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Verfahren und Vorrichtung zur Verwertung der in der flüssigen Hochofenschlacke enthaltenen Wärme.
Die mit etwa 1200 bis 14000 C aus den Hochöfen herausfliessende Schlacke führt grosse Wärmemengen mit sich, deren Nutzbarmachung jedoch bis jetzt mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden war. So hat man z. B. vorgeschlagen, mit der Schlackenwärme Wasserdampf, wenn auch nur von geringem Überdruck, zwecks Verwertung für motorische Zwecke zu erzeugen, allein die hiezu nötige Apparatur leidet an einem inneren Widerspruch, da der zu erzeugende Dampfüberdruck einen luftdicht abgeschlossenen Behälter voraussetzt ; dies aber lässt sich mit
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im Apparat nicht nur kein überdruck, sondern eventuell sogar ein geringer Unterdruck entsteht.
Der ange3augte Brodem wird durch Kühlung, eventuell auch unter einem geringen Überdruck, kondensiert und man erhält auf diese Weise heisses destilliertes Wasser, das sich zur Speisung der Dampfkessel und für viele andere technische Zwecke vorzüglich eignet.
Der abgesaugte Brodem kann auch, ohne vorher kondensiert zu werden, verwertet werden.
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gegenüber dem grossen Wärmeinhalt der Schlacke gering ist. Die zu gewinnende Menge an destilliertem Wasser lässt sich jedoch vervielfachen, wenn man noch die bei der Kondensation des Brodems frei werdende Verdampfungswärme in den Kreislauf zurückführt. Dies kann in der Weise geschehen, dass man das dem Verdampfungsgefäss zufliessende Wasser vorwärmt. so dass die Schlacke von vornherein schon mit heissem Wasser in Berührung kommt und daher eine viel grössere Wassermenge bis-oder nahezu bis-zum Siedepunkt erhitzt.
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destilliertes, l"warmes Wasser gewinnen kann, wobei die eigentliche Destillation sich nicht wie sonst durch Zufuhr von Wärme, sondern nur unter Aufwand von motorischer Kraft füi die fort dauernde A bsaugung des zu kondensierenden Brodems vermittelst eines Ventilators oder dgl. vollzieht.
Die Verwirklichung dieser Arbeitsmethode kann in mannigfacher Weise geschehen. Die Fig. l veranschaulicht beispielsweise eine der Ausführungsformen, bei der, das Ablöschen der Schlacke und das Absaugen des Brodems in einem und demselben Apparat vorgenommen wird.
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hat zwei gerade oder konische Stutzen B, durch welche die aus den Schlackenrinnen C kommende Schlacke in den Wasserbehälter A hineinfällt und bei f2 auf irgend eine geeignete Weise (Becher- werk, Schnecke oder Schieberöffnupden) entfernt wird.
Der entstehende Wasserbrodem wird aus dem Dom D durch den Absaugapparat E fort- während abgesaugt und nach einem Kondensationsraum gedrückt. Der Kondensationsraum G' kann auch in dem Kessel A selbst untergebracht werden, er kann aber den Behälter A auch ganz oder teilweise umhüllen (H).
Die Ausführungsform nach Fig. 2 ist mit dem inneren wie dem äusseren Kohdensationsraum versehen. In allen diesen Fällen wird die beim Kondensieren des Brodems frei werdende
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ist, wird es durch ein Pumpfwerk N entnommen und entweder direkt nach dem Behälter A oder-wie es in der Fig. 2 dargestellt ist-in die Schlackenrinnen C gedrückt und schon d01 t mit der Schlacke vermengt. Das in dem Kondensationsraum H sich ansammelnde destillielte Wasser wird aus 0 nach dem Verwendungsort fortgeschafft.
Statt den Behälter mit einem Kondensationsmantel H zu umgeben, kann man um den Behälter A heisse Abgase von irgend welchen nahe liegenden Feuerungen, z. B. Abgase von den Cowpern, streichen lassen ; auf diese Weise wird der Apparat nicht nur vor Wärmeverlusten geschützt, sondern erhält noch etwas Wärme von aussen zugeführt.
Manche Schlacken entwickeln beim Löschen etwas Schwefelwasserstoffgas. Gewöhnlich tritt dies nur im ersten Moment des Zusammentreffens der flüssigen Schlacke mit dem Wasserstrahl auf und da dies meistens sich in der offenen Zuflussrinne C abspielt, so entweicht das Schwefelwasserstoffgas direkt ins Freie.
Auch besitzt bekanntlich heisses Wasser nur ganz geringes Lösungsvermögen für Gase, so dass man in der überwiegenden Mehrzahl der Fälle mit dem Auftreten des Wasserstoffgases im Brodem bzw. destillierten Wasser gar nicht zu rechnen haben v. ird. Dort jedcch, wo infolge der Beschaffenheit der Schlacke Schwefelwasserstoffgas im Brodem auftreten und bei der weiteren Verwendung des aus ihm herrührenden destillierten Wasser sich lästig erweisen sollte, kann man dem ûbe1stande in folgender, in der Fig. 2 veranschaulichten Weise abhelfen : In dem Behälter A ist an irgend einer Stelle unterhalb oder oberhalb des Wasserspiegels ein grobmaschiger Rost P angebracht, der mit Stücken irgend einer Schwefelwasserstoff absorbierenden Substanz, z.
B. Eisenerz - namentlich kalkiges Eisenerz-beschickt ist. Die im Eisenerz enthaltenen Eisenoxyde nehmen, um so mehr als das Wasser infolge des Kalkgehalt es der Schlacke alkalinisch ist, den Schwefel auf. Daneben können sich noch andere Reaktionen
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Dort, wo aus irgend welchen Gründen das Absaugen des Brodems in der unmittelbaren Nähe des Hochofens nicht erwünscht ist, kann man das Absaugen des Brodems von dem Lösch
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ist. der Verdampfer mit der Konden8atioDstrommel G und dem Kondensationsmantel H versehen.
In diese tritt der Brodem ein, kondensiert sich und gibt die hiebei frei werdende Verdampfung wärme an das im Verdampfer R befindliche Wasser zurück.
Wie bei der Beschreibung der Ausführung nach Fig. 2 erwähnt, kann auch hier der Verdampfer B statt von einem Kondensationsmantel umgeben zu sein, samt einem Teil der Heisswasserzuleitung von Abgasen umspült werden.
In die Heisswasserzuleitung M kann bei Bedarf ein Filterapparat T eingeschaltet werden.
Im übrigen dürfte in den meisten Fällen genügen, um völlig klares Wasser zu erzielen, die Behälter A mit wagerechten oder senkrechten Flächen Q zu versehen, die das Absetzen der in Wasser suspendierten Teilchen beschleunigen. Die Wegschaffung der Schlacke geschieht mittels irgend einer Hilfsvorrichtung (z. B. Schaufelrad Fa und Transportband u).
Bei manchen Schlacken, die beim Zusammentreffen mit Wasser zu Explosionen neigen, empfiehlt es sich, das Löschwasser mittels Quirlen V in starker Bewegung zu halten.
Sollte der Verdampfer R höher als die Schlackenlöschapparate sich befinden, so müsste in die Warmwasserzuleitung noch ein Pumpwerk eingeschaltet werden.
Da ein Teil der im Wasser gelösten Salze erst beim Verdampfen sich niederechlät, so ist im Verdampfer R noch ein Entleerungsstutzen X vorgesehen. In dieser Beziehung sind die Anordnungen nach Fig. 1 und 2 bequemer, da in diesen die kesselsteinbildenden Salze beim Ausfallen sich mit der Schlacke vermengen und mit ihr zusammen fortgeschafft werden.
Im allgemeinen kann der Verdampfer R nach dem Vorbild der bekannten Vacuumverdampfer gebaut sein und man kann das Verdunsten des heissen Wassers in mehreren parallel oder hintereinander geschaltet (n Apparaten stattfinden lassen.
Auch die in der Schlacke aus anderen hochofen ähnlichen Ofen (wie z. B. aus dauernd betriebenen Kupolöfen, aus Ofen zur Kupferverhüttung) enthaltene Wärme lässt sich in oben beschriebener Weise verwerten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Verwertung der in der Hochofenschlacke enthaltenen Wärme durch Ablöschen der Schlacke mit Wasser bei fortlaufender Beschickung des Wärmeaustauschbebälters, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeaustausch bei Atmosphärendruck eifolgt, indem der entstehende Brodem abgesaugt wird.
2. Vorrichtung zur Verwertung der in der Hochofenschlacke enthaltenen Wärme, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeentziehung in einem Behälter (A) vor sich geht, der mit einem oder mehreren unter den Wasserspiegel reichenden Trichtern oder Stutzen (B), durch welche die Schlacke einfliesst, versehen ist, so dass der innerhalb des Behälters (A) auftretende Wasser brodem nicht ins Freie gelangen kann.