DE1959954B2 - Verfahren zum betreiben eines kupolofens und kupolofen zur durchfuehrung dieses verfahrens - Google Patents

Description

Ferner schließt vorzugsweise die Achse der Rauchgaseintrittsöffnung mit der Waagerechten einen Winkel 50 von a = 5 bis 30° ein.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben Das erfindungsgemäße Verfahren und der erfineines Kupolofens mit Koks und Zusatzbrennstoffen dungsgemäße Kupolofen beseitigen die Nachteile beauf Kohlenwasserstoffbasis zwecks Satzkokseinspa- kcnnter Verfahren und Kupolöfen, insbesondere mit rung, zum Schmelzen von Metallen, wobei der Züsitz- Wasserstoffzusatzfeuerung durch eine Verbrennungsbrennstoff mittels oberhalb der Windformen liegender 5; führung, bsi der während der Feuerung die stöchio-Einlaßöffnungen zugeführt wird, sowie einen Kupol- metrische Verbrennung eine? oder mehrerer verschieofen zur Durchführung dieses Verfahrens, mit einem dencr Zusatzbrennstoffe verwirklicht und der Zusatz-Herd, einem Schacht, einem zwischen diesen aus- brennstoff bereits vollständig verbrannt in den Ofen gebildeten Übergangsteil und einer im Herd angeord- geführt wird.

neten Formebene mit darüberliegender Zusatz-Einlaß- 60 Gemäß der Erfindung werden an Stelle von 40 bis

Öffnung. 60°/o des Schmelzkokses aus der Verbrennung von

Bei Zusatzfeuerungen von Kupolöfen bekannter Kohlenwasserstoffen gewonnene Rauchgase mi' Tem-

Art werden Gase oder flüssige Zusatzbrennstoffe peraturen von 1700 bis 1800⁰C oberhalb der Form-

(siehe z. b. östcrreichisdie Patentschrift 101 317) ebene in den Ofen geführt. Dieser Umstand verändert

derart verwendet, daß ihre Verbrennung im Ofen 65 die im Ofen ablaufenden Vorgänge in folgender

selbst stattfindet. Vorteilhaft hieran ist, daß ein ge- Weise. Durch Einführung des Rauchgases mit Tem-

ringerer Teil des Kokses durch billigere und günstigere peraturen von 1700 bis 1800⁰C erweitert sich die nor-

Vi' brennungseigenschaften aufweisende Brennstoffe malcrweise über der Formebene entstehende Schmelz-

zone nach oben, wodurch das Schmelzen in eir_..7> Schme-lzleistung vermindern sich auch die Elektro-

größeren Raum des Ofens gleichzeitig erfolgt und so energie- und Arbeitskosten. - · .

die Schmelzleistung erhöht wird. In dieser Weise kann Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung

man die obere Schmelzleistungsgrenze überschreiten, dargestellten AusführungsbeispieJs eines; ernnauags-

die in Kupolofen ohne Zusatzfeuerung ohne Ver- 5 gemäßen Kupolofens mit ^™?*^²^:

minderung der Temperatur des geschmolzenen Eisens feuerung, insbesondere einer Olzusatzteuerung naner

noch erreicht werden kann. Diese durch Zusatz- erläutert. . . -.

feuerung noch erreichbare weitere Leistungserhöhung Wie aus der Zeichnung hervorgeht, *?_ef^'"""

ist jedoch nur in dem Fall mit dem maximalen Wärme- dungsgemäße Kupolofen mit KoWenw«sser*ronzu-

ausnutzungsgrad verbunden, wenn die Beziehung io satzfeuerung mit Verbrennuⁿ?^^ka^^e™¹ _hr^^r™·

d Die Achsen der Eintnttskanale der Verbrennungs-

-jj- = 0,3 bis 1,2 besteht. In den Verbrennungskam- _kammern ι und das innere Profil des Ofens schneiden

mern ist die Zusatzbrennstoffmenge zu verbrennen, sich in der Mitte der ^Rauch8f^ein^°£ⁿ _h^^g^· bei der an Stelle von je 3 kg dem Einsatz entnomme- Die Schnittpunkte bestimmen die waagerecnte sogenem Koks 1 kg öl bzw. bei einer Erdgasfeuerung an 15 nannte Brennerebene. a„„w,»·* H,> ^n

Stelle von je 2 kg Koks 1 Nm³ Erdgas verwendet wird. In ähnlichem Sinne bestimmen Punkte^3 die eben-

Die erste und die drei letzten Chargen der Schmelze Tails waagerechte Formebene. Die Achsen aer ν ersind so in den Ofen einzusetzen, als ob keine Zusatz- brennungskammc-rn schließer _m,t d.r waagerechten feuerung vorgesehen väre, und während des Er- einen Winkel ein. Das Öl gelangtaus einer Ölleitung 4 schmelzens dieser Chargen ist die Zusatzfeuerung zu 20 über eine Abzweigung 5 zu Zerstäubern o. unterbrechen. Das Zünden der Verbrennungskammern Dl-. Zerstäuberluft gelangt aus einer uruckiu-

und die Kontrolle ihres Betriebs erfolgt mit Hilfe ringleitung 7 durch Abzweigung η 8 . η die ZersuL-einer mit Hilfsbrennern und Flammenwächtern auf- bei 6. Aus der Verbrennungsluftringleitung,9 gelangt gebauten Automatik. Zur Formebene und zu den die Ölverbrennungsluft über Abzweigungen 10 zu Verbrennungseinrichtungen ist die Verbrennungsluft 25 den Verbrennungskammern 1. Die Blastormen 11 «.rso zuzuführen, daß zu den Blasformen jeweils die zur halten die zum Verbrennen des Kokses ertoider iche Verbrennung der leistungsabhängigen Koksmeng, er- Luft übe- Abzweigungen 13 aus e.ner Verbrennung forderliche, zu den Verb.ennungskammern die zur luftringleitung 12. Die Zündung des Ols erfolgt m,. Verbrennung der Zusatzbrennstoffmenge erforderliche Hilfe von Hilfsbrennern 14, die aus e.ner Ringleitung 15 Luftmenge gebngt. Die so verteilten Luftmengen ge- 30 über Abzweigungen 16 Propanbutangas und über Ablängen zu den einzelnen Blasformen bzw. Verbren- zweigungen 17 als Verbrennungsluft dienende Drucknungskammern in gleicher Weise verteilt. Zu den luft erhalten. Der Innenraum des O ens g ede*.^h Verbrennungskammern wird die Luft mit einem min- in drei Teile, den Herd 18, den kegel.gen Übe.gang,-destens um 10 mm WS kleineren Druck als zu den teil 19 und den Schacht 20

Blasformen geführt. 35 Der Einsatz wird mit der um 40 * ; 60 U e -

Mit d«m vorstehend beschriebenen Ve.fahren minderten Koksmenge durch die am Schacht zU vorkönnen bei dem üblichen Luftdruck und der üblichen gesehene Bedienungstür in den Ofen betordert Die Grundkoksmenge folgende Vorteile erreicht werden. aufgegebene Koksmenge verbrennt mit der durch die Bezogen auf eine Einheitsmenge des Metalleinsatzes Blasformen 11 e.ngeblasenen Luft, und unter Emist eine um 15 bis 22°/₀ geringere Wärmemenge als 40 wirkung uer sich so bildenden Wärmemenge sowie der beim Schmelzen mit reinem Koks erforderlich. Be- aus den Verbrennungskammern 1 einströmenden heirechnet für Gußeisen mit einer Abstichtemperatur ßen Rauchgase. Der Metalle.nsatz wird im Schacht -0 von 1460 bis 1500° C erhöht sich die Schmelzleistung vorgewärmt und dann im unteren Teil des utens ermit der erfindunrsgemäßen Einrichtung um 40 bis schmolzen und überhitzt Das flüssige Eisen und de _6Oo/ " 45 Schlacke weraen durch die im Herd 18 ausgebildete

Der spezifische Kalksteinverbrauch verminHert sich Abstichöffnung in der üblichen Weise entfernt, um 40 bis 60% und der spezifische Verbrauch an Im vorstehenden wurde die Erfindung an Hand

Reparaturwerkstoffen um 30 bis 40«/„. Die spezifische einer ^zusatzfeuerung beschrieben. Es ist jedoch Schlackenbildung liegt um 35 bis 40"/₀ niedriger als »fTensichtlich, daß der erfindungsgemaße Kupolofen bei den Kupolöfen ohne Zusatzfeuerung. Die spezi- 50 mit jedem beliebigen anderen Kohlenwasserstoff-Zufische Gichtgasmenge sowie die Temperatur und der satzbrennstoff betrieben werden kann, da dadurch physikalische Wannegehalt des entweichenden Gicht- weder der Ofen noch das Verfahren eine Ande. ung ergases vermindern sich. Im Verhältnis des Anstiegs der fahren.

ilierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 ersetzt werden kann. Demgegenüber gestatten die Patentansprüche: herkömmlichen Verfahren und Kupolöfen nur die Verwendung von Zusatzbrennstoffen eines Aggregat-

1. Verfahren zum Betreiben eines Kupolofens zustandss und gewährleisten wegen der während der mit Koks und Zusatzbrennstoffen auf Kohlen- 5 Zeitdauer der Feuerung ansteigenden Gasmenge keine wasserstoffbasis zwecks Satzkokseinsparung zum gleichmäßige Gasströmungsgeschwindigkeit. Dies beSchmelzen von Metallen, wobei der Zusatzbrenn- deutet, daß der Wirkungsgrad bei Verwendung von stoff mittels oberhalb der Windformen liegender Zusatzbrennstoffen beeinträchtigt wird. Darüber hin- Einlaßöffnungen zugeführt wird, dadurchge- aus ist bei der herkömmlichen inneren Ausbildung kennzeichnet, daß dem Kupolofen bei 40 xo von Kupolöfen keine ideale Anordnung der Düsen bis 60 Gewichtsprozent üblicher Satzkoksmenge und Hilfsbrenner möglich, so daß die Voraussetzungen durch vollständiges Verbrennen von Kohlen- für einen guten Wärmeaustausch zwischen dem Einwasserstoffen entstandene, eine Temperatur von satzgut nicht gegeben sind und ein gleichmäßiger 1700 bis 1800⁰C aufweisende Rauchgase züge- Einsatz- und Gasdruck nicht aufrechterhalten werden führt werden. 15 kann.

2. Kupolofen zur Durchführung des Verfahrens Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe nach Anspruch 1, mit einem Herd, einem Schacht, zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Kupoleinem zwischen diesen ausgebildeten Übergangs- ofens sowie einen Kupolofen anzugeben, bei denen teil und einer im Herd angeordneten Formebene Zusatzbrennstoffe beliebiger Art verwendet werden mit darüberliegender Zusatz-Einlaßöffnung, ge- 20 können, durch die der bei bekannten Kupolöfen aufkennzeichnet durch eine zur Verbrennung von tretende Verschleiß verringert wird, und die eine Kohlenwasserstoffen dienende Verbrennungskam- günstigere Verbrennungsführung und soHt eine mer (1) und durch mindestens eine mit der Ver- bessere Ausnutzung des zugeführten Brennstoffes gebrennungskammer (1) verbundene, oberhalb der statten.

Formebene in den Kupolofen führende Rauch- 25 Dies wird erfindungsgemäß bei dem eingangs ge-

gaseintrittsöffnung (2). nannten Verfahren dadurch erreicht, daß dem Kupol-

3. Kupolofen nach Anspruch 2, dadurch gekenn- ofen bei 40 bis 60 Gewichtsprozent üblicher Satzkokszeichnet, daß d^r Durchmesser (d) des Herdes (18) menge durch vollständiges Verbrennen von Kohlenwasserstoffen entstandene, eine Temperatur von 1700

a) das 0,6- bis 0,95fache des Durchmessers (D) 30 bis 1800° C aufweisende Rauchgase zugeführt werden, des Schachtes (20), Der eingangs erwähnte Kupolofen zeichnet sich

b) das 3,5- bis 7fache des Durchmessers (F) der erfindungsgemäß aus durch eine zur Verbrennung /on Rauchgaseinlaßöffnung (2), Kohlenwasserstoffen dienende Verbrennungskammer

c) das 0,8- bis l,2fache des Abstandes (H) der und durch mindestens eine mit der Verbrennungs-Formebene von der Mittellinie der Rauchgas- 35 kammer verbundene, oberhalb der Formebene in den Einlaßöffnungen und Kupolofen führende Rauchgaseintrittsöffnung.

d) das 0,6- bis 2fache der Länge (L) des Über- Vorzugsweise beträgt der Durchmesser des Herdes gangsteiles (19)

beträgt. a) das 0,6- bis 0,95fache dss Durchmessers des

40 Schachtes,

4. Kupolofen nach Anspruch 2 oder 3, dadurch b) das 3,5- bis 7fache des Durchmessers der Rauchgekennzeichnet, daß die Achse der Rauchgasein- gaseinlaßöffnung,

trittsöffnung (2) mit der Waagerechten einen c) das 0,8- bis l,2fache des Abstands der Formabene

Winkel von a = 5 bis 30^c einschließt. von der Mittellinie der Rauchgas-Einlaßöffnung

45 und

d) das 0,6- bis 2fache der Länge des Übergangsteils.