DE824497C - Verfahren zur Regelung der Heisswinderzeugung in gasbeheizten Regeneratoren - Google Patents

Description

• Verfahren zur Regelung der Heißwinderzeugung in gasbeheizten Regeneratoren Neben den zur Ileißwinderzeugung in Hochofenbetrieben benutzten lZegeneratoren, System Cowper, sind auch vereinzelt Stahlrekuperatoren, System Schack, in Anwendung gekommen. Mit beiden Bauformen, deren Wirkungsgrad an der go-Prozent-Grenze liegt, «erden Heißwindtempe.raturen bis zu etwa 8oo° C erzielt. Diese derzeitige als Grenzwert anzusprechende Temperatur des Heißwindes genügt den Forderungen des Hochofenbetriebes dann nicht, wenn es sich um die Erstellung hochwertigen Sondereisens handelt. In solchen Fällen müssen. Vorkehrungen getroffen werden, um höher erhitzten Heißwind zu erzeugen, einen Wind also, dessen Temperatur die obengenannte Grenze von 8oo° C überschreitet. Bei Verwendung eines in diesem Sinne hocherhitzten `''indes tritt der Vorteil einer beachtlichen Brennstoff-(Koks-)Einsparung bei der Ofenbeschickung und auch eine Steigerung der Gestell- und damit der Arbeitstemperaturen im Hochofen in Erscheinung.
• Das gesteckte Ziel einer Steigerung und Regelung der über den bisherigen Temperaturwert des Heißwindes hinausgehenden Heißwindtemperatur wird durch Anwendung und Erzeugung erhöhter Verbrennungs- und Steintemperaturen der Erhitzergruppen erreicht.
• Hier setzt nun die Erfindung arn und schlägt verschiedene Verfahren vor, die wahlweise oder in Kombination zur Anwendung kommen können, und zwar unter Benutzung frischgasbeheizter Regeneratoren.
• Neben der Vorw ärmung von Verbrennungsluft kann der Heizwert des Gichtgases durch Zumischung hochwertiger Brennstoffe gesteigert werden, und zwar beispielsweisse durch Zugabe von Koksofengas, 0l o. dgl. Des weiteren kann das für die Rufheizung der Regeneratoren zur Verbrennung kommende Gichtgas einer Vorwärmung unterzogen werden, oder es kann die Verbrennungsluft in. Form von Heißwind aus dem »auf Wind stehenden« Regenerator entnommen werden.
• Bei Anwendung dieser verschiedenen, im Rahmen der Erfindung liegenden Maßnahmen zur Schaffung eines größeren Temperaturgefälles mit hochgesteigerten Gichtgaseintrittstemperaturen in den Regenerator schlägt die Erfindung für diese eine Bauform vor, die zwei Aufheizräume (Gitterungen) vorsieht, die beide zur Rufheizung des Windes dnenen und von denen hei Vornahme der Entspeicherung der eine im allmählichen Übergang die Rufheizung des Windes firn Ausmaß des eintretenden Temperaturabfalles im anderen Aufheizraum übernimmt. Die Aufheizräume können dabei je durch eine besondere Leitung mit der Heißwindleitung oder mit einer in diese übergehende Zwischenleitung verbunden werden. Dabei ist vorgesehen, in die Zwischenleitung vor dem Übergang derselben in die Heißwindleitung ein Drosselorgan einzubauen, dessen Schließvorgang den aufzuheizenden Wind, im Generator umleitet, ihn durch die andere Heizkammer und aus diesem der Heißwindleitung zuführt. Hierzu kann noch eine mit denn Vorgenannten in Zwangslauf in Verbindung stehende Drosselklappe hinter der zweiten. Heizkammer vorgesehen werden. Beide kommen gesteuert über ein in der Heißwindleitung vorgesehenes Thermoelement in Wechselfolge in Schließ- oder Offenstellung. Zweckmäßig werden die beiden erfindungsgemäß vorgesehenen Auflieizräume konzentrisch einander zugeordnet, wenngleich auch andere Raumaufteilungen im Regeneratorinneren, beispielsweise eine axiale Längsaufteilung als im Bereich der Erfindung liegend angesehen wird. Die zuvor erwähnte Wirkungsweise der hintereinander vor sich gehenden Heranziehung der einen und der anderen Gitterung zur Erhitzung des Windes soll erfindungsgemäß selbsttätig durch eine auf Temperatur ansprechende Steuerung (Thermoelement) herbeigeführt werden. In gleicher Weise soll bei Unterschreitung der Heißwindtempera.tur die Umschaltung des Regeneratorpaares selbsttätig herbeigeführt werden.
• In der Zeichnung ist schematisch ein Regenerator, der zur Durchführung der einen oder anderen Verfahrensmaßnahme geeignet ist, darstellt.
• Aus dem Regenerator, der im wesentlichen aus den beiden konzentrisch einander zugeordneten Aufheizräumen i und 2 und dem Gasbrenner 3 bestelit, NN- i rd der Heißwind durch die Leitungen 4 und 5 in die i-faupt'lieißw#indleitung 6 übergeführt, während die \'erbrennungsgase nach Durchstreichen und Abgabe ihrer Wärme an die die Aufheizräume 2 und i bildenden Gitterungen durch das Rohr 7 ins Freie abgeleitet werden. Die Kaltwindeinführung aus der Leitung 8 erfolgt durch die in den Aufheizraum i einmündenden Rohrabzweigungen g. In den zuvor genannten Leitungen sind Absperrventile oder Schieber 1o, 11, 12 und 13 eingebaut. Mit 14 ist ein Absperrschieber iii der Gichtgasleitung IS bezeichnet. Die mit 16 und 1 7 bezeichneten Drosselorgane in den Leitungen 4 und ; sind gesteuerte; ihre Steuerung erfolgt selbsttätig von dem durch 18 angedeuteten Thernioelenient ans. Der Bodenraum 1g des Regeneratorc, an den die Leitung 4 sich anschließt, stellt eine für den erfindungsgemäß durchzuführenden Aufhe-iz- und Entspeicherungsbetrieb notwendige räumliche Verbindung zwischen den beiden Aufheizräuinen i und 2 dar. fit 20 ist der die Verbrennungsluft dem Brenner 3 zuführende Ventilator bezeichnet.
• Bei »auf steheitdein lZegenerator sind die Absperrorgane 13, i0 und 11 gc#öfnet, während das Brennerabschlußorgan 21 sowie die mit 12 und 14 bezeichneten A1>scliltißorgane geschlossen sind. Umgekehrt sind beim Auflieizbetriel-> die letztgenannten Abschlußorgane geöffnet und die an erster Stelle genannten geschlossen. Dabei kann die durch den Ventilator 20 angesaugte Luft vorgewärmt oder das durch die Leitung 15 dein l)reniier 3 zuströmende Gichtgasm@itliochwertigen Brennstoffen,angereichert sein. Andererseits kann, was ohne weiteres im Bereich fachmännischen Könnens liegt, auch das Gas in der Leitung is einer @'orwärmung unterzogen werden. Das gleiche gilt nüt l:eztig auf die eingangs genannte Maßnahme, die Leitung is finit der Heißwind@leitungdes »auf Wind stehenden« Regenerators zu verbinden und Heiß\\-iiid als \"erbrennungsluft zu verwenden. Die durch dic eine oder die andere der vorgenannten Maßnahmen im Brenner 3 erzielte theoretische Verbrennungstemperatur kann z. B. bei Anwendung von Heißwind mit eooJ C von etwa ißoo" C auf annähernd i(SooJ C und bei gleichzeitiger Benutzung von Heißgas finit 25o° C sogar auf beinahe igoo° C gesteigert werden, so daß bei guter Durchmischung von Ga; und N`erbretinungsluft Gaseintrittstemperaturen von 1430` C bzw. 155o° C mit Sicherheit erreicht werden.
• Diese heißen Gase w-er<lcn in dem Innengitter 2 aus Silika- oder Sondersteinen finit hohem Raumgewicht und hoher Wärineleitzalil bis auf etwa 1200° C abgekühlt, um anschließend im äußeren Gitterring i mit normalen Gittersteinen aus Schamotte bis auf das bisher in @\T'inderhitzern übliche Maß von etwa 12o bis 18o° C ausgenutzt zu werden.
• DieUmschaltungeines Regeneratorsauf Wirid,die, wie später noch angegeben wird, automatisch erfolgt, leitet den Wind durch die Rohrstutzen g in den hohlzylindrischen Heizraum i. Nach Durchgang durch diese Gitterung hat der Wind bereits die erwünschte Temperatur angenommen und gelangt durch die Leitung 4 in die Heißwindleitung 6 und bringt das Thermoelenient 18 in Bereitschaftszustand. Mit beginnendern Abfall der Heißwindtemperatur unter den geforderten Sollwert wird, veranlaßt durch das genannte Therrnoelement, die Drosselklappe 16 allmählich geschlossen und, falls vorgesehen, die Drosselklappe 1; in gleichem Maße geöffnet, so daß ein immer größer werdender Teil des Windes auch das Hochtemperaturinnengitter 2 durchströmt, bis die Drosselklappe 16 ganz geschlossen und die Drosselklappe 17 ganz geöffnet ist. Sinkt dann die Temperatur in der Heißwindsammelleitung 6 unter dem Sollwert ab, so erfolgt die vollautomatische Umschaltung der Erhitzergruppe. Die Heißwindtemperatur kann bei Anwendung der oben als Beispiel genannten Aufheizmaßnahme bis zu 120o° C im Dauerbetrieb getrieben werden.
• Das Anwendungsgebiet des neuen Regenerators ist nicht auf Hochtemperaturanlagen beschränkt, sondern bietest auch für Betriebe mit geringerer Windtemperatur noch den Vorteil, daß infolge Vergrößerung des Abgastemperaturgefälles die vorhandenen Winderhitzer bis zur Hälfte gekürzt werden können.

Claims (7)

1. PATEN TANSPRI:CHE: r. Verfahren zur Regelung der Heißwinderzeugung in gasbeheizten Regeneratoren, insbesondere zur Arin-endung in Hochofenbetrieben, dadurch gekennzeicluiet, daß, gegebenenfalls bei gleichzeitiger Vorwärmung der Verbrennungsluft für das Gichtgas, der Heizwert des Gichtgases durch Zumischung hochwertiger Brennstoffe gesteigert wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dafl dem Gichtgas Koksofen&as und/oder 01 zugegeben wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Frisch-(Gicht-)Gase einer Vorwärmung unterzogen werden. .
4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ohne Vornahme der Heizwertsteigerung des Frischgases oder auch bei gleichzeitiger Erhöhung des Heizwertes des Frischgases die \''erbrennungsluft in Form von Heißwind aus dem »auf Wind stehenden« Reg-enerator entnommen wird.
5. 5. Regenerator, der nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche i bis 4 aufgeheizt wird, gekennzeichnet durch zwei Aufheizräume (Gitterungen), bei denen bei Vornahme der Entspeicherung der eine im allmählichen Übergang die Aufheizung des `'indes im Ausmaß des im anderen Aufheizraum eintretenden Temperaturabfalles übernimmt.
6. 6. Regenerator nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch zwei konzentrisch einander zugeordnete Aufheizräume.
7. 7. Regenerator nach den Ansprüchen 5, 6 und dadurch gekennzeichnet, daß für die Aufheizräume je eine besondere, aus dem Regenerator herausführende und in die Heißwindleitung einmündende oder in diese übergehende Zwischenleitung vorgesehen ist. B. Regenerator nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein temperaturgesteuertes, in der Heißwindzwischen.leritung (4) vor der Mischstelle eingebautes Drosselorgan (16), dessen Schließvorgang die Ableitung des aufzuheizendien Windes in den zweiten heißen Aufheizraum regelt. g. Regenerator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Drosselorgan (16) in der einen Zwischenleitung (4) ein Drosselorgan (i I) in der anderen Zwischenleitung (5) zugeordnet ist, das in getr.ieblicher oder elektrischer Abhängigkeit von dem Drosselorgan (16) geöffnet wird, wenn jenes sich schließt und das sich schließt, wenn das andere geöffnet wird. 1o. Regenerator nach den Ansprüchen 5 bis 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Temperatur ansprechende Steuerung (ein an der Mischstelle eingebautes Thermoelement) bei Unterschreitung der Heißwindsolltemperatur die Umschaltung des Regeneratorpaares herbeiführt.