DE3010844C2

DE3010844C2 - Ignition furnace

Info

Publication number: DE3010844C2
Application number: DE3010844A
Authority: DE
Inventors: Horst Dr.-Ing. 4000 Düsseldorf Bonnekamp; Günter 4200 Oberhausen Hepp; Walter 4040 Neuss Krämer; Baldur 4150 Krefeld Sauer; Heinrich 4100 Duisburg Wolkewitz
Original assignee: Wistra GmbH Thermoprozesstechnik
Current assignee: EOn Ruhrgas AG
Priority date: 1980-03-21
Filing date: 1980-03-21
Publication date: 1982-12-30
Also published as: DE3010844A1; ZA811869B

Description

Die Erfindung betrifft einen Zündofen zum Zünden einer Sintermöller-Mischung, die auf einem Sinterband unterhalb des stationären Zündofens hinwegbewegt wird. Derartige Zündöfen werden vielfach als Hauben ausgeführt, die nach oben und den Seiten hin ίο geschlossen, nach unten hin offen sind. Es ist bekannt, in der Decke oder in den Seitenwänden oder in den Stirnwänden Brenner anzuordnen, durch die der feste Brennstoff in der zu sinternden Mischung gezündet wird. 4ί The invention relates to an ignition furnace for igniting a sinter oil mixture, which is moved on a sintering belt below the stationary ignition furnace. Such ignition ovens are often designed as hoods that are closed at the top and the sides and are open at the bottom. It is known to arrange burners in the ceiling or in the side walls or in the end walls through which the solid fuel in the mixture to be sintered is ignited . 4ί

Für die wirtschaftliche Erzeugung eines Sinters, der den Eigenschaften des anschließenden Verwendungsprozesses angepaßt ist, kommt es bezüglich der Zündung darauf an, daß sie an der Oberfläche des Sintergutes ">oFor the economical production of a sinter, which is adapted to the properties of the subsequent use process, it comes with respect to Ignition on the fact that they are on the surface of the sintered material "> o

a) intensiv und schnell erfolgt,a) occurs intensively and quickly,

b) gleichmäßig in bezug auf die Querrichtung zur Transportrichtung geschieht,b) happens evenly in relation to the transverse direction to the transport direction,

c) der erforderliche Sauerstoff für die Zündung gleichmäßig und für die beginnende Verbrennung des festen Brennstoffes in der Sintermischung temperiert zur Verfügung gestellt wird.c) the oxygen required for ignition evenly and for the incipient combustion of the solid fuel in the sinter mixture is made available at a temperature-controlled level.

Bei Erfüllung dieser Forderung wird ein quantitativ t>o hochwertiger Sinter erzeugt und eine hohe Durchsatzleistung der Anlage erreicht. Gleichzeitig wird die Wirtschaftlichkeit durch einen relativ geringen Brennstoffverbrauch gesichert.If this requirement is met, a quantitative t> o high-quality sinter is produced and a high throughput of the system is achieved. At the same time, the Economy ensured by a relatively low fuel consumption.

Die bekannten Lösungen sind jedoch nicht geeignet, n"> die gestellten Bedingungen zu erfüllen. Bei den Zündöfen, bei denen die Brenner in der Decke oder in den Stirnwänden schräg nach unten gerichtet angeordnet sind, sind die Brennerstrahlen der einzelnen Brenner auf die Oberfläche des Sintergutes gerichtet. Die Stellen der Sintergutoberfläche, die auf diese Weise im Mittelpunkt des Brennerstrahles liegen, werden dabei intensiver erwärmt als die Bereiche, die zwischen den Brennerstrahlen liegen.The known solutions are not suitable, however, n "> to meet the conditions set. In the case of ignition ovens where the burners are in the ceiling or in the end walls are arranged obliquely downwards, the burner jets of the individual burners directed at the surface of the sintered material. The places on the surface of the material to be sintered in this way The center of the burner jet are heated more intensely than the areas between the Burner jets lie.

Bei der Bauart, bei der die Brenner in den Stirnwänden gegeneinander und nach unten gerichtet angeordnet sind, ist es weiter so, daß dort, wo in der Mitte der Haube die Brenner-ZRauchgasstrahlen aufeinanderprallen und sich eine zur Decke hin gerichtete Strömung ergibt, heiße Sintergutstückchen nach oben mitgerissen werden, die dann an der Decke zu sich immer mehr vergrößernden Anbackungen führen.With the type in which the burners in the End walls are arranged against each other and directed downwards, it is further so that where in the The burner flue gas jets collide in the middle of the hood and there is a flow directed towards the ceiling, hot pieces of sintered material upwards are carried away, which then lead to ever-increasing caking on the ceiling.

Es ist daher auch eine Bauart vorgeschlagen worden, bei der die Brenner in den beiden Seitenwänden und im wesentlichen horizontal angeordnet sind. Bei dieser Lösung wird also vermieden, daß die Brennerstrahlen auf die Oberfläche des Sinterbettes gerichtet sind. Die Erwärmung und Zündung der Oberfläche des Sinterbettes erfolgt dabei mehr durch die Strahlung des Ofenraumes des Zündofens. Jedoch ist der Einfluß der unterschiedlichen Temperaturverteilung über der langen Erstreckung des jeweiligen Brennerstrahles bei allen hintereinander liegenden Brennern gleich und bewirkt daher ebenfalls unterschiedliche Temperaturen im Querschnitt der Sintergutoberfläche. Außerdem treffen bei dieser Bauart die Brennersirahlen bei der geringen Breite der Sinterofen von etwa 2—5 Metern schon nach 1 — 2,5 m aufeinander, wodurch die Gefahr unvollständiger Verbrennung und von Aufwirbelungen des Sinterbettes in der Mitte des Ofens gegeben ist.A design has therefore also been proposed in which the burners in the two side walls and in the are arranged essentially horizontally. With this solution it is avoided that the burner jets are directed towards the surface of the sintered bed. The heating and ignition of the surface of the sintered bed takes place more through the radiation of the furnace chamber of the ignition furnace. However, the influence is that different temperature distribution over the long extension of the respective burner jet the same for all burners located one behind the other and therefore also causes different temperatures in the cross section of the surface of the sintered material. In addition, the burner sirahls meet in this design small width of the sintering furnace of about 2–5 meters after 1–2.5 m on top of each other, which increases the risk incomplete combustion and turbulence of the sinter bed in the middle of the furnace.

Es ist auch beschrieben worden (Fred. Cappel und Alois Kilian: »Zündung von Sintermischungen« Stahl und Eisen 94 (1974) Nr. 11 Seite 453) den eigentlichen Zündofen zu verlängern und einen sogenannten Wärmebehandlungsteil anzuschließen. Dabei werden die Brenner des Einlaufteiles des verlängerten Zündofens mit etwa stöchiometrischem Luftverhältnis betrieben, während die Brenner des auslaufseitigen Teiles, d. h. des Wärmebehandlungsteiles mit größerem Luftüberschuß betrieben werden. Dadurch wird im Wärmebehandlungsteil der für die Reaktion mit dem festen Brennstoff erforderlichen Sauerstoff in erwärmten Zustand dem Sinterbett zugeführt, wodurch die Durchzündung verbessert wird. Dieses Verfahren bedingt jedoch, daß im einlaufseitigen Abschnitt infolge der stöchiometrischen Betriebsweise dei Brenner wohl eine hohe Raumtemperatur für eine intensive Erwärmung und Zündung des Sinterbettes vorhanden ist. Diese wird aber nur teilweise genutzt, da die gleichzeitig erforderliche Zuführung von Sauerstoff in diesem Abschnitt unterbleibt. Letztere erfolgt erst im anschließenden Wärmebehandlungsteil. In diesem ist jedoch die Wärmezufuhr infolge der niedrigeren Raumtemperatur, die wiederum aus dem hohen Luftüberschuß folgt, herabgesetzt. Eine gleichmäßige Zündung des Sintergutes läßt sich bei diesem Verfahren also nicht erreichen, da Erwärmung und Sauerstoffzufuhr nicht gleichzeitig erfolgen.It has also been described (Fred. Cappel and Alois Kilian: "Ignition of Sinter Mixtures" Steel and Eisen 94 (1974) No. 11 page 453) the actual To extend the ignition furnace and to connect a so-called heat treatment part. Be there the burners of the inlet section of the extended ignition furnace are operated with an approximately stoichiometric air ratio, while the burners of the downstream part, d. H. of the heat treatment part with a larger excess of air operate. Thereby, in the heat treatment part, the one for the reaction with the solid Fuel required oxygen in the heated state supplied to the sintered bed, whereby the Ignition is improved. However, this method requires that in the inlet-side section as a result the stoichiometric mode of operation of the burner probably a high room temperature for intensive heating and ignition of the sintered bed is present. However, this is only partially used because it is used at the same time required supply of oxygen in this section is omitted. The latter only takes place in the subsequent Heat treatment part. In this, however, the heat supply due to the lower room temperature, which in turn follows from the high excess of air, is reduced. Uniform ignition of the sintered material cannot be achieved with this method because heating and oxygen supply are not carried out at the same time take place.

Zur Erfüllung der aufgezeigten Bedingungen und zur Verbesserung der genannten Bauarten wird daher erfindungsgemäß ein Zundofen vorgeschlagen, bei dem die Sintermöller-Mischung auf einer Sintermaschine unterhalb des stationären Zündofens hindurchbewegt wird, wobei der Zündofen einen nach den Seiten und nach oben geschlossenen und nach unten offenen Hohlraum bildet, und die Brenner in der einlaufseitigenIn order to meet the conditions outlined above and to improve the types of construction mentioned, therefore proposed according to the invention an ignition furnace in which the sinter oil mixture on a sintering machine is moved through below the stationary ignition furnace, the ignition furnace one to the sides and upwardly closed and downwardly open cavity forms, and the burner in the inlet side

und der auslaufseitigen Stirnwand angeordnet sind, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die einlaufseitigen Brenner (5), horizontal oder mit einer Neigung von bis zu 30° gegenüber der Horizontalen zur Zündofendecke angeordnet sind, die auslaufseitigen Brenner (6) gegenüber der Horizontalen eine Neigung zur Mischgutoberfläche von bis zu 50° besitzen. Dabei werden die einlaufseitigen Brenner etwa stöchiometrisch, die auslaufseitigen Brenner dagegen mit einem Luftaberschuß von λ größer 1,3 betrieben.and the outlet-side end wall, which is characterized in that the inlet-side burners (5) are arranged horizontally or at an incline of up to 30 ° relative to the horizontal to the ignition furnace ceiling, the outlet-side burners (6) are arranged at an inclination relative to the horizontal Have a mix surface of up to 50 °. The burners on the inlet side are operated approximately stoichiometrically, whereas the burners on the outlet side are operated with an excess of air of λ greater than 1.3.

Fig. 1, die einen derartigen Zündofen im Prinzip im Längsschnitt darstellt. Dabei sind die Oberkante des Sinterbettes mit (1), die isolierte Wandung des Zündofens mit (2), der Einlauf in den Zündofen mit (3), der Auslauf mit (4), die einlaufseitigen Brenner mit (5) und die auslaufseitigen Brenner mit (6) bezeichnet In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Erfindung weiter dadurch ausgestaltet, daß die einlaufseitige Stirnwand vertikal verläuft, und die Ebene der auslaufseitigen Stirnwand senkrecht zur Brennerachse verläuft Dabei ist in diesem Beispie! die Achse der einlaufseitigen Brenner um etwa 5° gegenüber der Horizontalen zur Zündofendecke angestellt, während die auslaufseitigen Brenner mit einer Neigung von 30° zur Mischgutoberfläche geneigt sind. Der Pfeil (8) gibt die Transporteinrichtung der Sintermaschine an.Fig. 1, which shows such an ignition furnace in principle in longitudinal section. The upper edge of the sinter bed is marked with (1), the insulated wall of the ignition furnace with (2), the inlet into the ignition furnace with (3), the outlet with (4), the inlet-side burner with (5) and the outlet-side burner with (6) denotes In the illustrated embodiment, the invention is further developed in that the inlet-side end wall runs vertically, and the plane of the outlet-side end wall runs perpendicular to the burner axis. the axis of the burner on the inlet side is adjusted by about 5 ° relative to the horizontal to the ignition furnace ceiling, while the burner on the outlet side is inclined at an inclination of 30 ° to the surface of the material to be mixed. The arrow (8) indicates the transport device of the sintering machine.

Diese erfindungsgemäße Bauart bietet folgende Vorteile: Es wird vermieden, daß die durch die Brennerstrahlen bewirkte Rauchgasströmung in der Mitte des Ofens einen Stau bildet und dadurch erhitzte Partikel des Sinterbettes emporgewirbelt werde«= und damit störende Anbackungen entstehen. Sowohl die einlaufseitigen wie auch die auslaufseitigen Brenner wirken vielmehr in der Weise, daß eine umlaufende Rauchgaswalze im Zündofen entsteht, deren Drehrichtung von beiden Brennerreihen gleichsinnig aufrecht erhalten wird. Diese Rauchgaswalze ist in der F i g. 1 mit (7) bezeichne». Diese Walze bewirkt, daß die durch stöchiometrische Verbrennung erzeugten heißen Rauchgase der einlaufseitigen Brenner an der Decke des Zündofens von der Einlaufseite zur Auslaufseite entlangströmen, wobei sie ihre Wärme bei den vorherrschenden Temperaturen überwiegend durch Strahlung an die Sintermischung und durch indirekte Strahlung über die Strahlungserwärmung der Decke ebenfalls an die Sintermischung abgeben. Dabei wird also vermieden, daß die einzelnen Brennerstrahlen auf das Sinterbett gerichtet sind, wodurch die beschriebene Ungleichmäßigkeit der Erwärmung hervorgerufen wird. Vielmehr erfolgt die Wärmeübertragung in der beschriebenen Weise im wesentlichen durch die Wärmestrahlung der gesamten Gase und Wand in der oberen Partie des Zündofens, wodurch die Gleichmäßigkeit der Erwärmung sichergestellt istThis type of construction according to the invention offers the following advantages: It is avoided that the by the Burner jets caused flue gas flow in the middle of the furnace forms a jam and thereby heated Particles of the sinter bed are whirled up "= and thus annoying caking occurs. Both the Rather, the inlet-side and the outlet-side burners act in such a way that a circumferential Flue gas cylinder arises in the ignition furnace, the direction of rotation of which is upright in the same direction from both rows of burners is obtained. This flue gas roller is shown in FIG. 1 with (7) denotes ». This roller causes the through stoichiometric combustion generated hot flue gases from the burner on the inlet side on the ceiling of the ignition furnace from the inlet side to the outlet side, with their heat at the prevailing temperatures mainly by radiation to the sinter mixture and by indirect Also emit radiation to the sinter mix via the radiant heating of the ceiling. It will thus avoided that the individual burner jets are directed to the sintered bed, whereby the described Unevenness of heating is caused. Rather, the heat transfer takes place in the described manner essentially by the heat radiation of the entire gases and wall in the upper part of the ignition furnace, which ensures uniform heating

Weiter ist es von Vorteil, daß etwaige Ungleichmäßigkeiten der Erwärmung, die in Querrichtung zur Transportrichtung der Sintermaschine auftreten, durch unterschiedliche Beaufschlagung der in der Stirnwand nebeneinander angeordneten Brenner ausgeglichen werden können. Zeigt es sich beispielsweise, daß die beiden außen liegenden Ränder des Bandes zu wenig erwärmt werden, so können entsprechend die beiden außenliegenden Brenner in der Stirnwand stärker beaufschlagt werden.It is also advantageous that any irregularities in the heating that occur in the transverse direction to Transport direction of the sintering machine occur due to different exposure to the in the front wall adjacent burners can be compensated. If it turns out, for example, that the Both outer edges of the tape are not heated enough, so the two can accordingly external burner in the front wall are exposed to more force.

Die erfindungsgemäße Lösung verbindet also den Vorteil der gleichmäßigen Erwärmung durch Strahlungswärmeübertragung aus dem oberen Zündofenrau.n mit der Möglichkeit der Beeinflussung der Wärmebeaufschlagung der in Transportrichtung gesehen nebeneinander liegenden Partien. Dies ist deswegen wichtig, weil es zur Erzeugung eines gleichmäßigen Sintergutes nicht nur erforderlich ist, daß das gesamte Sinterbett gleichmäßig beheizt wird, sondern weil es zusätzlich notwendig ist, die Beheizung den eventuellen Unterschieden des Wärmebedarfes der verschiedenen in Transportrichtung nebeneinander liegenden Partien des Sinterbettes anzupassen. Bei den auslaufseitigenThe solution according to the invention thus combines the advantage of uniform heating by radiant heat transfer from the upper Zündofenrau.n with the possibility of influencing the Heat application of the parts lying next to one another as seen in the direction of transport. This is because of it important because it is not only necessary for the production of a uniform sintered material that the entire Sinter bed is heated evenly, but because it is also necessary to heat the eventual Differences in the heat requirements of the various parts lying next to one another in the direction of transport to adapt the sinter bed. In the case of the downstream

Brennern, die in an sich bekannter Weise schräg nach uiiten geneigt sind und mit Luftüberschuß betrieben werden, besteht dagegen keine Gefahr einer ungleichmäßigen Beheizung. Da diese Brenner mit höherem Luftüberschuß betrieben werden, ist die Übertempera-Burners which are inclined in a known manner and which are operated with excess air there is no risk of uneven heating. Since these burners with higher Excess air are operated, the excess temperature

tür der Rauchgase gegenüber der Oberflächentemperatur des Sinterbettes in diesem Bereich nur noch gering, so daß im wesentlichen keine Beheizung durch diese Brenner mehr erfolgt Die Funktion dieser Brenner ist vielmehr die Zuverfügungstellung von heißer, sauer-door of the flue gases compared to the surface temperature of the sintered bed only slightly in this area, so that essentially no heating by this Burner more done The function of these burners is rather to provide hot, acidic

²' stoffhaltiger Luft oder O2 angereicherter Luft, die für die Reaktion mit dem festen Brennstoff der Sintermischung erforderlich ist Besonders wichtig ist, daß die beschriebene Rauchgaswalze in den erfindungsgemäßen Zündöfen eine Schichtung von zwei Rauchgasströmen übereinander bewirkt. Dabei bewirkt die obere von den einlaufseitigen Brennern ausgehende Schicht der heißen stöchiometrischen Rauchgase die Beheizung des Sinterbettes durch Strahlung, wobei die Wärmestromdichte und die Temperatur infolge der übertragenen ² 'material-containing air or O2-enriched air, which is necessary for the reaction with the solid fuel of the sintered mixture. It is particularly important that the described flue gas roller in the ignition furnaces according to the invention causes two flue gas streams to be stratified one above the other. The upper layer of the hot stoichiometric flue gases emanating from the inlet-side burners causes the sintered bed to be heated by radiation, the heat flux density and the temperature as a result of the transferred

*> Wärmemengen von der Einlaufseite zur Auslaufseite hin abnehmen. Dagegen dient die untere von den auslaufseitigen Brennern ausgehende Strömung von weniger heißen, aber sauerstoffreichen Gasen der Zurverfügungstellung des für die Reaktion des festen Brennstoffes erforderlichen Sauerstoffes. Dabei wird die Wärmestrahlung der oberen Rauchgasschicht auf das Sinterbett durch die untere Rauchgasschicht nur relativ wenig absorbiert, da die letztere insbesondere wegen ihres hohen Luftüberschusses nur relativ wenig *> Remove the amount of heat from the inlet side to the outlet side. On the other hand, the lower flow of less hot but oxygen-rich gases from the burners on the outlet side serves to provide the oxygen required for the reaction of the solid fuel. The thermal radiation from the upper flue gas layer onto the sintered bed is only absorbed relatively little by the lower flue gas layer, since the latter only relatively little because of its high excess of air

Wärmestrahlung absorbierende Rauchgasbestandteile hat. Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Bauart ist es also, daß eine hohe und gleichmäßige Wärmestromdichte für die Zündung bereitgestellt wird und daß dabei gleichzeitig der für die Verbrennung desHas flue gas components that absorb heat radiation. The particular advantage of the invention The design is that a high and uniform heat flux density is provided for the ignition and that at the same time for the combustion of the

festen Brennstoffes erforderliche Sauerstoff temperiert zugeführt wird. Es wird also eine schnelle und gleichmäßige Zündung bewirkt durch Zurverfügungsstellung von entsprechend erwärmter Verbrennungsluft. Nach dem ersten Zündvorgang der Oberfläche wirdsolid fuel required oxygen tempered is fed. A quick and even ignition is thus effected by making it available appropriately heated combustion air. After the first ignition process the surface becomes

weiter die Temperatur und damit die Sinterung der obersten Schicht des Sinterbettes verbessert. Dadurch wird der bei den bekannten Bauarten nachteilige Effekt vermieden, daß die Sinterung der obersten Schicht unvollkommen bleibt. Da mithin auch die oberste Schicht als Fertigsinter benutzt werden kann, werden dadurch die Durchsatzleistung der Anlage und der spezifische Wärmeverbrauch je Tonne Fertigsinter herabgesetzt.further improves the temperature and thus the sintering of the top layer of the sintered bed. Through this the disadvantageous effect in the known designs that the sintering of the top layer is avoided remains imperfect. Since the top layer can therefore also be used as a finished sinter thereby the throughput of the plant and the specific heat consumption per ton of finished sinter degraded.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Ignition furnace for igniting a Sintermöller mixture, which is on a sintering belt below the stationary ignition furnace is moved towards, with the ignition furnace one to the sides and upwards closed, downwardly open cavity forms and the burners in the inlet side and the are arranged on the outlet-side end wall, characterized in that the inlet-side Burner (5) horizontally or at an inclination of up to 30 ° relative to the horizontal Ignition furnace ceiling are arranged, the outlet-side burner (6) opposite the horizontal one Have an incline of up to 50 ° to the surface of the mix.

2. Ignition furnace according to claim 1, characterized in that that the inlet-side end wall vertical, the outlet-side end wall perpendicular to the specified Burner axis is arranged

3. Ignition furnace according to the preceding claims, characterized in that the inlet side Burners in a known short-flame design, the outlet-side burners in a per se known long-flame design are executed.

4. A method for operating an ignition furnace according to claims 1 to 3, characterized in that that the burner on the inlet side is approximately stoichiometric, while the burner on the outlet side is about stoichiometric operated with an excess of air of λ greater than 1.3.