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EP 2 407 742 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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09.11.2016 Patentblatt 2016/45 |
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Anmeldetag: 13.07.2010 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM BETREIBEN EINES SCHACHTOFENS
METHOD AND DEVICE FOR OPERATING A SHAFT FURNACE
PROCÉDÉ ET DISPOSITIF DESTINÉS AU FONCTIONNEMENT D'UN FOURNEAU À CUVE
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO SE SI SK SM TR |
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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18.01.2012 Patentblatt 2012/03 |
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Patentinhaber: Kutsch, Thorsten |
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46539 Dinslaken (DE) |
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Erfinder: |
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- Kutsch, Thorsten
46539 Dinslaken (DE)
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Vertreter: Kalkoff & Partner |
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Patentanwälte
Martin-Schmeisser-Weg 3a-3b 44227 Dortmund 44227 Dortmund (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
DE-A1- 3 806 710 DE-A1- 19 539 634 US-A- 4 523 530
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DE-A1- 4 310 931 DE-A1- 19 646 802
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Schachtofens
bei dem durch eine extrinsische Verbrennung dem Schachtofen Fremdenergie zugeführt
wird.
[0002] Bekannt sind aus dem Stand der Technik Heisswindkupolöfen, bei denen das Abgas unterhalb
der Beschickungsöffnung abgesaugt wird. Das Abgas aus den Kupolöfen enthält brennbare
Bestandteile, im wesentlichen Kohlenmonoxid. Es wird in einer nachgeschalteten Brennkammer
erneut gezündet, verbrannt und heizt dabei in einem Wärmetauscher die angesaugte Luft
auf. Diese vorgewärmte Luft wird danach durch Winddüsen, die sich auf der Höhe der
Schmelzzone des Schachtofens befinden, eingeblasen. Durch die eingeblasen Luft wird
der zur Koksverbrennung erforderliche Luftsauerstoff zugeführt, daher beginnt die
Oxidationszone in Düsenhöhe. Das Verbrennungsprodukt ist Kohlendioxid, welches durch
den im Ofenschacht vorhandenen Koks zum Teil reduziert wird und mit dem gebildeten
Kohlenmonoxid einen druck- und temperaturabhängigen Gleichgewichtszustand anstrebt,
auch als Boudouard-Gleichgewicht bekannt. Ein Teil des Kokses dient zur Aufkohlung
des Eisens, der aber weitaus grössere Teil wird wie bereits erwähnt zu Kohlendioxyd
verbrannt. Aufgrund der Hohen Temperatur und des Überangebotes an Kohlenstoff bzw.
noch unverbranntem Koks, verschiebt sich das Boudouard-Gleichgewicht zwischen Kohlenmonoxid
und Kohlendioxid in Richtung Kohlenmonoxid.
[0003] Diese Reaktion ist stark endotherm und führt zwangsläufig zu einem erhöhten Energiebedarf.
Dieser äußert sich in einem Mehrverbrauch an Koks.
[0004] Eine weitere bekannte Form des Zuführens von Fremdenergie in einen Schachtofen besteht
mit zusätzlich angebrachten Gas/Sauerstoffbrennern im Bereich der Schmelzzone. Bei
einer solchen Ausführungsform wird zusätzlich eine Staubinjektion mit Luft als Trägermedium
über einen Gas/Sauerstoffbrenner verschlackt. Die Stäube werden dabei kontinuierlich
zugeführt.
[0005] Die
DE 43 10 931 A offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entsorgen von Stäuben durch Verbrennen/Verschlacken
in einem Schachtofen. Durch die Zuführung der Stäube zur Flamme des Sauerstoffbrenners
werden die Stäube verschlackt. Die Anordnung des Sauerstoffbrenners befindet sich
im Winddüsenbereich des Schachtofens, so können die Stäube der Flamme des Sauerstoffbrenners
über eine Winddüse in die Schmelzzone eingeblasen werden.
[0006] Nachteilig an diesen Ausführungsformen ist, dass durch die hohen Gichtgastemperaturen
sowie den Überschuss an Kohlenstoff, sich ein hoher Kohlenmonoxidgehalt in den aufsteigenden
Gichtgasen befindet. Zudem ist das Einblasen von Kohlenstäuben nur begrenzt möglich,
da es bei zu grossen Staubmengen zum sogenannten Kaltblasen führen kann, so dass Kohlenstaubmengen
nicht direkt vollständig verbrannt werden können, was wiederum einen negativen Einfluss
auf das zu produzierende Eisen haben kann.
[0007] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zu erschaffen, mit dem die Kohlenmonoxidbildung im Gichtgas deutlich reduziert und
der Koksverbrauch als Primärbrennstoff im Schachtofen wesentlich vermindert werden
kann.
[0008] Gemäss den unabhängigen Ansprüchen 1 und 10 wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass
die extrinsische Verbrennung mittels eines Feststoffbrenners durchgeführt wird. Durch
den Feststoffbrenner, der als Brennstoff ein karbonisiertes Material benötigt, beispielsweise
Kohlenstaub, wird eine extrinsische Verbrennung erzielt, welche dem Schachtofen Fremdenergie
zuführt. Durch die Zuführung der Fremdenergie benötigt der Schachtofen weniger Koks,
um die benötigte Temperatur und Schmelzenergie zu erreichen. Der Koks erfüllt drei
Funktionen in einem Schachtofen. Einerseits dient der Koks als Stützgerüst für die
im Ofenschacht befindlichen Materialien und stellt die Durchgasung sicher, zudem dient
er der Aufkohlung des Eisens. Das in der Schmelzzone verflüssigte Eisen tropft auf
dem Weg durch den Schacht auf den Koks und nimmt hierbei Kohlenstoff auf.
[0009] Als dritte Funktion, welche den grössten Teil des Koks beansprucht, dient der Koks
als Brennstoff und liefert die benötigte Energie zum Schmelzen des Eisens. Durch die
Zufuhr von vorgewärmter Verbrennungsluft wird der Koks zu Kohlendioxid verbrannt.
Die Verbrehnungsgase bestehen hauptsächlich aus Kohlendioxid und Stickstoff. Das aufsteigende
Verbrennungsgas wärmt das im Ofenschacht befindliche Material vor und strömt an unverbranntem
Koks oberhalb der Schmelzzone vorbei, wo es zu einer Reaktion von Kohlendioxid und
dem Kohlenstoff aus dem Koks kommt und Kohlenmonoxid gebildet wird. Eine solche Reaktion
wird als Boudouard-Reaktion bezeichnet. Der Verlauf der Reaktion ist stark temperaturabhängig,
das bedeutet, je höher die Temperatur ist, desto höherer ist der entstehende Anteil
an Kohlenmonoxid. Durch die in diesem Prozess ablaufende stark endotherme Reaktion,
wird dem Prozess unerwünschter Weise Energie entzogen. Da aber grundsätzlich die unvermeidliche
Reaktion nur ablaufen kann, wenn der entsprechende Reaktionspartner gegeben ist, was
in diesem Fall Koks ist, ist davon auszugehen, dass beim vorliegenden Prozess, bei
welchem durch die Zuführung von Fremdenergie mittels zusätzlichem Feststoffbrenner,
der Koksbedarf um ca. 30% gesenkt wird und somit auch die Reaktionsoberfläche sich
entsprechend reduziert, ein Kohlenmonoxidrückgang zu verzeichnen ist. Die Koksreduktion
kann erfolgen, da der Feststoffbrenner Fremdenergie in den Schachtofen speist und
somit kann mit weniger Koks und der zusätzlichen Fremdenergie die benötigte Wärme
erzielt werden, da ein Teil der Energie bzw. Wärme durch den Feststoffbrenner erzeugt
und dem Schachtofen zugeführt wird.
[0010] Da zur Verbrennung des Kohlenstaubs im Feststoffbrenner reiner Sauerstoff verwendet
wird, ist die Verbrennungsluftmenge für die reduzierte Koksmenge genauso herabzusetzen.
Somit wird rund 1/3 der Energie durch die Kohlenstaubverbrennung mit reinem Sauerstoff
dem Prozess zugeführt. Durch die Reduzierung der Verbrennungsluft wird auch das Abgasvolumen
verringert.
[0011] Aufgrund der niedrigeren Abgasmenge verringert sich die Gasgeschwindigkeit im Schacht,
wodurch das Vorwärmen des Materials im Schacht verbessert wird und weniger Abwärme
bzw. Energie aus dem Schachtofen bzw. Kupolofen getragen wird.
[0012] Die Brennstoffzuführung erfolgt über eine Dichtstromförderung, welche dem Feststöftbrenner
10 -100 m
3/h zuführt. Als Dichtstromfördergas wird ein Inertgas verwendet, was sich durch seine
Reaktionsträgheit gut für eine Dichtstromförderung eignet. Dichtstromförderung bedeutet,
per Definition ein grösseres Verhältnis von Produkt, in diesem Fall Kohlenstaub bzw.
ein karbonisiertes Material, zu Gas, hier ein Inertgas bzw. Stickstoff oder das Verwenden
einer kleineren Menge Gas für die Förderung einer grossen Produktemenge. Bei einer
Verwendung von Stickstoff als Fördergas ergibt sich zudem ein optimaler Explosionsschutz
für alle Arten von Kohlenstaub bzw. karbonisierten Materialien und das bei sehr geringem
Stickstoffverbrauch.
[0013] Durch die extrinsische Verbrennung, welche mit dem Feststoffbrenner erzeugt wird
und stöchiometrisch verläuft, wird dem Schachtofen ausschliesslich Fremdenergie zugeführt.
Somit kann der Koksbedarf im Schachtofen reduziert werden, was wiederum eine Verminderung
der Kohlenmonoxidbildung zur Folge hat. Weiter kann durch eine stöchiometrische Feststoffverbrennung
das Kaltblasen vermieden werden, zudem erlaubt das Verbrennen des dichtstromgeförderten
Brennstoffs eine grössere Menge an Kohlenstaub bzw. karbonisiertem Material zu verbrennen
als bei Verfahren bei dem der Kohlenstaub ausschließlich eingeblasen wird. Es kann
deutlich mehr Kohlenstaub anstelle des Kokses verbrannt werden als bei herkömmlichen
Verfahren, was eine Einsparung des Koksverbrauchs zur Folge hat.
[0014] Zur Erzielung einer stöchiometrischen Verbrennung im Feststoffbrenner werden zum
dichtstromgeförderten Brennstoff Sauerstoff und ein verbrennungsförderndes Gas zugeführt.
Um den Kohlenstaub stöchiometrisch verbrennen zu können, wird als verbrennungsförderndes
Gas Erdgas verwendet, wobei auch andere Gase denkbar sind. Die Mengen des Sauerstoffs,
Erdgases und des Brennstoffs werden durch eine Regelung, die über eine Steuerung gelenkt
wird, so aufeinander abgestammt, dass die Verbrennung stöchiometrisch erfolgt. Die
Zuleitungen des Sauerstoffs und des Gases sind seitlich am Feststoffbrenner angeordnet.
Die Feststoffbrenner sind auf der Höhe der Schmelzzone angebracht, sie sind symmetrisch
entlang des Schachtofenumfangs angeordnet, so wird eine gleichmässige Energieverteilung
im Schachtofen erreicht. Zudem besteht auch die Möglichkeit den Feststoffbrenner in
einer Winddüse anzuordnen.
[0015] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren beschrieben, wobei
sich die Erfindung nicht nur auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Es zeigen:
Figur 1 eine Schachtofenanlage inkl. einer Dichtstromförderung des Brennstoffs zum
Feststoffbrenner,
Figur 2 einen Feststoffbrenner in dreidimensionaler Ansicht,
Figur 3 einen Feststoffbrenner eingebaut in einer Winddüse.
[0016] Figur 1 zeigt eine Schachtofenanlage mit einem Feststoffbrenner 10 zur Verbrennung
des Kohtensstaubs. In den Silos 1 wird der Kohlenstaub, welcher als Brennstoff dient,
gespeichert, es ist auch möglich andere zur Verbrennung geeignete Materialien darin
zu lagern. Der Kohlenstaub wird über eine Zellradschleuse 2 oder eine andere Dosierungseinrichtung
weiter an ein nachfolgendes Abzugsorgan wie beispielsweise eine Austragschnecke 3
geleitet. Der Kohlenstaub wird dann weiter über einen Pneumatik-Sender 4 an den Verteiler
5 geleitet. In den Verteiler 5 strömt zudem über den Fördergasanschluss 6 ein Fördergas,
beispielsweise ein Inertgas. Im aufgezeigten Beispiel wird Stickstoff als Fördergas
der Dichtstromförderung verwendet. Im Verteiler 5 wird der Kohlenstaub mit dem Fördergas
in die Förderleitung 8 eingespeist. Der Kohlenstaub wird mittels Dichtstromförderung
zu den am Schachtofen 20 angeordneten Feststoffbrennern 10 geleitet. Der Feststoffbrenner
10 befindet sich unterhalb des Windrings 21. Entlang des Schachtofenumfangs werden
mehrere Feststoffbrenner 10 montiert, die jeweils mit einer Förderleitung 8 mit dem
Verteiler verbunden sind. In der in Figur 1 dargestellten Ausführung sind die Feststoffbrenner
10 in den Winddüsen 22 angeordnet. Denkbar ist auch anstelle der Winddüsen 22 nur
Feststoffbrenner 10 zu montieren. Der Feststoffbrenner 10 wird über die Förderstromleitung
8 mit einem Dichtstrom aus beispielsweise Kohlenstaub versorgt. Alternativ sind auch
andere karbonisierte Materialien verwendbar, die sich zur Verbrennung im Schachtofenprozess
eignen. Am Feststoffbrenner 10 sind zwei weitere Leitungen angebracht, die den Feststoffbrenner
10 mit Erdgas und Sauerstoff versorgen. Der Feststoffbrenner 10 wird über die Sauerstoffleitung
25, die mit einer Regelstrecke 27 zur Erzielung einer stöchiometrischen Verbrennung
verbunden ist, mit ausreichend Sauerstoff versorgt. Durch die Regelstrecke 27 wird
der Verbrennung die optimale Menge an Sauerstoff zugeführt. Analog dazu ist die ebenfalls
am Feststoffbrenner 10 angeschlossene Erdgasleitung 26, die gleichermaßen eine Regelstrecke
28 zur Regelung der Erdgasmenge aufweist. Die Regelung der Zuführung der Gase, so-
' wie der Zuführung des Dichtstroms des Brennstoffs übernimmt die Steuerung 30 um
eine optimale, stöchiometrische Verbrennung zu erzielen. Durch die Erreichung einer
stöchiometrischen Verbrennung wird dem Schachtofen 20 durch die extrinsische Verbrennung
des Kohlenstaubs ausschliesslich Fremdenergie zugeführt.
[0017] Fig. 2 zeigt den Feststoffbrenner 10. Der Kohlenstaub, der in diesem Fall als Brennmaterial
dient, wird in der Förderleitung 8 als Lichtstrom mit Hilfe eines Fördergases über
den Anschluss 11 in den Brenner geleitet. Durch die seitlich angeordneten Anschlüsse
12, 13 wird das entsprechende verbrennungsfördernde Gas sowie Sauerstoff zugeführt.
Der Erdgasanschluss 12 wird über die geregelte Erdgasleitung 26 mit Erdgas versorgt.
Die Zuführung des Sauerstoffs erfolgt über den in Längsrichtung versetzten Anschluss
13 und wird analog zur Erdgaszuführung geregelt.
[0018] In Fig. 3 ist der Feststoffbrenner 10 in einer Winddüse 22 angeordnet. In der hier
dargestellten Einbauvariante, ist neben dem Festsstoffbrenner 10 noch eine Sauerstoftlanze
16 angeordnet, die in besonderen Fällen zusätzlich in die Winddüse 22 eingebaut wird,
um die Verbrennung zu optimieren, wobei der Einbau des Feststoffbrenners 10 in eine
Winddüse 22 auch ohne zusätzliche Sauerstofflanze 16 möglich ist. Der Feststoffbrenner
10 wird in der Winddüse 22 montiert, wobei auch denkbar ist, dass die Feststoffbrenner
10 entlang des Schachtofenumfangs ohne Winddüsen 22 installiert werden, so dass die
Winddüsen 22 und der Windring 21 entfallen und die Feststoffbrenner 10 direkt am Schachtofen
20 auf der Höhe der Schmelzzone 23 angeordnet sind.
[0019] Durch die Montage des Feststoffbrenners 10 in der Winddüse 22 wird die Verbrennung
durch die einströmende Luft zusätzlich unterstützt. Ober den Anschluss 11 wird der
Brennstoff zum Feststoffbrenner geleitet, was in diesem Fall Kohlenstaub ist, denkbar
ist jedoch jedes karbonisierte Material wie beispielsweise Kunststoffabfall, Braunkohle,
Holzstaub Altreifen als Staub, Holzkohle, Mehl, Getreide Staub von Getreidepelzen
usw.. Der Flansch 17 ist mit dem Windring 2,1 verbunden wodurch die Luft in die Winddüse
22 strömt.
- 1
- Silo
- 2
- Zellradschleuse
- 3
- Austragschnecke
- 4
- Pneumatik-Sender
- 5
- Verteiler
- 6
- Fördergasanschluss
- 8
- Förderleitung
- 10
- Feststoffbrenner
- 11
- Anschluss Brennstoffleitung (Kohlenstaubleitung)
- 12
- Anschluss Gasleitung (Erdgasleitung)
- 13
- Anschluss Sauerstoffleitung
- 16
- Sauerstofflanze
- 17
- Flansch
- 20
- Schachtofen
- 21
- Windring
- 22
- Winddüse
- 23
- Schmelzzone
- 25
- Sauerstoffleitung
- 26
- Gasleitung (Erdgasleitung)
- 27
- Regelstrecke Sauerstoff
- 28
- Regelstrecke Gasleitung (Erdgasleitung)
- 30
- Steuerung
1. Verfahren zum Betreiben eines Schachtofens (20) zur Erzeugung von Eisen bei dem durch
eine extrinsische Verbrennung dem Schachtofen (20) Fremdenergie zugeführt wird, wobei
die extrinsische Verbrennung mittels mindestens eines am Schachtofenumfang angeordneten
Feststoffbrenners (10) durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennung am Feststoffbrenner stöchiometrisch abläuft und dem Schachtofen ausschließlich
Fremdenergie zugeführt wird, und die Brennstoffzuführung des Feststoffbrenners (10)
durch eine Dichtstromförderung erfolgt, wobei das Verhältnis von Brennstoff zu einem
zur Dichtstromförderung verwendeten Fördergas größer als 1 ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Dichtstromförderung dem Feststoffbrenner (10) 10 - 100 m3/h Brennstoff zugeführt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff ein karbonisiertes Material ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff Kohlenstaub ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördergas zur Dichtstromförderung ein Inertgas ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Inertgas Stickstoff ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung einer stöchiometrischen Verbrennung Sauerstoff in den Feststoffbrenner
(10) zugeführt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, das zur Erzielung einer stöchiometrischen Verbrennung ein verbrennungsförderndes
Gas, vorzugsweise Erdgas in den Feststoffbrenner (10) zugeführt wird.
9. Verfahren nach einem der vorgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mengen des zur Verbrennung zugeführten Sauerstoffs, Erdgases und des dichtstromgeförderten
Brennstoffs über eine Steuerung (30) geregelt werden.
10. Vorrichtung zum Betreiben eines Schachtofens (20) zur Erzeugung von Eisen bei dem
durch eine extrinsische Verbrennung dem Schachtofen (20) Fremdenergie zugeführt wird,
wobei mindestens ein Feststoffbrenner (10) am Schachtofenumfang angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennung am Feststoffbrenner stöchiometrisch abläuft und dem Schachtofen ausschließlich
Fremdenergie zugeführt wird, wobei der Feststoffbrenner (10) in einer Winddüse (22)
angeordnet ist, und die Brennstoffzuführung des Feststoffbrenners (10) durch eine
Dichtstromförderung erfolgt, wobei das Verhältnis von Brennstoff zu einem zur Dichtstromförderung
verwendeten Fördergas größer als 1 ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Feststoffbrenner (10) achssymmetrisch um den Schachtofenumfang angeordnet
sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schachtofen (20) ein Kupolofen ist.
1. A method for operating a shaft furnace (20) for producing iron, in which external
energy is supplied to the shaft furnace (20) by means of an extrinsic combustion,
wherein the extrinsic combustion is carried out by means of at least one solid fuel
burner (10) arranged on the periphery of the shaft furnace, characterised in that the combustion on the solid fuel burner takes place stoichiometrically and only external
energy is supplied to the shaft furnace, and the fuel supply of the solid fuel burner
(10) takes place by means of a dense flow conveyance, wherein the ratio of fuel to
a conveying gas used for the dense flow conveyance is greater than 1.
2. The method according to claim 1, characterised in that 10-100 m3/h of fuel is supplied to the solid fuel burner (10) by means of the dense flow conveyance.
3. The method according to one of claims 1 or 2, characterised in that the fuel is a carbonised material.
4. The method according to one of claims 1 or 2, characterised in that the fuel is coal dust.
5. The method according to one of claims 1 to 4, characterised in that the conveying gas for the dense flow conveyance is an inert gas.
6. The method according to claim 5, characterised in that the inert gas is nitrogen.
7. The method according to claim 1, characterised in that oxygen is supplied to the solid fuel burner (10) to achieve a stoichiometric combustion.
8. The method according to one of claims 1 to 6, characterised in that a gas promoting combustion, preferably natural gas, is supplied to the solid fuel
burner (10) to achieve a stoichiometric combustion.
9. The method according to one of the preceding claims, characterised in that the quantities of the oxygen, natural gas and the fuel conveyed by the dense flow,
which are supplied for the combustion, are regulated via a control system (30).
10. A device for operating a shaft furnace (20) for producing iron, in which external
energy is supplied to the shaft furnace (20) by means of an extrinsic combustion,
wherein at least one solid fuel burner (10) is arranged on the periphery of the shaft
furnace, characterised in that the combustion on the solid fuel burner takes place stoichiometrically and only external
energy is supplied to the shaft furnace, wherein the solid fuel burner (10) is arranged
in a tuyere (22), and the fuel supply of the solid fuel burner (10) takes place by
means of a dense flow conveyance, wherein the ratio of fuel to a conveying gas used
for the dense flow conveyance is greater than 1.
11. The device according to claim 10, characterised in that a plurality of solid fuel burners (10) are arranged axially symmetrically around
the periphery of the shaft furnace.
12. The device according to one of claims 10 or 11, characterised in that the shaft furnace (20) is a cupola furnace.
1. Procédé destiné à l'exploitation d'un fourneau à cuve (20) pour la génération de fer,
dans lequel de l'énergie étrangère est apportée au fourneau à cuve (20) par combustion
extrinsèque, la combustion extrinsèque étant exécutée au moyen d'au moins un brûleur
à combustible solide (10) disposé sur la circonférence du fourneau à cuve, caractérisé en ce que la combustion a lieu de manière stoechiométrique sur le brûleur à combustible solide
et le fourneau à cuve est alimenté exclusivement en énergie étrangère, et l'alimentation
en matériau combustible du brûleur à combustible solide (10) se fait par transport
à flux dense, le rapport de matériau combustible à un gaz de transport utilisé pour
le transport à flux dense étant supérieur à 1.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 10-100 m3/h de matériau combustible sont apportés au brûleur à combustible solide (10) par
ledit transport à flux dense.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le matériau combustible est un matériau carbonisé.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le matériau combustible est de la poussière de charbon.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le gaz de transport utilisé pour le transport à flux dense est un gaz inerte.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le gaz inerte est l'azote.
7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que de l'oxygène est alimenté dans le brûleur à combustible solide (10) afin de réaliser
une combustion stoechiométrique.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'un gaz favorisant la combustion, de préférence du gaz naturel, est alimenté dans le
brûleur à combustible solide (10) afin de réaliser une combustion stoechiométrique.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les quantités d'oxygène, de gaz naturel et de matériau combustible transporté par
flux dense fournis pour la combustion sont régulées par une commande (30).
10. Dispositif destiné à l'exploitation d'un fourneau à cuve (20) pour la génération de
fer, dans lequel de l'énergie étrangère est apportée au fourneau à cuve (20) par combustion
extrinsèque, au moins un brûleur à combustible solide (10) étant disposé sur la circonférence
du fourneau à cuve, caractérisé en ce que la combustion a lieu de manière stoechiométrique sur le brûleur à combustible solide
et le fourneau à cuve est alimenté exclusivement en énergie étrangère, dans lequel
le brûleur à combustible solide (10) est disposé dans une tuyère à vent (22), et l'alimentation
en matériau combustible du brûleur à combustible solide (10) se fait par transport
à flux dense, le rapport de matériau combustible à un gaz de transport utilisé pour
le transport à flux dense étant supérieur à 1.
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'une pluralité de brûleurs à combustible solide (10) sont disposés de manière symétrique
par rapport à un axe sur la circonférence du fourneau à cuve.
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que le fourneau à cuve (20) est un fourneau à coupelle.
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