Material in
staubförmiger Form und in einer vom Kohlenstoffgehalt der zu erzeugenden
Gußeisensorte abhängigen Menge in den Kupolofen eingeführt. Durch die Zugabe von
staubförmigem, kohlenstoffhaltigen Material wird neben dem Satzkoks eine zusätzliche
Kohlenstoffmenge bereitgestellt. Über diese Zugabemenge kann dann Einfluß auf den
Kohlenstoffgehalt des entstehenden Gußeisens genommen werden.
Es hat sich gezeigt, daß beispielsweise in Hochöfen maximal ca. 240 kg Kohlenstaub
pro Tonne erschmolzenem Roheisen eingetragen werden können. Erhöht sich die
Menge an eingeblasenem Kohlenstaub, so wird der Bereich im Ofen vor den Brennern
bzw. Düsen zu kalt und es kommt zu einem Zusetzen des Brenners bzw. der Düsen.
Um dieses Problem zu lösen wurde bereits vorgeschlagen, den Sauerstoff, mit dem
zusammen der Kohlenstaub eingeblasen wird, in einem vorgeschalteten Erhitzer
vorzuheizen. Dadurch kann zwar der Kohlenstaub-Durchsatz erhöht werden, jedoch
steigt auch der Energieverbrauch.
Aus der US-PS 5 814 125 ist ein Brenner bzw. Hochgeschwindigkeitsbrenner mit einer
zentralen Austrittsöffnung, über die ein Gas(gemisch)strom mit Überschallgeschwindig
keit austritt und zwei konzentrisch um die zentrale Austrittsöffnung angeordnete
ringförmige Austrittsöffnungsbereiche, über die ein Sauerstoff-haltiger Strom und ein
Brenngasstrom austreten, wobei die letzteren miteinander reagieren und einen, den
über die zentrale Austrittsöffnung austretenden Gas(gemisch)strom umgebenden
Schutzstrom bilden, bekannt.
Mit einem derartigen Brenner bzw. Hochgeschwindigkeitsbrenner ist es möglich, Gase
in eine Flüssigkeit einzutragen, ohne daß der Gasstrahl an der Flüssigkeitsoberfläche
teilweise reflektiert bzw. unmittelbar nach dem Eindringen in die Flüssigkeit
aufgefächert wird. Vielmehr kann ein deutlich tieferes Eindringen des Gasstrahles in
die Flüssigkeit - und damit eine bessere Verteilung des eingebrachten Gases in der
Flüssigkeit - erreicht werden. Dies wird dadurch erreichte, daß dem zentralen
Gasstrom, der in die Flüssigkeit eindringen soll, ein schützender Brenngasstrahl der
ein Auffächern des zentralen Gasstromes verhindert beigefügt wird. Zu diesem Zweck
wird einem der ringförmigen Austrittsöffnungsbereiche vorzugsweise Sauerstoff oder
ein Sauerstoff-haltiger Strom und dem zweiten ringförmigen Austrittsöffnungsbereich
ein Brenngas zugeführt. Die beiden Fraktionen zünden unmittelbar nach Austritt aus
den Brenneröffnungen und bilden den schützenden Brennstrahl.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Verfahren zum
Betrieben eines Schachtofens anzugeben, das die genannten Nachteile - also
Erhöhung des Kohlenstaubeintrages nur in Verbindung mit Erhöhung des
Energieverbrauches - vermeidet.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Zuführung mittels wenigstens
eines Brenners, vorzugsweise eines Hochgeschwindigkeitsbrenners, mit einer zentra
len Austrittsöffnung und konzentrisch um die zentrale Austrittsöffnung angeordnete, im
wesentlichen ringförmige Austrittsöffnungsbereiche und/oder mittels wenigstens einer
Lanze mit wenigstens einem derartigen aufgesetzten Brenner erfolgt.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß die Zuführung des Kohlenstaubes oder
Kohlenstaub-haltigen Materials mittels eines Brenners, wie er in der US-PS 5 814 125
beschrieben ist, die Möglichkeit bietet, den Kohlenstaub-Durchsatz zu erhöhen, ohne
daß ein Vorheizen des zuzuführenden Gases erforderlich ist. Die Ursache dafür ist
darin zu sehen, daß der über die zentrale Austrittsöffnung des Brenners in den
Ofenschacht eintretende Gasstrahl - der sog. Kernstrahl - aufgrund seiner hohen
Geschwindigkeit bereits aufgeheizt ist. Eine wie im Stand der Technik vorgeschlagene
zusätzliche, dem Brenner vorgeschaltete Aufheizung kann dadurch entfallen.
Bei dem über die zentrale Austrittsöffnung austretenden Kernstrahl handelt es sich
zudem um einen sog. "harten" Gasstrahl; dieser gewährleistet, daß der Brenner bzw.
dessen Düse(n) freigehalten werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es
somit, die Kohlenstaubeintragungsrate zu erhöhen, wobei auf ein Vorheizen des dem
Ofen zuzuführenden Sauerstoffes oder Sauerstoff-haltigen Gasgemisches verzichtet
werden kann.
Wird der Brenner bzw. die Lanze, die einen derartigen Brenner aufweist, in der
Winddüse des Schachtofens angeordnet, so wird der Brenner zusätzlich durch den ihn
umgebenden Windstrahl geschützt und unterstützt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum
Betreiben eines Schachtofens zeichnet sich dadurch aus, daß die Anzahl der Brenner
und/oder Lanzen n beträgt und maximal n-1 Brenner oder Lanzen zeitgleich beauf
schlagt werden. Die Anzahl der zeitgleich beaufschlagten Brenner oder Lanzen kann
dabei soweit reduziert werden, daß zu jeder Zeit nur jeweils ein Brenner oder eine
Lanze beaufschlagt wird.
Denkbar ist beispielsweise, daß die einzelnen Brenner bzw. Lanzen rundum der Reihe
nach beaufschlagt werden. Diese Verfahrensweise hat den Vorteil, daß die pro
Brenner oder Lanze eingetragene Gasmenge - verglichen mit der Verfahrensweise
einer gleichzeitigen Beaufschlagung aller Brenner oder Lanzen - höher gewählt
werden kann.
Auch können ausschließlich gegenüberliegende Brenner und/oder Lanzen oder zwei
bis drei nebeneinander angeordnete Brenner und/oder Lanzen zeitgleich beaufschlagt
werden. Neben den genannten Beispielen sind für den Fachmann selbstverständlich
eine Vielzahl weiterer Schaltungsmöglichkeiten denkbar.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Schachtofens weiterbildend
wird vorgeschlagen, daß die Zuführung des Gases oder der Gase zu dem Brenner
und/oder der Lanze gepulst erfolgt.
Erfolgt die Zuführung des bzw. der Gase mit den benötigten hohen Durchflußmengen
gepulst - bspw. mit einer Pulsdauer von 1 bis 10 s -, so kann die insgesamt pro
Stunde oder pro Tonne Schmelzleistung eingesetzte Gasmenge über die einstellbare
Pulsfrequenz geregelt werden.
Durch das impulsartige Einführen des kohlenstaubhaltigen Materials sowie des
Sauerstoffs oder des Sauerstoff-haltigen Gasgemisches wird aufgrund der damit
verbundenen hohen Strömungsgeschwindigkeiten ein sicherer Eintrag in der Bereich
der Ofenmitte gewährleistet. Dies hat zum einen den Vorteil, daß die Ofenmauerung
thermisch weniger belastet wird. Zum anderen wird der im Ofen stattfindende
Verbrennungsprozeß durch die Zuführung der für diesen Verbrennungsprozeß
benötigten Medien an diejenige Stelle, an der der eigentliche Verbrennungsprozeß
stattfindet, verbessert.
Hieraus resultierend kann die Menge an Brennstoff - also Sauerstoff oder Sauerstoff
haltigem Gasgemisch - gegenüber den bekannten Verfahren deutlich verringert
werden. Auch das benötigte kohlenstaubhaltige Material wird aufgrund der Tatsache,
daß es in den aktiveren Ofenbereich - also weg von der Ofenmauerung - geführt wird,
besser umgesetzt, weshalb auch dessen Menge verringert werden kann.
In den Pulspausen kühlt die über die Windleitung relativ "weich" eingetragene
Luftmenge die Brenner- oder Lanzenzonen wieder ab. Mittels dieser Verfahrensweise
wird eine Überhitzung wirkungsvoll vermieden und gleichzeitig der dem Ofenschacht
zugeführte Sauerstoff oder das Sauerstoff-haltige Gasgemisch in den Pulsphasen weit
in das Ofeninnere eingetragen.
Claims (5)
1. Verfahren zum Betreiben eines Schachtofens, insbesondere eines Kupolofens, zur
Erzeugung von Metallen, insbesondere von Gußeisen, und Metallegierungen, bei
dem der Ofenschacht mit einem entsprechenden Einsatz befüllt ist bzw.
andauernd oder periodisch befüllt und bodenseitig die Gußeisenschmelze
entnommen wird, wobei dem Ofenschacht, insbesondere in seinem unteren
Bereich, Sauerstoff oder ein Sauerstoff-haltiges Gasgemisch sowie Kohlenstaub
oder ein Kohlenstaub-haltiges Material zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zuführung mittels wenigstens eines Brenners, vorzugsweise eines
Hochgeschwindigkeitsbrenners, mit einer zentralen Austrittsöffnung und
konzentrisch um die zentrale Austrittsöffnung angeordnete, im wesentlichen
ringförmige Austrittsöffnungsbereiche und/oder mittels wenigstens einer Lanze mit
wenigstens einem derartigen aufgesetzten Brenner erfolgt.
2. Verfahren zum Betreiben eines Schachtofens nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kohlenstaub oder das Kohlenstaub-haltige Material über
die zentrale Austrittsöffnung in den Schachtofen geführt wird.
3. Verfahren zum Betreiben eines Schachtofens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anzahl der Brenner und/oder der Lanzen n beträgt und
maximal n-1 Brenner und/oder Lanzen zeitgleich beaufschlagt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu jeder Zeit nur jeweils
ein Brenner oder eine Lanze beaufschlagt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zuführung des Gases oder der Gase zu dem Brenner und/oder der Lanze
gepulst erfolgt.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999109742 DE19909742A1 (de) | 1999-03-05 | 1999-03-05 | Verfahren zum Betreiben eines Schachtofens |
EP00104380A EP1035392A3 (de) | 1999-03-05 | 2000-03-02 | Verfahren zum Betreiben eines Schachtofens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999109742 DE19909742A1 (de) | 1999-03-05 | 1999-03-05 | Verfahren zum Betreiben eines Schachtofens |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19909742A1 true DE19909742A1 (de) | 2000-09-07 |
Family
ID=7899840
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999109742 Withdrawn DE19909742A1 (de) | 1999-03-05 | 1999-03-05 | Verfahren zum Betreiben eines Schachtofens |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1035392A3 (de) |
DE (1) | DE19909742A1 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19835271A1 (de) * | 1998-08-04 | 2000-02-10 | Linde Ag | Verfahren zum Betreiben eines Schachtofens |
DE102005053505A1 (de) * | 2005-11-09 | 2007-05-10 | At.Protec Technologie Team Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Hochofens und für dieses Verfahren geeigneter Hochofen |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5558307A (en) * | 1978-10-25 | 1980-05-01 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Blasting method for blast furnace |
DE69625037T2 (de) * | 1995-10-02 | 2003-07-17 | Nkk Corp., Tokio/Tokyo | Schrottschmelzverfahren |
DE29711593U1 (de) * | 1997-07-02 | 1997-09-04 | Westfalen AG, 48155 Münster | Vorrichtung zur thermischen Behandlung eines Rohmaterials |
-
1999
- 1999-03-05 DE DE1999109742 patent/DE19909742A1/de not_active Withdrawn
-
2000
- 2000-03-02 EP EP00104380A patent/EP1035392A3/de not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1035392A2 (de) | 2000-09-13 |
EP1035392A3 (de) | 2002-12-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0126391B1 (de) | Verfahren zur Eisenherstellung | |
DE3607774C2 (de) | ||
DE69906125T2 (de) | Integrierte vorrichtung zum einspritzen von technologischen gasen und feststoffen sowie verfahren zur anwendung dieser vorrichtung zum behandeln metallischer schmelzen | |
EP0030360B2 (de) | Stahlerzeugungsverfahren | |
DE69526422T2 (de) | Schmelzverfahren für Lichtbogenofen mit verschiedenen Energiequellen und Lichtbogen dafür | |
EP0826130B1 (de) | Verfahren zum einschmelzen von metallischen einsatzstoffen in einem schachtofen | |
DE4238020C2 (de) | Verfahren für den Betrieb einer Multimediendüse und das Düsensystem | |
DE19729624B4 (de) | Verfahren und Schachtofen zur thermischen Behandlung eines Rohmaterials | |
DE2838983B2 (de) | Verfahren zur Erzeugung von .Stahl im Konverter | |
DE1907543B2 (de) | Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen raffinieren von metallen | |
EP0946848B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines schachtofens | |
DE19909742A1 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Schachtofens | |
DE3008145C2 (de) | Stahlerzeugungsverfahren | |
DE935845C (de) | Verfahren und Einrichtung zum Verhuetten von Erzen | |
EP0447908A1 (de) | Verfahren zum Einblasen von Kohlenstaub in einen Hochofen sowie Kohleeinblaslanze zur Durchführung des Verfahrens | |
DE4421673C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Roheisen oder flüssigen Stahlvorprodukten aus eisenerzhältigen Einsatzstoffen | |
DE1154817B (de) | Verfahren zum Reduzieren von Eisenerz unter Einfuehrung von feinzerkleinertem Eisenerz, Flussmittel, Brennstoff, Sauerstoff und/oder Luft durch Brenner in eine Reaktionskammer | |
DE2121241C3 (de) | Verfahren zur Reduktion von Erzen zu Roheisen im Hochofen | |
DE4122381A1 (de) | Verfahren zum betreiben eines kupolofens | |
DE19835271A1 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Schachtofens | |
DE19917128C1 (de) | Roheisenerzeugung mit Sauerstoff und Kreislaufgas in einem koksbeheizten Schachtofen | |
DE3921807A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum beheizen eines metallurgischen ofens | |
DE19909743A1 (de) | Brenner, Schachtofen und Verfahren zum Betreiben eines Schachtofens | |
DE1583293C (de) | Verfahren zur Herstellung von Stahl | |
AT219633B (de) | Verfahren und Vorrichtungen zur Verhüttung von Eisenerzen in der Wirbelschmelzkammer-Feuerung eines Dampferzeugers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: LINDE GAS AG, 82049 HOELLRIEGELSKREUTH, DE |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: LINDE AG, 65189 WIESBADEN, DE |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |