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Verfahren und Vorrichtung zur Verminderung der Staubverluste an Schachtöfen.
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Auf jede der angegebenen Weisen wird der im aufsteigenden Gasstrom enthaltene Gichtstaub unmittelbar nach dem Austritt der Gase aus der Beschickungssäule niedergeschlagen, u. zw. so, dass er noch innerhalb der Gicht und unterhalb der Beschickungsöffnung dem absinkenden Schmelzmaterial wieder frei : zufällt und mitverhüttet wird.
Auf der Zeichnung zeigt Fig. 1 die beispielsweise Ausführungsform einer Vorrichtung zur Ausführung der Erfindung im Schnitt, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie C-D, wobei schematisch die Düseneinführung und Gaswirbelung dargestellt sind ; Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die gleichzeitige Zufuhr von z. B. Gichtgas und Wasser.
Erfindungsgemäss ist in die Gasabzugsschächte a eine Anzahl Düsen b eingebaut, durch die unter Druck stehende reine Gase, Dampf oder auch Pressluft in das Giehtinnere eintreten, wobei zweckmässig gleichzeitig Wasser miteingeführt wird, das dann vom Pressgaskraftstrom weitergeführt und auf'den ganzen Ofen-oder Abzugsquerschnitt verteilt wird. Durch die besondere Anordnung der Einführungsdüsen, die aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, ruft der dem abziehenden Gichtgas entgegentretende Kraftstrom eine Änderung der Richtung und Geschwindigkeit des Gichtgasstromes hervor und erzeugt in horizontaler und radialer Richtung Gaswirbelung und Anprall, so dass dadurch ein Ausfallen der Staubteilchen noch innerhalb der Gicht und unterhalb der Beschickungsöffnung bewirkt wird.
Das in Form eines Regens durch die Kraftströme im Gichtgas verteilte Wasser fördert das Ausfällen, indem es die Staubteilchen bindet, beschwert und niederschlägt.
Die Anordnung der Einführungsdüsen muss dabei, wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich ist, so gewählt sein, dass alle Gasabzugsquerschnitte, aber auch der ganze Ofenquerschnitt durch ein in Bewegung befindliches, wasserberieseltes Druckpolster abgeriegelt werden, wobei das Polster hinsichtlich seiner Wirkung je nach den Betriebsverhältnissen durch Einstellung der in Fig. 3 beispielsweise gekennzeichneten Düsen reguliert wird. Die Düsen tragen Doppelrohre d, e, so dass die Medien Pressgas, Dampf, Pressluft und Wasser entweder jedes für sich allein oder zwei derselben zusammen aus der Gesamtdüse austreten können. Die Wahl des einen oder andern dieser Mittel wird sich nach den jeweiligen Betriebsverhältnissen des Schachtofens richten.
In allen Fällen werden nach ihrer oben beschriebenen Anwendung dabei Wirkungen erzielt, die in ganz besonderem Masse eine Verminderung des Gichtstaubentfalles hervorrufen.
Nach vorstehendem wird zur Erreichung des beabsichtigten Zweckes vorzugsweise eine Doppeldüse verwendet, die das Zusammenwirken mehrerer der vorerwähnten Mittel zulässt. Es ist jedoch nicht notwendig, die verschiedenen Mittel derartig gleichzeitig zuzuführen, vielmehr können auch die einzelnen gasförmigen Kraftströme ebenso wie in diesem Falle zweckmässig der Druckwasserkraftstrom in getrennten Düsen eingeführt werden, wobei die Zerteilung des Druckwasser durch eine besondere Düsenausbildung bewerkstelligt werden kann. Bei dieser Trennung der Düsen ergibt sich nun die Möglichkeit den Eintritt der einzelnen Mittel in den Gichtraum beliebig zu verlegen, d. h. es können die Düsen für die gasförmigen Kraftströme über oder neben denen für die Druckwasserkraftströme liegen.
Das Pressgas soll aber stets dem entstehenden Wasserregen die Führung geben.
Diese getrennte Zuführungsmöglichkeit der Mittel ist deshalb wesentlich, weil sie eine weitere Ausführungsform ermöglicht. Führt man nämlich das Gas stossweise zu, so kann hiedurch die Anprallwirkung ebenso verstärkt werden wie bei Anwendung von wechselnden Gasdrücken.
Vor allem aber wird gleichzeitig durch diese Massnahme dem Wasserregen infolge der verschiedenen Gasgeschwindigkeiten eine stets veränderte Lage im Ofen gegeben, d. h. der Wasserregen wird immer wechselnd geführt.
Die besondere Beachtung der Zuführung der Kraftströme ist deshalb von besonderer
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schlagung auch die sogenannte Randgängigkeit und der Ofengang verbessert werden können. Bei Anwendung des Verfahrens wird insbesondere dann, wenn nicht nur an den Abzugs-
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vorzugsweise in tangentialer Richtung in den Gichtraum einführen, infolge der hiebei erzielten Wirbelung und Schleuderung sich der Vorteil ergeben, dass die Beschickung leichter absinkt,
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der Gaswirbelung, vor allem bei Einführung des Kraftstromes in tangentialer Richtung auf den Gichtquerschnitt, die Staubteilchen am Rand oder auf dem Umfang niedergeschlagen und vom Wasser eingeschlemmt werden.
Es ist bekannt, dass in grossen Hochöfen die aufsteigenden Gase in erster Linie am Ofenumfang hochkommen. Diese Randgängigkeit hat den Nachteil, dass in den Mittelpartie des Ofens die Erze nicht reduziert werden. Bei Anwendung des vorliegenden Verfahrens wird dieser Mangel dadurch beseitigt, dass der feine Staub durch Aussehleuderung am Rand eingeschlemmt und so der Gasweg am Rand erschwert wird. Gleichzeitig entsteht durch die horizontale Gasschleuderung am Gichtumfang infolge der tangentialen Düseneinstellung in der
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Mitte der Gicht eine Art Windhose, die die Gase mehr in die Mitte zwingt und so saugend auf die aufsteigenden Gichtgas wirkt.
Durch die besondere Anordnung der Düsen sowohl zum Ofen als auch zueinander, ist man nun in der Lage, die Gasströmung in Schacht-und Hochöfen weitgehend zu regulieren, indem man auch während des Betriebes durch Verstellung des Einströmwinkels der Düsen die Gasströmung im Hochofen den jeweiligen Erfordernissen entsprechend einstellen bzw. durch einen pulsierenden Kraftstrom den Ofengang beeinflussen kann.
In der Zeichnung zeigt Fig. 4 einen Gichtquerschnitt, bei dem insbesondere am Gichtumfang Einströmdüsen vorgesehen sind, die in tangentialer Richtung einen Gas-und einen Wasserkraftstrom in die Gicht einführen, wobei als beispielsweise Ausführungsform die getrennte Zuführung des Wasserkraftstromes und des Gas-, Dampf-oder Pressluftstromes angedeutet ist.
Fig. 5 zeigt schematisch einen Schnitt nach lI-II der Fig. 4. u. zw. lediglich durch den Gichtquerchnitt, zu dem Zwecke, die tangentiale Anordnung der Einströmdüsen darzustellen.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform einer Düse, bei der das Druckwasser nicht durch den Gasstrom zerstäubt werden soll, sondern durch eine Art Schaufel am Austritt des für die Wasserzuführung bestimmten Mittelrohres.
Bei der beispielsweisen Ausführungsform nach Fig. 4 erfolgt die Druckwasserzuführung durch Düsen i, während die Gas-, Dampf- oder Pressluftzuführung durch Düsen k geschieht.
Der Einströmwinkel der Düsen kann je nach den Betriebszuständen geändert werden, was dadurch ermöglicht wird, dass die Düsen durch eine kugelige Ausbildung f drehbar gelagert sind. Die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform für eine Düse zeigt eine Zuleitung 1 für einen Gas-oder Dampfstrom und ein Zuführungsrohr m für den Druckwasserkraftstrom, der jedoch bei dieser Ausführungsform nicht durch den durch die Leitung 1 zugeführten Kraftstrom zerstäubt werden soll, sondern durch die löffelartige Ausbildung des Ausströmstückes n an der Mündung o der Wasserzuleitung.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Verminderung der Staubverluste an Schachtöfen mittels in die Gicht eingeführter, aus z. B. unter Druck befindlichen Gichtgasen, Dämpfen, Pressluft oder aus Druckwasser bestehender Kraftströme, dadurch gekennzeichnet, dass diese Kraftströme radial oder tangential in die Gicht eingeführt werden und sie die Gichtgas auf dem gesamten Gichtquerschnitt und auch auf dem Querschnitt der Gasabzüge etwa senkrecht zur Strömungsrichtung durchkreuzen, so dass sie zugleich die Verteilung und Weiterführung des zur Benetzung der Staubteilchen dienenden Wasserregens bewirken.