DE3232596C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beheizen eines Ofens zum Vorwärmen von metallurgischen Erzeugnissen, wie zum Beispiel Brammen, Bloomen, Knüppeln, insbesondere in einer Hüttenwerksanlage.

Es ist bekannt, metallurgische Erzeugnisse der vorgenannten Art vor dem Auswalzen in einem Ofen auf eine Temperatur von der Größenordnung 1200°C zu erwärmen. Um solches Halbzeug auf so hohe Temperatur zu erhitzen, muß man Brennstoffe mit hohem Brennwert verwenden, wie zum Beispiel Kokereigas oder Heizöl. Der hierfür erforderliche Kostenaufwand ist jedoch recht groß.

Weiter ist es aus der DE-A-29 52 216 an sich bekannt, daß heiße Abgas aus einem metallurgischen Prozeß in einem Wärmetauscher abzukühlen und gleichzeitig das für den Verbrennungsprozeß benötigte Gas einschließlich Verbrennungsluft zu erwärmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Vorwärmen von Halbzeug energiesparend durchzuführen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß als hauptsächlicher Brennstoff Hochofengichtgas verwendet wird, das vor dem Einleiten in den Ofen mittels eines Plasmabrenners auf eine Temperatur von mindestens 800°C erhitzt wird.

Vorteilhafterweise wird dieses Verfahren so durchgeführt, daß man das vorerhitzte Gas mit Luft verbrennt, die ebenfalls vor dem Einleiten in den Ofen im Wärmeaustausch mit den Ofenabgasen vorbeheizt wurde. Eine gegebenenfalls zusätzliche Aufheizung der Brennluft kann auch mittels eines Plasmabrenners erfolgen.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, als hauptsächlichen Brennstoff ein Gas mit verhältnismäßig geringer Heizkraft, und damit ein verhältnismäßig billiges Gas, zu verwenden, wie beispielsweise Hochofengichtgas, nachdem man es zuvor so behandelt hat, daß es die Rolle des Hauptbrennstoffes spielen kann. Mit auf mindestens 800°C aufgeheiztem Hochofengichtgas erhält man tatsächlich bei seiner Verbrennung in einem Vorwärmofen dieselbe Flammentemperatur von ungefähr 1800°C wie mit sogenannten reichen Brennstoffen.

Zusätzlich zu der Tatsache der Verwendung eines billigen Brennstoffs kommt noch der Vorteil einer Lösung des Problems der Verwertung der in einer Hüttenwerksanlage erzeugten Hochofengichtgase.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Blockschemas näher erläutert.

In der Zeichnung ist in schematischer Weise ein Ofen zum Vorwärmen von Brammen dargestellt, mit einer Öffnung 1 zur Beschickung mit den Brammen 2 und einer Öffnung 3 für deren Austritt aus dem Ofen. Beim Durchgang durch den Ofen gelangen die Brammen zunächst in eine Zone des Vorwärmens, dann in eine Zone der Aufheizung und schließlich in eine Zone des thermischen Ausgleichs. Die hierzu benötigten Vorrichtungen sind als an sich bekannt nicht eingezeichnet.

Im Gewölbe 13 des Ofens sind Brenner 4A, 4B und 4C angeordnet, wie solche Brenner auch je nach der Gestalt des Ofens in einer Seitenwand oder dem Boden angeordnet sein können. Das Hochofengichtgas tritt bei 5 in eine Kammer 6 ein, die in der Nähe des Ofens angeordnet ist und einen Plasmabrenner 7 aufweist. Als Plasmabrenner können beispielsweise solche mit kalten Elektroden verwendet werden, wie sie z. Zt. angeboten werden. Das Gas wird in der Kammer 6 auf eine Temperatur von mindestens 800°C erhitzt und verläßt die Kammer durch die Leitung 8, die zu den Brennern 4A, 4B und 4C führt.

Parallel dazu wird bei 9 die Umgebungstemperatur aufweisende Außenluft in einen Wärmetauscher 10 eingeleitet, der an dem Schornstein 11 des Ofens angeordnet ist. In diesem wird die Außenluft auf etwa 600°C erhitzt. Die so erhitzte Außenluft wird über die Leitung 12 zu den Brennern 4A, 4B und 4C geführt. Eine Variante der Vorerwärmung der Außenluft mittels Heizöl ist in der Zeichnung nicht dargestellt.

In den Brennern 4A, 4B und 4C werden die Anteile des Gichtgases und der Außenluft entsprechend den in jeder einzelnen Ofenzone gewünschten Temperaturen geregelt. Die Auslässe der Brenner sind so angeordnet, daß die Richtung der Flammen und der Brenngase der Verschieberichtung der Brammen entgegengesetzt ist.

Die Vorerhitzung des Gichtgases mittels Plasmabrenner ist insbesondere deshalb von Vorteil, weil unter Berücksichtigung der Instabilität von Kohlenoxyd bei Temperaturen von 500 bis 700°C eine rasche Erhitzung anzustreben ist, weil diese Instabilität zu Kohlenstoffablagerungen führen kann.

Die Bedingungen, unter denen das erfindungsgemäße Verfahren der Vorerwärmung durchgeführt wird, sind beispielsweise folgende:

- Ofenleistung: 200 Tonnen je Stunde im Dauerverfahren,
- Temperatur der Brammen beim Verlassen des Ofens: 1200°C,
- in den Ofen eingeleitetes Gichtgas: 80 000 Nm³ je Stunde,
- Temperatur des vorerhitzten Gases: 850°C,
- in den Ofen eingeleitete Außenluft: 90 000 Nm³ je Stunde,
- Temperatur der mittels des Wärmetauschers erhitzten Außenluft: 600°C,
- aus dem Ofen entweichende Rauchgase: 120 000 Nm³ je Stunde,
- Temperatur der Rauchgase des Ofens: 900°C,
- Gesamtleistung der Plasmabrenner: 30 Megawatt.

Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu einer wesentlichen Senkung der Kosten der Beheizung des Ofens. Während die Beheizung des Ofens mit hochwertigem Brennstoff Kosten in einer Höhe von etwa DM 30,- je Tonne erhitztes Halbzeug verursacht, betragen die Kosten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unter Verwendung von mittels Plasmabrennern vorerhitztem Hochofengas ungefähr DM 22,- je vorerhitztem Halbzeug, was eine Ersparnis von ungefähr 25% bedeutet.

Claims (3)

1. Verfahren zum Beheizen eines Ofens zum Vorwärmen von metallurgischen Erzeugnissen, wie zum Beispiel Brammen, Bloomen, Knüppeln, insbesondere in einer Hüttenwerksanlage, dadurch gekennzeichnet, daß als hauptsächlicher Brennstoff Hochofengichtgas verwendet wird, das vor dem Einleiten in den Ofen mittels eines Plasmabrenners auf eine Temperatur von mindestens 800°C erhitzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vorerhitzte Hochofengichtgas mittels Luft verbrannt wird, die vor dem Einleiten in den Vorwärmofen im Wärmeaustausch mit den Abgasen aus diesem Vorwärmofen erhitzt wurde.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das vorerhitzte Hochofengichtgas mittels Luft verbrannt wird, die vor dem Einleiten in den Vorwärmofen ebenfalls mit mindestens einem Plasmabrenner erhitzt wurde.