DE918511C - Beheizen von Stossoefen mit einer Vorwaerm-, Aufheiz- und Ausgleichzone - 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• Wie bereits erwähnt worden ist, genügt die Regelung der Temperatur in der Ausgleichzone allein nicht; auch die Temperatur am Einstoßende des Ofens mußgeregelt werden.
• '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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.

Claims (3)

1. 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.
2. 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.
3. 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.