DE2712989B1

DE2712989B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Zuendung von Sintermischungen

Info

Publication number: DE2712989B1
Application number: DE2712989A
Authority: DE
Inventors: Alois Dipl-Ing Kilian; Erhard Ing Poduba
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1977-03-24
Filing date: 1977-03-24
Publication date: 1978-04-13
Also published as: FR2384852B1; CA1096166A; GB1595275A; US4251062A; BE865211A; DE2712989C2; FR2384852A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zündung von festen Brennstoff enthaltenden Sintermischungen auf Sintermaschinen unter einem Ofen mittels heißer Verbrennungsgase, die durch Verbrennung von gasförmigen oder flüssigen Brennstoffen erzeugt und im Ofen durch die Sintermischung gesaugt werden, wobei der Sauerstoffnutzungsgrad der gasförmigen oder flüssigen Brennstoffe im Zündbereich des Ofens im Durchschnitt über 0,9 liegt.

Die Sinterleistung und Sinterqualität ist von der Art der Zündung des Brennstoffes in der Sintermischung im Zündofen stark abhängig. Dies gilt sowohl für Eisenerze als auch für NE-Metallerze. Bei oxydischen Eisenerzen, denen der zum Sintern notwendige Brennstoff in Form von Koksgrus zugegeben werden muß, ist auch der Koksverbrauch von der Zündung abhängig. Es ist bekannt, daß gute Zündergebnisse erzielt werden, wenn der Sauerstoffnutzungsgrad

'/02 =

Sauerstoffgehalt bei gemessener Luftzahl

Maximal möglicher Sauerstoff bei adiabatischer Ofentemperatur

etwa 1 ist (»Stahl und Eisen« 94 [1974], S. 453 - 461).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine sehr gute und gleichmäßige Zündung der Sintermischung zur Einleitung des Sintervorgangs zu erzielen und damit gute Ausgangsbedingungen für das weitere Sintern der Mischung nach Verlassen des Ofens zu erreichen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die gasförmigen und/oder flüssigen Brennstoffe in dem Ofen vorgeschalteten Brennkammern mit sauerstoffhaltigen Gasen unter Drallerzeugung vorverbrannt und gemischt und anschließend in den Ofen geleitet werden. Der Zündbereich des Ofens reicht bis zu der Stelle, an der die Temperatur der Oberfläche der Sintermischung etwa der Temperatur der in den Ofen geleiteten Verbrennungsgase entspricht. Wenn der Ofen als reiner Zündofen ausgebildet ist, endet er kurz nach dieser Stelle. Der Ofen kann jedoch auch als kombinierter Zünd- und Wärmebehandlungsofen ausgebildet sein. In diesem Falle ist der Ofen nach dem Zündbereich um einen Wärmebehandlungsbereich verlängert Die Verbrennung in den vorgeschalteten und an den Ofen angeschlossenen Brennkammern geschieht in der Weise, daß ein Medium zentral eingeleitet und das andere Medium um dieses herum verdrallt eingeleitet wird. Durch die Verwendung von Brennkammern mit Drallerzeugung wird in den Brennkammern eine beträchtliche Vorverbrennung und gute Vermischung der gesamten Gase erzielt. Als sauerstoffhaltige Gase können Luft, von der Sintermaschine zurückgeführte heiße Gase oder sauerstoffangereicherte Gase verwendet werden.

Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß die Vorverbrennung der gasförmigen und/oder flüssigen Brennstoffe in den Brennkammern auf mindestens 30% eingestellt wird. Bei dieser Verbrennung ergeben sich besonders gute Betriebsbedingungen für das Sinterverfahren.

Eine bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht darin, daß an den Seitenwänden des Ofens mindestens über die Länge des Zündbereichs verteilt Brennkammern horizontal angeordnet sind, in der feuerfest ausgebildeten Rückwandplatte jeder Brennkammer eine Zuführungsvorrichtung für den Brennstoff oder die sauerstoffhaltigen Gase angeordnet ist, und um die zentrale Zuführungsvorrichtung herum Eintrittsöffnungen für die sauerstoffhaltigen Gase oder den Brennstoff verdrallt so angeordnet sind, daß ihre Achsen keinen Schnittpunkt mit der Zentralachse der Brennkammer bilden. Die Brennkammern werden zweckmäßigerweise an beiden Längswänden des Ofens angeordnet. Sie können versetzt zueinander angeordnet werden. Die zentrale Zuführungsvorrichtung wird im allgemeinen für die Zufuhr von Brennstoff verwendet und ist in diesem Falle als Gasdüse oder Zerstäubungs-

düse für flüssige Brennstoffe mit konischer Erweiterung ausgebildet. Die um die zentrale Zuführungsvorrichtung herum angeordneten Eintrittsöffnungen werden im allgemeinen für die Zufuhr der sauerstoffhaltigen Gase verwendet. Sie werden zweckmäßigerweise rund ausgebildet. Die Zuleitung der Gase erfolgt vorzugsweise durch einen Doppelmantel der Brennkammer. Dabei dienen die Gase als Kühlmedium und werden gleichzeitig aufgeheizt.

Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß zwei Reihen von Eintrittsöffnungen um die zentrale Zuführungsvorrichtung herum angeordnet sind, wobei mindestens eine Reihe von Eintrittsöffnungen verdrallt angeordnet sind. Dadurch ergibt sich eine besonders gute Vermischung und Vorverbrennung. Die beiden Reihen können mit unterschiedlichem Drall zueinander angeordnet sein und verschiedene Durchmesser haben.

Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß die Reihen der Eintrittsöffnungen auf einem Kreis um die zentrale Zuführungsvorrichtung herum angeordnet sind. Dadurch werden sehr gute Betriebsverhältnisse erzielt.

Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß mindestens vor einer Reihe der auf einem Kreis angeordneten Eintrittsöffnungen eine verdrehbare Scheibe mit Verschlußvorrichtungen für einzelne Eintrittsöffnungen angeordnet ist. Dadurch können einzelne Eintrittsöffnungen in einem oder in beiden Kreisen verschlossen werden und dadurch die Austrittsgeschwindigkeit der Gase erhöht werden.

Die Erfindung wird an Hand der Figuren näher und beispielsweise erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Sintermaschine,

F i g. 2 einen Querschnitt durch einen Ofen mit Brennkammer,

F i g. 3 einen Querschnitt durch eine Brennkammer mit einem Ölzerstäuber-Brenner,

F i g. 3a eine Gasdüse für eine Brennstoffkammer,

F i g. 4 schematische verschiedene Anordnungsmöglichkeiten für die Eintrittsöffnungen für die sauerstoffhaltigen Gase in der Rückwandplatte einer Brennkammer.

In F i g. 1 sind unter dem Wanderrost 1 Windkästen 2 mit Abgasleitungen 3 angeordnet. Der Mittelteil der Sintermaschine ist nicht dargestellt. Aus dem Bunker 4 wird der Rostbelag und aus dem Bunker Aa die Sintermischung auf den Wanderrost 1 aufgegeben. Der Ofen 5 hat einen Zündbereich und einen Wärmebehandlungsbereich. Im Zündbereich wird der Brennstoff in der obersten Schicht der Sintermischung gezündet. Im Wärmebehandlungsbereich werden nach der Zündung noch heiße Gase auf die Sintermischung geleitet. Im Anschluß an den Ofen wird Umgebungsluft durch die Sintermischung gesaugt.

In F i g. 2 befindet sich auf dem Wanderrost 1 die Sintermischung 6. Der Ofen 5 besteht aus der Hängedecke 7 und den Seitenwänden 8. In den Seitenwänden 8 sind horizontal Brennkammern 9 versetzt zueinander angeordnet. In der feuerfest ausgebildeten Rückwand 10 jeder Brennkammer ist eine Brennstoffdüse 11 zentral angeordnet, die ihren Brennstoff von der Brennstoffverteilerleitung 12 bezieht. Um die Brennstoffdüse 11 herum sind Eintrittsöffnungen 13 für sauerstoffhaltige Gase verdrallt angeordnet, die von den Luftverteilungsleitungen 14 über Verbindungsleitungen 15 gespeist werden.

ίο In Fig. 3 ist eine Brennkammer 9 vergrößert und ausführlicher dargestellt. Die Brennstoffdüse 11 ist als ölbrenner ausgebildet. Die Luft strömt aus der Verbindungsleitung 15 in den Ringraum 16 und den Verteilerraum 17, kühlt dabei die Außenwand der

i-> Brennkammer 9 und wird aufgeheizt. Die Luft tritt aus dem Verteilerraum 17 als Primärluft durch die verdrallt angeordneten Eintrittsöffnungen 13a und als Sekundärluft durch die verdrallt angeordneten Eintrittsöffnungen 13Λ in den Brennraum 18. Die Achsen 19a und 19Λ der Eintrittsöffnungen 13a und 136 bilden infolge der verdrallten Anordnung keinen Schnittpunkt mit der Zentralachse 20 der Brennkammer 9. Kühlluft strömt durch den Ringraum 21 der Brennstoffdüse 11 und die Dralleinrichtung 23 sowie durch den konischen Raum 24 in den Brennraum 18. Mit dem Handrad 25 kann die verdrehbare Scheibe 26 bewegt werden. Dadurch kann die Luftzufuhr zu einzelnen oder allen Eintrittsöffnungen 13a und Mb verändert werden. Dabei ändert sich auch die Luftzufuhr zu 21 und 24. Das öl wird über

jo Leitung 27 in die Brennstoffdüse 11 geleitet. Durch die mit Schaugläsern versehene Anbauöffnung 28 kann die Zündung und Flamme überwacht und eventuell ein Zündbrenner eingeführt werden.

In Fig.3a ist die Brennstoffdüse 11a als Gasdüse ausgebildet.

In F i g. 4 sind in den Kreissektoren a bis d verschiedene Anordnungsmöglichkeiten der Eintrittsöffnungen 13a und 136 in der Rückwand 10 dargestellt. Die Einlaßöffnungen 28a und 28b — die zur Seite des Verteilerraumes 17 liegen — sind ausgezogen dargestellt, und die Auslaßöffnungen 29a und 296 — die zur Seite des Brennerraumes 18 liegen — sind gestrichelt dargestellt.

Die hauptsächlichen Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß die Gase mit einer relativ hohen Vorverbrennung und sehr guter und gleichmäßiger Durchmischung des überschüssigen Sauerstoffgehalts aus den Brennkammern in den Ofen eintreten, die Länge der eigentlichen Verbrennungsflamme sehr kurz ist und nicht mit der Oberfläche der Sintermischung in Berührung kommt. Dadurch wird eine gute und gleichmäßige Zündung infolge gleichmäßiger Gastemperatur und gleichmäßiger Verteilung des für die Verbrennung des festen Brennstoffs in der Sintermischung erforderlichen Sauerstoffs erzielt und sehr gute Ausgangsbedingungen für den weiteren Sintervorgang nach Verlassen des Ofens erreicht.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Zündung von festen Brennstoff enthaltenden Sintermischungen auf Sintermaschinen unter einem Ofen mittels heißer Verbrennungsgase, die durch Verbrennung von gasförmigen oder flüssigen Brennstoffen erzeugt und im Ofen durch die Sintermischung gesaugt werden, wobei der Sauerstoffnutzungsgrad der gasförmigen oder flüssigen Brennstoffe im Zündbereich des Ofens im Durchschnitt über 0,9 liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die gasförmigen und/oder flüssigen Brennstoffe in dem Ofen vorgeschalteten Brennkammern mit sauerstoffhaltigen Gasen unter r> Drallerzeugung vorverbrannt und gemischt und anschließend in den Ofen geleitet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, daß die Vorverbrennung der gasförmigen und/oder flüssigen Brennstoffe in den Brennkammern auf mindestens 30% eingestellt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Seitenwänden (8) des Ofens (5) mindestens über die Länge des Zündbereichs verteilt Brennkammern (9) horizontal angeordnet sind, in der feuerfest ausgebildeten Rückwandplatte (10) jeder Brennkammer eine Zuführungsvorrichtung (11) für den Brennstoff oder die sauerstoffhaltigen Gase angeordnet ist, und um die zentrale Zuführungsvorrichtung (11) herum Eintrittsöffnungen (13) für die sauerstoffhaltigen Gase oder den Brennstoff verdrallt so angeordnet sind, daß ihre Achsen (19a, \9b) keinen Schnittpunkt mit der Zentralachse (20) der Brennkammer (9) bilden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Reihen von Eintrittsöffnungen (13a, 13b) um die zentrale Zuführungsvorrichtung (11) herum angeordnet sind, wobei mindestens eine Reihe von Eintrittsöffnungen (13a, 136) verdrallt angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihen der Eintrittsöffnungen (13a, 13£>) auf einem Kreis um die zentrale Zuführungsvorrichtung (11) herum angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens vor einer Reihe der auf einem Kreis angeordneten Eintrittsöffnungen (13a, 13b) eine verdrehbare Scheibe (26) mit Verschlußvorrichtungen für einzelne Eintrittsöffnungen (13a, 13Z>) angeordnet ist.