EP0023878A1 - Verfahren zur Regelung des Wärmehaushalts in einem Schachtofen und hierzu verwendetes Mittel - Google Patents

Verfahren zur Regelung des Wärmehaushalts in einem Schachtofen und hierzu verwendetes Mittel Download PDF

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EP0023878A1
EP0023878A1 EP80630018A EP80630018A EP0023878A1 EP 0023878 A1 EP0023878 A1 EP 0023878A1 EP 80630018 A EP80630018 A EP 80630018A EP 80630018 A EP80630018 A EP 80630018A EP 0023878 A1 EP0023878 A1 EP 0023878A1
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peat
regulating
water content
blow molds
hot wind
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EP80630018A
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Inventor
Paul Metz
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Arcelor Luxembourg SA
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Arbed SA
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/001—Injecting additional fuel or reducing agents
    • C21B5/003—Injection of pulverulent coal

Definitions

  • the present invention relates to a method for regulating the heat balance in a shaft furnace, in particular for regulating the thermal conditions in the immediate vicinity of the blow molds of a blast furnace, and the agent used for this.
  • a favorable thermal efficiency coupled with the lowest possible fuel consumption, it has proven to be expedient to bring the temperature of the hot wind introduced primarily through the blow molds of a blast furnace as high as possible, but advantageously bring over 1100 C. Hot wind temperatures above this limit often and depending on the metallurgical method of operation, too high flame temperatures, which in turn leads to difficulties in controlling the process.
  • coolant can be, for example, water vapor, heavy oils, natural gas or ground coals.
  • Water vapor is a relatively easy-to-use coolant, but due to its oxidizing properties it has the disadvantage that coke consumption, which is sought to be reduced by means of high hot wind temperatures, rises again.
  • coal it must be said that, on the one hand, the cost of grinding has a high impact in the present optics and, on the other hand, that ground coals attack and wear down the walls of the transport lines due to their abrasive properties. Furthermore, most coals have a high sulfur and ash content. While the former affects the quality of the raw or cast iron produced, the latter affects the chemical properties of the slags and makes it difficult to control the degree of basicity within the desired limits.
  • the aim of the invention was to propose such a method.
  • peat is a soft material and therefore does not attack the walls of the pipes; furthermore, peat can be easily shredded by rubbing. Due to its low specific weight, introducing peat into the hot wind stream is not difficult.
  • a typical wet raw peat is dried on 20-25% water.
  • the water content of the peat which, according to the method according to the invention, is below 25%, surprisingly does not entail any appreciable additional consumption of coke, as one might have expected from experience with steam as a coolant.
  • the hydrate water remaining after drying appears to react preferentially with the relatively high amounts of volatile constituents present in the peat, without the need to provide carbon from the coke for the splitting of the water molecules.
  • a typical peat has a volatile content of 63-68%.
  • the ash content is very favorable at 0.9-1.4%, as is the sulfur content, which rarely exceeds 0.3%. This eliminates the difficulties known in the use of conventional coolants, which involve influencing the degree of basicity of the slags or an increased sulfur content in the pig iron.
  • peat is an extremely ignitable and combustible material, it can easily be used in large quantities to control the thermal conditions according to the invention, without fear of impairing the combustion reactions.
  • a typical one for practicing the method according to the invention Peat used has the following analytically determined b between set values to:

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  • Manufacture Of Iron (AREA)
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Abstract

Ein Verfahren zur Regelung des Wärmehaushaltes in einem Schachtofen, insbesondere zur Regelung der thermischen Verhältnisse in unmittelbarer Umgebung der Ofen-Blasformen, sieht vor, das man dem Heißwind je nach den jeweils in der Nähe der Blasformen herrschenden Temperaturen dosierte Mengen an Torf zusetzt, der eine mittlere Korngröße von 0,5-1 mm, sowie einen Wassergehalt von weniger als 25% aufweist. Torf ist ein weiches Material, das die Wandungen der Leitungen nicht angreift. Ferner läst Torf sich bereits durch Verreiben bequem zerkleinern. Auf Grund seines niedrigen spezifischen Gewichtes bringt das Einführen von Torf in den Heißwindstrom keine Schwierigkeiten mit sich. Der Wassergehalt des Torfes, unterhalb 25%, bringt keinen nennenswerten Mehrverbrauch an Koks mit sich.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Wärmehaushaltes in einem Schachtofen, insbesondere zur Regelung der thermischen Verhältnisse in unmittelbarer Umgebung der Blasformen eines Hochofens, sowie das hierzu verwendete Mittel. Im Hinblick auf einen günstigen thermischen Wirkungsgrad, gekoppelt mit einem möglichst niedrigen Brennstoffverbrauch, hat es sich als zweckmässig erwiesen die Temperatur des vornehmlich durch die Blasformen eines Hochofens eingeführten Heisswindes so hoch wie möglich zu bringen, vorteilhaft über 1100 C. Heisswindtemperaturen oberhalb dieser Grenze bringen aber oftmals und je nach der metallurgischen Arbeitsweise zu hohe Flammentemperaturen mit sich, was wiederum zu Schwierigkeiten in der Regelung des Prozesses führt.
  • Aus diesem Grunde wurden Verfahren entwickelt gemäss denen durch die Blasformen dosierte Mengen an Kühlmitteln zusammen mit dem Heisswind in den Ofenraum eingeblasen werden. Solche Kühlmittel können bspw. Wasserdampf, Schweröle, Erdgas oder gemahlene Kohlen sein.
  • Wasserdampf ist zwar ein relativ leicht zu handhabendes Kühlmittel, jedoch weist es infolge seiner oxydierenden Eigenschaften den Nachteil, auf, dass der Koksverbrauch den man mittels hoher Heisswindtemperaturen zu vermindern trachtet, erneut ansteigt.
  • Oele und Erdgas sind infolge der preislichen Entwicklungen nicht als Kühlmittel in Hochöfen zu empfehlen, obwohl sich diese Stoffe in technischer Hinsicht bewährt haben und auch noch eingesetzt werden.
  • Zur Verwendung von Kohle ist zu sagen, dass einerseits in der vorliegenden Optik die Kosten für das Vermahlen hoch zu Buche schlagen und dass andererseits gemahlene Kohlen auf Grund ihrer abradierenden Eigenschaften die Wandungen der Transportleitungen angreifen und verschleissen. Desweiteren weisen die meisten Kohlen einen hohen Schwefel- sowie Aschegehalt auf. Während ersterer die Qualität des hergestellten Roh- oder Gusseisens beeinträchtigt, wirkt letzterer auf die chemischen Eigenschaften der Schlacken ein und erschwert eine Steuerung des Basizitätsgrades innerhalb der gewünschten Grenzen.
  • Es besteht demnach das Bedürfnis über ein Verfahren zum Regeln der thermischen Verhältnisse in der Umgebung der Blasformen eines Schachtofens zu verfügen, welches die Verwendung eines möglichst leicht zu handhabenden Kühlmittels begreift, dessen Gestehungskosten im Verhältnis zu den erzielten Ergebnissen günstig liegen und dessen physikalische und chemische Eigenschaften ausser den gewünschten Effekten keine Einflüsse auf die im Ofen herrschenden Verhältnisse ausüben.
  • Das Ziel der Erfindung bestand darin ein derartiges Verfahren vorzuschlagen.
  • Dieses Ziel wird erreicht durch das erfindungsgemässe Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man dem Heisswind je nach den jeweils in unmittelbarer Nähe der Blasformen herrschenden Temperaturen dosierte Mengen an Torf zusetzt, der eine mittlere Korngrösse von 0,05-1 mm, sowie einen Wassergehalt von weniger als 25% aufweist.
  • Die Wahl von Torf als Kühlmittel bringt gegenüber anderen bekannten festen Kühlmitteln auf Kohlenstoffbasis mehrere Vorteile mit sich. Bekanntlich ist Torf ein weiches Material und greift demnach die Wandungen der Leitungen nicht an; ferner lässt Torf sich bereits durch Verreiben bequen zerkleinern. Auf Grund seines niedrigen spezifischen Gewichtes bringt das Einführen von Torf in den Heisswindstrom keine Schwierigkeiten mit sich.
  • Erfindungsgemäss wird ein typischer feuchter Rohtorf auf 20-25% Wasser getrocknet. Der Wassergehalt des Torfes, der gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren unterhalb 25% liegt, bringt überraschenderweise keinen nennenswerten Mehrverbrauch an Koks mit sich, wie man dies nach den Erfahrungen mit Wasserdampf als Kühlmittel hätte erwarten können. In der Tat scheint das nach dem Trocknen verbleibende Hydratwasser vorzugsweise mit den im Torf vorhandenen relatif hohen Mengen an flüchtigen Bestandteilen zu reagieren, ohne dass vom Koks herrührender Kohlenstoff für die Spaltung der Wassermoleküle zur Verfügung gestellt werden müsste.
  • In der Tat weist ein typischer Torf Gehalte von 63-68% flüchtiger Bestandteile auf.
  • Ferner liegen die Aschegehalte mit 0,9-1,4% sehr günstig, sowie der Gehalt an Schwefel, der selten 0,3% überschreitet. Hierdurch entfallen die bei der Anwendung konventioneller Kühlmittel bekannten Schwierigkeiten, die in einer Beeinflussung des Basizitätsgrades der Schlacken bzw. einem erhöhten Schwefelgehalt im Roheisen bestehen.
  • Da Torf ein ausserordentlich zünd- und brennwilliges Material ist, kann es problemlos auch in grossen Mengen zum Steuern der thermischen Verhältnisse gemäss der Erfindung verwendet werden, ohne dass eine Beeinträchtigung der Verbrennungsreaktionen zu befürchten wäre.
  • Ein typischer zur Ausübung des erfindungsgemässen Verfahrens verwendeter Torf weist folgende analytisch ermittelten bzw. eingestellten Werte auf:
    Figure imgb0001

Claims (4)

1) Verfahren zur Regelung des Wärmehaushaltes in einem Schachtofen, insbesondere zur Regelung der thermischen Verhältnisse in unmittelbarer Umgebung der Ofen-Blasformen, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Heisswind je nach den jeweils in der Nähe der Blasformen herrschen Temperaturen dosierte Mengen an Torf zusetzt, der eine mittlere Korngrösse von 0,05-1 mm, sowie einen Wassergehalt von weniger als 25% aufweist.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der eingesetzte Torf durch Verreiben zerkleinert ist.
3) Verfahren nach den Ansprüchen 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass der verriebene Torf bis auf einen Wassergehalt unterhalb 25% getrocknet ist.
4) Zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1-3 verwendetes Mittel.
EP80630018A 1979-08-02 1980-06-17 Verfahren zur Regelung des Wärmehaushalts in einem Schachtofen und hierzu verwendetes Mittel Ceased EP0023878A1 (de)

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