Was ist eine heiße Explosion?
Eine heiße Explosion bezieht sich auf vorgewärmte Luft, die in einen Hochofen geblasen wird. Die Technik wird in metallurgischen Prozessen wie der Stahlherstellung eingesetzt, um die Effizienz des Raffinationsprozesses zu erhöhen. Es funktioniert durch Recycling von Abgasen, die sonst entlüftet werden müssten. Durch die Verbrennung dieser Abgase zum Vorwärmen der Luft wird der Brennstoffverbrauch im Hochofen verringert und die Betriebskosten gesenkt.
Die metallurgische Verarbeitung verwendet typischerweise einen Hochofen, um rohe Feststoffe wie Erz in gereinigte flüssige Metalle umzuwandeln. Als Koks bezeichneter kohlenstoffreicher Brennstoff wird zum Erhitzen des Erzes verwendet, um es in seine Bestandteile zu zerlegen, damit gereinigtes Metall abgetrennt werden kann. Als Nebenprodukt dieses Prozesses entstehen heiße Gase.
Es gibt zwei Methoden, mit Abgasen umzugehen. Eine Möglichkeit besteht darin, sie von umweltgefährdenden Stoffen zu reinigen und aus dem System zu entlüften. Dies führt jedoch zu einer erheblichen Energieverschwendung. Stattdessen können Abgase zu einem speziellen Ofen geleitet werden, wo sie verbrannt werden, um Luft vorzuwärmen, die anschließend dem Haupthochofen zugeführt wird.
Drei oder vier heiße Hochöfen sind typischerweise entlang des Lufteinlasses zum Haupthochofen ausgerichtet. Zu jedem Zeitpunkt wird in der Regel ein Ofen benutzt, während die anderen auf Temperatur gebracht werden. Unbeheizte Luft, die so genannte Kaltluft, wird mit einem Turbogebläse durch den Ofen getrieben und dort erwärmt.
Nach dem Erhitzen verlässt diese Luft den Ofen als heiße Explosion und wird in die Hauptleitung des Hochofens geleitet. Bei Bedarf zur Temperaturregulierung kann kalte Luft über eine Mischleitung zugeführt werden, die an die Hauptleitung angeschlossen ist. Ein Ventil regelt die Abgabe der Kaltluft.
Vor dem Eintritt in die Hauptkammer des Hochofens tritt der heiße Strahl in ein Rohr ein, das die Struktur umgibt. Dieses Rohr hat mehrere gleich beabstandete Düsen, von denen der heiße Strahl in den Ofen eingespritzt wird. Diese Düsen werden als Düsen bezeichnet, und je nach Größe des Hochofens können sich 15 bis 40 Düsen um den Umfang des Hochofens befinden.
Die heiße Explosion in einem Hochofen, manchmal mit Erdgas angereichert, verbrennt zusammen mit dem Koks, um die für die Verarbeitung des Erzes erforderliche Temperatur zu erreichen. Das Vorheizen dieser Luft verbessert die Verbrennungseffizienz und verringert die im Haupthochofen benötigte Brennstoffmenge. Dies kann auch die Produktion des endgültig verarbeiteten Metalls beschleunigen. Dies führt zu erheblichen Kosteneinsparungen durch das Recycling von Energie, die sonst verschwendet würde.