DE918511C - Heating of pusher ovens with a preheating, heating and equalization zone - Google Patents

Description

Beheizen von Stoßöfen mit einer Vorwärm-, Aufheiz- und Ausglieichzone Stoßöfen, die zur Erwärmung der auszuwalzenden Blöcke auf die günstigste Walztemperatur dienen, müssen einer Reihe von Anforderungen genügen.Heating of pusher ovens with a preheating, heating and leveling zone Pusher furnaces that are used to heat the blocks to be rolled to the most favorable rolling temperature must meet a number of requirements.

Zunächst soll das Gut gleichmäßig auf die Walztemperaturgebracht werden, d. h. es sollen Temperaturunterschiede- zwischen den Außenschichten und dem Kern der Blöcke möglichst nicht vorhanden sein. Ferner .soll die Ofenatmosphäre so beschaffen sein, daß sich möglichst wenig Zunder bildet und der im praktischen Betriebe unvermeidlich sich bildende Zunder sogenannter Bröckelzunder ist, der beim anschließenden Walzen leicht abfällt, weil anderenfalls der Zunder eingewalzt wird, was zu einer schlechten Beschaffenheit der Oberfläche der Blöcke führst. Schließlich soll der Ofen .aus Gründen der Wirtschaftlichkeit eine möglichst hohe Stundenleistung je Grundflächeneinheit aufweisen.First, the material should be brought evenly to the rolling temperature, d. H. there should be temperature differences between the outer layers and the core of the blocks should not be available. Furthermore, the furnace atmosphere should be designed in this way be that as little scale as possible forms and that is inevitable in practical operation The scale that forms is what is known as crumbling scale that occurs during subsequent rolling falls off easily because otherwise the scale will be rolled in, resulting in poor Texture of the surface of the blocks. Finally the oven should go out For reasons of economy, the highest possible hourly output per unit of base area exhibit.

Zur Vergleichmäßn,gung der Temperatur der Blöcke wird bei großen Stoßöfen eine besondere, als Ausgleichzone bezeichnete Zone vorgesehen, in welcher keine weitere wesentliche Temperatursteigerung, sondern hauptsächlich ein Wärmeausgleich zwischen den einzelnen Teilen (Rand und Kern) des Gutes erfolgen soll. Die in dieser Zone zuigefü,hrte Wärme soll daher auch hauptsächlich nur die Verluste an Wärme decken, die durch d,ie Wände, .die Decke und den Boden des Ofens entstehen. Die eigentliche Erwärmung des Gutes erfolgt in der sogenannt-en Aufheizzo.ne, deren Leistung mithin die Ofenleistung bedingt. Dieser Zone ist noch eine Vorwärmzone vorgeschaltet, so daß also der Stoßofen drei Zonen. aufweist, nämlich die Ausgleich-, Aufhei.z- und Vorwärmzone. In der Abbildung ist ein derartiger Ofen dargestellt, der aus der Ausgleich.zone A, der Aufheizzone B und der Vorwärmzone C besteht.To even out the temperature of the blocks in large pusher furnaces, a special zone, called an equalization zone, is provided, in which no further significant increase in temperature, but mainly a heat equalization between the individual parts (edge and core) of the goods should take place. The heat supplied in this zone should therefore mainly only cover the heat losses caused by the walls, the ceiling and the floor of the furnace. The actual heating of the goods takes place in the so-called Aufheizzo.ne, the output of which therefore determines the furnace output. This zone is preceded by a preheating zone, so that the pusher furnace has three zones. has, namely the equalization, Aufhei.z- and preheating zone. In the figure, such a furnace is shown, which consists of the compensation zone A, the heating zone B and the preheating zone C.

Da das :Gut beim Verlassen des Ofens eine gleichmäßige, als günstigste erkannte Temperatur aufweisen soll, ist es erforderlich, diese Temperatur in der Ausgleichzone im ganzen Blockquerschnitt zu erreichen bzw. aufrechtzuerhalten. Wenn diese Temperatur zu niedrig ist, sind die Blöcke für ein ordnungsgemäßes Walzen zu kalt; ist sie dagegen zu hoch, so ergibt sich .eine schmelzende Schlacke mit allen hiermit verbundenen Nachteilen. Ebenso wie in .der Ausgleichzone soll auch am Einstoßende des Ofens, d. h. an Odem Ofenende, an dem die Blöcke in den Ofen eingesetzt werden., eine bestimmte Temperatur herrschen. Wenn .die Heizgase an dieser Stelle zu kalt sind, ist das zum schnellen Aufheizen der Blöcke erforderliche Wärmegefälle zwischen den Heizgasen und dem eingesetzten Gut nicht vorhanden. Ist dagegen die Temperatur der Heizgase und damit auch der Abgase zu hoch, können sich Betriebsschwierigkeiten mit den.Metallrekuperatoren ergeben. Da, wie bereits erwähnt worden ist, der Ofen aus Gründen -der Wirtschaftlichkeit eine möglichst hohe Stundenleistung je Grundflächenein'heit aufweisen soll und die eigentliche Erwärmung des Gutes in der Aufheizzone erfolgt, deren Leistung mithin die Ofenleistung bestimmt, ist es schließlich erforderlich, in der Aufheizzone einen derartigen Verlauf der Temperatur der Heizgase zu erreichen, ,daß die optimalen Bedingungen zur Erzielung einer hohen Ofenleistung aufrechterhalten werden können. Dies ist jedoch nur dann mit Sicherheit möglich, wenn :die Temperatur der Heizgase an dem auf die Blockförderrichtung bezogenen Ende der Aufheizzone geregelt wird.Since that: good when leaving the oven a uniform, as the cheapest should have detected temperature, it is necessary to have this temperature in the Achieve or maintain a compensation zone in the entire block cross-section. if this temperature is too low, the billets are for proper rolling too cold; on the other hand, if it is too high, the result is a melting slag all associated disadvantages. As in the compensation zone should also at the end of the furnace, d. H. at the end of the furnace where the blocks are in the furnace are used., a certain temperature prevail. If .the heating gases at this Too cold is the heat gradient required to heat up the blocks quickly not present between the heating gases and the goods used. On the other hand, is that The temperature of the heating gases and thus of the exhaust gases too high can lead to operational difficulties with the metal recuperators. There, as has already been mentioned, the furnace For reasons of economy, the highest possible hourly output per base unit should have and the actual heating of the goods takes place in the heating zone, the output of which determines the furnace output, it is ultimately necessary to to achieve such a profile of the temperature of the hot gases in the heating zone, that the optimal conditions for achieving high furnace performance are maintained can be. However, this is only possible with certainty if: the temperature of the heating gases at the end of the heating zone in relation to the block conveying direction will.

Außer den Temperaturverhältnissen spielt auch die Beschaffenheit der Ofenatmosphäre eine .große Rolle. Da die Zunderbildung auf den Blöcken nach Möglichkeit eingeschränkt werden soll, sollte mit einer neutralen oder einer reduzierenden Atmosphäre in der Aufheizzone gearbeitet werden. Trotzdem läßt .sich im praktischen Betrieb die 7underbildung nie ganz vermeiden, so daß der in der Vorwärm- und Aufheizzone unter Umständen als Klebzunder gebildete Zunder vor der Entnahme der Blöcke aus der Ausgleichzone in Bröckelzunder übergeführt werden .muß, der beim anschließenden Walzen abfällt und somit @die Oberflächenbeschaffenheit der Blöcke nicht beeinträchtigen kann. Hinsichtlich .der Ofenatmosphäre gilt mithin, daß zwecks Einschränkung der Zund:erbildung in der Vorwärm- und Aufheizzone mit neutraler .bzw. reduzierender Atmosphäre und zur Überführung des unvermeidlich gebildeten Zunders in Bröckelzunder in der Ausgleichzone mit oxydierender Atmosphäre gearbeitet werden soll, und zwar letzteres deshalb, weil die oxydierende Atmosphäre die Bildung von Bröckelzund'er bewirkt.In addition to the temperature conditions, the nature of the Oven atmosphere plays a big role. Because the scale formation on the blocks if possible should be restricted with a neutral or a reducing atmosphere work in the heating-up zone. Nevertheless, it can be used in practice Never completely avoid underdevelopment, so that in the preheating and heating zone scale that may have formed as sticky scale is removed before the blocks are removed the compensation zone in crumbling tinder .must be transferred to the subsequent Rolling falls and thus @ does not affect the surface quality of the blocks can. With regard to the furnace atmosphere, the following applies in order to limit the Zund: formation in the preheating and heating zone with neutral or reducing Atmosphere and to convert the inevitably formed scale into crumbly scale work is to be carried out in the compensation zone with an oxidizing atmosphere, namely the latter because the oxidizing atmosphere leads to the formation of crumbles causes.

Es hat sich nun gezeigt, daß insbesondere die Aufrechterhaltung einer bestimmten Atmosphäre in der Ausgleichzone mit beträchtlichen Schwierigkeiten verknüpft ist, weil meist beim Öffnen der Türen Falschluft in den Ofen einströmt, die die Verbrennungsverhältnisse stört und eine starke Zunderbildung hervorruft. Diese Schwierigkeiten könnten zwar durch die Einhaltung -eines Überdruckes in der Ausgleichzone behöben werden; die Praxis zeigt aber, daß die Notwendigkeit der Temperaturregelung in der Ausgleichzone, die nach den zur Zeit üblichen Regelverfahren durch Änderung der zugeführten Gasmenge erfolgt, starke Druckschwankungen mit -sich bringt, durch :die das Ansaugen von Falschluft sehr begünstigt wird. In besonders hohem Maße isst dies der Fall, wenn aus betrieblichen Gründen die Gaszufuhr mehr oder weniger stark ,gedrosselt werden muß, weil, wie leicht einzusehen ist, in diesem Falle der Ausgl.eichzone nicht so viel Gase zugeführt wie in Form von Abgasen durch den Kamin abgeführt werden können, so daß die Folge 'hiervon ein mehr oder weniger starkes unvermeidliches Ansaugen von Falschluft fst.It has now been shown that in particular the maintenance of a certain atmosphere in the compensation zone associated with considerable difficulties is because when the doors are opened, the wrong air flows into the furnace, which the Interferes with combustion conditions and causes heavy scale formation. These difficulties could raise an overpressure in the equalization zone by maintaining an excess pressure will; however, practice shows that the need for temperature control in the Compensation zone, which according to the currently usual control procedures by changing the supplied amount of gas takes place, strong pressure fluctuations with -sich brings about: the the sucking in of false air is very favored. This eats to a particularly large extent the case when, for operational reasons, the gas supply is restricted to a greater or lesser extent must be because, as is easy to see, in this case the compensation zone not as much gases supplied as are discharged in the form of exhaust gases through the chimney can, so that the consequence of this is a more or less strong inevitable Sucking in false air fst.

Diese, den ordnungsgemäßen Betrieb des Ofens erheblich beeinträchtigende Erscheinung soff erfindungsgemäß dadurch behoben werden, daß die Einregelung der Temperatur in der Ausgleichzone bei im wesentlichen gleichbleibender Heizgasmenge erfolgt, was in der Weise geschehen kann, daß die Au.sgleichzone mit einem aus Koksofen- und Hochofengas bestehenden Mischgas beheizt wird, das auf einen Heizwert von beispielsweise 2ooo kcal/m3 eingestellt ist und das ebenso wie die zu seiner Verbrennung erforderliche Luft in kaltem Zustand zugeführt werden kann. Um die bereits erwähnte Bildung von B.röckelzunder zu begünstigen, wird gleichzeitig mittels eines Potentiometers eine leicht oxydierend wirkende Flamme eingestellt.This, which has a considerable adverse effect on the correct operation of the furnace According to the invention, phenomenon can be eliminated by regulating the Temperature in the equalization zone with an essentially constant amount of heating gas takes place, which can be done in such a way that the equalization zone with a coke oven and blast furnace gas existing mixed gas is heated to a calorific value of, for example 2ooo kcal / m3 is set and that as well as that required for its combustion Air can be supplied in the cold state. To the already mentioned formation of B. to favor crumbly tinder, a slightly oxidizing flame set.

Wenn nun die Temperatur in. d er Ausgieichzone steigt, wird der Anteil :des Koksofengases im Mischgas verringert und der Anteil des Hochofengases erhöht, während umgekehrt bei unter die gewünschte Höhe fallender Temperatur der Anteil des Koksofengases im Mischgas erhöht und der Anteil .des Hochofengases entsprechend verringert wird. Die Regelung der Temperatur erfolgt dementsprechend durch eine größere oder geringere Beimischung des Stickstoffs, der im Hochofengas enthalten ist. Es ist daher auch nicht erforderlich, bei zu stark ansteigender Temperatur oder bei Betriebsstillständen ad. dgl. die Gaszufuhr zu drosseln oder abzustellen, was zu den bereits genannten Anständen führen würde; die Ausgleichzone bleibt vielmehr immer mit der erforderlichen Menge von Gasen angefüllt, so daß keine Falschluft angesaugt werden kann.If the temperature in the equilibrium zone rises, the proportion will be : the coke oven gas in the mixed gas is reduced and the proportion of blast furnace gas is increased, while, conversely, when the temperature falls below the desired level, the proportion of the coke oven gas is increased in the mixed gas and the proportion of the blast furnace gas accordingly is decreased. The temperature is regulated accordingly by a greater or lesser admixture of the nitrogen contained in the blast furnace gas is. It is therefore not necessary if the temperature rises too sharply or in the event of operational shutdowns ad. like. to throttle or turn off the gas supply, which would lead to the aforementioned ado; rather, the compensation zone remains always filled with the required amount of gases, so that no false air can be sucked.

Der erfindungsgemäße Vorschlag ist jedoch nicht auf die Verwendung eines Mischgases aus Koks-und Hochofengas beschränkt. Beispielsweise könnte auch mit Koksofengas oder Hochofengas allein gearbeitet und zur Temperaturregelung unter Aufrechterhaltung einer praktisch gleichbleibenden Heizgasmenge Ofenabgas in den Ausgleichherd rückgeführt oder ein anderes inertes Ga.s den Brenngasen beigemischt werden. Je nach der Art der verwendeten Gase oder Gasgemische können diese ebenso wie die Verbrennungsluft in vorgewärmtem oder nichtvorgewärmtem Zustand in die Ausgleichzone eingeführt werden.However, the proposal according to the invention is not intended to be used a mixed gas of coke and blast furnace gas. For example, could also worked with coke oven gas or blast furnace gas alone and for temperature control under Maintaining a practically constant amount of heating gas in the furnace exhaust gas Equalization hearth recirculated or another inert gas in the combustion gases mixed in will. Depending on the type of gases or gas mixtures used, these can also be used like the combustion air in a preheated or not preheated state in the compensation zone to be introduced.

Wie bereits erwähnt worden ist, genügt die Regelung der Temperatur in der Ausgleichzone allein nicht; auch die Temperatur am Einstoßende des Ofens mußgeregelt werden.As has already been mentioned, it is sufficient to regulate the temperature not in the compensation zone alone; also the temperature at the end of the furnace must be regulated.

'Während aber die Temperaturregelung in der Ausgleichzone mittels eines dort angebrachten Pyrometers erfolgt, das das fallweise erforderliche Mischungsverhältnis von Koksgas und Hochofengas bzw. Koksofengas oder Hochofengas und rückgeführten Abgasen, sonstigen inerten @Gasen usw. einstellt bzw. aufrechterhält, erfolgt die Temperaturregelung am Einstoßende des Ofens durch ein Pyrometer, das auf die Menge der in die Aufheizzone eingeführten Gase einwirkt. Zur Beheizung dieser Zone kann Hochofengas verwendet werden, das ebenso wie die zu seiner Verbrennung erforderliche Luft vorgewärmt wird, öder auch Mischgas bzw. Koksofengas, dem rückgeführte Abgase beigefügt werden, usw. Die Temperaturregelung an den beiden Enden des Ofens erfolgt mithin in der Weise, daß das in der Ausgleichzone vorgesehene Pyrometer die Güte des dort eingeführten Mischgases regelt, während durch das am Einstoßende des Ofens angeordnete Pyrometer die Menge der in die Aufheizzone eingeführten Gase geregelt wird.'' While the temperature control in the compensation zone is by means of a pyrometer attached there takes place, the mixing ratio required in each case of coke gas and blast furnace gas or coke oven gas or blast furnace gas and recycled Adjusts or maintains exhaust gases, other inert @gases, etc., the Temperature control at the end of the furnace by means of a pyrometer, which points to the amount acts of the gases introduced into the heating zone. To heat this zone can Blast furnace gas can be used as well as that required for its combustion Air is preheated, or mixed gas or coke oven gas, the recirculated exhaust gases be attached, etc. The temperature control is carried out at both ends of the furnace thus in such a way that the pyrometer provided in the compensation zone has the quality regulates the mixed gas introduced there, while by the at the end of the furnace arranged pyrometer regulates the amount of gases introduced into the heating zone will.

Eine weitere Güteregelung des in die Aufheizzone eingeführten Gases erfolgt durch ein am auf die B.lockförderrichtung bezogenen Ende der Aufheizzone angeordnetes .Pyrometer, das mithin auf die an dieser Stelle herrschende Temperatur anspricht. Hierdurch ist es möglich, auch an dieser Stelle die jeweils zweckmäßigste Temperatur einzustellen und sie von den Zufälligkeiten des Betriebes unabhängig zu machen. Beispielsweise könnte die Gefahr vorliegen, daß bei längeren Stillständen des Walzwerkes ,die Aufheizzone überhitzt wird. Dadurch aber, daß auch hier ein die Güte der Heizgase regelndes Pyrometer vorgesehen wird, ist diese Gefahr ausgeschlossen.Another quality control of the gas introduced into the heating zone takes place through an end of the heating zone at the end of the heating zone in relation to the B. block conveying direction arranged .Pyrometer, which is therefore on the temperature prevailing at this point appeals to. This makes it possible to use the most appropriate one at this point as well Temperature and it is independent of the randomness of the operation close. For example, there could be a risk that during longer stoppages of the rolling mill, the heating zone is overheated. But by the fact that here too a The quality of the heating gas regulating pyrometer is provided, this risk is excluded.

Da in der Aufheiz- und Vorwärmzone eine leicht reduzierende Atmosphäre aufrechterhalten werden soll, wird diese durch ein Potentiometer in Verbindung mit einem Gemischregler, wie dieser auch in der Ausgleichzone verwendet wird, auf eine bestimmte Beschaffenheit eingestellt.There is a slightly reducing atmosphere in the heating and preheating zone is to be maintained, this is controlled by a potentiometer in conjunction with a mixture regulator, as it is also used in the compensation zone, to a certain texture set.

Die vorgenannten drei Maßnahmen, nämlich die Aufrechterhaltung ibestimmter Temperaturen, die Verwendung bestimmter Brennstoffe und die Aufrechterhaltung bestimmter Ofenatmosphären, werden unter dem Begriff Beheizung zusamm.engefaßt.The aforementioned three measures, namely the maintenance of certain Temperatures, the use of certain fuels, and the maintenance of certain Furnace atmospheres are summarized under the term heating.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. In dieser Zeichnung bedeuten A die Ausgleichzone, B die Aufheizzone und C die Vorwärmzone; die Ausgleichzone A und die Aufheizzone B werden mit Gasen beheizt, die durch die Brenner D und E zugeführt werden. Wie die Zeichnung zeigt, wirkt das Pyrometer A' auf .den bzw. die Brenner D, das Pyrometer B' .auf den bzw. die Brenner E und das Pyrometer C auf den bzw. die Brenner E. Durch den bzw. die Brenner D wird ein aus Hochofen- und Koksofengas bestehendes Mischgas oder Koksofengas oder Hochofengas mit rückgeführten Abgasen oder sonstigen inerten Gasen in die Ausgleichzone eingeführt, während durch die BrennerE Koksofengas oder Hochofengas bzw. Gemische aus Koksofengas und Hochofeng.as und rückgeführten Abgasen oder sonstige Gase und Gasgemische am auf die Blockförderrichtung `bezogenen Ende der Aufheizzone eingeführt werden.An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown schematically in the drawing. In this drawing, A is the equalization zone, B is the heating zone and C is the preheating zone; the equalization zone A and the heating zone B are heated with gases that are fed through the burners D and E. As the drawing shows, the pyrometer A ' acts on the burner (s) D, the pyrometer B' acts on the burner (s) E, and the pyrometer C acts on the burner (s) E. Through the burner (s) D a mixed gas consisting of blast furnace and coke oven gas or blast furnace gas with recirculated exhaust gases or other inert gases is introduced into the equalization zone, while coke oven gas or blast furnace gas or mixtures of coke oven gas and blast furnace gas and recirculated exhaust gases or other gases and gas mixtures at the the end of the heating zone in relation to the block conveying direction.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Beheizung von Stoßöfen mit einer Vorwärm-, Aufheiz- und Ausgleichzone, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in der Ausgleichzone durch ein bei praktisch gleichbleibender Gasmenge die Güte der dieser Zone zugeführten Gase beeinflussendes Pyrometer und der Temperaturverlauf in .der Aufheiz- und Vorwärmzone durch ,zwei Pyrometer geregelt wird, von denen das Pyrometer am Einstoßende des Ofens die Menge der der Aufheizzone zugeführten Gase und das Pyrometer am auf die Blockförderrichtung bezogenen Ende der Aufheizzone die Güte der dieser Zone zugeführten Gase beeinflußt. PATENT CLAIMS: i. A method for heating pusher furnaces with a preheating, heating and equalization zone, characterized in that the temperature in the equalization zone is determined by a pyrometer influencing the quality of the gases supplied to this zone with a practically constant amount of gas and the temperature profile in the .der heating and preheating zone , two pyrometers is controlled, of which the pyrometer at the end of the furnace affects the amount of gases fed to the heating zone and the pyrometer at the end of the heating zone related to the block conveying direction influences the quality of the gases fed to this zone. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizung der Ausgleich-und Aufheizzone mit einem aus Hochofen- und Koksgas bestehenden Mischgas oder mit Hochofen- bzw. Koksgas unter Rückleitung von Abgasen oder Zusatz von anderen inerten Gasen erfolgt, wobei diesen .beiden Zonen gleichzeitig gleiche oder verschiedene Brenngase zug'efü'hrt werden. 2. The method according to claim i, characterized in that the heating of the equalization and heating zone with a mixed gas consisting of blast furnace and coke gas or with blast furnace or coke gas under Return of exhaust gases or addition of other inert gases takes place, these The same or different fuel gases are supplied to both zones at the same time. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausgleichzone eine oxydierende und in der Aufheiz- und Vorwärmzone eine reduzierende Ofenatmosphäre aufrechterhalten wird.3. The method according to claim i and 2, characterized in that in the compensation zone an oxidizing furnace atmosphere and a reducing furnace atmosphere in the heating and preheating zone is maintained.