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Verfahren und Vorrichtung zur Ausnutzung der Schlackenwärme in hohlwandigen Behältern.
Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ausnutzung der Solackenwarme.
Man hat bisher die Schlackenwärme durch direkte Kontaktwirkung auszunutzen versucht, indem man die glühflüssige Schlacke in das Wasser leitete und gleichzeitig durch das Abschrecken das Wasser erwärmte bzw. Dampf bildete. Die sich bildende Säure verhinderte die Nutzbarmachung dieses Gedankens.
Ebenso hat man versucht, die Schlacke, solange sie noch flüssig ist, durch trichterförmige Kanäle eines eigens gebauten Kessels fliessen zu lassen. Aber dieses Verfahren hat den Nachteil, dass die Schlackeijansätze in den Kesselkanälen sich nicht entfernen lassen und sehr bald den Durchfluss der flüssigen Schlacke ebenso verhindern, wie die Wärmeübertragung an das Wasser.
In dritter Linie hat man die Schlackenwärme in der Form auszunutzen versucht, dass man den Schlackenkübel hohlwandig ausgeführt hat und in den Hohlraum der Wandung Wasser eingefüllt hat, dessen Dampf die Vorwärtsbewegung des Schlackenwagens übernehmen sollte.
Aber diese Anordnung hat sich nicht bewährt, denn die ueberhitzung des Dampfes führt zu Zerstörungen des hohlwandigen Schlackenbehälters.
Nach der Erfindung wird nun die Schlackenwärme dadurch ausgenutzt, dass man die Wandungen hohlwandiger Schlackentaschen, beispielsweise von destilliertem Wasser oder dgl., mit so hohem Druck oder so hoher Geschwindigkeit durchströmen lässt, dass eine Dampfbildung in den Schlackentaschen selbst nicht erfolgt. Die eigentliche Dampfentwicklung erfolgt, wenn sie überhaupt erwünscht ist, nach dem Durchströmen der Schlackentaschen in einem besonderen Dampfspeicher. Der hohe Druck bzw. die hohe Geschwindigkeit, mit welcher die Wärmeträger die hohlen Wandungen durchströmt, verhindert die Dampfbildung in den Schlackentaschen selbst. Dadurch wird eine ausserordentlich günstige Wärmeübertragung und im engen Zusammenhang damit eine ausserordentlich wirksame Wärmeableitung ermöglicht.
Insbesondere aber wird durch die Verhinderung der Dampfbildung die Explosionsgefahr der Behälter vermieden.
Wenn sich nämlich anderenfalls Dampf in den hohlen Wandungen des Schlackenbehälters bildet. so wird dieser Dampf durch die ausserordentlich hohe Temperatur der Schlackenabwärme hitzt,. Diese Uberhitzung des Dampfes kann ?. u Explosionen des Behälters führen.
Durch das Verfahren nach der Erfindung, die Wärme der erstarrenden Schlacke an einen Wärmeträger, z. B. Wasser, unter Verhinderung der Dampfbildung zu übertragen, wird erst die wirtschaftliche Ausnutzung der ausserordentlich hohen Wärmewerte der Schlacke ermöglicht.
In der Zeichnung sind Vorrichtungen zur Ausführung des Verfahrens angedeutet, und zwar zeigt
Fig. 1 das Schema der Cesamtanordnung für einen einzelnen Schlackenbehälter ; in Fig. 2 ist das Schema einer Hochofenanlage mit einer grösseren Anzahl von Schlackentaschen schematisch angedeutet ;
Fig. 3 zeigt in der Seitenansicht und im Schnitt eine zweckmässige Schlackentasche ;
Fig. 4 veranschaulicht die Abwicklung einer derartigen Schlackentasche ;
Fig. 5 eine veränderte Ausfuhrungsform der Wasserführung einer Schlackentasche ;
Fig. 6 zeigt die Anordnung einer ortsfesten Schlackentasche im Seitenschnitt,
Fig. 7 in der Vorderansicht bzw. im teilweisen Schnitt ;
Fig. 8 zeigt die Anordnung der ortsfesten Schlackentaschen vor dem Hochofen,
Fig. 9 im Schnitt durch Fig. 8.
In der Zeichnung sind die Rohrleitungen für das kalte Wärmemedium in vollen Strichen dargestellt, die Rohrleitungen für das erwärmte Medium sind gestrichelt gezeichnet, die Dampfleitungen strichpunktiert.
In Fig. l ist die Schlackentasche mit a bezeichnet Dieselbe bestellt vorteilhaft aus einem hohlwandigen Eisengefäss b, das auf der Innenseite mit feuerfestem Material c ausgekleidet sein kann.
Durch diese hohlwandigen Eisenbehälter b fliesst nun das Wärmemedium cl in Richtung der angedeuteten Pfeile. Dieses Wärmemedium, vorteilhaft chemisch reines oder wenigstens
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indirekt nutzbringend verwendet werden.
In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Damr f durch die Leitung i
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von schwefliger Säure oder dgl. in einem geschlossenen Kreislauf i, k, l zirkuliert.
Was nun die Ausbildung der Schlackentaschen anbetrifft, so ist es vorteilhaft, die Schlackentaschen als relativ schmale hohe Behälter so auszubilden, dass enge Wege für den Wärmeträger entstehen. In Fig. 3 bis 5 sind derartige Schlackentaschen ausgeführt, jedoch kann der grundlegende Konstruktionsgedanke in weiten Grenzen geändert werden. Die Schlackentaschen bestehen aus zwei ineinandergeschobenen Blechen o und p, deren Ränder in geeigneter Weise geschlossen sind. Vorteilhaft werden zwischen diese Bleche o und p Distanzstücke q eingelegt, so dass eine zwangläufige Zirkulation des Kühlwassers von dem Eintrittstutzen f zu dem Ausfluss- stutzen s erfolgt. Diese Einlagen q dienen gleichzeitig auch als Distanzstücke und zur Druckübertragung und Versteifung der Blechwandungen o und p.
Die Seitenwandungen t dieser Schlackentaschen werden demontabel angebracht und bestehen vorteilhaft aus Blechwandungen, die mit Schamotte ausgekleidet sind. Vorteilhaft erhalten diese Seitenwandungen t nach der Innenseite die Ansätze oder Vorsprünge M, die in den erstarrten Schlackenkucheu eingreifen.
Eine Ausführungsform der Befestigung der Seitenwandungen t an den Schlackentaschen ist in Fig. 7 dargestellt. Bei der ortsfesten Anordnung der Schlackentaschen wird vorteilhaft zwischen denselben
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wandungen t entsprechen. Durch diese Schrägnasen y werden die Seitenwandungen t in die Schtusstage gezwängt. Die obere Befestigung der Seitentaschen erfolgt durch Keile z, die für das Herausheben der Schlackenkuchen mittels der Seitenwandungen t angehoben werden.
Die Schlackentaschen können, wie die bisherigen Schlackenwagen, transportabel ausgebildet sem. Es empfiehlt sich aber, diese Schlackentaschen ortsfest vor dem Hochofen selbst anzubringen, und zwar kann die Zuführung der Schlacke zu den ortsfesten Schlackentaschen durch Rinnen erfolgen, die entweder ebenfalls schwenkbar sind oder vorteilhafter ebenfalls ortsfest angebracht sind und in denen der Hchlackenflul3 je nach Belieben durch Einlegen eines Pfropfens oder dgl. von Schlackentasche zu Schlackentasche geregelt wird.
In Fig. 6 ist eine derartige ortsfeste Schlackentasche dargestellt. o und p sind wiederuni die Blechwandungen der Sf'hlackentaschen, die Anschlussstutzen sind wieder mit r und s bezeichnet. Diese Schlackentaschen sind wärmeisolierend vor den Hoch- ofenrinnen angeordnet und können durch kippbare Deckel u gegen die Aussenluft isolierend ab- geschlossen werden, In diese Schlackentaschen wird nun die flüssige Schlacke geleitet, gibt dortselbst ihre Wärme an das zirkulierende Wärmemedium ab und nach dem Erstarren kann dann der Schlackenkuchen durch die beiden beweglichen Seitenwandungen t hochgehoben und zur
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