DE600299C

DE600299C - Device for influencing the combustion processes in the frame of shaft ovens

Info

Publication number: DE600299C
Application number: DEK124694D
Authority: DE
Original assignee: MARTIN KUENKELE DR ING
Current assignee: MARTIN KUENKELE DR ING
Priority date: 1931-12-29
Filing date: 1931-12-29
Publication date: 1934-07-19

Description

Vorrichtung zur Beeinflussung der Verbrennungsvorgänge im Gestell von Schachtöfen Gegenstand des Hauptpatents 595 $o2 ist eine Vorrichtung zur Beeinflussung der Verbrennungsvorgänge im Gestell von Schachtöfen. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die vor den Windformen der Schachtöfen lagernden Oxydationsräume entscheidenden Einfluß auf die Gasströmung im Gestell und Schacht, damit auf den Betrieb und die gesamten Verbrennungsvorgänge der Ofen haben. Sie will durch eine während des Betriebes erfolgte Änderung der Lage der Oxydationsräume den Gang der Schachtöfen, insbesondere der Hochöfen, regelnd beeinflussen, indem sie träge arbeitende Teile der Beschickung in stärkerem Maße mit dem in den Oxydationsräumen vorhandenen Sauerstoffmengen zusammenbringt. Diese während des Betriebes erfolgende Regelung der Sauerstoffverteilung im Gestell der Schachtöfen kann nun auch durch eine Änderung der Form, d. h. des Umfanges und der Größe der Oxydationszonen, anstatt durch deren wahlweise räumliche Verlegung erfolgen.Device for influencing the combustion processes in the frame of shaft furnaces The subject of the main patent 595 $ o2 is a device for influencing the combustion processes in the frame of shaft furnaces. The invention is based on the Realization from the fact that the oxidation chambers lying in front of the wind forms of the shaft furnaces decisive influence on the gas flow in the frame and shaft, thus on the Operation and overall combustion processes of the furnace. She wants through one During operation, the position of the oxidation rooms was changed Shaft furnaces, especially blast furnaces, influence regulating by slow working Parts of the feed to a greater extent with that in the oxidation rooms Brings together amounts of oxygen. This regulation that takes place during operation the oxygen distribution in the frame of the shaft furnace can now also be changed by changing the shape, d. H. the extent and size of the zones of oxidation, rather than by their optional spatial relocation.

Bei den für Schachtöfen, insbesondere für Hochöfen im allgemeinen in. Anwendung befindlichen Windformen haben die Oxydationsräume bekanntlich etwa die Gestalt von Kugeln, deren Durchmesser mit dem Durchmesser der Formen wächst. Man hat bereits versucht, den Umfang dieser Kugeln dadurch zu vergrößern, daß man den Windformen doppelkonische Form gab, wobei dann der Windstrom vor den Formen breit auseinandergezogen wurde. Dadurch wurde die Gestalt der Oxydationsräume zwar einmalig geändert, eine den jeweiligen Betriebsverhältnissen anzupassende Regelung des Umfanges der Oxydationsräume war auf diese Weise nicht möglich; sie wäre nur durch einen ständigen, in langen Ofenstillständen zu bewerkstelligenden Ein- und Ausbau verschiedener Formen erreichbar.For shaft furnaces, especially for blast furnaces in general In. Application wind forms are known to have the oxidation spaces the shape of spheres, the diameter of which increases with the diameter of the shapes. Attempts have already been made to enlarge the circumference of these spheres by gave the wind forms a double-conical shape, with the wind flow in front of the forms was pulled wide apart. This was the shape of the oxidation rooms changed once, a regulation to be adapted to the respective operating conditions the extent of the oxidation chambers was not possible in this way; she would just be by a constant, in long furnace standstill to be accomplished in and Expansion of various forms achievable.

Eine den Betriebsverhältnissen entsprechende Regelung der Gestalt und des Umfanges der Oxydationsräume ist aber für den Verlauf der Gasströmung, den Gang und die Leistung der Ofen und damit für deren Wirtschaftlichkeit von größter Bedeutung: Da die vor den einzelnen Formen lagernden Oxydationsräume sich normalerweise nicht berühren und zwischen ihnen sogenannte »tote Räume«, d. h. reaktionsträge Räume, lagern, muß beispielsweise die Leistung eines Hochofens wesentlich ansteigen, wenn es gelingt, die Oxydationsräume so zu verbreitern, daß eine vor den Windformen sich erstreckende, praktisch geschlossene Ringzone entsteht. Bei »randgängigen« Ofen wird man durch eine Verkleinerung der Oxydationszonen und eine Vergrößerung der toten Zonen eine Behebung der Randgängigkeit erreichen. Man hat also durch die wechselnde Gestaltung des Umfanges der Oxydationszonen ein Mittel an der Hand, regelnd in den Gang und auf die Leistung der Schachtöfen einzuwirken. Zwecks Änderung des Umfanges der Oxydationszonen während des Betriebes der Ofen durch eine Änderung der Richtung des in das Gestell tretenden Windstromes ist erfindungsgemäß in jeder Windform ein verschiebbarer Verdrängungskörper angeordnet, der die Aufgabe hat, den Wind in eine jeweils gewollte Richtung abzudrängen. Am zweckmäßigsten erhält dieser Verdrängungskörper die Gestalt eines mit der Grundfläche gegen die Formspitze gerichteten wassergekühlten oder auch umgekühlten Kegels, dessen Grundfläche kleiner ist als der Blasquerschnitt der Form, so daß er gegebenenfalls auch durch die Form hindurch in den Ofen geführt werden kann. Dieser Verdrängungskörper, der im übrigen auch jede beliebige andere Gestalt haben kann, ist, je nachdem in welche Stellung er gebracht wird, geeignet, die Form, d. h. den Umfang der Oxydationsräume im Gestell der Schachtöfen durch Änderung der Windströmungsrichtung weitgehend zu verändern. Schließt beispielsweise die Grundfläche des Kegels mit der Formenspitze ab, so wird der Windstrom stark in die Breite getrieben. Unter dem Einfluß der Kegelflächen, die als breite Führungsflächen wirken, treten die einzelnen Windstrahlen in fast senkrechter Richtung zur Formenachse abgelenkt aus der Form. Da gleichzeitig durch die Querschnittsverengung eine starke Erhöhung der Windgeschwindigkeit erfolgt, bildet sich also bei dieser Stellung des Verdrängungskörpers eine breite Oxydationszone großen Umfanges, die auch die zwischen zwei Formen befindlichen toten Räume erfaßt und so zu einer geschlossenen Ringzone wird. Wird nun der Verdrängungskörper, in diesem Falle der Kegel, in die Blasform zurückgezogen, so geht sein Einfluß auf die Breitung der Oxydationszone zurück. Unter dem Einfluß der Gestalt der Blasform bildet sich jetzt eine schmale und infolge der großen Windgeschwindigkeit tiefe Oxydationszone. Zwischen diesen beiden Stellungen des Oxydationskörpers läßt sich im laufenden Betrieb jede Form der Oxydationszone und damit jede beliebige Sauerstoffverteilung im Gestell der Schachtöfen erreichen. Diese Wirkung läßt sich mit den bekannten, in die Windformen eingebauten wassergekühlten und aus einem geschlossenen Rohr gebildeten Ringkörpern nicht erreichen. Solche Einsatzringe können höchstens in ihrer Endstellung an der Düsenspitze eine Verringerung des Blasquerschnittes und damit Windmenge bewirken; zu einer Führung des Windstromes und damit zu einer Beeinflussung des Umfanges der Oxydationszone sind auch die in die Formen zurückgezogenen Rohrringe nicht geeignet.A regulation of the shape corresponding to the operating conditions and the circumference of the oxidation spaces is for the course of the gas flow, the The speed and performance of the furnace and thus for their profitability are of the greatest importance Meaning: Since the oxidation spaces in front of the individual forms are normally located do not touch and between them so-called "dead spaces", i. H. unresponsive To store rooms, for example, the performance of a blast furnace must increase significantly, if one succeeds in widening the oxidation spaces so that one is in front of the wind forms extending, practically closed ring zone is created. For "marginal" One becomes an oven by reducing the oxidation zones and enlarging them achieve a removal of the marginal accessibility of the dead zones. So through the changing design of the circumference of the oxidation zones a means at hand, regulating to influence the passage and the performance of the shaft furnaces. For the purpose of Change of the extent of the oxidation zones during the operation of the furnace by a Changing the direction of the wind current entering the frame is according to the invention in each wind shape a displaceable displacement body is arranged, which does the job has to push the wind away in a desired direction. Most appropriately received this displacement body has the shape of a with the base against the tip of the mold directed water-cooled or also chilled cone, the base area of which is smaller is than the blow cross-section of the mold, so that it can also pass through the mold can be passed through into the furnace. This displacement body, the rest of the can also have any other shape, depending on the position he is brought to suit the shape, d. H. the extent of the oxidation spaces in the frame of the shaft furnaces can be largely changed by changing the direction of the wind flow. For example, if the base of the cone ends with the tip of the mold, then the wind power has been greatly expanded. Under the influence of the conical surfaces, which act as broad guide surfaces, the individual wind jets almost enter perpendicular to the mold axis deflected out of the mold. Through there at the same time the narrowing of the cross-section results in a strong increase in wind speed, In this position of the displacement body, a broad oxidation zone is formed large size, which also includes the dead spaces between two forms and thus becomes a closed ring zone. If the sinker is now in In this case, the cone, withdrawn into the blow mold, is its influence the broadening of the oxidation zone. Under the influence of the shape of the blow mold A narrow one is now formed and, as a result of the high wind speed, it is deep Oxidation zone. Between these two positions of the body to be oxidized any form of oxidation zone and thus any oxygen distribution during operation in the frame of the shaft furnaces. This effect can be compared with the well-known, water-cooled built into the wind forms and formed from a closed pipe Ring bodies not reach. Such insert rings can at most in their end position cause a reduction in the blowing cross-section and thus the amount of wind at the nozzle tip; to guide the wind current and thus to influence the scope of the The tubular rings withdrawn into the molds are also unsuitable for the oxidation zone.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform, wie sie zur Ausführung des Verfahrens entsprechend der Erfindung dient, dargestellt.In the drawing there is an example embodiment as it used to carry out the method according to the invention is shown.

Fig. i zeigt einen waagerechten Längsschnitt durch eine Windform und einen Düsenstock mit Verdrängungskörper.Fig. I shows a horizontal longitudinal section through a wind shape and a nozzle assembly with a displacement body.

Fig. 2 zeigt den Verlauf des Windstromes innerhalb -und außerhalb der Windform für den Fall, daß der Verdrängungskörper in die Form zurückgezogen ist.Fig. 2 shows the course of the wind flow inside and outside the wind form in the event that the displacement body is retracted into the form is.

Fig. 3 stellt einen waagerechten Querschnitt durch das Schachtofengestell dar und zeigt schematisch die Form der Oxydationsräume, wie sie sich in der bei Fig. 2 gekennzeichneten Stellung des Verdrängungskörpers ergibt.Fig. 3 shows a horizontal cross section through the shaft furnace frame and shows schematically the shape of the oxidation spaces, as they are in the Fig. 2 shows the position of the displacement body marked.

Fig. 4 und 5 zeigen entsprechende Darstellungen `für eine andere Stellung des Verdrängungskörpers.4 and 5 show corresponding representations for a different position of the sinker.

In Fig. = ist der Verdrängungskörper 6 beispielsweise kegeliger Gestalt und an dem einen Ende der Führungsstange 3, die bei wassergekühlten Körpern die Wasserzu- und -abführung bewerkstelligt, angeordnet, während das andere Ende der Führungsstange in einer Stopfbüchse 4 geführt ist, die für eine in allen Stellungen zentrale Lage des Verdrängungskörpers sorgt. Die zentrale Anordnung des Verdrängungskörpers in der Windform ist wichtig, da sonst eine Überwachung der Windströmung nicht möglich ist.In Fig. = The displacement body 6 is, for example, a conical shape and at one end of the guide rod 3, which in the case of water-cooled bodies Water supply and discharge accomplished, arranged, while the other end of the Guide rod is guided in a stuffing box 4 for one in all positions central position of the sinker ensures. The central arrangement of the sinker in the form of the wind is important, otherwise it is not possible to monitor the wind flow is.

Die Fig. 2 bis 5 sind ohne weiteres verständlich. In Fig. 2 haben die Oxydationsräume 7 einen kleinen Umfang, so daß auf dem Querschnitt des Gestelles eine große Anzahl toter Räume entsteht, während sich in Fig. 5 die Oxydationsräume 8 überschneiden und so eine zusammenhängende Ringzone bilden.FIGS. 2 to 5 are readily understandable. In Fig. 2 have the oxidation spaces 7 have a small circumference, so that on the cross-section of the frame a large number of dead spaces arise, while in FIG. 5 the oxidation spaces 8 overlap and form a coherent ring zone.

Die Längsverschiebung des Verdrängungskörpers 6 innerhalb und außerhalb der Windform 2 kann von Hand durch ummittelbares Vortreiben der Führungsstange 3 oder durch Handrad mit Zahngetriebe mittelbar geschehen.The longitudinal displacement of the displacement body 6 inside and outside the wind shape 2 can be manually driven by direct advancement of the guide rod 3 or done indirectly by handwheel with toothed gear.

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Device for influencing the combustion processes in the frame of shaft furnaces, in particular of blast furnaces according to patent 595 802, thereby characterized in that in the wind flow of the blow molds in and in front of the blow molds, closed displacement body (6) are arranged, through which a change in the Shape and location of the oxidation zones is achieved.

2. Device according to claim i, characterized in that the displacement body has a conical shape and on one Guide rod is arranged so that the cone tip is directed against the wind flow is.