DE2030468C3 - Process for operating blast furnaces with auxiliary reducing gases - Google Patents
Process for operating blast furnaces with auxiliary reducing gasesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb von Hochöfen mit Hilfsreduktionsgasen, die in der Hauptsache aus Kohlenmonoxid und/oder Wasserstoff bestehen, bei denen das Reduktionsgas oberhalb der Blasformebene etwa oberhalb der Aufschmelzzone des Möllers im Hochofenschacht und Wind durch die üblichen Blasformen zur Bildung von Gestellgas eingeblasen wird.The invention relates to a method for operating blast furnaces with auxiliary reducing gases, in the main consist of carbon monoxide and / or hydrogen, in which the reducing gas above the Blow molding level approximately above the melting zone of the Möllers in the blast furnace shaft and wind through the conventional blow molds to form rack gas is blown.
Bei bekannten derartigen Verfahren bleibt die angestrebte Wirkung, insbesondere hinsichtlich der Verminderung des Koksverbrauchs dadurch begrenzt, daß es normalerweise nicht gelingt, das von der Seite her eingeb'asene Reduktionsgas tief in den Querschnitt des Hochofenschachtes einzuführen. Die aus der Gestellzone nach oben durch den Hochofenschacht strömenden Gestellgase verhindern ein weitergehendes Eindringen der vorerwähnten Reduktionsgase in Richtung auf den mittleren Bereich des Hocnofenquerschnittes. In known methods of this type, the desired effect remains, in particular with regard to the Reduction in coke consumption is limited by the fact that it is normally not possible to do this from the side to introduce reducing gas injected deep into the cross section of the blast furnace shaft. The ones from the The rack zone upward through the blast furnace shaft prevents the rack gases from going further Penetration of the aforementioned reducing gases in the direction of the central area of the Hocnofen cross section.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der einleitend beschriebenen Art so durchzuführen, daß die Wirkung des Hilfsreduktionsgasen verbessert wird, und zwar insbesondere dadurch, daß dieses Hilfsreduktionsgas weiter in den inneren Bereich des Schachtquerschnittes gebracht wird. Auf diese Weise solll eine Reduktion des Koksverbrauches erreichbar sein.The invention is based on the object of carrying out a method of the type described in the introduction in such a way that that the effect of the auxiliary reducing gases is improved, in particular by the fact that this auxiliary reducing gas is brought further into the inner area of the shaft cross-section. To this In this way, a reduction in coke consumption should be achievable.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß der Wind und das Hilfsreduktionsgas hinsichtlich ihrer Mengen periodisch zwischen einem Maximum und einem Minimum geändert werden, wobei die Mengenänderung tier beiden Medien so aufeinander abgestimmt wird, daß die Gichtgasmenge im weseni liehen konstant bleibt und die optimale Gasgeschwindigkeit an der Gicht ergibt. Es werden somit entweder eine größere Windmenge und eine kleinere Hilfsgasinenge oder eine größere Hilfsgasmenge und eine kleinere Windmenge eingeblasen. Die Mengenänderungen in bezug auf Wind und Hiltsreduktionsgas können so weit gehen, daß beispielsweise die Windmenge praktisch auf den Wert Null zurückgenommen wird, während gleichzeitig ein Maximum der eingeblasenen Hilfsreduktionsgasmenge eirgeblasen wird, wobei umeekehrtTo solve this problem, the invention proposes that the wind and the auxiliary reducing gas periodically in terms of their quantities between a maximum and can be changed to a minimum, with the change in quantity tier both media so coordinated with one another is that the amount of blast furnace gas remains constant in essence and the optimal gas velocity the gout results. There will thus either be a larger amount of wind and a smaller amount of auxiliary gas or a larger amount of auxiliary gas and a smaller amount of wind blown in. The amount changes in With regard to wind and Hiltsreduktionsgas can go so far that, for example, the amount of wind practically on the value zero is withdrawn, while at the same time a maximum of the amount of auxiliary reducing gas blown in is blown in ice, reversing
zu einem Zeitpunkt, in welchem das Maximum der Windirenge eingeblasen wird, die Menge des Hilfsreduktionsgases praktisch auf den Wert Null zurückgenommen wird. At a point in time at which the maximum wind tightness is blown in, the amount of auxiliary reducing gas is practically reduced to the value zero.
Bei Rücknahme der Windmenge praktisch auf den Wert Nuii, würde das gesamte Soi.achivoiumen nur noch von dem Hilfreduktionsgas durchströmt werden, so daß eine gleichmäßige Durchströmung bis in die Ofenmitte hinein gegeben wäre. Andererseits wüide im umgekehrten Fall, wenn die Hilfsreduktionsgasmenge auf den Wert Null zurückgenommen wird und die Windmenge ihren Maximalwert erreicht, der gesamte Hochofenquerschnitt vom Gestellgas durchströmt. Es ergibt sich so der -|ewünschte weitgehend gleichmäßige Ofengang, von dem ein einwandfreier Hochofenbetrieb in starkem Maße abhängig ist.If the amount of wind was reduced to practically the value of Nuii, the entire Soi.achivoiumen would only still be flowed through by the auxiliary reducing gas, so that a uniform flow into the Would be given in the middle of the furnace. On the other hand, im wüide reverse case when the auxiliary reducing gas amount is reduced to the value zero and the The amount of wind reached its maximum value, and the frame gas flows through the entire furnace cross-section. It The result is the - | e desired, largely uniform furnace cycle, from which a flawless blast furnace operation is highly dependent.
Die optimalen Einblasebedingungen für beide Medien, insbesondere für den Hochofenwind, können ein Absinken der Gasmenge bis auf det. V/ert Null ausschließen oder jedenfalls unzweckmäßig erscheinen lassen. Es kann zweckmäßiger sein, die Gasmenge nur bis zu einem Minimalwert zurückzunehmen, der beispielsweise bei 20% der Maximalbeaufschlagung liegt. Dies ist insbesondere für das Einblasen des Hochofenwindes durch die normalen Blasformen des Hochofens erforderlich, weil sonst die Gefahr besteht, daß flüssige Bestandteile aus dem Ofeninneren, insbesondere flüssige Schlacke, in die Blasformen eintreten und diese verstopfen.The optimal injection conditions for both media, especially for the blast furnace wind, can be a Decrease in the amount of gas down to det. V / ert exclude zero or at least appear inexpedient leave. It can be more expedient to reduce the amount of gas only to a minimum value, the is for example 20% of the maximum charge. This is especially important for blowing in the Blast furnace wind is required through the normal blow molds of the blast furnace, otherwise there is a risk of that liquid components from the furnace interior, especially liquid slag, into the blow molds enter and clog them.
Durch die US-PS 3193271 ist zwar bereits ein Verfahren zum Betrieb von Hochöfen bekannt, bei dem ein Teil des insgesamt in den Hochofenschacht eingeführten Windes pulsierend eingeblasen wird. Auf diese Weise soll eine gleichmäßige Verteilung des Gesamtwindes entlang dem inneren Umfang des Hochofens erreicht werden. Dazu sind zwischen den üblichen Blasformen Hilfsblasformen angeordnet, durch die der pulsierend eingeblasene Wind in das Gestell gelangt. Das eigentliche Ziel dieses bekannten Verfahrens ist eine Beschleunigung des Reduktionsvorgangs durch Vermeiden von Bereichen, die vom eingeblasenen Wind nicht durchströmt werden. Demgegenüber ist es Ziel der Erfindung, bei der Verwendung von Hilfreduklionsgasen, die zusätzlich zum Hochofenwind eingeblasen werden, ein tieferes Eindringen der ersteren in den Schachtquerschnm zu ermöglichen, um so im Endergebnis insbesondere eine Herabsetzung des Koksverbrauchs zu bewirken.By the US-PS 3193271 is already a Method for operating blast furnaces known in which part of the total in the blast furnace shaft introduced wind is blown in pulsing. In this way, an even distribution of the Total wind can be achieved along the inner circumference of the blast furnace. These are between the conventional blow molds Auxiliary blow molds are arranged through which the pulsating wind blows into the frame got. The actual aim of this known method is to accelerate the reduction process by avoiding areas that are not traversed by the blown wind. In contrast, it is The aim of the invention when using auxiliary reduction gases that are blown in in addition to the blast furnace wind are to enable a deeper penetration of the former into the shaft cross section, and so in the end result in particular to bring about a reduction in coke consumption.
Beim Verfahren gemäß der Erfindung kann weiterhin die Einhaltung bestimmter Temperaturen im Ofenschacht, mit denen sich optimale Wirkungen hinsichtlich der Ergebnisse des Hochofenbetriebes erzielen lassen, von Bedeutung sein. So wird der Ort des Einblasens des Reduktionshilfsgases in den Schacht so gewählt, daß diese Gase dicht oberhalb der Zone, in welchem das Erz bzw. der aus dem Erz entstandene Eisenschwamm aufgeschmolzen wird, in den Hochofen eingeführt werden. Die aus dem Gestell des Hochofens durch die Schmelzzone nach oben strömenden Gestellgase haben an dieser Stelle eine Temperatur von etwa 1200 bis ()0 1300° C. Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung können die Mengen und/oder die Temperaturen der beiden einzublasenden gasförmigen Medien so aufeinander abgestimmt sein, daß die Mischtemperatur beider Gasströme im Ofen die für den Koksverbrauch optimale Temperatur von etwa 1000° C ergibt. Diese Maßnahme hat den wichtigen Vorteil, daß die Zone des Koksverbrauches durch direkte Reduktion, die bis zu einer Temperatur von etwa 1000° C reicht, möglichst eingeengt wird, wodurch Reduk'.ionskoks eingespart wird. Diese schnelle Abkühlung der Schachtgase erfolgt bei der periodischen Änderung der Wind- und Hilfsreduktionsgasmengen auch dadurch, daß durch das Einblasen eines Hilfsreduktionsgases entsprechend niedriger Temperatur, beispielweise 800° C, ein Temperatursprung zwischen der Aufschmelzzone und dem darüberliegenden Schachtinhalt besteht. Die Temperatur dieses über der Aufschmelzzone liegenden Schachtinhaltes wird durch die aufwärts strömenden Gestellgase während der Einblasperiode des Hochofenwindes periodisch auf höhere Temperaluren aufgeheizt und danach in der Einblaseperiode des Hilfsreduktionsgases wieder auf die gewünschte untere Temperaturgrenze abgekühlt.In the method according to the invention, maintaining certain temperatures in the furnace shaft, with which optimum effects can be achieved with regard to the results of the blast furnace operation, can also be important. The place where the auxiliary reducing gas is blown into the shaft is chosen so that these gases are introduced into the blast furnace just above the zone in which the ore or the sponge iron produced from the ore is melted. The frame gases flowing upwards from the frame of the blast furnace through the melting zone have a temperature of about 1200 to ( ) 0 1300 ° C. According to a further proposal of the invention, the quantities and / or temperatures of the two gaseous media to be injected can be be coordinated so that the mixed temperature of the two gas streams in the furnace results in the optimum temperature of about 1000 ° C for coke consumption. This measure has the important advantage that the zone of coke consumption is narrowed down as much as possible by direct reduction, which extends up to a temperature of about 1000 ° C., whereby reducing coke is saved. This rapid cooling of the shaft gases takes place with the periodic change of the wind and auxiliary reducing gas quantities, that by blowing in an auxiliary reducing gas at a correspondingly low temperature, for example 800 ° C, there is a temperature jump between the melting zone and the overlying shaft contents. The temperature of this shaft content above the melting zone is periodically heated to higher temperatures by the upward-flowing frame gases during the blowing-in period of the blast furnace wind and then cooled again to the desired lower temperature limit during the blowing-in period of the auxiliary reducing gas.
Mit diesen Verfahrensweisen wird erreicht, daß die sogenannte indirekte Reduktion, die in der Hauptsache zu Lasten des Verbrauchs von Reduktionsgas geht, auf 90% und mehr gesteigert werden kann, während die Koksverbrauchende direkte Reduktion auf 10% und darunter eingeschränkt werden kann. Entsprechend gering ist der Koksverbrauch bei dem Verfahren gemäß der Erfindung, welches im übrigen auch die Möglichkeit vorsieht, in an sich bekannter Weise als Hochofenwind sauerstoffangereicherte Luft oder konzentrierten Sauerstofff, gegebenenfalls in Vermischung mit verbrennungstemperaturbremsenden Medien, wie Wasserdampf und/oder Kohlensäure, zu verwenden.With these procedures it is achieved that the so-called indirect reduction, which in the main at the expense of the consumption of reducing gas, can be increased to 90% and more, while the Direct reduction in coke consumption can be restricted to 10% and below. Accordingly The coke consumption in the method according to the invention is low, which is also the possibility provides oxygen-enriched or concentrated air in a manner known per se as blast furnace wind Oxygen, optionally mixed with media that slow the combustion temperature, such as water vapor and / or carbonic acid.
Der Verbrennung des Kokses vor den Blasformen kommt dabei im wesentlichen nur noch die Wärmelieferung für das Einschmelzen der Reduktionsprodukte und für den Ausgleich der Wandungsverluste im Unterofen zu. Damit diese mit geringstem Koksverbrauch verbundenen Bedingungen erreicht werden können, kann es gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung zweckmäßig sein, daß die Dauer der verschiedenen Einblasezeitabschnitte so aufeinander abgestimmt ist, daß in dem Zeitabschnitt des überwiegenden Einblasens von Hilfsreduktionsgas in den Ofenschacht das zu reduzierende Eisenerz bis zum Erreichen der Durchmischungszone des Hilfsgases mit dem Gestell in der Hauptsache weitgehend zu metallischem Eisen reduziert ist, während in dem Zeitabschnitt des überwiegenden Einblasens von Wind das in dem vorangehenden Zeitabschnitt gebildete metallische Eisen weitgehend mitsamt seiner Gangart in den schmelzflüssigen Zustand übergeführt wird und das in dem Zeitabschnitt des schwachen Einblasens von Wind das in den vorangehenden Zeitabschnitt des starken Windblasens in den schmelzflüssigen Zustand übergeführte und zunächst durch die starke Aufwärtsströmung örtlich fixierte aufgeschmolzene Produktion infolge nachlassender Aufwärtsströmutig nach unten abfließt.The combustion of the coke in front of the blow molds is essentially just the supply of heat for melting down the reduction products and for compensating for wall losses in the lower furnace to. So that these conditions associated with the lowest possible coke consumption can be achieved, it may be useful according to a further proposal of the invention that the duration of the different Blow-in periods are coordinated so that in the period of predominant blowing from auxiliary reducing gas into the furnace shaft, the iron ore to be reduced until it reaches the mixing zone of the auxiliary gas with the frame largely largely reduced to metallic iron is, while in the period of predominant blowing of wind that in the previous one During a period of time, metallic iron largely formed, together with its gangue, in the molten state State is transferred and that in the period of weak blowing of wind into the previous period of strong wind blowing into the molten state and Molten production initially fixed locally by the strong upward flow as a result of declining Flows upwards and downwards.
Bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung unterliegt die Zusammensetzung des Gichtgases erheblichen Schwankungen. Wird beispielsweise ein Hilfsreduktionsgas verwendet, welches weitgehend aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff besteht, ergibt sich während dieses Einblasezeitabschnittes ein Gichtgas mit hohem Heizwert, das neben Restanteilen von Kohlenmonoxid und Wasserstoff noch Kohlensäure, Wasserdampf und Stickstoff enthält, dessen Menge in Anbetracht der während dieses Zeitabschnittes eingeblasenen geringen Windmengen niedrig ist. Dagegen entsteht während des Einblasezeitabschnittes des Hochofenwindes ein Gichtgas, das weitgehend einem normalen Hochofensichtgas mit Luftbelrieb bei ent-When carrying out the method according to the invention, the composition of the top gas is subject to significant fluctuations. If, for example, an auxiliary reducing gas is used, which largely consists of carbon monoxide and hydrogen, a furnace gas is produced during this injection period with a high calorific value, which, in addition to residual amounts of carbon monoxide and hydrogen, also contains carbonic acid, Contains water vapor and nitrogen, the amount of which takes into account the amount blown in during this period of time low wind is low. On the other hand, during the blowing-in period of the Blast furnace wind is a furnace gas that is largely a normal furnace layer gas with air ventilation when
sprechend hohem Stickstoffgehalt entspricht. Die Erfindung sieht hierbei die Möglichkeit vor, daß das Gichtgas in den verschiedenen Einblasezeitabschnitten entsprechend seiner verschiedenen Qualität verschiedenen Verwendungszwecken zugeführt wird, derart, daß im Fall der Verwendung von regeneriertem Gichtgas als Hilfsreduktionsgas das zu regenerierende Gas dem Einblasezeitabschnitt für Hilfsreduktionsgas entnommen wird, während für die Aufheizung der Regeneratoren Gichtgas verwendet wird, das dem Einblasezeitabschnitt für maximales Windeinblasen entnommen wird. Die für die verschiedenen Verwendungszwecke eingesetzten Gasmengen und Gasqualitäten können in besonderen Gasspeichern bis zu ihrer Weiterverwendung gespeichert werden.corresponds to a correspondingly high nitrogen content. The invention provides the possibility that the Different blast furnace gas in different injection periods according to its different quality Uses is supplied, such that in the case of using regenerated furnace gas as Auxiliary reducing gas, the gas to be regenerated is taken from the injection period for auxiliary reducing gas is, while furnace gas is used for heating the regenerators, which is the blow-in period is removed for maximum wind blowing. The ones used for the various purposes Gas quantities and qualities can be stored in special gas storage facilities until they can be used further get saved.
Bei Verwendung von Regeneratoren für die Wind- und/oder Gaserhitzung kann die Regeneratorzeitperiode mit dem Einblasezeitabschnitt abgestimmt sein, wobei vorzugsweise nur ein Regenerator für jeden Zweck Verwendung findet.When using regenerators for wind and / or gas heating, the regenerator time period be coordinated with the injection period, with preferably only one regenerator for each Purpose is used.
Der Hochofenwind kann während des Zeitabschnittes minimaler Einblasemengen qualitativ von dem während des Zeitabschnittes maximaler Einblasemengen verschieden sein derart, daß in dem ersteren Zeitabschnitt ein Wind mit niedrigerem Stickstoffgehalt und/oder höherer Temperatur eingeblasen wird. Es ist möglich, daß der Einblasequerschnitt des Windes den veränderlichen Windmengen angepaßt wird derart, daß der Querschnitt bei kleineren Windmengen verringert wird.The blast furnace wind can qualitatively of the during the period of minimal injection quantities be different during the period of maximum injection quantities such that in the former Period of time a wind with a lower nitrogen content and / or a higher temperature is blown in. It is possible that the blow-in cross-section of the wind is adapted to the variable amounts of wind such that the cross-section is reduced in the case of smaller amounts of wind.
Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung können zwei oder mehrere benachbarte Hochöfen im Verbund miteinander arbeiten derart, daß — möglichst ohne Gasspeicherung — jeder Hochofen für jeden Zweck das optimale Gas erhält. Dabei können z. B. geringwertige Gichtgase des einen Hochofens für die Winderhilzung der anderen Hochöfen verwendet werden, während hochwertige Gichtgase des einen oder anderen Hochofens bei einem benachbarten oder mehreren benachbarten Hochöfen nach der Regenerierung als Reduktionshilfsgas verwendet werden.According to a further proposal of the invention, two or more adjacent blast furnaces in the Verbund work together in such a way that - if possible without gas storage - every blast furnace for everyone Purpose to get the optimal gas. It can, for. B. low-quality furnace gases of a blast furnace for the Wind aid of the other blast furnaces are used, while high-quality furnace gases of the one or more another blast furnace at a neighboring blast furnace or several neighboring blast furnaces after regeneration can be used as reducing auxiliary gas.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung win' zn Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt An exemplary embodiment of the invention is explained in greater detail in the drawing. It shows
F i g. 1 das Schema eines Hochofens mit den zugehörigen Einrichtungen,F i g. 1 the scheme of a blast furnace with the associated equipment,
F i g. 2 ebenfalls im Schema einen Längsschnitt durch eine Blasform.F i g. 2 also shows a longitudinal section through a blow mold.
Dem Hochofen 1 wird oben, d. h. an der Gicht, der Möller 2, bestehend aus Erz, Koks und Zuschlagstoffen, zugeführt. Aus dem Gestell des Hochofens werden die flüssigen Produkte 3, Roheisen und Schlacke abgezogen. In der Blasformebene des Hochofens wird der Heißwind 4 eingeblasen. An der Gicht des Hochofens treten die Gichtgasströme 5a und 5b aus. Oberhalb der Blasformebene des Hochofens befindet sich die Aufschmelzzone 6, in der mittels der aus der Blasformebene aufsteigenden heißen Gestellgase das Primäreisen und die Primärschlacke aufgeschmolzen werden und in den Unterofen abfließen.The blast furnace 1 is fed at the top, ie at the top, the Möller 2, consisting of ore, coke and aggregates. The liquid products 3, pig iron and slag are withdrawn from the frame of the blast furnace. The hot blast 4 is blown into the blow molding plane of the blast furnace. The top gas flows 5a and 5b exit at the top of the blast furnace. Above the blow molding level of the blast furnace is the melting zone 6, in which the primary iron and the primary slag are melted by means of the hot frame gases rising from the blow molding level and flow off into the lower furnace.
In Fig. 1 ist weiter ein Winderhitzer 7 dargestellt, bei dem es sich normalerweise um einen regenerativen Winderhitzer handelt. Dieser wird durch einen Teilstrom 8 des Gichtgases 5b aufgeheizt. Die für die Verbrennung des Gichtgases erforderliche Verbrennungsluft ist in F i g. 1 nicht besonders bezeichnet Das bei der Verbrennung des Gichtgasteilstromes 8 entstehende Rauchgas 9 wird aus dem Winderhitzer 7 abgeführt. In den Winderhitzer 7 wird der Kaltwind 10 eingeführt und beispielsweise auf eine Temperatur von 1150° C aufgeheizt. Der Heißwind 4 wird mit dieser Temperatur in den Hochofen 1 eingeblasen.In Fig. 1, a heater 7 is also shown, which is normally a regenerative heater. This is heated by a partial flow 8 of the top gas 5b. The combustion air required for the combustion of the top gas is shown in FIG. 1 not specifically designated The flue gas 9 that arises during the combustion of the top gas partial flow 8 is discharged from the boiler 7. The cold wind 10 is introduced into the wind heater 7 and heated to a temperature of 1150 ° C., for example. The hot blast 4 is blown into the blast furnace 1 at this temperature.
Weiter ist in dem Schema gemäß Fig.l eine Gaswaschanlage 1! an sich bekannter Bauart dargestellt, in der nach an sich bekannten Methoden aus einem Teilstrom 12 des Gichtgases 5a Kohlensäure und/oder Wasserdampf ausgewaschen und in einer Leitung 13 nach außen abgeführt werden. Wenn in derNext is a in the scheme of Fig.l Gas washer 1! per se known design shown in the known methods from a substream 12 of the top gas 5a washed out carbonic acid and / or water vapor and in a Line 13 are discharged to the outside. If in the
ίο Gaswaschanlage 11 ein Prozeß durchgeführt wird, der eine Beheizung erforderlich macht, wird das hierfür benötigte Heizgas 14 als Teilstrom dem Gichtgas 5b entnommen und mit Verbrennungsluft, die in diesem Schema nicht besonders dargestellt ist, verbrannt. Das hierbei entstehende Rauchgas wird durch die Leitung 15 aus der Waschanlage 11 abgeführt. Gemeinsam mit dem zu waschenden Teilstrom 12 des Gichtgases 5o wird gegebenenfalls in die Gichtgaswaschanlage 11 Fremdreduktionsgas 16 eingeführt, das unabhängig von der hier gekennzeichneten Hochofenanlage nach an sich bekannten Verfahren aus fossilen Brennstoffen hergestellt ist und noch größere Mengen an Wasserdampf und/oder Kohlensäure enthält.ίο gas scrubbing system 11 is a process that requires heating, the heating gas 14 required for this is taken as a partial flow from the top gas 5b and burned with combustion air, which is not specifically shown in this diagram. The resulting flue gas is discharged from the washing system 11 through line 15. Together with the partial stream 12 of the top gas 5o to be washed, external reducing gas 16 is optionally introduced into the top gas scrubbing system 11, which, independently of the blast furnace system identified here, is produced from fossil fuels according to known processes and contains even larger amounts of steam and / or carbonic acid.
Das in der Gichtgaswaschanlage 11 erzeugte, weitgehend von Kohlensäure und Wasserdampf befreite Gas 17, das in der Hauptsache aus den Reduktionsgasen Kohlenmonoxid und Wasserstoff besteht, wird anschließend einer Gaserhitzeranlage 18 zugeleitet. In letzterer wird das Reduktionsgas vorzugsweise rekuperativ aufgeheizt. Als Heizgas dient ein Teilstrom 19 des Gichtgases 5b, der mit Verbrennungsluft vebrannt wird, die in Fig.l nicht besonders dargestellt ist. Das bei der Verbrennung entstehende Rauchgas wird durch die Leitung 20 aus der Gaserhitzeranlage 18 abgeführt.The gas 17 generated in the furnace gas scrubbing system 11 and largely freed from carbon dioxide and water vapor, which mainly consists of the reducing gases carbon monoxide and hydrogen, is then fed to a gas heating system 18. In the latter, the reducing gas is preferably heated recuperatively. A partial flow 19 of the top gas 5b, which is burned with combustion air, which is not particularly shown in FIG. 1, serves as the heating gas. The flue gas produced during the combustion is discharged from the gas heater system 18 through line 20.
Gemeinsam mit dem gewaschenen Reduktionsgas 17 wird gegebenenfalls Fremdreduktionsgas 21, das unabhängig von der in Fig.l dargestellten Anlage nach an sich bekannten Verfahren aus fossilen Brennstoffen hergestellt ist und bereits weitgehend von Kohlensäure und Wasserdampf befreit ist, erhitzt. Das Gas wird in der Anlage 18 auf eine Temperatur erhitzt, die es ermöglicht, daß das Reduktionsgas 22 mit der jeweils im Hochofenschacht benötigten Temperatur eingeblasen werden kann. Diese Temperatur liegt etwa zwischen 800 und 1000° C. Die Einführung des Gasstromes 22 erfolgt dicht über der Aufschmelzzone 6 des Hochofens, wobei die Temperatur des eingeblasenen Gases so mit der Temperatur des aus dem Unterofen aufsteigenden Schachtgases abgestimmt ist, daß die Mischtemperatur etwa 1000° C ergibt.Together with the washed reducing gas 17, external reducing gas 21, which is independent of the system shown in Fig.l according to known methods from fossil fuels is made and is already largely freed from carbonic acid and water vapor, heated. The gas is in the system 18 heated to a temperature that allows the reducing gas 22 with the respective im Blast furnace shaft required temperature can be blown. This temperature is roughly between 800 and 1000 ° C. The gas stream 22 is introduced just above the melting zone 6 of the blast furnace, the temperature of the blown gas so with the temperature of the rising from the lower furnace Shaft gas is matched so that the mixing temperature is about 1000 ° C.
Fig.l zeigt in verschiedenen Gasleitungen die Regelorgane 23 bis 27. Das Regelorgan 23 dient dazu aus der Gassammelleitup.g 28 für das stickstoffarme Gichtgas 5a den vom Hochofen 1 benötigten Reduktionsgasstrom abzuzweigen, der durch die Gaswäsche 11 und den Gaserhitzer 18 geführt und als heißes Reduktionsgas 22 in den Hochofenschacht eingeblaser wird. Mit dem Regler 27 wird die Kaltwindmenge IC jeweils in der Höhe eingeregelt, die für das Einbläser des Heißwindes 4 in die Blasformebene des Hochofens 1 erforderlich ist Die Regelo^gane 24, 25 und 26 regelr den Zufluß von Heizgas aus der Heizgassammelleitun§ 29 in der jeweils von der Gaswaschanlage 11, derr Gaserhitzer 18 und dem Winderhitzer 7 benötigter Menge. Wesentlich ist, daß der Gasregler 23 periodiscr eine in Reduktionsgas umzuwandelnde Gichtgasmeng« freigibt, während gleichzeitig der Regler 27 derr Winderhitzer 7 eine minimale Windmenge zuführtFig.l shows the regulating elements 23 to 27 in various gas lines. The regulating element 23 is used for this purpose from the Gassammelleitup.g 28 for the low-nitrogen furnace gas 5a the reducing gas flow required by the blast furnace 1 branch off, which passed through the gas scrubber 11 and the gas heater 18 and as hot Reducing gas 22 is blown into the blast furnace shaft. With the controller 27, the amount of cold wind IC each adjusted to the height required for the blower of the hot blast 4 in the blow mold level of the blast furnace 1 is required The Regelo ^ gane 24, 25 and 26 regulr the inflow of heating gas from the Heizgassammelleitun§ 29 in each of the gas scrubbing system 11, derr Gas heater 18 and the wind heater 7 required amount. It is essential that the gas regulator 23 periodiscr a furnace gas quantity to be converted into reducing gas releases, while at the same time the regulator 27 derr Wind heater 7 supplies a minimal amount of wind
Nach Ablauf einer gewissen Einblasezeit wird das System umgestellt, wobei der Regler 23 im Ergebnis die Reduktionsgasmenge auf eine Minimalmenge herunterregelt, während gleichzeitig der Regler 27 die Windmenge auf eine Maximalmenge hinaufregelt.After a certain injection time has elapsed, the system is switched over, with the controller 23 as a result Reduction gas amount down to a minimum amount, while the controller 27 at the same time The amount of wind is regulated up to a maximum amount.
Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht in speziellen Maßnahmen für das Einblasen des Hochofenwindes. Da die Windmenge periodisch von einer Maximalmenge auf eine Minimalmenge herabgesetzt wird, die bei 20% der Maximalmenge und darunterliegen kann, wird durch besondere Einrichtungen sichergestellt, daß die Eindringtiefe des Windes in die Beschickung des Hochofens genügend groß bleibt. Dies erfolgt dadurch, daß die Geschwindigkeit des Windes beim Eintreten in den Ofenraum auf etwa gleicher Höhe gehalten wird, und zwar sowohl beim Einblasen maximaler Windmenge wie auch beim Einblasen minimaler Windmengen. Hierzu ist es erforderlich, daß der Einblasquerschnitt den Windmengen angepaßt wird. Jede Anpassung kann erfindungsgemäß dadurch erfolgen, daß zwei verschiedene Blasformen mit verschiedenen Einblasequerschnitten für das Einblasen der Maximalmengen und für das Einblasen der minimalen Windmengen verwendet werden, wovon jeweils diejenige Blasform, die nicht beaufschlagt wird, von der Heißwindzuleitung abgesperrt wird. Man kann auch mit nur einer Blasform arbeiten, wobei diese Blasform dann zwei verschiedene Mündungen in den Ofenraum mit entsprechend verschiedenen Einblasequerschnitten haben kann. Desweiteren kann erfindungsgemäß mit einer Blasform und nur einer Einblaseöffnung in den Ofenraum gearbeitet werden, wobei aber ein Teilverschluß des EinblasequerschnittesAnother embodiment of the method according to the invention consists in special measures for Blowing in the blast furnace wind. Because the amount of wind periodically changes from a maximum amount to a minimum amount is reduced, which can be 20% of the maximum amount and below, is by special Facilities ensured that the penetration depth of the wind in the charging of the blast furnace is sufficient stays big. This is done by the fact that the speed of the wind on entering the furnace chamber is kept about the same height, both when blowing in maximum amount of wind as well as when Blowing in minimal amounts of wind. For this it is necessary that the blow-in cross-section corresponds to the amount of wind is adjusted. According to the invention, each adaptation can be made by making two different blow molds with different injection cross-sections for the injection of the maximum quantities and for the injection the minimum amount of wind used, of which the blow mold that is not exposed to is shut off from the hot blast line. You can also work with just one blow mold, with this one The blow mold then has two different openings into the furnace chamber with correspondingly different injection cross-sections may have. Furthermore, according to the invention, it is possible to work with one blow mold and only one injection opening into the furnace chamber, but with a partial closure of the injection cross-section
für das Einblasen der minimalen Windmengen vorge nommen wird. Eine vorieilhafie Ausführungsform hierfür ist in Fig. 2 im Schema dargestellt. Sie zeigt eine wasserdurchflossene Hochofenblasform 30 mit der Blasformmündung 31. Zur Blasform 30 führt das Windzuführungsrohr 32, an dem seitliche Taschen 33 und 33a angebracht sind. In letzteren befinden sich vorzugsweise aus keramischem Material hergestellte Schieber 34,34a, die mittels der Gestänge 35 bzw. 35a in das Windzuführungsrohr 32 hineinbewegt werden bzw. aus diesem herausbewegt werden können. F i g . 2 zeigt im oberen Teil den Zustand der Windeinblasevorrichtung mit herausgezogenem Schieber 34 und im unteren Teil mit hineinbewegtem Schieber 34a. In der Mitte des Windzuführungsrohres 32 befindet sich das Hilfswindzuführungsrohr 36, das von Ständern 39 gehalten bzw. zentriert wird. Die Schieber 34 bzw. 34a schließen im eingeschobenen Zustand dicht an der Windeinführungsseite 37 des Hilfswindzuführungsrohres 36 an der Oberfläche des Rohres 36 an. In zurückgezogenem Zustand der Schieber 34 und 34a hat der Windstrom 40 freien Durchtritt durch den gesamten Querschnitt des Windzuführungsrohres 32 einschließlich des Hilfswindzuführungsrohres 36. Im eingeschobenen Zustand des Schiebers 34 und 34a schließen diese den Ringraum um das Hilfswindzuführungsrohr 36 ab, so daß dei Wmdstrom 40 nur noch durch das Hilfswindzuführungs rohr 36 der Blasformmündung 31 zugeführt werder kann. Das Querschnittsverhältnis der Rohre 32 und 3f ist so gewählt, daß sich optimale Ausströmgeschwindig ketten des Windes aus der Blasform sowohl für den FaI der maximalen wie auch der minimalen Windmenge ergeben.for blowing in the minimum amount of wind. An advantageous embodiment this is shown in Fig. 2 in the scheme. It shows a blast furnace blow mold 30 through which water flows Blow mold mouth 31. The wind feed pipe 32 on the side pockets 33 leads to blow mold 30 and 33a are attached. In the latter are preferably made of ceramic material Slides 34, 34a, which are moved into or into the wind supply pipe 32 by means of the rods 35 or 35a. can be moved out of this. F i g. 2 shows the state of the wind blowing device in the upper part with the slide 34 pulled out and in the lower part with the slide 34a moved in. In the middle of Wind supply pipe 32 is the auxiliary wind supply pipe 36, which is held or supported by stands 39. is centered. The slides 34 and 34a close in the pushed-in state close to the wind inlet side 37 of the auxiliary wind supply pipe 36 on the surface of the pipe 36. In withdrawn State of the slide 34 and 34a, the wind flow 40 has free passage through the entire cross section of the Wind supply pipe 32 including the auxiliary wind supply pipe 36. In the inserted state of the Slider 34 and 34a close this from the annular space around the auxiliary wind feed pipe 36, so that the Wmdstrom 40 only through the auxiliary wind supply tube 36 of the blow molding mouth 31 can be supplied. The aspect ratio of tubes 32 and 3f is chosen so that there is an optimal discharge speed Chains the wind out of the blow mold for both the maximum and minimum amount of wind result.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
«09 612/13«09 612/13
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