DD279721A5

DD279721A5 - Verfahren und vorrichtung zum einbringen von zusatzstoffen in einen schacht- bzw. kupolofen

Info

Publication number: DD279721A5
Application number: DD87311134A
Authority: DD
Inventors: Rolf Rietzscher
Original assignee: ��@��@��k��
Priority date: 1986-12-24
Filing date: 1987-12-23
Publication date: 1990-06-13
Also published as: CZ979187A3; JPH01501636A; CH674567A5; AU8290987A; DE3769142D1; JP2710374B2; AU8339287A; ATE62339T1; PL269691A1; US5070797A; SK979187A3; HU209806B; EP0296188A1; CZ285238B6; SK280698B6; CA1337958C; NO875372L; PL157931B1; NO875372D0; KR930000092B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einbringen von Zusatzstoffen, insbesondere Energietraeger in einen Schacht- bzw. Kupolofen. Dabei wird der Zusatzstoff in den Verbrennungsluftstrom geleitet und mit diesem in den Ofenschacht gebracht, wobei an der Austrittstelle des Zusatzstoffes in den Verbrennungsluftstrom ein Unterdruck erzeugt wird, so dass der Zusatzstoff von der Verbrennungsluft in die Brennzone des Ofenschachts gesaugt wird.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Ei-findung betrifft ein Verfahren zum Einbringen von mindestens einem Zusatzstoff, insbesondere eines Energieträgers in einen Schacht- bzw. Kupolofen, bsi dem Verbrennungsluft über Düsen in einen Ofenschacht geblasen wird und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft aber auch die Verwendung des Verfahrens und der Vorrichtung für Zwecke der Entsorgung.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Die Einbringung von Zusatzstoffen in einen Kupolofen ist bekannt. Dabei werden zwei Ziele verfolgt, einmal die Verringerung des Verbrauchs metallurgischen Kokses sowie die Steuerung des Betriebes eines "upolofens.

Bei den bekannten technischen Hilfsmitteln :ur Injektion von Zusatzstoffen in einen metallurgischen Prozeßablauf stellt man fest, daß infolge einer Doppelwirkung des Druckabfalls und des Anstiegs der Temperatur an der Austrittsstelle des Injektors, die zur Einbringung vorgesehenen Zusatzstoffe nur in einem ungenügenden Ausmaß in den Verbrennungsraum des Kupolofens eingebracht werden können.

Aus doi DE-OS 3109111 ist eine Anlage zum tingeben von Kohle in metallurgische Prozeßgefäße mit einer Vielzahl von Einblasstellen führenden Injektionsleitungen bekannt. Um die Unregelmäßigkeiten beim Einbringen von feinkörnigem Brennstoff in ein Jn beispielsweise Kupolofen zu vermeiden, sind bei dieser Anlage die Injektionsleitungen je mit umfangreichen Regel- und Steuereinrichtungen versehen. Zudem werden die feinkörnigen Brennstoffe in den Zuführrinnen mittels eines Fördermediums bis zum Eintritt ir, den Verbrennungsraum geleitet.

Aus der DE-^pS 154585 ist ein Verfahren zum Einbringen von mindestens einem Zusatzstoff, insbesondere eines Energieträgers in einen Hochofen bekannt. Dabei wird der Zusatzstoff in den Verbrennungsluftstrom geleitet und mit diesem in den Ofenschacht gebracht, wobei durch Erzeugen eines Unterdruckes unmittelbar an der Austrittsstulle des Zusatzstoffes in den Verbrennungsluftstrom der Zusatzstoff von der Verbrennungsluft in den Ofen gesaugt wird.

Dieser Vorschlag, der aus dem Jahr 1903 stammt, konnte in der Folge nicht industriell verwertet werden.

Das Einsaugen alleine reichi nicht, denn:

a) durch Änderung des inneren Ofenwiiierstandes kann der Unterdruck zusammenbrechen

b) durch bestimmte Regelvorgänge in Abgassystem kann ein Gegendruck aufgebaut werden, wodurch der Unterdruck im Saugrohr zusammenbricht.

Dieser Zustand kann zu Verstopfungen im Kohlsnstaubzuleitungsteil führen.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einbringen von Zusatzstoffen in einen Schacht- bzw. Kupolofen zur Anwendung zu bringen, der einen wartungsarmen und robusten Betrieb der Zuführung von Energieträgern gewährleistet.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Einbringen von mindestens einem Zusatzstoff, insbesondere eines Energieträgers in einem Schacht- bzw. Kupolofen, bei dem Verbrennungsluft über Düsen in einen Ofenschacht geblasen wird, und eine Vorrichtung zur Duichfüh; ung des Verfahrens zu schaffen, bei dem aufwendige und hochempfindliche Steuer- und Regelungsmechanismen vermieden werden und dennoch eine kontinuierlich gleichmäßige Zuführung von Energieträgern in einen metallurgischen Verbrennungsprozeß gewährleistet ist, wobei die Einrichtungen vereinfacht für eine gleichzeitige Erhöhung des Wirkungsgrades vorgesehen sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, bei dem der jeweilige Zusatzstoff in den Verbrennungsluftstrom geleitet und mit diesem in den Ofenschacht gebracht wird, wobei durch Erzeugung eines Unterdrucks unmittelbar an der Austrittsstelle des Zusatzstoffes in den Verbrennungsrjftstrom, der Zusatzstoff von der Verbrennungsluft in den Ofenschacht gesaugt wird.

Die zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagene Einrichtung ist gekennzeichnet durch eine Injektordüsenanordnung, die in der Zuführleitung des Verbrennungsluftstroms vorgesehen ist und eine von der Verbrennungsluft umströmte Rohrleitung aufweist, ein Ende ist mit einem Vorratsbehälter für den Zusatzstoff verbunden, und das andere Ende ragt in einen Verengungsbereich des Querschnittes dos Durchgangskanals in der Ofenwand hinein.

Ausgestaltet ist die Erfindung dadurch, daß der Unterdruck durch eine Querschnittsverengung im Durchgangskanal in der Ofenwand erzeugt wird.

Es ist im Sinne der Erfindung, daß zum Einbringen des Zusatzstoffes mit dem Verbrennungsluftstrom in den Ofenschacht eine Injektordüsenanordnung verwendet wird.

Sinnvoll ist die Erfindung ausgebildet, wenn der Zusatzstoff ein Brennstoff ist, insbesondere Kohlenstaub, bzw. Granulate mit einer Korngröße bis 10 mm. Eine vorteilhafte Ausbildung ist es, wenn mehrere Düsenanordnungen in Serie angeordnet sind, wobei mindestens eine Düsenanordnung mit Fremdwind arbeitet.

Eine Ausbildung der Erfindung ist durch eine Verwendung des Verf jhrens und der Einrichtung für die Entsorgung von Problemstoffen gestaltet. Es ist weiterhin sinnvoll, wenn erfindungsgemäß mindestens eine preßluftunterstützte Düsenanordnung vorgesehen ist und die Preßluft vorgewärmt ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:

eine Ofenwand 1 eines (nicht dargestellten) Schacht- oder Kupolofens, bei denen das Brenngut am oberen Ende des Schachtes aufgegeben wird. Das Grenngut durchläuft die von den Brenngasen beheizte Vorwärmzone und gelangt schließlich in die darunterliegende Brennzone. In der Brennzone des Schachtes sind umfangsmäßig eine Reihe von Zuführleitungen angeordnet, über welche die Bronnzone mit Heißluft beschickt wird. Diese Heißluft, die gleichzeitig als Oxydationsmittel dient, tritt sehr schnell, d. h. im allgemeinen mit einer Geschwindigkeit zwischen 200 und 300 m/s in die Brennzone ein.

Ein Einsatz 2, vorzugsweise aus einem metallischen Material mit einem Durchgangskanal 2a ist in der Ofenwand 1 angeordnet.

Eine Zuführleitung 3, die für die Zuführung von Heißluft bzw. Heißwind in die Brennzone bestimmt ist, mündet in einer Ausnehmung des Einsatzes 2. Eine Injektordüse 7 ist in dem Zuführkanal 3 angeordnet. Die Injektordüse 7 wird über ein; Zuführrohr 4 mit einem vorgesehenen Zusatzstoff beschickt. Es handelt sich dabei um ein offenes Fördersystem, das ο fine Unterstützung eines Fördermittels arbeitet. Lediglich eine nicht dargestellte Dosiereinrichtung sorgt für die kontinuierliche Zuführung des Zusatzstoffes.

Im Durchgangskanal 2a ist ein Einsatz 5 vorgesehen. Der Durchgangsquerschnitt des Einsatzes 5 erweitert sich von einem kleinsten Radius 6 bis zu den Öffnungen 5a, 5b.

Das in den Ofen reichende Ende der Injektordüse 7 reicht in den Bereich des engsten Querschnittes des Durchgangskanals 2 a des Einsatzes 5. An üer Querschnittverengung, die durch den Durchmesser 6 definiert ist, entsteht bei kontinuierlichen Strömungsverhältnissen ein konstanter Unterdruck. Dieser Unterdruck führt zu einer Saugwirkung, so daß der über die Injektordüse 7 zugeführte Zusatzstoff im Unterdruckbereich gleichsam aus der Düse gesaugt wird. Da im Bereich der Querschnittsverengiing die Geschwindigkeit des die Injektordüse 7 umströmenden Heißwindes erhöht wird, wird der Zusatzstoff mit der Geschwindigkeit des Heißwindes in die Brennzone des Ofenschach'.es befördert.

Damit eventual! auftietende Änderungen der Druckverhältnisse nicht zu Verstopfungen führen, muß die Anlage mit einem zusätzlichen Injektorsystem 8 unterstützt werden, um zu gewährleisten, daß eine eingestellte Zusatzstoffmenge, z. B.

Kohlenstoff- (C), immer die Brennzone im Ofen erreicht. Das Injektorsystem 8 arbeitet preßluftunterstützt, wobei die Preßluft vorgewärmt werden kann.

Das beschriebene saugende System kann ohne Probleme kontinuierlich und regeltechnisch auch mit unterschiedlichen Konsistenzen, wie Feinstäube und Granulate beschickt werden.

Beim beschriebenen Verfahren können als Zusatzstoffe Kohlenstaub, Granulate bis zu einer Korngröße von 10mm verwendet werden. Das Verfahren erlaubt es, auch Problemstoffe, die unter bestimmten Temperaturen verbrannt werden müssen, um nicht durch unerwünschte Emission die Umwelt zu belasten, zu verwenden.

Die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung kann zu einer Reduktion des herkömmlichen Brennstoffanteils, z. B. Koks, von 30% und mehr führen.

Das beschriebene System ist auch für die Entsorgung von Schadstoffen geeignet.

Eine Entsorgung von Schadstoffen ist vorteilhaft (und teilweise auch bereits erfolgreich erprobt) von Calcium-Karbid-Sciilacke

Gießerei-Altsande und Kernabfälle

Filterstäube, aus Kupolofen, Abschlagstellen und weiteren Anfallstellen

Schleifstäube, ölhaltige Späne

und andere eigene, d. h. in der Gießerei anfallende Deponie- und Problemstoffe wie aber auch Schadstoffe fremder (Flugasche, Altöle) oder eine Kombination aus beiden, eigener und fremder Schadstoffe, z. B.

voll-saugfähige Brennstoffe, wie Petrolkoks oder Graphit mit flüssigen Abfällen getränkt (z. B. Kondensator-Öl), oder Abfallstäube und phenolhaltige oder

kohlenwasserstoffhaltige Problemstoffe vermischt mit Flugasche oder ölhaltigen Deponiestoffen vorgesehen.

Claims

1. Verfahren zum Einbringen von mindestens einem Zusatzstoff, insbesondere eines Energieträgers, in einen Schacht- bzw. Kupolofen, bei dem Verbrennungsluft über Düsen in den Ofenschacht geblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzstoff in den Verbrennungsluftstrom geleitet und mit diesem in den Ofenschacht gebracht wird, wobei durch Erzeugung eines Unterdruckes unmittelbar an der Austrittsstelle des Zusatzstoffes in den Verbrennungsluftstrom, der Zusatzstoff von der Verbrennungsluft in den Ofenschacht gesaugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruck durch eine Querschnittsverengung im Durchgangskanal in der Ofenwand erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einbringen des Zusatzstoffes mit dem Verbrennungsluftstrom in den Ofenschacht eine Injektordüsenanordnung verwendet wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzstoff ein Brennstoff ist, insbesondere Kohlenstaub bzw. Granulate mit einer Korngröße bis 10rnm.

5. Verfahren zum Einbringen von mindestens einem Zusatzstoff, insbesondere eines Energieträgers, gekennzeichnet durch die Verwendung für die Entsorgung von Problemstoffen.

6. Einrichtung zum Einbringen von mindestens einem Zusatzstoff, insbesondere eines Energieträgers, in einen Schacht bzw. Kupolofen, gekennzeichnet durch eine Injektordüsenanordnung, die in der Zuführleitung (3) für den Verbrennungsl· :ftstrom vorgesehen ist und eine von der Verbrennungsluft umströmte Rohrleitung aufweist, deren eines Ende mit einem Vorratsbehälter für den Zusatzstoff verbunden ist, und deren anderes Ende (Austrittsende) in den Verengungsbereich des Querschnittes des Durchgangskanals (2a) in der 0fenwand(1) hineinragt.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Düsenanordnungen in Serie angeordnet sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Düsenanordnung mit Fremdwind arbeitet.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine prefiluftunterstütztQ Düsenanordnung vorgesehen ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß daß die Preßluft vorgewärmt ist.