LU82821A1 - Verfahren zum kontinuierlichen einblasen von ueberwiegend aus steinkohle bestehenden,feinkoernigen reduktionsmitteln in einen schachtofen - Google Patents

Description

- 1 -

Verfahren zum kontinuierlichen Einblasen von überwiegend aus Steinkohle bestehenden, feinkörnigen Reduktionsmitteln in einen Schachtofen 5 Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Einblasen von überwiegend aus Steinkohle bestehenden, feinkörnigen Reduktionsmitteln in einen Schachtofen, insbesondere einen Hochofen.

10 Trotzdem es bekannt ist, dass der Koksverbrauch eines Hochofens durch Verwendung billiger Brennstoffe oder durch direktes Ein-führen von Reduktionsmitteln in den Hochofen zu verringern vermag, hat das Einblasen von Kohle in den Hochofen im praktischen Betrieb bislang nur in sehr beschränktem Umfang Anwendung gefunden. Dies 15 ist im wesentlichen darauf zurückzuführen, dass der Transport und die Verteilung von feinkörniger Kohle von einem Vorratsbehälter in die Einlassöffnung des Hochofens hinein, bei denen es sich im allgemeinen um die ohnehin vorhandenen Blasformen handelt, mit grösseren Schwierigkeiten verbunden sind als bei einem flüssigen Me-20 dium, z.B. Oel, oder Gas. So wird eine unvollständige Umsetzung bei festen Brennstoffen zu merklichen Störungen im Betrieb des Hochofens führen, z.B. durch Entstehen von Russ, der die Durchlässigkeit des Möllers für das Reduktionsgas verringert und ggf· auch in Gichtgas vorhanden ist. Letzteres kann in den vom Gichtgas 25 durchströmten Einrichtungen zu Störungen führen.

Will man, ganz im Sinne der angestrebten Einsparungen billige Steinkohle verwenden, so entsteht ein neues Problem. In der Tat weisen billige Steinkohlen hohe Aschegehalte auf, die sich 30 zwischen 15-25% bewegen können, wobei die Asche ausgesprochen sauer ist. Bei der Verwendung von Steinkohlen dieser Art ist somit die Gefahr gegeben, dass die massiven sauren Aschemengen sich nicht schnell genug in die Hochofenschlacken integrieren und dass die resultierenden, nicht homogenen Oxydgemische schlecht 35 fHessen und den Gang des Hochofens stören.

- 2 -

Das Ziel der Erfindung bestand demnach darin, ein Verfahren vorzuschlagen, das die Verwendung feinkörniger Steinkohlen gestattet und das die oben angeführten Schwierigkeiten vermeidet.

5 Dieses Ziel wird erreicht durch das erfindungsgemässe Verfahren, das vorsieht, dass man ein Gemisch aus feinkörniger Steinkohle, sowie aus festen, feinkörnigen Reduktionsmitteln bzw. Kohlenstoffträgern verwendet, die so gewählt sind, dass der Basizitätsgrad der resultierenden Gesamtasche möglichst dem Basizitätsgrad der .

10 Hochofenschlacke angepasst ist; erfindungsgemäss fügt man den Steinkohlen als Zusatz Kompost zu.

i '* ' ··

Kompost ist ein Stoff, der durch das Verrotten von Hausmull sowie ggf. von Schlämmen aus Kläranlagen gewonnen wird. Hier 15 handelt es sich um Produkte, die ausgesprochen basisch sind;

Hausmüllkompost weist einen pH-Wert von 7-8 auf; gebietsweise kann der pH-Wert bis auf 8.5 steigen.

Angesichts der Tatsache, dass in entwickelten Ländern pro Jahr 20 und pro Einwohner etwa 330 kg Hausmüll anfallen, dass dieser

Hausmüll mittels aeroben Verfahren zu etwa 70% zu Kompost verarbeitet werden kann und dass Frischkompost etwa 25% Kohlenstoff enthält, kommt man zu dem Schluss, dass Müll sowie Klärschlamm Substanzen sind, die man nicht auf Halden ablegen oder gar mit 25 Hilfe energieverbrauchender, teurer Verfahren verbrennen soll, * sondern die man zur industriellen Verwertung ihres Kohlenstoffgehaltes in Kompost überführen und erfindungsgemäss verwenden muss.

30 Dem aeroben Kompostieren von Hausmüll und/oder Klärschlamm als

Alternative zu Verfahren, die auf eine blosse Beseitigung dieser verwertbaren Substanzen hinauslaufen, werden durch das erfindungs-geraässe Verfahren neue Impulse verliehen.

35 Das erfindungsgemässe Verwenden von Steinkohle mit Kompost begünstigt eine praktisch totale Umsetzung innerhalb des Hochofens in der kurzen, dafür zur Verfügung stehenden Zeit bei - 3 - praktisch allen vorkommenden Betriebsbedingungen. Hinzu kommt, dass das Zuf{ihren dieser Gemische zum Hochofen keine Schwierigkeiten bereitet.

5 Besonders günstig ist auch die Tatsache, dass das Zerkleinern von frisch zubereitetem Kompost auf den erforderlichen Feinheitsgrad praktisch keine Kosten verursacht. Kostengünstig wirkt sich auch die Möglichkeit aus, im Gemisch einen Wassergehalt bis zu 15¾, vorzugsweise bis zu 10%, zu belassen, so dass die Auf-10 Wendungen für die Trocknung nicht ins Gewicht fallen. Tatsächlich kann der Wassergehalt, insbesondere aufgrund der kolloidalen Bindung desselben, dazu führen, dass beim Eintritt in den Hochofen •i.r· aufgrund der dann plötzlich zur Einwirkung kommenden hohen Temperatur von etwa 1100 bis 1650 °C das Wasser explosionsartig ver-15 dampft und gemeinsam mit den ebenfalls explosionsartig ausgetriebenen flüchtigen Bestandteilen das ohnehin kleine Kohlenkorn sprengt, so dass die spezifische Oberfläche vergrössert wird mit dem Ergebnis, dass die Umsetzung im Hochofen noch schneller stattfindet. Der Wassergehalt ist andererseits so gering, dass der 20 Wärmebedarf des Hochofens nicht merklich erhöht würde.

Das Trägergas, das mit dem Gemisch in den Hochofen gelangt, beispielsweise Kaltluft, kann weniger als 3%, gegebenenfalls etwa 1%, 25 des gesamten durch die Blasformen eingeblasenen Heisswindes ausmachen. Diese Menge ist zu gering, als dass sie den Wärmehaushalt des Hochofens merklich beeinflussen könnte. Ohnehin sieht man nach Möglichkeit vor, dass die Geschwindigkeit, mit welcher die Staubteilchen aus der Zuleitung in den Hochofen austreten, weniger als 30 50 m/sec., vorzugsweise weniger als 25 m/sec. beträgt. Es ist ggf.

ohne weiteres möglich, mit der Einblasegeschwindigkeit bis zur Rückbrenngeschwindigkeit herunterzugehen, die in der Grössenordnung von 10 bis 13 m/sec. liegen wird. Eine derartig geringe Einblasgeschwindigkeit, die wesentlich langsamer ist als die etwa 120 35 bis 220 m/sec. betragende Geschwindigkeit, mit welcher der normalerweise eine Temperatur von etwa 1100° C aufweisende Heisswind durch die Blasformen eingeblasen wird, verlängert die Verweilzeit der Staubpartikel in der vor jeder Blasform befindlichen Zone, die mehr oder weniger leer ist.

- 4 - ύ

Das Verfahren gemäss der Erfindung ermöglicht das Einblasen verhältnismässig grosser Mengen von Kohlenstoff und somit eine merkliche Reduzierung des Koksverbrauches bzw. eine vollständige Substituierung des bislang überwiegend verwendeten Schweröls# Dies 5 ist auf die bereits erwähnte Tatsache zurückzuführen, dass weder beim Transport in den Hochofen hinein, noch bei der Umsetzung innerhalb des Hochofens Schwierigkeiten vorhanden sind oder entstehen. Das Ausmass, in welchem Koks durch einen anderen, billigeren Hilfsbrennstoff ersetzt werden kann, ist somit durchweg 10 grösser als bei bekannten Verfahren zum Einblasen von Kohle als Hilfsbrennstoff in das Gestell eines Hochofens.

» v

Claims (3)

1. Verfahren zum kontinuierlichen Einblasen von überwiegend aus Steinkohle bestehenden, feinkörnigen Reduktionsmitteln in einen

5 Schachtofen, insbesondere einen Hochofen, das vorsieht, dass man ein Gemisch aus feinkörniger Steinkohle mit festen, feinkörnigen Reduktionsmitteln bzw. Koh-lenstoffträgem verwendet, die so gewählt sind, dass der Basizitäsgrad der Gesamtasche dem Basizitätsgrad der Hochofenschlacken möglichst 10 angepasst ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Reduktions mittel bzw. der Kohlenstoffträger aus Kompost besteht.

2. Verfahren nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompost eine Substanz ist, die durch das Verrotten von Hausmüll 15 und/oder von Klärschlamm, vorzugsweise auf aerobem Wege gewon nen wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompost nicht gereifter Frischkompost ist. 20 «i \