DE2605937A1 - Cupola with recuperator circuit, for mfg. cast iron - in which accurate control of hot wind temp. is achieved by controlling amt. of cold air - Google Patents

Abstract

The air required is heated in a recuperator by the cupola throat gas, which has a variable energy content. The heating of the cold air depends on the actual temp. of the hot wind, which is to be held at a constant temp. The temp. of the hot wind is controlled by the amt. of cold air fed to the recuperator, and the surplus amt. of hot wind is removed. When complete extn. of the throat gas is used, a min. press. is pref. maintained in the charging zone to prevent the entry of unwanted air into the cupola. In mfg. cast iron, the hot wind temp. at the tuyers is pref. 500-700 degrees C, and is controlled to 1% temp. deviation.

Description

Einrichtung zum Regeln des einem Kupolofen Device for regulating a cupola furnace

zugeführten Heißwindes Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Regeln des einem Kupolofen in konstanter Menge zugeführten Heißwindes, der in einem mit dem im Ofen mit unterschiedlichem Energiegehalt anfallenden Gicht gas beheizten Rekuperator durch Erwärmen des Kaltwindes gewonnen wird, wobei die Erwärmung des Kaltwindes in Abhängigkeit von dem Ist-Wert des auf konstanter Temperatur zu haltenden Heißwindes erfolgt. supplied hot blast The invention relates to a device for Control of the hot air supplied to a cupola furnace in constant quantity, which in a heated with the furnace gas, which has a different energy content Recuperator is obtained by heating the cold wind, the heating of the Cold wind depending on the actual value of the one to be kept at a constant temperature Hot wind takes place.

In einem Kupolofen hängt die Toleranz der Analysenbreite des flüssigen Eisens und die Ausnutzung des Wärmeinhaltes des Brennstoffes (Koks) von der Menge und der Temperatur des dem Ofen zuzuführenden Heißwindes ab. Je genauer diese beiden Parameter auf bestimmten Werten gehalten werden können, desto geringer ist die Toleranz der Analysenbreite des Eisens und desto besser die Wärmebilanz des Ofens.In a cupola furnace, the tolerance depends on the analysis range of the liquid Iron and the utilization of the heat content of the fuel (coke) on the amount and the temperature of the hot blast to be fed to the furnace. The more precise these two Parameters can be kept at certain values, the lower the tolerance the analysis range of the iron and the better the heat balance of the furnace.

Mit einer bekannten Einrichtung der eingangs genannten Art kann bei konstanter Heißwindmengenzufuhr .;um Kupolofen die Temperatur nur innerhalb einer weiteren Bandbreite eingehalten werden. Die Regelung der Temperatur erfolgt dadurch, daß der Rekuperator mit einem geringeren oder größeren Anteil des im Kupolofen anfallenden Gicht gases beheizt wird. Der nicht zur Beheizung des Rekuperators benötigte Anteil des Gichtgases wird abgeblasen. Es handelt sich hierbei also um eine gichtgasseitige Regelung. Es hat sich gezeigt, daß hierbei Bandbreiten der Temperaturschwankungen an den Düsen gemessen werden, die erheblich mehr als 2 % der Soll-Temperatur ausmachen. So werden z.B. bei einer Soll-Temperatur von 400 C Temperaturabweichungen nach oben und unten von 10 bis 0 15 C gemessen. Diese starken Temperaturschwankungen bainflussen erheblich die Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens, da sich das chemische Gleichgewicht im Kupolofen verschiebt.With a known device of the type mentioned at the beginning constant hot air supply.; around cupola the temperature is only within one further bandwidth must be adhered to. The temperature is regulated by that the recuperator with a smaller or larger proportion of the accumulating in the cupola Gout gas is heated. The portion not required to heat the recuperator the furnace gas is blown off. This is therefore a top gas side Regulation. It has been shown that there are ranges of temperature fluctuations can be measured at the nozzles, which make up considerably more than 2% of the target temperature. For example, with a target temperature of 400 C, there will be temperature deviations upwards and measured below from 10 to 0 15 C. These strong temperature fluctuations have an impact significantly the composition of the molten iron, since the chemical equilibrium moves in the cupola.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der die Heißwindtemperatur genauer als bisher einzuhalten ist.The invention is based on the object of a device of the initially to create the type mentioned, with which the hot blast temperature can be maintained more precisely than before is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Heißwindtemperatur über die dem Rekuperator zugeführte Kaltwindmenge geregelt wird und die überschüssige Heißwindmenge abgeleitet wird.This object is achieved according to the invention in that the hot blast temperature is regulated via the amount of cold wind supplied to the recuperator and the excess Hot breeze is derived.

Sofern bei der erfindungsgemäßen Einrichtung Regelabweichungen auftreten, kann auf diese sehr schnell durch Verändern der Zufuhr der Kaltwindmenge, also durch unmittelbare Beeinflussung des aus dem Kaltwind zu gewinnenden Heißwindes, reagiert werden. Bei der bekannten Einrichtung war nur eine mittelbare Beeinflussung über das Gichtgas möglich. Die Erfindung bietet den weiteren Vorteil, daß sämtliches anfallende Gicht gas zur Erwärmung des Kaltwindes ausgenutzt werden kann. Die dabei anfallende überschüssige Heißwindmenge kann für andere Verbraucher verwendet werden, so daß die Gesamtwärmebilanz günstig ist und keine Energie verloren geht. Eine Umweltbelastung durch Gichtgas tritt nicht auf, da das Gichtgas für die Beheizung des Rekuperators vollständig verbrannt wird.If control deviations occur in the device according to the invention, can access this very quickly by changing the supply of the amount of cold wind, i.e. through direct influence of the hot wind to be gained from the cold wind, reacts will. In the case of the known device, there was only an indirect influence the furnace gas possible. the Invention offers the further advantage that all accruing gout gas are used to heat the cold wind can. The resulting excess amount of hot blast can be used for other consumers can be used so that the overall heat balance is favorable and no energy is lost goes. An environmental pollution by furnace gas does not occur, since the furnace gas for the Heating the recuperator is completely burned.

Um auch bei vollständiger Absaugung des Gicht gases aus dem Kupolofen eine vorzeitige Verbennung in der Gichtgasleitung auszuschließen, ist vorzugsweise eine Druckregelung vorgesehen, die an der Begichtung einen Mindestdruck aufrechterhält, bei dem noch keine Falschluft in den Ofen angesaugt wird. Diese Bedingung ist erfüllt, wenn an der Begichtung praktisch der Außendruck herrscht. Die Abweichung beträgt vorzugsweise weniger als 1 mm Wassersäule. Die Gefahr einer vorzeitigen Verbrennung konnte beim Stand der Technik nicht auftreten, da immer ein Teil des Gichtgases an der Begichtung vorbei nach außen abgeleitet wurde.To even with complete suction of the furnace gas from the cupola Preventing premature combustion in the furnace gas line is preferred a pressure control is provided, which maintains a minimum pressure at the feed, in which no false air is sucked into the furnace. This condition is met when there is practically external pressure at the filling. The deviation is preferably less than 1 mm water column. The risk of premature burns could not occur with the prior art, because always part of the furnace gas was diverted to the outside past the charge.

Besondere Vorteile bietet der Anmeldungsgegenstand bei der Herstellung von Gußeisen. Aufgrund der geringeren Temperaturschwankungen und insbesondere in Kombination mit der vollständigen Absaugung des Gicht gases besteht die Möglichkeit, bei Heißwindtemperaturen von 500 bis 7000 C, vorzugsweise 550 - 6500 C, zu arbeiten bei Temperaturschwankungen von weniger als + 1 (Temperaturmessung an den Düsen).The subject of the application offers particular advantages in production of cast iron. Due to the lower temperature fluctuations and especially in Combination with the complete suction of the blast furnace gas there is the possibility of at hot blast temperatures of 500 to 7000 C, preferably 550-6500 C to work for temperature fluctuations of less than + 1 (temperature measurement at the nozzles).

So wurden in der Praxis bereits bei Heißwindtemperaturen 0 von 6000 C Temperaturschwankungen von weniger als 2 C festgestellt, also eine Temperaturschwankung, die weniger als 1/2 % beträgt. Somit ergibt sich bei besserer Energieausnutzung eine schnellere Arbeitsweise und eine genauere Analyse des erstellten Gußeisens. Sowohl der Wärmehaushalt des Kupolofens ist besser als auch das im Kupolofen erschmolzene Gußeisen.In practice, for example, even at hot blast temperatures 0 out of 6000 C temperature fluctuations of less than 2 C detected, i.e. a temperature fluctuation, which is less than 1/2%. This results in better energy utilization a faster way of working and a more detailed analysis of the cast iron produced. Both the heat balance the cupola is better than that too Cast iron melted in a cupola.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert.In the following the invention is based on an exemplary embodiment Illustrative drawing explained in more detail.

Das in einem Kupolofen 1 anfallende Gichtgas wird an der Begichtung abgesaugt und einer Brennkammer 2 zugeführt. Die Zufuhr erfolgt über zwei Staubvorabscheider 3, 4. Neben dem unmittelbar oberhalb des Staubvorabscheiders 4 angeordneten Brenner für das Gicht gas kann die Brennkammer 2 einen Zusatzbrenner 5 für Fremdgas, z.B. Erdgas, haben. Dieser Zusatzbrenner wird eingeschaltet, wenn die Gichtgasmenge nicht ausreicht, um die dem Kupolofen 1 zuzuführende Heißwindmenge auf die gewünschte Temperatur zu erwärmen. Die in der Brennkammer 2 anfallenden Rauchgase werden einem Rekuperator 6 zugeführt. Die dem Rekuperator 6 zugeführten Rauchgase werden mittels eines Abgasventilators 7 aus dem Rekuperator 6 abgeleitet. Dieser Abgasventilator 7 bewirkt auch die Absaugung der Gichtgase am Kupolofen 1.The furnace gas produced in a cupola furnace 1 is used for charging sucked off and fed to a combustion chamber 2. It is fed in via two dust pre-separators 3, 4. Next to the burner arranged directly above the dust pre-separator 4 for the top gas, the combustion chamber 2 can have an additional burner 5 for foreign gas, e.g. Natural gas. This additional burner is switched on when the furnace gas quantity is not sufficient to increase the amount of hot blast to be supplied to the cupola 1 to the desired one To warm up temperature. The flue gases occurring in the combustion chamber 2 are one Recuperator 6 supplied. The flue gases fed to the recuperator 6 are by means of an exhaust gas fan 7 derived from the recuperator 6. This exhaust fan 7 also causes the furnace gases to be extracted from the cupola furnace 1.

Mittels eines Windgebläses 8, 8a wird dem Rekuperator 6 Kaltwind zugeführt, wobei der Kaltwind aufgeteilt wird in einen Anteil, der im Gleichstrom durch den Rekuperator 6 geführt wird, und in einen Anteil, der im Gegenstrom durch den Rekuperator 6 geführt wird. Der auf diese Weise mit verhältnismäßig hohem Wirkungsgrad erwärmte Kaltwind wird einer Ringdüse 9 unten am Kupolofen 1 zugeführt.Cold wind is fed to the recuperator 6 by means of a wind blower 8, 8a, whereby the cold wind is divided into a part that flows in direct current through the Recuperator 6 is performed, and in a portion that is in countercurrent through the recuperator 6 is performed. The heated in this way with a relatively high degree of efficiency Cold wind is fed to an annular nozzle 9 at the bottom of the cupola furnace 1.

In der Heißwindzufuhrleitung ist ein Mengenfühler 10 vorgesehen, der die der Ringdüse 9 zugeführte Heißwindmenge dadurch konstant hält, daR er ein Ventil 11 in einer Abzweigleitung steuert, über die die überschüssige Heißwindmenge abgeleitet wird. Die Abzweigleitung mündet in den oberen Bereich des Kupolofens 1. Ein an den Ringdüsen 9 angeordneter Temperaturfühler 12 steuert den Windventilator 8 und damit die Zufuhrmenge des Kaltwindes zu dem Rekuperator 6.In the hot blast supply line, a quantity sensor 10 is provided which the amount of hot air supplied to the ring nozzle 9 is kept constant by a valve 11 controls in a branch line, via which the excess amount of hot blast is diverted will. The branch line opens into the upper one Area of the cupola 1. A temperature sensor 12 arranged on the ring nozzles 9 controls the wind fan 8 and thus the amount of cold wind supplied to the recuperator 6.

Ein Druckfühler 13 zur Messung des Druckes an der Begichtung steuert ein Ventil 14 hinter dem Abgasventilator 7 in der Weise, daß nur insoweit das Gichtgas vollständig aus dem Ofen 1 abgesaugt wird, als ein Mindestdruck dabei nicht unterschritten wird. Dadurch wird gewährleistet, daß in den Ofen keine Falschluft gesaugt wird.A pressure sensor 13 for measuring the pressure at the impregnation controls a valve 14 behind the exhaust gas fan 7 in such a way that only to the extent that the furnace gas is completely sucked out of the furnace 1, as a minimum pressure is not fallen below will. This ensures that no false air is sucked into the furnace.

Patentansprüche: Patent claims:

Claims (3)

Patentansprüche: Einrichtung zum Regeln des einem Kupolofen in konstanter Menge zugeführten Heißwindes, der in einem mit dem im Ofen mit unterschiedlichem Energiegehalt anfallenden Gichtgas beheizten Rekuperator durch Erwärmen des Kaltwindes gewonnen wird, wobei die Erwärmung des Kaltwindes in Abhängigkeit von dem Ist-Wert des auf konstanter Temperatur zu haltenden Heißwindes erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißwindtemperatur über die dem Rekuperator (6) zugeführte Kaltwindmenge geregelt wird, wobei die überschüssige Heißwindmenge abgeleitet wird. Claims: Device for controlling a cupola in constant Amount of hot blast fed in, which in one with that in the oven with different Energy content of the furnace gas heated recuperator by heating the cold wind is obtained, the warming of the cold wind depending on the actual value of the hot blast to be kept at a constant temperature, characterized in that that the hot blast temperature over the amount of cold blast fed to the recuperator (6) is regulated, whereby the excess amount of hot blast is diverted. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei vollständiger Absaugung des Gichtgases aus dem Ofen (1) ein Mindestdruck an der Begichtung aufrechterhalten wird, bei dem noch keine Falschluft in den Ofen (1) angesaugt wird.2. Device according to claim 1, characterized in that when complete Suction of the furnace gas from the furnace (1) maintain a minimum pressure at the feed at which no false air is sucked into the furnace (1). 3. Verwendung der Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, zur Herstellung von Gußeisen be Heißwindtemperaturen an den Düsen von 500 bis 7000 C bei weniger als 1 % Temperat urs chwankung.3. Use of the device according to claim 1 or 2 for the production of cast iron with hot blast temperatures at the nozzles of 500 to 7000 C with less than 1% temperature fluctuation.