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Title:
FURNACE AND METHOD FOR OPERATING A FURNACE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/037622
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method and to a control device for operating a furnace (10), in particular an anode furnace, wherein the furnace is formed from a plurality of heating ducts (12) and furnace chambers (13), wherein the furnace chambers serve for receiving carbon-containing products, in particular anodes, and the heating ducts serve for controlling the temperature of the furnace chambers, wherein the furnace comprises at least one furnace unit (11), wherein the furnace unit comprises a heating zone (18), a firing zone (19) and a cooling zone (20), which for their part are formed from at least one section (37, 38, 39, 40, 41, 42) comprising furnace chambers, wherein, of the furnace unit, an extraction ramp (15) is arranged in a section of the heating zone and a burner ramp (16) is arranged in a section of the firing zone, wherein process air in the heating ducts of the firing zone is heated by means of the burner ramp and exhaust gas from the heating ducts of the heating zone is extracted by means of the extraction ramp, wherein operation of the ramps is controlled by means of a control device of the furnace unit, wherein an amount of fuel of the burner ramp is determined by means of the control device and wherein, for at least one section, a ratio of the combustion air and the amount of fuel is determined by means of the control device.

Inventors:
MAIWALD DETLEF (DE)
HEINKE FRANK (DE)
Application Number:
EP2020/073168
Publication Date:
March 04, 2021
Filing Date:
August 19, 2020
Export Citation:
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Assignee:
INNOVATHERM PROF DR LEISENBERG GMBH CO KG (DE)
International Classes:
F27B13/14; F27D19/00
Domestic Patent References:
WO2013044968A12013-04-04
WO2013044968A12013-04-04
Foreign References:
EP1742004A12007-01-10
US4284404A1981-08-18
Attorney, Agent or Firm:
ADVOTEC. PATENT- UND RECHTSANWÄLTE (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Betrieb eines Brennofens (10), insbesondere eines Anodenbrennofens, wobei der Brennofen aus einer Mehrzahl von

Heizkanälen (12) und Ofenkammern (13) gebildet ist, wobei die Ofenkammern zur Aufnahme von kohlenstoffhaltigen Körpern, insbe sondere Anoden, und die Heizkanäle zur Temperierung der Ofenkam mern dienen, wobei der Brennofen zumindest eine Ofeneinheit (11) umfasst, wobei die Ofeneinheit eine Aufheizzone (18), eine Feuerzo ne (19) und eine Kühlzone (20) umfasst, die ihrerseits aus zumindest einer Ofenkammern umfassenden Sektion (37, 38, 39, 40, 41, 42) ge bildet sind, wobei in einer Sektion der Aufheizzone eine Absaugram pe (15) und in einer Sektion der Feuerzone eine Brennerrampe (16) der Ofeneinheit angeordnet ist, wobei mittels der Brennerrampe Pro zessluft in den Heizkanälen der Feuerzone erhitzt und mittels der Ab saugrampe Abgas aus den Heizkanälen der Aufheizzone abgesaugt wird, wobei ein Betrieb der Rampen mittels einer Steuerungsvorrich tung der Ofeneinheit gesteuert wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass mittels der Steuerungsvorrichtung eine Brennstoffmenge der Brennerrampe ermittelt wird, wobei mittels der Steuerungsvorrich- tung für zumindest eine Sektion ein Verhältnis von Prozessluft und Brennstoffmenge bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuerungsvorrichtung für alle Sektionen (37, 38, 39,

40, 41, 42) der Aufheizzone (18) und/oder der Feuerzone (19), vor zugsweise für alle Sektionen des Brennofens (10), ein Verhältnis von Prozessluft und Brennstoffmenge berechnet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuerungsvorrichtung eine primäre Brennstoffmenge der Brennerrampe (16) ermittelt wird, wobei mittels der Steuerungs vorrichtung eine sekundäre Brennstoffmenge der Aufheizzone (18) und/oder der Brennerzone (19) in Abhängigkeit zumindest einer Stof- feigenschaft der kohlenstoffhaltigen Körper bestimmt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die primäre Brennstoffmenge in Abhängigkeit einer im Heizka nal (12) der Feuerzone (19) gemessenen Temperatur mittels der Steuerungsvorrichtung berechnet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die sekundäre Brennstoffmenge der Aufheizzone (18) in Abhän gigkeit eines Masseverlustes, Verkokungsgrades und/oder einer Temperatur der kohlenstoffhaltigen Körper berechnet wird. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung eine Temperatur der kohlenstoffhalti gen Körper berechnet. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung aus der primären Brennstoffmenge und der sekundären Brennstoffmenge eine Gesamtbrennstoffmenge berechnet. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuerungsvorrichtung ein Volumenstrom der Sektio nen (37, 38, 39, 40, 41, 42) zwischen der Absaugrampe (15) und der Kühlrampe (17) auf Basis eines im Heizkanal (12) gemessen Drucks oder anderer physikalischer Größen im Heizkanal bestimmt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuerungsvorrichtung aus einem Verhältnis von Ab saugleistung und Druck in der Absaugrampe (15) und einem Verhält- nis von Absaugleistung und Druck im Heizkanal (12) der Volumen strom im Heizkanal bestimmt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliger Druck in einer Mehrzahl von Heizkanälen (12) in Verhältnis zu dem Druck in der Absaugrampe (15) gesetzt wird. 11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuerungsvorrichtung eine Bestimmung der Absaug leistung der Absaugrampe (15) durch Bestimmung einer Klappenposi- tion einer Drosselklappe (24) der Absaugrampe erfolgt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuerungsvorrichtung ein Enthalpiestrom der Sek tionen (37, 38, 39, 40, 41, 42) bestimmt wird. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuerungsvorrichtung eine Konsistenz von Volu menstrom und Enthalpiestrom berechnet wird, wobei auf Basis der Berechnung eventuelle Falschluftmengen der Heizkanäle (12) be- stimmt werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuerungsvorrichtung eine in die Heizkanäle (12) eingebrachte Luftmenge und eventuelle Falschluftmengen bestimmt werden.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuerungsvorrichtung aus dem Volumenstrom, ei nem Brennstoffvolumenstrom und der Falschluftmenge ein Gesamtvo- lumenstrom bestimmt wird. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass von der Steuerungsvorrichtung der Volumenstrom und/oder der Enthalpiestrom korrigiert werden. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuerungsvorrichtung der Volumenstrom, vorzugs weise der Sektionen (37, 38, 39, 40, 41, 42) und/oder der Absaugram pe (15), und/oder der Kühlrampe (17), und/oder eine eingebrachte Luftmenge derart angepasst wird, dass ein in der Steuerungsvorrich tung vorgegebenes Soll-Verhältnis von Prozessluft und der primären Brennstoffmenge und/oder sekundären Brennstoffmenge, vorzugswei se der Gesamtbrennstoffmenge, erreicht wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass diese Anpassung durch eine Regelung des Volumenstroms an der Absaugrampe (15) und/oder der Kühlrampe (17) mittels der Steue rungsvorrichtung erfolgt.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuerungsvorrichtung die eingebrachte primäre Brennstoffmenge derart angepasst wird, dass ein in der Steuerungs vorrichtung vorgegebenes Soll-Verhältnis von Prozessluft und der Gesamtbrennstoffmenge erreicht wird. 20. Steuerungsvorrichtung zum Betrieb eines Brennofens (10), insbeson dere eines Anodenbrennofens, wobei der Brennofen aus einer Mehr zahl von Heizkanälen (12) und Ofenkammern (13) gebildet ist, wobei die Ofenkammern zur Aufnahme von kohlenstoffhaltigen Körpern, insbesondere Anoden, und die Heizkanäle zur Temperierung der Ofenkammern dienen, wobei der Brennofen zumindest eine Ofenein heit (11) umfasst, wobei die Ofeneinheit eine Aufheizzone (18), eine Feuerzone (19) und eine Kühlzone (23) umfasst, die ihrerseits aus zumindest einer Ofenkammern umfassenden Sektion (37, 38, 39, 40,

41, 42) gebildet sind, wobei in einer Sektion der Aufheizzone eine Absaugrampe (15) und in einer Sektion der Feuerzone eine Brenner rampe (16) der Ofeneinheit angeordnet ist, wobei mittels der Brenn errampe Prozessluft in den Heizkanälen der Feuerzone erhitzbar und mittels der Absaugrampe Abgas aus den Heizkanälen der Aufheizzo ne absaugbar ist, wobei ein Betrieb der Rampen mittels der Steue rungsvorrichtung der Ofeneinheit steuerbar ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass mittels der Steuerungsvorrichtung eine Brennstoffmenge der Brennerrampe ermittelbar ist, wobei mittels der Steuerungsvorrich tung für zumindest eine Sektion ein Verhältnis von Prozessluft und Brennstoffmenge bestimmbar ist.

21. Brennofen, insbesondere Anodenbrennofen, mit einer Steuerungsvor richtung nach Anspruch 20.

Description:
Brennofen und Verfahren zum Betrieb eines Brennofens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Brennofens, insbesondere eines Anodenbrennofens, eine Steuerungsvorrichtung für einen Brennofen sowie einen Brennofen, wobei der Brennofen aus einer Mehrzahl von Heizkanälen und Ofenkammern gebildet ist, wobei die Ofenkammern zur Aufnahme von kohlenstoffhaltigen Körpern, insbeson dere Anoden, und die Heizkanäle zur Temperierung der Ofenkammern dienen, wobei der Brennofen zumindest eine Ofeneinheit umfasst, wobei die Ofeneinheit eine Aufheizzone, eine Feuerzone und eine Kühlzone umfasst, die ihrerseits aus zumindest einer Ofenkammern umfassenden Sektion gebildet sind, wobei in einer Sektion der Aufheizzone eine

Absaugrampe und in einer Sektion der Feuerzone eine Brennerrampe der Ofeneinheit angeordnet ist, wobei mittels der Brennerrampe Prozessluft in den Heizkanälen der Feuerzone erhitzt und mittels der Absaugrampe Abgas aus den Heizkanälen der Aufheizzone abgesaugt wird, wobei ein Betrieb der Rampen mittels einer Steuerungsvorrichtung der Ofeneinheit gesteuert wird.

Das vorliegende Verfahren bzw. die Vorrichtung findet beispielsweise Anwendung bei der Herstellung von Anoden, die für die Schmelzfluss elektrolyse zur Herstellung von Primäraluminium benötigt werden. Diese Anoden bzw. kohlenstoffhaltigen Körper werden aus Petrolkoks unter Zusatz von Pech als Bindemittel in einem Formungsverfahren als soge nannte „Grüne Anoden“ oder „Rohanoden“ hergestellt, die nachfolgend dem Formungsverfahren in einem Anodenbrennofen bzw. Brennofen gesintert werden. Dieser Sintervorgang findet in einem definiert ablau fenden Wärmebehandlungsprozess statt, bei dem die Anoden drei Phasen, nämlich eine Aufheizphase, eine Sinterphase und eine Abkühlphase, durchlaufen. Dabei befinden sich die Rohanoden in einer Aufheizzone eines aus der Aufheizzone, einer Feuerzone und einer Kühlzone zusam mengesetzten, Brennofens ausgebildeten „Feuers“ und werden durch die aus der Feuerzone stammende Abwärme von bereits fertig gesinterten kohlenstoffhaltigen Körper vorgeheizt, bevor die vorgeheizten Anoden in der Feuerzone auf die Sintertemperatur von etwa 1200° Celsius aufge heizt werden. Entsprechend dem Stand der Technik, wie er beispielswei se aus der WO 2013/044968 Al bekannt ist, werden dabei die verschie denen, vorgenannten Zonen durch eine wechselnd fortlaufende Anord nung unterschiedlicher Aggregate oberhalb von Ofenkammern bzw. Heizkanälen definiert, die die Anoden aufnehmen.

Durch eine Positionierung einer Brennereinrichtung bzw. einer oder mehrerer sogenannter Brennerrampen oberhalb ausgewählter Ofenkam mern bzw. Heizkanäle ist die Feuerzone definiert, die zwischen der Aufheizzone und der Kühlzone angeordnet ist. In der Kühlzone befinden sich unmittelbar zuvor gebrannte, also auf Sintertemperatur aufgeheizte, Anoden. Oberhalb der Kühlzone ist eine Gebläseeinrichtung bzw. eine sogenannte Kühlrampe angeordnet, mittels der Luft in die Heizkanäle der Kühlzone eingeblasen wird. Die Luft wird durch eine oberhalb der Aufheizzone angeordnete Absaugeinrichtung bzw. eine sogenannte Absaugrampe durch die Heizkanäle von der Kühlzone durch die Feuerzo ne hindurch in die Aufheizzone und von dieser als Rauchgas bzw. Abgas durch eine Rauchgasreinigungsanlage geleitet und in die Umgebung ab gegeben. Die Absaugrampe und die Brennerrampe bilden zusammen mit der Kühlrampe und den Heizkanälen eine Ofeneinheit.

Die vorgenannten Aggregate werden entlang der Heizkanäle in Richtung der im Brennofen angeordneten Rohanoden in regelmäßigen Zeitabstän den verschoben. So kann es vorgesehen sein, dass ein Brennofen mehrere Ofeneinheiten umfasst, deren Aggregate einander nachfolgend oberhalb der Ofenkammern bzw. Heizkanäle zur nachfolgenden Wärmebehandlung der Rohanoden bzw. Anoden verschoben werden. Bei derartigen Anoden brennöfen, welche in unterschiedlichen Bauarten als offener oder ge schlossener Ringofen ausgebildet sein können, besteht das Problem, dass ein Volumenstrom der durch den Brennofen geführten Prozessluft bzw. Abgase nicht direkt und nur mit hohem Aufwand gemessen werden kann. So soll sichergestellt werden, dass ausreichend Sauerstoff zur Verbren nung eines Brennstoffs der Brennereinrichtung in den Heizkanälen des Brennofens zur Verfügung steht.

Da aufgrund der konstruktiven Gestaltung der Heizkanäle eine direkte Volumenstrommessung nicht möglich ist, wird der Volumenstrom indi rekt durch eine Auswertung von Druck- und Temperaturmessungen an den Heizkanälen sowie Stellsignalen einer Prozessteuerung bestimmt. Alternativ wird versucht, den Volumenstrom durch eine indirekte Mes sung, beispielsweise eine Druckmessung im Heizkanal und deren Ver hältnis zu einer Absaugleistung der Absaugrampe, wie in der WO 2013/044968 Al näher beschrieben, zu bestimmen. Selbst bei einer genaueren Bestimmung des Volumenstroms kann jedoch eine ordnungs gemäße Funktion des Brennofens entsprechend einer gewünschten bzw. optimalen Brennkurve nicht sichergestellt werden, wenn z.B. eine Heiz kanalabdeckung geöffnet oder unsachgemäß verschlossen ist, oder ein Heizkanal verstopft oder blockiert ist.

In der Praxis wird daher eine Volumenstrombewertung durch geschultes Ofenpersonal im Rahmen eines Ofenrundgangs und/oder durch eine Bewertung von Statusinformationen einer Prozessteuerung in regelmäßi gen Zeitabschnitten durchgeführt. Wird eine Fehlfunktion des Brenno fens erkannt, beispielsweise verursacht durch ein Missverhältnis von Vo lumenstrom und Brennstoff, wird diese Fehlfunktion dann manuell durch das Ofenpersonal beseitigt oder das Verhältnis von Volumenstrom bzw. Prozessluft und Brennstoff entsprechend angepasst. Da ein Ofenrundgang in Zeitabständen von beispielsweise bis zu vier Stunden durchgeführt wird, können gefährliche Betriebszustände des Brennofens, welche zu Verpuffungen, Bränden oder Explosionen führen können, möglicherweise nicht rechtzeitig erkannt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Betrieb eines Brennofens sowie eine Steuerungsvorrichtung für einen Brennofen vorzuschlagen, mit dem bzw. der ein Betrieb des Brennofens verbessert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des An spruchs 1, eine Steuerungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 20 und einen Brennofen mit den Merkmalen des Anspruchs 21 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines Brennofens, insbesondere Anodenbrennofens, ist der Brennofen aus einer Mehrzahl von Heizkanälen und Ofenkammern gebildet, wobei die Ofenkammern zur Aufnahme von kohlenstoffhaltigen Körpern, insbesondere Anoden, und die Heizkanäle zur Temperierung der Ofenkammern dienen, wobei der Brennofen zumindest eine Ofeneinheit umfasst, wobei die Ofenein heit eine Aufheizzone, eine Feuerzone und eine Kühlzone umfasst, die ihrerseits aus zumindest eine Ofenkammern umfassenden Sektion gebil det sind, wobei in einer Sektion der Aufheizzone eine Absaugrampe und in einer Sektion der Feuerzone eine Brennerrampe der Ofeneinheit angeordnet ist, wobei mittels der Brennerrampe Verbrennungsluft bzw. Prozessluft in den Heizkanälen der Feuerzone erhitzt und mittels der Absaugrampe Heißluft bzw. Abgas aus den Heizkanälen der Aufheizzone abgesaugt wird, wobei ein Betrieb der Rampen mittels einer Steuerungs- vorrichung der Ofeneinheit gesteuert wird, wobei mittels der Steuerungs vorrichtung eine Brennstoffmenge der Brennerrampe ermittelt wird, wo bei mittels der Steuerungsvorrichtung für zumindest eine Sektion ein Verhältnis von Verbrennungsluft bzw. Prozessluft und Brennstoffmenge bestimmt wird.

Mit der Brennerrampe bzw. Brennern der Brennerrampe, vorzugsweise mehrere Brennerrampen, wird regelmäßig ein Brennstoff, wie Gas oder Öl, verbrannt. Bezogen auf einen Zeitabschnitt wird dann mittels der Steuerungsvorrichtung eine Brennstoffmenge ermittelt, die von der Brennerrampe in dem Zeitabschnitt verbraucht bzw. verbrannt wird. Die von der Brennerrampe verbrauchte Brennstoffmenge bzw. eine primäre Brennstoffmenge kann beispielsweise messtechnisch, durch einen Men genzähler oder dergleichen, ermittelt werden. Weiter kann mittels der Steuerungsvorrichtung eine Menge von Prozessluft in zumindest einer Sektion, vorzugsweise in mehreren oder allen Sektionen der Aufheizzone und der Feuerzone bestimmt werden. Diese Bestimmung kann auf vielfäl tige Art und Weise, beispielsweise über eine Messung von Drücken oder Stellungen von Drosselklappen im Verhältnis zu einem Zeitabschnitt bestimmt werden. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass mittels der Steuervorrichtung für zumindest eine Sektion ein Verhältnis von Pro zessluft und Brennstoffmenge, vorzugsweise innerhalb des gleichen Zeitabschnitts, bestimmt wird. Durch die Bestimmung des Verhältnisses, welches leicht rechnerisch bzw. mathematisch, beispielsweise mit einem Computerprogrammprodukt der Steuerungsvorrichtung berechnet werden kann, wird es möglich festzustellen, ob das Verhältnis einem vorausge setzten Betriebszustand des Brennofens bzw. einer Brennkurve entspricht oder davon abweicht. Im Falle einer Abweichung kann es durch zu viel oder zu wenig Brennstoff bzw. Prozessluft zu kritischen Betriebsbestän den des Brennofens kommen. Diese Abweichung kann beispielsweise von der Steuerungsvorrichtung signalisiert werden, um das Ofenpersonal zu informieren, sodass das Ofenpersonal abweichend von turnusmäßigen Ofenrundgängen eine Fehlersuche oder auch eine manuelle Anpassung des Verhältnisses vornehmen kann. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Steuerungsvorrichtung automatisiert das vorausgesetzte Verhältnis einstellt bzw. das bestimmte Verhältnis von Prozessluft und Brennstoffmenge nach dem vorausgesetzten Verhältnis regelt. Sofern kein sicherer Betriebszustand hergestellt werden kann, kann der Brenno fen durch Abschaltung der primären Brennstoffzufuhr in einen sicheren Betriebszustand versetzt werden. Insgesamt kann so ein verbesserter Betrieb des Brennofens bei gleichzeitig einer Vermeidung von gefährli chen Betriebszuständen sichergestellt werden. Insbesondere können auch hohe Emissionen und Brennstoffverbräuche vermieden werden.

Mittels der Steuerungsvorrichtung kann für alle Sektionen der Aufheiz zone und/oder der Feuerzone, vorzugsweise für alle Sektionen des Brennofens, ein Verhältnis von Prozessluft und Brennstoffmenge berech net werden. Damit kann dann im Wesentlichen eine vollständige Überwa chung der jeweiligen Zonen bzw. des gesamten Brennofens in Bezug auf unerwünschte Betriebszustände sichergestellt werden. Weiter wird es dann auch möglich, das Verhältnis von Prozessluft und Brennstoffmenge in den verschiedenen Sektionen gezielter einzustellen, insbesondere da die Sektionen in einer Reihenschaltung miteinander verbunden sind, so dass sich ein Verhältnis von Prozessluft und Brennstoffmenge in einer Strömungsrichtung über nachfolgende Sektionen hinweg sich auf einen Betriebszustand des Brennofens auswirkt.

Mittels der Steuerungsvorrichtung kann eine primäre Brennstoffmenge der Brennerrampe ermittelt werden, wobei mittels der Steuerungsvorrich tung eine sekundäre Brennstoffmenge der Aufheizzone und/oder der Brennerzone in Abhängigkeit zumindest einer Stoffeigenschaft der Anoden bzw. kohlenstoffhaltigen Körper bestimmt werden kann. Die primäre Brennstoffmenge kann beispielsweise eine Brennstoffmenge an Gas, Erdgas, Öl oder dergleichen sein, die innerhalb eines Zeitabschnitts von der Brennerrampe bzw. den Brennerrampen verbraucht wird. Die sekundäre Brennstoffmenge kann beispielsweise eine Brennstoffmenge an Pech sein, welches in den kohlenstoffhaltigen Körpern bzw. Rohan oden enthalten ist. Pech wird regelmäßig als ein Bindemittel in einem Formungsverfahren von Rohanoden verwendet. Das Pech bzw. Pechde stillate können bei einer Temperatur zwischen 200°C und 600°C freige setzt werden. Je nach Stoffzusammensetzung des kohlenstoffhaltigen Körpers bzw. der Anode enthält diese eine mehr oder weniger große Menge an Pech, die prinzipiell bekannt ist. Je nach Temperatur der jeweiligen Anode bzw. deren Aufheizverhalten kann eine mehr oder weniger große Menge an Pechdestillat freigesetzt werden, welches in der Feuerzone verbrennt. Durch diese sekundäre Brennstoffmenge an Pech destillat oder anderen den Rohanoden enthaltenen als Brennstoff nutzba ren Stoffen ergibt sich eine Änderung eines Verhältnisses von Brenn stoffmenge und Prozessluft. Insofern ist es vorteilhaft, wenn die Steue rungsvorrichtung die sekundäre Brennstoffmenge bestimmen kann. Diese Bestimmung kann beispielswese gemäß einer besonders einfachen Aus führungsform über eine Menge an in den Rohanoden vorhandenem Pech erfolgen. Beispielsweise kann eine fortlaufende Bestimmung der sekun dären Brennstoffmenge durch eine Ermittlung des Aufheizens der koh lenstoffhaltigen Produkte und eine davon abhängige Freisetzung von brennbaren Bestandteilen über ein thermodynamisches Rechenmodell erfolgen.

Die primäre Brennstoffmenge kann in Abhängigkeit einer im Heizkanal der Feuerzone gemessenen Temperatur mittels der Steuerungsvorrichtung berechnet werden. Insofern ist es dann nicht mehr erforderlich, eine Brennstoffmenge durch Mengenzähler, die dann auch nicht vorhanden sein müssen, vorzunehmen. Prinzipiell ist eine Ermittlung der primären Brennstoffmenge durch eine direkte Erfassung von Pulszeiten für eine Öl- oder Gaseindüsung von einzelnen Brennern weiter möglich. Da zum Betrieb einer Brennerrampe ohnehin eine Temperatur im Heizkanal der Feuerzone gemessen wird, kann diese Temperatur vorteilhaft von der Steuerungsvorrichtung zur Berechnung der primären Brennstoffmenge genutzt werden. Diese Berechnung kann beispielsweise durch Nutzung von Erfahrungswerten für Brennstoffverbräuche bei bestimmten in der Feuerzone gemessenen Temperaturen durchgeführt werden. So kann die Berechnung anhand einer mathematischen Funktion der primären Brenn stoffmenge und der Temperatur erfolgen. Die sekundäre Brennstoffmenge der Aufheizzone kann in Abhängigkeit eines Masseverlustes, Verkokungsgrades und/oder einer Temperatur der Anoden bzw. kohlenstoffhaltigen Körper berechnet oder abgeschätzt werden. Folglich kann die sekundäre Brennstoffmenge mittels eines mathematischen Modells von der Steuerungsvorrichtung berechnet werden. Ein Wärmeinhalt bzw. eine Temperatur der kohlenstoffhaltigen Körper hat Einfluss auf eine Freisetzung von beispielsweise Pechdestil laten, sodass bei einer bekannten Stoffeigenschaft der kohlenstoffhalti gen Körper, beispielsweise ein Masseanteil an Pech, eine Verweildauer der kohlenstoffhaltigen Körper im Brennofen, ein Temperaturniveau der kohlenstoffhaltigen Körper während dieses Zeitabschnitts, damit eines Verkokungsgrades und damit auch eines Masseverlustes, ein Anteil von den kohlenstoffhaltigen Körpern in einem Zeitabschnitt abgegebenen primären Brennstoffmenge mittels der Steuerungsvorrichtung berechnet werden kann. Dabei kann eine direkte Messung einer Temperatur von kohlenstoffhaltigen Körpern in unterschiedlichen Sektionen erfolgen.

Die direkte Messung einer Temperatur kann auch an einzelnen kohlen stoffhaltigen Körpern als eine Referenzmessung durchgeführt werden.

Die Steuerungsvorrichtung kann diese Messwerte speichern und je nach Position eines kohlenstoffhaltigen Körpers bzw. einer Anode in einer Sektion bzw. Zone für den kohlenstoffhaltigen Körper neu berechnen, so dass von der Steuerungsvorrichtung für den betreffenden kohlenstoffhal tigen Körper ein Verkokungsgrad und damit eine von dem kohlenstoff haltigen Körper repräsentierte sekundäre Brennstoffmenge kontinuierlich angepasst werden kann. Die Steuerungsvorrichtung kann die Temperatur der kohlenstoffhaltigen Körper berechnen. Neben einer direkten Messung der Temperatur der Anoden bzw. kohlenstoffhaltigen Körper mittels Sensoren oder anderen messtechnischen Geräten kann die Steuerungsvorrichtung die Temperatur der kohlenstoffhaltigen Körper auch mittels eines mathematischen Mo dells berechnen. Diese Berechnung kann unter Einbeziehung der von der Steuerungsvorrichtung gemessenen Temperaturen in den Heizkanälen des Brennofens erfolgen. Weiter kann die jeweilige Temperatur an der Absaugrampe, an der Brennerrampe und in Heizkanälen weiterer Sektio nen gemessen werden. Aus diesen dann im Wesentlichen gleichzeitig gemessenen Temperaturen des Brennofens kann die Steuerungsvorrich tung die Temperatur der jeweiligen kohlenstoffhaltigen Körper berech nen. Diese Berechnung kann unter Berücksichtigung weiterer Betriebspa rameter des Brennofens erfolgen. Auch kann die Berechnung auf Basis von Erfahrungswerten, die beispielsweise durch mathematische Funktio nen repräsentiert werden, durchgeführt werden. Eine direkte Messung der Temperatur der kohlenstoffhaltigen Körper ist dann nicht mehr während eines Regelbetriebs des Brennofens erforderlich.

Die Steuerungsvorrichtung kann aus der primären Brennstoffmenge und der sekundären Brennstoffmenge eine Gesamtbrennstoffmenge berech nen. Insbesondere wird es dadurch möglich, die Brennstoffmenge, die im Bereich der Brennerrampe verbrannt wird und sich aus der primären Brennstoffmenge und der sekundären Brennstoffmenge zusammensetzt, noch genauer zu bestimmen. So können die Brennstoffmengen, die in der Aufheizzone und in der Feuerzone den Heizkanälen zugeführt werden, genauer bestimmt werden, wobei die dafür erforderlichen Verhältnisse dieser Brennstoffmengen zu einem im Abgas enthaltenen Restsauerstoff für ein optimales Verbrennung ermittelt werden können. Folglich kann auch ein Verhältnis von Prozessluft und Brennstoffmenge genauer bestimmt werden.

Mittels der Steuerungsvorrichtung kann ein Volumenstrom der Sektionen zwischen der Absaugrampe und der Kühlrampe auf Basis eines im Heiz kanal gemessenen Drucks oder anderer physikalischer Größen im Heizka- nal bestimmt werden. Dieser Volumenstrom kann mittels eines mathema tischen Modells von der Steuerungsvorrichtung berechnet werden. Bei spielsweise kann in jeder Sektion und am Ausgang der Feuerzone ein Druck im Heizkanal gemessen werden.

Mittels der Steuerungsvorrichtung kann aus einem Verhältnis von Absau gleistung und Druck in der Absaugrampe und einem Verhältnis von Absaugleistung und Druck im Heizkanal der Volumenstrom im Heizkanal bestimmt werden. Die betreffenden Verhältnisse können jeweils getrennt voneinander gebildet und der Volumenstrom daraus abgeleitet werden.

Ein jeweiliger Druck kann in einer Mehrzahl von Heizkanälen in Ver hältnis zu dem Druck in der Absaugrampe gesetzt werden. Wenn der Druck in den einzelnen Sektionen bekannt ist, kann ein Volumenstrom auch individuell für einzelne Heizkanäle bestimmt werden, wobei der Druck in den Sektionen in das Verhältnis zu dem Druck in der Absau grampe gesetzt wird. Da eine Druckabweichung in einem Heizkanal Auswirkungen auf die Drücke in den übrigen Heizkanälen bzw. Sektio nen hat, kann mit einem Relativbezug zu dem in der Absaugrampe gemessenen Druck ein veränderter Volumenstrom bestimmt bzw. berech net werden.

Mittels der Steuerungsvorrichtung kann eine Bestimmung der Absaug leistung der Absaugrampe durch Bestimmung einer Klappenposition einer Drosselklappe der Absaugrampe erfolgen. Ein Querschnitt eines Absaugkanals kann durch eine Verstellung der Drosselklappe variiert werden, so dass die Absaugleistung der Absaugrampe unter anderem von dem eingestellten Querschnitt des Absaugkanals abhängt. Wenn eine Drosselklappe oder eine ähnliche derartige Einrichtung verwendet wird, kann daher aus einer Klappenposition, beispielsweise angegeben in Winkelgrad relativ zum Absaugkanal, auf eine Absaugleistung rückge schlossen werden. Eine Klappenposition kann besonders einfach und genau, beispielsweise mittels eines Drehpotenziometers oder Drehgebers bestimmt werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Volumenstrom im Heizkanal der Aufheizzone und/oder der Feuerzone bestimmt wird. Da sich hier gege benenfalls durch das Brennverfahren bedingte Volumenstromunterschie de ergeben, können diese so berücksichtigt werden. So kann ein Volu menstrom im Heizkanal der vorgenannten Zonen jeweils getrennt vonein ander bestimmt werden. Somit wird eine differenzierte Betrachtung des Betriebszustandes in den jeweiligen Zonen des Brennofens möglich.

Auch kann der Volumenstrom noch genauer bestimmt werden, wenn aus einem Temperaturgradient über die j eweiligen Sektionen bzw. Heizkanä le und der Temperatur eine Dichteänderung von Luft in dem Heizkanal berechnet wird, und diese Dichteänderung bei der Bestimmung des Volumenstroms berücksichtigt wird. Eine Berechnung des Volumen stroms kann daher durch einen Korrekturfaktor, der aus einer Berech nung der Dichteänderung auf Basis von Temperaturgradient und Tempe ratur abgeleitet werden kann, korrigiert werden.

Weiter kann mittels der Steuerungsvorrichtung ein Enthalpiestrom der Sektionen bestimmt werden. Der Enthalpiestrom kann ebenfalls mittels eines mathematischen Modells von der Steuerungsvorrichtung berechnet werden. Der Enthalpiestrom kann leicht über ein Verhältnis eines jewei ligen Drucks und eines j eweiligen Volumenstroms in einer Mehrzahl von Heizkanälen berechnet werden.

Mittels der Steuerungsvorrichtung kann eine Konsistenz von Volumen strom und Enthalpiestrom berechnet werden, wobei auf Basis der Berech nung eventuelle Falschluftmengen der Heizkanäle bestimmt werden können. Sofern der Volumenstrom und der Enthalpiestrom von einem vorausgesetzten Verhältnis abweichen, kann dies auf eine mögliche Betriebsstörung hinweisen. Dabei kann vorgesehen sein, dass auf der Basis der vergleichenden Berechnung von Volumenstrom und Enthalpie strom mittels der Steuerungsvorrichtung eine j eweilige Falschluftmenge für die jeweiligen Heizkanäle bestimmt wird. Die Falschluftmenge kann sich beispielsweise durch unsachgemäß verschlossene Heizkanalabde- ckungen oder auch zumindest teilweise verstopfte Heizkanäle ergeben. Die Falschluftmenge kann mittels eines mathematischen Modells von der Steuerungsvorrichtung berechnet werden. Die Falschluftmenge kann bei spielsweise iterativ, auf Basis von Erfahrungswerten, die durch mathe matische Funktionen repräsentiert sind, berechnet werden.

Weiter kann mittels der Steuerungsvorrichtung eine in die Heizkanäle eingebrachte Luftmenge und eventuelle Falschluftmengen bestimmt werden. Die in die Heizkanäle eingebrachte Luftmenge kann beispiels weise im Bereich der Kühlzone an beispielsweise einer Gebläserampe bestimmt werden. Eine Bestimmung der Luftmenge an der Gebläserampe kann durch Bestimmung einer Klappenposition einer Drosselklappe erfolgen. Ein Querschnitt eines Ansaugkanals kann durch eine Verstel lung der Drosselklappe variiert werden, so dass die in die Heizkanäle eingebrachte Luftmenge unter anderem von dem eingestellten Quer schnitt des Ansaugkanals abhängt. Wenn eine Drosselklappe oder ähnli che derartige Einrichtung verwendet wird, kann daher aus einer Klappen position, beispielsweise angegeben in Winkelgrad relativ zum Ansaugka nal, auf eine Ansaugleistung bzw. Luftmenge rückgeschlossen werden. Die Luftmenge kann von der Steuerungsvorrichtung zur Berechnung des Volumenstroms genutzt werden. Alternativ kann eine eingebrachte Luftmenge über eine Druckmessung in den Heizkanälen zwischen der Gebläserampe und der Brennerrampe ermittelt werden. Weiter ist es möglich eine eingebrachte Luftmenge über eine Drehzahl von Ventilato ren zu ermitteln.

Mittels der Steuerungsvorrichtung kann aus dem Volumenstrom, einem Brennstoffvolumenstrom und der Falschluftmenge ein Gesamtvolumen strom bestimmt werden. Der Gesamtvolumenstrom bzw. die eingebrachte Luftmenge und die Falschluftmenge sowie ein Volumen der Brennstoff menge repräsentiert dann die in einem Zeitabschnitt zur Verfügung gestellte Prozessluft, insbesondere Sauerstoff für die in dem Zeitab schnitt eingesetzte Brennstoffmenge. Der Brennstoffvolumenstrom ergibt sich durch das Volumen der eingesetzten Brennstoffmenge in der Pro zessluft. Wenn eine primäre Brennstoffmenge und eine sekundäre Brenn stoffmenge bekannt ist, kann ein primärer Brennstoffvolumenstrom und ein sekundärer Brennstoffvolumenstrom bei der Bestimmung des Gesamt volumenstroms berücksichtigt werden. Das Verhältnis von Prozessluft und Brennstoffmenge kann so noch genauer bestimmt werden.

Von der Steuerungsvorrichtung kann der Volumenstrom und/oder der Enthalpiestrom korrigiert werden. Diese Korrektur des berechneten Volumenstroms bzw. Enthalpiestroms kann durch Einbeziehung weiterer Betriebsparameter, beispielsweise einer Falschluftmenge oder anderer Messdaten erfolgen.

Mittels der Steuerungsvorrichtung kann der Volumenstrom, vorzugsweise der Sektionen und/oder der Absaugrampe, und/oder der Kühlrampe, und/oder eine eingebrachte Luftmenge derart angepasst werden, dass ein in der Steuerungsvorrichtung vorgegebenes Soll-Verhältnis von Prozess luft und der primären Brennstoffmenge und/oder sekundären Brennstoff menge, vorzugsweise der Gesamtbrennstoffmenge, erreicht werden kann. Die Steuerungsvorrichtung kann ein Ist-Verhältnis von Prozessluft und Brennstoffmenge berechnen und über die Anpassung der eingebrachten Luftmenge nach dem Soll-Verhältnis regeln. Die Steuerungsvorrichtung kann dazu über einen oder mehrere Regler, beispielsweise PID-Regler, verfügen. Somit kann dann jederzeit sichergestellt werden, dass ein Verhältnis von Prozessluft und Brennstoffmenge nicht soweit abweicht, dass sich gefährliche Betriebszustände einstellen. Auch kann ein für eine Verbrennung der unterschiedlichen Brennstoffe optimaler Zustand eingestellt werden.

Diese Anpassung kann durch eine Regelung des Volumenstroms an der Absaugrampe und/oder der Kühlrampe mittels der Steuerungsvorrichtung erfolgen. Diese Regelung des Volumenstroms kann durch eine Betäti gung von Drosselklappen an der Absaugrampe und/oder der Kühlrampe bewerkstelligt werden. Die Regelung kann auf einen motorisierten Antrieb der Drosselklappe bzw. der Drosselklappen einwirken, so dass der Volumenstrom beeinflusst wird.

Weiter kann mittels der Steuerungsvorrichtung die eingebrachte primäre Brennstoffmenge derart angepasst werden, dass ein in der Steuerungsvor richtung vorgegebenes Soll-Verhältnis von Prozessluft und der Gesamt brennstoffmenge erreicht werden kann. Folglich ist auch eine Regelung eines Ist-Verhältnisses von Prozessluft und Gesamtbrennstoffmenge über eine Dosierung der Brennstoffmenge an der Brennerrampe möglich. Die Regelung der primären Brennstoffmenge kann in Verbindung mit einer Regelung des Volumenstroms erfolgen, wobei die Steuerungsvorrichtung dann auch eine Kaskadenregelung ausbilden kann.

Die erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung ist zum Betrieb eines Brennofens, insbesondere Anodenbrennofens, ausgebildet, wobei der Brennofen aus einer Mehrzahl von Heizkanälen und Ofenkammern gebildet ist, wobei die Ofenkammern zur Aufnahme von kohlenstoffhalti gen Körpern, insbesondere Anoden, und die Heizkanäle zur Temperie rung der Ofenkammern dienen, wobei der Brennofen zumindest eine Ofeneinheit umfasst, wobei die Ofeneinheit eine Aufheizzone, eine Feuerzone und eine Kühlzone umfasst, die ihrerseits aus zumindest einer Ofenkammern umfassenden Sektion gebildet sind, wobei in einer Sektion der Aufheizzone eine Absaugrampe und in einer Sektion der Feuerzone eine Brennerrampe der Ofeneinheit angeordnet ist, wobei mittels der Brennerrampe Prozessluft in den Heizkanälen der Feuerzone erhitzbar und mittels der Absaugrampe Abgas aus den Heizkanälen der Aufheizzo ne absaugbar ist, wobei ein Betrieb der Rampen mittels der Steuerungs vorrichtung der Ofeneinheit steuerbar ist, wobei mittels der Steuerungs vorrichtung eine Brennstoffmenge der Brennerrampe ermittelbar ist, wobei mittels der Steuerungsvorrichtung für zumindest eine Sektion ein Verhältnis von Prozessluft und Brennstoffmenge bestimmbar ist. Zu den Vorteilen der erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung wird auf die Vorteilsbeschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwiesen. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen einer Steuerungsvorrichtung er geben sich aus den Merkmalsbeschreibungen der auf den Verfahrensan spruch 1 rückbezogenen Unteransprüche.

Der erfindungsgemäße Brennofen, insbesondere Anodenbrennofen, umfasst eine erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung. Weitere Ausfüh rungsformen eines Brennofens ergeben sich aus den Merkmalsbeschrei bungen der auf den Verfahrensanspruch 1 rückbezogenen Unteransprü che.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Brennofens in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Ofeneinheit des Brenno fens in einer Längsschnittansicht;

Fig. 3 eine Temperaturverteilung in der Ofeneinheit;

Fig. 4 eine Darstellung der Ofeneinheit aus Fig. 2 mit einem Ab laufdiagramm für eine Ausführungsform des Verfahrens zum Betrieb eines Brennofens. Eine Zusammenschau der Fig. 1 und 2 zeigt eine schematische Darstel lung eines Anodenbrennofen bzw. Brennofens 10 mit einer Ofeneinheit 11. Der Brennofen 10 weist eine Mehrzahl von Heizkanälen 12 auf, die parallel entlang zwischenliegender Ofenkammern 13 verlaufen. Die Ofenkammern 13 dienen dabei zur Aufnahme von hier nicht näher darge- stellten Anoden bzw. kohlenstoffhaltigen Körper. Die Heizkanäle 12 verlaufen mäanderförmig in Längsrichtung des Brennofens 10 und weisen in regelmäßigen Abständen Heizkanalöffnungen 14 auf, die jeweils mit einer hier nicht näher dargestellten Heizkanalabdeckung ab gedeckt sind.

Die Ofeneinheit 1 1 umfasst weiter eine Absaugrampe 15, eine oder mehrere Brennerrampen 16 und eine Kühlrampe 17. Deren Position am Brennofen 10 definiert j eweils funktionsbedingt eine Aufheizzone 18, eine Feuerzone 19 und eine Kühlzone 20. Im Laufe des Produktionspro zesses der Anoden bzw. kohlenstoffhaltigen Körper wird die Ofeneinheit 11 relativ zu den Ofenkammern 13 bzw. den kohlenstoffhaltigen Körper durch Umsetzen der Absaugrampe 15, der Brennerrampen 16 und der Kühlrampe 17 in Längsrichtung des Brennofens 10 verschoben, so dass alle im Anodenbrenofen 10 befindlichen Anoden bzw. kohlenstoffhalti gen Körper die Zonen 18 bis 20 durchlaufen.

Die Absaugrampe 15 ist im Wesentlichen aus einem Sammelkanal 21 gebildet, der über einen Ringkanal 22 an eine hier nicht dargestellte Abgasreinigungsanlage angeschlossen ist. Der Sammelkanal 21 ist seinerseits jeweils über einen Anschlusskanals 23 an einer Heizkanalöff nung 14 angeschlossen, wobei hier eine Drosselklappe 24 am Anschluss kanal 23 angeordnet ist. Weiter ist ein hier nicht dargestellter Messwert aufnehmer zur Druckmessung innerhalb des Sammelkanals 21 und ein weiterer Messwertaufnehmer 25 zur Temperaturmessung in jedem Heiz kanal 12 unmittelbar vor dem Sammelkanal 21 angeordnet und über eine Datenleitung 26 mit diesem verbunden. In der Aufheizzone 18 ist dar über hinaus eine Messrampe 27 mit Messwertaufnehmern 28 für jeden Heizkanal 12 angeordnet. Mittels der Messrampe 27 können ein Druck und eine Temperatur im betreffenden Abschnitt des Heizkanals 12 ermittelt werden.

In der Feuerzone 19 sind drei Brennerrampen 16 mit Brennern 30 und Messwertaufnehmern 31 für jeden Heizkanal 12 aufgestellt. Die Brenner 30 verbrennen j eweils im Heizkanal 12 einen entzündbaren Brennstoff, wobei mittels der Messwertaufnehmer 31 eine Brennertemperatur gemes- sen wird. So wird es möglich, im Bereich der Feuerzone 19 eine ge wünschte Brennertemperatur einzustellen.

Die Kühlzone 20 umfasst die Kühlrampe 17, welche aus einem Zuführka nal 32 mit jeweiligen Anschlusskanälen 33 und Drosselklappen 34 zum Anschluss an die Heizkanäle 12 ausgebildet ist. Über den Zuführkanal 32 wird Frischluft in die Heizkanäle 12 eingeblasen. Die Frischluft kühlt die Heizkanäle 12 bzw. die in den Ofenkammern 13 befindlichen Anoden bzw. kohlenstoffhaltigen Körper im Bereich der Kühlzone 20, wobei die Frischluft sich bis zum Erreichen der Feuerzone 19 kontinuierlich er wärmt. Der Fig. 3 ist hierzu ein Diagramm der Temperaturverteilung bezogen auf die Länge des Heizkanals 12 und die Zonen 18 bis 20 zu entnehmen. Weiter ist in der Kühlzone 20 eine Messrampe 35 oder auch eine sogenannte Nulldruckrampe mit Messwertaufnehmern 36 angeord net. Die Messwertaufnehmer 36 dienen zur Erfassung eines Drucks in den jeweiligen Heizkanälen 12. Im Bereich der Messwertaufnehmer 36 nimmt der Druck im Heizkanal 12 im Wesentlichen den Wert 0 an, wobei zwischen den Messwertaufnehmern 36 und der Kühlrampe 17 ein Über druck und zwischen den Messwertaufnehmern 36 und der Absaugrampe 15 sich ein Unterdrück in den Heizkanälen 12 ausbildet. Folglich strömt die Frischluft ausgehend von der Kühlrampe 17 durch die Heizkanäle 12 zur Absaugrampe 15. Die Rampen 15 bis 17 sind jeweils in Sektionen 37 bis 42 angeordnet, wobei die Sektionen 37 bis 42 ihrerseits jeweils aus Heizkanalabschnitten 12 gebildet sind. An die Sektionen 37 bis 42 angrenzende Sektionen sind hier im Sinne der Vereinfachung der Figur nicht näher dargestellt.

Die Fig. 4 zeigt die bereits in der Fig. 2 dargestellte Ofeneinheit 11 mit einem beispielhaft dargestellten Verfahrensablauf zum Betrieb des Brennofens 10. Insbesondere wird ein Betrieb der Absaugrampe 15, der Brennerrampe 16 und der Kühlrampe 17 mittels einer hier nicht darge stellten Steuerungsvorrichtung der Ofeneinheit 11 gesteuert, wobei die Steuerungsvorrichtung zumindest eine Einrichtung zur Datenverarbei- tung, beispielsweise eine speicherprogrammierbare Steuerung oder einen Computer, umfasst, mit dem ein Computerprogrammprodukt bzw. zumin dest eine Software ausgeführt wird. Mittels der Steuerungsvorrichtung wird für zumindest eine der Sektionen 37 bis 42 ein Verhältnis von Prozessluft und Brennstoffmenge bestimmt.

Mittels der Steuerungsvorrichtung wird eine primäre Brennstoffmenge der Brennerrampen 16 in einem Verfahrensschritt 43 ermittelt. Weiter wird mittels der Steuerungsvorrichtung eine Temperatur der hier nicht dargestellten Anoden bzw. kohlenstoffhaltigen Körper in einem Verfah rensschritt 44 berechnet. Dies kann auch über eine Messung einer Tem peratur über die Messrampe 27 und/oder Messrampe 35 erfolgen. Weiter wird mittels der Steuerungsvorrichtung eine sekundäre Brennstoffmenge der Aufheizzone 18 in Abhängigkeit zumindest einer Stoffeigenschaft der Anoden bzw. kohlenstoffhaltigen Körper, insbesondere einer Tempe ratur, in einem Verfahrensschritt 45 berechnet. In einem Verfahrens schritt 46 berechnet die Steuerungsvorrichtung aus der primären Brenn stoffmenge und der sekundären Brennstoffmenge eine Gesamtbrennstoff menge.

Die Steuerungsvorrichtung berechnet weiter in einem Verfahrensschritt 47 einen Volumenstrom in den Sektionen 37 bis 42 bzw. der Absaugram pe 15 auf Basis eines im Heizkanal 12 gemessenen Drucks. Dabei kann der Volumenstrom beispielsweise aus einem Verhältnis von Absaugleis tung und Druck in der Absaugrampe 15 und einem Verhältnis von Absau gleistung und Druck im Heizkanal 12 von der Steuerungsvorrichtung bestimmt werden. Weiter erfolgt in dem Verfahrensschritt 47 die Berech nung eines Enthalpiestroms in den Sektionen 37 bis 42. In einem Verfah rensschritt 48 bestimmt die Steuerungsvorrichtung eine Konsistenz von Volumenstrom und Enthalpiestrom, wobei auf Basis einer Berechnung eventuelle Falschluftmengen in den Heizkanälen 12 von der Steuerungs vorrichtung bestimmt werden. Eventuelle Falschluftmengen werden von der Steuerungsvorrichtung zur Korrektur des Volumenstroms im Verfah rensschritt 47 verwendet.

Im Verfahrensschritt 49 berechnet die Steuerungsvorrichtung aus dem Volumenstrom aus dem Verfahrensschritt 47 und der Gesamtbrennstoff- menge aus dem Verfahrensschritt 46 ein Verhältnis einer eingebrachten Luftmenge bzw. von Prozessluft und der Gesamtbrennstoffmenge. Weiter ist in der Steuerungsvorrichtung ein Soll-Verhältnis von Prozessluft und der Gesamtbrennstoffmenge vorgegeben, so dass in dem Verfahrens schritt 49 ein Vergleich der Verhältnisse durchgeführt wird. Die Steue- rungsvorrichtung regelt nun anhand des Vergleichs den Volumenstrom an der Absaugrampe 15 durch eine Verstellung der Drosselklappe 24 mit einem Aktor 50 derart, dass sich das gewünschte Soll-Verhältnis von Prozessluft und Brennstoffmenge einstellt. Über die Steuerungsvorrich tung kann auch die eingebrachte primäre Brennstoffmenge zur Regelung des Verhältnisses beeinflusst werden. Insgesamt kann so jederzeit sicher gestellt werden, dass keine gefährlichen Betriebszustände durch das Verhältnis von Prozessluft und Brennstoffmenge auftreten, wobei dar über hinaus der Betrieb des Brennofens 10 optimiert werden kann.