DE1508043A1 - Verfahren zur Erzeugung von Hochofenwind - Google Patents
Verfahren zur Erzeugung von HochofenwindInfo
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Description
iissen, den 19· Dezember 1966
N 4172/1 Dr.Ha/Jg.
Heinrich Koppers Gesellschaft mit beschränkter Haftung,
.rissen, Moltkestrasse 29
Verfahren zur Erzeugung von Hochofenwind
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung
von Hoohofenwind von hoher Temperatur, insbesondere von einer Temperatur oberhalb 100O0C.
In den letzten Jahren wurde nämlich die Windtemperatur im Hochofenbetrieb immer weiter gesteigert. Während noch vor
kurzer Zeit Windtemperaturen von 800 bis 9000G üblich waren,
werden zur Zeit Neuanlagen vorwiegend flir Windtemperaturen von 1 200 bia 1 3000C gebaut. Durch die hohen Vorwärmtemperaturen
werden zahlreiche Verbesserungen im Hochofenbetrieb erreicht; auf deren Art und Umfang ^h ier jedoch nicht näher
eingegangen zu werden braucht.
Die .Erzielung hoher Windtemperaturen ist in Winderhitzern
üblicher Bauart mit innenliegenden Brennschachten und Schamotteauskleidung nicht ohne weiteres möglich. Neuzuzuetellende
Winderhitzer werden daher mehr und mehr als Spezial-Konetruktionen
gebaut und erhalten beispielsweise außenliegende Brennschächte und eine hochwertige feuerfeste Auskleidung. IM auoh mit älteren, bereite in Betrieb befindlichen
Winderhiteern konventioneller Bauart hohe Vorwärmtem-00981070579
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peraturen und damit die gewünschten Verbesserungen am Hochofen
zu erreichenι iat es erforderlich, solche Anlagen entsprechend
umzubauen, iiin derartiger Umbau unterscheidet sich hinsichtlich des Preises kaum von den Kosten für eine Nüuzustellung,
da es z.B. erforderlich ist, den außenliegenden Brennschacht nachträglich anzubauen und die gesamte feuerfeste
Auskleidung wie auch die Isolierung auszuwechseln.
Der Betrieb des Hochofens mit hohen V/indtemperaturen hat die
Erzeugung eines Gichtgases mit geringen Heizwert zur Folge. Das Absinken des Gichtgasheizwertes kann durch die zusätzliche
Verwendung von heizwertreichen Zusatzbrennatoffen ausgeglichen
werden, Gleichzeitig werden in neuerer Zeit Erdgas, Flüssiggas, Raffineriegas und Heizöl immer preisgünstiger
und in großen Mengen auf dem Harkt angeboten, so daß deren Verwendung zur Erzeugung von Hochofenwind wirtschaftlich
sinnvoll erscheint. ..uch das Kokereigas wird in absehbarer
Zeit nur noch zu solchen Preisen verkauft werden können, die denen der vorerwähnten Brennstoffe nahekommen. Die Verwertung
des auf den Hüttenkokereien anfallenden Kokereigases
im Bereich des Hüttenwerkes selbst muß daher ebenfalls angestrebt werden.
Die vorliegende Erfindung zeigt nun einen Weg, die Windtemperatur am Hochofen zu steigern, ohne daß große Umbauton an
den Winderhitzern vorgenommen werden müssen. Gleichzeitig
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ermöglicht sie die Verwendung großer Mengen der erwähnten
Zusatzbrennstoffe bei wirtschaftlicher Verbrennung.
Die Erfindung ist dabei dadurch gekennzeichnet, daß in einer
den Winderhitzern nachgeschalteten Druckbrennkammer verdichtetes
Kokereigas, Erdgas, Flüssiggas, Raffineriegas oder Heizöl mit Hochofenwind beliebiger Temperatur oder mit in
geeigneter Weise vorgewärmtem Wind stöchionietrisch oder mit
Luftüberschuß verbrannt wird, und daß das so erzeugte Rauchgas mit Kaltwind oder mit in den Winderhitzern auf beliebige
Temperaturen gebrachten Heißwind so gemischt wird, daß das
dem Hochofen zuzuführende Windrauchgasgemisch die gewünsch te
konstante Temperatur und konstante Sauerstoffkonzentration hat. Dabei werden Drücke von 1,5 - 5»0 atü angewandt.
Um den Stickstoffgehalt im Wind-Rauchgasgemisch möglichst
gering zu halten, ist es, möglich, die Verbrennung in der Druckbrennkammer statt mit Luft mit Industriesauerstoff durchzuführen,
der aus dem Blasstahlwerk meist günstig zur Verfügung
steht. Des weiteren ist es möglich, den Sauerstoffanteil des Wind-Rauchgasgemisches durch Sauerstoffzugabe auf den
Sauerstoffanteil der Luft oder noch darüber hinaus zu steigern.
Schließlich ist es bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise
nicht erforderlich, daß die in der Druckbrennkammer zu verbrennenden
Brennstoffe vorher entschwefelt werden, da nur
etwa 1 bis 2 io der bei der Verbrennung entstehenden schwefelhaltigen Verbindungen mit dem Gichtgas ausgetragen werden.
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Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens können wie
folgt kurz zusammengefaßt und beschrieben werden :
1» Windvorwärmung auf hohe Temperatur mit geringerem Investitionsaufwand
als bei speziellen Hoohtemperaturwinderhitzerkonetruktionen
mit besonderen Vorteilen für bereits in Betrieb befindliche Anlagen älterer Bauart.
2. Möglichkeit zur stöchiometrisohen Verbrennung heizwertreicher
Brennstoffe, wie z.B. Gase oder Heizöle. Eine stöchiometrische Verbrennung heizwertreioher Brennstoffe
in Winderhitzern älterer Bauart ist nicht möglich, da bei stöchiometrischer Verbrennung zu hohe Temperaturen für
die Konstruktion entstehen* Daher muß bei Verwendung solcher Brennstoffe in älteren Winderhitzern mit eehr
hohem LuftÜberschuß gefahren werden, um die Verbrennungstemperatur der zulässigen starken Oberflächentemperatur
anzupassen. D,er höhere Luft Überschuß bedingt größere Abgasverluste
und damit sohlechter"en Wirkungsgrad.
3. Verwendung schwefelhaltiger Brennstoffe.
4. Geringere Störanfälligkeit bzw. Einsparung des bisher aus
Sicherheitsgründen erforderlichen dritten Winderhitzers, da durch geeignete Bemessung der Winderhitzer und der
Brennkammer erreicht werden kann, daß im Normalbetrieb '
der für den Hochofen erforderliche Wind mit zwei im
Weö&selbetrieb gefahrenen Winderhitzern und der Brennkammer
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MB P «* - ' i
ORIGINAL INSPECTED
erzeugt wird, während im Störungsfall bei reduzierter Windtemperatur
mit zwei Winderhitzern ohne Brennkammer oder einem Winderhitzer mit Brennkammer eine ausreichende Windmenge
geliefert werden kann.
Ähnliche Verfahren wie das erfindungsgemäöe, bei denen Zusatzbrennstoff
β verbrannt werden, sind bereits früher zur Verbesserung des Hoohofenbetriebes vorgeschlagen worden.
Sinn dieser Vorschläge, wie z.B. der deutschen Patentschrift 680 238, war jedoch stets die Herstellung eines Gemisches
aus Kohlendioxyd, Wasserdampf, freiem Sauerstoff sowie gegebenenfalls etwas Stickstoff zur besseren Reduktion im Hochofen
und'damit zur Senkung des Koksverbrauches. Keine dieser Anmeldungen
hatte zum Ziel, die Windtemperatur mit möglichst geringem Investitionsaufwand zu steigern. Daher unterscheiden
sioh diese älteren Verfahren grundsätzlich vom erfindungsgemäßen
Verfahren.
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Claims (6)
1. Verfahren zur Erzeugung von Hochofonwind, dadurch gekennzeichnet,
daß in einer den Winderhitzern nachgeschalteten Druckbrennkammer verdichtetes Kokereigas,
Erdgas, Flüssiggas, Rafflneriega3 oder Heizöl^ mit
Hochofenwind beliebiger Temperatur oder mit in geeigneter Weise vorgewärmtem Wind stöchiometrisch oder mit
Luftüberschuß verbrannt wird, und daß das so erzeugte Rauchgas mit Kaltwind oder mit in den Winderhitzern auf
beliebige Temperaturen gebrachten Heißwind so gemischt wird, daß das dem Hochofen zuzuführende Wind-Rauchgasgemisch
die gewünschte konstante Temperatur und konstante Sauerstoffkonzentration hat.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Druckbrennkammer zu verbrennenden Brennstoffe
auf Drücke von 1,5 bis 5,0 atü verdichtet werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Druckbrennkammer zu verbrennenden Brennstoffe vorgewärmt werden.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dafl der für die Verbrennung in der Druckbrennkammer erforderlichen Luftsauerstoff ganz oder teilweise durch Zumisohung von Induetriesaueretoff, z.B.
aus den Blaantahlwerk, ersetit wird. -009810/0579
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sauerstoffanteil des Wind-Rauchgasgemisches
durch Sauerstoffzugabe auf den Sauerstoffanteil der Luft oder noch darüber hinaus gesteigert wird.
6. Verführen nach den .Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß eine vorherige Entschwefelung der in der Druckbrennkammer zu verbrennenden Brennstoffe nicht erforderlich
ist.
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