DD206163A1 - FEEDING MATERIAL FOR KUPOLOEFEN - Google Patents
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Abstract
DIE ERFINDUNG BETRIFFT EIN BESCHICKUNGSMATERIAL FUER KUPOLOEFEN, INSBESONDERE FORMKOERPER ALS ZUSAETZLICHER EINSATZSTOFF ZUM ERSCHMELZEN VON GUSSEISENWERKSTOFFEN UNTER VERWENDUNG VON FESTBESTANDTEILEN UND EINEM BINDEMITTEL. ES WIRD DAS ZIEL VERFOLGT, DEM SCHMELZPROZESS IN DEN GIESSEREIEN BISHER NICHT ZUGAENGLICHE ABPRODUKTE ZUZUFUEHREN, OHNE EINE VERSCHLECHTERUNG DES ENERGETISCHEN WIRKUNGSGRADES ODER EINE MINDERUNG DER QUALITATIVEN EIGENSCHAFTEN DES GUSSEISENS IN KAUF NEHMEN ZU MUESSEN. DIESER ZUSAETZLICHE EINSATZSTOFF SOLL GEEIGNET SEIN, EINE STARKE ANNAEHERUNG AN DIE OPTIMALEN BEDINGUNGEN EINER PHYSIKALISCHEN MOELLERUNG ZU GEWAEHRLEISTEN, DURCH GUENSTIGERE WAERMEUEBERGANGSBEDINGUNGEN DEN THERMISCHEN WIRKUNGSGRAD ZU ERHOEHEN UND DAMIT DIE VERFLUESSIGUNG DER GANGART ZU VERBESSERN. DIE ERFINDUNG BERUHT DARAUF, DASS DAS BESCHICKUNGSMATERIAL AUS EINEM KOMPLEXEINSATZSTOFF BESTEHT, WELCHER DURCH DIE KOMPONENTEN FESTBRENNSTOFFABRIEB, FRAKTIONIERTE EISENMETALLISCHE KLEINTEILE UND EINEM ZEMENT- UND/ODER KALKMOERTEL GEBILDET WIRD.THE INVENTION CONCERNS A SUBSTITUTE MATERIAL FOR COPOLOFEN, IN PARTICULAR FORMKOERPER AS AN ADDITIONAL INGREDIENT FOR MELTING CAST IRON MATERIALS USING FIXED COMPONENTS AND A BINDER. WHEREAS THE OBJECTIVE OF TAKING THE PURPOSE OF THE MELTING PROCESS IN FOUNDRIES IS THEREFORE NOT TO PRODUCE SUFFICIENT PRODUCTS WHICH MUST BE PURCHASED BY THE ABSENCE OF ENERGETIC EFFICIENCY OR A REDUCTION IN THE QUALITATIVE CHARACTERISTICS OF THE CAST IRON; THIS SUPPLEMENTARY ADDITIVE SHOULD BE SUFFICIENT TO ENSURE A STRONG APPROACH TO THE OPTIMUM CONDITIONS OF A PHYSICAL MOELLING, TO INCREASE THE THERMAL EFFICIENCY THROUGH BETTER CONDITIONS OF HEATING AND THEREFORE TO IMPROVE THE CONDITION OF THE TRANSITION. THE INVENTION IS BASED THAT THE FEEDING MATERIAL IS COMPOSED OF A COMPLEX INGREDIENT MADE BY THE COMPONENTS SOLID FUEL, FRACTIONIZED IRONMETALLIC SMALL PARTS AND / OR CEMENT AND / OR KALKMOERTEL.
Description
L 4 y ι α ο ι L 4 y ι α ο ι
Titel der Erfindung Beschickungsmaterial für Kupolofen Title of the invention Charging material for cupola furnace
> Die Erfindung betrifft ein BescMckungsmaterial für Kupolofen, insbesondere Formkörper als zusätzlicher Einsatzstoff zum Erschmelzen von Gußeisenwerkstoffen unter Verwendung von Festbestandteilen und einem Bindemittel zur rationellen Nutzbarmachung von Abprodukten in den Gießereien.> The invention relates to a BescMckungsmaterial for cupola, in particular moldings as additional input material for melting cast iron materials using solid components and a binder for the rational utilization of waste products in the foundries.
Bedingt durch den Mangel an ausreichenden Mengen verkokbarer Kehle zur Erzeugung einsatzfähiger metallurgischer Kokse wurden in den letzten Jahren erhebliche Anstrengungen unternommen, neue Brennstoffe für Schachtofen zu entwickeln. Eines der untersuchten Verfahren zur grundlegenden Verbesserung der Qualität von Gießereikoks besteht in der Brikettierung von Anthrazit oder Magerkohle unter Zusatz von Steinkohlenteer mit nachfolgendem Verkoken.Due to the lack of sufficient quantities of coking throat to produce usable metallurgical cokes, considerable efforts have been made in recent years to develop new fuels for shaft furnace. One of the investigated methods to fundamentally improve the quality of foundry coke is the briquetting of anthracite or magma coal with the addition of coal tar followed by coking.
Im Ergebnis dessen liegt ein fester, wenig poröser und reaktionsträger Kupolofenbrennstoff mit ausgezeichneten Eigenschaften vor, der in jeder beliebigen Stückgröße herstellbar ist (vgl. DE-OS 1571698 und DE-PS 881188). Aus Wirtschaftlichkeitsgründen mußte man jedoch dazu übergehen, den Teerzusatz durch Abfallprodukte aus der Erdölverarbeitung vollständig zu substituieren und als festbrennstoff ausschließlich. Magerkohle einzusetzen. Die noch immer zu hohen Gestehungskosten dieses metallurgischen Brennstoffes gestalten seinen Einsatz allerdings wenig attraktiv. Desweiteren sind Heißbriketts bekannt, die im Verlaufe des sogenannten Bj1L-As a result, there is a solid, less porous and less reactive Kupolofenbrennstoff before with excellent properties, which can be produced in any piece size (see DE-OS 1571698 and DE-PS 881188). For reasons of economy, however, one had to go over to fully substitute the tar additive by waste products from petroleum processing and as a solid fuel exclusively. Use charcoal. However, the still too high production costs of this metallurgical fuel make its use less attractive. Furthermore, hot briquettes are known, which in the course of the so-called Bj 1 L-
Verfahrens (Lurgi Expreß Information 1974) entwickelt wurden.Process (Lurgi Express Information 1974).
Letztere bestehen aus kleinkörnigen Schwel- und gut backenden Kohlen, die nach dem Schwelen und Mischen heiß verwalzt werden. Eine erforderliche Nachbehandlung dieser Briketts dient der Entleerung, der Senkung der flüchtigen Bestandteile und der Steigerung der Festigkeit. Obwohl diese Art Kupolofenbrennstoff günstigere Voraussetzungen hinsichtlich der Bereitstellung der Ausgangsstoffe aufweist, ist der AufwandThe latter consist of small-grained smoldering and good baking coals, which are hot rolled after smoldering and mixing. A required aftertreatment of these briquettes serves for emptying, lowering the volatiles and increasing the strength. Although this type of cupola fuel has more favorable conditions with regard to the provision of the starting materials, the expense is
Ο zu seiner Herstellung ebenfalls unverhältnismäßig hoch. Alle der auf diesem oder ähnlichem Wege hergestellten bekannten Briketts weisen neben· den hohen Herstellungskosten den entscheidenden weiteren Nachteil auf, daß sie infolge der noch gebundenen flüchtigen Bestandteile zu einer Senkung der VerbrennungsVerhältnisse im Kupolofen führen. Im Bereich der Sekundärwindebene trifft der mit dem Wind zugeführte Sauerstoff auf CO, Hp und CH^. Infolge der sich einstellenden Reihenfolge der Reaktion des Sauerstoffes findet zunächst eine exotherme Umsetzung des Methans statt, so daß nicht genügend Restsauerstoff für die wärmetechnisch gunstigere Kohlenmonoxid- und Wasserstoffverbrennung bei gleichbleibender Gebläsewindzufuhr zur Verfügung steht und damit eine Verschlechterung der Verbrennungsverhältnisse eintritt. Versuche dazu, diesen Nachteil mittels parallel eingesetzten vorreduzierten Materials in Gestalt von Eisenschwamm oder Spänebriketts zu kompensieren, brachten zwar den gewünschten Erfolg, führten jedoch zu einer weiteren Erhöhung des Auf- . wändes durch die erforderliche Vorbehandlung des vorreduzierten Materials, Sowohl im Hinblick auf die notwendige 7/eitere-Substitution des bisherigen metallurgischen .Brennstoffes infolge der ständig zunehmenden RohstoffVerknappung als auch die angestrebte kostengünstigere Gestaltung des Schmelzprozesses ergibt sich verstärkt ein Bedarf nach Einsatzstoffen für Kupolofen, welche diesen Anforderungen gerecht werden.Ο also disproportionately high for its production. All of the known briquettes produced in this or similar means, have in addition to the high manufacturing costs · decisive further drawback that they, due to the still bound volatile components result in a reduction of V e rbrennungsVerhältnisse in the cupola. In the area of the secondary wind plane , the oxygen supplied to the wind hits CO, Hp and CH ^. As a result of self-adjusting order of the reaction of oxygen, an exothermic reaction of methane initially takes place, so that there is not enough residual oxygen for the thermally cheaper carbon monoxide and hydrogen combustion with constant fan wind supply available and thus a deterioration of the combustion conditions occurs. Attempts to compensate for this disadvantage by means of parallel used pre-reduced material in the form of sponge iron or slag briquettes, although brought the desired success, but led to a further increase in the up. By the required pre-treatment of the pre-reduced material, both with regard to the necessary 7 / eitere substitution of the previous metallurgical .Fuel due to the ever-increasing raw material scarcity and the desired cost-effective design of the melting process, there is an increasing demand for feedstock for cupola, which this To fit in requirements.
- 3 - ι,ι y ι υ «# ι- 3 - ι, ι y ι υ «# ι
Mit der Erfindung wird das Ziel verfolgt, mit geringfügigem technologischen und apparativen Aufwand ein Beschickungsmaterial für Kupolofen als zusätzlichen Einsatzstoff bereitzustellen, wodurch ermöglicht wird, dem Schmelzprozeß in den Gießereien bisher nicht zugängliche Abprodukte zuzuführen, ohne dabei gleichzeitig eine Verschlechterung des energetischen Wirkungsgrades oder eine Minderung der qualitativen Eigenschaften des Gußeisens in Kauf nehmen zu müssen.With the invention, the aim is to provide a feed material for cupola as additional input material with minor technological and equipment expense, which allows the melting process in the foundries previously inaccessible waste products, while at the same time a deterioration of the energy efficiency or a reduction of to accept the qualitative properties of cast iron.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Das Wesen der erfinderischen Aufgabe besteht darin, gegenüber dem bisherigen, üblichen Seschickungsmaterial für Kupolofen einen zusätzlichen Einsatzstoff zu schaffen,, welcher in hohem Maßegeeignet ist, infolge seiner größeren Schüttdichte und vorbestimmten Zusammensetzung eine starke Annäherung an die optimalen Bedingungen einer physikalischen Möllerung und gleichzeitig durch günstigere Wärmeübergangsbedingungen eine Erhöhung des thermischen Wirkungsgrades und damit das Verbessern der Verflüssigung der Gangart zu gewährleist en.The essence of the inventive task is to provide an additional feedstock, which is highly suitable, as compared to the previous, conventional feedstock for cupola furnace, due to its higher bulk density and predetermined composition, a strong approximation to the optimal conditions of physical Möllerung and at the same time by cheaper Heat transfer conditions to ensure an increase in the thermal efficiency and thus improving the liquefaction of the gangue.
Die Erfindung beruht darauf, daß das Beschickungsmaterial für Kupolofen aus einem Komplexeinsatzstoff in Gestalt von Formkörpem beliebiger Stückgröße besteht. Es hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, wenn die Kantenlängen nicht unter 120 mm betragen. Die Formkörper des Komplexeinsatzstoffes liegen als kaltausgehärtetes, abriebfestes Gemenge vor und werden von einem hydraulischen Bindemittel, wie Zement- und/oder Kalkmörtel als Zuschlagstoff, einem Festbrennstoffabrieb und fraktionierten eisenmetallischen Kleinteilen gemeinsam gebildet.The invention is based on the fact that the charging material for cupola furnace consists of a complex starting material in the form of shaped bodies of any size. It has proved to be advantageous if the edge lengths are not less than 120 mm. The shaped bodies of the complex feedstock are present as a cold-hardened, abrasion-resistant mixture and are formed together by a hydraulic binder, such as cement and / or lime mortar as an aggregate, a solid fuel abrasion and fractionated iron-metal small parts.
Die Anteile der Komponenten Festbrennstoffabrieb, fraktionierte eisenmetailische Kleinteile und Zuschlagstoff betragen dabei im Komplexeinsatzstoff .je Formkörper 15 bis 80 % Festbrennstoffabrieb und 20 bis 85 % fraktionierte eisenmetallische Kleinteile, Bezogen auf den Festbrennstoffabrieb entfallen auf Zement 10 bis 20 % und Kalk 5 bis 10 % Anteil«The proportions of the components solid fuel abrasion, fractionated iron-metal small parts and aggregate amount in complex complex .je 15 to 80 % solid fuel abrasion and 20 to 85 % fractionated iron-metal small parts, based on the solid fuel abrasion accounts for cement 10 to 20 % and lime 5 to 10% share "
Weiterhin günstig ist es, wenn die Korngröße des Festbrennstoff abriebes 30 mm nicht übersteigt und die fraktionierten eisenmetallischen Kleinteile sich innerhalb der Abmessung vonIt is also advantageous if the grain size of the solid fuel abrasion does not exceed 30 mm and the fractionated iron-metal small parts are within the dimension of
< 15 mm bewegen. Der versuchsweise Einsatz von Formkörpem des erfindungsgemäßen Komplexeinsatzstoffes in Kupolöfen bestätigte die. Richtigkeit der erfinderischen Lösung. Es hat sich gezeigt, daß sich die Bedingungen, mittels höherer Schüttdichten bei separaten Einsatzstoffen eine Verbesserung des Y/ärmeüberganges herbeizuführen, entgegen bisheriger fachlicher Auffassungen, auch auf sogenannte Komplexeinsatζ-stoffe übertragen lassen. Die Packungsdichte von Zuschlagstoff, dessen Anteil bei der Gesamtgattierung des Kupolofens zu kompensieren ist, Festbrennstoffabrieb und fraktionierten eisenmetallischen Kleinteilen gewährleistet Bedingungen, dieMove <15 mm. The experimental use of moldings of the complexing agent according to the invention in cupola furnaces confirmed the. Correctness of the inventive solution. It has been found that the conditions, by means of higher bulk densities with separate starting materials to bring about an improvement in the Y / poor transition, can be transferred to so-called complex constituents, contrary to previous technical views. The packing density of aggregate, the proportion of which is to be compensated for the total quality of the cupola furnace, solid fuel abrasion and fractionated iron-metal hardware ensures conditions that
!5 denen einer sogenannten physikalischen Möllerung nahekommen. Die Einbindung der Komponenten Festbrennstoffabrieb und fraktionierte eisenmetallische Kleinteile in einen hydraulischen Binder bewirkt, daß zunächst die üblichen Reaktionen in der Vorwärmzone verzögert werden und erst nach Passieren der! 5 which approach a so-called physical Möllerung. The integration of the components solid fuel abrasion and fractionated iron-metal small parts in a hydraulic binder causes first the usual reactions are delayed in the preheating and only after passing the
IQ Schmelz- und Überhitzungszone eine konzentrierte Verflüssigung der Gangart einsetzt. Eine gleichzeitig einhergehende Verbesserung des energetischen Wirkungsgrades resultiert aus der Verringerung des Energieverbrauches für die Reduktion der in dem Komplexeinsatζstoff enthaltenen Eisenoxide der fraktionierten eisenmetallischen Kleinteile und bewirkt außerdem eine spürbare Erhöhung der Eisentemperatur. Wesentlicher Vorteil der Erfindung-ist es, mit geringfügigem technologischen und apparativen Aufwand einen zusätzlichen Einsatzstoff für Kupolöfen bereitstellen zu können, der zu einem merkbar verbesserten Wirkungsgrad führt, obwohl er aus bisherigen Abprodukten resultiert, die infolge ihrer geringen Stückgröße dem Schmelaprozeß in den Gießereien in der Vergangenheit nicht zugänglich waren, Vergleichsweise Untersuchungen zur herkömmlichen Beschickung von Kupolöfen mit klassischem Gießereischmelzkoks,.Eisensatz und Zuschlagstoffen ergaben bei 10 bis 15 % Zusatz an Komplexeinsatzstoff bereits eine Erhöhung der Eisentemperatur im Mittel um 35 0, IQ melting and overheating zone uses a concentrated liquefaction of the gait. A concomitant improvement in the energy efficiency results from the reduction of energy consumption for the reduction of iron oxides contained in the Komplexeinsatζstoff the fractionated iron-metal small parts and also causes a noticeable increase in iron temperature. Significant advantage of the invention-is to be able to provide an additional feedstock for cupola furnaces with minor technological and equipment costs, which leads to a noticeably improved efficiency, although it results from previous waste products, due to their small piece size the melting process in the foundries in the Comparable Investigations on the conventional charging of cupola furnaces with classic foundry coke, iron and aggregates showed an increase of the iron temperature on average by 35 ° with 10 to 15% addition of complex feedstock.
Die Erfindung soll nachstellend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden:The invention will be explained nachstellend to an embodiment in more detail:
Aus für den metallurgischen Schmelzprozeß bisher ungeeigneten Unterkomanteil wurden Formkörper mit einer Kantenlänge von 130 mm als Komplexeinsatzstoff hergestellt und folgende . Anteile und Korngrößen eingesetzt:For the metallurgical melting process hitherto unsuitable Unterkomanteil moldings were prepared with an edge length of 130 mm as a complex feedstock and the following. Shares and particle sizes used:
50 % Festbrennstoffabrieb, Korngröße < 25 mm, 50 % eisenmetallisches Granulat, Korngröße 8 bis 12 mm, · 20 % Zement und TO % Kalk, bezogen auf den Festbrennst of fabrieb.50 % solid fuel abrasion, grain size <25 mm, 50% iron-metal granules, grain size 8 to 12 mm, · 20% cement and TO % lime, based on the solid burn of production.
Von diesen Fonnkörpern waren 10 % Bestandteil einer Gesamt gattierung eines Kupolofens und führten zu einer überhitzung des schmelzflüssigen Gußeisens im Mittel, um 280C.Of these Fonnkörpern 10 % were part of a Gesamtgattierung a cupola furnace and resulted in an overheating of the molten cast iron on average, by 28 0 C.
Claims (3)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0861909A1 (en) * | 1997-02-28 | 1998-09-02 | Wishbone Investments Limited | Use of a briquette of foundry waste agglomerated with a hydraulic binder as a charge material for smelting furnaces of an iron foundry |
-
1982
- 1982-06-15 DD DD24073682A patent/DD206163A1/en not_active IP Right Cessation
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Legal Events
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| EPAE | Change in the person, name or address of the patentee | ||
| UW | Conversion of economic patent into exclusive patent | ||
| ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |