NO158980B

NO158980B - PROCEDURE AND DEVICE FOR HEATING PROCESS AIR FOR INDUSTRIAL PURPOSES.

Info

Publication number: NO158980B
Application number: NO830766A
Authority: NO
Inventors: Goeran Mathisson; Sven Santen
Original assignee: Skf Steel Eng Ab
Priority date: 1983-03-04
Filing date: 1983-03-04
Publication date: 1988-08-08
Also published as: NO158980C; NO830766L

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og en anordning for oppvarming av prosessluft for industrielle formål til en forutbestembar temperatur. The present invention relates to a method and a device for heating process air for industrial purposes to a predetermined temperature.

Forbruket av prosessgass, spesielt luft med høyere temperatur, er stort i mange industrielle prosesser. En konven-sjonell varmebehandling av slike store gassvolumer ved hjelp av f. eks. varmevekslere krever altfor store invest-eringer, og man har derfor i den senere tid stadig mer gått over til for denne oppvarming å anvende en forbrenning av fossile brensler såsom kull, koks, naturgass, olje osv. Både miljømessig og utfra prosesstekniske synspunkter er The consumption of process gas, especially air with a higher temperature, is large in many industrial processes. A conventional heat treatment of such large gas volumes using e.g. heat exchangers require far too large investments, and people have therefore in recent times increasingly switched to using the combustion of fossil fuels such as coal, coke, natural gas, oil etc. for this heating. Both from an environmental and from a process engineering point of view,

en slik forbrenning problematisk - miljømessig spesielt ved herav følgende utslipp av svovelforbindelser som gir forsuring av miljøet samt nedsmussing ved røk og sot og prosessteknisktved at svovel ikke må forkomme i visse prosesser, f. eks. i forskjellige jern- og stålfremstillings-prosesser. Dertil kommer også omkostningsaspekter - ettersom prisene for fossilt brensel i den senere tid har steget voldsomt. such a combustion is problematic - environmentally, especially due to the resulting emission of sulfur compounds that cause acidification of the environment as well as pollution due to smoke and soot and process technology due to the fact that sulfur must not occur in certain processes, e.g. in various iron and steel manufacturing processes. There are also cost aspects - as prices for fossil fuels have recently risen sharply.

De ovenfor omtalte problemer har beskjeftiget mange fagmenn på området. I forbindelse med stålf rems tilling er det også f. eks allerede utviklet en metode for å øke temperaturen i blestgass i en masovn i den hensikt å øke produksjonen og samtidig redusere koksforbruket. Ved denne kjente fremgangsmåte føres blestgassen helt eller delvis gjennom et plasma som frembringes i en plasmagenerator av i og for seg kjent type ved hjelp av en elektrisk lysbue. Fordelen med en plasmagenerator er dens høye virkningsgrad som når nær 90 % og at man kan oppnå meget høy temperatur, normalt over 3 000 C^. I en plasmagass som er frembragt av en plasmagenerator er en del av de foreliggende atomer og molekyler joniserte og disse joniserte partikler er meget reaktive. Når en plasmagass fremstilt av en luftstrøm går over til normale betingelser ved lavere temperatur, erhold-es imidlertid foruten nitrogen og oksygen også nitrogen-oksyder. Nitrogenoksydene er som kjent meget giftige og gir The above-mentioned problems have occupied many experts in the field. In connection with steel mill tillage, a method has also already been developed, for example, to increase the temperature of blast gas in a blast furnace with the aim of increasing production and at the same time reducing coke consumption. In this known method, the blast gas is passed wholly or partly through a plasma which is produced in a plasma generator of a known type by means of an electric arc. The advantage of a plasma generator is its high efficiency, which reaches close to 90% and that you can achieve a very high temperature, normally over 3,000 C^. In a plasma gas produced by a plasma generator, some of the atoms and molecules present are ionized and these ionized particles are very reactive. When a plasma gas produced by an air stream changes to normal conditions at a lower temperature, however, in addition to nitrogen and oxygen, nitrogen oxides are also obtained. Nitrogen oxides are known to be very toxic and give

Forbruket av prosessgass, spesielt luft med høyere temperatur, er stort i mange industrielle prosesser. En konven-sjonell varmebehandling av slike store gassvolumer ved hjelp av f. eks. varmevekslere krever altfor store invest-eringer, og man har derfor i den senere tid stadig mer gått over til for denne oppvarming å anvende en forbrenning av fossile brensler såsom kull, koks, naturgass, olje osv. Både miljømessig og utfra prosesstekniske synspunkter er en slik forbrenning problematisk - miljømessig spesielt ved herav følgende utslipp av svovelforbindelser som gir forsuring av miljøet samt nedsmussing ved røk og sot og prosessteknisktved at svovel ikke må forkomme i visse prosesser, f. eks. i forskjellige jern- og stålfremstillings-prosesser. Dertil kommer også omkostningsaspekter - ettersom prisene for fossilt brensel i den senere tid har steget voldsomt. The consumption of process gas, especially air with a higher temperature, is large in many industrial processes. A conventional heat treatment of such large gas volumes using e.g. heat exchangers require far too large investments, and people have therefore in recent times increasingly switched to using the combustion of fossil fuels such as coal, coke, natural gas, oil etc. for this heating. Both from an environmental and from a process engineering point of view, such Combustion is problematic - from an environmental point of view, in particular due to the resulting emission of sulfur compounds that cause acidification of the environment as well as contamination by smoke and soot and process engineering by the fact that sulfur must not occur in certain processes, e.g. in various iron and steel manufacturing processes. There are also cost aspects - as prices for fossil fuels have recently risen sharply.

De ovenfor omtalte problemer har beskjeftiget mange fagmenn på området. I forbindelse med stålfremstilling er det også ' f. eks allerede utviklet en metode for å øke temperaturen i blestgass i en masovn i den hensikt å øke produksjonen og samtidig redusere koksforbruket. Ved denne kjente fremgangsmåte føres blestgassen helt eller delvis gjennom et plasma som frembringes i en plasmagenerator av i og for seg kjent type ved hjelp av en elektrisk lysbue. Fordelen med en plasmagenerator er dens høye virkningsgrad som når nær 90 % og at man kan oppnå meget høy temperatur, normalt over 3 000 C,. I en plasmagass som er frembragt av en plasmagenerator er en del av de foreliggende atomer og molekyler joniserte og disse joniserte partikler er meget reaktive. Når en plasmagass fremstilt av en luftstrøm går over til normale betingelser ved lavere temperatur, erhold-es imidlertid foruten nitrogen og oksygen også nitrogen-oksyder. Nitrogenoksydene er som kjent meget giftige og gir The above-mentioned problems have occupied many experts in the field. In connection with steelmaking, a method has also already been developed, for example, to increase the temperature of blast gas in a blast furnace with the aim of increasing production and at the same time reducing coke consumption. In this known method, the blast gas is passed wholly or partly through a plasma which is produced in a plasma generator of a known type by means of an electric arc. The advantage of a plasma generator is its high efficiency, which reaches close to 90% and that you can achieve a very high temperature, normally over 3,000 C. In a plasma gas produced by a plasma generator, some of the atoms and molecules present are ionized and these ionized particles are very reactive. When a plasma gas produced by an air stream changes to normal conditions at a lower temperature, however, in addition to nitrogen and oxygen, nitrogen oxides are also obtained. Nitrogen oxides are known to be very toxic and give

Tilsatsmengden av det karbonholdige materiale kan bestemmes nnder hensyn til de rådende materialbalanser når de inn- The additional quantity of the carbonaceous material can be determined taking into account the prevailing material balances when they enter

og utgående luftvolumer samt temperaturene er kjente. and outgoing air volumes as well as the temperatures are known.

Oppfinnelsen vedrører også en anordning for oppvarming av prosessluft til en forutbestembar temperatur omfattende en plasmagenerator for dannelse av en plasmagass ved hjelp av en elektrisk lysbue, et tilløp for en første dellaftstrøm som skal danne plasmagassen, og et tilløp for en andre del-luftstrøm som skal oppvarmes av plasmagassen. The invention also relates to a device for heating process air to a predeterminable temperature comprising a plasma generator for forming a plasma gas by means of an electric arc, an inlet for a first partial air flow which is to form the plasma gas, and an inlet for a second partial air flow which is to is heated by the plasma gas.

Denne anordning er hovedsakelig karakterisert ved en innenfor området for plasmagassens utløp fra plasmageneratoren anordnet form, lanser for tilførsel av karbon- og/eller hydrokarbonholdige materialer i plasmagassen og en reaksjonssone umiddelbart etter formen, til det tilløpet for den andre delluftstrøm som skal varmes av plasmagassen bunner ut i reaksjonssonen. This device is mainly characterized by a form arranged within the area of the plasma gas outlet from the plasma generator, lances for the supply of carbon and/or hydrocarbon-containing materials in the plasma gas and a reaction zone immediately after the form, until the inlet for the second partial air stream to be heated by the plasma gas bottoms out into the reaction zone.

Hensiktsmessig bringes plasmagassen til å rotere i plasmageneratoren for å redusere elektrodeslitasjen. Ifølge en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen er formen for-met med tangentielle innløp for det karbon- og/eller hydrokarbonholdige materialet, idet innløpet er slik rettet at det karbonholdige materialet gis en i forhold til plåsma-gassens rotasjonsretning motsatt rettet rotasjon. Herved oppnås en fullstendig sammenblanding og dermed gunstigere reaksjonsbetingeIser. Conveniently, the plasma gas is caused to rotate in the plasma generator to reduce electrode wear. According to a preferred embodiment of the invention, the mold is shaped with tangential inlets for the carbon and/or hydrocarbon-containing material, the inlet being directed such that the carbon-containing material is given a rotation directed opposite to the direction of rotation of the plasma gas. This achieves complete mixing and thus more favorable reaction conditions.

Andre karakteristiske trekk ved oppfinnelsen fremgår av Other characteristic features of the invention appear from

de særegne trekk som er angitt i kravene. the distinctive features specified in the requirements.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til de vedlagte tegninger som på eksemplifiserende måte viser noen tilpasninger av oppfinnelsen, hvori In the following, the invention will be described in more detail with reference to the attached drawings which exemplify some adaptations of the invention, in which

fig. 1 viser en skjematisk tegning av en anordning ifølge oppfinnelsen, fig. 1 shows a schematic drawing of a device according to the invention,

fig. 2 viser ett snitt langs linjen II-II i fig. 1 som viser den fig. 2 shows a section along the line II-II in fig. 1 which shows it

vannkjølte formen, water cooled mold,

fig. 3 viser en skjematisk tegning av et kulsinterverk med båndrist utstyrt med den ifølge oppfinnelsen fore-slåtte varmluftdannelse og fig. 3 shows a schematic drawing of a coal sintering plant with belt grate equipped with the hot air generation proposed according to the invention and

fig. 4 viser ett snitt langs linjen IV-IV gjennom anordningen ifølge fig. 3. fig. 4 shows a section along the line IV-IV through the device according to fig. 3.

I fig. 1 vises således skjematisk en plasmagenerator som betegnes med 1. Plasmageneratoren 1 har en tilførsels-ledning 2 for en delluftstrøm som skal oppvarmes. Denne luftstrøm kan også helt eller delvis<1> bestå av for eksempel prosessluft som anvendt tidligere i prosessen, det vil si kjøleluft osv. Ved passasje av den elektriske lysbue som dannes i plasmageneratoren får luften en plasmatilstand og såkalt plasmagass dannes. Umiddelbart etter plasmageneratoren sett i luftstrømmens strømningsretning er det anordnet en vannkjølt form 3 med tilhørende lanser 4 for tilførsel av karbon- og/eller hydrokarbonholdig.. materiale og eventuelt vann for å eliminere nitrogenoksyddannelsen, som ellers nødvendigvis opptrer. Umiddelbart etter formen tilføres den andre delstrømmen av luftvolumet for oppvarming til plasmagassen som har en meget høy temperatur, hvilket skjer gjennom et tilløp 7 som munner ut i det som kan betegnes som en blandings- eller reaksjonssone 8. In fig. 1 thus schematically shows a plasma generator which is denoted by 1. The plasma generator 1 has a supply line 2 for a partial air flow to be heated. This air flow can also be wholly or partly<1> made up of, for example, process air used earlier in the process, i.e. cooling air, etc. When the electric arc that forms in the plasma generator passes through, the air acquires a plasma state and so-called plasma gas is formed. Immediately after the plasma generator seen in the direction of flow of the air stream, a water-cooled mold 3 is arranged with an associated lance 4 for the supply of carbon and/or hydrocarbon-containing material and possibly water to eliminate the formation of nitrogen oxide, which otherwise necessarily occurs. Immediately after the mold, the second partial flow of the air volume is supplied for heating to the plasma gas, which has a very high temperature, which occurs through an inlet 7 which opens into what can be described as a mixing or reaction zone 8.

I fig. 2 vises et tverrsnitt langs linjen II-II i fig. 1 gjennom formen for tilførsel av karbon- og/eller hydrokarbonholdig materiale til plasmagassen. Som det fremgår av den grovere pilen 5 på tegningen roterer plasmagassen. Lansene 4 er tangentielt anordnete, slik at det tilførte karbon- og/eller hydrokarbonholdige materiale tilføres motsatt rotasjonsretninger ifølge pilen 6. Derved oppnås en kraftig omblanding av det tilsatte materialet i plasmagassen, hvorgjennom nitrogenoksyddannelsen kan holdes på In fig. 2 shows a cross-section along the line II-II in fig. 1 through the form for supplying carbon and/or hydrocarbon-containing material to the plasma gas. As can be seen from the coarser arrow 5 in the drawing, the plasma gas rotates. The lances 4 are arranged tangentially, so that the supplied carbon and/or hydrocarbon-containing material is supplied in opposite directions of rotation according to the arrow 6. This results in a strong mixing of the added material in the plasma gas, through which the nitrogen oxide formation can be kept on

et absolutt minimum forutsatt at tilstrekkelig mengder av det karbon- og/eller hydrokarbonholdige materialet tilføres. an absolute minimum provided that sufficient quantities of the carbon and/or hydrocarbon-containing material are supplied.

Eksempler på passende hydrokarbonholdige materialer i denne sammenheng er olje, hydrokarboner, kulloppslemminger, kull-pulver osv. Examples of suitable hydrocarbon-containing materials in this context are oil, hydrocarbons, coal slurries, coal powder, etc.

I fig..3 vises oppfinnelsens tilpasning til et kulsinterverk med båndrist. I det her viste kulsinterverk foreligger et kontinuerlig bånd 11 bestående av et stort antall in-byrdes sammenbundne vogner 12 som ruller på skinner for transport av oglomerert jernmalmslagg, såkalte pellets gjennom en vogn 13. Tilførselen av pellets til vognene 12 skjer kontinuerlig over en rullesikt 14. Vognene 12 passerer i nevnte orden to tørkesoner 15, 16, en forvarmingssone 17, en sintringssone 18 med to ettersintringssoner 18a, Fig. 3 shows the adaptation of the invention to a coal sintering plant with a belt grate. In the coal sintering plant shown here, there is a continuous belt 11 consisting of a large number of interconnected wagons 12 that roll on rails for the transport of agglomerated iron ore slag, so-called pellets, through a wagon 13. The supply of pellets to the wagons 12 takes place continuously over a roller screen 14 The carriages 12 pass in the aforementioned order two drying zones 15, 16, a preheating zone 17, a sintering zone 18 with two post-sintering zones 18a,

18b samt to kjølesoner 19, 20.. Bunnflatene i disse vogner 12 er laget luftgjennomtrengelig og kan for eksempel være laget gitterformige eller nettformige. 18b as well as two cooling zones 19, 20. The bottom surfaces of these carriages 12 are made air-permeable and can, for example, be made grid-shaped or net-shaped.

Som prosessluft til kulsinterverket kan det for eksempel anvendes kjøleluft fra en annen del av prosessen. Luften føres inn ved hjelp av en kjølevifte 21, hvor denne luften først blåses inn i kjølesonene 19, 20. En mindre del av luften strømmer gjennom den siste kjølesonen 20, mates ved hjelp av en tørkeluftvifte 22 til den første feørkesonen 15 for å strømme oppad gjennom sjiktet av pellets i vognene og gjennom en utsugningsvifte 23 ut i en skorsten 24. For example, cooling air from another part of the process can be used as process air for the coal sintering plant. The air is introduced by means of a cooling fan 21, where this air is first blown into the cooling zones 19, 20. A smaller part of the air flows through the last cooling zone 20, is fed by means of a drying air fan 22 to the first fairy desert zone 15 to flow upwards through the layer of pellets in the wagons and through an extraction fan 23 out into a chimney 24.

Den største delen av den innsugede luft ledes opp i et The largest part of the sucked-in air is led up into a

rør eller kappe 25, hvoretter den strømmer nedigjennom kanaler 25a, 25b til brennere 26 henholdsvis 27 anordnet i forvarmingssonen 17 og i sintringssonen 18. En formåls-tjenlig fordeling kan være 4 par brennere i forvarmingssonen og 7 par brennere i sintringssonen. pipe or jacket 25, after which it flows down through channels 25a, 25b to burners 26 and 27, respectively, arranged in the preheating zone 17 and in the sintering zone 18. A useful distribution can be 4 pairs of burners in the preheating zone and 7 pairs of burners in the sintering zone.

En liten del av kjøleluften bringes til å strømme nedigjennom vognene i den andre ettersintringssonen 18b, slik at sintringsprosessen fullføres også i de nederste pel-letssjiktene i vognene. A small part of the cooling air is made to flow down through the carriages in the second post-sintering zone 18b, so that the sintering process is also completed in the lowermost pellet layers in the carriages.

Under sintringssonene 18a, 18b er det anordnet en restitu-eringsvifte 28, fra hvilken luften mates gjennom en led-ning 29 til den andre tørkesonen 16 for etter passasje gjennom vognene som er fylt med pellets og sammen med luften fra sintringssonen blåses det ut gjennom skorstenen ved hjelp av en avgassvifte. Below the sintering zones 18a, 18b, a restitution fan 28 is arranged, from which the air is fed through a line 29 to the second drying zone 16 so that after passing through the carts which are filled with pellets and together with the air from the sintering zone it is blown out through the chimney using an exhaust fan.

Ved tilpasning av teknikken som foreslås ifølge oppfinnelsen til et slikt kulsinterverk erstattes gjerne 6 av brennerpar i sintringssonen med plasmageneratorer utformet ifølge fig. 1 og 2, hvorved den nødvendige oppvarming av luften oppnås uten nitrogenoksydannelse. When adapting the technique proposed according to the invention to such a coal sinter plant, 6 of the burner pairs in the sintering zone are often replaced with plasma generators designed according to fig. 1 and 2, whereby the necessary heating of the air is achieved without nitrogen oxide formation.

Den atomiseringsluft som normalt anvendes for oljebrennere utgjør en tilstrekkelig luftmengde ved anvendelse av plasmageneratoren som er foreslått ifølge oppfinnelsen. Noen ytterligere prosessteknisk forandring så som instal-lering av ytterligere vifter og kompressorer kreves derfor ikke hvis kulsinterverkets prosessluftoppvarming skjer på den måte som er foreslått ifølge oppfinnelsen. Det eneste som kreves er således en installasjon av plasmabrennere som er foreslått ifølge oppfinnelsen med tilhørende elektrisk utstyr og tilbehør. The atomizing air normally used for oil burners constitutes a sufficient amount of air when using the plasma generator proposed according to the invention. Any further process technical changes such as the installation of further fans and compressors are therefore not required if the coal sintering plant's process air heating takes place in the manner proposed according to the invention. The only thing required is thus an installation of the plasma burners proposed according to the invention with associated electrical equipment and accessories.

I fig. 4 vises et tverrsnitt gjennom anordningen i fig. 3 langs linjen IV - IV som går gjennom sintringssonen. Herav fremgår at vognene 12 med hjul 31 går på skinner 32. Den til 900°C oppvarmede luft strømmer fra kappen 25 ned gjennom kanalene 25a og 25b til området for brennerne hvor den varmes opp for senere å gå inn i ovnsområdet 33 og ned gjennom vognene som er fylt med pellets. I fig. 4 vises anordningen med plasmageneratorer utformet ifølge oppfinnelsen som vist i fig. 1. Anleggets funksjon vil fremgå klarere i forbindelse med det nedenfor gitte utførelses-eksempel. In fig. 4 shows a cross section through the device in fig. 3 along the line IV - IV which passes through the sintering zone. From this it appears that the carriages 12 with wheels 31 run on rails 32. The air heated to 900°C flows from the jacket 25 down through the channels 25a and 25b to the area for the burners where it is heated to later enter the furnace area 33 and down through the carriages which is filled with pellets. In fig. 4 shows the device with plasma generators designed according to the invention as shown in fig. 1. The facility's function will appear more clearly in connection with the execution example given below.

Man skal legge merke til at den beskrevne tilpasning av oppfinnelsen bare er en av mange tenkelige tekniske tilpasninger som kan utføres takket være at problemet med nitrogenoksyddannelsen nå er løst på en tilfredsstillende måte. It should be noted that the described adaptation of the invention is only one of many conceivable technical adaptations that can be carried out thanks to the fact that the problem of nitrogen oxide formation has now been solved in a satisfactory manner.

Oppfinnelsen skal nå belyses ytterligere ved et utførelses-eksempel i forbindelse med det kulsinterverk som er vist skjematisk i fig. 3 og 4. The invention will now be further elucidated by an embodiment example in connection with the coal sintering plant which is shown schematically in fig. 3 and 4.

Eksempel Example

produksjonen i kulsinterverket antas å komme opp i 420 tonn pellets/time. Tidligere anvendt luft i prosessen med en temperatur på ca. 900°C anvendes som inngangsluft. For selve sintringsprosessen kreves som kjent en temperatur på ca. 1300°C. Imidlertid må innkomne pellets ikke utsettes for en sprangvis økning av temperaturen til 1300°C. Derfor er anordningen slik utformet, hvilket også fremgår av oven-nevnte detaljere beskrivelse, at man i en første tørkesone anvender en tørkeluft som har en temperatur på ca. 250°C, hvoretter lufttemperaturen sakte økes i forvarmingssoner. Etter sintringssonen er det anordnet ettervarmingssoner, hvilket er nødvendig for at også de pellets som ligger nederst skal rekke å sintre. Således er det foran i selve sintringssonen grunn til å erstatte tidligere anvendte oljebrennere med plasmageneratorene som er foreslått ifølge oppfinnelsen. production in the coal sinter plant is expected to reach 420 tonnes of pellets/hour. Previously used air in the process with a temperature of approx. 900°C is used as inlet air. As is known, the sintering process itself requires a temperature of approx. 1300°C. However, incoming pellets must not be subjected to a sudden increase in temperature to 1300°C. Therefore, the device is designed in such a way, which is also evident from the above-mentioned detailed description, that in a first drying zone a drying air is used which has a temperature of approx. 250°C, after which the air temperature is slowly increased in preheating zones. After the sintering zone, reheating zones are arranged, which is necessary so that the pellets at the bottom will also have time to sinter. Thus, at the front of the sintering zone itself, there is reason to replace previously used oil burners with the plasma generators proposed according to the invention.

Med nevnte produksjonskapasitet kreves en effekttilførsel på 39MW, tilsvarende 3,4 tonn olje/time for oppvarming av ca. 70 000 Nm<3> luft/time. With the aforementioned production capacity, a power input of 39MW is required, corresponding to 3.4 tonnes of oil/hour for heating approx. 70,000 Nm<3> air/hour.

Plasmagassen som dannes i plasmabrenneren skal ifølge oppfinnelsen således blandes med tilstrekkelige mengder karbon-og/eller hydrokarbonholdig materiale for at man skal unngå nitrogenoksyddannelse ved at forholdet CO+H2/C02+H20 etter reaksjonen skal være større enn 0,1. Herved har det vist seg at ca. 25 % av den tilførte varme stammer fra det karbon- og/eller hydrokarbonholdige materialet og de øvrige 75 % av den tilførte varme er basert på elektrisk energi. According to the invention, the plasma gas formed in the plasma torch must thus be mixed with sufficient amounts of carbon and/or hydrocarbon-containing material in order to avoid nitrogen oxide formation by the ratio CO+H2/C02+H20 being greater than 0.1 after the reaction. This has shown that approx. 25% of the added heat originates from the carbon and/or hydrocarbon-containing material and the other 75% of the added heat is based on electrical energy.

Båndovnsverket i utførelseseksemplet har 11 brennerpar hvorav 7 i sintringssonen. Ved denne tilpasning av oppfinnelsen byttes fortrinnsvis de 6 siste brennerpar ut mot parvis koplede plasmabrennere. Normalt er den atomiseringsluft som allerede tidligere er innført for olje-forbrenningen også tilstrekkelig for forsyning av plasmageneratorene med luft. Den første delluftstrømmen som passerer plasmabrennerene for å danne plasmagass, utgjør som regel bare ca. 10 % av den endelige erholdte prosessluft som anvendes for sintringen. Denne første delluftstrøm kan meget gjerne ha vanlig romtemperatur som inngangs-temperatur. The belt furnace plant in the design example has 11 pairs of burners, 7 of which are in the sintering zone. In this adaptation of the invention, the last 6 pairs of burners are preferably replaced by plasma burners connected in pairs. Normally, the atomizing air which has already been previously introduced for the oil combustion is also sufficient for supplying the plasma generators with air. The first partial air flow that passes the plasma torches to form plasma gas usually only amounts to approx. 10% of the final process air obtained is used for sintering. This first partial air flow may very well have normal room temperature as input temperature.

En forutsetning for en vellykket prosessutvikling ved slike investeringskrevende anlegg som kulsinterverk er gjerne at eventuelle forbedringer kan oppnås med minst mulig ingrep i det bestående anlegg. Disse krav oppfylles i foreliggende tilfelle hvor oljebrenneraggregatet bare behøver erstattes med plasmageneratorene sammen med elektrisk utstyr for deres elektrisitetstilførsel og visse mindre tilsatser. A prerequisite for successful process development at investment-intensive facilities such as coal sintering plants is that any improvements can be achieved with the least possible intervention in the existing facility. These requirements are met in the present case where the oil burner assembly only needs to be replaced with the plasma generators together with electrical equipment for their electricity supply and certain minor additions.

Energibehovet ved anvendelse av plasmabrennere og oljebrennere er hovedsakelig det samme. Plasmabrennernes virkningsgrad er imidlertid høyere enn virkningsgraden for oljebrennerne. Det vesentlige i sammenhengen er likevel at fossile brennstoffer, for hvilke prisene har steget meget raskt, ved oppfinnelsen kan erstattes med den vesent-lig billigere elektriske energi. The energy requirement when using plasma burners and oil burners is essentially the same. However, the efficiency of the plasma burners is higher than the efficiency of the oil burners. The important thing in the context is nevertheless that fossil fuels, for which the prices have risen very quickly, can be replaced by the invention with the substantially cheaper electrical energy.

Claims

1. Procedure for heating process air for industrial purposes to a predetermined temperature, characterized in that a first partial air flow is passed through a plasma generator and thereby heated to a high temperature and that the thus formed plasma gas containing ionized nitrogen and oxygen is mixed to avoid nitrogen oxide formation with carbon and/or hydrocarbon-containing material in such an amount that when the carbon and/or hydrocarbon-containing material has reacted with the plasma gas, the ratio CO+H2/C02+H20 reaches at least 0.1, after which the thus heated plasma gas with its -holding of carbon and/or hydrocarbon-containing material in close connection to the carbon supply is mixed with a second partial air flow in such a ratio that a predeterminable temperature is achieved in the final air mixture.

2. Method according to claim 1, whereby , the plasma gas is caused to rotate at the output of the plasma generator, characterized in that the carbon and/or hydrocarbon-containing material is injected into the plasma gas in such a way that said additive material acquires a direction of rotation which is opposite to the direction of rotation of the plasma gas.

3. Method according to claims 1-2, characterized in that the second partial air flow is introduced into a reaction zone which is formed immediately after the area where carbon and/or hydrocarbon-containing material is injected into the plasma gas.

4. Device for heating process air to a predeterminable temperature using the method according to claim 1, comprising a plasma generator (1) for forming a plasma gas by means of an electric arc, an inlet (2) for a first partial air flow which must form the plasma gas, an inlet (7) for a second partial air flow to be heated by the plasma gas, characterized by a mold (3) arranged within the area for the plasma gas outlet from the plasma generator, lances (4) for supplying carbon and/or hydrocarbon-containing material into the plasma gas , and a reaction zone (8) immediately after the mold (3), as the inlet (7) for the second partial air flow to be heated by the plasma gas opens into the reaction zone (8).

5. Device according to claim 4, characterized in that the lances (4) open essentially tangentially into the mold (3).