PT100271A

PT100271A - PROCESS FOR THE OPERATION OF A CUPULA OVEN

Info

Publication number: PT100271A
Application number: PT10027192A
Authority: PT
Inventors: Manfred Rossmann
Original assignee: Linde Ag
Priority date: 1991-03-21
Filing date: 1992-03-20
Publication date: 1994-04-29
Also published as: EP0504700A1; DE4109214A1

Description

Descrição referente à patente de invenção de LINDE AKTIENGESELLSCHAFT alemã, industrial e comercial, com sede em Abraham-Lincoln-Strasse 21, D-6200 Wiesbaden, República Federal Alemã (inventor: Dr.-Ing. Manfred Rossmann residente na Republica Federal Alemã), para "PROCESSO PARA 0 ACCIONAMENTO DE UM FORNO DE CÚPULADescription relating to German, industrial and commercial LINDE AKTIENGESELLSCHAFT patent, established at Abraham-Lincoln-Strasse 21, D-6200 Wiesbaden, Federal Republic of Germany (inventor: Dr.-Ing. Manfred Rossmann residing in the Federal Republic of Germany), to " PROCESS FOR THE OPERATION OF A SUMP OVEN

DESCRIÇÃO A presente invenção refere-se a um processo para o accionamento de um forno de cúpula para a produção de ferro fundido, no qual a cuba do forno de cúpula é cheia com uma carga correspondente, ou é recompletada continuamente com a carga, insuflando-se um gás (por exemplo ar) na cuba do forno, na sua zona inferior, e removendo-se da zona superior da cuba do forno um gás de exaustão (gás de goela ou de boca de forno) enriquecido com partículas de poeira, e submetendo--se a uma eliminação de poeiras este gás de exaustão e/ou também outros gases de exaustão semelhantes, provenientes das zonas adjacentes ao forno de cúpula, especialmente da fundição. São actualmente conhecidos um grande número de fornos de cúpula ou fornos de cubilote, nos quais, porém, se realiza em cada variante um fornecimento de vento ao forno e, consequentemente, se torna necessária a eliminação dos gases de goela (gases de exaustão da combustão e outras impurezas ). 0 gás de goela ou gás de exaustão de combustão a remover, antes de poder ser libertado para a atmosfera, tem queThe present invention relates to a process for the operation of a dome furnace for the production of cast iron in which the dome furnace vessel is filled with a corresponding load or is continuously recomposed with the load, a gas (eg air) is introduced into the furnace vat in its lower region and an exhaust gas (gas from the mouth or furnace mouth) enriched with dust particles is removed from the upper part of the furnace vat, and this exhaust gas and / or other similar exhaust gases coming from the zones adjacent to the dome furnace, in particular the casting, are subjected to dust elimination. A large number of dome furnaces or cupola furnaces are now known, in which, however, a supply of wind is carried out in the furnace in each variant, and consequently the removal of the gasses (exhaust gases from combustion and other impurities). The throttle gas or combustion exhaust gas to be removed, before it can be released into the atmosphere, must be

MIC 1 - ser submetido a uma filtração e remoção de poeiras. As poeiras de filtro assim retidas sao resíduos e obrigam a uma operação (especial) de eliminação, representando a sua remoção e transporte fases adicionais de trabalho no accionamento dos fornos de cúpula.MIC 1 - to be subjected to a filtration and removal of dust. The filter dust thus retained is waste and requires a (special) disposal operation, with its removal and transporting additional stages of operation in the operation of the dome furnaces.

Um outro ponto de vista quanto aos fornos de cúpula e ao seu actual modo de accionamento consiste no facto de, devido à utilização de materiais de base cada vez mais puros na carga dos fornos de cúpula, formar-se uma proporção cada vez mais reduzida de escórias. Isto é tão notório que não se chega mesmo a alcançar a relação de escórias para ferro necessária do ponto de vista metalúrgico. Para se garantir uma relação óptima de ferro para escórias - quantidade suficiente de escórias - já se recorre, por conseguinte, à adição de elementos adicionais para formação de escórias, como por exemplo calcário. Isto significa, todavia, a introdução de uma matéria prima adicional, assim como a realização também de um passo de trabalho adicional.Another view of dome furnaces and their present mode of operation is that, due to the use of increasingly pure base materials in the load of the dome furnaces, an ever smaller proportion of slag. This is so well known that one does not even reach the metallurgical necessity of iron slag. In order to ensure an optimum ratio of iron to slag - a sufficient quantity of slag - the use of additional slagging elements, such as limestone, is therefore already in place. This means, however, the introduction of an additional raw material, as well as the realization of an additional working step.

Devido a estes inconvenientes, depreende--se pois que se torna necessária a introdução de aperfeiçoamentos no accionamento de fornos de cúpula, que se referem por um lado e em particular à eliminação das poeiras que se formam nos filtros do gás de goela, e também outras poeiras de filtros que se depositam na vizinhança, e por outro lado dizem respeito à falta de escórias. 0 objectivo da invenção consiste pois em procurar um aperfeiçoamento destas circunstâncias.Due to these drawbacks, it appears that it is necessary to introduce improvements in the operation of dome furnaces, which refer, on the one hand, and in particular to the elimination of dust that forms in the gas filters of the gullet, and also other filter dusts that settle in the vicinity, and on the other hand concern the lack of slag. The object of the invention is therefore to seek an improvement of these circumstances.

De acordo com a invenção este problema é solucionado incorporando-se ou reciclando-se nos fornos de cúpula a poeira obtida na fase de eliminação de poeiras dos gases de goela, ou também outras poeiras depositadas em zonas adjacentes, como material de formação de escórias, através da alimentação de vento ou nas suas imediações. 2According to the invention this problem is solved by incorporating or recycling in the dome furnaces the dust obtained in the phase of elimination of dust from the gasses or other dusts deposited in adjacent zones as dross forming material, through or near the wind power. 2

Com esta forma de trabalho os inconvenientes apontados acima podem ser combinados em sentidos opostos e compensam-se mutuamente de forma vantajosa. 0 reconhecimento de que as poeiras de filtro recolhidas dos gases de goela são utilizáveis como material de formação de escórias representa neste caso o cerne da invenção. Esta possibilidade de acordo com a invenção justifica-se porque a referida poeira de filtro consiste preferivelmente em sílica, e portanto material silicioso que representa um material apropriado para a formação de escórias. 0 mesmo é válido para o "pó de 2ã escolha" que é utilizável de harmonia com a invenção, nomeadamente as poeiras de filtro e também poeiras de exaustão provenientes de zonas de trabalho existentes nas imediações dos fornos de cópula, como por exemplo e em particular a fundição. Em muitas fases de trabalho que ali têm lugar promove-se actualmen-te a aspiração do ar impuro dessas zonas de trabalho, por motivos sanitários e de protecção ambiental, obtendo-se assim as correspondentes poeiras de filtro. Especialmente no caso das fundições, trata-se então predominantemente de material silicioso, tanto no caso das poeiras de filtro como também no caso de outros produtos de exaustão de tipo poeiras, por exemplo areias de moldação usadas.With this form of work the drawbacks pointed out above can be combined in opposite directions and compensate each other advantageously. The recognition that filter dust collected from the gasses is usable as a slag forming material in this case represents the core of the invention. This possibility according to the invention is justified because said filter dust preferably consists of silica, and therefore siliceous material which represents a material suitable for the formation of slag. The same is true for " powder of choice " which is usable in accordance with the invention, in particular filter dust and also exhaust dust from work areas in the vicinity of the copula furnaces, for example and in particular the casting. In many work phases that take place there is now an aspiration of the impure air from these work zones, for sanitary reasons and environmental protection, obtaining the corresponding filter dust. Particularly in the case of foundries, it is predominantly siliceous material, both in the case of filter dust and also in the case of other dust-type exhaust products, for example used casting sands.

Numa forma de realização vantajosa da invenção a poeira acumulada nos filtros é recolhida e é introduzida, em quantidade previamente determinada, no vento do forno, e deste modo é introduzida nos fornos de cópula. A recolha das poeiras pode ser realizada por exemplo com auxílio de um recipiente de recolha para o qual são conduzidas as poeiras. A partir deste recipiente a poeira de filtro é então introduzida nas condutas de vento do forno, por exemplo por meio de um dispositivo doseador, e deste modo são introduzidas no forno de cópula através do vento do forno.In an advantageous embodiment of the invention the dust accumulated in the filters is collected and is introduced in a predetermined amount into the furnace wind and is thus introduced into the coupling ovens. Dust collection can be carried out for example with the aid of a collection vessel to which the dust is delivered. From this container the filter dust is then introduced into the wind ducts of the furnace, for example by means of a metering device, and thus are introduced into the copulating furnace through the furnace wind.

Numa outra variante vantajosa da invenção a poeira acumulada nos filtros é igualmente recolhida, mas é 3In another advantageous variant of the invention the dust accumulated in the filters is also collected, but is 3

transportada em retorno com um gás de transporte especial, através de uma instalação de transporte pneumático própria. A introdução no forno de cúpula realiza-se neste caso, de forma conveniente, também na zona de alimentação do vento. Deste modo dispõe-se da possibilidade de se introduzirem as poeiras no forno de cúpula independentemente do vento de forno e, eventualmentei também num ponto desviado relativamente à alimentação de vento do forno. Este transporte pneumático próprio de poeiras é realizado com ar, numa forma vantajosa e também favorável em custos, mas - consoante a necessidade em casos particulares - também pode ser realizado com oxigénio, com ar enriquecido em oxigénio ou, expecialmente no caso de poeiras explosivas, com um gás inerte.transported in return with a special transport gas, through a pneumatic transport facility of its own. The introduction into the dome furnace is conveniently carried out also in the wind feed zone. In this way the possibility exists of introducing the dusts into the dome furnace regardless of the kiln wind and possibly also at a point deviated from the kiln wind feed. This pneumatic dust transport is carried out with air in an advantageous and cost-effective way, but - depending on the need in particular cases - it can also be carried out with oxygen, oxygen enriched air or, especially in the case of explosive dust, with an inert gas.

Basicamente, com as poeiras de filtro aqui referidas, que servem de facto para a formação de escórias, podem ser também introduzidas nos fornos de cúpula outras poeiras que se prestem para outros fins. Estas são, por exemplo poeiras ricas em substâncias contendo carbono, que originem um aumento do teor de carbono do ferro fundido produzido (ver Especificação DE-OS 3 811 166) ou simplesmente poeiras que sirvam como material combustível, como por exemplo pó de carvão (ver por exemplo DE-OS 3 603 078). Por intermédio destas poeiras, e no âmbito da presente invenção, dispõe-se também da possibilidade, vantajosa em determinadas circunstâncias, de se incorporarem adicionalmente nos fornos de cúpula, além das poeiras de filtro, também outras poeiras de gases de exaus tão que formem escórias, ou também contenham constituintes combustveis, como por exemplo filtros de carvão micronizado, e conferir-lhes deste modo uma aplicação útil,Basically, with the filter dusts mentioned herein, which actually serve for the formation of slag, other dusts which are otherwise suitable may also be introduced into the dome furnaces. These are, for example, dusts rich in carbon-containing substances which give rise to an increase in the carbon content of the cast iron produced (see Specification DE-OS 3 811 166) or simply dusts which serve as a combustible material, for example coal dust ( see for example DE-OS 3 603 078). By means of these dusts, and in the scope of the present invention, there is also the possibility, advantageous in certain circumstances, of incorporating in addition to the dust dumps, in addition to the filter dust, also other dust of exhaust gases so that they form slag , or also contain combustible constituents, such as micronized charcoal filters, and thus give them a useful application,

Introduz-se vantajosamente nos fornos de cúpula, adicionalmente mas em simultâneo com a introdução da poeira e numa localização nas suas imediações, oxigénio puro. Deste modo consegue-se que a temperatura do ferro, que baixa no caso da introdução de grandes quantidades de poeira, possa ) ser mantida a um nível elevado adequado. Isto é causado atra- - 4 -It is advantageously introduced in the dome furnaces, in addition, but simultaneously with the introduction of dust and in a location in its immediate vicinity, pure oxygen. In this way the temperature of the iron, which lowers in the case of the introduction of large quantities of dust, can be maintained at an appropriate high level. This is caused by 4 -

vés da acção comburente do oxigénio, que assegura a combustão completa do combustível presente ou também a combustão do combustível introduzido adicionalmente.oxygen combustion, which ensures the complete combustion of the present fuel or also the combustion of the additionally introduced fuel.

Em variantes vantajosas da presente invenção introduzem-se aproximadamente entre 30 e 400 kg de pó de filtro por hora num forno de cúpula, dependendo esta quantidade essencialmente da composição da carga e da necessidade de escórias associada, bem como das dimensões do forno de cúpula. 0 processo da presente invenção será elucidado mais pormenorizadamente a seguir, a titulo de exemplo:In advantageous embodiments of the present invention about 30 to 400 kg of filter powder per hour is introduced in a dome furnace, this amount essentially depending on the composition of the load and the associated need for slag as well as the dimensions of the dome furnace. The process of the present invention will be elucidated in more detail below, by way of example:

Numa instalação de forno de cúpula de dimensão média (diâmetro do forno 90 cm) introduz-se, de harmonia com o processo de trabalho já anteriormente conhecido, uma carga de 520 kg constituída por 450 kg de material de ferro, 54 kg de coque de forno e 16 kg de calcário. Também de acordo com a forma de trabalho convencional procede-se à adição de materiais de formação de escórias, por exemplo minerais siliciosos, numa quantidade de cerca de 25 kg por carga, e por conseguinte de cerca de 150 kg por hora. No processo de acordo com a presen te invenção já não é necessária esta adição especial de materiais para formação de escórias. A quantidade das poeiras de filtro quer se depositam na filtração do gás de goela pro veniente dos fornos de cúpula, conjuntamente com a quantidade que se recolhe da fundição anexa, é suficiente para provocar uma formação de escórias no forno de cúpula adequada à carga de materiais siliciosos. A quantidade de poeiras obtida a partir das diversas instalações de filtração dos gases de exaustão é encaminhada para um recipiente de recolha que está em ligação com a conduta de vento através de um dispositivo doseador. Com este dispositivo doseador, por exemplo um parafuso sem fim doseador, introduz-se por hora, na conduta de vento de forno, uma quantidade de cerca de 150 kg, que é assim introduzida no forno de cúpula com o vento. Des- 5 -In a medium-sized dome furnace installation (kiln diameter 90 cm) a load of 520 kg consisting of 450 kg of iron material, 54 kg of oven and 16 kg of limestone. Also according to the conventional working method is added dross forming materials, for example siliceous minerals, in an amount of about 25 kg per load, and therefore of about 150 kg per hour. In the process according to the present invention this special addition of dross materials is no longer necessary. The amount of filter dust either deposited in the filtration of the gassing gas from the dome furnaces, together with the quantity being collected from the attached melt, is sufficient to cause dross formation in the dome furnace suitable for the loading of materials siliciosos. The amount of dust obtained from the various exhaust gas filtration plants is conveyed to a collection vessel which is connected to the wind conduit via a metering device. With this metering device, for example a metering screw, an amount of about 150 kg is introduced per hour into the kiln wind pipe, which is thus introduced into the dome kiln with the wind. Des- 5 -

Claims

In the dome furnace an appropriate amount of slag is formed, but the addition of special slagging materials is now dispensed with. In the present invention, the production of iron is maintained in the same quantity and quality. With the present invention, disadvantageous situations in the operation of dome furnaces are thus combined in opposite directions and advantageously improved, thus saving materials conventionally used for the formation of slag and still using, in a useful way, the residual dust that always forms. A process for the operation of a dome furnace for the production of cast iron, in which the cup of the dome furnace is filled with a corresponding load, or continuously replenished with the load, into which it is introduced into the furnace vessel , in the lower part, wind, for example air, and in which an exhaust gas (gas of throat) enriched with dust particles is withdrawn from the upper part of the tank, and in which this exhaust gas, and / or another exhaust gas from adjacent areas of the dome furnace, in particular of the foundry, are subjected to dust elimination, characterized in that the dust obtained in the dust elimination phase of these exhaust gases is used as dross recycled or reintroduced into the dome furnace through the wind conduit, or at a point in the sub- the surroundings. Process according to claim 1, characterized in that the dust obtained by filtration is collected and incorporated into the furnace wind in an appropriate dosage, and is thus introduced into the dome furnace. Process according to claim 1, characterized in that the dust obtained by filtration is collected and conveyed by a transport gas of its own, in a suitably dosed form, and is introduced into the dome furnace in the introduction zone of the furnace wind dome. A method according to claim 3, characterized in that compressed air is used as the carrier gas. A process according to claim 3 characterized in that an inert gas, for example nitrogen, is used as the carrier gas. A method as claimed in any one of claims 1 to 5 characterized in that further dusts are introduced into the dome furnace for other purposes. A method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that additionally dust from other sources is introduced. 8. A process as claimed in any one of claims 1 to 7, characterized in that pure oxygen is introduced into the dome furnace in addition to and simultaneously with the introduction of dust into the adjacent furnace. 9. A process according to any one of claims 1 to 8 characterized in that 30 to 400 kg per hour of filter dust are introduced into the kiln, this amount being essentially in particular dependent on the composition of the slurry and the need for slags obtained from the same, and the dimensions of the dome furnace. The applicant claims the priority of the German application filed on 21 March 1991, under No P 41 09 214.7. Lisbon, March 20, 1992

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