DE2605937C3 - Method of controlling the hot blast fed to a cupola - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln des einem Kupolofen in Abhängigkeit zur Leistung zugeführten Heißwindes, der in einem mit dem im Ofen mit in Menge und CO-Gehalt schwankendem, anfallenden Gichtgas beheizten Rekuperator durch Erwärmen des Kaltwindes gewonnen wird, wobei die Erwärmung des Kaltwindes in Abhängigkeit von dem Istwert des auf konstante Temperatur zu haltenden Heißwindes erfolgt.The invention relates to a method for regulating a cupola furnace as a function of its output supplied hot blast, which occurs in a with the in the furnace with fluctuating in amount and CO content Blast furnace gas heated recuperator is obtained by heating the cold wind, whereby the heating of the cold wind takes place as a function of the actual value of the hot wind to be kept at a constant temperature.

In einem Kupolofen hängt die Toleranz der Analysenbreite des flüssigen Eisens und die Ausnutzung des Wärmeinhalts 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 of the analysis range of the molten iron and the utilization depend on it the heat content of the fuel (coke), the amount and the temperature of the fuel to be fed into the furnace From the hot wind. The more precisely these two parameters can be kept at certain values, the more so The lower the tolerance of the analysis range of the iron and the better the heat balance of the furnace.

Mit einer bekannten Einrichtung der eingangs genannten Art, die in der Zeitschrift »Gießerei 54 (1967)« Nr. 1 vom 5. Januar auf den Seiten 6 bis 9 beschrieben ist, kann bei konstanter Heißwindmengenzufuhr zum 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 Gichtgases beheizt wird. Der nicht zur Beheizung des Rekuperators benötigte Anteil des Gichtgases wird abgeblasen. Es handelt sich hierbei um eine gichtgasseitige Regelung. Es hat sich gezeigt, daß hierbei Bandbreiten der Temperaturschwankungen an den Düsen gemessen werden, die erheblich mehr als 2% der Solltemperatur ausmachen. So werden z. B. bei einer Solltemperatur von 400⁰C Temperaturschwankungen nach oben und unten von 10—30⁰C gemessen. Die starken Temperaturschwankungen beeinflussen erheblich die Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens, da sich das chemische Gleichgewicht im Kupolofen verschiebt.With a known device of the type mentioned, which is described in the journal "Gießerei 54 (1967)" No. 1 of January 5 on pages 6 to 9, the temperature can only be maintained within a wider range with a constant amount of hot air being supplied to the cupola will. The temperature is regulated by heating the recuperator with a lesser or greater proportion of the top gas occurring in the cupola furnace. The portion of the furnace gas that is not required to heat the recuperator is blown off. This is a gas-side regulation. It has been shown that ranges of temperature fluctuations are measured at the nozzles which make up considerably more than 2% of the target temperature. So z. B. at a target temperature of 400 ⁰ C, temperature fluctuations upwards and downwards of 10-30 ⁰ C were measured. The strong temperature fluctuations significantly influence the composition of the molten iron, since the chemical equilibrium in the cupola is shifted.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren eingangs genannter Art zu schaffen, mit dem die Heißwindtemperatur entsprechend dem Heißwindbedarf genauer als bisher einzuhalten ist.The invention is based on the object of creating a method of the type mentioned at the outset with which the hot blast temperature must be adhered to more precisely than before in accordance with the hot blast requirement.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Heißwindtemperatur über die dem mit größeren als der Solleistung entsprechenden Heizflächen ausgerüsteten Rekuperator zugeführte Kaltwindmcnge gere-The object is achieved according to the invention in that the hot blast temperature is higher than that with greater the recuperator supplied as a recuperator that corresponds to the target output

·: gelt und die überschüssige Heißwindmenge abgeleitet wird.·: Is applied and the excess amount of hot blast is diverted.

Sofern bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Regelabweichungen auftreten, kann auf diese sehr schnell durch Verändern der Zufuhr der Kaltwindmen-If control deviations occur in the method according to the invention, this can have a major impact quickly by changing the supply of the cold wind

m ge, also durch unmittelbare Beeinflussung des aus demm ge, i.e. by directly influencing the from the

Kaltwind zu gewinnenden Heißwindes reagiert werden.Cold wind to be reacted to gaining hot wind.

Bei bekannten Verfahren war nur eine mittelbareIn known processes, there was only an indirect one

Beeinflussung über das Gichtgas möglich.Influence via the furnace gas is possible.

Die Erfindung bietet den weiteren Vorteil, daß sämtliches anfallende Gichtgas zur Erwärmung des Kaltwindes ausgenutzt werden kann. Die dabei anfallende überschüssige Heißwindmenge kann für andere Verbraucher verwendet werden, so daß die Gesamtwärmebilani. noch günstiger ist und keine Energie verloren geht. Eine Umweltbelastung durch Gichtgas tritt nicht auf, da das Gichtgas für die Beheizung des Rekuperators vollständig verbrannt wird.The invention offers the further advantage that all the top gas that occurs can be used to heat the cold wind. The excess amount of hot blast that arises can be used for other consumers, so that the total heat balance. is even cheaper and no energy is lost. There is no environmental pollution from furnace gas , since the furnace gas is completely burned to heat the recuperator.

Um auch bei vollständiger Absaugung des Gichtgases aus dem Kupolofen eine vorzeitige Verbrennung in der Gichtgasleitung auszuschließen, ist vorzugsweise eine Druckregelung vorgesehen, die an der Begichtung einen Mindestdruck aufrechterhält, bei dem fast keine Falschluft in den Ofen angesaugt wird. Die BedingungIn order to prevent premature combustion in the Exclude furnace gas line, a pressure control is preferably provided, which is a Maintains minimum pressure at which almost no false air is sucked into the furnace. The condition

3d ist erfüllt, wenn an der Begichtung Außendruck herrscht. Die Abweichung beträgt vorzugsweise weniger als 1 mm WS. Die Gefahr einer vorzeitigen Verbrennung konnte beim Stand der Technik nicht auftreten, da immer ein Teil des Gichtgases an der Begichtung vorbei3d is fulfilled if there is external pressure at the charging point. The deviation is preferably less than 1 mm WS. The risk of premature burns could not occur with the prior art, since part of the furnace gas always bypasses the charge

i■"> nach außen abgeleitet wurde.i ■ "> was derived to the outside.

Besondere Vorteile bietet der Anmeldungsgegenstand bei der Herstellung von Gußeisen. Aufgrund der geringeren Temperaturschwankungen und insbesondere in Kombination mit der vollständigen Absaugung desThe subject of the application offers particular advantages in the manufacture of cast iron. Due to the lower temperature fluctuations and especially in combination with the complete suction of the

4Ii Gichtgases besteht die Möglichkeit, bei Heißwindtemperaturen von 500—700°C, vorzugsweise 550—650⁰C, bei Temperaturschwankungen von weniger als ± 1 % zu arbeiten (Temperaturmessung an den Düsen).
In der Praxis wurden bereits bei Heißwindtemperatu-4ii blast furnace gas, it is possible to work with hot air temperatures of 500-700 ° C, preferably 550-650 ⁰ C, with temperature fluctuations of less than ± 1% (temperature measurement at the nozzle).
In practice, even at hot blast temperatures

« ren von 600°C an den Heißwinddüsen Temperaturschwankungen von weniger als 2°C festgestellt, womit die Temperaturschwankung weniger als '/2% beträgt.Temperature fluctuations of 600 ° C at the hot air nozzles of less than 2 ° C, which means that the temperature fluctuation is less than 1/2%.

Somit ergibt sich bei besserer Energieausnutzung eine schnellere Arbeitsweise und eine genauere AnalyseThis results in a faster way of working and a more precise analysis with better energy utilization

w des erstellten Gußeisens. Sowohl der Wärmehaushalt des Kupolofens als auch das im Kupolofen erschmolzene Gußeisen ist besser.w of the cast iron produced. Both the heat balance the cupola furnace as well as the cast iron melted in the cupola furnace is better.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer, ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näherIn the following the invention is explained in more detail with reference to a drawing showing an embodiment

^r>> erläutert. ^r >> explained.

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 desThe furnace gas that accumulates in a cupola furnace 1 is sucked off at the charging point and transferred to a combustion chamber 2 fed. The supply takes place via two dust pre-separators 3, 4. In addition to the one immediately above the

w> Stauvorabscheiders 4 angeordneten Brenner für das Gichtgas verfügt die Brennkammer 2 über einen Zusatzbrenner 5 für Fremdgas. Der Zusatzbrenner wird eingeschaltet, wenn die Gichtgasmenge nicht ausreicht, um die dem Kupolofen 1 zuzuführende Heißwindmengew> Damming pre-separator 4 arranged burner for the Blast furnace gas, the combustion chamber 2 has an additional burner 5 for foreign gas. The additional burner will switched on when the amount of blast furnace gas is insufficient to the amount of hot blast to be supplied to the cupola furnace 1

<>^Γ) auf die gewünschte Temperatur zu erwärmen. Darüberhinaus kann bei zu großem Gichtgasangebot die Verbrennungsluft für den Fremgasbrenner zur Kühlung des Rauschgases genutzt werden. Die in der Brennkam-<> ^Γ) to heat up to the desired temperature. In addition, if the supply of blast furnace gas is too large, the combustion air for the extraneous gas burner can be used to cool the smoke gas. The one in the combustion chamber

mer 2 anfallenden Rauchgase werden einem Rekuperator 6 zugeführt. Die dem Rekuperator zugeführten Rauchgase werden mittels eines Abgasventilators 7 aus dem Rekuperator 6 abgeleitet Der Abgasventilator 7 bewirkt auch die Absaugung der Gichtgase am Kupolofen 1.2 accruing flue gases are fed to a recuperator 6. The ones fed to the recuperator Flue gases are diverted from the recuperator 6 by means of an exhaust gas fan 7 also causes the furnace gases to be extracted from cupola 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 ^;m Gegenstrom durch den Rekuperator 6 geführt wird. Durch diese Schaltung wird eier Rekuperator gegen Überhitzung geschützt und der hoch erwärmte Kaltwind einer Heißwindringleitung 9 unten am Kupolofen 1 zugeführt.By means of a wind blower 8,8a, the recuperator 6 is supplied with cold wind, the cold wind being divided into a portion that is conducted in direct current through the recuperator 6 and a portion that ^; m countercurrent is passed through the recuperator 6. This circuit protects the recuperator against overheating and the highly heated cold wind is fed to a hot wind ring line 9 at the bottom of the cupola furnace 1.

In der Heißwindzufuhrleitung ist ein Mengenfühler 10A quantity sensor 10 is located in the hot blast supply line

vorgesehen, der die der Heißwind-ingleitung 9 zugeführte Heißwindmenge dadurch konstant hält, daß er ein Ventil 11 in einer Abzweigleitung steuert, über die die überschüssige Heißwindmenge abgeleitet wird.provided, which is fed to the hot winding line 9 Keeps the amount of hot breeze constant in that it controls a valve 11 in a branch line through which the excess amount of hot blast is diverted.

Die Abzweigleitung mündet in den oberen Bereich des Kupolofens ein. Ein an der Heißwindringleuung 9 angeordneter Temperaturfühler 12 steuert den Windventilator 8, Sa und die Zufuhrmenge des Kaltwindei. zum Rekuperator 6.The branch line opens into the upper area of the cupola furnace. A temperature sensor 12 arranged on the hot wind ring pipe 9 controls the wind fan 8, Sa and the supply quantity of the cold wind pipe. to recuperator 6.

Ein Druckfühler 13 zur Messung des Druckes an der Begichtung steuert eine Drosselklappe 14 hinter dem Abgasventilator 7 in der Weise, daß ein Mindestdruck dabei nicht unterschritten und das Gichtgas vollständig aus dem Ofen 1 abgesaugt wird. Dadurch ist gewährleistet, daß in den Ofen keine Falschluft angesaugt wird.A pressure sensor 13 for measuring the pressure at the impregnation controls a throttle valve 14 behind the Exhaust gas fan 7 in such a way that a minimum pressure is not undershot and the furnace gas is completely is sucked out of the furnace 1. This ensures that there is no false air in the furnace is sucked in.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Regeln des Heißwindbedarfs eines Kupolofens, wobei der Heißwind in einem mit dem im Ofen mit in Menge und CO-Gehalt schwankendem anfallenden Gichtgas beheizten Rekuperator durch Erwärmen des Kaltwindes gewonnen wird und die Erwärmung des Kaltwindes in Abhängigkeit von dem Istwert des auf konstanter Temperatur zu haltenden Heißwindes erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißwindtemperatur über die dem Rekuperator zugeführte Kaltwindmenge geregelt wird, wobei die überschüssige Heißwindmenge abgeleitet wird.1. Method for regulating the hot blast requirement of a cupola furnace, the hot blast in one with the furnace gas that is heated in the furnace with the amount and CO content fluctuating Recuperator is obtained by heating the cold wind and heating the cold wind takes place depending on the actual value of the hot wind to be kept at a constant temperature, characterized in that the hot blast temperature is higher than that supplied to the recuperator Cold breeze is regulated, with the excess amount of hot breeze being diverted. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei vollständiger Absaugung des Gichtgases aus dem Ofen ein Mindestdruck an der Begichtung aufrecht erhalten wird, bei dem noch keine Falschluft in den Ofen angesaugt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that with complete suction of the Blast furnace gas from the furnace a minimum pressure is maintained at the charging, at which still no false air is sucked into the furnace. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 zur Herstellung von Gußeisen bei Heißwindtemperaturen an den Düsen von 500—700⁰C bei weniger als 1 % Temperaturschwankung.3. The method according to claim 1 or 2 for the production of cast iron at hot blast ^{temperatures at the nozzles of 500-700 0} C with less than 1% temperature fluctuation.