DE2032498B - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben von regenerativ arbeitenden Hochofenwinderhitzern - Google Patents

Description

3 4

gesehenen Winderhitzers verringern sich die geschil- Füllgebläse nur den Differenzdruck zwischen Windderten einschneidenden Veränderungen der normalen drück und Enddruck im Vorratsbehälter zu leisten Windversorgung des Hochofens. Volumen und Druck hat. Die über die gesamte FüHzeit, die ja weitgehend des Heißwindes sind nach Beendigung des Füllvor- auch der Blaszeit entspricht, verteilte gleichmäßige ganges wieder in der gleichen Hohe wie vorher, nur 5 Abnahme von Kaltwind, die —■ wie Berechnungen die Temperatur des Heißwindes zieht etwas nach. ergeben haben — etwa 1 % des stündlichen Wind-Hauptsächlich beeinflußt durch die schon angeführte volumens ausmacht, kann (ohne Beeinflussung des Trägheit der Temperaturmeß- und Regelorgane. Hochofenbetriebes) durch entsprechende Einstellung

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, die vor- des Gebläses für den Hochofenwind bzw. der stehend angeführten Mängel zu beseitigen bzw. eine io Mengenregelorgane ausgeglichen werden,
weitgehend kontinuierliche Versorgung des Hoch- Die Erfindung ist auf jede Art Winderhitzerbeofens mit Heißwind sicherzustellen. trieb anwendbar, gleichgültig, ob zwei, drei, vier oder

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Er- mehr Winderhitzer wechselweise, paarweise parallel

findung vorgeschlagen, daß der zum Blasen vorgese- oder paarweise parallel und phasenverschoben be-

hene Winderhitzer zunächst durch einen separaten, 15 trieben werden.

von der Kaltwindleitung unabhängigen Luftstrom bis Natürlich ist es auch möglich, ohne Luftvorratsbe-

zu dem in der Kaltwindleitung herrschenden Druck hälter auszukommen, indem man das Gebläse direkt

gefüllt und danach durch Öffnen des Kaltwindschie- in die gemeinsame Füllleitung fördern läßt. In man-

bers an die Kaltwindleitung angeschlossen wird. Auf chen Fällen kann selbstverständlich auch jedem

diese Weise bleibt die dem Hochofen pro Zeiteinheit 20 Winderhitzer ein eigenes Füllgebläse zugeordnet

zufließende Windmenge in jeder Phase des Hoch- werden.

ofenbetriebes gleich, d. h., es wird eine kontinuier- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an

liehe Windversorgung erreicht, die wiederum ein ein- Hand der Zeichnung, die ein ausschnittsweises

wandfreies Ablaufen der Schmelz- und Reduktions- Schemabild einer Winderhitzeranlage zeigt, im folgen-

prozesse im Hochofen garantiert. Kostspielige Störun- 25 den näher erläutert.

gen und Unterbrechungen im Hochofengang werden In der Zeichnung sind mit 1 und 2 Winderhitzer

weitgehend vermieden. bezeichnet, die außenstehende Brennschächte 3 und 4

Eine bevorzugte Vorrichtung zum Durchführen aufweisen, in denen die Heizgase zum Aufheizen des des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht darin, in den Winderhitzern untergebrachten Gitterwerkes daß jeder Winderhitzer über ein Absperrorgan an 3° erzeugt werden. Die dazu benötigten Brennmittel eine gemeinsame Fülleitung angeschlossen ist, die mit (Brenngas und Luft) werden durch Leitungen 5 und einem an ein Gebläse angeschlossenen Luftvorrats- 6 bzw. 7 und 8 zugeführt, während die Abgase durch behälter in Verbindung steht. Diese Vorrichtung hat Leitungen 9 bzw. 10 entweichen. Beide Winderhitden Vorteil, daß immer ein Fülluftvorrat zur Ver- zerl und 2 sind über Kaltwindschieber 11 bzw. 12 fügung steht, d. h., die Lieferung von Fülluft ist nicht 35 an eine von einem nicht dargestellten Gebläse gedirekt an Einschaltzeiten und Förderleistung eines speiste Kaltwindzuführungsleitung 13 angeschlossen, Gebläses gebunden. Vielmehr kann das Gebläse dann ferner über Heißwindschieber 14 bzw. 15 an eine wirksam werden, wenn der Luftdruck im Vorrats- Heißwindleitung 16, die den Hochofen mit Heißwind behälter bis zu einem bestimmten unteren Wert ge- beliefert.

fallen ist. Nach Erreichen des festgelegten Höchst- 4° Von der Kaltwindleitung 13 führt eine Leitung

druckes schaltet das Gebläse wieder ab. Der Höchst- 17 weg, die über Absperrorgane 18 bzw. 19 in die

druck richtet sich nach der Größe des Vorratsbehäl- Brennschächte 3 und 4 mündende Abzweige 20 und

ters und nach dem Druck, der in dem auszufüllenden 21 hat.

Cowper herrschen soll. Er ist in jedem Fall höher als Schließlich ist die Winderhitzeranlage mit einem der Winddruck im Cowper. Im allgemeinen wird man 45 durch ein Gebläse 22 beaufschlagbaren, zum sepaden Druck und die Größe des Vorratsbehälters so raten Füllen der Winderhitzer 1 und 2 dienenden wählen, daß unter Berücksichtigung örtlicher Ge- Luftvorratsbehälter 23 ausgerüstet, von dem eine gebenheiten ein Optimum an Wirtschaftlichkeit ge- Fülleitung 24 mit Leitungszweigen 25 bzw. 26 weggeben ist. führt, die über Absperrorgane 27 bzw. 28 hinter den

Die Berechnung des notwendigen Behälterdruckes 5° Kaltwindschiebern 11 und 12 mit den Winderhitzern 1

stellt keine besonderen Probleme. Man bestimmt zu- und 2 verbunden sind.

nächst das freie Volumen im Winderhitzer und er- Die Betriebsweise der Winderhitzeranlage, soweit mittelt dann die Luftmenge, die notwendig ist, diesen sie die Erfindung betrifft, ist folgendermaßen:
freien Raum so weit aufzufüllen, daß der Winddruck Angenommen der Winderhitzer 1 ist nahezu aberreicht wird. Dabei muß die Erwärmung der ein- 55 geblasen, d. h., das Gitterwerk des Winderhitzers hat strömenden Fülluft und die Menge der im Cowper durch fortwährende Wärmeabgabe an den über den vorhandenen Rauchgase berücksichtigt werden. Kaltwindschieber 11 einfließenden Kaltwind bereits

Die Leistung des Gebläses zum Füllen des Vor- so viel Wärme abgegeben, daß der über den Heißratsbehälters richtet sich nach der Größe des Vor- windschieber 14 austretende Heißwind nur noch ratsbehälters und nach der Zeit, die zur Füllung zur 60 knapp über der festgelegten, nicht unterschreitbaren Verfügung steht. Es ist maximal die Zeit, die zwi- Temperatur liegt. Dabei ist die Mischwindzugabe, die sehen dem »Auf-Blasen« gerichteten Umstellvorgang am Absperrorgan 18 geregelt ist, geschlossen,
zweier zeitlich nacheinander eingesetzter Winderhit- Das Umschalten der Anlage auf Winderhitzer 2, zer vergeht, abzüglich der Zeit, die zum Öffnen und dessen Befeuerungsphase abgeschlossen ist und der Schließen der zugehörigen Absperrorgane not- 65 mit geschlossenen Absperrorganen heiß bereit steht, wendig ist. ist nunmehr notwendig. Hierzu wird zunächst das

In manchen Fällen ist es möglich, das Füllgebläse Absperrorgan 28 geöffnet und so der Winderhitzer 2

dem Kaltwindgebläse nachzuschalten, so daß das über die Leitungen 24 und 26 mit Luft gefüllt. Hat

der Luftdruck im Winderhitzer 2 den in der Kaltwindleitung 13 vorhandenen Druck erreicht, wird das Absperrorgan 28 wieder geschlossen, alsdann der Kaltwindschieber 12 geöffnet. Ebenfalls geöffnet wird der Heißwindschieber 15 und das Mischwindabsperrorgan 19, über das dem Heißwind kalter Mischwind zufließt zum Einstellen der festgelegten Heißwindtemperatur. Sobald diese Temperatur erreicht ist, geht das Abschalten des abgeblasenen Winderhitzers 1 vonstatten. Hat der Luftvorratsbehälter 23 den Volumen- und Druckausgleich mit dem Winderhitzer durchgeführt, dann schaltet automatisch das Gebläse 22 ein, das den Behälter 23 bis zu einem festgelegten Höchstdruck auffüllt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 Winderhitzer verlassende Heißwind die festgelegte Patentansprüche: Mindesttemperatur nahezu erreicht hat. Die dabei als Mischwind weniger benötigte Windmenge geht mit

1. Verfahren zum Betreiben von regenerativ dem Kaltwind durch den blasenden Winderhitzer und arbeitenden Winderhitzern, die wechselweise auf- 5 wird mit aufgeheizt.

geheizt und zur Erzeugung des für Hochöfen be- Die Summe des durch den Winderhitzer geleiteten nötigten Heißwindes abgeblasen werden, wobei Windes und des vor dem Winderhitzer zur Temperaeinem Hochofen eine Gruppe von wenigstens turregelung abgezweigten Teilstromes an Kaltwind zwei Winderhitzern zugeordnet ist, die eine ge- entspricht während der normalen Blaszeit dem durch meinsame Kaltwindzuführungsleitung und eine io die Mengenregelung konstant gehaltenen, vom Hochgemeinsame mit dem Hochofen verbundene Heiß- ofen pro Zeiteinheit angenommenen Windvolumen,
windleitung aufweisen, dadurch gekenn- Dieses Volumen ändert sich gegen Ende der Blaszeichnet, daß der zum Blasen vorgesehene zeit eines Winderhitzers, wenn ein aufgeheizter Wind-Winderhitzer (2) zunächst durch einen separaten, erhitzer zum Wechsel mit dem blasenden Winderhitvon der Kaltwindleitung (13) unabhängigen Luft- 15 zer vorbereitet wird, erheblich. Die Ursache hierfür strom bis zu dem in der Kaltwindleitung herr- ist darin zu sehen, daß der zum Blasen vorgesehene sehenden Druck gefüllt, alsdann durch Öffnen des Winderhitzer mit Wind aufgefüllt werden muß, wozu Kaltwindschiebers (12) an die Kaltwindleitung; ein Teil des für den kontinuierlichen Gang des Hoch-(13) angeschlossen wird. ofens erforderlichen Windes dient. Der Füllvorgang

2. Vorrichtung zum Durchführen des Ver- 20 hält so lange an, bis im aufgefüllten Winderhitzer der f ahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- Druck gleich dem Druck in der Kaltwindleitung ist.
net, daß jeder Winderhitzer (1 und 2) über ein Ein solcher Druckausgleich ist notwendig, um die Absperrorgan (27 bzw. 28) an eine gemeinsame Absperrorgane, die zwischen dem Winderhitzer und Fülleitung (24) angeschlossen ist, die mit einem der Kaltwindleitung vorgesehen sind, entgegen dem an ein Gebläse (22) angeschlossenen Luftvorrats- 25 auflastenden Kaltwinddruck mit einem betrieblich behälter (23) in Verbindung steht. vertretbaren Aufwand an Antriebsmitteln bewegen zu

3. Vorrichtung zur Durchführung des Ver- können. Das gilt insbesondere für Winderhitzer grofahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- ßer Kapazität, bei denen die Kaltwindleitungen große net, daß die Winderhitzer (1 und 2) eine gemein- Durchmesser haben, ferner für Winderhitzer, die mit same von einem Gebläse direkt gespeiste Füll- 30 hohem Druck betrieben werden.

leitung haben. Zum Zwecke des Druckausgleiches sind die KaIt-

4. Vorrichtung zur Durchführung des Ver- windabsperrorgane mit einer Entlastungseinrichtung fahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- versehen, die beim Einleiten des Öffnungsvorganges net, daß jedem Winderhitzer (1 und 2) ein Füll- einen relativ kleinen Durchtrittsquerschnitt freigibt gebläse zugeordnet ist. 35 und so lange Füllwind überströmen läßt, bis im Wind-

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, erhitzer praktisch der gleiche Druck herrscht wie im dadurch gekennzeichnet, daß die Füllgebläse dem Kaltwindleitungssystem. Nun kann das Kaltwindab-Kaltwindgebläse nachgeschaltet sind. Sperrorgan ohne unnötigen Mehraufwand an Energie

und Antriebsmaschinen geöffnet werden.
40 Obwohl die Öffnung der Entlastungseinrichtung

_____ nur, wie bereits gesagt, einen relativ kleinen Querschnitt hat, fließt am Anfang des Füllens infolge des großen Druckunterschiedes zwischen dem leeren Winderhitzer und der Kaltwindleitung ein erheblicher

Zur Verbrennung der Heizstoffe sowie zur Um- 45 Teil des für den Hochofen pro Zeiteinheit benötigwandlung und Aktivierung der Reduktionsmittel ten Windvolumens über. Gleichzeitig findet durch die wird dem Hochofen verdichtete und in Winderhitzern völlige Entspannung des Füllwindes im leeren Windauf hohe Temperaturen erwärmte Luft, sogenannter erhitzer ein Druckabfall im blasenden Winderhitzer Heißwind zugeführt. Um einen möglichst gleich- statt, der sich bis in die Heißwindleitung fortpflanzt, mäßigen und ruhigen Hochofengang zu erhalten, wer- 50 Beide Vorgänge bewirken eine plötzlich einsetzende den Menge und Temperatur des Heißwindes vor dem mangelnde Windversorgung des Hochofens, dessen Eintritt in den Hochofen geregelt und auf bestimm- Schmelz- und Reduktionsafbeit dadurch empfindlich ten Werten konstant gehalten. Verändern sich aus gestört wird.

irgendwelchen Gründen diese Werte, so reagiert der Mit der Abzweigung von Füllwind ist auch ein Hochofen sofort durch unruhigen Gang, der je nach 55 plötzlicher Temperaturabfall des zum Hochofen geHeftigkeit und Dauer des Regelversagens zu erhebli- langenden Heißwindes verbunden, weil die niedrigechen Betriebsstörungen führen kann. ren Geschwindigkeiten des Windes im Gitterwerk des Die Temperatur des Heißwindes wird üblicher- blasenden Winderhitzers eine äquivalente Senkung weise dadurch konstant gehalten, daß man einen Teil des Wärmeüberganges vom Gitterwerk zum Wind erdes Kaltwindes nicht durch den blasenden Winderhit- 60 geben, der somit weniger Wärme pro Volumeneinheit zer strömen läßt, sondern dem Heißwind hinter dem aufnimmt, also weniger hoch erhitzt den Winderhit-Winderhitzer als Mischwind zugibt, und zwar in sol- zer verläßt. Durch die bekannte Reaktionsträgheit der eher Menge wie notwendig ist, um die festgelegte Temperaturmeßfühler und des Verstellgerätes des die Heißwindtemperatur einzustellen. Im Verlauf der Zugabe des Mischwindes zum Heißwind dosierenden Blasezeit verringert sich die Mischwindzugabe stetig, 65 Regelorgans (z.B. Regeldrosselklappe) wird der da das infolge Wärmeabgabe sich abkühlende Gitter- Temperaturabfalleffekt, der sich ebenfalls nachteilig, werk den durchströmenden Wind immer weniger auf- auf den Hochofengang auswirkt, noch gesteigert,
heizt bis schließlich gegen Ende der Blaszeit der den Mit zunehmender Füllung des zum Blasen vor-