DE937369C

DE937369C - Process for operating Siemens-Martin ovens that work with heat accumulators and that are fired with generator, mixed or coke oven gas and / or coal dust

Info

Publication number: DE937369C
Application number: DEP3659D
Authority: DE
Inventors: Alfred Dr-Ing Mund
Original assignee: Osterreichisch Amerikanische Magnesit AG
Current assignee: Osterreichisch Amerikanische Magnesit AG
Priority date: 1942-12-11
Filing date: 1942-12-11
Publication date: 1956-01-05

Description

Verfahren zum Betriebe von mit Wärmespeichern arbeitenden, mit Generator-, Misch- oder Koksofengas und/oder Kohlenstaub gefeuerten Siemens-Martin-Öfen Beim Betriebe von Siemens-Martin-Öfen ist es vorteilhaft, die Temperatur des Kammerbesatzes erhöhen zu können. Diese Aufgabe wird gestellt, um von Zeit zu Zeit die Flugstaubansätze im Gitterwerk der Kammern abzuschmelzen. Ferner ist eine zusätzliche Beheizung der Kammern von Siemens-Martin-Öfen schon vorgeschlagen worden, um auf dem Wege über die Temperatur der wärmespeichernden Kammern den ganzen Ofengang zu beeinflussen, namentlich auch die Anfahrzeit eines kalten Ofens abzukürzen. Gegenstand der Erfindung ist nun ein besonders einfaches und wirksames und in verschiedenster Hinsicht vorteilhaftes Verfahren, diese zusätzliche Kammerbeheizung vorzunehmen. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, bei Verfahren zum Betriebe von mit Wärmespeichern arbeitenden, mit Generator-, Misch- oder Koksofengas und/oder Kohlenstaub gefeuerten Siemens - Martin - Öfen, deren Wärmespeicher während des Betriebes zusätzlich beheizt werden sollen, die zusätzliche Beheizung durch Zuführen von Frischgas in die den Oberofen verlassenden Abgase vor oder bei ihrem Eintritt in den aufzuheizenden Wärmespeicher zu bewirken.Process for the operation of heat accumulators, generator, Mixed or coke oven gas and / or coal dust-fired Siemens-Martin ovens For operations by Siemens-Martin furnaces, it is advantageous to check the temperature of the chamber fittings to be able to increase. This task is set in order to remove the fly ash from time to time to melt in the latticework of the chambers. Furthermore, an additional heating is the Chambers of Siemens-Martin furnaces have already been suggested to be on the way over to influence the temperature of the heat-storing chambers throughout the furnace, in particular to shorten the start-up time of a cold oven. Subject of the invention is now a particularly simple and effective one and advantageous in various ways Method of performing this additional chamber heating. According to the invention it is proposed in the case of procedures for the operation of heat accumulators working with generator, mixed or coke oven gas and / or pulverized coal-fired Siemens-Martin ovens, their Heat storage should also be heated during operation, the additional Heating by feeding fresh gas into the Leaving Oberofen To effect exhaust gases before or when they enter the heat storage tank to be heated.

Befolgt man diese Vorschläge der Erfindung, so erhält man folgende Vorteile: z. Man kann während des Betriebes durch einfaches Öffnen einer Zusatzgasleitung die Kammern von den angesetzten Asche- und Schlacketeilen befreien, weil die Nachverbrennung des Zusatzgases im noch sauerstoffhaltigen, hocherhitzten Abgasstrom eine gut regel- und beherrschbare Zusatzbeheizung des Gitterwerkes bewirkt, und zwar ohne daß etwa die über den Herd streichende Flamme mit Rücksicht auf eine erhöhte Heizwir-Jcung in der Regeneratorkammer irgendwie besonders verändert zu werden braucht. Sie kann vielmehr auch während des Ausschmelzens der Kammer so eingestellt werden, wie es der Ablauf der Schmelze jeweils erfordert.If these suggestions of the invention are followed, the following are obtained Advantages: You can do this during operation by simply opening an additional gas line free the chambers of the ash and slag that has been attached, because the afterburning of the additional gas in the still oxygen-containing, highly heated exhaust gas flow a well-regulated and controllable additional heating of the latticework, without any the flame sweeping over the stove in consideration of an increased heating effect somehow needs to be specially changed in the regenerator chamber. she can rather, it can also be set as it is during the melting of the chamber the process of the melt requires in each case.

2. Man kann ferner - namentlich in Zeiten starken Abfalls der Kammertemperatur (während der Füllzeit des Ofens, Anfahren nach Betriebsunterbrechungen oder beim Anheizen nach Neuzustellung usw.) - den Unterofen erheblich schneller auf die gewünschte Betriebstemperatur bringen, ohne daß man hierzu etwa -.wie es schon vorgeschlagen worden ist - eine vollständige Zusatzheizeinrichtung durch Einbau ganzer Reihen von Gasbrennern in die Kammern nötig hat.2. One can also - especially in times of sharp drop in the chamber temperature (during the filling time of the furnace, start-up after interruptions in operation or during Heating up after relining, etc.) - the lower furnace to the desired one much faster Bring operating temperature without having to do this - as already suggested - a complete additional heater by installing entire rows from gas burners into the chambers.

g. Auch ohne den Zwang zum Ausschmelzen der Regeneratorkammern und ohne den Zwang zum Regeln der Kammertemperaturen durch Aufheizen der Kammern kann die dann entsprechend einzuregelnde Nachverbrennung des Zusatzgases vorteilhaft dazu benutzt werden, laufend oder zeitweilig die im Schlackensack sich ansammelnde Schlacke so flüssig zu halten, daß man sie aus dem Schlackensack abfließen lassen kann.G. Even without the need to melt out the regenerator chambers and without the need to regulate the chamber temperatures by heating the chambers the afterburning of the additional gas to be regulated accordingly is advantageous be used to continuously or temporarily the accumulating in the slag sack To keep slag so fluid that it can flow out of the slag sack can.

q.. Weiterhin kann eine regelmäßige oder regelmäßig von Zeit zu Zeit wiederholte Anwendung der Zusatzbeheizüng nach der Erfindung dazu benutzt werden, um durch Aufrechterhaltung bestimmter günstigster Kammertemperaturen- ein Mindestmaß der Flugascheablagerungen in den Gitterschächten zu bewirken. .q .. Can also be regular or regular from time to time repeated application of Zusatzbeheizüng according to the invention are used to to a minimum by maintaining certain most favorable chamber temperatures to cause the fly ash deposits in the lattice shafts. .

5. Auch ermöglicht es das neue Verfahren, auf einfachste Weise ein etwa vorhandenes oder entstandenes ungleiches Verhalten der Wärmespeicher der beiden Ofenenden auszugleichen, indem man sie z. B. entsprechend ihrem ungleichen Verhalten verschieden stark zusätzlich aufheizt.5. The new procedure also enables one in the simplest possible way any existing or created unequal behavior of the heat storage of the two Compensate furnace ends by z. B. according to their unequal behavior additionally heats up to different degrees.

6. Bei Anwendung des neuen Verfahrens werden nicht nur die Wärmespeicher selbst zusätzlich beheizt, sondern überhaupt der gesamte Unterofen; es werden somit auch alle Vorteile erbracht, die mit einer solchen Möglichkeit der Trennung der Wärmebehandlung von Unter- und Oberofen z. B. beim Inbetriebsetzen neuer oder instand gesetzter Öfen verbunden sind.6. When the new process is used, not only the heat accumulators are used itself additionally heated, but also the entire lower furnace; it will be also all the advantages provided with such a possibility of separating the Heat treatment of lower and upper furnace z. B. when commissioning new or repaired connected ovens.

Dabei gestattet die einfache und leichte Regelung dieser Zusatzbeheizung nach der Erfindung ihre weitgehende Einstellung auf ihre verschiedenen jeweiligen Aufgaben: Kammerausschmelzen oder Aufheizung der Kammern zwecks Aufrechterhaltung einer stets gleichbleibenden Luftvorwärmung sowohl während der einzelnen Schmelzen als auch während der ganzen Ofenreise oder Flüssighalten der Schlacke im Schlackensack öder Beschleunigung des Anheizens der Kammern eines kalten Ofens. Die verschiedene Einstellung der zuzuführenden Zusatzgasmenge richtet sich nach den besonderen Verhältnissen und Erfordernissen des Einzelfalles und kann leicht. durch Versuch oder Erfahrung ermittelt werden.This allows the simple and easy control of this additional heating according to the invention their extensive adjustment to their various respective Tasks: Chamber meltdown or heating of the chambers for the purpose of maintenance constant air preheating during the individual melts as well as during the entire furnace journey or keeping the slag liquid in the slag bag or acceleration of the heating of the chambers of a cold furnace. The different The setting of the amount of additional gas to be supplied depends on the particular circumstances and requirements of the individual case and can easily. by trial or experience be determined.

Erfindungsgemäß wird insbesondere vorgeschlagen,, das zum Aufheizen der Wärmespeicher bestimmte Frischgas durch eine besondere Leitung in die Gasdüsen bzw. Gaszüge des abziehenden Ofenkopfes einzuführen. Man erspart auf diese Weise besondere Brenner oder Düsen zum Einführen des Zusatzgases in den Ofen und erreicht nicht nur eine zusätzliche Beheizung des Gitterwerks der Wärmespeicher, sondern eine solche des ganzen Unterofens, und zwar unabhängig vom Ofengang; die den Herd bestreichende Flamme kann vielmehr nach wie vor auf die Bedürfnisse der Beschickung bzw. des Schmelzverfahrens eingeregelt werden.According to the invention it is proposed in particular, that for heating the heat accumulator determined fresh gas through a special pipe into the gas nozzles or to introduce gas cables of the withdrawing furnace head. You save in this way special burners or nozzles for introducing the make-up gas into the furnace and achieved not only an additional heating of the lattice work of the heat storage, but one of the entire lower oven, regardless of the oven course; the the stove Rather, the wiping flame can still meet the needs of the charge or the melting process.

Eine zusätzliche Steuerung für das Zusatzgas - etwa mit Ans.chluß an die Steuerung der Luft-und Gasumsteuerventile - ist bei diesem neuen Vorschlage nicht erforderlich. Es wird im Gegenteil sogar vorgeschlagen, die Zuleitungen für das zusätzliche Aufheizgas während der Dauer der Zusatzbeheizung des Unterofens an beiden Ofenköpfen ständig offen zu lassen, während nur die üblichen Luft- und Gaswechselventile - gegebenenfalls auch die Organe zum Zuführen des Kohlenstaubes - in bekannter Weise umgesteuert werden. Bei einer solchen Betriebsweise strömt das zur Flammenbildung im Herdraum bestimmte Gas teils durch die Absperr- und Regelorgane für die Hauptgasdüsen oder Gaszüge (die Gaswechselventile), teils durch die offen bleibende Zusatzgasleitung. Bei einer solchen Betriebsweise genügt dann eine einmalige Einstellung der die Zusatzgasmenge regelnden Organe entsprechend dem jeweils durch die Zusatzbeheizung des Unterofens zu erfüllenden Zweck.An additional control for the additional gas - for example with a connection to the control of the air and gas reversing valves - is in this new proposal not mandatory. On the contrary, it is even suggested that the supply lines for the additional heating gas for the duration of the additional heating of the lower oven to leave both furnace heads open at all times, while only the usual air and Gas exchange valves - possibly also the organs for supplying the coal dust - be redirected in a known manner. In such an operating mode flows the gas intended for the formation of flames in the hearth is partly through the shut-off and control elements for the main gas nozzles or throttle cables (the gas exchange valves), partly through the open ones permanent auxiliary gas line. In such an operating mode, a one-time procedure is sufficient Adjustment of the organs regulating the amount of additional gas according to the respective the additional heating of the lower furnace is to be fulfilled.

Gemäß der Erfindung wird sodann auch noch vorgeschlagen, die vorstehend beschriebenen neuen Verfahren zum Betriebe von hüttentechnischen, mit Wärmespeichern . arbeitenden Schmelzöfen wahlweise zur Durchführung einer großen Zahl verschiedenartigster Betriebsmaßnahmen anzuwenden, nämlich a) Aufrechterhaltung einer stetigen günstigsten Betriebstemperatur des Unterofens sowohl während der einzelnen Schmelzen als auch während der ganzen Ofenreise; b) Abkürzung der Anfahrzeit des Ofens bzw. Beschleunigung der Erreichung der günstigsten Betriebstemperaturen-; c) Ausgleich der Wirkungen ungleichen Verhaltens der Wärmespeicher beider Ofenenden; d) Abschmelzen des im Gitterwerk der Wärmespeicher sich ansetzenden Flugstaubes; e) Verflüssigen oder Flüssighalten der Schlacke im Schlackensack oder Ofenköpfe; f) Heißhalten der ganzen Ofenanlage unter steter Zufuhr lediglich des zusätzlichen Aufheizgases in die Düse bzw. Gaszüge beider Ofenköpfe und unter Betätigung nur der Luftwechselventile.According to the invention it is then also proposed that the above described new method for the operation of metallurgical engineering, with heat storage . working melting furnaces optionally to carry out a large number of the most varied Apply operational measures, namely a) Maintaining a steady most favorable Operating temperature of the lower furnace both during the individual melts and during the whole oven journey; b) Shortening the start-up time of the furnace or acceleration the achievement of the most favorable operating temperatures; c) Balancing the effects unequal behavior of the heat accumulators at both furnace ends; d) melting of the im Latticework of heat accumulators for accumulating fly ash; e) liquefying or Keeping the slag liquid in the slag sack or furnace heads; f) Keeping the whole thing hot Furnace system with the constant supply of only the additional heating gas into the nozzle or gas cables of both furnace heads and only actuate the air exchange valves.

Dabei können diese Maßnahmen je nach Erfordernis von Zeit zu Zeit einzeln kurzzeitig durchgeführt werden oder auch längere Zeiten hindurch einzeln oder gleichzeitig miteinander. Dabei lassen sich die genannten verschiedenartigen Wirkungen der Zusatzbeheizung des Unterofens in der Regel in einfachster Weise durch Einregelung der Menge des in der Zeiteinheit zuströmenden Zusatz- oder Aufheizgases einstellen, sinngemäß entsprechende Stellung und Steuerung der sonstigen Gas- und Luftventile und der Abgas- und Kaminschieber der Ofenanlage vorausgesetzt.These measures can be taken from time to time as required can be carried out individually for a short time or individually for longer periods or simultaneously with each other. The various types mentioned can be used The effects of the additional heating of the lower oven are usually carried out in the simplest possible way Adjustment of the amount of additional or heating gas flowing in in the time unit set, correspondingly corresponding position and control of the other throttle and Air valves and the flue gas and chimney slides of the furnace system are required.

Insgesamt erreicht man bei Befolgung der Vorschläge der Erfindung eine zuverlässige Beeinflussung und Beherrschung einzelner Ofenteile und einzelner im Unterofen und im Oberofen sich abspielender Vorgänge sowie eine zuverlässige Beeinflussungs- und Regelungsmöglichkeit des ganzen Ofenganges mit einfachsten Mitteln, die auch bei bereits bestehenden Ofenanlagen ohne Schwierigkeiten eingebaut und angewendet werden können.Overall, following the suggestions of the invention will result reliable influencing and control of individual furnace parts and individual ones processes taking place in the lower oven and in the upper oven as well as a reliable one Possibility of influencing and regulating the entire furnace passage with the simplest means, which can also be installed in existing furnace systems without difficulty and can be applied.

Dabei kommt man unter Umständen ohne besondere Luftzufuhr aus. Zusätzliche besondere Brennerbatterien und zusätzliche Steuerungen sind nicht erforderlich. Man erhält auch keine Stauwirkung auf die Abgase des Herdraumes, wie sie bei Verwendung besonderer, in die Wärmespeicher einmündender Brenner für die zusätzliche Kammerbeheizung befürchtet werden muß.Under certain circumstances, you can manage without a special air supply. Additional special burner batteries and additional controls are not required. There is also no damming effect on the exhaust gases from the oven space, as is the case with use special burner that opens into the heat accumulator for additional chamber heating must be feared.

Diese _ gute jederzeitige Beherrschbarkeit des ganzen Ofenganges wirkt sich zwangläufig dahin aus, daß auch der Eigenart der zeitlich wechselnden Anforderungen der einzelnen Schmelzen sowie jeder im Laufe einer Ofenreise plötzlich auftretenden besonderen Lage besser und schneller als bisher entsprochen bzw. entgegengewirkt werden kann, daß die Wirtschaftlichkeit des Ofenbetriebes und die Treffsicherheit der verlangten Zusammensetzung der Erzeugnisse gesteigert werden und daß schließlich die Dauer jeder einzelnen Ofenreise unter gleichzeitiger Verringerung der Betriebs-(Tefahren und Verminderung der durch Instandsetzungsarbeiten bedingten Betriebsunterbrechungen wesentlich erhöht wird.This _ good controllability of the entire furnace process at all times is effective inevitably from the fact that also the peculiarity of the time-changing requirements of the individual melts as well as each one that suddenly occurs in the course of a furnace journey particular situation met or counteracted better and faster than before that the profitability of the furnace operation and the accuracy the required composition of the products are increased and that finally the duration of each individual oven trip with a simultaneous reduction in the operating (Tefahren and a reduction in business interruptions caused by maintenance work is increased significantly.

Die Erfindung führt zu einer neuen Ofenbauart mit zusätzlich aufheizbaren Wärmespeichern, die durch in die Gasdüsen bzw. Gaszüge der Ofenköpfe mündende, deren Absperr- und Regelorgane umgehende Umführungsleitungen mit eigener Absperr- und Regelorganen zum regelbaren Zuführen von zusätzlichem Aufheizgas in. den aus dem Oberofen abziehenden Abgasstrom gekennzeichnet ist. Mittels eines so eingerichteten Ofens können die vorangehend vorgeschlagenen Verfahren einfach und betriebssicher durchgeführt werden.The invention leads to a new type of furnace with additional heatable Heat accumulators which open into the gas nozzles or gas flues of the furnace heads, their Shut-off and control organs, bypassing lines with their own shut-off and Control organs for the controllable supply of additional heating gas in. The out of the Upper furnace withdrawing exhaust gas flow is marked. By means of one set up in this way Oven can use the methods proposed above in a simple and reliable manner be performed.

Die Erfindung ist in erster Linie in ihrer Anwendung auf Siemens-Martin-Öfen geschildert und erläutert worden. Sie kann jedoch mit Vorteil auch bei anderen mit Wärmespeichern arbeitenden Flammöfen oder anderen Ofenanlagen mit ähnlichen Betriebsbedingungen sinngemäß angewandt werden. Es kann ferner auch das Zusatzgas ganz oder teilweise durch Brennstaub ersetzt werden, falls die besonderen Verhältnisse des Einzelfalles das gestatten. Mit ganz besonderem Vorteil werden die verschiedenen Ausführungsmöglichkeiten des neuen Verfahrens bei solchen Ofenanlagen angewandt, die mit hohem Gehalt der abziehenden Gase an Flugasche und sonstigen staubigen Beimengungen und entsprechend hoher Beanspruchung der Wärmespeicher und ihres Gitterwerks durch diese großen Flugaschenmengen rechnen müssen, also beispielsweise bei kohlenstaubgefeuerten oder bei mit Kohlenstaubzusatz arbeitenden Ofenanlagen.The invention is primarily in its application to Siemens-Martin ovens been described and explained. However, it can also be used to advantage with others Thermal storage furnaces or other furnace systems with similar operating conditions can be applied accordingly. Furthermore, the additional gas can also be wholly or partially be replaced by fuel dust, if the special circumstances of the individual case allow that. The various design options are particularly advantageous of the new process applied to such furnace systems that have a high content of withdrawing gases to fly ash and other dusty additions and accordingly high stress on the heat accumulator and its latticework due to these large amounts of fly ash have to reckon with, for example with pulverized coal-fired or with pulverized coal additive working furnace systems.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the operation of with heat storage working, with generator, mixed or coke oven gas and / or coal dust fired Siemens-Martin furnace, characterized in that the exhaust gases leaving the upper furnace fresh gas is supplied before or when it enters the heat accumulator to be heated will.

2. The method according to claim i, characterized in that the heating the heat accumulator determined fresh gas through a special pipe into the gas nozzles or gas cables of the withdrawing furnace head is introduced.

3. The method according to claim i or 2, characterized in that the supply lines for the additional fresh gas Constantly on both furnace heads for the duration of the additional heating of the lower furnace stay open, while only the usual air and gas exchange valves - if necessary also the organs for supplying the coal dust - reversed in a known manner will. q .. Application of the method according to one of claims i to 3 for optional Implementation of the following operational measures: a) Maintaining a steady most favorable Operating temperature of the lower furnace both during the individual melts and during the whole oven journey; b) Shortening the start-up time of the furnace or acceleration the achievement of the most favorable operating temperatures; c) Balancing the effects unequal behavior of the heat accumulators at both furnace ends; d) melting of the im Latticework of heat accumulators for accumulating fly ash; e) liquefying or Keeping the slag liquid in the slag sack of the furnace heads; f) Keeping the whole thing hot Furnace system with constant supply of only the additional heating gas into the nozzles or gas cables on both furnace heads and only the air exchange valves are actuated. 5. According to the method according to claim 1, 2, 3 or 4. Siemens-Martin furnace to be operated with additional heat accumulators, marked by opening into the gas nozzles or gas flues of the furnace heads, their shut-off and control elements Immediate bypass lines with their own shut-off and regulating devices for controllable Feeding of additional heating gas into the exhaust gas flow withdrawn from the upper furnace. Referenced publications: German patent specification No. 464 653.