DE843098C - Regenerative melting furnace for melting steel - Google Patents

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.Regenerative melting furnace for melting steel With the previously used, Generative steel mill furnaces heated with mixed gas from coke oven and blast furnace gas and / or generator gas the high-quality coke 1) gas, which tends to pyrogenic decomposition, is already in the central mixing plant or in front of the furnace and in the valves with the mostly carbonic acid and blast furnace gas containing steam or generator gas or both mixed and together with these in a common gas chamber to the highest possible temperature of over iioo ° C preheated, whereby the hydrocarbons contained in the coke oven gas are below Exposure to heat decomposes into hydrogen and free carbon, but most of them oxidized by the steam and carbonic acid of the blast furnace or generator gas and is consumed to form carbon monoxide and hydrogen, so that the gas is diluted and deteriorates and the flame is extinguished and the flame temperature that Heat transfer, furnace performance and heat consumption deteriorate considerably will.

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.To avoid or reduce these defects, the carbon dioxide and the water vapor of the blast furnace gas or the mixed gas according to another invention the inventor's been washed out of the gas and removed so when the pyrogenic Decomposition and decomposition of hydrocarbons is inevitable, at least that split carbon gets into the furnace and the deterioration of the gas by carburizing the flame and improving the heat transfer in whole or in part is made up for. With mixed gas heating of very hot ones Oven are two ways, either by restricting preheating of the mixed gas in the gas chambers to temperatures at which no noticeable Pyrogenic decomposition of the hydrocarbons occurs, resulting in very small gas chambers and high chamber ratios of 1: 1.8 and more or so leads to high preheating, to 100 ° C and more, that as many hydrocarbons as possible are broken down and as much as possible Free carbon is generated, for which very large gas chambers and very small latticework ratios from i: i to 1: 1.3 are required.

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.Both paths have been taken successfully, although the second method, in which the valuable hydrocarbons and also the split off carbon decomposed into carbon monoxide and hydrogen, which are worthless and with which alone no steel can be melted, according to combustion and energetic Seems inexpedient for reasons.

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.The conversion of the methane contained in the coke oven gas with the water content of the gas is carried out according to the formula CH4 + HQO = CO + 3H2, the one with the one in the Gas contained carbonic acid according to the formula CH "-1- CO2 = 2 HE + 2 CO, so where all the methane and also all the other heavy hydrocarbons in the gas and also the tar contained in the gas in carbon oxide and hydrogen or else according to the water gas formula in carbon dioxide, hydrogen, water vapor and carbonic acid disintegrate, as far as the content of the gas in water vapor and carbonic acid as well as the Reaction temperature, the heat present and the residence time to achieve it sufficient equilibrium.

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.However, both processes have the disadvantage that the decomposition of the hydrocarbons by the carbon dioxide and the water vapor, which are already at 450 ° C and well below the Pyrogenic decomposition temperature begins, in no case, not even with the first one Procedure is avoidable if water vapor and carbonic acid are not washed out of the gas and removed, but what with mixed gas from generator gas and coke oven gas and is impossible with the so-called additional heating. For complete elimination of these serious shortcomings, the furnace according to the invention has two independent ones Furnaces, one for the blast furnace or generator gas and one with regenerative gas chambers for the highest possible preheating of this part and a second for the Heating the oven with coke oven gas, which is not or not high and not up to to the pyrogenic decomposition temperature and in any case not together with the other gas part preheated and expediently also separated from the other gas and by means of metallic or water-cooled nozzles and with a high entry speed into the burner head or introduced into the oven, either cold, as in the known ones Cold gas ovens, or in metallic recuperators and on the achievable in these, preheated to a temperature far below the pyrogenic decomposition temperature. Of the Furnace receives common air chambers for the preheating of the combustion air for both furnaces, but separate lines and switching and regulating devices for both Firings that are permanently or temporarily connected and shared with one another can be redirected. The nozzles, and all other parts of the oven, become functional also dimensioned so large that the furnace, if necessary, z. B. in the absence of the Blast furnace gas or generator gas, only heated and operated with coke oven gas can be operated and vice versa only with generator gas and with correspondingly larger Gas quantities, thereby avoiding production outages.

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.The stove has two independent firing systems and can be used as required with coke oven gas and blast furnace gas or with coke oven gas or with blast furnace gas alone be heated, or with generator gas or generator gas and blast furnace gas in place of the latter and is if necessary with a gas blower to compress the Coke oven gas, a recuperator to preheat the combustion air and artificial Provide draft and separate combustion control for each furnace.

Claims (5)

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. PATENT ANS PR UCIIE: i. Regenerative melting furnace for melting steel and the like, characterized in that the furnace has common air chambers but two independent furnaces with separate valves, lines, channels, burners, etc. 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. 2. A method for heating the furnace according to claim i, characterized in that that the furnace with coke oven gas and blast furnace gas or as required or required only with boiler gas, blast furnace gas or generator gas alone or with generator gas and blast furnace gas is operated. 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. 3. Furnace according to claim i, characterized in that that the burners and all other parts of the two independent furnaces are so are dimensioned that the furnace only runs with coke oven gas, or blast furnace gas, or generator gas can be operated alone. 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. 4. Oven according to claim i, characterized in that in the event of operation only with coke oven gas, blast furnace gas or generator gas just a gas fan to compress the coke oven gas, a recuperator is equipped for preheating the combustion air and artificial draft. 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.5. Oven according to claim 1, 3 and 4, characterized in that it is provided with means for independent Combustion control is provided for each of the two independent furnaces.