DE2150821C3 - Combined process for operating a blast furnace - Google Patents
Combined process for operating a blast furnaceInfo
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- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
- C21B5/001—Injecting additional fuel or reducing agents
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Description
2 Ϊ50 8212 50 821
Fig.3 zeigt verbesserte Temperaturverteilung im Schacht;Fig.3 shows improved temperature distribution in the Shaft;
F i g. 4 zeigt den Einfluß der Erfindung an Hand anderer Temperaturverteilungsprofile in Längsrichtung des Hochofens für verschiedene Sauerstoffkonzentration im Hochofenwind;F i g. 4 shows the influence of the invention on the basis of other temperature distribution profiles in the longitudinal direction of the blast furnace for different oxygen concentration in the blast furnace wind;
Fig. 5 zeigt die Änderung des Atomverhältnisses von Sauerstoff zu Eisen auf Grund des erfindungsgemäßen Verfahrens;Fig. 5 shows the change in the atomic ratio of oxygen to iron due to the invention Procedure;
F i g. 6 zeigt die Veränderung des Atomverhältnisses, die das Blasvolumen des Reduktionsgases bewirkt; F i g. Fig. 6 shows the change in atomic ratio caused by the blowing volume of the reducing gas;
F i g. 7 zeigt einen geeigneten Bereich für das Blasvolumen des Hoduktionsgases, das den Sauerstoffgehalt im Hochofenwind in Rechnung stelltF i g. Figure 7 shows a suitable range for the blowing volume of the production gas, which takes into account the oxygen content in the blast furnace wind
In F i g. 1 sind die tatsächlichen Temperaturen auf der Basis verschiedener Sauerstoffkonzentrationen im Hochofenwind an acht Meßpunkten von der Spitze bis zu den Düsen eines herkömmlichen Hochofens, der eine Produktionskapazität von 20001 pro Tag besitzt, aufgetragen und mit denen der gewöhnlichen Arbeitsweise bei diesem Hochofen verglichen. Alle diese Temperaturverteilungsprofile zeigen eine Umkehr am siebten Meßpunkt, nämlich eine merkliche Erhöhung der Temperatur in der Rast bei höherem Sauerstoffgehalt. Es ließ sich zeigen, daß als Begleiterscheinung mit den obengenannten Änderungen der Koksanteil und auch der Kohlenstofflösungsverlust schnell ansteigen. Diese Erscheinungen machen deutlich, daß beides vom Vorheizen und der indirekten Reduktion des Ausgangsmaterials verscl iechtert wird und daß dann das Anwachsen der direkt reduzierten Menge durch die niedrige Temperatur und das nicht reduzierte Erz herbeigeführt wird, das direkt das Gebiet erhöhter Temperatur erreicht. In Fig. 1 are the actual temperatures based on various oxygen concentrations in the blast furnace wind at eight measuring points from the tip to the nozzles of a conventional blast furnace, which has a production capacity of 20001 per day, plotted and with those of the ordinary The operation of this blast furnace compared. All of these temperature distribution profiles show one Reversal at the seventh measuring point, namely a noticeable increase in the temperature in the rest at higher Oxygen content. It could be shown that as a concomitant phenomenon with the above-mentioned changes the coke content and also the loss of carbon solution increase rapidly. Make these appearances It is clear that both of the preheating and the indirect reduction of the starting material conclude is softened and that then the increase in the directly reduced amount due to the low temperature and bringing in the unreduced ore directly reaching the elevated temperature area.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird wie bei dem eingangs genannten, bekannten Verfahren ein Reduktionsgas oder ein nichtoxydierendes Gas in den Hochofen in einer Zone eingeblasen, in der ein Druckabfall auftritt. Wichtig ist nun, daß das Blasvolumen des Gases im Hinblick auf die Sauerstoffkonzentration im Hochofenwind erfindungsgemäß bestimmt wird, so wie es in den Figuren veranschaulicht ist. In Fig. 1 sind die Temperaturänderungen in Längsrichtung des Hochofens, die damit zusammenhängen und an Hand von Versuchsergebnissen ermittelt worden sind, dargestellt und in F i g. 3 in einem Schema gezeigt. Die Werte sind in einem herkömmlichen Hochofen einer Kapazität von 1300 t pro Tag unter nachstehenden Betriebsbedingungen ermittelt worden, für die die einzelnen Kurven gelten.The process according to the invention is the same as for the known process mentioned at the outset a reducing gas or a non-oxidizing gas is blown into the blast furnace in a zone in which a Pressure drop occurs. It is now important that the blowing volume of the gas with regard to the oxygen concentration is determined in the blast furnace wind according to the invention, as illustrated in the figures is. In Fig. 1 are the temperature changes in the longitudinal direction of the furnace, which are related and have been determined on the basis of test results, shown and shown in FIG. 3 in one Scheme shown. The values are in a conventional blast furnace with a capacity of 1300 t per day has been determined under the following operating conditions for which the individual curves apply.
Kurve A: Theoretischer Verlauf der zum Betrieb des Hochofens erforderlichen Wärmemenge. Curve A: Theoretical course of the amount of heat required to operate the blast furnace.
Kurve 1: Verlauf der Wärmemenge, die bei Standardbetrieb mit 21 % O2 verbraucht wird.Curve 1: Course of the amount of heat that is consumed in standard operation with 21% O 2.
Kurve 2: Verlauf der Wärmemenge, die beim Be- hat.Curve 2: Course of the amount of heat that was consumed.
1000° C gleichzeitig mit dem bei Kurve 2 beschriebenen Betrieb in den Hochofen
eingeblasen wird.
Kurve 3: Verlauf der Wärmemenge, die beim Be-1000 ° C is blown into the blast furnace at the same time as the operation described in curve 2.
Curve 3: Course of the amount of heat that is
trieb mit 31 % O, verbraucht wird.drifted with 31% O, is consumed.
Kurve 3': Verlauf der Wärmemenge, die bei einemCurve 3 ': Course of the amount of heat, which in a
kombinierten Betrieb verbraucht wird,combined operation is consumed,
bei dem 890 m3 Reduktionsgas pro Tonneat the 890 m 3 reducing gas per ton
Roheisen unter einer Temperatur vonPig iron below a temperature of
1200° C gleichzeitig mit dem bei Kurve 31200 ° C at the same time as that for curve 3
beschriebenen Betrieb in den Hochofen eingeblasen wird.operation described is blown into the blast furnace.
Aus den in Fig. 2 gezeigten Kurven, die bei denFrom the curves shown in Fig. 2, which in the
obengenannten Betriebsbedingungen aufgenommen worden sind, ist zu ersehen, daß die verbrauchte Wärmemenge in der Zone der indirekten Reduzierung weit geringer ist, nicht nur als die des Standardbetriebes, d. h. Kurve 1 in Fig. 2, sondern auch ge-Above operating conditions have been recorded, it can be seen that the consumed The amount of heat in the zone of indirect reduction is far lower, not only than that of standard operation, d. H. Curve 1 in Fig. 2, but also
ao ringer als der theoretische Wert ist, d. h. Kurve A in Fig. 2, ebenso wie die Sauerstoffkonzentration oes Hochofenwindes ansteigt. Verglichen mit diesen, dem Stand der Technik entsprechenden Kurven, zeigt sich eine merkliviic Verbesserung der unbefne-ao is less than the theoretical value, ie curve A in Fig. 2, just as the oxygen concentration oes blast furnace wind increases. Compared to these, state-of-the-art curves, there is a merkliviic improvement in the
a5 digenden Wärmeverhältnisse, wenn Reduktionsgas in den Hochofen geblasen wird, wie die Kurven 2' und 3' in F i g. 2 zeigen. Sogar beim Betrieb mit 310O O2, der die merklichste Unzulänglichkeit in der Wärmemenge erzeugt, wird die erforderliche Wärmemengea5 digenden heat conditions when reducing gas is blown into the blast furnace, such as curves 2 'and 3' in FIG. 2 show. Even when operating at 31 0 OO 2 , which creates the most noticeable insufficiency in the amount of heat, it becomes the amount of heat required
leicht sichergestellt, wenn ein geeignetes Reduktionsgas wie oben ausgeführt eingeblasen wird. Die Erscheinung in einem solchen Fall, daß die Temperatur der Zone der indirekten Reduzierung kompensiert wird, wird in einem Schema in F i g. 3 gezeigt. Daseasily ensured if a suitable reducing gas is blown in as set out above. Appearance in such a case that the temperature of the zone compensates for the indirect reduction is, in a scheme in FIG. 3 shown. The
bedeutet, daß die bei den Verfahren gemäß dem Stand der Technik auftretende Grenze allein durch das erfindungsgemäße Verfahren durchbrochen ist.means that the limit occurring in the processes according to the prior art is solely through the inventive method is broken.
F i g. 4 zeigt Temperaturverteilungsprofile in Längsrichtung in dem Hochofen, die bei anderenF i g. 4 shows temperature distribution profiles in the longitudinal direction in the blast furnace, those in others
wiederholten Experimentierbetrieben erhalten wurden. Diese Profile entsprechen einer O2-Konzentration von 25 0Zo und 28 °/o, was auf dem Stand der Technik basiert und dem erfindungsgemäßen Verfahren, im Vergleich mit dem. Standardbetrieb. Dierepeated experimental operations. These profiles correspond to an O 2 concentration of 25 0 Zo and 28%, which is based on the prior art and the method according to the invention, in comparison with the. Standard operation. the
Temperatur und das Volumen des eingeblasenen Reduktionsgases im Falle einer O2-Konzentration im Hochofenwind von 25°/o liegen bei etwa 125O0C und 490 Nm3 pro Tonne Roheisen und im Falle einer O2-Konzentration von 280O entsprechend bei etwaThe temperature and the volume of the injected reducing gas in the case of an O 2 concentration in the blast furnace wind of 25 ° / o are around 125O 0 C and 490 Nm 3 per ton of pig iron and in the case of an O 2 concentration of 28 0 O correspondingly around
1300° C und 585 Nm3. Als Einblasstelle des Reduktionsgases in den Hochofen ist die Stelle über der Rast und als Position der Rast der Ort unter dem Schacht ausgewählt worden. Die Meßpunkte setzen sich aus Zeh"1 Löchern, die Düsen eingeschlossen, zusammen. Aus F i g. 6 ist zu ersehen, daß das erfindungsgemäße Reduktionsgasblasverfahren die Verringerung der Temperatur, die durch die Verfahren nach dem Stand der Technik herbeigeführt wurde, kompensiert hat und daß das Temperaturverteilungs-1300 ° C and 585 Nm 3 . The point above the rest was selected as the point of injection of the reducing gas into the blast furnace and the point below the shaft as the position of the rest. The data points consist of toe "1 holes, the nozzles included together. For F i g. 6, it is seen that Reduktionsgasblasverfahren to the invention has the decrease in the temperature, which was brought about by the process according to the prior art, compensated, and that the temperature distribution
profil, das auf dem erfindungsgemäßen Verfahren basiert, sich mit dem des Standardbetriebes getroffenprofile, which is based on the method according to the invention, met with that of the standard operation
g
trieb mit 261Vo O2 verbraucht wird.G
drive with 26 1 Vo O 2 is consumed.
Kurve 2': Verlauf der Wärmemenge, die bei einem kombinierten Betrieb verbraucht wird, bei dem 540 m3 Reduktionsgas pro Tonne Roheisen unter einer Temperatur von F i g. 5 und υ zeigen, daß das Atomverhältnis von O zu Fe mit dem Anstieg der Sauerstoffkonzentration im Hochofen ansteigt und sich mit der Erniedrigung des Blasvolumens des Reduktionsgases vermindert. Auf der Grundlage dieser Versuchsergebnisse ist zu erkennen, in welchen Grenzen das Blasvolu-Curve 2 ': Course of the amount of heat that is consumed in a combined operation in which 540 m 3 of reducing gas per ton of pig iron is below a temperature of F i g. 5 and υ show that the atomic ratio of O to Fe increases with the increase in the oxygen concentration in the blast furnace and decreases with the decrease in the blowing volume of the reducing gas. On the basis of these test results it can be seen in which limits the blowing volume
men des Reduktionsgases im Hinblick auf die O2-Konzentration im Hochofenwind gehalten werden muß. Die obere Grenze für das Blasvolumen des Reduktionsgases liegt bei 1070 Nm3 pro Tonne Roheisen bei einer 02-Konzentration im Hochofenwind von 21 °/o und bei 1250Nm3 bei einer O2-Konzentration von 40% und die untere Grenze 0 Nm3 bei einer O2-Konzentration von 25°/o und 850 Nms bei 40 °/o O2.Men of the reducing gas must be kept in view of the O 2 concentration in the blast furnace wind. The upper limit for the blast volume of the reducing gas is located at 1070 Nm 3 per ton of pig iron at a 0 2 concentration in the blast furnace wind of 21 ° / o and 1250Nm 3 at an O 2 concentration of 40% and the lower limit 0 Nm 3 at an O 2 concentration of 25% and 850 Nm s at 40% O 2 .
Ein weiteres Beispiel liefert die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einen Hochofenwind mit einer Sauerstoffanreicherung von 10«/o: Mit einer O2-Konzentration von 31 % wurden bei einem Hochofen, der für eine Kapazität von 60001 pro Tag bestimmt war, etwa 90001 pro Tag erzeugt und der Koksanteil auf 374 kg pro Tonne Roheisen gehalten. Der Grund für den obengenannten höheren Wirkungsgrad und diese Verbesserung der Produktionskapazität liegt darin, daß die sich auf die Wärmeaustauschfläche gründende Grenze durchbrochen und die Erniedrigung der Temperatur im Schacht gut kompensiert worden ist. Folglich wurde das Vorheizen des Gichtgutes und die indirekte Reduktionsreaktion für dieses Gichtgut wirkungsvoll erreicht. Weiterhin wurde ein Absinken der Stickstoffmenge und des Gasvolumens pro Tonne Roheisen in der unteren Zone des Hochofens herbeigeführt. FolglichAnother example is the application of the method according to the invention to a blast furnace wind with an oxygen enrichment of 10 %: With an O 2 concentration of 31%, a blast furnace designed for a capacity of 6000 l per day produced about 9000 l per day and the coke content was kept at 374 kg per ton of pig iron. The reason for the above-mentioned higher efficiency and this improvement in production capacity is that the limit based on the heat exchange surface has been broken and the lowering of the temperature in the shaft has been well compensated for. As a result, the preheating of the gout and the indirect reduction reaction for these gout were effectively achieved. Furthermore, a decrease in the amount of nitrogen and the volume of gas per ton of pig iron was brought about in the lower zone of the blast furnace. Consequently
ίο sinkt der Druckwiderstand für den Hochofenwind, der zu einer Begrenzung des Betriebes führt. Zusätzlich kann das Gichtgas mit einem hohen Energiegehalt abgezogen werden und als Wärmequelle für Heißdämpföfen od. ä. verwandt werden.ίο decreases the pressure resistance for the blast furnace wind, which leads to a limitation of the operation. In addition, the furnace gas can have a high energy content are withdrawn and used as a heat source for steam ovens or the like.
Bei dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren wird als Reduktionsgas z. B. denaturiertes Gas aus Schweröl, oder ein nichtoxydierendes Gas verwendet.In the above-described method according to the invention, for. B. denatured Gas from heavy oil, or a non-oxidizing gas is used.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (4)
steigt merklich an. Versuche des Erfinders haben ge- Fi g. 1 stellt das Temperaturprofil im Hochofen intemperature and the amount of directly reduced ore hand explained in the accompanying drawing:
increases noticeably. Attempts by the inventor have been shown. 1 represents the temperature profile in the blast furnace in
tion von 26 °/o im Hochofenwind erreicht. Wenn die F i g. 2 zeigi die verbesserten Wärmeverhältnisseshows that the decrease in temperature in the longitudinal direction represents that was reached through the oxygen concentration shaft about 100 ° C with an oxygen concentration 65 in the blast furnace wind;
tion of 26% achieved in the blast furnace wind. When the F i g. 2 show the improved heat conditions
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712150821 DE2150821C3 (en) | 1971-10-12 | 1971-10-12 | Combined process for operating a blast furnace |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712150821 DE2150821C3 (en) | 1971-10-12 | 1971-10-12 | Combined process for operating a blast furnace |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2150821A1 DE2150821A1 (en) | 1973-04-26 |
DE2150821B2 DE2150821B2 (en) | 1974-03-28 |
DE2150821C3 true DE2150821C3 (en) | 1974-11-07 |
Family
ID=5822133
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19712150821 Expired DE2150821C3 (en) | 1971-10-12 | 1971-10-12 | Combined process for operating a blast furnace |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2150821C3 (en) |
-
1971
- 1971-10-12 DE DE19712150821 patent/DE2150821C3/en not_active Expired
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Publication number | Publication date |
---|---|
DE2150821B2 (en) | 1974-03-28 |
DE2150821A1 (en) | 1973-04-26 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |