DE69625037T2

DE69625037T2 - Schrottschmelzverfahren

Info

Publication number: DE69625037T2
Application number: DE69625037T
Authority: DE
Inventors: Tatsuro Ariyama; Takanori Inoguchi; Takeshi Konishi; Masahiro Matsuura; Ryota Murai; Hidetoshi Noda; Tsutomu Shikada
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1995-10-02
Filing date: 1996-04-30
Publication date: 2003-07-17
Anticipated expiration: 2016-05-01
Also published as: KR100259970B1; EP0792938A1; AU722145B2; TW360714B; EP0792938B1; WO1997012997A1; AU5515496A; EP0792938A4; CN1166184A; DE69625037D1; US6053962A; CA2205812C; CN1055126C; CA2205812A1

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schrottschmelzverfahren, welches zur Herstellung von geschmolzenem Eisen aus Schrott sowie von energiereichem Abgas, das als Brennstoffgas wertvoll ist, aus pulverisierter Kohle, die auch als Hauptwärmequelle dient, und Abfallkunststoffen, die auch als sekundäre Wärmequelle dienen, ausgelegt ist.

Hintergrund der Erfindung

Das seit kurzem ständig wachsende Angebot an Schrotteisen und -stahl hat bezüglich seiner Wiederverwertung zur effektiven Nutzung von Ressourcen ein erhebliches Problem aufgeworfen. Dies stimulierte die Entwicklung einer neuen Technologie für die effiziente, wirtschaftliche Herstellung von geschmolzenem Eisen aus Schrott.
Es war allgemeine Praxis, zur Herstellung von geschmolzenem Eisen aus Schrott einen Elektroofen zu verwenden. Dieses Verfahren ist aufgrund des hohen Verbrauchs an elektrischer Energie unwirtschaftlich.
Ein weiterer Weg zur Herstellung von geschmolzenem Eisen für die Gießerei ist das Cupola- Verfahren. Dieses Verfahren leidet unter dem Nachteil, grobstückigen Gießereikoks hoher Qualität als Brennstoff zu benötigen, der etwa viermal so teuer ist wie Hochofenkoks ist und somit nicht allgemein verwendet wird. Die Notwendigkeit für speziellen Gießereikoks, der gröber und weniger reaktiv und leicht brennbar als Hochofenkoks ist, ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass die Verbrennung zur Förderung des glatten Schmelzens von Schrott in dem Cupolaofen so stattfinden sollte, dass der Sauerstoff in der von der Windform eingeblasenen heißen Luft nicht durch Koks in dem Strömungskanal schnell abgekühlt wird, sondern in der Nähe der Schrottschmelzzone oberhalb des Koksbetts verbraucht wird, wo die Temperatur ein Maximum erreicht.
Als Ersatz für das oben angesprochene herkömmliche Elektroofen-Verfahren oder Cupola- Verfahren wurde in "Tetsu-to-Hagane", Bd. 79, Nr. 2, S. 139-146, ein Schrottschmelzverfahren vorgeschlagen. Nach diesem Verfahren wird das Schrottschmelzen in einem Schachtofen durchgeführt, der mit Schrott als Eisenquelle und Hochofenkoks beladen ist, welcher durch sauerstoffangereicherte Luft bei normaler Temperatur, die zusammen mit pulverisierter Kohle durch die Windform eingeblasen wird, verbrannt wird. Das resultierende Verbrennungsgas liefert eine merkliche Hitze, die für das Schrottschmelzen erforderlich ist, und das Schrottschmelzen wird durch die sekundäre Verbrennung des Verbrennungsgases, welche durch durch den Schacht eingeblasene Luft induziert wird, unterstützt.
Es gibt ein weiteres Schrottschmelzverfahren, das in dem offengelegten japanischen Patent Nr. 195225/1989 veröffentlicht wurde. Dieses Verfahren beruht auf einem Schachtofen und einem separaten Verbrennungsofen, in dem eine große Menge pulverisierter Kohle verbrannt wird. Das resultierende heiße Verbrennungsgas wird in den Schachtofen eingeführt, der mit Schrott und Koks beladen ist. Gleichzeitig wird ein sauerstoffhaltiges Gas zur sekundären Verbrennung des Verbrennungsgases zugeführt, welches eine merkliche Hitze ergibt, die für das Schrottschmelzen erforderlich ist.
Ein weiterer Typ eines Schrottschmelzverfahrens wird in DE-OS 41 04 252 beschrieben. Das Abfallmaterial wird in einen fließfähigen Zustand gebracht, gegebenenfalls in Gegenwart eines Trägergases, und dann in den Ofen eingeführt. Im oberen Teil des Ofens wird eine Mischung von Erzen und Koks durch ein reduzierendes Gas zum Fließen gebracht.
Die vorstehenden drei Schrottschmelzverfahren sind wahrscheinlich wirtschaftlich, da sie pulverisierte Kohle als Teil der Wärmequelle einsetzen und preiswerten Hochofenkoks zur Beschickung in den Ofen.
Mit diesen wird jedoch lediglich beabsichtigt, durch Verringerung des Brennstoffverhältnisses (unter 300 kg/t-pig) Energie zu sparen. Dieses Ziel wird erreicht durch Einblasen von Luft oder sauerstoffhaltigem Gas in das Verbrennungsgas, das aus der Verbrennung von pulverisierter Kohle resultiert, um so die sekundäre Verbrennung herbeizuführen. Mit anderen Worten, deren Ziel ist eine Kostenverringerung durch die Verringerung des Brennstoffverhältnisses und die Verwendung von pulverisierter Kohle als Teil der Wärmequelle. In der Tat unterscheidet sich deren Ziel von demjenigen, bei einem hohen Brennstoffverhältnis mit einer großen Menge von pulverisierter Kohle zu arbeiten, die gezielt in eine große Menge von Verbrennungsgas oder Abgas überführt werden soll. Sie sind für einen Betrieb unter solchen Bedingungen nicht ausgelegt.
Obwohl die obengenannten Schrottschmelzverfahren pulverisierte Kohle als Teil der Wärmequelle zur Kostenverringerung einsetzen, erreichen sie darüber hinaus in Anbetracht der Tatsache, dass das Brennstoffverhältnis niedrig, das Koksverhältnis jedoch hoch ist, dieses Ziel nicht vollständig. Es sollte angemerkt werden, dass das Verhältnis (nach Gewicht) von pulverisierter Kohle zu Koks niedriger als 1,0 (oder höchstens 0,9) ist.
Ein weiterer Nachteil dieser herkömmlichen Schrottschmelzverfahren besteht darin, dass das Abgas unvermeidlich eine große Menge an Stickstoff und Kohlendioxid enthält, da Luft als sauerstoffhaltiges Gas eingeblasen wird, um die sekundäre Verbrennung des Verbrennungsgases von pulverisierter Kohle zur Verringerung des Brennstoffverhältnisses herbeizuführen und Luft oder sauerstoffangereicherte Luft für die Verbrennung von pulverisierter Kohle und die sekundäre Verbrennung eingesetzt wird. Obwohl ein solches Abgas als Brennstoffgas an sich wertvoll ist, ist es kein energiereiches Brennstoffgas, das für eine effiziente Energieerzeugung oder Heizöfen geeignet ist.
Bezüglich des Brennwerts des Abgases erwähnt die oben zitierte Literatur, dass im Gegensatz zu dem Cupola-Verfahren das vorgeschlagene Verfahren ein energiereiches Abgas ergibt, welches effektiv als Brennstoffgas eingesetzt werden kann. Tatsache ist, dass der Brennwert des Abgases nur etwa 2000 kcal/Nm³ (oder 8400 kJ/Nm³) beträgt. Dieselbe Literatur gibt Versuchsdaten an, die in dem Testlauf ohne sekundäre Verbrennung erhalten wurden; Versuchsberechnungen der Erfinder der vorliegenden Erfindung zeigen jedoch an, dass der Brennwert des Abgases höchstens 2300 kcal/Nm³ beträgt. Mit anderen Worten, das bei dem herkömmlichen Verfahren erhaltene Abgas ist für Heizöfen und effiziente Energieerzeugung nicht geeignet und somit nicht so wertvoll in Anbetracht der Tatsache, dass das für Heizöfen und effiziente Energieerzeugung verwendete Brennstoffgas einen höheren Brennwert als 2500 kcal/Nm³ hat. Darüber hinaus kann das herkömmliche Verfahren, welches für einen Betrieb bei niedrigem Brennstoffverhältnis ausgelegt ist und somit eine begrenzte Menge an Abgas mit einem niedrigen Brennwert emittiert, keine stabile Versorgungsquelle für eine große Menge von Brennstoffgas hoher Qualität sein.
Das zweite herkömmliche Verfahren, das in dem oben zitierten japanischen Patent vorgeschlagen wird, leidet unter dem Nachteil, einen Verbrennungsofen für die Verbrennung von pulverisierter Kohle separat von dem Schmelzofen zu erfordern. Dies führt zu hohen Installationskosten. Dies wirft auch ein wirtschaftliches Problem mit einem partiellen Wärmeverlust auf, welcher auftritt, wenn das heiße Gas von dem Verbrennungsofen über eine Gasleitung in den Schachtofen eingeführt wird.
Es wurde eine Verbesserung des oben angegebenen Cupola-Verfahrens vorgeschlagen, welche das Einblasen von sauerstoffangereicherter heißer Luft zusammen mit pulverisierter Kohle von der Windform beinhaltet (Klaus Scheiding: Proceedings of the Eighth Japan- Germany Seminar, 6., 7. Okt. 1993 (Sendai, Japan), S. 22, "Hot Metal Production Based on Scrap, Coal and Oxygen"). Dieses verbesserte Cupola-Verfahren leidet unter dem Nachteil, großdimensionierten Hochofenkoks zu erfordern, was zu hohen Produktionskosten führt. Wie die obengenannten Techniken des Stands der Technik ist dieses verbesserte Cupola- Verfahren nicht zur Herstellung von Brennstoffgas durch Zufuhr einer großen Menge pulverisierter Kohle vorgesehen, noch ist es für einen Betrieb unter solchen Bedingungen ausgelegt. Darüber hinaus legt die Tatsache, dass es das Einblasen von heißer Luft, die Stickstoff enthält, beinhaltet, die Unmöglichkeit der Herstellung von energiereichem Abgas nahe.
Wie oben angesprochen, sollen die bisher vorgeschlagenen herkömmlichen Schrottschmelzverfahren grundsätzlich Energie durch die Verringerung des Brennstoffverhältnisses sparen. Deshalb führen sie lediglich zu einem Abgas, welches hinsichtlich des Brennwerts und der Menge begrenzt und somit von geringem wirtschaftlichen Wert ist. Darüber hinaus benötigen sie pulverisierte Kohle als Teil der Wärmequelle, jedoch ist das Verhältnis von pulverisierter Kohle zu Koks aufgrund des Unvermögens zur effizienten Verbrennung von pulverisierter Kohle nicht ausreichend hoch. Dies bedeutet, dass sie von der pulverisierten Kohle nicht den besten Gebrauch zur Kostenverringerung machen.
Mittlerweile haben die ständig zunehmenden Abfallkunststoffe als Industrieabfall und Siedlungsabfall in letzter Zeit ein ernsthaftes Problem hinsichtlich ihrer Entsorgung aufgeworfen. Abfallkunststoffe aus polymeren Kohlenwasserstoffen werden meistens durch Lagerung auf einer kultivierten Landfläche entsorgt, da sie nicht durch Verbrennung entsorgt werden können. Sie erzeugen soviel Wärme, dass sie den Verbrennungsofen bei der Verbrennung zerstören würden. Die Lagerung von Abfallkunststoffen auf einer Deponie ist aus Umweltsgesichtspunkten nicht wünschenswert. Somit besteht ein Bedarf für die Entwicklung eines Verfahrens zur Entsorgung einer großen Menge von Abfallkunststoffen.
Das Problem mit der Abfallentsorgung betrifft auch die Stahlindustrie. Das heißt, das sogenannte integrierte Stahlwerk emittiert eine große Menge von Staub, einschließlich Hochofenstaub, Konverterstaub, Elektroofenstaub, Cupolaofenstaub, Walzenstaub, Schredderstaub und Zinkstaub. Sie enthalten Zink in vergleichsweise hohen Konzentrationen (1 bis 2% für Hochofenstaub und etwa 20% für Cupolaofenstaub) und können somit zum Schutz der Umwelt nicht durch Lagerung auf einer kultivierten Landfläche entsorgt werden. Somit besteht Bedarf für die Entwicklung eines Verfahrens zu deren Entsorgung.
Ein Verfahren zur Entsorgung von zinkhaltigem Staub wurde in den offengelegten japanischen Patenten Nr. 25221/1978 und 125211/1980 vorgeschlagen. Dieses Verfahren besteht aus der Pelletierung von zinkhaltigem Staub, Einbringen der Pellets in einen Schachtofen, Reduktion und Verdampfung von Zink im Ofen, Oxidation von Zink in dem Abgas und Gewinnung des resultierenden Zinkoxids. Es wird ein weiteres Verfahren in dem japanischen offengelegten Patent Nr. 263088/1990 vorgeschlagen. Gemäß diesem Verfahren wird metallhaltiges Pulver wie aus einem Cupolaofen emittierter Zinkstaub wiederholt durch die Windform in den Cupolaofen eingeführt, so dass das Zink in dem Staub konzentriert wird.
Das erste obengenannte Verfahren ist aufgrund seiner Erfordernis, zinkhaltigen Staub zu pelletieren, aus Kostengründen nicht für die Entsorgung einer großen Menge von Staub geeignet.
Darüber hinaus leiden die obengenannten ersten und zweiten Verfahren beide unter dem Nachteil, dass Zinkdampf im Ofen an der Ofenwand kondensiert, bevor er die Gicht erreicht, wodurch das Abblättern der feuerfesten Materialien veranlaßt wird. Eine solche Kondensation findet statt, da die Temperatur in der Gicht eines Hochofens oder Cupolaofens etwa 200- 250ºC beträgt und die Temperatur des Schachts etwa 400-800ºC beträgt, bei welcher Temperatur Zinkdampf im Ofen kondensiert.
Das Schrottschmelzverfahren beinhaltet auch das Problem, die Ansammlung von Zink im Ofen zu vermeiden und Zink adäquat zurückzugewinnen, da Schrott als das hauptsächliche Rohmaterial, welches für das Schrottschmelzverfahren verwendet wird, eine große Menge von Zink in Form von galvanisiertem Stahlblech enthält und dieses Zink wie oben erwähnt nach Ansammlung im Ofen einen negativen Einfluß auf die feuerfesten Materialien hat und sich nach der Abführung zusammen mit Abgas aus dem Ofen auf der inneren Wandung der Abgasleitung abscheidet.
Bei dem obengenannten herkömmlichen Schrottschmelzverfahren wird keine besondere Aufmerksamkeit auf die Entsorgung von Zink gerichtet.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Schrottschmelzverfahrens eines vollständig neuen Typs, welches im Gegensatz zu dem herkömmlichen Typ in der Lage ist, effizienter Schrott zu schmelzen und geschmolzenes Eisen zu produzieren. Darüber hinaus bietet es die folgenden Vorteile:
- Vermögen zur Produktion einer großen Menge von energiereichem Abgas, das als Brennstoffgas wertvoll ist;
- wirtschaftlicherer Betrieb als das herkömmliche Verfahren aufgrund der Nutzbarmachung von energiereichem Abgas;
- Vermögen zur Produktion des energiereichen Abgases und/oder von Wärme teilweise aus Abfallkunststoffen. Dies erlaubt eine Massenentsorgung und effektive Verwendung von Abfallkunststoffen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines neuen Schrottschmelzverfahrens, welches die Massenentsorgung und effektive Verwendung von aus Stahlwerken entsorgtem Staub erlaubt und auch die Rückgewinnung von Zink in hochkonzentrierter Form aus Schrott und Staub ohne dessen Ansammlung im Ofen erlaubt.

Offenbarung der Erfindung

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung stellten fest, dass die Produktion von geschmolzenem Eisen aus Schrott und die wirtschaftliche Produktion von energiereichem Abgas durch einen Betrieb bei einem hohen Brennstoffverhältnis und einem hohen Verhältnis von pulverisierter Kohle aufgrund der Einspeisung einer großen Menge pulverisierter Kohle unter den folgenden drei speziellen Bedingungen erzielt wird.
1) Zur Verbrennung werden pulverisierte Kohle und Sauerstoff zusammen aus dem Brenner an der Windform eingespeist.
2) Die Einspeisung von pulverisierter Kohle und Sauerstoff wird in einer speziellen Weise durchgeführt, welche eine schnelle Verbrennung durch ausreichendes Mischen sicherstellt. Die Verbrennung von pulverisierter Kohle sollte vorzugsweise hauptsächlich im Brenner stattfinden, ohne durch den Zustand des Ofens beeinflußt zu werden. Dies ist für die stabile und effiziente Verbrennung von pulverisierter Kohle essentiell.
3) Das Verbrennungsgas der pulverisierten Kohle wird gezielt von einer sekundären Verbrennung abgehalten.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung untersuchten auch die Einführung von Abfallkunststoffen als Wärmequelle für das Schrottschmelzen und als partielle Quelle von energiereichem Abgas in den Ofen. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass das Schrottschmelzen unter den obengenannten drei Bedingungen durchgeführt werden kann, indem Abfallkunststoffe zusammen mit pulverisierter Kohle durch den Brenner eingespeist werden und/oder indem Abfallkunststoffe von der Gicht aus eingeführt werden. Auf diese Weise ist es möglich, Abfallkunststoffe effizient zur Überführung in Brennstoffgas zu pyrolysieren und effektiv Abfallkunststoffe als Quelle von Wärme und/oder energiereichem Abgas einzusetzen, wodurch eine große Menge an Abfallkunststoffen entsorgt wird. Darüber hinaus vermeidet das wie oben angegeben durchgeführte Schrottschmelzverfahren die Probleme, welche sich aus der Einführung von Abfallkunststoffen in den Ofen ergeben würden. Abfallkunststoffe enthalten gewöhnlich etwa 20% Polyvinylchlorid, welches nach Verbrennung Salzsäuregas emittiert, und Abfallkunststoffe ergeben nach Verbrennung teerartige Substanzen, welche die Abgasleitung verstopfen. Ohne solche Probleme ermöglicht das Schrottschmelzverfahren die Einführung einer großen Menge von Abfallkunststoffen zur Entsorgung und zur Verwendung als Quelle von energiereichem Abgas und/oder als partielle Wärmequelle.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung stellten auch fest, dass das Schrottschmelzverfahren problemlos durchgeführt werden kann, selbst wenn eine große Menge an Staub durch die Windform eingespeist wird. In diesem Fall kann Staub als solcher als Quelle von Eisen Wärme oder Fließmittel eingesetzt werden. Zinkhaltiger Staub, der aus dem Ofenabgas rückgewonnen wurde, kann durch die Windform in den Ofen eingeführt werden, wobei die Gichttemperatur konstant gehalten wird. Durch Wiederholung dieses Verfahrens ist es möglich, Zink aus Schrott und Staub zu extrahieren und es in konzentrierter Form in dem Staub zurückzugewinnen, ohne dass sich Zink auf der inneren Wandung des Ofens abscheidet.
Diese Befunde führten zu der vorliegenden Erfindung, welche die folgenden Merkmale aufweist.
Die vorliegende Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt ein Schrottschmelzverfahren, welches umfasst
Beladen eines Schachtofens, der an seiner Windform mit einem Brenner ausgerüstet ist, mit Schrott als Eisenquelle und Koks von der Gicht aus,
Einspeisen von pulverisierter Kohle, Abfallkunststoffen und Sauerstoff in den Ofen durch den Brenner an der Windform in der unter a) oder b) angegebenen Weise,
a) Einspeisen von pulverisierter Kohle und Abfallkunststoffen aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft, wobei zur gleichen Zeit Sauerstoff aus seiner Peripherie eingespeist wird,
b) Einspeisen von Sauerstoff aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft, wobei zur gleichen Zeit pulverisierte Kohle und Abfallkunststoffe aus seiner Peripherie eingespeist werden, und weiterhin Sauerstoff aus seiner Peripherie eingespeist wird,
Vermischen der pulverisierten Kohle und Abfallkunststoffe und des Sauerstoffs, wobei auf diese Weise eine schnelle Verbrennung der pulverisierten Kohle und mindestens eines Teils der Abfallkunststoffe in der Verbrennungszone, die sich vor der Windform bildet, erreicht wird,
Schmelzen des Schrotts mit der merklichen Hitze des Verbrennungsgases, so dass sich daraus geschmolzenes Eisen bildet, und
Wiedergewinnen des Verbrennungsgases als Brennstoffgas ohne eine beabsichtigte sekundäre Verbrennung im Ofen.
Die vorliegende Erfindung betrifft in einem zweiten Aspekt ein Schrottschmelzverfahren, welches umfasst
Beladen eines Schachtofens, der an seiner Windform mit einem Brenner ausgerüstet ist, mit Schrott als Eisenquelle, Koks und Abfallkunststoffen von der Gicht aus, wobei die Temperatur an der Gicht auf 400ºC oder höher gesteuert wird,
Einspeisen von pulverisierter Kohle oder pulverisierter Kohle und Abfallkunststoffen und Sauerstoff in den Ofen durch den Brenner an der Windform in der unter (a') oder (b') angegebenen Weise,
(a') Einspeisen von pulverisierter Kohle oder pulverisierter Kohle und Abfallkunststoffen aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft, wobei zur gleichen Zeit Sauerstoff aus seiner Peripherie eingespeist wird,
(b') Einspeisen von Sauerstoff aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft, wobei zur gleichen Zeit die pulverisierte Kohle oder pulverisierte Kohle und Abfallkunststoffe aus seiner Peripherie eingespeist wird, und weiterhin Sauerstoff aus der Peripherie eingespeist wird,
Vermischen der pulverisierten Kohle oder der pulverisierten Kohle und der Abfallkunststoffe und des Sauerstoffs, wobei auf diese Weise eine schnelle Verbrennung der pulverisierten Kohle oder der pulverisierten Kohle und mindestens eines Teils der Abfallkunststoffe in der Verbrennungszone, die sich vor der Windform bildet, erreicht wird,
Schmelzen des Schrotts mit der merklichen Hitze des Verbrennungsgases, so dass sich daraus geschmolzenes Eisen bildet, und
Wiedergewinnen des Verbrennungsgases als Brennstoffgas ohne eine beabsichtigte sekundäre Verbrennung im Ofen.
Die vorliegende Erfindung umfasst ein Schrottschmelzverfahren, welches mittels Einsatz eines Schachtofens, der an der Windform mit einem Brenner ausgerüstet ist, durchgeführt wird. Das Schrottschmelzen erfolgt durch Beladen des Schachtofens mit Schrott als Eisenquelle und Koks durch die Gicht oder Beladen des Schachtofens mit Schrott, Koks und Abfallkunststoffen und Versorgung des Ofens mit pulverisierter Kohle zusammen mit Abfallkunststoffen und Sauerstoff durch den Brenner an der Windform. Die Erfindung kann eine Vielfalt von Ausführungsformen annehmen, je nach dem Verfahren der Versorgung des Ofens mit pulverisierter Kohle und Sauerstoff durch die Windform wie im folgenden erläutert. Falls pulverisierte Kohle und Abfallkunststoffe in Kombination eingesetzt werden, werden sie in der folgenden Erläuterung zusammen als pulverisierte Kohle etc. bezeichnet.
(A) Das Einspeisen von pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff in den Ofen durch den Brenner an der Windform beinhaltet das Einspeisen von pulverisierter Kohle etc. aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft und das Einspeisen von Sauerstoff aus seiner Peripherie. Diese Einspeisungsweise soll pulverisierte Kohle etc. mit Sauerstoff mischen, wodurch eine schnelle Verbrennung von pulverisierter Kohle etc. in der Verbrennungszone, die sich vor der Windform bildet, erreicht wird.
(B) Das Einspeisen von pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff in den Ofen durch den Brenner an der Windform beinhaltet das Einspeisen von Sauerstoff aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft, Einspeisen von pulverisierter Kohle etc. aus seiner Peripherie und zusätzliches Einspeisen von Sauerstoff aus seiner Peripherie. Diese Einspeisungsweise soll pulverisierte Kohle etc. mit Sauerstoff mischen, wodurch eine schnelle Verbrennung von pulverisierter Kohle etc. in der Verbrennungszone, die sich vor der Windform bildet, erreicht wird.
(C) Falls der Brenner an der Windform eine Vorverbrennungskammer in seiner vorn liegenden Öffnung aufweist, beinhaltet das Einspeisen von pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff in den Ofen durch den Brenner das Einspeisen von pulverisierter Kohle etc. in die Vorverbrennungskammer aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft und das Einspeisen von Sauerstoff aus seiner Peripherie. Diese Einspeisungsweise soll pulverisierte Kohle etc. mit Sauerstoff zu mischen, wodurch eine schnelle Verbrennung von pulverisierter Kohle etc. in der Vorverbrennungskammer erreicht wird und das Verbrennungsgas aus der vorn liegenden Öffnung des Brenners in den Ofen eingeführt wird.
(D) Falls der Brenner an der Windform eine Vorverbrennungskammer in seiner vorn liegenden Öffnung aufweist, beinhaltet das Einspeisen von pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff in den Ofen durch den Brenner das Einspeisen von Sauerstoff in die Vorverbrennungskammer aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft, Einspeisen von pulverisierter Kohle etc. aus seiner Peripherie und zusätzliches Einspeisen von Sauerstoff aus seiner Peripherie. Diese Einspeisungsweise soll pulverisierte Kohle etc. mit Sauerstoff mischen, wodurch eine schnelle Verbrennung von pulverisierter Kohle etc. in der Verbrennungszone, die sich an der Windform bildet, erreicht wird.
Die Einführung von Abfallkunststoffen in den Ofen kann gemäß irgendeiner der folgenden Ausführungsformen durchgeführt werden:
(1) Beladen von der Gicht aus;
(2) Einspeisen aus dem Brenner an der Windform wie im Falle von pulverisierter Kohle;
(3) Einspeisen in die Vorverbrennungskammer wie im Falle von pulverisierter Kohle oder Einführen in die Vorverbrennungskammer aus einer fakultativen Einlaßöffnung in dem Falle, dass der Brenner eine Vorverbrennungskammer wie in (C) und (C) angegeben aufweist.
Somit kann die vorliegende Erfindung hinsichtlich ihrer Ausführungsform stark variieren, je nach der Kombination von (A) bis (D) bezüglich des Verfahrens der Einspeisung von pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff und (1) bis (3) bezüglich des Verfahrens der Einführung oder Einspeisung von Abfallkunststoffen.
Falls die vorliegende Erfindung auch die Entsorgung von Staub beinhaltet, wird Staub in den Ofen durch den Brenner eingespeist, welcher eine Vorverbrennungskammer und/oder irgendein anderes Einspeisungsmittel an der Windform aufweisen kann. Deshalb können die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ferner variiert werden, wenn das Einspeisen von Staub zu der obengenannten Kombination von (A) bis (D) und (1) bis (3) hinzukommt.
Es folgen die grundsätzlichen Ausführungsformen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung.
(1) Ein Schrottschmelzverfahren, welches umfasst das Beladen eines Schachtofens mit Schrott als Eisenquelle und Koks und das Einspeisen von pulverisierter Kohle, Abfallkunststoffen in Form von Pulver, Granulat oder Schnitzeln, und Sauerstoff in den Ofen durch einen Brenner an der Windform, wobei pulverisierte Kohle und Abfallkunststoffe aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft eingespeist werden und Sauerstoff aus seiner Peripherie eingespeist wird um pulverisierte Kohle, Abfallkunststoffe und Sauerstoff zu vermischen, wodurch eine schnelle Verbrennung von pulverisierter Kohle und mindestens eines Teils der Abfallkunststoffe in der Verbrennungszone, die sich vor der Windform bildet, erreicht wird, um auf diese Weise durch die merkliche Hitze des Verbrennungsgases das Schmelzen des Schrotts herbeizuführen und geschmolzenes Eisen daraus herzustellen, und Wiedergewinnen des Verbrennungsgases als Brennstoffgas ohne eine beabsichtigte sekundäre Verbrennung im Ofen.
(2) Ein Schrottschmelzverfahren, welches umfasst das Beladen eines Schachtofens mit, Schrott als Eisenquelle und Koks und das Einspeisen von pulverisierter Kohle, Abfallkunststoffen in Form von Pulver, Granulat oder Schnitzeln, und Sauerstoff in den Ofen durch einen Brenner an der Windform, wobei Sauerstoff aus der Mitte des Brenners oder deren Nachbarschaft eingespeist wird, pulverisierte Kohle und Abfallkunststoffe aus seiner Peripherie eingespeist werden und weiterhin Sauerstoff aus seiner Peripherie eingespeist wird, um pulverisierte Kohle, Abfallkunststoffe und Sauerstoff zu vermischen, wodurch eine schnelle Verbrennung von pulverisierter Kohle und mindestens eines Teils der Abfallkunststoffe in der Verbrennungszone, die sich vor der Windform bildet, erreicht wird, um auf diese Weise durch die merkliche Hitze des Verbrennungsgases das Schmelzen des Schrotts herbeizuführen und geschmolzenes Eisen daraus herzustellen, und Wiedergewinnen des Verbrennungsgases als Brennstoffgas ohne eine beabsichtigte sekundäre Verbrennung im Ofen.
(3) Ein Schrottschmelzverfahren, welches einen Schachtofen verwendet, der an seiner Windform mit einem Brenner ausgerüstet ist, welcher eine Vorverbrennungskammer in seiner vorn liegenden Öffnung aufweist, wobei das Verfahren umfasst das Beladen des Schachtofens mit Schrott als Eisenquelle und Koks und das Einspeisen von pulverisierter Kohle und Sauerstoff in die Vorverbrennungskammer des Brenners und auch das Einspeisen oder Einführen von Abfallkunststoffen in Form von Pulver, Granulat, Schnitzeln oder Stücken, wobei mindestens pulverisierte Kohle aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft eingespeist wird und Sauerstoff aus seiner Peripherie eingespeist wird, um pulverisierte Kohle und Sauerstoff zu vermischen, wodurch eine schnelle Verbrennung von pulverisierter Kohle und mindestens eines Teils der Abfallkunststoffe in der Vorverbrennungskammer erreicht wird, Führen des Verbrennungsgases von der vorn liegenden Öffnung des Brenners in den Ofen, um auf diese Weise durch die merkliche Hitze des Verbrennungsgases das Schmelzen des Schrotts herbeizuführen und geschmolzenes Eisen daraus herzustellen, und Wiedergewinnen des Verbrennungsgases als Brennstoffgas ohne eine beabsichtigte sekundäre Verbrennung im Ofen.
(4) Ein Schrottschmelzverfahren, welches einen Schachtofen verwendet, der an seiner Windform mit einem Brenner ausgerüstet ist, welcher eine Vorverbrennungskammer in seiner vorn liegenden Öffnung aufweist, wobei das Verfahren umfasst das Beladen des Schachtofens mit Schrott als Eisenquelle und Koks und das Einspeisen von pulverisierter Kohle und Sauerstoff in die Vorverbrennungskammer des Brenners und auch das Einspeisen oder Einführen von Abfallkunststoffen in Form von Pulver, Granulat, Schnitzeln oder Stücken, wobei Sauerstoff aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft eingespeist wird, mindestens pulverisierte Kohle aus seiner Peripherie eingespeist wird und weiterhin Sauerstoff aus seiner Peripherie eingespeist wird, um pulverisierte Kohle und Sauerstoff zu vermischen, wodurch eine schnelle Verbrennung von pulverisierter Kohle und mindestens eines Teils der Abfallkunststoffe in der Vorverbrennungskammer erreicht wird, Führen des Verbrennungsgases von der vorn liegenden Öffnung des Brenners in den Ofen, um auf diese Weise durch die merkliche Hitze des Verbrennungsgases das Schmelzen des Schrotts herbeizuführen und geschmolzenes Eisen daraus herzustellen, und Wiedergewinnen des Verbrennungsgases als Brennstoffgas ohne eine beabsichtigte sekundäre Verbrennung im Ofen.
(5) Ein Schrottschmelzverfahren, welches umfasst das Beladen eines Schachtofens mit Schrott als Eisenquelle, Koks und Abfallkunststoffen von der Gicht aus und das Einspeisen von pulverisierter Kohle und Sauerstoff in den Ofen durch einen Brenner an der Windform, wobei pulverisierte Kohle aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft eingespeist wird und Sauerstoff aus seiner Peripherie eingespeist wird, um pulverisierte Kohle und Sauerstoff zu vermischen, wodurch eine schnelle Verbrennung von pulverisierter Kohle in der Verbrennungszone, die sich vor der Windform bildet, erreicht wird, um auf diese Weise durch die merkliche Hitze des Verbrennungsgases das Schmelzen des Schrotts herbeizuführen und geschmolzenes Eisen daraus herzustellen, und Wiedergewinnen des Verbrennungsgases zusammen mit dem Gas, welches aus der Pyrolyse von Abfallkunststoffen resultiert, als Brennstoffgas ohne eine beabsichtigte sekundäre Verbrennung im Ofen.
(6) Ein Schrottschmelzverfahren, welches umfasst das Beladen eines Schachtofens mit Schrott als Eisenquelle, Koks und Abfallkunststoffen von der Gicht aus und das Einspeisen von pulverisierter Kohle und Sauerstoff in den Ofen durch einen Brenner an der Windform, wobei Sauerstoff aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft eingespeist wird, pulverisierte Kohle aus seiner Peripherie eingespeist wird und weiterhin Sauerstoff aus seiner Peripherie eingespeist wird, um pulverisierte Kohle und Sauerstoff zu mischen, wodurch eine schnelle Verbrennung von pulverisierter Kohle in der Verbrennungszone, die sich vor der Windform bildet, erreicht wird, um auf diese Weise durch die merkliche Hitze des Verbrennungsgases das Schmelzen des Schrotts herbeizuführen und geschmolzenes Eisen daraus herzustellen, und Wiedergewinnen des Verbrennungsgases zusammen mit dem Gas, welches aus der Pyrolyse von Abfallkunststoffen resultiert, als Brennstoffgas ohne eine beabsichtigte sekundäre Verbrennung im Ofen.
(7) Ein Schrottschmelzverfahren, welches umfasst das Beladen eines Schachtofens mit Schrott als Eisenquelle, Koks und Abfallkunststoffen von der Gicht aus und das Einspeisen von pulverisierter Kohle, Abfallkunststoffen in Form von Pulver, Granulat oder Schnitzeln, und Sauerstoff in den Ofen durch einen Brenner an der Windform, wobei pulverisierte Kohle und Abfallkunststoffe aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft eingespeist werden und Sauerstoff aus seiner Peripherie eingespeist wird, um pulverisierte Kohle, Abfallkunststoffe und Sauerstoff zu vermischen, wodurch eine schnelle Verbrennung von pulverisierter Kohle und mindestens eines Teils der Abfallkunststoffe in der Verbrennungszone, die sich vor der Windform bildet, erreicht wird, um auf diese Weise durch die merkliche Hitze des Verbrennungsgases das Schmelzen des Schrotts herbeizuführen und geschmolzenes Eisen daraus herzustellen, und Wiedergewinnen des Verbrennungsgases zusammen mit dem Gas, das aus der Pyrolyse von Abfallkunststoffen resultiert, als Brennstoffgas ohne eine beabsichtigte sekundäre Verbrennung im Ofen.
(8) Ein Schrottschmelzverfahren, welches umfasst das Beladen eines Schachtofens mit Schrott als Eisenquelle, Koks und Abfallkunststoffen von der Gicht aus und das Einspeisen von pulverisierter Kohle, Abfallkunststoffen in Form von Pulver, Granulat oder Schnitzeln, und Sauerstoff in den Ofen durch einen Brenner an der Windform, wobei Sauerstoff aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft eingespeist wird, pulverisierte Kohle und Abfallkunststoffe aus seiner Peripherie eingespeist werden und zusätzlich Sauerstoff aus seiner Peripherie eingespeist wird, um pulverisierte Kohle, Abfallkunststoffe und Sauerstoff zu vermischen, wodurch eine schnelle Verbrennung von pulverisierter Kohle und mindestens eines Teils der Abfallkunststoffe in der Verbrennungszone, die sich vor der Windform bildet, erreicht wird, um auf diese Weise durch die merkliche Hitze des Verbrennungsgases das Schmelzen des Schrotts herbeizuführen und geschmolzenes Eisen daraus herzustellen, und Wiedergewinnen des Verbrennungsgases zusammen mit dem Gas, das aus der Pyrolyse von Abfallkunststoffen resultiert, als Brennstoffgas ohne eine beabsichtigte sekundäre Verbrennung im Ofen.
(9) Ein Schrottschmelzverfahren, welches einen Schachtofen verwendet, der an seiner Windform mit einem Brenner ausgerüstet ist, welcher eine Vorverbrennungskammer in seiner vorn liegenden Öffnung aufweist, wobei das Verfahren umfasst das Beladen des Schachtofens mit Schrott als Eisenquelle, Koks und Abfallkunststoffen von der Gicht aus und das Einspeisen von pulverisierter Kohle und Sauerstoff in die Vorverbrennungskammer des Brenners, wobei pulverisierte Kohle aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft eingespeist wird und Sauerstoff aus seiner Peripherie eingespeist wird, um pulverisierte Kohle und Sauerstoff zu vermischen, wodurch eine schnelle Verbrennung von pulverisierter Kohle in der Vorverbrennungskammer erreicht wird, Führen des Verbrennungsgases von der vorn liegenden Öffnung des Brenners in den Ofen, um auf diese Weise durch die merkliche Hitze des Verbrennungsgases das Schmelzen des Schrotts herbeizuführen und geschmolzenes Eisen daraus herzustellen, und Wiedergewinnen des Verbrennungsgases zusammen mit dem Gas, welches aus der Pyrolyse von Abfallkunststoffen resultiert, als Brennstoffgas ohne eine beabsichtigte sekundäre Verbrennung im Ofen.
(10) Ein Schrottschmelzverfahren, welches einen Schachtofen verwendet, der an seiner Windform mit einem Brenner ausgerüstet ist, welcher eine Vorverbrennungskammer in seiner vorn liegenden Öffnung aufweist, wobei das Verfahren umfasst das Beladen des Schachtofens mit Schrott als Eisenquelle, Koks und Abfallkunststoffen von der Gicht aus und das Einspeisen von pulverisierter Kohle und Sauerstoff in die Vorverbrennungskammer des Brenners, wobei Sauerstoff aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft eingespeist wird, pulverisierte Kohle aus seiner Peripherie eingespeist wird und weiterhin Sauerstoff aus seiner Peripherie eingespeist wird, um pulverisierte Kohle und Sauerstoff zu vermischen, wodurch eine schnelle Verbrennung von pulverisierter Kohle in der Vorverbrennungskammer erreicht wird, Führen des Verbrennungsgases von der vorn liegenden Öffnung des Brenners in den Ofen, um auf diese Weise durch die merkliche Hitze des Verbrennungsgases das Schmelzen des Schrotts herbeizuführen und geschmolzenes Eisen daraus herzustellen, und Wiedergewinnen des Verbrennungsgases zusammen mit dem Gas, das aus der Pyrolyse von Abfallkunststoffen resultiert, als Brennstoffgas ohne eine beabsichtigte sekundäre Verbrennung im Ofen.
(11) Ein Schrottschmelzverfahren, welches einen Schachtofen verwendet, der an seiner Windform mit einem Brenner ausgerüstet ist, welcher eine Vorverbrennungskammer in seiner vorn liegenden Öffnung aufweist, wobei das Verfahren umfasst das Beladen des Schachtofens mit Schrott als Eisenquelle, Koks und Abfallkunststoffen von der Gicht aus und das Einspeisen von pulverisierter Kohle und Sauerstoff in die Vorverbrennungskammer des Brenners und Einspeisen oder Einführen von Abfallkunststoffen in Form von Pulver, Granulat, Schnitzeln oder Stücken in die Vorverbrennungskammer des Brenners, wobei mindestens ein Teil der pulverisierten Kohle aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft eingespeist wird und Sauerstoff aus seiner Peripherie eingespeist wird, um pulverisierte Kohle und Sauerstoff zu vermischen, wodurch eine schnelle Verbrennung von pulverisierter Kohle in der Verbrennungskammer erreicht wird, Führen des Verbrennungsgases von der vorn liegenden Öffnung des Brenners in den Ofen, um auf diese Weise durch die merkliche Hitze des Verbrennungsgases das Schmelzen des Schrotts herbeizuführen und geschmolzenes Eisen daraus herzustellen, und Wiedergewinnen des Verbrennungsgases zusammen mit dem Gas, das aus der Pyrolyse von Abfallkunststoffen resultiert, als Brennstoffgas ohne eine beabsichtigte sekundäre Verbrennung im Ofen.
(12) Schrottschmelzverfahren, welches einen Schachtofen verwendet, der an seiner Windform mit einem Brenner ausgerüstet ist, der eine Vorverbrennungskammer in seiner vorn gelegenen Öffnung aufweist, wobei das Verfahren umfasst das Beladen des Schachtofens mit Schrott als Eisenquelle, Koks und Abfallkunststoffen von der Gicht aus und das Einspeisen von pulverisierter Kohle und Sauerstoff in die Vorverbrennungskammer des Brenners und das Einspeisen oder Einführen von Abfallkunststoffen in Form von Pulver, Granulat, Schnitzeln oder Stücken in die Vorverbrennungskammer des Brenners, wobei Sauerstoff aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft eingespeist wird, mindestens ein Teil der pulverisierten Kohle aus seiner Peripherie eingespeist wird und weiterhin Sauerstoff aus seiner Peripherie eingespeist wird, um pulverisierte Kohle und Sauerstoff zu vermischen, wodurch eine schnelle Verbrennung von pulverisierter Kohle und mindestens eines Teils der Abfallkunststoffe in der Vorverbrennungskammer erreicht wird, Führen des Verbrennungsgases von der vorn liegenden Öffnung des Brenners in den Ofen, um auf diese Weise durch die merkliche Hitze des Verbrennungsgases das Schmelzen des Schrotts herbeizuführen und geschmolzenes Eisen daraus herzustellen, und Wiedergewinnen des Verbrennungsgases zusammen mit dem Gas, das aus der Pyrolyse von Abfallkunststoffen resultiert, als Brennstoffgas ohne eine beabsichtigte sekundäre Verbrennung im Ofen.
Bei dem in irgendeinem von (1) bis (4), (7), (8), (11) und (12) oben definierten Schrottschmelzverfahren kann das Einspeisen von Abfallkunststoffen aus dem Brenner oder das Einspeisen oder Einführen von Abfallkunststoffen in die Vorverbrennungskammer diskontinuierlich oder intermittierend durchgeführt werden und das Einspeisen oder Einführen von Abfallkunststoffen kann gleichzeitig mit dem Einspeisen von pulverisierter Kohle durchgeführt werden oder während das Einspeisen von pulverisierter Kohle zeitweilig gestoppt wird. Mit anderen Worten, das Verfahren der vorliegenden Erfindung beinhaltet diese Arten der Einspeisung oder Einführung von Abfallkunststoffen aus dem Brenner.
Bei dem in irgendeinem von (5) bis (12) oben definierten Schrottschmelzverfahren sollte die Gichttemperatur vorzugsweise bei 400-600ºC gehalten werden.
Insbesondere bei dem in (3) und (11) oben definierten Schrottschmelzverfahren ist es zur effizienten Verbrennung von Abfallkunststoffen wünschenswert, Abfallkunststoffe in Form von Pulver, Granulat oder Schnitzeln in die Vorverbrennungskammer aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft einzuspeisen. Bei dem in (4) und (12) oben definierten Schrottschmelzverfahren ist es zur effizienten Verbrennung von Abfallkunststoffen auch wünschenswert, Abfallkunststoffe in Form von Pulver, Granulat oder Schnitzeln in die Vorverbrennungskammer aus der Peripherie von Sauerstoff, der aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft eingespeist wird, einzuspeisen.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Verwendung von Hochofenkoks als in den Schachtofen einzuführenden Koks. Nachdem das Verfahren der vorliegenden Erfindung für die Einspeisung und effiziente Verbrennung einer großen Menge von pulverisierter Kohle allein oder in Kombination mit Abfallkunststoffen ausgelegt ist, ist es wünschenswert, eine spezifizierte Menge an Sauerstoff im Verhältnis zur Menge an pulverisierter Kohle, die aus dem Brenner zugeführt wird, einzuführen. Falls pulverisierte Kohle allein aus dem Brenner zugeführt wird, sollte die Sauerstoffmenge derart sein, dass das Verhältnis PC/O&sub2; größer als 0,7 kg/Nm³ ist, wobei PC das Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t-pig) bedeutet und O&sub2; die Sauerstofffließrate (Nm³/t-pig) bedeutet. Falls sowohl pulverisierte Kohle als auch Abfallkunststoffe aus dem Brenner zugeführt werden, sollte die Sauerstoffmenge derart sein, dass das Verhältnis (PC + SR)/O&sub2; größer als 0,7 kg/Nm³ ist, wobei SR das Verhältnis der Abfallkunststoffe (kg/t-pig) bedeutet.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung sollte vorzugsweise unter den folgenden Bedingungen durchgeführt werden:
- Das Brennstoffverhältnis ist größer als 300 kg/t-pig.
- Falls pulverisierte Kohle allein aus dem Brenner zugeführt wird, ist das Verhältnis des Verhältnisses der pulverisierten Kohle (kg/t-pig) zu dem Verhältnis des von oben zugeführten Koks (kg/t-pig) größer als 1,0.
- Falls sowohl pulverisierte Kohle als auch Abfallkunstststoffe aus dem Brenner zugeführt werden, ist das Verhältnis der Summe des Verhältnisses der pulverisierten Kohle (kg/t- pig) und des Verhältnisses der Abfallkunststoffe (kg/t-pig) zu dem Verhältnis des von oben eingeführten Koks (kg/t-pig) größer als 1,0.
Der Betrieb unter solchen Bedingungen erlaubt ein effizientes Schrottschmelzen und eine stabile Produktion von und Versorgung mit einer großen Menge an energiereichem Abgas.
Bei dem in irgendeinem von (1), (5) und (7) oben definierten Schrottschmelzverfahren kann das Einspeisen von Sauerstoff aus der Peripherie des Einspeisungsmittels für pulverisierte Kohle alleine oder zusammen mit Abfallkunststoffen (hier im folgenden als der Festbrennstoff-Injektor bezeichnet) so durchgeführt werden, dass Sauerstoff aus dem Sauerstoff- Injektor eingespeist wird, welcher die Peripherie des Festbrennstoff-Injektors umgibt, oder Sauerstoff aus einer Vielzahl von Sauerstoff-Injektoren eingespeist wird, welche in adäquaten Abständen um den Festbrennstoff-Injektor angeordnet sind. Die Position des Festbrennstoff-Injektors kann leicht aus der Mitte des Brenners verschoben sein. Erforderlich ist, dass pulverisierte Kohle alleine oder zusammen mit Abfallkunststoffen aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft eingespeist wird und Sauerstoff aus seiner Peripherie eingespeist wird.
Bei dem in irgendeinem von (2), (6) und (8) oben definierten Schrottschmelzverfahren kann das Einspeisen von pulverisierter Kohle alleine oder zusammen mit Abfallkunststoffen aus der Peripherie von Sauerstoff, der aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft eingespeist wird, so durchgeführt werden, dass pulverisierte Kohle alleine oder zusammen mit Abfallkunststoffen aus dem Festbrennstoff-Injektor, welcher die Peripherie des Sauerstoff-Injektors umgibt, eingespeist wird oder pulverisierte Kohle alleine oder zusammen mit Abfallkunststoffen aus einer Vielzahl von Festbrennstoff-Injektoren, die in adäquaten Abständen um den Sauerstoff-Injektor angeordnet sind, eingespeist wird. Auch kann das Einspeisen von Sauerstoff aus der Peripherie des Festbrennstoff-Injektors so durchgeführt werden, dass Sauerstoff aus dem Sauerstoff-Injektor eingespeist wird, welcher den Festbrennstoff-Injektor umgibt, oder Sauerstoff aus einer Vielzahl von Sauerstoff-Injektoren eingespeist wird, welche in adäquaten Abständen um den Festbrennstoff-Injektor angeordnet sind. Die Position des Sauerstoff-Injektors oder die Position des Sauerstoff-Injektors in dem Festbrennstoff-Injektor kann leicht aus der Mitte des Brenners verschoben sein. Erforderlich ist, dass Sauerstoff aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft eingespeist wird und pulverisierte Kohle alleine oder zusammen mit Abfallkunststoffen aus seiner Peripherie eingespeist wird.
Bei dem in irgendeinem von (3), (9) und (11) oben definierten Schrottschmelzverfahren kann das Einspeisen von Sauerstoff aus der Peripherie des Festbrennstoff-Injektors in der Vorverbrennungskammer des Brenners so durchgeführt werden, dass Sauerstoff aus dem Sauerstoff-Injektor eingespeist wird, welcher den Festbrennstoff-Injektor umgibt, oder Sauerstoff aus einer Vielzahl von Sauerstoff-Injektoren eingespeist wird, welche in adäquaten Abständen um den Festbrennstoff-Injektor angeordnet sind. Darüber hinaus kann die Position des Festbrennstoff-Injektors leicht aus der Mitte des Brenners verschoben sein. Erforderlich ist, dass pulverisierte Kohle alleine oder zusammen mit Abfallkunststoffen aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft eingespeist wird und Sauerstoff aus seiner Peripherie eingespeist wird.
Bei dem in irgendeinem von (4), (10) und (12) oben definierten Schrottschmelzverfahren kann das Einspeisen von pulverisierter Kohle alleine oder zusammen mit Abfallkunststoffen aus der Peripherie von Sauerstoff, der in die Vorverbrennungskammer in dem Brenner aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft eingespeist werden soll, so durchgeführt werden, dass pulverisierte Kohle alleine oder zusammen mit Abfallkunststoffen aus dem Festbrennstoff-Injektor eingespeist wird, welcher den Sauerstoff-Injektor umgibt, oder pulverisierte Kohle alleine oder zusammen mit Abfallkunststoffen aus einer Vielzahl von Festbrennstoff-Injektoren eingespeist wird, welche in adäquaten Abständen um den Sauerstoff-Injektor angeordnet sind. Auch kann das Einspeisen von Sauerstoff aus der Peripherie des Festbrennstoff-Injektors so durchgeführt werden, dass Sauerstoff aus dem Sauerstoff- Injektor eingespeist wird, welcher den Festbrennstoff-Injektor umgibt, oder Sauerstoff aus einer Vielfalt von Sauerstoff-Injektoren eingespeist wird, welche in adäquaten Abständen um den Festbrennstoff-Injektor angeordnet sind. Darüber hinaus kann die Position des Sauerstoff-Injektors oder die Position des Sauerstoff-Injektors innerhalb des Festbrennstoff- Injektors leicht aus der Mitte des Brenners verschoben sein. Erforderlich ist, dass Sauerstoff aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft eingespeist wird und pulverisierte Kohle alleine oder zusammen mit Abfallkunststoffen aus seiner Peripherie eingespeist wird.
Bei dem in irgendeinem von (1) bis (4), (7), (8), (11) und (12) oben definierten Schrottschmelzverfahren können pulverisierte Kohle und Abfallkunststoffe aus separaten Injektionsöffnungen des Brenners eingespeist werden.
Die einzuspeisende pulverisierte Kohle ist hinsichtlich der Korngröße nicht besonders beschränkt; jedoch ist diejenige, die mehr als 80% Partikel von weniger als 74 um Größe enthält, wünschenswert.
Abfallkunststoffe in Form von Pulver, Granulat oder Schnitzeln, die einzuspeisen sind, schließen diejenigen ein, welche durch Zerkleinern von Kunststoffen in Form großer Stücke oder Platten, durch Zerkleinern von Folienkunststoffen in kleine Stücke, durch Schmelzen oder Halbschmelzen von Kunststoffen und Verarbeitung der Schmelze zu Granulat durch Zerkleinern oder Zerschneiden, oder durch Halbschmelzen von Kunststoffen und Abschrecken der Schmelze, wodurch sich verfestigtes Pulver oder Granulat ergibt, erhalten werden. Abfallkunststoffe sind hinsichtlich der Korngröße nicht besonders beschränkt und vergleichsweise grobe sind akzeptabel. Jedoch sind diejenigen mit einem kleineren Partikeldurchmesser als 10 mm, insbesondere kleiner als 6 mm, wünschenswert. Bei dem in irgendeinem von (3), (4), (11) und (12) oben definierten Schrottschmelzverfahren wird aufgrund dessen, dass der Brenner mit der Vorverbrennungskammer ausgerüstet ist, eine gute Verbrennung von Abfallkunststoffen erzielt. Deshalb ist es möglich, großvolumige Abfallkunststoffe in die Vorverbrennungskammer des Brenners einzuführen.
Bei dem in irgendeinem von (1) bis (12) definierten Schrottschmelzverfahren ist es möglich, Staub durch den Brenner und/oder irgendein anderes Einspeisungsmittel an der Windform in den Ofen einzuspeisen.
Beispiele von Staub umfassen Hochofenstaub, Konverterstaub, Elektroofenstaub, Cupolaofenstaub, Walzenstaub, Schredderstaub, Zinkstaub und Staub, der aus dem Abgas des Ofens gewonnen wurde. Sie können allein oder in Kombination miteinander eingesetzt werden. Es ist wünschenswert, dass die Gichttemperatur bei 400-800ºC gehalten wird und dass mindestens ein Teil des in den Ofen einzuspeisenden Staubs zinkhaltiger Staub ist, der aus dem Abgas des Ofen rückgewonnen wurde.
Das Einspeisen von Staub in den Ofen kann diskontinuierlich oder intermittierend durchgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung schließt nicht aus, dass der Ofen mit Schrott zusammen mit irgendeiner anderen Eisenquelle und irgendwelchen anderen Materialien beladen wird.

Kurzbeschreibung der Figuren

Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm, welches ein Beispiel des bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Schrottschmelzverfahrens verwendeten Schachtofens zeigt.
Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm, welches einen Aufbau der Windform des Schachtofens im Schnitt und das Verfahren der Einspeisung von pulverisierter Kohle und Sauerstoff gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 3 ist ein schematisches Diagramm, welches einen weiteren Aufbau der Windform des Schachtofens im Schnitt und das Verfahren der Injektion von pulverisierter Kohle, Abfallkunststoffen und Sauerstoff gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm, welches einen weiteren Aufbau der Windform des Schachtofens im Schnitt und das Verfahren der Einspeisung von pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 5 ist ein schematisches Diagramm, welches eine Ausführungsform des zur Einspeisung von pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff verwendeten Brenners, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, als Schnitt in Radialrichtung zeigt.
Fig. 6 ist ein schematisches Diagramm, welches eine weitere Ausführungsform des zur Einspeisung von pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff verwendeten Brenners, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, als Schnitt in Radialrichtung zeigt.
Fig. 7 ist ein schematisches Diagramm, welches eine Ausführungsform des zur Einspeisung von pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff verwendeten Brenners, wie in Fig. 4 gezeigt, als Schnitt in Radialrichtung zeigt.
Fig. 8 ist ein schematisches Diagramm, welches eine weitere Ausführungsform des zur Einspeisung von pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff verwendeten Brenners, wie in Fig. 4 gezeigt, als Schnitt in Radialrichtung zeigt.
Fig. 9 ist ein schematisches Diagramm, welches eine weitere Ausführungsform des zur Einspeisung von pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff verwendeten Brenners, wie in Fig. 4 gezeigt, als Schnitt in Radialrichtung zeigt.
Fig. 10 ist ein schematisches Diagramm, welches einen Aufbau der Windform des Schachtofens im Schnitt und das Verfahren der Einspeisung von pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 11 ist ein schematisches Diagramm, welches einen weiteren Aufbau der Windform des Schachtofens im Schnitt und das Verfahren der Einspeisung von pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 12 ist ein schematisches Diagramm, welches eine Ausführungsform des zur Einspeisung von pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff verwendeten Brenners, wie in Fig. 10 gezeigt, als Schnitt in Radialrichtung zeigt.
Fig. 13 ist ein schematisches Diagramm, welches eine weitere Ausführungsform des zur Einspeisung von pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff verwendeten Brenners, wie in Fig. 10 gezeigt, als Schnitt in Radialrichtung zeigt.
Fig. 14 ist ein schematisches Diagramm, welches eine Ausführungsform des zur Einspeisung von pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff verwendeten Brenners, wie in Fig. 11 gezeigt, als Schnitt in Radialrichtung zeigt.
Fig. 15 ist ein schematisches Diagramm, welches eine weitere Ausführungsform des zur Einspeisung von pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff verwendeten Brenners, wie in Fig. 11 gezeigt, als Schnitt in Radialrichtung zeigt.
Fig. 16 ist ein schematisches Diagramm, welches eine weitere Ausführungsform des zur Einspeisung von pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff verwendeten Brenners, wie in Fig. 11 gezeigt, als Schnitt in Radialrichtung zeigt.
Fig. 17 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der Gichttemperatur und der Teerkonzentration im Gichtgas bei der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 18 ist ein Diagramm, welches die Verbrennungsrate von pulverisierter Kohle zeigt, welche sich mit der Zeit ändert, wenn pulverisierte Kohle und Sauerstoff gemäß der vorliegenden Erfindung eingespeist werden.
Fig. 19 ist ein schematisches Diagramm, welches einen idealen Verbrennungszustand in der Nähe der Windform zeigt, wenn pulverisierte Kohle und Sauerstoff gemäß der vorliegenden Erfindung eingespeist werden.
Fig. 20 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der Gichttemperatur und dem Zinkrückgewinnungsverhältnis, bezogen auf die Menge an Zink im Staub, bei der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 21 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen dem Verhältnis < PC/O&sub2;> und dem Kohlenstoffgehalt in dem trockenen Gichtgas in Beispiel 1, welches den in Fig. 2, 4 und 10 gezeigten Injektor verwendet, und in dem Vergleichsbeispiel, welches den in Fig. 22 gezeigten Injektor verwendet, zeigt, wobei < PC> die Menge an zugeführter pulverisierter Kohle (kg/h) repräsentiert und < O&sub2;> die Sauerstofffließrate (Nm³/h) repräsentiert.
Fig. 22 ist ein schematisches Diagramm, welches den Aufbau der im Stand der Technik verwendeten Windform zeigt.

Beste Ausführungsform der Erfindung

Das Schrottschmelzverfahren der vorliegenden Erfindung ist dazu ausgelegt, definitiv energiereiches Abgas als Folge des Schrottschmelzens zu produzieren. Dieses Ziel wird durch Zufuhr einer großen Menge an pulverisierter Kohle alleine oder zusammen mit Abfallkunststoffen für ein hohes Brennstoffverhältnis im Verhältnis zur Menge an Koks erreicht. Deren effiziente Verbrennung mit einer minimalen Menge an energiearmen Komponenten in dem Abgas wird erreicht durch Einspeisen von pulverisierter Kohle oder von pulverisierter Kohle plus Abfallkunststoffen zusammen mit Sauerstoff (im wesentlichen reinem Sauerstoff) durch den Brenner an der Windform in solcher Weise, dass pulverisierte Kohle oder pulverisierte Kohle plus Abfallkunststoffe und Sauerstoff sich schnell vermischen, um Verbrennungsgas für eine stabile Verbrennung zu ergeben, und durch Abführen des Verbrennungsgases, welches Pyrolysegas enthält, das aus einem Teil der Abfallkunststoffe resultiert, wenn Abfallkunststoffe ohne eine beabsichtigte sekundäre Verbrennung im Ofen eingesetzt werden. Auf diese Weise ist es möglich, Schrott zu schmelzen und energiereiches Abgas mit niedrigen Kosten zu gewinnen.
Darüber hinaus werden Abfallkunststoffe als Teil der Quelle von energiereichem Abgas von der Gicht aus eingeführt und das resultierende Pyrolysegas wird zusammen mit dem Verbrennungsgas von pulverisierter Kohle etc. gewonnen. Auf diese Weise ist es möglich, den Brennwert des Abgases zu erhöhen.
Die Einführung von Abfallkunststoffen als Teil der Wärmequelle und auch als Teil der Quelle von energiereichem Abgas in den Ofen erlaubt die Entsorgung und effektive Verwendung einer großen Menge an Abfallkunststoffen und führt zur Ersparnis an pulverisierter Kohle und Kostenverringerung des Schrottschmelzens.
Das Schrottschmelzverfahren beinhaltet auch die Einführung von einer oder mehreren Arten von Staub als Eisenquelle, Wärmequelle oder sekundäres Rohmaterial von der Windform zur Entsorgung und effektiven Verwendung einer großen Menge an Staub. Darüber hinaus beinhaltet das Schrottschmelzverfahren die Rückgewinnung von zinkhaltigem Staub aus dem Ofenabgas und dessen Einführung in den Ofen zur Rückführung als mindestens einen Teil des Staubs, der von der Windform eingespeist werden soll. Dies extrahiert Zink aus dem Schrott und Staub und führt zur Konzentration des extrahierten Zinks in dem rückgewonnenen Staub. Somit ist es möglich, Zink in Form von zinkreichem Staub zurückzugewinnen.
Im folgenden wird die Erfindung detaillierter unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen beschrieben werden.
Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm, welches ein Beispiel des Schachtofens zeigt, der für das Schrottschmelzverfahren der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird. Es werden gezeigt ein eigentlicher Schachtofen 1, eine Windform 2 und eine Gicht 3. Oberhalb der Gicht 3 des Schachtofens 1 ist eine Rohmaterialzuführvorrichtung 4 installiert, welche von dem Ofen durch einen Verschluss 5 isoliert ist. Es ist eine Leitung 6 zur Wiedergewinnung von heißem Gichtgas gezeigt.
Der Schachtofen 1 wird mit Schrott als Eisenquelle und Koks durch die Rohmaterialzuführvorrichtung 4 an der Gicht 3 des Schachtofens 1 beladen. Der Schachtofen 1 wird auch mit pulverisierter Kohle und Sauerstoff durch den Brenner an der Windform 2 versorgt. Der von der Gicht aus einzuführende Koks ist gewöhnlicher Hochofenkoks mit einer Korngröße von 20-80 mm. Der zugeführte Koks trägt in den Ofen eingeführten Schrott und dient auch als Teil der Wärmequelle für das Schrottschmelzen. In der vorliegenden Erfindung spielt jedoch pulverisierte Kohle oder pulverisierte Kohle plus Abfallkunststoffe, von der Windform eingespeist, eine wichtigere Rolle als Wärmequelle.
Abfallkunststoffe werden in den Ofen von der Windform 2 oder der Gicht 3 oder beiden eingeführt. Die von der Windform eingeführten dienen als Quelle von Wärme und energiereichem Gas und die von der Gicht 3 eingeführten dienen hauptsächlich als Quelle von energiereichem Gas.
Die durch den Brenner an der Windform einzuführenden Abfallkunststoffe liegen gewöhnlich für eine gute Verbrennbarkeit in Form von Pulver, Granulat oder Schnitzeln vor. Im Gegensatz dazu könnten die von der Gicht aus eingeführten in irgendeiner Form vorliegen.
Fig. 2 zeigt wie pulverisierte Kohle und Sauerstoff durch den Brenner 8A in der Windform 2, welche durch die Ofenwandung 7 hindurchführt, in den Ofen eingespeist werden. Falls pulverisierte Kohle und Sauerstoff von der Windform eingespeist werden, werden Abfallkunststoffe von der Gicht 3 aus eingeführt.
Der Brenner 8A an der in Fig. 2 gezeigten Windform 2 ist so konstruiert, dass pulverisierte Kohle [PC] durch den Festbrennstoff-Injektor a in der Mitte des Brenners oder deren Nachbarschaft in den Ofen eingespeist wird und Sauerstoff [O&sub2;] (welcher kalter Sauerstoff sein kann) durch den Sauerstoff-Injektor b, welcher den Festbrennstoff-Injektor a umgibt, in den Ofen eingespeist wird. Das Ergebnis der Einspeisung auf diese Weise ist, dass pulverisierte Kohle [PC], die in den Ofen eingespeist wird, von Sauerstoff [O&sub2;] umgeben ist und die pulverisierte Kohle sich ausreichend mit Sauerstoff mischt und schnell verbrennt, um die Verbrennungszone und den Strömungskanal an der Windform zu bilden. Mit anderen Worten, pulverisierte Kohle wird effizient in Verbrennungsgas überführt, sogar wenn deren Menge im Verhältnis zur Einheitsmenge an Sauerstoff hoch ist oder sogar wenn das PC/O&sub2;-Verhältnis hoch ist. Gelegentlich wird eine kleine Menge an Stickstoff zum Transport von pulverisierter Kohle [PC] eingesetzt.
Fig. 3 zeigt wie pulverisierte Kohle plus Abfallkunststoffe und Sauerstoff durch den Brenner an der Windform 2 in den Ofen eingespeist werden.
Der Brenner 8A an der in Fig. 3 gezeigten Windform ist so konstruiert, dass pulverisierte Kohle [PC] und Abfallkunststoffe [SR] in Form von Pulver, Granulat oder Schnitzeln durch den Festbrennstoff-Injektor a in der Mitte des Brenners oder deren Nachbarschaft in den Ofen eingespeist werden und Sauerstoff [O&sub2;] (oder kalter Sauerstoff) durch den Sauerstoff- Injektor b, welcher den Festbrennstoff-Injektor a umgibt, in den Ofen eingespeist wird. Das Ergebnis der Einspeisung auf diese Weise ist, dass pulverisierte Kohle [PC] und Abfallkunststoffe, die in den Ofen eingespeist werden, von Sauerstoff [O&sub2;] umgeben sind und pulverisierte Kohle und Abfallkunststoffe sich ausreichend mit Sauerstoff mischen und die pulverisierte Kohle und mindestens ein Teil der Abfallkunststoffe schnell verbrennt, um die Verbrennungszone und den Strömungskanal an der Windform zu bilden. Mit anderen Worten, pulverisierte Kohle und Abfallkunststoffe werden effizient in Verbrennungsgas überführt, sogar wenn deren Menge im Verhältnis zur Einheitsmenge an Sauerstoff groß ist oder sogar wenn das Verhältnis (PC + SR)/O&sub2; groß ist. Gelegentlich wird eine kleine Menge an Stickstoff dazu verwendet, um pulverisierte Kohle [PC] und Abfallkunststoffe [SR] zu transportieren.
Im Gegensatz zu dem Einspeisungsverfahren in der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, weist das bekannte Verfahren, wie in Fig. 22 gezeigt, welches eine Lanze einsetzt, um pulverisierte Kohle oder pulverisierte Kohle plus Abfallkunststoffe oder heiße Luft oder sauerstoffangereicherte Luft anstelle von Sauerstoff einzuspeisen, den Nachteil auf, dass die pulverisierte Kohle und Abfallkunststoffe aufgrund einer unvollständigen Mischung mit Sauerstoff nicht effizient verbrennen und es somit unmöglich ist, eine große Menge an pulverisierter Kohle und Abfallkunststoffen mit einem hohen Verhältnis von pulverisierter Kohle einzuspeisen.
Die pulverisierte Kohle oder pulverisierte Kohle plus Abfallkunststoffe, die zusammen mit Sauerstoff eingespeist wird/werden, verbrennt/verbrennen schnell um die Verbrennungszone mit etwa 2000ºC in der Nähe der Windform zu bilden, und erzeugt/erzeugen Wärme zum Schrottschmelzen. Das resultierende geschmolzene Eisen wird aus dem Ofen abgeführt. Die schnelle Verbrennung von pulverisierter Kohle oder pulverisierter Kohle plus Abfallkunststoffen bildet ein reduzierendes Verbrennungsgas, welches den Schrott schmilzt und vorheizt und durch den Ofen aufsteigt, um aus der Gicht abgeführt zu werden. Erfindungsgemäß wird das Verbrennungsgas aus dem Ofen ohne eine beabsichtigte sekundäre Verbrennung abgeführt. Mit anderen Worten, im Gegensatz zur herkömmlichen Technologie wird weder Luft noch sauerstoffangereicherte Luft in den Schacht eingeführt, um dem Verbrennungsgas eine sekundäre Verbrennung zu ermöglichen.
Die meisten Abfallkunststoffe verbrennen in der Verbrennungszone nicht vollständig, da sie pulverisierter Kohle hinsichtlich der Verbrennbarkeit unterlegen sind, jedoch geht unverbrannter Abfallkunststoff schnell durch Pyrolyse in dem Ofen in Gas über und das resultierende energiereiche Gas wird zusammen mit dem obengenannten Verbrennungsgas aus der Gicht zur Gewinnung als Brennstoffgas abgeführt.
Im übrigen kann eine Einspeisung von Abfallkunststoffen aus dem Festbrennstoff-Injektor a kontinuierlich, diskontinuierlich oder intermittierend durchgeführt werden und Abfallkunststoffe können zusammen mit pulverisierter Kohle oder zeitweilig anstelle von pulverisierter Kohle eingespeist werden. Dies gilt für das in Fig. 4, 10 und 11 gezeigte, später angesprochene Verfahren.
Andererseits gehen, wenn Abfallkunststoffe von der Gicht 3 eingeführt werden, die eingeführten Abfallkunststoffe hauptsächlich durch Pyrolyse an der Gicht durch die Wärme des Verbrennungsgases in Gas über und ein energiereiches Gas wird gebildet.
Dieses energiereiche Gas wird zusammen mit dem obengenannten Verbrennungsgas aus dem Ofen abgeführt und zur Verwendung als Brennstoffgas gewonnen.
Wenn eine vergleichsweise große Menge an Abfallkunststoffen aus der Gicht zugeführt wird, entstehen einige Probleme wie folgt:
- Überschüssiger Abfallkunststoff zersetzt sich unter Bildung einer teerartigen Substanz, welche an der Abgasleitung haftet, um eine Verstopfung zu verursachen.
- Überschüssiger Abfallkunststoff bleibt teilweise unpyrolysiert an der Gicht und verhindert, dass das Abgas ein energiereiches Gas wird.
- Überschüssiger Abfallkunststoff schmilzt in dem Bettkoks, um den Gasstrom im Ofen stark zu behindern.
- Überschüssiger Abfallkunststoff wird zu Nebel, welcher bei Abführung aus dem Ofen in der Leitung kondensiert, um eine Verstopfung herbeizuführen.
Zur Vermeidung dieser Probleme ist es wünschenswert, die Gichttemperatur bei 400-600ºC zu halten. Mit einer Gichttemperatur von weniger als 400ºC geht die Pyrolyse von Abfallkunststoffen nicht schnell und glatt an der Gicht vonstatten und dies wirft die obengenannten Probleme auf. Mit einer höheren Gichttemperatur als 600ºC führen Abfallkunststoffe in beträchtlichem Ausmaß zu einer teerartigen Substanz, welche die Abgasleitung verstopft. Fig. 17 zeigt die Beziehung zwischen der Gichttemperatur und der Teerkonzentration in dem Gichtgas. Es wird festgestellt, dass die Teerkonzentration in dem Gichtgas niedrig ist, wenn die Gichttemperatur niedriger als 600ºC ist.
Durch Halten der Gichttemperatur bei 400-600ºC ist es möglich, Abfallkunststoffe schnell und glatt an der Gicht zu pyrolysieren und ein energiereiches Gas zu produzieren, das hauptsächlich aus gasförmigen niederen Kohlenwasserstoffen besteht.
Erfindungsgemäß ist es möglich, ein energiereiches Abgas (mehr als 2700 kcal/Nm³), das energiereiche Komponenten wie CO, H&sub2; und niedere Kohlenwasserstoffe in hohen Konzentrationen enthält und eine sehr geringe Menge an CO&sub2; und N&sub2; enthält, aus folgenden Gründen zu erhalten:
- das zur Verbrennung von der Windform eingespeiste Gas ist Sauerstoff (im wesentlichen reiner Sauerstoff);
- eine große Menge an pulverisierter Kohle im Verhältnis zur Einheitsmenge an Sauerstoff kann effizient in Gas überführt werden;
- Abfallkunststoff, der von der Gicht zugeführt wurde, ergibt durch Pyrolyse ein energiereiches Gas;
- Abfallkunststoff, der zusammen mit pulverisierter Kohle eingespeist wurde, ergibt ein energiereiches Gas durch Verbrennung oder Pyrolyse;
- das Verbrennungsgas wird von einer sekundären Verbrennung wie oben angegeben abgehalten.
Erfindungsgemäß verbrennt/verbrennen pulverisierte Kohle oder pulverisierte Kohle plus Abfallkunststoffe sehr effizient.
Dies ermöglicht einen stabilen Betrieb trotz des großen PC/O&sub2;-Verhältnisses oder (PC + SR)/O&sub2;-Verhältnisses oberhalb von 0,7 kg/Nm³, vorzugsweise oberhalb von 1,0 kg/Nm³, und erlaubt auch die Einspeisung von pulverisierter Kohle oder pulverisierter Kohle plus Abfallkunststoffen in einer Menge bis zu PC/O&sub2; = 1,4 kg/Nm³ oder (PC + SR)/O&sub2; = 1,4 kg/Nm³, welches nahezu eine stöchiometrische Grenze für deren Verbrennung darstellt.
Deshalb ist es möglich, eine große Menge an pulverisierter Kohle oder pulverisierter Kohle plus Abfallkunststoffen effizient zu verbrennen und dadurch eine große Menge an energiereichem Abgas zu erhalten. Es ist auch möglich, den Betrieb durchzuführen, wenn das Koksverhältnis im Verhältnis zum Verhältnis der pulverisierten Kohle oder Verhältnis der pulverisierten Kohle plus Verhältnis der Abfallkunststoffe niedrig gehalten wird.
Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm, welches ein weiteres Verfahren der Einspeisung von pulverisierter Kohle oder von pulverisierter Kohle plus Abfallkunststoffen und Sauerstoff in den Ofen bei dem Schrottschmelzverfahren der vorliegenden Erfindung zeigt. Der Brenner 8B an der Windform 2 erlaubt die Einspeisung von Sauerstoff [O&sub2;] (welcher kalter Sauerstoff sein kann) aus dem Sauerstoff-Injektor b' in der Mitte des Brenners oder deren Nachbarschaft, die Einspeisung von pulverisierter Kohle [PC] aus dem Festbrennstoff-Injektor a, der ihn umgibt, und Sauerstoff [O&sub2;] (welcher kalter Sauerstoff sein kann) aus dem umgebenden Sauerstoff-Injektor b. Mit anderen Worten, pulverisierte Kohle wird wie ein "Sandwich" zwischen zwei Schichten von Sauerstoff eingespeist. Diese Einspeisungsweise gewährleistet das Vermischen von pulverisierter Kohle [PC] und Sauerstoff [O&sub2;] an der Windform, die schnelle Verbrennung von pulverisierter Kohle und die Bildung der Verbrennungszone und des Strömungskanals an der Windform. Diese Einspeisungsmethode erlaubt einen besseren Kontakt zwischen pulverisierter Kohle und Sauerstoff als in Fig. 2 und 3 gezeigt und führt somit zu einem Vorteil der Realisierung einer hohen Verbrennungseffizienz von pulverisierter Kohle oder von pulverisierter Kohle plus Abfallkunststoffen.
Dieses Einspeisungsverfahren, ähnlich wie das in Fig. 3 gezeigte, erlaubt die Einspeisung von pulverisierter Kohle [PC] zusammen mit Abfallkunststoffen [SR] in Form von Pulver, Granulat oder Schnitzeln aus dem Festbrennstoff-Injektor a. In diesem Fall verbrennt mindestens ein Teil der Abfallkunststoffe [SR] schnell zusammen mit pulverisierter Kohle.
Fig. 5 und 6 zeigen wie pulverisierte Kohle [PC] oder pulverisierte Kohle [PC] plus Abfallkunststoffe [SR] und Sauerstoff [O&sub2;] bei dem in Fig. 2 und 3 gezeigten Schrottschmelzverfahren eingespeist werden. Die in Fig. 5 gezeigte Ausführungsform ist so gestaltet, dass pulverisierte Kohle [PC] oder pulverisierte Kohle [PC] plus Abfallkunststoffe [SR] aus dem Festbrennstoff-Injektor a in der Mitte des Brenners oder deren Nachbarschaft eingespeist werden und Sauerstoff [O&sub2;] aus dem Sauerstoff-Injektor b, welcher den Festbrennstoff-Injektor a umgibt, eingespeist werden. Die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsform ist so gestaltet, dass Sauerstoff [O&sub2;] aus einer Vielzahl von Sauerstoff-Injektoren b eingespeist wird, die in adäquaten Abständen um den Festbrennstoff-Injektor a angeordnet sind.
Fig. 7 bis 9 zeigen wie pulverisierte Kohle [PC] (oder pulverisierte Kohle [PC] plus Abfallkunststoffe [SR]) und Sauerstoff [O&sub2;] bei dem in Fig. 4 gezeigten Schrottschmelzverfahren eingespeist werden. Die in Fig. 7 gezeigte Ausführungsform ist so gestaltet, dass Sauerstoff [O&sub2;] aus dem Sauerstoff-Injektor b' in der Mitte des Brenners oder deren Nachbarschaft eingespeist wird, pulverisierte Kohle [PC] oder pulverisierte Kohle [PC] plus Abfallkunststoffe [SR] aus dem Festbrennstoff-Injektor a, welcher den Sauerstoff-Injektor b' umgibt, eingespeist wird und Sauerstoff [O&sub2;] aus dem Sauerstoff-Injektor b, der ihn umgibt, eingespeist wird. Die in Fig. 8 gezeigte Ausführungsform ist so gestaltet, dass pulverisierte Kohle [PC] oder pulverisierte Kohle [PC] plus Abfallkunststoffe [SR] aus dem Festbrennstoff-Injektor a, welcher den Sauerstoff-Injektor b' in der Mitte des Brenners oder deren Nachbarschaft umgibt, eingespeist wird und Sauerstoff [O&sub2;] von einer Vielzahl von Sauerstoff-Injektoren b eingespeist wird, die in adäquaten Abständen um den Festbrennstoff-Injektor a angeordnet sind. Die in Fig. 9 gezeigte Ausführungsform ist so gestaltet, dass pulverisierte Kohle [PC] oder pulverisierte Kohle [PC] plus Abfallkunststoffe [SR] aus einer Vielzahl von Festbrennstoff-Injektoren a eingespeist wird/werden, die in adäquaten Abständen um den Sauerstoffinjektor b' in der Mitte des Brenners oder deren Nachbarschaft angeordnet sind, und Sauerstoff [O&sub2;] aus einer Vielzahl von Sauerstoff-Injektoren b eingespeist wird, die in adäquaten Abständen um den Festbrennstoff-Injektor a angeordnet sind.
Fig. 10 und 11 sind schematische Zeichnungen, welche zeigen, wie pulverisierte Kohle oder pulverisierte Kohle plus Abfallkunststoffe und Sauerstoff bei dem Schrottschmelzverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung eingespeist werden. Diese Ausführungsformen sind gegenüber den in Fig. 2 bis 4 gezeigten insofern vorteilhaft, als pulverisierte Kohle oder pulverisierte Kohle plus Abfallkunststoffe effizient und stabil verbrannt werden kann/können.
Die in Fig. 10 gezeigte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Windform 2 mit dem Brenner 8C ausgerüstet ist, welcher die Vorverbrennungskammer 9 für pulverisierte Kohle in der vorn liegenden Öffnung 10 des Brenners aufweist. In die Vorverbrennungskammer 9 des Brenners 8C werden pulverisierte Kohle oder pulverisierte Kohle [PC] plus Abfallkunststoffe [SR] aus dem Festbrennstoff-Injektor a in der Mitte des Brenners oder deren Nachbarschaft eingespeist und Sauerstoff (welches kalter Sauerstoff sein kann) aus dem um diesen herum angeordneten Sauerstoff-Injektor b. In diesem Falle wird pulverisierte Kohle [PC] wie von Sauerstoff [O&sub2;] umgeben eingespeist, so dass pulverisierte Kohle und Sauerstoff schnell in der Vorverbrennungskammer 9 gemischt werden und die pulverisierte Kohle dort schnell verbrennt. Das resultierende Verbrennungsgas wird aus der vorn liegenden Öffnung des Brenners 8 in den Ofen eingeführt und die Wärme des Verbrennungsgases schmilzt den Schrott, um geschmolzenes Eisen zu ergeben, welches aus dem Ofen abgeführt wird. Wie oben erwähnt, wird das Verbrennungsgas aus dem Ofen zur Verwendung als Brennstoffgas ohne eine beabsichtigte sekundäre Verbrennung abgeführt. Mit anderen Worten, dieses Verfahren ermöglicht die Verbrennung von pulverisierter Kohle in dem Verbrennungsbrenner, so dass pulverisierte Kohle effizient und stabil unabhängig vom Zustand im Ofen verbrannt werden kann.
Die in Fig. 11 gezeigte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Windform 2 mit dem Brenner 8D ausgerüstet ist, welcher die Vorverbrennungskammer 9 für pulverisierte Kohle in der vorn liegenden Öffnung des Brenners 10 aufweist. In die Vorverbrennungskammer 9 des Brenners 8D werden Sauerstoff [O&sub2;] aus dem Sauerstoff-Injektor b' in der Mitte des Brenners oder deren Nachbarschaft eingespeist, pulverisierte Kohle oder pulverisierte Kohle [PC] plus Abfallkunststoffe [SR] aus dem Festbrennstoff-Injektor a, der um diesen herum angeordnet ist, und Sauerstoff [O&sub2;] aus dem um diesen angeordneten Sauerstoff- Injektor b. In diesem Fall wird pulverisierte Kohle [PC] wie ein Sandwich zwischen den beiden Schichten von [O&sub2;] eingespeist, so dass pulverisierte Kohle und Sauerstoff besser als in der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform vermischt werden. Dies erhöht die Verbrennungseffizienz von pulverisierter Kohle.
Der in den in Fig. 10 und 11 gezeigten Ausführungsformen verwendete Brenner ist wie unten erläutert konstruiert. In Fig. 10 ist der eigentliche Brenner 12 des Brenners 8C aus einem zylindrischen Wasserkühlmantel 13, einer hindurchgeführten Versorgungsleitung für Festbrennstoff 14 und einer Sauerstoffversorgungsleitung 15 aufgebaut. Diese Versorgungsleitungen haben ihre offenen Enden an der Vorderseite des eigentlichen Brenners 12 oder der Vorderseite des Wasserkühlmantels 13, so dass der Festbrennstoff-Injektor a und der Sauerstoff-Injektor b gebildet werden.
Die Vorverbrennungskammer 9 ist ein zylindrischer Körper, gebildet zwischen dem eigentlichen Brenner 12 und der vorn liegenden Öffnung des Brenners 10. Sie hat eine Innenwandung, die mit einem nicht-metallischen feuerfesten Material 16 ausgekleidet ist. Während der Brenner in Gebrauch ist, wird dieses feuerfeste Material 16 rotglühend gehalten, so dass dessen Strahlungswärme die in die Vorverbrennungskammer eingeführte(n) pulverisierte Kohle und Abfallkunststoffe entzündet. Darüber hinaus hat die Vorverbrennungskammer 9 ein konisch zulaufendes Ende, so dass das Verbrennungsgas mit einer vorgegebenen Fließrate in den Ofen eingespeist wird.
Die Vorverbrennungskammer 9 ist mit einem Wasserkühlmantel 17 an ihrer Außenseite versehen und das vorn gelegene Ende des Brenners ist mit einer wassergekühlten Windform 18 versehen. Diese Windform soll das vorn liegende Ende des Brenners vor der heißen Ofenatmosphäre schützen; sie kann jedoch weggelassen werden.
Zur Gewährleistung der schnellen Mischung von pulverisierter Kahle und Sauerstoff und Gewährleistung der effizienten Verbrennung von pulverisierter Kohle in der Vorverbrennungskammer 9 werden der Festbrennstoff-Injektor a und der Sauerstoff-Injektor b so konstruiert, dass der Schnittpunkt p der Verlängerung ihrer Achsen bei oder in dem vorn gelegenen Ende der Austrittsöffnung der Vorverbrennungskammer 9 zum Brenner hin liegt.
Der Brenner als ganzes ist schräg an der Ofenwandung 7 befestigt, wobei seine Achse in einem Winkel θ nach unten geneigt ist. Der schräge Brenner ermöglicht es, Schlacke (geschmolzene Asche pulverisierter Kohle) glatt aus der vorn gelegenen Öffnung des Brenners 10 zu entfernen und in den Ofen zu überführen. Dazu sollte der Winkel θ vorzugsweise so sein, dass das konisch zulaufende Ende innerhalb der Verbrennungskammer 9 horizontal ist oder das vorn liegende Ende nach unten geneigt ist.
Der in Fig. 11 gezeigte Brenner weist die Injektoren a, b und b' auf; der erste ist eine Versorgungsleitung für Festbrennstoff 14, die durch den Wasserkühlmantel 13 hindurchführt, mit ihrem vorn gelegenen Ende geöffnet, und die zweiten und dritten sind Sauerstoffversorgungsleitungen 15, 15', welche beide durch den Wasserkühlmantel 13 hindurchführen, wobei deren vorn gelegene Enden geöffnet sind. Mit Ausnahme dieser Injektoren ist er in seinem Aufbau ähnlich dem in Fig. 10 gezeigten. Auf seine detaillierte Beschreibung wird verzichtet; indem gleiche Bezugszeichen den entsprechenden Teilen zugeordnet werden.
Die in Fig. 10 und 11 gezeigten Brenner erlauben auch die Einspeisung von pulverisierter Kohle [PC] zusammen mit Abfallkunststoffen [SR] in Form von Pulver, Granulat oder Schnitzeln aus dem Festbrennstoff-Injektor a. In diesem Fall verbrennt mindestens ein Teil der Abfallkunststoffe schnell zusammen mit pulverisierter Kohle.
Fig. 12 und 13 zeigen wie pulverisierte Kohle [PC] oder pulverisierte Kohle [PC] plus Abfallkunststoffe [SR] und Sauerstoff [O&sub2;] bei dem in Fig. 10 gezeigten Schrottschmelzverfahren eingespeist werden. Die in Fig. 12 gezeigte Ausführungsform ist so gestaltet, dass pulverisierte Kohle [PC] oder pulverisierte Kohle [PC] plus Abfallkunststoffe [SR] aus dem Festbrennstoff-Injektor a in der Mitte des Brenners oder deren Nachbarschaft eingespeist wird und Sauerstoff [O&sub2;] aus dem Sauerstoff-Injektor b', welcher den Festbrennstoff-Injektor a umgibt, eingespeist wird. Die in Fig. 13 gezeigte Ausführungsform ist so gestaltet, dass Sauerstoff [O&sub2;] aus einer Vielzahl von Sauerstoff-Injektoren b eingespeist wird, die in adäquaten Abständen um den Festbrennstoff-Injektor a angeordnet sind.
Fig. 14 bis 16 zeigen wie pulverisierte Kohle [PC] oder pulverisierte Kohle [PC] plus Abfallkunststoffe [SR] und Sauerstoff [O&sub2;] bei dem in Fig. 11 gezeigten Schrottschmelzverfahren eingespeist werden. Die in Fig. 14 gezeigte Ausführungsform ist so gestaltet, dass Sauerstoff [O&sub2;] aus dem Sauerstoff-Injektor b' in der Mitte des Brenners oder deren Nachbarschaft eingespeist wird, pulverisierte Kohle [PC] oder pulverisierte Kohle [PC] plus Abfallkunststoffe [SR] aus dem Festbrennstoff-Injektor a eingespeist wird, welcher den Sauerstoff-Injektor b' umgibt, und Sauerstoff [O&sub2;] aus dem Sauerstoff-Injektor b eingespeist wird, der diesen umgibt. Die in Fig. 15 gezeigte Ausführungsform ist so gestaltet, dass pulverisierte Kohle [PC] oder pulverisierte Kohle [PC] plus Abfallkunststoffe [SR] aus dem Festbrennstoff-Injektor, der den Sauerstoff-Injektor b' in der Mitte des Brenners oder in deren Nachbarschaft umgibt, eingespeist wird und Sauerstoff [O&sub2;] aus einer Vielzahl von Sauerstoff-Injektoren b eingespeist wird, die in adäquaten Abständen um den Festbrennstoff-Injektor a angeordnet sind. Die in Fig. 16 gezeigte Ausführungsform ist so gestaltet, dass pulverisierte Kohle [PC] oder pulverisierte Kohle [PC] plus Abfallkunststoffe [SR] aus einer Vielzahl von Festbrennstoff- Injektoren a eingespeist wird, die in adäquaten Abständen um den Sauerstoff-Injektor b' in der Mitte des Brenners oder in deren Nachbarschaft angeordnet sind, und Sauerstoff [O&sub2;] aus einer Vielzahl von Sauerstoff-Injektoren b eingespeist wird, die in adäquaten Abständen um den Festbrennstoff-Injektor a angeordnet sind.
Der Brenner, welcher mit der wie in Fig. 10 und 11 gezeigten Vorverbrennungskammer 9 ausgerüstet ist, ermöglicht es, dass Abfallkunststoffe in großstückiger Form anstelle von Abfallkunststoffen in Form von Pulver, Granulat oder Schnitzeln oder gleichzeitig mit deren Einspeisung in die Vorverbrennungskammer 9 eingeführt werden, so dass mindestens ein Teil der Abfallkunststoffe verbrennt. In diesem Fall werden Abfallkunststoffe in großstückiger Form aus der Zuführvorrichtung, die sich separat im Brenner befindet, in die Vorverbrennungskammer 9 eingeführt.
Für pulverisierte Kohle [PC] oder pulverisierte Kohle [PC] plus Abfallkunststoffe [SR], die in der Vorverbrennungskammer 9 entzündet und verbrannt werden sollen, kann es erforderlich sein jederzeit einen Zündbrenner (nicht gezeigt) zu verwenden, der mit Öl oder LPG betrieben wird. Alternativ ist es möglich, die innere Wandung der Vorverbrennungskammer 9 aus einem feuerfesten Material auszubilden und den Brenner innen vorzuheizen oder pulverisierte Kohle mit einem Zündbrenner oder einem Pilotbrenner im ersten Stadium des Betriebs zu entzünden und zu verbrennen, so dass das rotglühende feuerfeste Material Strahlungswärme für die spontane Entzündung von pulverisierter Kohle etc. in dem nachfolgenden Gleichgewichtsbetrieb emittiert.
Erfindungsgemäß kann die Einspeisung von Abfallkunststoffen aus den Brennern 8A bis 8D oder die Einspeisung oder Einführung von Abfallkunststoffen in die Vorverbrennungskammer 9 diskontinuierlich oder intermittierend durchgeführt werden. Darüber hinaus kann die Einspeisung oder Einführung von Abfallkunststoffen gleichzeitig mit der Einspeisung von pulverisierter Kohle durchgeführt werden oder während die Einspeisung von pulverisierter Kohle zeitweilig unterbrochen ist.
Wenn pulverisierte Kohle und Abfallkunststoffe aus einem der Brenner 8A bis 8D eingespeist werden, können sie durch separate Injektionsöffnungen eingespeist werden.
Fig. 18 zeigt, wie sich die Verbrennungsrate von pulverisierter Kohle im Falle einer schnellen Verbrennung bei PC/O&sub2; = 1,2 kg/Nm³ durch die jeweiligen Verfahren, die in Fig. 2 und 10 gezeigt sind, mit der Zeit ändert. Es wird festgestellt, dass im allgemeinen beide Verfahren eine hohe Verbrennungsrate von pulverisierter Kohle gewährleisten. Insbesondere schwankt jedoch die Verbrennungsrate im Falle des in Fig. 2 gezeigten Verfahrens leicht mit der Zeit. Ein wahrscheinlicher Grund dafür ist, dass die Verbrennung von pulverisierter Kohle beeinflusst wird, wenn sich die Koksschicht in dem Verbrennungsraum an der Windform verändert. Im Gegensatz dazu wird die Verbrennungsrate von pulverisierter Kohle im Falle des in Fig. 10 gezeigten Verfahrens zu jeder Zeit hoch gehalten. Dies liegt daran, dass die zugeführte pulverisierte Kohle hauptsächlich in der Vorverbrennungskammer in Gas überführt wird und die Verbrennung von pulverisierter Kohle durch den Zustand im Ofen wenig beeinflusst wird.
Fig. 19 zeigt die jeweiligen idealisierten Verbrennungszustände von pulverisierter Kohle in der Nachbarschaft der Windform bei den in Fig. 2 und 10 gezeigten Verfahren.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Verfahren wird eine Verbrennungszone an der Windform gebildet und ein sogenannter Strömungskanal außerhalb davon gebildet. Im Gegensatz dazu wird bei dem in Fig. 10 gezeigten Verfahren fast keine Verbrennungszone (Oxidationszone) gebildet sondern nur ein Strömungskanal an der Windform gebildet, da fast der gesamte in die Vorverbrennungskammer 9 eingespeiste Sauerstoff dort schnell verbraucht wird und das Verbrennungsgas von pulverisierter Kohle in den Ofen eingeführt wird. CO&sub2; tritt in dem Brenner auf, jedoch macht CO&sub2; nur sehr wenig des in den Ofen eingeführten Verbrennungsgases aus, während CO den größten Teil davon ausmacht.
Wie oben erwähnt, ermöglicht es das Verfahren der vorliegenden Erfindung, effizient eine große Menge an pulverisierter Kohle in Verbrennungsgas zu überführen. Deshalb kann das Verfahren durchgeführt werden, während das Koksverhältnis im Verhältnis zu dem Verhältnis der pulverisierten Kohle niedrig gehalten wird. Insbesondere bei dem in Fig. 10 und 11 gezeigten Verfahren wird der zugeführte Sauerstoff größtenteils in der Vorverbrennungskammer schnell verbraucht und somit wird die Verbrennungszone an der Windform kaum oder nur in einem sehr begrenzten Bereich gebildet. Dies senkt den Verbrauch (Verbrennung) von Koks an der Windform und erniedrigt somit das Koksverhältnis.
Das Schrottschmelzverfahren der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, Staub aus dem Brenner und/oder einem weiteren Injektor an der Windform in den Ofen einzuführen. Der so eingespeiste Staub kann als Quelle von Eisen, Wärme, sekundärem Rohmaterial und energiereichem Abgas in dem Ofen verwendet werden. Der meiste Staub enthält Eisen (Eisenoxid), welches als Eisenquelle in dem Ofen eingesetzt werden kann. Schredderstaub enthält Kunststoffe, welche als Wärmequelle oder Quelle von energiereichem Abgas verwendet werden können. Beispiele des Staubs, der in den Ofen eingespeist werden kann, umfassen Hochofenstaub, Konverterstaub, Elektroofenstaub, Cupolaofenstaub, Walzenstaub, Schredderstaub, Zinkstaub, der aus Verzinkanlagen entsorgt wurde, und zinkhaltiger Staub, der aus dem Abgas des Ofens rückgewonnen wurde. Eine oder mehrere Arten von Staub können von der Windform in den Ofen eingespeist werden. Der aus dem Abgas des Ofens rückgewonnene zinkhaltige Staub wird wiederholt in den Ofen eingeführt, so dass sich Zink in dem Ofen konzentriert und auf dem rückzugewinnenden Staub ansammelt. Auf diese Weise ist es möglich, Zink in einer hochkonzentrierten Form rückzugewinnen. Eine detaillierte Beschreibung davon wird später gegeben.
Der meiste Staub erfordert bezüglich der Verbrennbarkeit weniger Aufmerksamkeit als pulverisierte Kohle oder Abfallkunststoffe in Form von Pulver, Granulat oder Schnitzeln. Deshalb kann er von der Windform auf beliebige Weise in den Ofen eingespeist werden. Beispielsweise kann er aus dem Brenner (8A-8D in Fig. 2 bis 16), der zur Einspeisung von pulverisierter Kohle etc. verwendet wurde, eingespeist werden oder kann aus irgendeiner anderen Injektionsvorrichtung eingespeist werden. Wenn der in Fig. 2 gezeigte Brenner verwendet wird, kann Staub zusammen mit pulverisierter Kohle [PC] aus dem Festbrennstoff-Injektor a eingespeist werden oder aus einem separat installierten Injektor eingespeist werden.
Die Einspeisung von Staub in den Ofen kann diskontinuierlich oder intermittierend durchgeführt werden. Im Falle der Einspeisung aus dem Brenner (8A-8D) kann Staub zusammen mit pulverisierter Kohle und/oder Abfallkunststoffen eingespeist werden oder eingespeist werden während die Einspeisung von pulverisierter Kohle und/oder Abfallkunststoffen zeitweilig unterbrochen ist. Diese Einspeisungsarten sind mit der Einspeisung von Staub aus dem Brenner und/oder irgendeinem anderen Injektor im Verfahren der vorliegenden Erfindung gemeint.
Im Falle von Staub, der eine relativ große Menge an Abfallkunststoffen und unverbranntem Kohlematerial (pulverisierter Kohle) enthält, ist es wünschenswert, ihn aus dem Brenner in derselben Weise wie für pulverisierte Kohle praktiziert einzuspeisen, um die Verbrennung von unverbranntem Kohlematerial und Abfallkunststoffen zu gewährleisten.
Es folgt eine detaillierte Beschreibung der Funktion und Wirkung, welche durch die Einführung von Abfallkunststoffen von der Gicht aus und die Einspeisung von pulverisierter Kohle plus Abfallkunststoffen von der Windform im Verfahren der vorliegenden Erfindung herbeigeführt wird.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist so ausgelegt, daß Abfallkunststoffe von der Gicht aus eingeführt werden und gegebenenfalls Abfallkunststoffe aus dem Brenner an der Windform in spezieller Weise eingespeist oder eingeführt werden, um so Abfallkunststoffe als Quelle von energiereichem Abgas und auch als Teil der Wärmequelle zu nutzen. Die Nutzung von Abfallkunststoffen auf diese Weise ist hauptsächlich aufgrund des Schrottschmelzverfahrens in der oben beschriebenen Weise (1)-(3) und der Einspeisung einer vergleichsweise großen Menge an pulverisierter Kohle möglich.
Wenn eine vergleichsweise große Menge an Abfallkunststoffen von der Gicht aus eingeführt wird oder in den Schachtofen von der Windform aus eingespeist wird, ergeben sich im allgemeinen die folgenden Probleme:
(1) Abfallkunststoffe als Siedlungsabfall und industrieller Abfall enthalten gewöhnlich etwa 20% Polyvinylchlorid, welches nach Verbrennung eine große Menge an Salzsäuregas unter starker Verschlechterung der Qualität des Abgases als Brennstoffgas emittiert.
(2) Unverbrannte Abfallkunststoffe werden in dem Ofen pyrolysiert und das Zersetzungsprodukt (Gas) reagiert unter Bildung eines Teervorläufers an der Gicht oder in der Abgasleitung. Die resultierende teerartige Substanz haftet an der inneren Wandung der Abgasleitung und sammelt sich dort an, um eine Verstopfung herbeizuführen.
(3) Falls die eingespeisten Abfallkunststoffe nicht schnell und ausreichend an oder in der Nähe der Windform verbrennen, schmelzen die unverbrannten Abfallkunststoffe und kleben in dem Bettkoks zusammen, um die Ventilation im Ofen zu blockieren. Dies behindert den Betrieb des Schachtofens.
Das Schrottschmelzverfahren der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, Abfallkunststoffe in den Ofen einzuführen, ohne die obengenannten Probleme aufzuwerfen. Das Problem (1) wird in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung vermieden, da die Konzentration an HCl in dem Abgas aus den unten erläuterten Gründen effektiv verringert wird. Einer der effektivsten Wege zur Verringerung der Konzentration an HCl im Abgas besteht darin, HCl durch CaO Na&sub2;O, Fe etc. abzufangen, die in Staub im Abgas enthalten sind. Erfindungsgemäß kann pulverisierte Kohle effizient verbrannt werden, so dass das Abgas eine geringere Menge an unverbranntem Kohlematerial im Vergleich zur Menge der eingespeisten pulverisierten Kohle enthält, und somit enthält das Gichtgas eine vergleichsweise kleine Menge an Staub. Nachdem jedoch die Menge an HCl-abfangenden Komponenten in dem Gichtgas proportional zu der Menge an eingespeister pulverisierter Kohle ist, gibt es bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung, worin eine große Menge an pulverisierter Kohle eingespeist wird, eine vergleichsweise große Menge an HCl-abfangenden Komponenten im Gichtgas und somit wird HCl hocheffizient durch die HCl-Abfangkomponenten abgefangen.
Wie oben festgestellt, erlaubt es das Verfahren der vorliegenden Erfindung, pulverisierte Kohle effizient zu verbrennen, und somit ist die Menge an unverbranntem Kohlematerial in dem Abgas relativ klein für die Menge an eingespeister pulverisierter Kohle. Nichtsdestoweniger ist immer noch eine beträchtliche Menge an unverbranntem Kohlematerial in dem Abgas enthalten. Dieses unverbrannte Kohlematerial absorbiert (durch physikalische Absorption) stark eine große Menge an HCl im Abgas und verringert somit die Konzentration an HCl im Abgas nach einem Kontakt mit Abgas für eine sehr kurze Zeit. Das an die Oberfläche von unverbranntem Kohlematerial absorbierte HCl reagiert allmählich mit HCl-abfangenden Komponenten wie CaO, Na&sub2;O und Fe, die im Staub enthalten sind, und wird an den Staub fixiert. Mit anderen Worten, das an unverbranntes Kohlematerial absorbierte HCl wird mit der Zeit von den HCl-abfangenden Komponenten durch chemische Reaktionen absorbiert und wird schließlich in Form von Chlorid, z. B. CaCl&sub2;, NaCl und FeCl&sub2;, fixiert und diese Chloride werden als Teil des Staubs aus dem Abgas abgetrennt und entfernt.
Nachdem es keine beabsichtige sekundäre Verbrennung in dem Schacht oder an der Gicht gibt, bietet das Verfahren der vorliegenden Erfindung den Vorteil, dass unverbranntes Kohlematerial zur Absorbierung von HCl nicht im Schacht oder an der Gicht verlorengeht. Dies führt zu einer effektiven Absorption von HCl durch unverbranntes Kohlematerial und einmal durch unverbranntes Kohlematerial absorbiertes HCl geht nicht erneut in Gas über.
Zur effektiven Verringerung von HCl im Abgas nach dem oben angegebenen Mechanismus ist es wünschenswert, eine adäquate Menge an pulverisierter Kohle, entsprechend der Menge an Abfallkunststoffen, die von der Gicht aus eingeführt werden und aus dem Injektor eingespeist werden, einzuspeisen, so dass eine adäquate Menge an HCl-abfangenden Komponenten und unverbranntem Kohlematerial im Verhältnis zur Mende an Abfallkunststoffen oder Polyvinylchlorid, die konkret in den Ofen eingeführt werden soll, vorliegt.
Um konkret zu sein, es ist wünschenswert, dass die Menge (nach Gewicht) an pulverisierter Kohle, die eingespeist werden soll, mehr als ein Zehntel der Menge an Abfallkunststoffen (Gichtzufuhr plus Einspeisung) beträgt und dass die Menge (nach Gewicht) an einzuspeisender pulverisierter Kohle größer als die Menge an Polyvinylchlorid (Gichtzufuhr plus Einspeisung) ist.
Das obengenannte Problem (2) wird im Verfahren der vorliegenden Erfindung vermieden, da eine vergleichsweise große Menge an pulverisierter Kohle von der Windform eingespeist wird, so dass das Gichtgas mehr als 5% Wasserstoff enthält. Dieser Wasserstoff stabilisiert die Zersetzungsprodukte von Abfallkunststoffen und verhindert, dass sie durch ihre Sekundärreaktionen einen Teervorläufer bilden. Somit ist es möglich, das Auftreten von teerartigen oder wachsartigen Substanzen zu verhindern, welche solche Probleme wie das Verstopfen von Leitungen verursachen.
Das obengenannte Problem (3) wird im Verfahren der vorliegenden Erfindung vermieden, da pulverisierte Kohle in spezieller Weise nach dem obengenannten Mechanismus (1) oder (2) eingespeist wird, um eine effiziente Verbrennung zu gewährleisten, und Abfallkunststoffe ebenfalls in ähnlicher Weise eingespeist werden, so dass der größte Teil davon schnell an oder in der Nähe der Windform verbrennt. Folglich verbleibt nur ein kleiner Teil der Abfallkunststoffe unverbrannt am Boden des Ofens und es gibt keine Möglichkeit, dass Abfallkunststoffe in dem Koksbett zusammenkleben, um die Ventilation im Ofen zu verhindern.
Wie oben angesprochen, wirft das Schrottschmelzverfahren der vorliegenden Erfindung nicht das Problem auf, das bei dem Verfahren zur Herstellung von geschmolzenem Eisen durch Einspeisung von Abfallkunststoffen in den Ofen vorliegt. Mit anderen Worten, die Einspeisung von Abfallkunststoffen in den Ofen zum Schrottschmelzen wurde erstmals mit der vorliegenden Erfindung möglich, welche dazu konzipiert ist, auf wirtschaftliche Weise geschmolzenes Eisen und energiereiches Abgas hauptsächlich aus Schrott und pulverisierter Kohle oder pulverisierter Kohle plus Abfallkunststoffen herzustellen, und welche mit Hilfe der obengenannten Mittel (1) bis (3) bei einem großen Brennstoffverhältnis praktiziert wird, das durch die Einspeisung einer großen Menge pulverisierter Kohle oder pulverisierter Kohle plus Abfallkunststoffe erreicht wird.
Wie früher angesprochen, beruht das Verfahren der vorliegenden Erfindung auf der Voraussetzung, dass das Brennstoffverhältnis größer als bei dem herkömmlichen Verfahren gehalten wird und eine große Menge an pulverisierter Kohle oder pulverisierter Kohle plus Abfallkunststoffen eingespeist wird. Spezielle Werte beim praktischen Betrieb sind wie folgt:
Brennstoffverhältnis: 300 kg/t-pig oder größer
Verhältnis (nach Gewicht) des Verhältnisses der pulverisierten Kohle (kg/t-pig) zum Koksverhältnis (kg/t-pig): 1,0 oder größer (falls pulverisierte Kohle alleine aus dem Brenner eingespeist wird und Koks von der Gicht aus eingeführt wird)
Verhältnis (nach Gewicht) des Verhältnisses der pulverisierten Kohle (kg/t-pig) plus des Verhältnisses der Abfallkunststoffe (kg/t-pig) zum Koksverhältnis (kg/t-pig): 1,0 oder größer, falls pulverisierte Kohle und Abfallkunststoffe aus dem Brenner eingespeist werden, und Koks von der Gicht aus eingeführt wird.
Der Betrieb in einer solchen speziellen Weise erlaubt die effiziente Herstellung von geschmolzenem Eisen und die stabile Versorgung mit einer großen Menge an energiereichem Abgas. Die praktischen Obergrenzen dieser Verhältnisse (unten angegeben) variieren je nach der Betriebsgeschwindigkeit und der Kostenbalance zwischen dem verbrauchten Brennstoff und dem gewonnenen Gas.
Brennstoffverhältnis: 500 kg/t-pig
Verhältnis des Verhältnisses der pulverisierten Kohle zum Koksverhältnis: 2,5
Verhältnis von [Verhältnis der pulverisierten Kohle plus Verhältnis der Abfallkunststoffe] zum Koksverhältnis: 2,5
Wie oben angesprochen, beruht das Verfahren der vorliegenden Erfindung auf der Voraussetzung des Betriebs bei einem relativ höheren Brennstoffverhältnis als bei dem herkömmlichen Verfahren. Deshalb erfordert es mehr Brennstoffkosten als das herkömmliche Verfahren. Jedoch kann es insgesamt mit beträchtlich niedrigeren Kosten als das herkömmliche Verfahren durchgeführt werden, da es den Einsatz einer großen Menge an pulverisierter Kohle, welche weit billiger als Koks ist, als Brennstoff in Kombination mit Abfallkunststoffen als Teil des Brennstoffs erlaubt, wodurch relativ das Koksverhältnis verringert wird, und es auch ermöglicht, dass eine große Menge an wertvollem energiereichem Abgas aus preiswerter pulverisierter Kohle und Abfallkunststoffen gebildet wird.
Das Einspeisen von pulverisierter Kohle und Abfallkunststoffen und Sauerstoff zur gleichen Zeit nacht dem in der vorliegenden Erfindung angegebenen Verfahren trägt zur Gewährleistung der hohen Ausbeute und Qualität von geschmolzenem Eisen bei. Im Falle eines hypothetischen Verfahrens, bei dem Koks alleine als Wärmequelle in den Ofen eingeführt wird und Sauerstoff von der Windform eingespeist wird, würde eine lange Sauerstoffzone, die nach innen reicht, an der Windform gebildet. Diese Sauerstoffzone oxidiert das in der Nähe vorbeifließende geschmolzene Eisen und das resultierende Eisenoxid geht in die Schlacke über und suspendiert in dem geschmolzenen Eisen, was die Eisenausbeute reduziert und die Qualität des geschmolzenen Eisens verschlechtert.
Im Gegensatz dazu ist die oben angesprochene Oxidation von Schlacke kein Problem bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung, bei dem pulverisierte Kohle schnell Sauerstoff an der Windform verbraucht und somit die Sauerstoffzone ausreichend klein ist. Insbesondere bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wie in Fig. 10 und 11 gezeigt verbraucht pulverisierte Kohle schnell Sauerstoff in der Vorverbrennungskammer und somit wird die Verbrennungszone kaum an der Windform gebildet oder nur in einem äußerst begrenzten Bereich gebildet. Somit ist die Oxidation von Schlacke kaum ein Problem. Die obengenannte Wirkung bei der vorliegenden Erfindung ist besonders auffällig, wenn das Verhältnis von PC/O&sub2; oder (PC + SR)/O&sub2; größer als 0,7 kg/Nm³ ist, vorzugsweise größer als 1,0 kg/Nm³.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist so gestaltet, dass pulverisierte Kohle zusammen mit Abfallkunststoffen schnell verbrennen kann und das resultierende Verbrennungsgas der Windform zugeführt wird, um Schrott glatt zu schmelzen. Somit erübrigt sich im Gegensatz zum Cupola-Verfahren ein spezieller Gießereikoks für die Temperaturprofilkontrolle im Ofen. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung benötigt zwar Koks, um den Strömungskanal unter der Schmelzzone zu bilden und den eingeführten Schrott zu tragen, jedoch kann Hochofenkoks für diesen Zweck verwendet werden.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung erlaubt die leichte Schmelze und Abtrennung von Schlacke von dem geschmolzenen Eisen und deren Ansammlung darauf, so dass die Schlacke leicht zum Zeitpunkt des Abstichs aus dem Ofen entsorgt wird, ohne irgendwie den Betrieb zu behindern. Die Schlacke besteht hauptsächlich aus Kohlenasche als Ergebnis der Verbrennung von pulverisierter Kohle.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung erlaubt es, dass der Brenner nicht nur für die Einspeisung von pulverisierter Kohle und Abfallkunststoffen und Sauerstoff verwendet wird, sondern auch zur fakultativen Einspeisung von Dampf oder Stickstoff als Kühlmittel zur Steuerung der Verbrennungstemperatur.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung erlaubt es, industriellen Sauerstoff (mit einer höheren Reinheit als 99%) für die Einspeisung aus dem Brenner zu verwenden. Obwohl Sauerstoff für diesen Zweck wünschenswerterweise so rein wie möglich sein sollte, reicht industrieller Sauerstoff aus. Im Handel erhältlicher industrieller Sauerstoff hat eine Reinheit von etwa 99,8-99% und Sauerstoff, der aus der Sauerstoffanlage in einem Stahlwerk erhalten wird, besitzt eine Reinheit von etwa 99,5%. Sauerstoff niedriger Reinheit (unter 95%) verbrennt pulverisierte Kohle und Abfallkunststoffe nicht effizient und somit enthält das resultierende Abgas mehr energiearmes Gas. Dies steht im Gegensatz zum Ziel der vorliegenden Erfindung. Sauerstoff, der in der vorliegenden Erfindung von der Windform eingespeist wird, soll eine Reinheit von mehr als 95% aufweisen.
Die Einspeisung von Staub von der Windform resultiert in den folgenden Funktionen und Wirkungen im Verfahren der vorliegenden Erfindung.
Wie oben angesprochen, erlaubt das Verfahren der vorliegenden Erfindung, dass Staub von der Windform zur Verwendung als Quelle von Eisen, Wärme, sekundärem Rohmaterial oder energiereichem Abgas eingespeist wird. Der Staub sollte je nach Art unterschiedlich behandelt werden. Gewöhnlich enthält Staub, der aus einem integrierten Stahlwerk entsorgt wurde, eine große Menge an Metalloxiden (hauptsächlich Eisenoxid). Ein solcher Staub neigt dazu, die Verbrennbarkeit der pulverisierten Kohle etc. herabzusetzen, wenn er von der Windform eingespeist wird, da er die Temperatur an der Windform aufgrund einer Reduktionswirkung durch darin enthaltene Metalloxide verringert. Das Experiment der vorliegenden Erfinder weist darauf hin, dass die Temperatur an der Windform um 20-30ºC verringert wird, wenn auf Eisenoxid basierender Staub von der Windform mit einer Rate von 50 kg/t unter bestimmten Betriebsbedingungen eingespeist wird.
Zur Kompensation der Temperaturabnahme an der Windform aufgrund von Staubeinspeisung ist es erforderlich, die Menge an Sauerstoff (O&sub2;) zu erhöhen, die der Windform zuzuführen ist. Dieses Ziel kann durch das herkömmliche Schrottschmelzverfahren nicht erreicht werden, bei dem Luft oder sauerstoffangereicherte Luft von der Windform eingespeist wird, da es nötig ist, eine große Menge an Luft oder sauerstoffangereicherter Luft einzuspeisen, um die Windform mit ausreichend Sauerstoff zu versorgen. Dies führt dazu, dass das gewonnene Abgas an Brennwert abnimmt und an Volumen zunimmt, und somit zu einer Betriebsschwankung. Dies ist nicht der Fall bei dem Schrottschmelzverfahren der vorliegenden Erfindung, bei dem Sauerstoff alleine von der Windform eingespeist wird, so dass ausreichend Sauerstoff an der Windform vorliegt und das Abgas nicht übermäßig an Volumen zunimmt.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung, bei welchem der mit der Vorverbrennungskammer ausgerüstete Brenner eingesetzt wird, erlaubt es, die pulverisierte Kohle teilweise durch Abfallkunststoffe zu ersetzen, so dass eine große Menge an Staub von demselben Brenner eingespeist wird wie für die pulverisierte Kohle verwendet, da Abfallkunststoffe im Gegensatz zu pulverisierter Kohle nicht zu einer Aschenschlacke führen. Dies kann durch die Tatsache erklärt werden, dass, falls eine große Menge an Staub, der grundsätzlich nicht brennbar ist, in die Vorverbrennungskammer eingespeist wird, dort eine große Menge an geschmolzener Schlacke, resultierend aus Staub und Kohlenasche, auftritt, welche die Verbrennbarkeit der pulverisierten Kohle etc. negativ beeinflusst, wohingegen es, falls Abfallkunststoffe als teilweiser Ersatz oder als vollständiger, jedoch zeitweiliger Ersatz für pulverisierte Kohle in die Vorverbrennungskammer eingespeist werden, weniger oder keine geschmolzene Schlacke als Ergebnis der Verbrennung von pulverisierter Kohle geben wird.
Die Einspeisung von Staub ermöglicht es, Zink in konzentrierter Form auf folgende Weise rückzugewinnen, falls Zink im Ofen vorliegt.
Wirtschaftlich erfordert das Erschmelzen von metallischem Zink aus einem zinkhaltigen Rohmaterial, dass die Zinkkonzentration in dem Rohmaterial mindestens 50 Gewichtsprozent beträgt. Sie ist jedoch im Falle von Staub, der aus Öfen entsorgt wird, wesentlich niedriger und beträgt selbst im Falle von Cupolastaub, von dem angegeben wird, dass er die höchste Zinkkonzentration besitzt, höchstens etwa 20%.
Das Erschmelzen von metallischem Zink erfordert ein Rohmaterial, das aus wirtschaftlichen Gründen mehr als 50 Gew.-% Zink enthält. Unglücklicherweise ist die Zinkkonzentration im Falle von Staub, der aus Öfen entsorgt wird, viel geringer und beträgt sogar im Falle von Cupolastaub, von dem angegeben wird, dass er am meisten Zink enthält, höchstens etwa 20 %. Deshalb ist es schwierig, Zink direkt aus solchem Staub rückzugewinnen.
Andererseits ist Zink in vergleichsweise hohen Konzentrationen in Schrott als Hauptrohmaterial für das Schrottschmelzverfahren enthalten. Zur Durchführung des Schrottschmelzverfahrens ist es erforderlich, Zink von der Ansammlung im Ofen abzuhalten und es zur Rückgewinnung aus dem Ofen wie oben angegeben zu entsorgen.
Gemäß dem Schrottschmelzverfahren der vorliegenden Erfindung wird die Konzentration an Zink in dem rückgewonnenem Staub erhöht, indem rückgewonnener Staub wiederholt in den Ofen eingeführt wird, während die Gichttemperatur bei 400-800ºC gehalten wird. Dazu wird aus dem Abgas rückgewonnener zinkhaltiger Staub mindestens als Teil des in den Ofen einzuspeisenden Staubs eingesetzt. Auf diese Weise kann in dem Schrott und Staub enthaltenes Zink in konzentrierter Form rückgewonnen werden oder in Form von Staub, der Zink in hohen Konzentrationen enthält.
Zur Konzentration von Zink wie oben angegeben, ist es erforderlich, dass Zink aus dem Staub und Schrott im Ofen verdampft und der resultierende Zinkdampf effizient auf der Stauboberfläche an der Gicht kondensiert.
Nach Einführung von Schrott und Staub in den Ofen verdampft das darin enthaltene Zink in dem Bereich des Ofens, wo die Temperatur etwa 800-900ºC beträgt, was etwas niedriger ist als der Siedepunkt von 907ºC. Der resultierende Zinkdampf steigt zusammen mit dem Ofengas durch den Ofen auf und kondensiert in dem Bereich des Ofens, wo die Temperatur etwa 400-800ºC beträgt. Mit anderen Worten, Zinkdampf kondensiert auf der Stauboberfläche, um durch Staub an der Gicht, welche bei etwa 400-800ºC gehalten wird, eingefangen zu werden. Das Einfangen von Zink durch Staub erfolgt sehr effizient in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung, welches die Einspeisung von Sauerstoff von der Windform einsetzt und somit zu einer geringeren Menge an Abgas als das herkömmliche Verfahren führt, welches die Einspeisung von Luft oder sauerstoffangereicherter Luft verwendet. Die kleine Menge an Abgas bedeutet, dass die Gasflussrate niedrig ist und die Staubverweilzeit an der Gicht lang ist. Dies führt dazu, dass der Zinkdampf effizient in Kontakt mit Staub an der Gicht kommt, wo die Temperatur wie oben genannt eingestellt wird.
Falls die Gichttemperatur niedriger als 400ºC ist, kondensiert Zinkdampf in dem Ofenschacht und haftet an der inneren Wandung und sammelt sich dort an. Im Gegensatz dazu wird, falls die Gichttemperatur höher als 800ºC ist, Zinkdampf ohne Kondensation im Ofen aus dem Ofen abgeführt und der abgeführte Zinkdampf kondensiert in der Abgasleitung, um eine Verstopfung herbeizuführen.
Fig. 20 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der Gichttemperatur und dem Verhältnis der Zinkrückgewinnung durch Staub zeigt. Es wird festgestellt, dass das Zinkrückgewinnungsverhältnis hoch ist, wenn die Gichttemperatur im Bereich von 400-800ºC, insbesondere 450-750ºC, liegt. Deshalb ist es wünschenswert, die Gichttemperatur bei 400-800º C, vorzugsweise 450-750ºC, zu halten.
Dieses Ziel wird in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung, welches im Gegensatz zum herkömmlichen Schrottschmelzverfahren nicht die sekundäre Verbrennung im Ofen beinhaltet, unschwer erreicht.
Wie oben angesprochen, ermöglicht es das Verfahren der vorliegenden Erfindung, zinkhaltigen Staub aus dem Abgas rückzugewinnen und den rückgewonnenen Staub wiederholt in die Windform einzuführen, so dass sich Zink auf dem Staub ansammelt. Ein solcher zinktragender Staub wird teilweise intermittierend aus dem Ofen abgeführt, um das Zink in konzentrierter Form rückzugewinnen. Aufgrund dieses Merkmals ermöglicht es das Verfahren der vorliegenden Erfindung, Schrott mit einem hohen Zinkgehalt frei als Eisenquelle einzusetzen.
Die Rückgewinnung von Staub aus dem Abgas wird erzielt mit Hilfe eines Filterbeutels oder eines Zyklons, der in der Abgasleitung für das Gichtgas installiert ist. Der rückgewonnene zinkhaltige Staub wird mindestens teilweise wiederholt von der Windform in den Ofen eingespeist und teilweise intermittierend aus dem System abgeführt. Der abgeführte Staub, der konzentriertes Zink enthält, wird als Rohmaterial für Zink eingesetzt.
Aus dem Vorstehenden wird geschlossen, dass das Verfahren der vorliegenden Erfindung die folgenden Vorteile bietet:
- Effiziente Produktion von geschmolzenem Eisen durch Schrottschmelzen;
- Massenproduktion von energiereichem Abgas, das als Brennstoffgas wertvoll ist;
- Verwendung von preiswerter pulverisierter Kohle aus Dampfkohle als Hauptwärmequelle;
- Verwendung von Abfallkunststoffen als Quelle von energiereichem Abgas und auch als teilweise Wärmequelle;
- Vermögen, eine große Menge an pulverisierter Kohle (zusammen mit Abfallkunststoffen) mit einer vergleichsweise kleinen Menge an Sauerstoff in Gas zu überführen, indem das PC/O&sub2;-Verhältnis oder das (PC + SR)/O&sub2;-Verhältnis erhöht wird;
- Durchführbarkeit mit einfachen Anlagen;
- Wirtschaftliche Produktion von geschmolzenem Eisen und energiereichem Brennstoffgas aus Schrott, pulverisierter Kohle und Abfallkunststoffen als Hauptrohmaterialien;
- Beträchtlich geringere Produktionskosten und Betriebskosten im Vergleich zu der herkömmlichen Technologie aufgrund des Betriebs mit einem großen Verhältnis der pulverisierten Kohle plus Verhältnis der Abfallkunststoffe und aufgrund der Massenproduktion von wertvollem energiereichem Abgas;
- Entsorgung und effektive Verwendung einer großen Menge an Abfallkunststoffen;
- Entsorgung und effektive Verwendung einer großen Menge an Staub, der aus Stahlwerken entsorgt wurde;
- Gewinnung von Zink aus Schrott und Staub in konzentrierter Form, ohne dass sich Zink im Ofen ansammelt.

BEISPIELE

Beispiel 1

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung wurde mit unterschiedlichen PC/O&sub2;-Verhältnissen durchgeführt, um geschmolzenes Eisen aus Schrott herzustellen, indem ein Testofen zum Schrottschmelzen wie in Fig. 1 gezeigt verwendet wurde. Der Ofen besitzt ein Volumen von 2,5 m³ und ist in der Lage, 10 Tonnen geschmolzenes Eisen pro Tag herzustellen. Er ist mit einer Windform ausgerüstet, die in irgendeiner von Fig. 2, 4 und 10 gezeigt ist. Das Schrottschmelzen wurde durchgeführt, indem pulverisierte Kohle und Sauerstoff (bei Raumtemperatur) in den Ofen aus dem Brenner oder in die Vorverbrennungskammer des Brenners eingespeist wurde, wobei die Verbrennungstemperatur an der Windform durch Einspeisung eines Kühlmittels (Stickstoff und/oder Dampf) bei 2000ºC gehalten wurde. In diesem Beispiel wurde nur pulverisierte Kohle von der Windform eingespeist, um deren Verbrennbarkeit zu testen und Abfallkunststoffe wurden von der Gicht aus mit einer Rate von 10 kg/t-pig eingeführt.
Zum Vergleich wurde das Schrottschmelzen für die Produktion von geschmolzenem Eisen bei unterschiedlichen PC/O&sub2;-Verhältnissen durchgeführt, indem ein in Fig. 1 gezeigter Ofen verwendet wurde, der mit einer herkömmlichen Windform, gezeigt in Fig. 22, ausgerüstet ist. Diese Windform ist so gestaltet, dass pulverisierte Kohle gemäß dem bekannten Cupola- Verfahren in sauerstoffangereicherte heiße Luft (bei 800ºC) durch die Lanze 20 eingespeist wird. Das PC/O&sub2;-Verhältnis wurde variiert, indem die Menge an Sauerstoff in sauerstoffangereicherter Luft und die Menge an pulverisierter Kohle eingestellt wurde.
Bei diesem Beispiel wurde pulverisierte Kohle (wobei kleinere Körner als 74 um 75% ausmachten) mit den in Tabelle 1 gezeigten Analysewerten verwendet und auch Hochofenkoks als Koks verwendet.
Um die Einspeisungsgrenze pulverisierter Kohle in dem Arbeitsbeispiel und Vergleichsbeispiel festzustellen, wurde Staub im Gichtgas von Zeit zu Zeit als Probe entnommen und die Proben wurden hinsichtlich der Kohlenstoffkonzentration (%) untersucht. Die Ergebnisse sind in Fig. 21 gezeigt.
Fig. 21 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen dem < PC> /< O&sub2;> -Verhältnis und der Kohlenstoffkonzentration in dem trockenen Gichtstaub zeigt. (< PC> steht für die Menge (kg/h) an eingespeister pulverisierter Kohle und < O&sub2;> steht für die Fließrate (Nm³/h) von Sauerstoff.) Es wird festgestellt, dass sich das Vergleichsbeispiel von den Arbeitsbeispielen stark darin unterscheidet, dass die Kohlenstoffkonzentration in dem Gichtstaub rapid zunimmt, wenn das PC/O&sub2;-Verhältnis 0,7 kg/Nm³ übersteigt. Dies legt nahe, dass mit einem PC/O&sub2;-Verhältnis in einem solchen Bereich die pulverisierte Kohle nicht vollständig vor der Windform verbrennt und unverbrannt aus der Gicht abgeführt wird. Mit anderen Worten, die eingespeiste pulverisierte Kohle wird nicht vollständig als Brennstoff genutzt.
Es wird auch festgestellt, dass das Arbeitsbeispiel (1), welches die in Fig. 2 gezeigte Windform verwendet, niedrige Kohlenstoffkonzentrationen in dem Gichtgas ergibt, bis das PO/O&sub2;- Verhältnis etwa 1,4 kg/Nm³ erreicht. Dies legt nahe, dass eine große Menge an eingespeister pulverisierter Kohle effizient im Ofen verbrannt und in das Verbrennungsgas überführt wird. Es wird auch festgestellt, dass das Arbeitsbeispiel (2), welches die in Fig. 4 gezeigte Windform verwendet, eine effizientere Verbrennung von pulverisierter Kohle ermöglicht, und dass das Arbeitsbeispiel (3), welches die in Fig. 10 gezeigte Windform verwendet, die effizienteste Verbrennung pulverisierter Kohle ermöglicht. Im übrigen beträgt die stöchiometrische Obergrenze des PC/O&sub2;-Verhältnisses etwa 1,4 kg/Nm³ und die Tatsache, dass die Kohlenstoffkonzentration in dem trockenen Gichtgas schnell zunimmt, wenn das PC/O&sub2;-Verhältnis 1,4 kg/Nm³ erreicht, zeigt nicht notwendigerweise die Beschränkung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung an.
Aus diesem Beispiel ist ersichtlich, dass das Verfahren der vorliegenden Erfindung es ermöglicht, dass pulverisierte Kohle durch ihre effiziente Verbrennung selbst bei einem ausreichend hohen PC/O&sub2;-Verhältnis aufgrund der schnellen Vermischung von pulverisierter Kohle und Sauerstoff und somit der schnellen Verbrennung von pulverisierter Kohle an der Windform in Verbrennungsgas überführt wird. Darüber hinaus wurde bestätigt, dass das Verfahren der vorliegenden Erfindung kein Hindernis für das Schmelzen von Schrott und die Produktion von geschmolzenem Eisen darstellt.

Beispiel 2

Geschmolzenes Eisen wurde aus Schrott hergestellt unter Verwendung desselben Testofens wie in Beispiel 1 verwendet, der mit einer Windform, gezeigt in irgendeiner von Fig. 2, 3, 4, 10 und 22, ausgerüstet ist. Pulverisierte Kohle und Koks waren identisch mit den in Beispiel 1 verwendeten. Es wurden Abfallkunststoffe (in Form von Pulver und Granulat) mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 0,2-1 mm verwendet. In einigen Vergleichsbeispielen wurde Luft in den Schacht eingeführt, um die sekundäre Verbrennung des Verbrennungsgases herbeizuführen. Die Bedingungen und Ergebnisse eines jeden Laufs sind in den Tabellen 2 bis 10 gezeigt.
Nr. 1 (in Tabelle 2) repräsentiert die Betriebsart, bei der pulverisierte Kohle und Abfallkunststoffe nicht eingespeist wurden (sondern nur Sauerstoff von der Windform eingespeist wurde) und Koks die einzige Wärmequelle war (Verhältnis der pulverisierten Kohle: 0). Die Nrn. 2 bis 4 (in Tab. 2) repräsentieren die Betriebsarten, bei denen Sauerstoff, pulverisierte Kohle und eine kleine Menge an Abfallkunststoffen (in Form von Pulver und Granulat) aus dem Brenner eingespeist wurden. Sie unterscheiden sich in dem Verhältnis der pulverisierten Kohle plus Verhältnis der Abfallkunststoffe, das in der Reihenfolge von Nr. 2 bis Nr. 4 zunimmt.
Nr. 1, bei der pulverisierte Kohle und Abfallkunststoffe nicht eingespeist wurden, führte zu einem hohen FeO-Gehalt in der Schlacke aufgrund der großen Oxidationszone im Strömungskanal. Dies führte zu einer schlechten Qualität und niedrigen Ausbeute von geschmolzenem Eisen. Darüber hinaus führte die Nr. 1 notwendigerweise zu hohen Produktionskosten, da sie ausschließlich von Koks als Wärmequelle abhängt.
Nr. 2, bei der pulverisierte Kohle eingespeist wurde, jedoch das (PC/SR)/O&sub2;-Verhältnis niedrig war, führte zu einem hohen FeO-Gehalt in der Schlacke (allerdings nicht so hoch wie in Nr. 1). Nr. 2 ist hinsichtlich der Kosten unvorteilhaft, da das Koksverhältnis relativ hoch ist, d. h., (Verhältnis der pulverisierten Kohle plus Verhältnis der Abfallkunststoffe)/(Koksverhältnis) etwa 0,36 ist.
Im Gegensatz dazu führten die Nrn. 3 und 4 zu einem niedrigen FeO-Gehalt in der Schlacke und ergaben geschmolzenes Eisen guter Qualität in hohen Ausbeuten. Darüber hinaus ergaben die Nrn. 3 und 4 eine große Menge an energiereichem Abgas (2700 kcal/Nm³ oder darüber) aufgrund einer effizienten Verbrennung trotz der Tatsache, dass eine große Menge an pulverisierter Kohle plus Abfallkunststoffen im Überschuss des Koksverhältnisses eingespeist wurde.
Die Nrn. 5 und 6 (in Tabelle 3) repräsentieren Betriebsarten, bei deren der Testofen mit der in Fig. 4 gezeigten Windform ausgerüstet ist, und die Nrn. 7 und 8 (in Tabelle 3) repräsentieren Betriebsarten, bei denen der Testofen mit der in Fig. 10 gezeigten Windform ausgerüstet ist. Bei diesen Betriebsarten wurden Sauerstoff, pulverisierte Kohle und eine kleine Menge an Abfallkunststoffen (in Form von Pulver und Granulat) aus dem Brenner unter fast den gleichen Bedingungen wie in den Nrn. 3 und 4 eingespeist. Die Betriebsarten der Nrn. 5 bis 8 waren denen der Nrn. 3 und 4 hinsichtlich der Verbrennbarkeit der pulverisierten Kohle und Abfallkunststoffe überlegen. Dies führt zu einer leichten Abnahme des Koksverhältnisses und einer Abnahme der Menge an Gichtgas.
Die Nrn, 9 bis 15 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen das Verhältnis der von der Windform eingespeisten Abfallkunststoffe größer als in den Nrn. 3 und 4 ist und das Verhältnis des Polyvinylchloridharzes in den Abfallkunststoffen in der Reihenfolge der Nr. 9 bis Nr. 15 zunimmt. Bei all diesen Betriebsarten war die Konzentration an HCl in dem Abgas niedrig.
Die Nrn. 16 bis 18 repräsentieren Betriebsarten, bei denen der Testofen mit der in Fig. 4 gezeigten Windform ausgerüstet ist, und die Nrn. 19 bis 21 repräsentieren Betriebsarten, bei denen der Testofen mit der in Fig. 10 gezeigten Windform ausgerüstet ist. Die Bedingungen dieser Betriebsarten sind ähnlich denen der Betriebsarten der Nrn. 12 bis 14. In all diesen Betriebsarten war die Konzentration an HCl in dem Abgas niedrig.
Die Nrn. 22 bis 24 repräsentieren Betriebsarten, bei denen das Verhältnis der Abfallkunststoffe relativ zu dem Verhältnis der pulverisierten Kohle stark erhöht war. Bei diesen Betriebsarten war die Konzentration an HCl in dem Abgas höher als in den Betriebsarten der Nrn. 10 bis 21 aufgrund der relativ geringen Wirkung der Verringerung der Konzentration an HCl in dem Abgas durch die Einspeisung einer großen Menge an pulverisierter Kohle.
Nr. 25 repräsentiert die Betriebsart, bei der eine herkömmliche Windform zur Einspeisung von pulverisierter Kohle plus Abfallkunststoffen in einer adäquaten Menge und Sauerstoff verwendet wurde. (Die ersten beiden Komponenten werden hier im folgenden als "pulverisierte Kohle etc." bezeichnet werden.) Es wird festgestellt, dass das (PC + SR)/O&sub2;-Verhältnis aufgrund der niedrigen Verbrennungseffizienz von pulverisierter Kohle etc. niedrig ist. Die Folge ist die Notwendigkeit einer großen Menge an Koks im Verhältnis zu pulverisierter Kohle etc., was zu hohen Produktionskosten führte. Darüber hinaus führte das Fehlen eines vollständigen Kontakts zwischen pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff an der Windform zu einem hohen FeO)-Gehalt in der Schlacke und einer niedrigen Qualität und Ausbeute von geschmolzenem Eisen.
Nr. 26 repräsentiert die Betriebsart, bei der eine herkömmliche Windform zur Einspeisung von sauerstoffangereicherter Luft zusammen mit pulverisierter Kohle etc. verwendet wurde. Bei dieser Betriebsart gibt es aufgrund der herkömmlichen Windform und sauerstoffangereicherten Luft keinen vollständigen Kontakt zwischen Sauerstoff und pulverisierter Kohle etc. Dies führte zu einer niedrigeren Verbrennungseffizienz von pulverisierter Kohle etc. als in Nr. 25. Deshalb war es erforderlich, das Koksverhältnis zu erhöhen, was zu hohen Produktionskosten führte. Darüber hinaus ist die Folge der Verwendung von sauerstoffangereicherter Luft (66% O&sub2;), dass das Abgas einen niedrigen Brennwert (2500 kcal/Nm³ oder weniger) aufweist. Wie im obigen Fall führte das Fehlen eines vollständigen Kontakts zwischen pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff zu einem hohen FeO-Gehalt in der Schlacke und einer niedrigen Qualität und Ausbeute von geschmolzenem Eisen.
Nr. 27 repräsentiert die Betriebsart, bei der sauerstoffangereicherte Luft und pulverisierte Kohle etc. von einer Windform herkömmlichen Typs eingespeist wurden und Luft in den Schacht zur sekundären Verbrennung eingeführt wurde. Diese Betriebsart realisierte ein niedrigeres Brennstoffverhältnis als das von Nr. 26, war jedoch hinsichtlich der Verbrennungseffizienz von pulverisierter Kohle etc. aus demselben Grund wie in Nr. 26 mangelhaft und wies aufgrund des hohen Koksverhältnisses hohe Produktionskosten auf. Darüber hinaus führte diese Betriebsart zu einem Abgas mit extrem niedrigem Brennwert (1800 kcal/Nm³ oder niedriger) aufgrund der Einspeisung von sauerstoffangereicherter Luft (66% O&sub2;) und der sekundären Verbrennung von Verbrennungsgas, das aus pulverisierter Kohle etc. resultierte. Wie im Falle von Nr. 26 führte das Fehlen eines vollständigen Kontakts zwischen pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff zu einem hohen FeO-Gehalt in der Schlacke und einer niedrigen Qualität und Ausbeute von geschmolzenem Eisen.
Nr. 28 repräsentiert die Betriebsart, bei der sauerstoffangereicherte Luft und pulverisierte Kohle etc. von der Windform gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung eingespeist wurden (so dass die erstere die letztere umgab). Die Einspeisung von sauerstoffangereicherter Luft führte keinen vollständigen Kontakt zwischen Sauerstoff und pulverisierter Kohle etc. herbei. Dies führte zu einer niedrigen Verbrennungseffizienz der pulverisierten Kohle etc. und machte es erforderlich, das Koksverhältnis zu erhöhen, was zu hohen Produktionskosten führte. Die Verwendung von sauerstoffangereicherter Luft (69% O&sub2;) führte zu einem energiearmen Abgas (2400 kcal/Nm³ oder darunter). Darüber hinaus führte der unvollständige Kontakt zwischen pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff (aufgrund der Verwendung von sauerstoffangereicherter Luft) zu einem höheren FeO-Gehalt in der Schlacke und einer niedrigeren Qualität und Ausbeute von geschmolzenem Eisen als bei den Betriebsarten der Nrn. 3 und 4.
Nr. 29 repräsentiert die Betriebsart, bei der sauerstoffangereicherte Luft und pulverisierte Kohle etc. von der Windform gemäß der vorliegenden Erfindung eingespeist wurden (so dass die erstere die letztere umgab) und Luft in den Schacht zur sekundären Verbrennung eingeführt wurde. Diese Betriebsart realisierte ein niedrigeres Brennstoffverhältnis als diejenige von Nr. 28, war jedoch hinsichtlich der Verbrennungseffizienz der pulverisierten Kohle etc. aus demselben Grund wie in Nr. 28 mangelhaft und wies aufgrund des hohen Koksverhältnisses hohe Produktionskosten auf. Die Verwendung von sauerstoffangereicherter Luft (62% O&sub2;) und die sekundäre Verbrennung von Verbrennungsgas, resultierend aus der pulverisierten Kohle etc., führte zu einem Abgas mit extrem niedrigem Brennwert (1800 kcal/Nm³ oder darunter). Wie im Falle der Nr. 28 führte das Fehlen eines vollständigen Kontakts zwischen pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff zu einem höheren FeO-Gehalt in der Schlacke und einer niedrigeren Qualität und Ausbeute von geschmolzenem Eisen als in den Betriebsarten der Nrn. 3 und 4.
Die Nrn. 30 und 31 repräsentieren Betriebsarten mit einem niedrigen Brennstoffverhältnis. Bei der Betriebsart der Nr. 30 wurden sauerstoffangereicherte Luft und pulverisierte Kohle etc. von der Windform gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung eingespeist (so dass die erstere die letztere umgab). Die Einspeisung von sauerstoffangereicherter Luft führte keinen vollständigen Kontakt zwischen Sauerstoff und pulverisierter Kohle etc. herbei. Dies führte zu einer niedrigen Verbrennungseffizienz der pulverisierten Kohle etc. und machte es erforderlich, das Koksverhältnis zu erhöhen, was zu hohen Produktionskosten führte. Die Verwendung von sauerstoffangereicherter Luft (63% O&sub2;) führte zu einem energiearmen Abgas (2300 kcal/Nm³ oder darunter). Die Betriebsart mit einem niedrigen Verbrennungsverhältnis führte nur zu einer kleinen Menge an Abgas. Darüber hinaus führte der unvollständige Kontakt zwischen pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff (aufgrund der Verwendung von sauerstoffangereicherter Luft) zu einem höheren FeO-Gehalt in der Schlacke und einer niedrigeren Qualität und Ausbeute von geschmolzenem Eisen als in den Betriebsarten der Nrn. 3 und 4.
Nr. 31 repräsentiert die Betriebsart, bei der sauerstoffangereicherte Luft und pulverisierte Kohle etc. von der Windform gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung eingespeist wurden (so dass die erstere die letztere umgab) und Luft in den Schacht zur sekundären Verbrennung eingeführt wurde. Diese Betriebsart realisierte ein geringeres Brennstoffverhältnis als diejenige der Nr. 30, war jedoch hinsichtlich der Verbrennungseffizienz von pulverisierter Kohle etc. aus demselben Grund wie in Nr. 30 mangelhaft und wies aufgrund des hohen Koksverhältnisses hohe Produktionskosten auf. Die Verwendung von sauerstoffangereicherter Luft (63% O&sub2;) und die sekundäre Verbrennung von Verbrennungsgas, resultierend aus pulverisierter Kohle etc., führte zu einem Abgas mit extrem niedrigem Brennwert (1800 kcal/Nm³ oder darunter). Die Betriebsart mit einem niedrigen Verbrennungsverhältnis führte nur zu einer kleinen Menge an Abgas. Wie im Falle von Nr. 30 führte das Fehlen eines vollständigen Kontakts zwischen pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff zu einem höheren FeO-Gehalt in der Schlacke und einer niedrigeren Qualität und Ausbeute von geschmolzenem Eisen als in den Betriebsarten der Nrn. 3 und 4.
Die Nrn. 32 und 33 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen pulverisierte Kohle und eine vergleichsweise große Menge an Abfallkunststoffen von der Windform gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung eingespeist wurden und Luft in den Schacht zur sekundären Verbrennung eingeführt wurde. Bei diesen Betriebsarten wurde unverbranntes Kohlematerial in dem Abgas durch die sekundäre Verbrennung verloren und folglich löste sich HCl von dem unverbrannten Kohlematerial und ging in das Abgas über. Somit enthielt das Abgas HCl in extrem hoher Konzentration.

Beispiel 3

Geschmolzenes Eisen wurde aus Schrott unter Verwendung desselben Testofens wie in Beispiel 2 verwendet hergestellt. Pulverisierte Kohle und Koks waren mit den in Beispiel 1 eingesetzten identisch. Abfallkunststoffe (in Form von Pulver und Granulat) mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 0,2-1 mm wurden verwendet. In einigen Vergleichsbeispielen wurde Luft in den Schacht eingeführt, um die sekundäre Verbrennung des Verbrennungsgases herbeizuführen. Die Bedingungen und Ergebnisse eines jeden Laufes sind in den Tabellen 11 bis 24 gezeigt.
Die Nrn. 1 und 2 (in Tabelle 11) repräsentieren die Betriebsarten, bei denen pulverisierte Kohle und Abfallkunststoffe nicht eingespeist wurden (sondern nur Sauerstoff von der Windform eingespeist wurde) und Koks die einzige Wärmequelle war (Verhältnis der pulverisierten Kohle: 0). Bei der Betriebsart Nr. 1 wurden keine Abfallkunststoffe von der Gicht aus eingeführt und bei der Betriebsart Nr. 2 wurden Abfallkunststoffe von der Gicht aus eingeführt. Die Nrn. 3 bis 5 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen Abfallkunststoffe von der Gicht aus eingeführt wurden und Sauerstoff und pulverisierte Kohle aus dem Brenner eingespeist wurden. Sie unterscheiden sich in dem Verhältnis der pulverisierten Kohle, welches in der Reihenfolge von Nr. 3 bis Nr. 5 zunimmt. Die Nrn. 6 bis 8 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen Abfallkunststoffe von der Gicht aus eingeführt wurden und Sauerstoff, pulverisierte Kohle und Abfallkunststoffe aus dem Brenner eingespeist wurden. Sie unterscheiden sich in dem Verhältnis der pulverisierten Kohle plus Verhältnis der Abfallkunststoffe, welches in der Reihenfolge von Nr. 6 bis Nr. 8 zunimmt.
Die Nrn. 1 und 2, bei denen pulverisierte Kohle und Abfallkunststoffe nicht von der Windform eingespeist wurden, führten aufgrund der großen Oxidationszone im Strömungskanal zu einem hohen FeO-Gehalt in der Schlacke. Dies führte zu einer schlechten Qualität und niedrigen Ausbeute von geschmolzenem Eisen. Darüber hinaus führten sie notwendigerweise zu hohen Produktionskosten, da sie für die Wärmequelle vollständig von Koks abhängen. Die Betriebsart Nr. 1 führte aufgrund des Fehlens von Abfallkunststoffen, die von der Gicht aus eingeführt wurden, zu einem Abgas mit einem relativ niedrigen Brennwert.
Die Nrn. 3 und 6, bei denen pulverisierte Kohle eingespeist wurde, jedoch das PC/O&sub2;- Verhältnis und (PC/SR)/O&sub2;-Verhältnis niedrig waren, führten zu einem hohen FeO-Gehalt in der Schlacke (allerdings nicht so hoch wie in den Nrn. 1 und 2). Nr. 2 ist hinsichtlich der Kosten unvorteilhaft, da das Koksverhältnis relativ hoch ist, d. h. das Verhältnis der pulverisierten Kohle/Koksverhältnis und (Verhältnis der pulverisierten Kohle plus Verhältnis der Abfallkunststoffe)/(Koksverhältnis) etwa 0,42-0,43 sind.
Im Gegensatz dazu führten die Nrn. 4, 5, 7 und 8 zu einem niedrigen FeO-Gehalt in der Schlacke und führten zu geschmolzenem Eisen guter Qualität in hohen Ausbeuten. Darüber hinaus ergaben sie eine große Menge an energiereichem Abgas (4000 kcal/Nm³ oder darüber) aufgrund einer effizienten Verbrennung trotz der Tatsache, dass eine große Menge an pulverisierter Kohle plus Abfallkunststoffen im Überschuß zum Koksverhältnis eingespeist wurde.
Die Nrn. 9 bis 12 repräsentieren Betriebsarten, bei denen der Testofen mit der in Fig. 4 gezeigten Windform ausgerüstet war, und die Nrn. 13 bis 16 repräsentieren Betriebsarten, bei denen der Testofen mit der in Fig. 10 gezeigten Windform ausgerüstet war. Bei diesen Betriebsarten wurden Sauerstoff und pulverisierte Kohle (oder pulverisierte Kohle plus Abfallkunststoffe) unter fast denselben Bedingungen wie denjenigen in den obengenannten Nrn. 4, 5, 7 und 8 eingespeist wurden. Verglichen mit den Nrn. 4, 5, 7 und 8 sind diese Betriebsarten durch die bessere Verbrennbarkeit von pulverisierter Kohle und Abfallkunststoffen gekennzeichnet. Dies wird durch ein leicht verringertes Koksverhältnis und die Verringerung von Gichtstaub angezeigt.
Die Nrn. 17 bis 19 repräsentieren Betriebsarten, bei denen das Verhältnis der Abfallkunststoffe, die von der Gicht aus eingeführt wurden, stärker als in den Nrn. 4, 9 und 13 erhöht war. Sie führten zu einem Abgas mit einem höheren Brennwert als bei den Nrn. 4, 9 und 13.
Die Nrn. 20 bis 22 repräsentieren Betriebsarten, bei denen die Gichttemperatur niedriger war als in den Nrn. 4, 9 und 13. Die niedrigere Gichttemperatur ergab eine niedrigere Teerkonzentration in dem Gichtgas, führte jedoch zu einer langsamen Pyrolyse von Abfallkunststoffen, die von der Gicht im oberen Teil des Ofens eingeführt wurden. Deshalb führten sie zu einem Abgas mit einem niedrigeren Brennwert als in Nr. 4. Die Nrn. 23 bis 25 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen die Gichttemperatur niedriger als diejenigen der Nrn. 17 bis 19 gehalten wurde. Sie zeigten eine ähnliche Tendenz wie die oben erwähnte. Die Nrn. 26 bis 28 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen pulverisierte Kohle plus Abfallkunststoffe von der Windform eingespeist wurden, wobei die Gichttemperatur niedriger als in den Nrn. 7, 11 und 15 gehalten wurde. Sie zeigten eine ähnliche Tendenz wie die oben erwähnte.
Die Nrn. 29 bis 31 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen Abfallkunststoffe, die Polyvinylchlorid-Harz enthielten, von der Gicht aus eingeführt wurden. Es wird festgestellt, dass die Konzentration an HCl in dem Abgas bei allen Betriebsarten niedrig war.
Die Nrn. 32 bis 35 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen die Gesamtmenge an Abfallkunststoffen, die von der Gicht und der Windform eingeführt wurden, relativ zu dem Verhältnis der pulverisierten Kohle stark erhöht war. Bei diesen Betriebsarten wurde die Wirkung der Abnahme der Konzentration an HCl in dem Abgas durch die Einspeisung einer großen Menge an pulverisierter Kohle relativ verringert und die Konzentration an HCl in dem Abgas war relativ höher als in den Nrn. 7, 8, 11, 12, 15 und 16; jedoch ist das Ausmaß der Zunahme kein Problem.
Die Nrn. 36 und 37 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen pulverisierte Kohle (oder pulverisierte Kohle plus Abfallkunststoffe [hier im folgenden als pulverisierte Kohle etc. bezeichnet]) und Sauerstoff von der Windform eines herkömmlichen Typs eingespeist wurden. Das PO/O&sub2;-Verhältnis oder (PC + SR)/O&sub2; -Verhältnis war aufgrund der geringen Verbrennungseffizienz der pulverisierten Kohle niedrig. Deshalb erforderten diese Betriebsarten eine größere Menge an Koks relativ zur Menge an pulverisierter Kohle etc. und dies führte zu hohen Produktionskosten. Darüber hinaus resultierte der unvollständige Kontakt zwischen pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff an der Windform in einem hohen FeO-Gehalt in der Schlacke und einer niedrigen Qualität und Ausbeute von geschmolzenem Eisen.
Die Nrn. 38 und 39 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen sauerstoffangereicherte Luft und pulverisierte Kohle etc. von der Windform eines herkömmlichen Typs eingespeist wurden. Bei diesen Betriebsarten war aufgrund der Einspeisung von sauerstoffangereicherter Luft von der herkömmlichen Windform ein vollständiger Kontakt zwischen Sauerstoff und pulverisierter Kohle etc. nicht gewährleistet. Dies führte zu einer niedrigeren Verbrennungseffizienz von pulverisierter Kohle etc. als in den Nrn. 36 und 37. Um dies zu kompensieren, war es erforderlich, das Koksverhältnis zu erhöhen, was zu hohen Produktionskosten führte. Darüber hinaus führte die Verwendung von sauerstoffangereicherter Luft (66% O&sub2;) zu einem Abgas mit niedrigem Brennwert (3000 kcal/Nm³) und der unvollständige Kontakt zwischen pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff an der Windform führte zu einem hohen FeO-Gehalt in der Schlacke und einer niedrigen Qualität und Ausbeute von geschmolzenem Eisen.
Die Nrn. 40 und 41 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen sauerstoffangereicherte Luft und pulverisierte Kohle etc. von der Windform eines herkömmlichen Typs eingespeist wurden und gleichzeitig Luft (zur sekundären Verbrennung) in den Schacht eingeführt wurde. Bei diesen Betriebsarten war das Brennstoffverhältnis niedriger als in den Nrn. 38 und 39; jedoch war aus demselben Grund wie in den Nrn. 38 und 39 die Verbrennungseffizienz von pulverisierter Kohle niedrig und das Koksverhältnis hoch. Dies führte zu hohen Produktionskosten. Die Verwendung von sauerstoffangereicherter Luft (66% O&sub2;) für die sekundäre Verbrennung des Verbrennungsgases, resultierend aus pulverisierter Kohle etc., ergab ein Abgas mit extrem niedrigem Brennwert (2000 kcal/Nm³ oder darunter). Der unvollständige Kontakt zwischen pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff führte zu einem hohen FeO- Gehalt in der Schlacke und einer niedrigen Qualität und Ausbeute von geschmolzenem Eisen.
Die Nrn. 42 und 43 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen sauerstoffangereicherte Luft und pulverisierte Kohle etc. von der Windform gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung eingespeist wurden (so dass erstere die letztere umgab). Die Einspeisung von sauerstoffangereicherter Luft resultierte in einem unvollständigen Kontakt zwischen Sauerstoff und pulverisierter Kohle etc. und dies führte zu einer niedrigen Verbrennungseffizienz von pulverisierter Kohle etc., was es erforderlich machte, das Koksverhältnis zu erhöhen, und zu hohen Produktionskosten führte. Die Verwendung von sauerstoffangereicherter Luft (69% O&sub2;) führte zu einem Abgas mit niedrigem Brennwert (2900 kcal/Nm³ oder darunter). Der unvollständige Kontakt zwischen pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff führte zu einem höheren FeO-Gehalt in der Schlacke und einer niedrigeren Qualität und Ausbeute von geschmolzenem Eisen als bei den Betriebsarten der Nrn. 4, 5, 7 und 8.
Die Nrn. 44 und 45 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen Sauerstoff und pulverisierte Kohle etc. von der Windform gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung eingespeist wurden (so dass der erstere die letztere umgab) und Luft in den Schacht zur sekundären Verbrennung eingeführt wurde. Bei diesen Betriebsarten wurde unverbranntes Kohlematerial in dem Abgas durch die sekundäre Verbrennung verloren und folglich löste sich HCl von unverbranntem Kohlematerial und ging in das Abgas über. Somit enthielt das Abgas HCl in hohen Konzentrationen für die eingeführte Menge an Polyvinylchlorid.
Die Nrn. 46 und 47 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen sauerstoffangereicherte Luft und pulverisierte Kohle etc. von der Windform gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung eingespeist wurden (so dass erstere die letztere umgab) und Luft in den Schacht zur sekundären Verbrennung eingeführt wurde. Bei diesen Betriebsarten war das Brennstoffverhältnis niedriger als in den Nrn. 42 und 43, jedoch war aus demselben Grund wie in den Nrn. 42 und 43 die Verbrennungseffizienz der pulverisierten Kohle etc. niedrig und das Koksverhältnis hoch. Dies führte zur hohen Produktionskosten. Die Verwendung von sauerstoffangereicherter Luft (62% O&sub2;) für die sekundäre Verbrennung des Verbrennungsgases, resultierend aus pulverisierter Kohle etc., resultierte in einem Abgas mit extrem niedrigem Brennwert (1500 kcal/Nm³ oder darunter). Der unvollständige Kontakt zwischen pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff führte zu einem höheren FeO-Gehalt in der Schlacke und einer niedrigeren Qualität und Ausbeute von geschmolzenem Eisen als in den Nrn. 4, 5, 7 und 8.
Die Nrn. 48 bis 51 repräsentieren Betriebsarten mit einem niedrigen Brennstoffverhältnis. Bei den Betriebsarten der Nrn. 48 und 49 wurden sauerstoffangereicherte Luft und pulverisierte Kohle etc. von der Windform gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung eingespeist (so dass die erstere die letztere umgab). Die Einspeisung von sauerstoffangereicherter Luft gewährleistete keinen vollständigen Kontakt zwischen Sauerstoff und pulverisierter Kohle etc. Dies führte zu einer niedrigen Verbrennungseffizienz von pulverisierter Kohle etc. und machte es erforderlich, das Koksverhältnis zu erhöhen, was zu hohen Produktionskosten führte. Die Verwendung von sauerstoffangereicherter Luft (63% O&sub2;) führte zu einem energiearmen Abgas (2700 kcal/Nm³ oder darunter). Die Betriebsart mit einen niedrigen Verbrennungsverhältnis führte nur zu einer kleinen Menge an Abgas. Darüber hinaus resultierte der unvollständige Kontakt zwischen pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff (aufgrund der Verwendung von sauerstoffangereicherter Luft) in einem höheren FeO-Gehalt in der Schlacke und einer niedrigeren Qualität und Ausbeute von geschmolzenem Eisen als bei den Betriebsarten der Nr. 4, 5, 7 und 8.
Die Nrn. 50 und 51 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen sauerstoffangereicherte Luft und pulverisierte Kohle etc. von der Windform gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung eingespeist wurden (so dass die erstere die letztere umgab) und Luft in den Schacht zur sekundären Verbrennung eingeführt wurde. Bei diesen Betriebsarten war das Brennstoffverhältnis niedriger als in den Nrn. 48 und 49; jedoch war aus demselben Grund wie in den Nrn. 48 und 49 die Verbrennungseffizienz der pulverisierten Kohle etc. niedrig und das Koksverhältnis hoch. Dies führte zu hohen Produktionskosten. Die Verwendung von sauerstoffangereicherter Luft (63% O&sub2;) zur sekundären Verbrennung des Verbrennungsgases, resultierend aus pulverisierter Kohle etc., führte zu einem Abgas mit extrem niedrigem Brennwert (1700 kcal/Nm³ oder darunter). Die Betriebsart mit einem niedrigen Verbrennungsverhältnis ergab nur eine kleine Menge an Abgas. Der unvollständige Kontakt zwischen pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff (wie in den Nrn. 48 und 49) führte zu einem höheren FeO-Gehalt in der Schlacke und einer niedrigeren Qualität und Ausbeute von geschmolzenem Eisen als in den Nrn. 4, 5, 7 und 8.

Beispiel 4

Geschmolzenes Eisen wurde aus Schrott unter Verwendung desselben Testofens wie im Beispiel 2 eingesetzt hergestellt. Pulverisierte Kohle und Koks waren identisch mit den in Beispiel 1 verwendeten. Es wurden Abfallkunststoffe (in Form von Pulver und Granulat) mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 0,2-1 mm eingesetzt. Staub wurde von der zur Einspeisung von pulverisierter Kohle etc. verwendeten Windform eingespeist. Der Staub ist Hochofenstaub mit der in Tabelle 25 gezeigten Zusammensetzung. Bei einigen Vergleichsbeispielen wurde Luft in den Schacht eingeführt, um die sekundäre Verbrennung von Verbrennungsgas herbeizuführen. Die Bedingungen und Ergebnisse eines jeden Laufs sind in den Tabellen 26 bis 46 gezeigt.
Die Nrn. 1 und 2 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen nur Sauerstoff von der Windform eingespeist wurde und pulverisierte Kohle und Abfallkunststoffe nicht eingespeist wurden und Koks als einzige Wärmequelle verwendet wurde (das Verhältnis der pulverisierten Kohle: 0). Nr. 1 repräsentiert die Betriebsart, bei der keine Abfallkunststoffe von der Gicht aus eingeführt wurden, und Nr. 2 repräsentiert die Betriebsart, bei der Abfallkunststoffe von der Gicht aus eingeführt wurden.
Die Nrn. 1 und 2, bei denen pulverisierte Kohle und Abfallkunststoffe nicht eingespeist wurden, resultierten in einem hohen FeO-Gehalt in der Schlacke aufgrund der großen Oxidationszone in dem Strömungskanal. Dies führte zu einer schlechten Qualität und niedrigen Ausbeute von geschmolzenem Eisen. Darüber hinaus führten sie notwendigerweise zu hohen Produktionskosten, da sie für die Wärmequells vollständig von Koks abhängen.
Die Nrn. 3 bis 25 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen Abfallkunststoffe von der Windform gemäß der vorliegenden Erfindung eingespeist wurden. Die Nrn. 26 bis 58 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen Abfallkunststoffe von der Gicht (oder von der Gicht + der Windform) gemäß der vorliegenden Erfindung eingespeist wurden.
Die Nrn. 3 bis 5 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen Sauerstoff, pulverisierte Kohle und eine kleine Menge an Abfallkunststoffen aus dem Brenner eingeführt wurden. Sie unterscheiden sich in dem Verhältnis der pulverisierten Kohle + Verhältnis der Abfallkunststoffe, welches in der Reihenfolge der Nr. 3 bis Nr. 5 zunimmt.
Die Betriebsart der Nr. 3 führte aufgrund des niedrigen (PC + SR)/O&sub2;-Verhältnisses trotz der Einspeisung von pulverisierter Kohle zu einem hohen FeO-Gehalt in der Schlacke (allerdings nicht so hoch wie bei der Nr. 1). Bei dieser Betriebsart ist das Verhältnis von (Verhältnis der pulverisierten Kohle + Verhältnis der Abfallkunststoffe) zu dem Koksverhältnis etwa 0,36 und das Koksverhältnis ist vergleichsweise hoch. Dies ist für die Produktionskosten nachteilig.
Im Gegensatz dazu führten die Betriebsarten der Nrn. 4 und 5 zu einem niedrigen FeO- Gehalt in der Schlacke und einer hohen Qualität und Ausbeute von geschmolzenem Eisen. Die Betriebsarten der Nrn. 4 und 5 führten zu einer großen Menge an Abgas mit hohem Brennwert (2700 kcal/Nm³ oder darüber) aufgrund der effizienten Verbrennung trotz der Einspeisung einer großen Menge an pulverisierten Kohle + Abfallkunststoffen im Überschuß zum Koksverhältnis.
Die Nrn. 6 und 7 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen der Testofen mit der in Fig. 4 gezeigten Windform ausgerüstet war, und die Nrn. 8 und 9 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen der Testofen mit der in Fig. 10 gezeigten Windform ausgerüstet war. Bei diesen Betriebsarten wurden Sauerstoff, pulverisierte Kohle und eine kleine Menge an Abfallkunststoffen (in Form von Pulver oder Granulat) unter fast denselben Bedingungen wie bei den obengenannten Nrn. 4 und 5 eingespeist. Verglichen mit den Nrn. 4 und 5, ermöglichten diese Betriebsarten eine bessere Verbrennung von pulverisierter Kohle und Abfallkunststoffen. Das Ergebnis ist ein leicht verringertes Koksverhältnis und eine Verringerung des Gichtstaubs.
Die Nrn. 10 bis 16 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen mehr Abfallkunststoffe von der Windform als bei den Nrn. 4 und 5 eingespeist wurden und die Menge an Polyvinylchlorid in den Abfallkunststoffen nahm in der Reihenfolge der Nr. 10 bis Nr. 16 zu. Es wird festgestellt, dass bei allen Betriebsarten die Konzentration an HCl in dem Abgas niedrig blieb.
Die Nrn. 17 bis 19 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen der Testofen mit der in Fig. 4 gezeigten Windform ausgerüstet war, und die Nrn. 20 bis 22 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen der Testofen mit der in Fig. 10 gezeigten Windform ausgerüstet war. Diese Betriebsarten wurden unter fast denselben Bedingungen wie bei den Nrn. 11, 13 und 15 durchgeführt. Es wird festgestellt, dass die Konzentration an HCl in dem Abgas niedrig blieb.
Die Nrn. 23 bis 25 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen das Abfallkunststoffverhältnis relativ zum Verhältnis der pulverisierten Kohle stark erhöht war. Es wird festgestellt, dass die Konzentration an HCl in dem Abgas höher war als bei den Betriebsarten der Nrn. 11 bis 22, da die Einspeisung einer großen Menge an pulverisierter Kohle die Wirkung der abnehmenden Konzentration an HCl in dem Abgas relativ verringerte.
Die Nrn. 26 bis 28 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen Abfallkunststoffe von der Gicht aus eingeführt wurden und Sauerstoff und pulverisierte Kohle aus dem Brenner eingespeist wurden, wobei die Menge an pulverisierter Kohle in der Reihenfolge der Nr. 26 bis Nr. 28 zunahm. Die Nrn. 29 bis 31 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen Abfallkunststoffe von der Gicht aus eingeführt wurden und Sauerstoff, pulverisierte Kohle und Abfallkunststoffe aus dem Brenner eingespeist wurden, wobei die Menge an pulverisierter Kohle + Abfallkunststoffe in der Reihenfolge der Nr. 29 bis Nr. 31 zunahm.
Die Betriebsarten der Nrn. 26 und 29 führten aufgrund des niedrigen PC/O&sub2;-Verhältnisses oder (PC + SR)/O&sub2;-Verhältnisses trotz der Einspeisung von pulverisierter Kohle zu einem hohen FeO-Gehalt in der Schlacke. Bei diesen Betriebsarten ist das (Verhältnis der pulverisierten Kohle)/(Koksverhältnis) oder (Verhältnis der pulverisierten Kohle + Verhältnis der Abfallkunststoffe)/(Koksverhältnis) etwa 0,42-0,43 oder das Koksverhältnis ist relativ hoch und dies ist für die Produktionskosten nachteilig.
Im Gegensatz dazu führten die Betriebsarten der Nrn. 27, 28, 30 und 31 zu einem niedrigen FeO-Gehalt in der Schlacke und einer hohen Qualität und Ausbeute von geschmolzenem Eisen. Darüber hinaus führten diese Betriebsarten zu einer großen Menge an Abgas mit einem hohen Brennwert (4000 kcal/Nm³ oder darüber) aufgrund der effizienten Verbrennung trotz der Einspeisung einer großen Menge an pulverisierter Kohle + Abfallkunststoffen im Überschuß zum Koksverhältnis.
Die Nrn. 32 bis 35 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen der Testofen mit der in Fig. 4 gezeigten Windform ausgerüstet war, und die Nrn. 36 bis 39 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen der Testofen mit der in Fig. 10 gezeigten Windform ausgerüstet war. Bei diesen Betriebsarten wurden Sauerstoff und pulverisierte Kohle (oder pulverisierte Kohle + Abfallkunststoffe) aus dem Brenner eingespeist und die pulverisierte Kohle und Abfallkunststoffe, die von der Windform eingespeist worden waren, brannten besser als in den Betriebsarten der Nrn. 27, 28, 30 und 31. Als Folge ist das Koksverhältnis niedrig und die Menge an Gichtstaub verringert.
Die Nrn. 40 bis 42 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen das Verhältnis der von der Gicht aus eingeführten Abfallkunststoffe höher als bei den Betriebsarten der Nrn. 27, 32 und 36 war. Diese Betriebsarten führten zu einem Abgas mit höherem Brennwert als diejenigen der Nrn. 27, 32 und 36.
Die Nrn. 43 bis 45 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen die Ofentemperatur niedriger als bei denjenigen der Nrn. 27, 32 und 36 ist. Die verringerte Gichttemperatur senkt die Teerkonzentration in dem Gichtgas, verlangsamt jedoch gleichzeitig die Pyrolyse von Abfallkunststoffen (von der Gicht aus eingeführt) an der Gicht. Deshalb führten diese Betriebsarten zu einem Abgas mit niedrigerem Brennwert als die Betriebsart der Nr. 27. Die Nrn. 46 bis 48 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen die Gichttemperatur niedriger als bei den Betriebsarten der Nrn. 40 bis 42 gehalten wurde. Diese Betriebsarten zeigten eine ähnliche Tendenz wie oben genannt. Die Nrn. 49 bis 51 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen pulverisierte Kohle und Abfallkunststoffe von der Windform eingespeist wurden und die Gichttemperatur niedriger als bei den Betriebsarten der Nrn. 30, 34 und 38 gehalten wurde. Diese Betriebsarten zeigten eine ähnliche Tendenz wie oben genannt.
Die Nrn. 52 bis 54 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen Abfallkunststoffe, die Polyvinylchlorid enthielten, von der Gicht aus eingeführt wurden. Alle diese Betriebsarten sind durch die verringerten Konzentrationen an HCl im Abgas gekennzeichnet.
Die Nrn. 55 bis 58 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen die Gesamtmenge an Abfallkunststoffen, die von der Gicht und der Windform zugeführt wurde, sehr groß für das Verhältnis der pulverisierten Kohle war. Diese Betriebsarten führten zu einer Erhöhung der Konzentration an HCl in dem Abgas im Vergleich zu den Betriebsarten der Nummern 30, 31, 34, 35, 38 und 39, da eine solche Betriebsart die Wirkung der Verringerung der Konzentration von HCl in dem Abgas durch die Einspeisung einer großen Menge an pulverisierter Kohle relativ vermindert. Jedoch ist das Ausmaß der Erhöhung zu gering, um ein Problem zu verursachen.
Die Nrn. 59 und 60 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen Sauerstoff und pulverisierte Kohle (oder pulverisierte Kohle plus Abfallkunststoffe) [hier im folgenden als Abfallkunststoffe etc. bezeichnet] von der Windform eines herkömmlichen Typs eingespeist wurden. Aufgrund der uneffizienten Verbrennung von pulverisierter Kohle blieb das PC/O&sub2;-Verhältnis oder (PC + SR)/O&sub2;-Verhältnis niedrig. Deshalb erforderten diese Betriebsarten eine große Menge an Koks für die Menge an pulverisierter Kohle etc., was zu hohen Produktionskosten führte. Darüber hinaus führte der unvollständige Kontakt zwischen pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff an der Windform zu einem hohen FeO-Gehalt in der Schlacke und einer niedrigen Qualität und Ausbeute von geschmolzenem Eisen.
Die Nrn. 61 und 62 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen sauerstoffangereicherte Luft und pulverisierte Kohle von der Windform eines herkömmlichen Typs eingespeist wurden. Die Verwendung der herkömmlichen Windform und sauerstoffangereicherter Luft verhinderte den vollständigen Kontakt zwischen Sauerstoff und pulverisierter Kohle und dies resultierte in einer niedrigeren Verbrennungseffizienz von pulverisierter Kohle etc. als bei den Betriebsarten der Nrn. 59 und 60 und machte es erforderlich, das Koksverhältnis zu erhöhen. Dies führt zu hohen Produktionskosten. Darüber hinaus führte die sauerstoffangereicherte Luft (66 % O&sub2;) zu einem Abgas mit niedrigem Brennwert (3000 kcal/Nm³ oder darunter). Der unvollständige Kontakt zwischen pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff führte zu einem hohen FeO-Gehalt in der Schlacke und einer niedrigen Qualität und Ausbeute von geschmolzenem Eisen.
Die Nrn. 63 und 64 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen sauerstoffangereicherte Luft und pulverisierte Kohle etc. von der Windform eines herkömmlichen Typs eingespeist wurden und Luft für eine sekundäre Verbrennung in den Schacht eingeführt wurde. Diese Betriebsarten sind gekennzeichnet durch ein niedrigeres Brennstoffverhältnis als bei den Betriebsarten der Nrn. 61 und 62, sie leiden jedoch aus denselben Gründen wie bei den Betriebsarten der Nrn. 61 und 62 unter einer geringen Verbrennungseffizienz von pulverisierter Kohle etc. Deshalb erfordern sie eine hohes Koksverhältnis, was zu hohen Produktionskosten führt. Die Verwendung von sauerstoffangereicherter Luft (66% O&sub2;) und die sekundäre Verbrennung von Verbrennungsgas, das aus pulverisierter Kohle etc. resultiert, führte zu einem Abgas mit extrem niedrigem Brennwert (2000 kcal/Nm³ oder darunter). Darüber hinaus führte der unvollständige Kontakt zwischen pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff zu einem hohen FeO-Gehalt in der Schlacke und einer niedrigen Qualität und Ausbeute von geschmolzenem Eisen wie in den Betriebsarten der Nrn. 61 und 62.
Die Nrn. 65 und 66 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen sauerstoffangereicherte Luft und pulverisierte Kohle etc. von der Windform gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung eingespeist wurden (so dass die erstere die letztere umgab). Die Einspeisung von sauerstoffangereicherter Luft erlaubt keinen vollständigen Kontakt zwischen Sauerstoff und pulverisierter Kohle etc. Dies führte zu einer niedrigen Verbrennungseffizienz von pulverisierter Kohle etc., einem hohen Koksverhältnis und hohen Produktionskosten. Die Verwendung von sauerstoffangereicherter Luft (69% O&sub2;) führte zu einem Abgas mit niedrigem Brennwert (2900 kcal/Nm³ oder darunter). Darüber hinaus führte der unvollständige Kontakt zwischen pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff zu einem höheren FeO-Gelhalt in der Schlacke als bei den Betriebsarten der Nrn. 27, 28, 30 und 31 und einer niedrigen Qualität und Ausbeute von geschmolzenem Eisen.
Die Nrn. 67 und 68 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen Sauerstoff und pulverisierte Kohle etc. von der Windform gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung eingespeist wurden (so dass der erstere die letztere umgab) und Luft für eine sekundäre Verbrennung in den Schacht eingeführt wurde. Bei diesen Betriebsarten wurde unverbranntes Kohlematerial in dem Abgas durch die sekundäre Verbrennung verloren und folglich löste sich HCl von unverbranntem Kohlematerial und ging in das Abgas über. Somit enthielt das Abgas HCl in hohen Konzentrationen für die Menge an eingeführtem Polyvinylchlorid.
Die Nrn. 69 und 70 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen sauerstoffangereicherte Luft und pulverisierte Kohle etc. von der Windform gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung eingespeist wurden (so dass die erstere die letztere umgab) und Luft für eine sekundäre Verbrennung in den Schacht eingeführt wurde. Diese Betriebsarten sind gekennzeichnet durch ein niedrigeres Brennstoffverhältnis als bei den Betriebsarten der Nrn. 65 und 66; sie leiden jedoch aus denselben Gründen wie bei den Betriebsarten der Nrn. 65 und 66 unter einer niedrigen Verbrennungseffizienz von pulverisierter Kohle etc. Deshalb erfordern sie ein hohes Koksverhältnis, was zu hohen Produktionskosten führt. Die Verwendung von sauerstoffangereicherter Luft (62% O&sub2;) und die sekundäre Verbrennung von Verbrennungsgas, das aus pulverisierter Kohle etc. resultiert, führte zu einem Abgas mit extrem niedrigem Brennwert (1500 kcal/Nm³ oder darunter). Darüber hinaus führte, wie in den Nrn. 65 und 66, der unvollständige Kontakt zwischen pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff zu einem höheren FeO-Gehalt in der Schlacke und einer niedrigeren Qualität und Ausbeute von geschmolzenem Eisen als bei den Betriebsarten der Nrn. 27, 28, 30 und 31.
Die Nrn. 71 bis 74 repräsentieren die Betriebsarten mit einem niedrigen Brennstoffverhältnis. Die Nrn. 71 und 72 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen sauerstoffangereicherte Luft und pulverisierte Kohle etc. von der Windform gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung eingespeist wurden (so dass die erstere die letztere umgab). Die Einspeisung von sauerstoffangereicherter Luft erlaubt keinen vollständigen Kontakt zwischen Sauerstoff und pulverisierter Kohle etc. Dies führte zu einer niedrigen Verbrennungseffizienz von pulverisierter Kohle etc., einem hohen Koksverhältnis und hohen Produktionskosten. Die Verwendung von sauerstoffangereicherter Luft (63% O&sub2;) führte zu einem Abgas mit niedrigem Brennwert (2700 kcal/Nm³ oder darunter). Darüber hinaus führte der unvollständige Kontakt zwischen pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff zu einem höheren FeO-Gehalt in der Schlacke als bei den Betriebsarten der Nrn. 27, 28, 30 und 31 und einer niedrigen Qualität und Ausbeute von geschmolzenem Eisen.
Die Nrn. 73 und 74 repräsentieren die Betriebsarten, bei denen sauerstoffangereicherte Luft und pulverisierte Kohle etc. von der Windform gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung eingespeist wurden (so dass die erstere die letztere umgab) und Luft für eine sekundäre Verbrennung in den Schacht eingeführt wurde. Diese Betriebsarten sind gekennzeichnet durch ein niedrigeres Brennstoffverhältnis als bei den Betriebsarten der Nrn. 71 und 72; sie leiden jedoch aus denselben Gründen wie bei den Betriebsarten der Nrn. 71 und 72 unter einer niedrigen Verbrennungseffizienz von pulverisierter Kohle etc. Deshalb erfordern sie ein hohes Koksverhältnis, was zu hohen Produktionskosten führt. Die Verwendung von sauerstoffangereicherter Luft (63% O&sub2;) und die sekundäre Verbrennung von Verbrennungsgas, das aus pulverisierter Kohle etc. resultiert, führten zu einem Abgas mit extrem niedrigem Brennwert (1700 kcal/Nm³ oder darunter). Darüber hinaus führte, wie in den Nrn. 71 und 72, der unvollständige Kontakt zwischen pulverisierter Kohle etc. und Sauerstoff zu einem höheren FeO-Gehalt in der Schlacke und einer niedrigeren Qualität und Ausbeute von geschmolzenem Eisen als bei den Betriebsarten der Nrn. 27, 28, 30 und 31.
Die obengenannten Betriebsarten, welche durch Halten der Gichttemperatur bei 400-800ºC praktiziert wurden, sind dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration an Zink in dem rückgewonnenen Staub (oder Gichtstaub) viel höher ist als in dem eingespeisten Staub (Hochofenstaub). Dies legt nahe, dass das im Schrott enthaltene Zink (von der Gicht aus eingeführt) oder Staub (eingespeist) adäquat zur Konzentration durch den Gichtstaub eingefangen wurde. Darüber hinaus verliefen die Betriebsabläufe glatt ohne Verstopfen der Leitungen.
Im Gegensatz dazu war bei den Betriebsarten, die mit der bei 250ºC gehaltenen Gichttemperatur praktiziert wurden, die Konzentration an Zink in dem rückgewonnenen Staub (Gichtstaub) fast dieselbe wie in dem eingespeisten Staub (Hochofenstaub). Darüber hinaus litten die Betriebsvorgänge aufgrund des Haftens von Zink an dem Ofen unter Luftdruckschwankungen.

Beispiel 5

Der Betrieb durch einen tatsächlichen Ofen gemäß der vorliegenden Erfindung wurde simuliert durch Verwendung von Daten, welche mit den obengenannten Experimenten mit dem Testofen erhalten wurden. Diese Simulation ging von einem Schrottschmelzofen mit einer Produktionskapazität von 3000 Tonnen/Tag aus. Die Ergebnisse sind in Tabelle 47 gezeigt. Tabelle 1 Tabelle 2
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 26 bis 31 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer Tabelle 3
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 26 bis 31 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21] Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer Tabelle 4
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 26 bis 31 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer Tabelle 5
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 26 bis 31 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer Tabelle 6
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 26 bis 31 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer Tabelle 7
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 26 bis 31 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer Tabelle 8
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 26 bis 31 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer Tabelle 9
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 26 bis 31 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer Tabelle 10
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 26 bis 31 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer Tabelle 11
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 38 bis 43, Nrn. 46 bis 51 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer Tabelle 12
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 38 bis 43, Nrn. 46 bis 51 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8] Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer Tabelle 13
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 38 bis 43, Nrn. 46 bis 51 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer Tabelle 14
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 38 bis 43, Nrn. 46 bis 51 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge.
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer Tabelle 15
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 38 bis 43, Nrn. 46 bis 51 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer Tabelle 16
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 38 bis 43, Nrn. 46 bis 51 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer Tabelle 17
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 38 bis 43, Nrn, 46 bis 51 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer Tabelle 18
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 38 bis 43, Nrn. 46 bis 51 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21] Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer Tabelle 19
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 38 bis 43, Nrn. 46 bis 51 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer Tabelle 20
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 38 bis 43, Nrn. 46 bis 51 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer Tabelle 21
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 38 bis 43, Nrn. 46 bis 51 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#4]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer Tabelle 22
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 38 bis 43, Nrn. 46 bis 51 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10] Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer Tabelle 23
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 38 bis 43, Nrn. 46 bis 51 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer Tabelle 24
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 38 bis 43, Nrn. 46 bis 51 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10] Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer

Tabelle 25

[#1]
C 18,02
T. Fe 52,60
SiO&sub2; 4,89
Al&sub2;O&sub3; 2,36
CaO 4,81
MgO 1,38
MnO 0,44
ZnO 2,42
P 0,09
S 0,27
[#1]: Staubzusammensetzung (Gew.-%) Tabelle 26
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 61 bis 66, Nrn. 69 bis 74 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer
[#28]: Staub Tabelle 27
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 61 bis 66, Nrn. 69 bis 74 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4] Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer
[#28]: Staub Tabelle 28
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 61 bis 66, Nrn. 69 bis 74 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer
[#28]: Staub Tabelle 29
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 61 bis 66, Nrn. 69 bis 74 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5] Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer
[#28]: Staub Tabelle 30
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 61 bis 66, Nrn. 69 bis 74 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer
[#28]: Staub Tabelle 31
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 61 bis 66, Nrn. 69 bis 74 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer
[#28]: Staub Tabelle 32
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 61 bis 66, Nrn. 69 bis 74 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer
[#28]: Staub Tabelle 33
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 61 bis 66, Nrn. 69 bis 74 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21] Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer
[#28]: Staub Tabelle 34
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 61 bis 66, Nrn. 69 bis 74 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer
[#28]: Staub Tabelle 35
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 61 bis 66, Nrn. 69 bis 74 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer
[#28]: Staub Tabelle 36
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 61 bis 66, Nrn. 69 bis 74 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10] Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer
[#28]: Staub Tabelle 37
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 61 bis 66, Nrn. 69 bis 74 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer
[#28]: Staub Tabelle 38
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 61 bis 66, Nrn. 69 bis 74 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in dar Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer
[#28]: Staub Tabelle 39
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 61 bis 66, Nrn. 69 bis 74 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer
[#28]: Staub Tabelle 40
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 61 bis 66, Nrn. 69 bis 74 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer
[#28]: Staub Tabelle 41
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 61 bis 66, Nrn. 69 bis 74 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5] Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer
[#28]: Staub Tabelle 42
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 61 bis 66, Nrn. 69 bis 74 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer
[#28]: Staub Tabelle 43
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 61 bis 66, Nrn. 69 bis 74 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer
[#28]: Staub Tabelle 44
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 61 bis 66, Nrn. 69 bis 74 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer
[#28]: Staub Tabelle 45
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 61 bis 66, Nrn. 69 bis 74 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20]: CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer
[#28]: Staub Tabelle 46
*1 PC: Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t·pig)
SR: Verhältnis der eingespeisten Abfallkunststoffe (kg/t·pig)
O&sub2;: Fließrate von Sauerstoff (Nm³/t·pig)
*2 Menge an Sauerstoff, die Luft in den Nrn. 61 bis 66, Nrn. 69 bis 74 zugesetzt wurde
*3 Erf.: Erfindungsgemäßes Beispiel
Vgl.: Vergleichsbeispiel
[#1]: Einführung von der Gicht aus
[#2]: Koksverhältnis
[#3]: Konverter-Schlacke-Verhältnis
[#4]: Siliciumdioxidverhältnis
[#5]: Einspeisung von der Windform
[#6]: Pulverisierte Kohle
[#7]: Abfallkunststoffe
[#8]: Polyvinylchlorid
[#9]: Andere als Polyvinylchlorid
[#10]: Lufteinblasen
[#11]: Temperatur vor der Windform
[#12]: Luft für sekundäre Verbrennung
[#13]: Gicht
[#14]: Gichttemperatur
[#15]: Abgasmenge
[#16]: Abgaszusammensetzung
[#17]: Abgasbrennwert
[#18]: Schlackeverhältnis
[#19]: FeO-Gehalt in der Schlacke
[#20] CaO + MgO/SiO&sub2; in der Schlacke
[#21]: Temperatur der Schlacke
[#22]: Temperatur des geschmolzenen Eisens
[#23]: Gichtstaub
[#24]: Gebildete Menge
[#25]: Teerkonzentration
[#26]: Menge an gebildetem Teer
[#27]: Konzentration an gasförmigem Teer
[#28]: Staub Tabelle 47
*1: Kalkstein (als CaO-Quelle), Silica (als SiO&sub2;-Quelle), Serpentin (als MgO-Quelle); Konverter-Schlacke wird nicht zur Verringerung des P-Gehalts eingesetzt.
*2: Trägergas für pulverisierte Kohle und Abfallkunststoffe
*3: entsprechend einem Hochofen
*4: Schlackebasizität in Hinblick auf Schmelzpunkt, Viskosität, Entschwefelung und Entsorgung entsprechend derjenigen von Hochofenschlacke eingestellt
[#1]: Temperatur vor der Windform
[#2]: Abgasmenge
[#3]: Abgasbrennwert

Industrielle Anwendbarkeit

Die vorliegende Erfindung kann in einem integrierten Stahlwerk zur Herstellung von geschmolzenem Eisen und energiereichem Abgas aus Schrott und Abfallkunststoffen eingesetzt werden.

Claims

1. Schrottschmelzverfahren, das die Schritte umfasst:

Beladen eines Schachtofens, der an seiner Windform mit einem Brenner ausgerüstet ist, mit Schrott als Eisenquelle und Koks von der Gicht aus,

Einspeisen von pulverisierter Kohle und Sauerstoff in den Ofen durch den Brenner an der Windform nach der unter (a) oder (b) angegebenen Weise:

(a) Einspeisen von pulverisierter Kohle und Abfallkunststoffen aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft, wobei zur gleichen Zeit Sauerstoff aus seiner Peripherie eingespeist wird,

(b) Einspeisen von Sauerstoff aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft, wobei zur gleichen Zeit die pulverisierte Kohle und die Abfallkunststoffe aus seiner Peripherie eingespeist werden, und weiterhin Sauerstoff aus seiner Peripherie eingespeist wird,

Vermischen der pulverisierten Kohle mit den Abfallkunststoffen und Sauerstoff, wobei auf diese Weise eine schnelle Verbrennung der pulverisierten Kohle und mindestens eines Teils der Abfallkunststoffe in der Verbrennungszone, die sich vor der Windform bildet, erreicht wird,

Schmelzen des Schrotts mit der merklichen Hitze des Verbrennungsgases, so dass sich daraus geschmolzenes Eisen bildet und

Wiedergewinnen des Verbrennungsgases als Brennstoffgas ohne eine beabsichtigte sekundäre Verbrennung im Ofen.

2. Schrottschmelzverfahren, das die Schritte umfasst:

Beladen eines Schachtofens, der an seiner Windform mit einem Brenner ausgerüstet ist, mit Schrott als Eisenquelle, Koks und Abfallkunststoffen von der Gicht aus, wobei die Temperatur an der Gicht auf 400ºC oder höher gesteuert wird,

Einspeisen von pulverisierter Kohle oder pulverisierter Kohle und Abfallkunststoffen und Sauerstoff in den Ofen durch den Brenner an der Windform nach der unter (a') oder (b') angegebenen Weise:

(a') Einspeisen von pulverisierter Kohle oder pulverisierter Kohle und Abfallkunststoffen aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft, wobei zur gleichen Zeit Sauerstoff aus seiner Peripherie eingespeist wird,

(b') Einspeisen von Sauerstoff aus der Mitte des Brenners oder aus deren Nachbarschaft, wobei zur gleichen Zeit die pulverisierte Kohle oder pulverisierte Kohle und Abfallkunststoffe aus seiner Peripherie eingespeist werden und weiterhin Sauerstoff aus seiner Peripherie eingespeist wird,

Vermischen der pulverisierten Kohle oder der pulverisierten Kohle und der Abfallkunststoffe und Sauerstoff, wobei auf diese Weise eine schnelle Verbrennung der pulverisierten Kohle oder der pulverisierten Kohle und mindestens ein Teil der Abfallkunststoffe in der Verbrennungszone, die sich vor der Windform bildet, erreicht wird,

Schmelzen des Schrotts mit der merklichen Hitze des Verbrennungsgases, sodass sich daraus geschmolzenes Eisen bildet und

3. Verfahren nach Anspruch 1, worin der Brenner eine Vorverbrennungskammer in seiner vorn liegenden Öffnung aufweist, pulverisierte Kohle und Abfallkunststoffe und Sauerstoff in die Vorverbrennungskammer, wie unter (a) oder (b) ausgeführt worden ist, eingespeist werden,

pulverisierte Kohle, Abfallkunststoffe und Sauerstoff miteinander vermischt werden, um auf diese Weise eine schnelle Verbrennung der pulverisierten Kohle und mindestens eines Teils der Abfallkunststoffe in der Vorverbrennungskammer zu erreichen,

das Verbrennungsgas von der vorn liegenden Öffnung des Brenners in den Ofen geführt wird, um auf diese Weise das Schmelzen des Schrotts durch die merkliche Hitze des Verbrennungsgases herbeizuführen und daraus das geschmolzene Eisen herzustellen.

4. Verfahren nach Anspruch 2, worin der Brenner eine Vorverbrennungskammer in seiner vorn liegenden Öffnung aufweist, pulverisierte Kohle oder pulverisierte Kohle und Abfallkunststoffe und Sauerstoff in die Vorverbrennungskammer, wie unter (a') oder (b') oben aufgeführt worden ist, gespeist werden,

die pulverisierte Kohle oder die pulverisierte Kohle und die Abfallstoffe und Sauerstoff miteinander vermischt werden, um auf diese Weise eine schnelle Verbrennung der pulverisierten Kohle oder der pulverisierten Kohle und mindestens ein Teil der Abfallkunststoffe in der Vorverbrennungskammer zu erreichen,

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin Staub in den Ofen durch den Brenner und/oder jedes andere Einspeismittel an der Windform eingespeist wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Einspeisung der Abfallkunststoffe aus dem Brenner oder die Einspeisung der Abfallkunststoffe in die Vorverbrennungskammer des Brenners diskontinuierlich oder intermittierend durchgeführt wird, und die Einspeisung der Abfallkunststoffe gleichzeitig mit der Einspeisung der pulverisierten Kohle oder zeitweilig anstelle der Einspeisung der pulverisierten Kohle durchgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin die pulverisierte Kohle, die Abfallkunststoffe und der Sauerstoff auf die Weise dem Brenner zugeführt werden, dass das Verhältnis (PC + SR)/O&sub2; größer als 0,7 kg/Nm³ ist, worin PC das Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t-pig) bedeutet, SR das Verhältnis der Abfallkunststoffe (kg/t-pig) bedeutet und O&sub2; die Sauerstofffließrate (Nm³/t-pig) bedeutet.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin das Brennstoffverhältnis größer als 300 kg/t-pig ist und die pulverisierte Kohle und die Abfallkunststoffe dem Brenner zugeführt werden und der Koks von der Gicht aus auf die Weise eingespeist werden, dass das Verhältnis (bezogen auf das Gewicht) (Verhältnis der pulverisierten Kohle [kg/t-pig] + Verhältnis der Abfallkunststoffe [kg/t-pig])/(Koksverhältnis [kg/t-pig] größer als 1,0 ist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2, 4 bis 6, worin die pulverisierte Kohle und der Sauerstoff dem Brenner in der Weise zugeführt werden, dass das Verhältnis PC/O&sub2; größer als 0,7 kg/Nm³ ist, worin PC das Verhältnis der pulverisierten Kohle (kg/t-pig) bedeutet und O&sub2; die Sauerstofffließrate (Nm³/t-pig) bedeutet.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2, 4 bis 6, 9, worin das Brennstoffverhältnis größer als 300 kg/t-pig ist und die pulverisierte Kohle dem Brenner zugeführt und der Koks von der Gicht aus in der Weise eingespeist werden, dass das Verhältnis (bezogen auf das Gewicht) (Verhältnis der pulverisierten Kohle [kg/t-pig])/(Koksverhältnis [kg/t-pig]) größer als 1,0 ist.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, worin die Staubeinspeisung in die Vorverbrennungskammer diskontinuierlich oder intermittierend durchgeführt wird.

12. Verfahren nach den Ansprüchen 5 bis 11, worin der in den Ofen einzuspeisende Staub einen oder mehrere Stäube aus Ofenstaub, Konverterstaub, Elektroofenstaub, Cupolaofenstaub, Walzenstaub, Schredderstaub, Zinkstaub und Staub, der aus dem Abgas des Ofens gewonnen wird, darstellt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, worin die Gichttemperatur bei 400-600ºC gehalten wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 12, worin die Gichttemperatur bei 400-800ºC gehalten wird und Zink enthaltender Staub, der aus dem Abgas des Ofens gewonnen wird, als mindestens ein Teil des Staubes, der in den Ofen einzuspeisen ist, verwendet wird.