DD297750A7 - METHOD FOR PRODUCTION OF CRUISES IN A HIGH OVEN - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Roheisen in einem Hochofen. Die Erfindung wird dort vorteilhaft angewandt, wo mittels einer pneumatischen Flieszfoerderung staubfoermige Materialien in Vergasungsreaktoren und/oder Windformen ueber mehrere Foerderleitungen aus einem Foerdergefaesz gespeist werden und die Leistung der Foerderleitungen untereinander willkuerlich variiert werden soll. Ziel der Erfindung ist ein Verfahren, das eine Beeinflussung der Leistung einzelnen Foerderleitungen ohne Einbau mechanischer Drosselorgane und ohne bleibenden Gaszusatz, der im weiteren Verlauf der Leitung zu Verschleisz fuehren kann, erreicht. Die Aufgabe wird erfindungsgemaesz dadurch geloest, dasz der Foerdergasmassenstrom der Suspension auf bestimmten Abschnitten einer Foerderleitung unabhaengig von dem Foerdergasmassenstrom der anderen Foerderleitungen veraendert wird. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Veraenderung auf einem bestimmten Abschnitt der Foerderleitung innerhalb einer bestimmten Entfernung erfolgt. Je nach dem zu erreichenden Effekt wird in dem zur Beeinflussung des Massenstromes bestimmen Abschnitt der Foerdergasmassenstrom kontinuierlich oder auch periodisch gesenkt oder erhoeht. Fig. 1The invention relates to a method for producing pig iron in a blast furnace. The invention is advantageously applied there, where by means of a pneumatic fluid feed dusty materials in gasification reactors and / or tuyeres are fed via several conveyor lines from a conveyor vessel and the performance of the conveyor lines is to be arbitrarily varied among themselves. The aim of the invention is a method that affects the performance of individual conveyor lines without installation of mechanical throttle bodies and without permanent addition of gas, which can lead to wear in the further course of the line. The object is achieved according to the invention in that the delivery mass flow of the suspension is changed on certain sections of a delivery line, independently of the delivery mass flow rate of the other delivery lines. It is particularly advantageous if the change takes place on a certain section of the conveyor line within a certain distance. Depending on the effect to be achieved, in the section for determining the mass flow rate, the mass flow of the foaming gas is lowered or increased continuously or periodically. Fig. 1
Description
Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Roheisen in einem Hochofen, bei dem staubförmige Brennstoffe dem Heißwind im Bereich der Windformen des Hochofens oder/und unmittelbar am Hochofen angeordneten Vergasungsreaktoren zur Erzeugung heißer reduzierender Gase zugeführt werden. Die Erfindung kann auch in anderen Gebieten der Technik Anwendung finden, wo staubförmige Materialien mittels einer pneumatischen Fließförderung aus einem Fördergefäß über mehrere Förderleitungen transportiert werden sollen.The invention relates to a method for producing pig iron in a blast furnace, in which dust-like fuels are fed to the hot blast in the area of the blast furnace or / and directly to the blast furnace gasification reactors for generating hot reducing gases. The invention can also find application in other fields of technology, where dusty materials are to be transported by means of a pneumatic flow promotion from a delivery vessel via a plurality of delivery lines.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Für den Transport staubförmiger Materialien sind verschiedene technische Lösungen bekannt. Zur Zuführung staubförmiger Materialien in Vergasungsreaktoren und/oder Windformen am Hochofen erscheint eine Fließförderung vorteilhaft, da in diesem Falle der Verbraucher mit minimalen Mengen an Fördergas, das oftmals für die Vergasungsreaktion und/oder den Einsatz in der Windform einen Ballast darstellt, beaufschlagt wird.For the transport of dusty materials, various technical solutions are known. For supplying dusty materials in gasification reactors and / or tuyeres at the blast furnace a flow promotion appears advantageous, since in this case the consumer is charged with minimal amounts of carrier gas, which often represents a ballast for the gasification reaction and / or use in the tuyere.
Werden mehrere Verbraucher auf diese Art versorgt, kann[die Forderung nach einer willkürlichen, stufenlosen Veränderung des Massestromes einzelner Förderleitungen bestehen.If several consumers are supplied in this way, [the demand for an arbitrary, stepless change in the mass flow of individual delivery lines can exist.
Die DD-EB-139271 beschreibt Verfahren und Vorrichtung zur Zuführung staubförmiger Materialien. Hierbei geht eine der Zahl der Verbraucher entsprechende Zahl von Förderleitungen von einem Fördergefäß aus. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht jedoch darin, daß eine Veränderung des Massestromes bei der Anzahl von Förderleitungen, wie sie bei der Versorgung von Vergasungsreaktoren und/oder Windformen am Hochofen erforderlich ist, nur für alle Förderleitungen gleichmäßig erfolgen kann. Die Veränderung des Massestromes einzelner Förderleitungen über selektive Dichteänderungen in der Wirbelschicht ist technisch nicht für mehr als 6-8 Förderleitungen ausführbar. Die alleinige Veränderung des Massestroms über den Fluidisiergasmassestrom des Fördergefäßes, wie es in der Patentschrift DD-EB-147188 ausgeführt ist, führt insbesondere bei großen Durchsatzleistungen zu starker gegenseitiger Beeinflussung von Dichte und Massestrom.DD-EB-139271 describes methods and apparatus for supplying dusty materials. Here, a number of consumers corresponding number of delivery lines goes from a bucket. A disadvantage of this method, however, is that a change in the mass flow in the number of delivery lines, as required in the supply of gasification reactors and / or tuyeres on the blast furnace, can be made uniform only for all delivery lines. The change in the mass flow of individual delivery lines via selective density changes in the fluidized bed is not technically feasible for more than 6-8 delivery lines. The sole change in the mass flow over the Fluidisiergasmassestrom the bucket, as described in the patent DD-EB-147188, leads in particular at large throughputs to strong mutual influence of density and mass flow.
Die DD-EB-206592 beschreibt eine Veränderung des Massestromes durch Gaszusatz in die Förderleitung. Dieser bewirkt eine Dichte- bzw. Geschwindigkeitsänderung und führt damit zu einer Veränderung des Massestromes. Dieser Gaszusatz führt jedoch zu einer Erhöhung des Ballastgasanteils oder in einzelnen Fällen zu einer für das Auftreten von Verschleiß kritischen Geschwindigkeit.DD-EB-206592 describes a change of the mass flow by adding gas into the delivery line. This causes a density or speed change and thus leads to a change in the mass flow. However, this addition of gas leads to an increase in the content of ballast gas or, in some cases, to a speed critical to the occurrence of wear.
Herkömmliche Drosselorgane, die in die Förderleitung eingebaut werden, neigen sowohl zur Verstopfung als auch zu starkem Verschleiß. Die in der DD-EB 147933 angewandte Drosselregulierung vor Eintritt des staubförmigen Materials in ein Förderrohr besitzt eine relativ geringe Regelbreite und kann durch S toßeffekte, Abbiemsung des staubförmigen Materials zu Unstetigkeiten des Massestromes bei hohen Feststoffkonzentrationen und geringen Durchsätzen führen.Conventional throttle bodies, which are installed in the delivery line, both tend to blockage and excessive wear. The throttling regulation used in DD-EB 147933 before the dusty material enters a conveying tube has a relatively narrow regulating width and can lead to discontinuities of the mass flow at high solids concentrations and low throughputs due to snapping effects, diminishing the dusty material.
'Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Roheisen in einem Hochofen, das es ermöglicht, mit Hilfe der Zuführung eines staubförmigen Brennstoffes zu den einzelnen Windformen und/oder den einzelnen unmittelbar am Hochofen angeordneten Vergasungsreaktoren die im Hochofen ablaufenden Prozesse zu beeinflussen und damit den Koksverbrauch zu sonkon.The aim of the invention is a method for the production of pig iron in a blast furnace, which makes it possible to influence the processes taking place in the blast furnace with the aid of the supply of dust-like fuel to the individual wind forms and / or the individual gasification reactors arranged directly on the blast furnace Coke consumption to sonkon.
Tür den Transport staubförmiger Materialien sind verschiedene technische Lösungen bekannt. Zur Zuführung staubförmiger Materialien mittels mehrerer Förderleitungen zu Vergasungsr · jktoren oder/und Windforrnen am Hochofen erscheint eine Fließförderung vorteilhaft, da in diesem Falle der Prozeß mit minimalen Mengen an Fördergas, das für die im Vergasungsreaktor oder direkt im Hochofen ablaufenden Vorgänge einen Ballast darstellt, belastet wird. Weiterhin ist es zur Beeinflussung der Prozesse im Vergasungsreaktor oder/und des Hochofens erforderlich, die Masseströme durch die Förderleitungen auch einzeln zu verändern. Insbesondere „Verfahren und Vorrichtung zur Zuführung staubförmiger Materialien" nach DD-EB-139271 beschreiben eine Fließförderung mit der Möglichkeit, die Masseströme durch alle Förderleitungen im gleichen Maße zu verändern. Die wesentlichen Nachteile diener und ähnlicher, in den DD-EB-147188, DD-EB-206592 und DD-EB-147933 dargestellter, technischer Lösungen bestehen darin, daß einerseits eine technische Realisierbarkeit für die zur Versorgung der Vergacungsreaktoren oder/und der Windformen am Hochofen erforderliche relativ hohe Anzahl der Förderleitungen nicht besteht, andererseits mechanische Drosselorgane geringe Lebensdauer, hohe Störanfälligkeit und geringe Regelbreite besitzen und Änderungen des Messest omes durch Zuführung von Gas in die Förderleitung zu einem erhöhten Ballastgasanteil oder in einzelnen Fällen zu einer für das Auftreten von Verschleiß kritischen Geschwindigkeit führen.Door transporting powdery materials are known various technical solutions. For conveying pulverulent materials by means of a plurality of delivery lines to gasification furnaces and / or windmills at the blast furnace, flow conveying appears advantageous, since in this case the process is loaded with minimal quantities of conveying gas which is a ballast for the processes taking place in the gasification reactor or directly in the blast furnace becomes. Furthermore, in order to influence the processes in the gasification reactor or / and the blast furnace, it is also necessary to change the mass flows individually through the delivery lines. In particular, "Method and Apparatus for Supplying Dust-like Materials" according to DD-EB-139271 describe a flow conveying with the possibility of changing the mass flows through all conveying lines to the same extent.The main disadvantages of those and similar, in DD-EB-147188, DD -EB-206592 and DD-EB-147933 shown, technical solutions are that on the one hand, a technical feasibility for the supply of the Vergacungsreaktoren and / or the forms of wind at the blast furnace required relatively high number of delivery lines does not exist, on the other hand, mechanical throttle bodies short life, have high susceptibility to interference and small control width and changes in Messest omes lead by feeding gas into the delivery line to an increased ballast gas or in some cases to a critical speed for the occurrence of wear.
Die Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur Zuführung staubförmiger Materialien in Vergasungsreaktoren oder/und Windformen am Hochofen, das es erlaube, von mehreren aus dem gleichen Fördergefäß gespeisten Förderleitungen unter Beibehaltung der Fließförderung den Massedurchsatz einer oder mehrerer Förderleitungen willkürlich und stufenlos zu verändern.The object of the invention is a method for supplying dusty materials in gasification reactors and / or tuyeres at the blast furnace, which allows arbitrarily and steplessly to change the mass flow rate of one or more delivery lines from a plurality of feed lines fed from the same feed vessel while maintaining the flow promotion.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß wir folgt gelöst:The problem is solved according to the invention as follows:
i.'i bekannterWeise wird in einem Fördergefäß eine Suspension eines staubförmigen Materials in einem Fördergas erzeugt und mit hoher Dichte von einer der Zahl der Verbraucherstellen entsprechenden Zahl von Förderleitungen, die in dem Fördergefäß beginnen und zu den Verbrauchern führen, aufgenommen. Erfindungsgernäß wird zur Beeinflussung des Massestromes in der jeweiligen Förderleitung der Fördergasmassedurchsatz in definierter Höhe über bestimmte Abschnitte der Förderleitung verändert.As is known, a suspension of a dusty material in a conveying gas is produced in a conveying vessel and is received at high density by a number of conveying lines corresponding to the number of consumer stations, which start in the conveying vessel and lead to the consumers. According to the invention, in order to influence the mass flow in the respective delivery line, the conveying gas mass throughput in a defined height is changed over certain sections of the delivery line.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, daß der Fördergasmassedurchsatz in den einzelnen Förderleitungen unabhängig voneinander auf einem Abschnitt jeder Förderleitung mit einer Länge bis zu 10m variiert wird. Die Veränderung des Fördergasmassedurchsatzes wird weiterhin vorteilhafterweise speziell auf einem auf dem in Flußrichtung ersten Drittel der Gesamtlänge befindlichen, geraden Abschnitt der Förderleitung vorgenommen.It has proven to be particularly advantageous that the Fördergasmassedurchsatz in the individual conveying lines is independently varied on a section of each delivery line with a length up to 10m. The change in the Fördergasmassedurchsatzes is still advantageously made specifically on a located in the direction of flow first third of the total length, straight section of the delivery line.
Es hat sich weiterhin als besonders vorteilhaft erwiesen, daß Fördergas mit identischem Fördergasmassedurchsatz am Anfang der Abschnitte der Suspension zugeführt und am Ende entzogen wird, wobei es wiederum vorteilhaft ist, daß auf den Abschnitten der Fördergasmassedurchsatz auf einen Wert erhöht wird, der bis das 0,1fache des Massedurchsatzes des staubförmigen Materials beträgt.It has also been found to be particularly advantageous that feed gas is fed with identical Fördergasmassedurchsatz at the beginning of the sections of the suspension and withdrawn at the end, and it is again advantageous that is increased to the sections of Fördergasmassedurchsatz to a value that is up to 0, 1 times the mass flow rate of the dusty material.
Für weitere Einsntzzwecke hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß Fördergas mit identischem Fördergasmassedurchsatz am Anfang der Abschnitte der Suspension entzogen und am Ende zugeführt wird, wobei es wiederum vorteilhaft ist, daß auf den Abschnitten der Fördergasmassedurchsatz auf einen Wert gesnnkt wird, der bis das 0,008fache des Massedurchsatzes des staubförmigen Materials beträgt.For further Einsntzzwecke it has proved to be advantageous that delivery gas with identical Fördergasmassedurchsatz is withdrawn at the beginning of the sections of the suspension and fed at the end, wherein it is again advantageous that is sintered on the portions of Fördergasmassedurchsatz to a value of up to 0.008 times the mass flow rate of the dust-like material is.
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, daß auf den Abschnitten der Fördergasmassedurchsatz periodisch erhöht und gesenkt wird.It has also proven to be advantageous that is increased and lowered periodically on the sections of Fördergasmassedurchsatz.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß an den Stellen der Förderleitung, an denen der fließenden Suspension definierte Mengen Fördergas entzogen oder zugesetzt werden, Körderleitungsteile eingebaut werden, die aus einem Filtermaterial mit ausreichender Festigkeit, um Beispiel aus Keramik oder Sintermaterial, gefertigt werden, wobei diese Teile mit einem Mantel umgeben sind, der einen regelbaren Zu- bzw. Abfluß enthält.It has proven to be advantageous that are installed at the points of the feed line to which the flowing suspension defined amounts of conveying gas withdrawn or added, Körderleitungsteile made of a filter material with sufficient strength, for example of ceramic or sintered material, said These parts are surrounded by a jacket containing a controllable inflow and outflow.
Die Menge Fördergas, die der Suspension zugesetzt wird, wird so bemessen, daß es in der für die Beeinflussung des Massestromes benutzten Strecke zu keiner Überschreitung der Geschwindigkeit kommt, bei der Verschleiß auftritt. Ebenso wird die Menge Fördergas, die der Suspension entzogen wird, so bemessen, daß keine Unterschreiturig der für die Erhaltung der Fließförderung notwendigen Mindestgeschwindigkeit eintritt.The amount of delivery gas that is added to the suspension is such that it does not exceed the speed at which wear occurs in the track used to influence the mass flow. Likewise, the amount of carrier gas which is withdrawn from the suspension, so dimensioned that no Unterschreiturig occurs necessary for the maintenance of flow promotion minimum speed.
Ausführungsbeispielembodiment
Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand des folgenden Beispiels eines Verfahrens zur Zuführung von Braunkohlenbrennstaub in die Windformen eines Hochofens zur Roheisenerzeugung erläutert. In der Zeichnung zeigenThe method according to the invention will be explained with reference to the following example of a method for feeding brown coal fuel dust into the tuyeres of a blast-furnace producing blast furnace. In the drawing show
Fig. Ί: Verfahrenstechnisches Schema der Zuführung von Braunkohlenbrennstaub in die Windformen eines Hochofens zurFig. Ί : Process engineering diagram of the supply of brown coal burning dust in the tuyeres of a blast furnace for
Roheisenerzeugung Fig. 2: Förderleitungsteil, mit dessen Hilfe der in eintr Förderleitung fließenden Suspension von Braunkohlenbrennstaub in einem Fördergas definier:; Mengen Fördergas entzogen oder zugesetzt werden können.Pig iron production Fig. 2: conveying line part, by means of which the suspension of lignite fuel dust flowing in a conveying line is defined in a conveying gas; Quantities of carrier gas can be removed or added.
In einem Fördergefäß (Fig. 1), in das mittels einer über dem Fördergefäß befindlichen Druckschleuse durch eine verschließbare dehälteröffnung 2 Braunkohlenbrennstaub eingespeist wird, wird mit Hilfe einer Kompensationsgaszuführung 3 bzw. einer Abblasleitung 4 ein bestimmter Druck eingestellt, der vom geforderten Durchsatz an Braunkohlenbrennstaub durch mehrere, z. B. vierzehn, Fördorleitungen 5, die im Fördergefäß 1 beginnen und zu Windformen 6 eines Hochofens zur Roheisenerzeugung führen, bestimmt wird. Eine Fördergaszuführung 7 ermöglicht, eine definierte Menge Fördergas durch einen gasdurchlässigen Anströmboden 8, der aus einem geeigneten Filtermaterial, z.B. Sintermetall oder Filz hergestellt ist, der im Unterteil 9 des Fördergefäßes 1 befindlichen Schüttung zuzuführen und hier eine partielle Wirbelschicht zu erzeugen. Von den hier beginnenden Förderleitungen 5 wird der Braunkohlenbrennstaub aufgenommen und den Windformen 6 zugeführt, von wo aus er gemeinsam mit dem Heißwind in das Gestell eines Hochofens zur Roheisenerzeugung eingeblasen wird. In jeder der Förderleitungen 5 sind ein Förderleitungsteil 10 und ein Förderleitungsteil 11 angeordnet, die mit Hilfe der Regelabsperrventile 12 ermöglichen, der in der Förderleitung 5 fließenden Suspension definierte Mengen Fördergas am Förderleitungsteil 10 zu entziehen und am Förderleitungsteil 11 zuzuführen.In a delivery vessel (Fig. 1), in which by means of a pressure vessel located above the pressure vessel through a closable dehälteröffnung 2 brown coal fuel is fed, with the aid of a Kompensationsgaszuführung 3 and a discharge line 4, a certain pressure is set by the required throughput of brown coal dust through several, z. B. fourteen, delivery lines 5, which begin in the bucket 1 and lead to tuyeres 6 of a blast furnace for pig iron production is determined. A feed gas feed 7 allows a defined amount of feed gas through a gas-permeable distributor plate 8, which consists of a suitable filter material, e.g. Sintered metal or felt is made to feed the bed located in the lower part 9 of the conveying vessel 1 and here to produce a partial fluidized bed. From the starting here delivery lines 5 of the lignite burning dust is added and fed to the tuyeres 6, from where it is blown together with the hot blast in the frame of a blast furnace for pig iron production. In each of the conveyor lines 5, a conveyor line part 10 and a conveyor line part 11 are arranged, which allow with the help of Regelabsperrventile 12 to withdraw defined in the conveying line 5 suspension amounts of conveying gas on the conveyor line part 10 and feed on the conveyor line part 11.
Fig. 2 zeigt den prinzipiellen Aufbau der Förderleitungsteile 10 und 11. In der Förderleitung mit einem Innendurchmesser von 10mm ist ein Filterrohr 13 mit dem gleichen Innendurchmesser angeordnet. Das Filterrohr 13 ist aus Sinterbronzo gefeitigt und kann mit der Förderleitung 5 z. B. durch Hartlötung verbunden werden.Fig. 2 shows the basic structure of the delivery line parts 10 and 11. In the delivery line with an inner diameter of 10 mm, a filter tube 13 is arranged with the same inner diameter. The filter tube 13 is made of Sinterbronzo and can with the delivery line 5 z. B. be connected by brazing.
Es ist von einem das Filterrohr 13 hermetisch umschließenden Mantel umgeben, der aus einem Rohrstück 14 und Deckeln 15 besteht und mit einer zu dem Regelabsperrventil 12 führenden Zu-bzw. Abflußleitung 16 versehen ist. Das Filterrohr 13 hat im Förderleitungsteil 10 eine Länge von 0,4 m, im For lerleitungsteil 11 eine Länge von 0,05 m. Der das Filterrohr 13 durchströmenden Suspension wird eine Menge Fordergas entzogen, die durch die Strömungswiderstände der Wandung des Filterrohres 13 und des Drosselabsperrventiles 12 sowie durch die Druckdifferenz zwischen strömender Suspension an dem Förderleitungsventil 10 der Förderleitung 5 und der Atmosphäre bestimmt wird. Eine entsprechende Gasmenge wird dem Förderleitungsteil 11 der Förderleitung 5 der Suspension wieder zugeführt. Die Entfernung zwischen den beiden Förderleitungsteilen 10 und 11 beträgt dabei 8m.It is surrounded by a filter tube 13 hermetically enclosing jacket, which consists of a pipe section 14 and lids 15 and with a leading to the Regelabsperrventil 12 to or. Outflow line 16 is provided. The filter tube 13 has a length of 0.4 m in the conveyor line part 10, in the For lerleitungsteil 11 a length of 0.05 m. The filter tube 13 flowing through the suspension is withdrawn a quantity of Fordergas, which is determined by the flow resistance of the wall of the filter tube 13 and the Drosselabsperrventiles 12 and by the pressure difference between the flowing suspension at the delivery line valve 10 of the delivery line 5 and the atmosphere. A corresponding amount of gas is fed back to the delivery line part 11 of the delivery line 5 of the suspension. The distance between the two conveyor line parts 10 and 11 is 8m.
Um eine Menge von 250kg Braunkohlenbrennstaub/h durch jede der Förderleitungen 5 durchzusetzen, ist bei einer Länge der Förderleitung 5 von 102 m und einem Druck in der Windform 6 von 0,1 MPa(LI) ein Druck von 0,36MPa(U) im Fördergefäß erforderlich. Die Förderleitungsteile 10 und 11 sind in 8 m Enfernungam Ende des I.Drittels der Förderleitungen 5 angeordnet. Mittels dieser Anordnung kann durch Fördergasentnahme an dem Förderleitungsteil 10 und Fördergaszusatz an dem Förderleitungsteil 11 die Leistung der einzelnen Förderleitungen 5 entsprechend variiert werden.In order to enforce a quantity of 250 kg lignite burning dust / h through each of the delivery lines 5, with a length of the delivery line 5 of 102 m and a pressure in the tuyere 6 of 0.1 MPa (LI), a pressure of 0.36 MPa (U) is Conveying vessel required. The delivery pipe parts 10 and 11 are arranged at 8 m distance at the end of the 1st third of the delivery pipes 5. By means of this arrangement, the output of the individual delivery lines 5 can be varied accordingly by removal of delivery gas at the delivery line part 10 and delivery gas additive at the delivery line part 11.
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