DE524192C - Verfahren und Vorrichtung zur Verminderung des Brennstoff- und Windbedarfs bei Hochoefen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Verminderung des Brennstoff- und Windbedarfs bei Hochöfen Bei dem neuzeitlichen Hochofenprozeß wird trotz der Verwendung heißen Gehläsewindes und guten Kokses immer noch bedeutend mehr Brennstoff und Wind verbraucht, als der ideale Hochofen eigentlich erfordert.
• Will man die Wirkung des mit erheblicher Pressung aus dem Rüssel der Blasform in das Gestell blasenden Windes auf den daselbst vorhandenen Koks der Wirklichkeit gemäß erkennen, dann darf man diesen Verbrennungsvorgang nicht, wie es bisher geschah, als einen einheitlichen Gesamtvorgang auffassen. Bisher nahm man an, daß die im Wind vorhandenen 2i Teile freien Sauerstoffs lediglich zur Verbrennung des Kokskoblenstoffes dienen. Ein solcher einheitlicher Gesamtvorgang findet in Wirklichkeit nicht statt, weil neben dem Koks noch andere brennbare Stoffe vorhanden sind, die an der Verbrennung teilnehmen und diesen Vorgang verwickelter gestalten und schädlich beeinflussen.
• Man hat nämlich bisher die Tatsache außer acht gelassen, daß das Gestell des Hochofens in all seinen Hohlräumen mit einer Atmosphäre brennbarer Gase erfüllt ist. Des weiteren hat man die ansaugende Wirkung des in mächtigen Strahlen in das Gestell brasenden Windes nicht in Betracht gezogen. Durch diese starke Saugwirkung werden große Mengen brennbarer Gestengase angesaugt. Infolge der hohen Temperatur des heißen Windes und der noch höheren Temperatur der Gestellgase vollzieht sich schon im Windstrahl, bevor dieser noch mit dem Koks in Berührung gekommen ist, eine überaus plötzliche Verbrennung des Kohlenoxydgases zu Kohlensäure, welche dann sofort an dem glühenden Koks zu Kohlenoxyd reduziert wird. Auf Grund dieser Erkenntnis spielen sich die Vorgänge vor den Formen in folgender Weise ab: Nach dem Anstellen des Windes bläst dieser in den vor den Formen befindlichen Koks, der nach kurzer Zeit weggebrannt ist. Der Windstrahl bläst alsdann in einen Hohlraum. In diesen will der darüberliegende Koks nachsinken, wird aber durch den Winddruck in der Schwebe gehalten, bis er verbrannt ist; der Hohlraum bleibt also bestehen. Der in den Hohlraum blasende Windstrahl übt auf die ihn umgebenden Gestellgase seine mächtige Saugwirkung aus, mischt sich mit ihnen, verbrennt sie sofort und vermindert dadurch seinen Gehalt an freiem Sauerstoff. Da der Windstrahl ständig Gestellgase ansaugt, verbrennt und mit sich fortführt, vollzieht sich vor jeder Form eine andauernde Umwälzung der Gestellgase. Dieser Vorgang dauert so lange, bis die Beschickung wieder Koks vor die Mündung der Blasformen bringt, worauf das geschilderte Spiel sogleich von neuem beginnt. Da nun der Gehalt des Windes an freiem Sauerstoff für den Verbrennungsvorgang im Gestell von größter Wichtigkeit ist, kann man ermessen, welche Nachteile durch diese Vorgänge verursacht werden. In der Raumeinheit dieses so ungünstig veränderten Gebläsewindes sind weniger freie Sauerstoffatome vorhanden, die durch erheblich vermehrte N-Atome und CO.,-Moleküle erheblich auseinandergerückt worden sind. Die Intensität der Verbrennung des Kokskohlenstoffs durch einen so verschlechterten Gebläsewind ist dadurch stark vermindert, die angestrebte hohe Gestell'temperatur wird nur unvollkommen und durch hohen Brennstoff- und Windaufwand erreicht.
• Die bisher übliche Art der Blasformen bewirkt eine Umsetzung der im Gebläsewind vorhandenen Druckenergie in Strömungsenergie. Da aber die Menge der vom Windstrahl angesaugten Gase mit der dritten Potenz der Geschwindigkeit des Strahles wächst, vergrößert sich auch der schädliche Vorgang in demselben Maße.
• Bei dem vorliegenden neuen Verfahren wird der Gebläsewind so in das Gestell eingeführt, daß der Gehalt an freiem Sauerstoff durch das Verbrennen angesaugter Gestellgase nicht beeinträchtigt wird. Dieses Verfahren kommt in mehreren Ausführungsformen zur Anwendung: i. Man l'äßt um den Windstrahl herum heißen Wind mit geringer Geschwindigkeit in das Gestell eintreten, so daß dadurch die Gestellgase verdrängt werden und der Strahl von einer Atmosphäre heißen Windes umgeben ist, auf die er seine Saugwirkung ausüben kann, ohne seinen Gehalt an freiem Sauerstoff zu vermindern.
• 2. Anstatt des unter i. erwähnten heißen Windes wird zur Verdrängung der Gestellgase kalter Wind angewendet, der eine Verbrennung des Kohlenoxydgases verhindert, solange er nicht auf etwa 6o0° erhitzt ist.
• 3. Man setzt die im Gebläsewind im Düsenrohr noch vorhandene Strömungsenergie vor dem Eintritt in das Gestell ganz oder doch nahezu ganz in Druck um, so daß der so mit geringer Geschwindigkeit in das Gestell eintretende Gebläsewind keine nennenswerte Saugwirkung ausübt, weil er keinen Strahl bildet.
• q.. Durch Wirbelbildung in dem in das Gestell eingeblasenen Wind wird die Verdrängung der Gestellgase ohne Verbrennung derselben bewirkt.
• Als Vorrichtung zur Ausübung der verschiedenen Verfahren sind Beispiele in der Zeichnung im Schnitt dargestellt. Abb.i veranschaulicht einen durch das Düsenrohr a und die Blasform b gebildeten Ringraum, in dem ein Teil des Windstromes eintritt und gedrosselt einen Mantel um den Kernstrahl bildet, wie dies unter i. und 2. zur Ausübung des Verfahrens erläutert ist.
• Abb.2 stellt lediglich eine zur Ausübung des unter 3. angegebenen Verfahrens dienende Düse b dar, deren freier Ouerschnitt nach der Mündung hin erweitert ist und dem zweckmäßig die Innenöffnung der Blasform in ihrem Verlauf angepaßt ist, um in bekannter Weise eine Umsetzung der Strömungsenergie des Gebläsewindes in Druck herbeizuführen.
• Die Anwendung von den Windstrom beim Verfahren unter q.. teilenden, ablenkenden und verwirbelnden sowie die Bildung saugender Strahlen verhütender Stoßflächen sind aus Abb. 3 zu ersehen. Sie sind mit c bezeichnet und zweckmäßig an der Mündung der Düse h eingebaut.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Verminderung des Brennstoff- und Windbedarfs bei Hochöfen, dadurch gekennzeichnet, daß um den mit hoher Geschwindigkeit blasenden Kernstrahl des Gebläsewindes ein mit geringer Geschwindigkeit in das Gestell eintretender, die Gestellgase verdrängender Mantel heißen oder kalten Windes gebildet oder daß der Wind verwirbelt zum Austritt aus der Blasform gebracht wird.
2. 2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (a) der Windleitung freistehend in die Blasform hineinragt und vor ihrer Mündung mit besonderen Windaustrittsöffnungen versehen ist.
3. 3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasform (b) mit den Windstrom teilenden und verwirbelnden, die Bildung saugender Strahlen verhütenden Prallflächen ausgestattet ist. q.. Vorrichtung zur Verminderung des Brennstoff- und Windbedarfs bei Hochöfen, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenrohr (d) mit einer konischen Erweiterung (d') in die Blasform (b) mündet.