[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine
Kohleeinblaslanze zur Durchführung des Verfahrens.
[0002] Zur Erreichung eines guten Wirkungsgrades bei der Feinkohleverbrennung im Hochofen
wird bisher der Hochofenwind mit Sauerstoff angereichert. Dieser Sauerstoff wird vor
den Winderhitzern dem Hochofenwind zugegeben und gelangt über Cowper, Heißwindleitung,
Düsenstock und Blasform in den Ofen. Mit dieser weltweit üblichen Verfahrensweise
kann bei bekannten Ofen- und Möllerverhältnissen nur eine bestimmte Menge Feinkohle
pro Tonne RE eingeblasen werden, da durch die üblichen Geometrien von Blasform und
Kohleeinblaslanze nur ein Teil des zugegebenen Sauerstoffes für die Kohlevergasung
bzw. -verbrennung wirksam wird.
[0003] "Steel Times", Febr. 1990, S. 83, 86, zeigt einen in das rückseitige Ende einer Blasform
ragenden Mehrlochbrenner, dessen Prinzip mit einem normalen Haushaltsheizungsbrenner
vergleichbar ist. Dieser bekannte Brenner verbrennt Kohle stöchiometrisch bei sehr
hohen Temperaturen im Brenner selbst, wobei die Temperatur mittels Dampf geregelt
wird und die Verbrennungsgase aus dem Brenner durch die Blasform in den Hochofen gelangen.
Diese Art, Feinkohle am Hochofen zu verbrennen, ist aber kontruktiv sehr aufwendig,
wobei auch noch der Wirkungsgrad nicht zufriedenstellend ist.
[0004] Ferner ist "Ironmaking and Steelmaking", 1988, Vol. 15, No. 8, S. 287-292 die Tatsache
zu entnehmen, daß es allgemein bekannt ist, Kohlenstaub und Sauerstoff in einen Hochofen
zu leiten, wobei aber nichts darüber ausgesagt wird, wie und wo dies genau geschieht.
[0005] Weiterhin ist der US-PS 37 58 090 ein Brenner für Hochöfen zu entnehmen, der Öl in
der Windleitung verbrennt. Dieser bekannte Brenner ist aber nicht zum Einblasen von
Kohlenstaub und Sauerstoff in die Blasform eines Hochofens geeignet.
[0006] Von daher ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren sowie eine Kohleeinblaslanze
der eingangs genannten Art zu schaffen, durch die der Wirkungsgrad der Kohleverbrennung
im Hochofen deutlich erhöht wird.
[0007] Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen
Verfahrensschritte und durch die im Anspruch 2 beschriebene Einblaslanze gelöst. Im
Anspruch 3 ist eine vorteilhafte Ausbildung der Kohleeinblaslanze angegeben.
[0008] Durch diese erfindungsgemäße Verfahrensweise sowie durch die Doppellanzenkonstruktion
ist es jetzt möglich, den Sauerstoff, der sonst dem Kaltwind zugesetzt wird, teilweise
oder auch als Gesamtmenge durch den Ringspalt der Doppellanzen direkt an die Feinkohle,
die durch die Innenlanze eingeblasen wird, heranzuführen.
[0009] Durch das konzentrierte Zusammentreffen der Komponenten Kohlenstaub und Sauerstoff
kommt es kurzfristig zu einer Initialzündung des Kohlenstaubes, gekoppelt mit einer
folgenden schnellen Vergasung. Hierdurch wird der Wirkungsgrad für die Verbrennung
des Kohlenstaubes deutlich erhöht.
[0010] Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
[0011] In der Zeichnung ist eine Kohleeinblaslanze 1 mit einem inneren Rohr 2 für den Kohlenstaub
und einem dieses innere Rohr 2 mit einem Ringspalt 3 umgebenden äußeren Rohr 4 dargestellt,
wobei das innere Rohr 2 gegenüber dem äußeren Rohr 4 etwas zurückspringt. Der Kohlenstaub
wird über die Anschlußleitung 5 dem Rohr 2 und der Sauerstoff über das Anschlußventil
6 dem Ringspalt 3 zugeführt.
[0012] Dabei werden Kohlenstaub und Sauerstoff mittels der speziell ausgebildeten Kohleeinblaslanze
1 in der nicht dargestellten Blasform unter Berücksichtigung der unterschiedlichen
Geschwindigkeiten von Kohlenstaub und Sauerstoff zusammengebracht. Es kommt zu einer
Initialzündung im Mündungsbereich der Kohleeinblaslanze 1 innerhalb des Blasformraumes.
[0013] Durch die Gestaltung der Mediengeschwindigkeiten kommt es nicht zu einer Verbrennung
der Kohleeinblaslanze, da Kohlenstaub und Sauerstoff bis zu ihrem Zusammentreffen
vollständig voneinader getrennt sind. Im Ringspalt 3 der Kohleeinblaslanze stellt
der Sauerstoff außerdem ein hervorragendes Kühlmedium dar und erhöht somit auch die
Standzeit der Einblaslanze.
1. Verfahren zum Einblasen von Kohlenstaub in einen Hochofen mit Blasformen unter Verwendung
von Sauerstoff, dadurch gekennzeichnet, daß Kohlenstaub beim Einblasen in den Hochofen
direkt mit Sauerstoff in der Blasform unter Berücksichtigung der unterschiedlichen
Strömungsgeschwindigkeiten im Mündungsbereich einer oder mehrerer in die Blasform
ragender Kohleeinblaslanzen zusammengeführt werden.
2. Kohleeinblaslanze zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent,
daß die Kohleeinblaslanze (1) eine Doppellanze ist, die ein inneres Rohr (2) für den
einzublasenden Kohlenstaub sowie ein das innere Rohr (2) unter Bildung eines Ringspaltes
(3) für den einzublasenden Sauerstoff umgebendes äußeres Rohr (4) aufweist.
3. Kohleneinblaslanze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des
inneren Rohres (2) gegenüber dem freien Ende des äußeren Rohres (4) zurückspringt.
