DE1458754C3 - Verfahren zum Betrieb von Regenerati v-Winderhitzern einer Hochofenanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb von Regenerativ-Winderhitzern einer Hochofenanlage mit vorgewärmtem Heizgas und vorgewärmter Verbrennungsluft für die Brenner aufzuheizender Winderhitzer zur Erzielung hoher Windtemperaturen.

In der eisenerzeugenden Industrie ist man bestrebt, die Kosten für die Gewinnung des Eisens zu senken und die Güte des Roheisens zu steigern, um eine gute Rentabilität der Hochofenanlage zu erreichen. Für die Kostensenkung spielt insbesondere die Vermeidung jeglicher Energieverluste eine besondere Rolle.

Der Hochofen dient nicht nur der Gewinnung von Roheisen und Schlacke, vielmehr ist er auch ein mächtiger Gaserzeuger, der in großen Mengen ein Gichtgas von etwa lOOOkcal/Nm³ Heizkraft liefert. Diese beachtliche Gasprodüktion bildet die Grundlage der gesamten Wärmewirtschaft und ist überhaupt der eigentliche Energieträger der eisenerzeugenden Industrie.

Die in letzter Zeit angewandte Erhöhung der Heißwindtemperaturen hatte unter anderem zur Folge, daß nicht nur der Koksverbrauch auf etwa 700kg jet Roheisen zurückging, sondern daß auch der Heizwert des Gichtgases auf etwa 850 kcal/Nm³ absank. Um die Heißwindtemperaturen noch weiter zu steigern, muß das Gichtgas durch höherwertige Heizstoffe verstärkt oder letztere müssen allein verwendet werden. Das Gichtgas stellt ein einheimisches Produkt dar, welches aus der Kohle bzw. aus dem Koks erzeugt wird und geht damit als sicherste Energiequelle, die zudem noch durch keine außerhalb unseres Raumes auftretende Veränderungen, insbesondere nicht durch Lieferschwierigkeiten und Preisänderungen, beeinflußt werden kann. Hingegen sind die Importheizenergien nicht nur wegen der höheren Kosten, sondern auch aus Gründen der Betriebssicherheit zumindest fragwürdig.

Die an Stelle des Gichtgases verwendeten höherwertigen Heizstoffe lassen darüber hinaus infolge ihres höheren Preises eine Senkung der Gestehungskosten des Roheisens nicht erwarten.

Um zu erreichen, daß sich nicht nur eine beträchtliche Kostensenkung der Roheisenerzeugung durch Verwendung von Heißwind sehr hoher Temperatur ergibt, der nur aus dem ausreichend vorhandenen und billigen Gichtgas erzeugt wird, sondern auch gleichzeitig eine größere Schmelzkraft, verbunden mit einer Gütesteigerung aller Roheisensorten und Eisenlegierungen ermöglicht wird, ist es bereits bekannt, die zum Aufheizen der Winderhitzer benutzten Heizgase und/oder die Verbrennungsluft vorzuwärmen.

Durch die Vorwärmung der den Winderhitzern zugeführten Heizgase und der Verbrennungsluft lassen sich besonders hohe Verbrennungstemperaturen erreichen, was höchste Wärmeersparnissc, größtmögliche Beschleunigung des Wärmeumsatzes mit kürzester Speicherung und Entspeicherung bei großer Lei-

jo stungssteigerung zur Folge hat. Es findet also eine Heißwinderzeugung auf billigster Kostengrundlage statt mit größerer Schmelzkraft der Öfen und einer Gütesteigerung des Roheisens im Gesamtinteresse einer hohen technisch-wirtschaftlichen Roheisener-

zeugung.

Die Erfindung hat sich das Ziel gesetzt, ein Verfahren zum Betrieb der Winderhitzer einer Hochofenanlage mit vorgewärmtem Heizgas und vorgewärmter Verbrennungsluft zur Erzielung hoher Temperaturen zu schaffen, das sich ohne viel zusätzlichen apparativen Aufwand durchführen läßt, so daß insbesondere bei bereits vorhandenen Hochofenanlagen keine größeren Umbauten oder Ergänzungsbauten erforderlich sind. Gemäß der Erfindung wird dies auf vorteilhafte Weise dadurch erreicht, daß ein Teil des aus einem entspeichernden Winderhitzer stammenden Heißwindes zur Vorwärmung der Heizgase für die Brenner der Winderhitzer in Rekuperatoren verwendet wird.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen darin, daß ohne jegliche Veränderung der Abmessungen der bestehenden Winderhitzer und deren Leitungen und Organe sowohl ein Teil des Heißwindes als Verbrennungsluft für den Brenner und der andere Teil des Heißwindes zum Vorwärmen der Gase für den Brenner abgezweigt werden kann. Hierdurch wird die höchste Vorwärmung beider Medien mit größtem thermischem Wirkungsgrad und einer wesentlichen Verkürzung der Aufheizzeit erreicht.

Es ist bereits ein Verfahren zum Speisen des Brenners des oder der zum Heizen dienenden Winderhitzer mit warmem Wind bekannt, der von dem zum Blasen dienenden Winderhitzer kommt. Der warme Wind wird dabei durch eine oder mehrere öffnungen im Mauerwerk des zum Blasen dienenden Winderhitzers in einer Höhe abgeleitet, die der Windtemperatur entspricht, die der für die Verwendung im Brenner gewünschten Temperatur angenähert ist. Bei dem bekannten Verfahren ist eine Vorwärmung der Heizgase mit der aus den entspeichernden Winderhitzern abgezweigten Verbrennungsluft nicht vorgesehen, so daß sich mit diesem Verfahren auch nicht derart hohe Temperaturen und entsprechend kurze Aufheizzeiten erzielen lassen wie mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem keine komplizierten und teuren Mauerwerksöffnungen im Winderhitzer mit den dazugehörigen Verbindungsleitungen und Organen benötigt werden und bei dem die Verbrennungsluft eine sehr hohe Vorwärmtemperatur hat, wodurch hohe Verbrennungstemperaturen erzielt werden.

Die Erfindung wird jetzt an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Hochofenanlage mit einem Hochofen, drei Winderhitzern und einem Rekuperator und

F i g. 2 eine Hochofenanlage mit zwei Hochöfen, fünf Winderhitzern und einem Rekuperator, während

F i g. 1 und 2 zusammgenommen eine Hochofenanlage mit drei Hochöfen, acht Winderhitzern und zwei Rekuperatoren ergibt.

Die Hochofenanlage nach F i g. 1 besteht aus dem Hochofen HOl, den Winderhitzern HWl, HWl und HW 3, dem Rekuperator R 1, dem Kamin K und dem Leitungssystem 1 bis 6 mit der Leitung 1 für den Kaltwind, der Leitung 2 für die vorgewärmte Verbrennungsluft, der Heißwindleitung 3, der Heizgasleitung 4, der Leitung 5 für das vorgewärmte Heizgas und der Rauchgasleitung 6. Die einzelnen Leitungen 1 bis 6 sind mit den erforderlichen Steuerorganen versehen. Von den drei Winderhitzern ist HWl zur Reserve oder als Speicher gedacht.

Bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit der Hochofenanlage nach F i g. 1 wird durch entsprechende Einstellung der Steuerorgane aus den entspeichernden Winderhitzern ein Teil des Heißwindes als Verbrennungsluft für die speichernden Winderhitzer abgezweigt. Ein weiterer Teil des Heißwindes kann durch den Rekuperator R 1 zur Verwärmung des Heizgases geführt werden.

Wie F i g. 2 zeigt, läßt sich das Verfahren gemäß der Erfindung auch in einer Anlage mit zwei Hochöfen HO 2 und HO 3 und fünf Winderhitzern HW 4 bis HW 8 durchführen. Die Vorwärmung des Heizgases erfolgt dabei im Rekuperator R 2. Werden die beiden Anlagen nach F i g. 1 und 2 zusammengeschaltet, so ergibt sich eine Anlage mit drei Hochöfen HO 1 bis HO 3 und acht Winderhitzern HW1 bis HW 8, von denen HWl und HWS zur Reserve oder als Speicher dienen. Auch mit dieser Anlage läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren ausführen. Ein besonders wichtiger Vorteil des neuen Verfahrens ist darin zu sehen, daß die Umstellung vorhandener Anlagen selbst während des Betriebes mit nur geringem Kostenaufwand durchgeführt werden kann, ohne daß wesentliche Produktionseinbußen eintreten. Wegen der überschüssigen Strömungskraft des entnommenen Heißwindes kann eine Ventilatoranlage für die Erzeugung und Beförderung der Verbrennungsluft eingespart werden. Die vorhandene Ventilatoranlage kann für einen Mischbetrieb von kalter und heißer Luft herangezogen werden. Selbstver-

ao ständlich ist es auch möglich, den Heißwind oder das vorgewärmte Heizgas für andere Betriebszwecke zu verwenden. Die Entnahme der vorgewärmten Medien kann aus den Erzeugern und Erhitzern direkt als auch aus den Zuführungsleitungen zu den Verbraucherstellen erfolgen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Betrieb von Regenerativ-Winderhitzern einer Hochofenanlage mit vorgewärmtem Heizgas und vorgewärmter Verbrennungsluft für die Brenner aufzuheizender Winderhitzer zur Erzielung hoher Windtemperaturen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des aus einem entspeichernden Winderhitzer stammenden Heißwindes zur Vorwärmung der Heizgase für die Brenner der Winderhitzer in Rekuperatoren verwendet wird.