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    • 专利摘要:

    公开号:WO1988005149A1
    申请号:PCT/CH1987/000173
    申请日:1987-12-23
    公开日:1988-07-14
    发明作者:Rolf Rietzscher
    申请人:Georg Fischer Ag；
    IPC主号:F27B1-00
    专利说明:
    [0001] Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen von Zusatzstoffen in einen Schacht- bzw. Kuoolofen
    [0002] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einbringen von mindestens einem Zusatzstoff, insbesondere eines Energieträgers in einen Schacht- bzw. Kupolofen, bei dem Verbrennungsluft über Düsen in einen Ofenschacht geblasen wird. Die Erfindung betrifft aber auch die Verwendung des Verfahrens und der Vorrichtung für Zwecke der Entsorgung.
    [0003] Die Einbringung von Zusatzstoffen in einen Kupolofen ist allgemein bekannt. Dabei werden zwei Ziele verfolgt, nämlich die Verringerung des Verbrauchs metallurgischen Kckses sowie die Steuerung des Betriebes eines Kupolofens.
    [0004] Bei den bekannten technischen Hilfsmitteln zur Injektion von Zusatzstoffen in einen metallurgischen Prozessablauf stellt man fest, dass infolge einer Doppelwirkung des Druckabfalls und des Anstiegs der Temperatur an der Austrittstelle des Injektors, die zur Einbringung vorgesehenen Zusatzstoffe nur in einem ungenügenden Ausmass in den Verbrennungsraum des Kupolofens eingebracht werden können.
    [0005] Aus der DE-OS 31 09 111 ist eine Anlage zum Eingeben von Kohle in metallurgische Prozessgefässe mit einer Vielzahl von Einblasstellen und einer entsprechenden Anzahl von zu den Einblasstellen führenden Injektionsleitungen bekannt. Um die Unregelmässigkeiten beim Einbringen von feinkörnigem Brennstoff in einen beispielsweise Kupolofen zu vermeiden, sind bei dieser Anlage die Injektionsleitungen je mit umfangreichen Regel- und Steuereinrichtungen versehen. Zudem werden die feinkörnigen Brennstoffe in den Zuführrinnen mittels eines Fördermediums bis zum Eintritt in den Verbrennungsraum geleitet.
    [0006] Aus der DE-PS 154585 ist ein Verfahren zum Einbringen von mindestens einem Zusatzstoff insbesondere eines Energieträgers in einen Hochofen bekannt. Dabei wird der Zusatzstoff in den Ve rbrennungsluftstrom geleitet und mit diesem in den Ofenschacht gebracht, wobei durch Erzeugen eines Unterdruckes unmittelbar an der Austrittsstelle des Zusatzstoffes in den Verbrennungs luf tst rom der Zusatzstoff von de r Verbrennungsluft in den Ofen gesaugt wird.
    [0007] Dieser Vorschlag, der aus dem Jahr 1903 stammt, konnte in de r Folge nicht industriell verwertet werden.
    [0008] Das Einsaugen alle ine reicht nicht, denn:
    [0009] a) durch Aenderung des inneren Ofenwiderstandes der Unterdruck zusammenbrechen kann
    [0010] b) durch bestimmte Regelvorgänge im Abgassystem ein Gegendruck aufgebaut werden kann, wodurch der Unterdruck im Saugrohr zusammenbricht. Dieser Zustand kann zu Verstopfungen im Kohlenstaubzuleitungstei l führen.
    [0011] Um die bekannten aufwendigen und hochempfindlichen Steuer- und Regelmechanismen zu vermeiden und dennoch eine kontinuierlich gleichmässige Zuführung von Energieträgern in einen metallurgischen Verbrennungsprozess zu gewährleisten, hat sich die Anmelderin die Aufgabe gestellt, die bekannten Einrichtungen zu vereinfachen bei gleichzeitiger Erhöhung des Wirkungsgrades.
    [0012] Diese Aufgabe wird erfindungsgemass durch ein Verfahren gelöst, bei dem der jeweilige Zusatzstoff in den Verbrennungsluftstrom geleitet und mit diesem in den Ofenschacht gebracht wird, wobei durch Erzeugung eines Unterdrucks unmittelbar an der Austrittstelle des Zustzstoffes in den Verbrennungsluftstrom, der Zusatzstoff von der Verbrsnnungsluft in den Ofenschacht gesaugt wird.
    [0013] Die zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagene Einrichtung ist gekennzeichnet durch eine Injektorcüsenanordnung, die in der Zuführleitung des Verbrennungsluftstroms vorgesehen ist und eine von der Verbrennungsluft umströmte Rohrleitung aufweist, ein Ende ist mit einem Verratsbehälter für den Zusatzstoff verbunden und das andere Ende ragt in einen Verengungsbereich des Querschnittes des Durchgangkanals in der Ofenwand hinein.
    [0014] Weitere vortei lhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemässen Verfahrens und d e r Vorrichtung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.
    [0015] Anhand der beiliegenden Figur wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die Figur zeigt eine Ofenwand 1 eines (nicht dargestellten) Schacht- oder Kupolofens, bei denen das Brenngut am oberen Ende des Schachtes aufgegeben wird. Das Brenngut durchläuft die von den Brenngasen beheizte Vorwärmzone und gelangt schliesslich in die darunterliegende Brennzone. In der Brennzone des Schachtes sind umfangsmassig eine Reihe von Zuführleitungen angeordnet, über welche die Brennzone mit Heissluft beschickt wird. Diese Heissluft, die gleichzeitig als Oxydationsmittel dient, tritt sehr schnell, d.h. im allgemeinen mit einer Geschwindigkeit zwischen 200 und 300 m/s in die Brennzone ein.
    [0016] Ein Einsatz 2, vorzugsweise aus einem metallischen Material mit einem Durchgangskanal 2a ist in der Ofenwand 1 angeordnet. Eine Zuführleitung 3, die für die Zuführung von Heissluft bzw. Heisswind in die Brennzone bestimmt ist, mündet in einer Ausnehmung des Einsatzes 2. Eine Injektordüse 7 ist in dem Zuführkanal 3 angeordnet. Die Injektoidüse 7 wird über ein Zuführrohr 4 mit einem vorgesehenen Zusatzstoff beschickt. Es handelt sich dabei um ein offenes Fördersystem, das ohne Unterstützung eines Fördermittels arbeitet. Lediglich eine nicht dargestellte Dosiereinrichtung sorgt für die kontinuierliche Zuführung des Zusatzstoffes.
    [0017] Im Durchgangskanal 2a ist ein Einsatz 5 vorgesehen. Der Durchgangsquerschnitt des Einsatzes 5 erweitert sich von einem kleinsten Radius 6 bis zu den Oeffnungen 5a und 5b.
    [0018] Das in den Ofen reichende Ende der Injektordüse reicht in den Bereich des engsten Querschnittes des Durchgangskanals des Einsatzes 5. An der Querschnittverengung, die durch den Durchmesser 6 definiert ist, entsteht bei kontinuierlichen Strömungsverhältnissen ein konstanter Unterdruck. Dieser Unterdruck führt zu einer Saugwirkung, sodass der über die Injektordüse 7 zugeführte Zusatzstoff im Unterdruckbereich gleichsam aus der Düse gesaugt wird. Da im Bereich der Querschnittsverengung die Geschwindigkeit des die Injektordüse umströmenden Heisswindes erhöht wird, wird der Zusatzstoff mit der Geschwindigkeit des Heisswindes in die Brennzone des Ofenschachtes befördert.
    [0019] Damit eventuell auftretende Aenderungen der Druckverhältnisse nicht zu Verstopfungen führen, muss die Anlage mit einem zusätzlichen Injektorsystem 8 unterstützt werden, um zu gewährleisten, dass eine eingestellte Zusatzstoffmenge, z.B. Kohlenstoff-(C), immer die Brennzone im Ofen erreicht. Das Injektorsystem 8 arbeitet pressluftunterstützt, wobei die Pressluft vorgewärmt werden kann.
    [0020] Das beschriebene saugende System kann ohne Probleme kontinuierlich betrieben und regeltechnisch auch mit unterschiedlichen Konsistenzen, wie Feinstäube und Granulate beschickt werden.
    [0021] Beim beschriebenen Verfahren können als Zusatzstoffe Kohlenstaub, Granulate bis zu einer Korngrösse von 10 mm verwendet werden. Das Verfahren erlaubt es auch Problemstoffe, die unter bestimmten Temperaturen verbrannt werden müssen, um nicht durch unerwünschte Emission die Umwelt zu belasten, zu verwenden.
    [0022] Die Verwendung des erfindungsgemässen Verfahrens und der Vorrichtung kann zu einer Reduktion des herkömmlichen Brennstoffantei ls, z.B. Koks, von 30 % und mehr führen.
    [0023] Das beschriebene System ist auch für die Entsorgung von Schadstoffen geeignet. Bei der Entsorgung von Schadstoffen ist gedacht (und teilweise auch bereits erfolgreich erprobt) an:
    [0024] Caleium-Karbid-Schlacke
    [0025] Giesserei-Altsande und Kernabfälle
    [0026] Filterstäube, aus Kupolöfen, Abschlagstellen und weiteren
    [0027] AnfalIstellen
    [0028] Sehleifstäube, ölhaltige Späne und andere eigene, d.h. in der Giesserei anfallende
    [0029] Deponie- und Problemstoffe wie aber auch Schadstoffe Fremder (Flugasche, Altöle) oder eine Kombination aus beiden, eigener und fremder
    [0030] Schadstoffe, z.B. voll-saugfähige Brennstoffe, wie Petrolkoks oder Graphit mit flüssigen Abfällen getränkt (z.B. Kondensator-Oel), oder Abfallstäube und pheno lha Iti ge oder kohlenwasserstoff-haItige Problemstoffe vermischt mit
    [0031] Flugasche oder ölhaltigen Deponiestoffen.
    权利要求:
    ClaimsP a t e n t a n s p r ü c h e
    1. Verfahren zum Einbringen von mindestens einem Zusatzstoff, insbesondere eines Energieträgers, in einen Schacht- bzw. Kupolofen, bei dem Verbrennungsluft über Düsen in den Ofenschacht geblasen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff in den Verbrennungsluftstrom geleitet und mit diesem in den Ofenschacht gebracht wird, wobei durch Erzeugung eines Unterdruckes unmittelbar an der Austrittsstelle des Zusatzstoffes in den Verbrennungsluftstrom, d e r Zusatzstoff von der Verbrennungsluft in den Ofenschacht gesaugt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck durch eine Querschnittsverengung im Durchgangskanal in der Ofenwand erzeugt wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einbringen des Zusatzstoffes mit dem Verbrennungsluftstrom in den Ofenschacht eine Injektordüsenanordnung verwendet wird.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass de r Zusatzstoff ein Brennstoff ist, insbesondere Kohlenstaub, Granulate mit einer Korngrösse bis 10 mm.
    5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Injektordüsenanordnung, die in der Zufuhrleitung für den Verbrennungs luf tst rom vorgesehen ist und eine von der
    Verbrennungsluft umströmte Rohrleitung aufweist, deren eines Ende mit einem Vorratsbehälter für den Zusatzstoff verbunden ist, und deren anderes Ende (Austritts ende) in den Verengungsbereich des Querschnittes des Durchgangskanals in der Ofenwand hineinragt.
    6. Einrichtung zum Einbringen von mindestens einem Zusatzstoff, insbesondere eines Energieträger, in einen Schacht- bzw. Kupolofen, bei dem Verbrennungsluft über Düsen in den Ofenschacht gelangt, wobei in der Wand des Ofenschachtes mindestens eine Zufuhrleitung für den Verbrennungs luftstrom vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zufuhrleitung ein querschnittverengender Einsatz angeordnet ist, in die eine Injektordüsenanordnung mündet, mittels welcher der Zusatzstoff in den Verbrennungs luftstrom einbringbar ist und die eine von der Verbrennungsluft umströmte Rohrleitung aufweist, deren ein Ende mit einem VorratsbehäIter für den Zusatzstoff verbunden ist und deren anderes Ende in den Verengungsbereich des Einsatzes hineinragt, und dass die Injektordüsenanordnung mit mindestens einer weiteren Düsenanordnung verbunden ist.
    7. Einrichtung nach Anspruchspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Düsenanordnungen in Serie angeordnet sind.
    8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Düsenanordnung mit Fremdwind arbeitet.
    9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine pressluftunterstützte Düsenanordnung vorgesehen ist.
    10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressluft vorgewärmt ist.
    11. Verwendung des Verfahrens und der Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 für die Entsorgung von Problernstoffen.
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    法律状态:
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    1988-07-14| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
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    1988-12-28| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1988900009 Country of ref document: EP |
    1991-04-03| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1988900009 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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