DE843098C

DE843098C - Regenerativschmelzofen zum Schmelzen von Stahl

Info

Publication number: DE843098C
Application number: DEP15715A
Authority: DE
Original assignee: INGBUERO fur HUETTENBAU WILHE
Current assignee: INGBUERO fur HUETTENBAU WILHE
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1952-07-03

Description

Regenerativschmelzofen zum Schmelzen von Stahl Bei den bisher verwendeten, mit Mischgas aus Koksofen- und Hochofengas oder/und Generatorgas beheizten IZegenerativstahlwerksöfen wird das hochwertige und zum pyrogenen Zerfall neigende,Koks-1)fengas bereits in der Zentralmischanlage oder vor dem Ofen und in den Ventilen mit dem meist kohlensäure- und wasserdampfhaltigen Hochofengas oder Generatorgas oder beiden gemischt und zusammen mit diesen in einer gemeinsamen Gaskammer auf möglichst hohe Temperatur von über iioo° C vorerhitzt, wobei die im Koksofengas enthaltenen Kohlenwasserstoffe unter Einwirkung der Hitze in Wasserstoff und freien Kohlenstoff zerfallen, der aber größtenteils durch den Wasserdampf und die Kohlensäure des Hochofen- bzw. Generatorgases oxydiert und zur Bildung von Kohlenoxyd und Wasserstoff verbraucht wird, so daß das Gas verdünnt und verschlechtert und die Flamme entleuchtet wird und die Flammentemperatur, der Wärmeübergang, die Ofenleistung und der Wärmeverbrauch erheblich verschlechtert werden.
Zur Vermeidung oder Verminderung dieser Mängel sollen die Kohlensäure und der Wasserdampf des Hochofengases oder des Mischgases nach einer anderen Erfindung des Erfinders aus dem Gas ausgewaschen und entfernt werden, damit, wenn der pyrogene Zerfall und die Zersetzung der Kohlenwasserstoffe unvermeidbar ist, wenigstens der abgespalteneKohlenstoff in den Ofen gelangt, und die Verschlechterung des Gases durch Karburierung der Flamme und Verbesserung des Wärmeübergangs ganz oder teilweise wettgemacht wird. Bei der Vlischgasbeheizung von sehr heiß gehenden Ofen sind zwei Wege möglich, und zwar entweder die Beschränkung der Vorerhitzung des Mischgases in den Gaskammern auf solche, Temperaturen, bei denen kein merklicher pyrogener Zerfall der Kohlenwasserstoffe eintritt, was zu sehr kleinen Gaskammern und hohen Kammerverhältnissen von 1:1,8 und mehr führt oder so hohe Vorerhitzung, auf i ioo° C und mehr, daß möglichst viel Kohlenwasserstoffe zerlegt und möglichst freier Kohlenstoff erzeugt wird, wofür sehr große Gaskammern -und sehr kleine Gitterwerksverhältnisse von i : i bis 1: 1,3 erforderlich sind.
Beide Wege sind erfolgreich beschritten, obwohl das zweite Verfahren, bei dem die wertvollen Kohlenwasserstoffe und auch der abgespaltene Kohlenstoff in Kohlenoxyd und Wasserstoff zerlegt werden, die wertlos sind und mit denen allein kein Stahl geschmolzen werden kann, nach verbrennungstechnischen und energetischen Gründen unzweckmäßig erscheint.
Die Umsetzung des in dem Koksofengas enthaltenen Methans mit dem Wassergehalt des Gases erfolgt nach der Formel CH4 + HQO = CO + 3H2, diejenige mit der in dem Gas enthaltenen Kohlensäure nach der Formel CH" -1- CO2 = 2 HE + 2 CO, wobei also das ganze Methan und ebenso alle anderen im Gas enthaltenen schweren Kohlenwasserstoffe und auch der etwa im Gas enthaltene Teer in Kohlenoxyd und Wasserstoff oder aber nach der Wassergasformel in Kohlenoxyd, Wasserstoff, Wasserdampf und Kohlensäure zerfallen, soweit der Gehalt des Gases an Wasserdampf und Kohlensäure sowie die Reaktionstemperatur, die vorhandene Wärme und die Aufenthaltszeit zur Erreichung des vollständigen Gleichgewichts genügen.
Beide Verfahren haben aber den Nachteil, daß die Zerlegung der Kohlenwasserstoffe durch die Kohlensäure und den Wasserdampf, die schon bei 450° C und weit unter der pyrogenen Zerfallstemperatur beginnt, in keinem Fall, auch nicht bei dem ersten Verfahren vermeidbar ist, wenn Wasserdampf und Kohlensäure nicht aus dem Gas ausgewaschen und entfernt werden, was aber bei Mischgas aus Generatorgas und Koksofengas und bei der sogenannten Zusatzbeheizung unmöglich ist. Zur vollständigen Beseitigung dieser schweren Mängel werden die Ofen nach der Erfindung mit zwei unabhängigen Feuerungen, eine für das Hochofenoderfund Generatorgas und mit Regenerativgaskammern zur höchstmöglichen Vorerhitzung dieses Teils versehen und einer zweiten für die Beheizung des Ofens mit Koksofengas,.welches nicht oder nicht hoch und nicht bis zur pyrogenen Zerfallstemperatur und jedenfalls nicht mit dem anderen Gasteil zusammen vorgewärmt und zweckmäßig auch getrennt von dem anderen Gas und mittels metallischen oder wassergekühlten Düsen und mit großer Eintrittsgeschwindigkeit in den Brennerkopf oder in den Ofen eingeführt wird, und zwar entweder kalt, wie bei den bekannten Kaltgasöfen, oder in metallischen Rekuperatoren und auf die in diesen erreichbare, weit unter der pyrogenen Zerfallstemperatur liegende Temperatur vorgewärmt. Der Ofen erhält gemeinsame Luftkammern für die Vorerhitzung der Verbrennungsluft für beide Feuerungen, aber getrennte Leitungen und Umstell- und Regelorgane für beide Feuerungen, die aber dauernd oder zeitweise miteinander verbunden und gemeinsam umgesteuert werden können. Die Düsen, und alle anderen Teile des Ofens werden zweckmäßig auch so groß bemessen, daß der Ofen erforderlichenfalls, z. B. bei Ausbleiben des Hochofengases oder Generatorgases, betriebsmäßig nur mit Koksofengas beheizt und betrieben werden kann und umgekehrt nur mit Generatorgas und mit entsprechend größeren Gasmengen, wodurch Erzeugungsausfälle vermieden werden.
Der Ofen hat also zwei selbständige Feuerungen und kann nach Bedarf mit Koksofengas und Hochofengas oder mit Koksofengas oder mit Hochofengas allein beheizt werden, oder mit Generatorgas oder Generatorgas und Hochofengas an Stelle des letzteren undwird erforderlichenfalls miteinemGasgebläse zum Verdichten des Koksofengases, einem Rekuperator zur Vorwärmung der Verbrennungsluft und künstlichem Zug und getrennter Verbrennungskontrolle für jede Feuerung versehen.

Claims

PATENT ANS PR UCIIE: i. Regenerativschmelzofen zum Schmelzen von Stahl u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen gemeinsame Luftkammern, aber zwei selbständige Feuerungen mit getrennten Ventilen, Leitungen, Kanälen, Brennern usw. besitzt.
2. Verfahren zum Beheizen des Ofens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen je nach Bedarf bzw. Erfordernis mit Koksofengas und Hochofengas oder nur mit Kdksofengas, Hochofengas oder Generatorgas allein oder mit Generatorgas und Hochofengas betrieben wird.
3. Ofen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenner und alle sonstigen Teile der beiden selbständigen Feuerungen so bemessen sind, daß der Ofen nur mit Koksofengas, oder Hochofengas, oder Generatorgas allein betrieben werden kann.
4. Ofen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß er für den Fall des Betriebs nur mit Koksofengas, Hochofengas oder Generatorgas allein mit einem Gasgebläse zum Verdichten des Koksofengases, einem Rekuperator zur Vorwärmung der Verbrennungsluft und künstlichem Zug ausgestattet ist.
5. Ofen nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß er mit Einrichtungen zur unabhängigen Verbrennungskontrolle für jede der beiden selbständigen Feuerungen versehen ist.