DE1224880B - Process to avoid secondary air intake and furnace gas leakage in a cupola furnace system with an open furnace and downstream filter device and cupola furnace to carry out this process - Google Patents

Process to avoid secondary air intake and furnace gas leakage in a cupola furnace system with an open furnace and downstream filter device and cupola furnace to carry out this process

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DE1224880B
DE1224880B DEL44865A DEL0044865A DE1224880B DE 1224880 B DE1224880 B DE 1224880B DE L44865 A DEL44865 A DE L44865A DE L0044865 A DEL0044865 A DE L0044865A DE 1224880 B DE1224880 B DE 1224880B
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    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B1/00Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
    • F27B1/10Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B1/26Arrangements of controlling devices

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Description

Verfahren zur Vermeidung von Sekundärluftansaugung und Ofengasaustritt bei einer Kupolofenanlage mit offener Gicht und nachgeschalteter Filtereinrichtung und Kupolofen zur Durchführung dieses Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Vermeidung von Sekundärluftansaugung und Ofengasaustritt bei einer Kupolofenanlage mit offener Gicht, bei der die Ofenabgase unterhalb der Gicht abgesaugt und durch eine Filteranlage, vorzugsweise ein Elektrofilter, geschickt werden, sowie einen Kupolofeen zur Durchführung dieses Verfahrens.Procedure to avoid secondary air intake and furnace gas leakage in the case of a cupola furnace with an open furnace and a downstream filter device and cupola for performing this method. The invention relates to a method to avoid secondary air intake and furnace gas leakage in a Cupola furnace with an open furnace, in which the furnace exhaust gases are sucked out below the furnace and sent through a filter system, preferably an electrostatic precipitator, as well a cupola to carry out this process.

Die bekannten Kupolofenanlagen mit mechanischen Mitteln zur Vermeidung des Ansaugens von Luft über die Ofengicht, wie Pendelklappen oder Gichtglocken, haben zahlreiche Nachteile; beispielsweise gewährleisten Pendelklappen keinen, dauernd-en Ofenabschluß, während Gichtglocken in ihrem konstruktiven Aufbau, besonders bei großstückigem Einsatzgut, sehr aufwendig sind.The known cupola furnace systems with mechanical means to avoid them the suction of air via the furnace top, such as pendulum flaps or top bells, have numerous disadvantages; for example, pendulum flaps do not guarantee permanent operation Furnace closure, while bells in their construction, especially with large items, are very expensive.

Es sind Kupolöfen mit Vorwärmung des Windes durch Abgaswärme bekannt, in deren Abgaskanälen Drosselklappen angeordnet sind, wodurch der nach dem Winderhitzer strömende Abgasstrom geregelt werden kann.There are known cupolas with preheating of the wind by exhaust gas heat, in the exhaust ducts throttle valves are arranged, whereby the after the heater flowing exhaust gas flow can be regulated.

Es ist ferner ein Hochofen bekannt, bei dem ein gleichmäßigeres Absinken des Beschickungsgutes im Ofenschacht sowie eine Regelung des Gegenstroms der aufsteigenden Gase angestrebt wird, um das Nachstürzen des hängengebliebenen Beschickungsgutes sowie übermäßige Druckabfälle innerhalb der Gutsäule ganz oder teilweise zu verhindern. Zu diesem Zweck wird ein Verfahren an einem geschlossenen Hochofen mit doppeltem Gichtverschluß angewendet, wobei eine durch den Druckabfall der veränderlichen Beschickungshöhe, den Winddruck und unhomogene Beschickung gegebene Differenzdruckmessung durchgeführt wird und wobei Drücke unterhalb der Absaugung entnommen werden. Es handelt sich also im wesentlichen um ein Verfahren zur besseren Überwachung und Konstanthaltung von Betriebszuständen, besonders von Druckverhältnissen, in Beschickungssäulen von Hochöfen. Dieser mit einem Glockenverschluß an der Begichtungsöffnung versehene Schmelzofen stellt in bezug auf die Gasströmung ein geschlossenes System dar. Die Gase treten mit überdruck an der Gicht aus dem Ofen, so daß auch bei geöffneter Glocke keine Sekundärluft eintreten kann. Beim öffnen der Glocke wird der Differenzdruckregler über einen Endschalter und ein Verriegelungsrelais außer Funktion gesetzt. Ein Sekundärlufteinbruch wird nur vermieden, weil an der Gicht ein überdruck herrscht. Die Drucksteuerimpulse im Bereich der Beschickungssäule sind notwendigerweise gegeneinandergeschaltet und werden als Differenz dem Regler aufgegeben, d. h., für einen Regelkreis sind stets zwei Druckentnahmen in verschiedener Höhe erforderlich.A blast furnace is also known in which a more even lowering of the load in the furnace shaft and a regulation of the countercurrent of the rising gases is sought in order to prevent the falling load as well as excessive pressure drops within the column of goods in whole or in part. For this purpose a method is used in a closed blast furnace with double top hatch, whereby a differential pressure measurement given by the pressure drop of the variable loading height, the wind pressure and inhomogeneous loading is carried out and pressures below the suction are taken. It is essentially a method for better monitoring and keeping constant operating conditions, especially pressure conditions, in charging columns of blast furnaces. This furnace, which is provided with a bell lock at the charging opening, represents a closed system with regard to the gas flow. The gases exit the furnace with excess pressure at the top so that no secondary air can enter even when the bell is open. When the bell is opened, the differential pressure regulator is deactivated via a limit switch and a locking relay. A secondary air ingress is only avoided because there is overpressure in the gout. The pressure control pulses in the area of the charging column are necessarily connected to one another and are sent to the controller as a difference, i.e. In other words, two pressure taps at different levels are always required for a control circuit.

Im Gegensatz hierzu bezweckt das erfindungsgemäße Verfahren, bei einer Kupolofenanlage mit offener Gicht sowohl die Sekundärluftansaugung als auch einen Ofengasaustritt sicher zu vermeiden. Hierdurch werden einerseits Explosionen, andererseits Luftverunreinigungen durch austretende Kupolofengase vermieden, und zugleich wird das Eindringen von Falschluft verhindert, die dann als Ballast durch die nachgeschalteten Anlagetelle gefördert werden müßte.In contrast, the inventive method aims at a Cupola furnace with open furnace both the secondary air intake and a Safe to avoid leaking furnace gas. This causes explosions on the one hand, and explosions on the other Air pollution from escaping cupola furnace gases is avoided and at the same time prevents the ingress of false air, which then acts as ballast through the downstream Investment site would have to be promoted.

Umfangreiche Versuche haben ergeben, daß das geregelte Absaugen der Ofengase bei Kupolofenanlagen mit offener Gicht keineswegs immer zu brauchbaren Ergebnissen führt. So läßt sich insbesondere das Ansaugen von Sekundärluft über die Ofengicht des Kupolofens und damit die Bildung zündwilliger und explosibler Gas-Luft-Gemische nicht mit der erforderlichen Sicherheit vermeiden wenn der für die Steuerung der Regelklappe verwendete Druck im Bereich des Absaugerings oder der Absaugeleitung entnommen wird. Wenn die Regelklappe ihren Impuls von Druckmeßstellen im Bereich der Absaugung erhält, lassen sich Sekundärluftansaugungen erfahrungsgemäß deswegen nicht vermeiden, weil an diesen Druckmeßstellen infolge unregelmäßiger Strömung der Druck nicht eindeutig definiert ist.Extensive tests have shown that the regulated suction of the Furnace gases in cupola furnace systems with an open furnace are by no means always usable Results. Thus, in particular, the suction of secondary air can be avoided the furnace gout of the cupola and thus the formation of more ignitable and explosive Do not avoid gas-air mixtures with the necessary safety if the for the control of the regulating flap used pressure in the area of the suction ring or taken from the suction line. When the control valve receives its impulse from pressure measuring points in the area of the suction, experience shows that secondary air suction can be used therefore not to be avoided because at these pressure measuring points as a result of irregular Flow of pressure is not clearly defined.

Die Erfindung vermeidet die beschriebenen Nachteile. Sie besteht darin, daß mit Hilfe einer in der Absaugeleitung angeordneten, an sich bekannten Regeleinrichtung im Bereich der Gicht ein druckloser Zustand eingeregelt wird, wobei als Steuerimpuls für die Reoreleiprichtung Gasdrücke'dienen, die mit Hilfe einer Impulsleitung oberhalb der Absaugeleitung, je- doch stets unterhalb der Füllhöhe entnommen werden.The invention avoids the disadvantages described. It consists in that, arranged with the aid in the extraction line, known per se control means in the area of gout an unpressurized state is adjusted using as control pulse for the Reoreleiprichtung Gasdrücke'dienen, which by means of a pulse line above the extraction line, JE but always can be taken below the filling level.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß auf diese Weise Explosionen in der aus Kupolofen und Filtereinrichtung bestehenden Anlage mit Sicherheit vermieden werden können, vor allem, wenn die Gattierung aus kleinstückigem Material besteht und eine hohe Dichte aufweist. Es wurde aber gefunden, daß die Präzision, mit welcher die Regeleinrichtung gesteuert wird, von den Eigenschaften der Gattierung, insbesondere von deren Dichte, abhängig ist. Die Entnahme des Steuerdrucks durch einen oberhalb des Gasabsaugung an der Gicht angeordneten Impulsring führt bisweilen dann zu nicht brauchbaren Ergebnissen, wenn die Schüttsäule, von geringer Dichte ist. Erfindungsgemäß können die hierdurch bedingten Unzulänglichkeiten dadurch behoben werden, daß die Steuerimpulse für die Regeleinrichtung durch zwei oder mehr in verschiedenen Höhenbereichen der Gicht angeordnete Impulsringe entnommen werden. Dabei kann zur Vereinfachung so vorgegangen werden, daß einige Impulsringe untereinander parallel geschaltet und Cie durch sie entnommenen Drücke gemeinsam auf die Regeleinrichtung zur Einwirkung gebracht-werden.However, it has been shown that in this way explosions in the A system consisting of a cupola furnace and a filter device is definitely avoided can be, especially if the type consists of small pieces of material and has a high density. However, it has been found that the precision with which the control device is controlled by the properties of the generic, in particular depends on their density. The removal of the control pressure by an above the impulse ring arranged at the gout then sometimes leads to not useful results when the bulk column is of low density. According to the invention the shortcomings caused by this can be remedied by the fact that the Control pulses for the control device by two or more in different height ranges The impulse rings arranged in the gout can be removed. This can be for simplification proceed in such a way that some pulse rings are connected in parallel with one another and the pressures taken by them jointly act on the control device to be brought.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden die an der Gicht entnommenen Steuerimpulse über eine an sich bekannte PID-Regelung auf die Regeleinrichtung zur Einwirkung gebracht. An Stelle der später iii Verbindung mit der Zeichnung erläuterten PID-Regelung können auch beliebige andere geeignete Regelungsmethoden angewendet werden.In a further embodiment of the invention, the gout are removed Control pulses via a known PID control to the control device Brought action. Instead of the connection with the drawing explained below PID control can also use any other suitable control method will.

Zur weiteren Sicherung gegen Explosionen sieht die Erfindung vor, daß der durch den dem Füllstandspegel am nächsten gelegenen Impulsring entnommene Druck der Gicht zusätzlich als Impulsgeber zur Ab- schaltung der Hochspannung von dem Elektrofilter und/oder zum Schließen eines in die Verbindungsleitung zwischen Kupolofen und Elektrofilter angeordneten Schnellschlußschiebers verwendet wird. Dabei werden die Empfindlichkeiten der Regelorgane derart eingestellt, daß bei abnehmendem Druck im Impulsring zunächst die Hochspannung des Elektrofilters abgeschaltet und danach der Schnellschlußschieber geschlossen wird.To further safeguard against explosions, the invention provides that the pressure of the gout taken from the pulse ring closest to the fill level is additionally used as a pulse generator to switch off the high voltage from the electrostatic precipitator and / or to close a connection line between the cupola furnace and the electrostatic precipitator Trip slide is used. The sensitivities of the regulating organs are set in such a way that when the pressure in the pulse ring decreases, the high voltage of the electrostatic precipitator is first switched off and then the quick-closing slide is closed.

Wenn zwei oder mehr Impulsringe an der Gicht angeordnet werden, dann läßt sich das explosionsfreie Arbeiten der Kupolofenanlage vor allem dann zuverlässig beherrschen, wenn die Abmessungen der Gicht abweichend von der sonst üblichen Ausgestaltung eine überdurchschnittliche Höhe erhalten; als besonders zweckmäßig haben sich Abmessungen der G.icht im Größenbereich Durchmesser zu Höhe von etwa 1: 2 bis 4 erwiesen.If two or more impulse rings are arranged on the top, then the explosion-free operation of the cupola furnace can be controlled reliably, especially if the dimensions of the top, deviating from the otherwise usual design, have an above-average height; Dimensions of the G.icht in the size range diameter to height of about 1: 2 to 4 have proven to be particularly expedient.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine- schematische Darstellung des Kupolofens mit nachgeschaltetem Elektrofilter sowie mit den neuen Regeleinrichtungen, F ig. 2 und 3 Diagramme über den zeitlichen Druckverlauf bei verschiedenen Impulsentnahmen, F i g. 4 und 5 Diagramme über den zeitlichen Verlauf der Sauerstoffanteile im Gichtgas bei verschiedenen Impulsentnahmen und F i g, 6 und 7 Dia,-ramme über die zeitlichen Änderungen der Regelklappenstellung, ebenfalls bei verschiedenen Impulsentnahmen. Die F i g. 2, 4 und 6 beziehen sich auf den Fall der Anordnung der Impulsringe im Bereich der Absaugeleitung, während die F i g. 3, 5 und 7 den Fall der erfindungsgemäßen Anordnung der Impulsringe oberhalb der Absaugeleitung im Bereich der Gicht betreffen.The invention is explained in more detail with reference to the drawing, for example. It shows F i g. 1 a schematic representation of the cupola furnace with downstream electrostatic precipitator and with the new control devices, F ig. 2 and 3 diagrams of the pressure curve over time with different pulse withdrawals, FIG. 4 and 5 are diagrams showing the time course of the oxygen content in the furnace gas with different pulse withdrawals and FIG. 6 and 7 diagrams showing the changes in the control valve position with time, also with different pulse withdrawals. The F i g. 2, 4 and 6 relate to the case where the impulse rings are arranged in the area of the suction line, while FIGS . 3, 5 and 7 relate to the case of the inventive arrangement of the pulse rings above the suction line in the area of the gout.

Gemäß Fig. 1 ist der Kupolofen 1 mit der offenen Gicht 2 versehen. Mit 3 ist der Schlagpanzer bezeichnet. Im Bereich des Füllstandspegels 4 befindet sich der Isotopen-Füllstandsanzeiger 5. Die Gichtgase werden durch die Leitung 6 abgesaugt, die unterbrechungsfrei in die weiteren Leitungsabschnitte 6a, 6 b, 6 c, 6 d und 6 e übergeht. Zwischen den Leitungsabschnitten 6a und 6b befindet sich der Schnellschlußschieber 7, zwischen den Leitungsabschnitten 6b und 6c die Elektrofilteranlage8, zwischen den Leitungsabschnitten6c und 6d der Absaugeventilator9 und zwischen den Leitungsabschnitten6d und 6 e die Regölklappe 10. Durch die Leitung 6 e werden die gereinigten Gichtgase der Stelle ihrer Verwertung zugeführt. Beispielsweise kann die fühlbare Wärme der g' ereinigten Gichtgase im Rekuperator zur Winderhitzung nutzbar gemacht- werden; die gereinigten Gichtgase können auch weiteren anderen Verbrauchern, wie Glühöfen, Unterfeuerungen für Kraftwerkskessel u. dgl., zugeführt werden.According to FIG. 1 , the cupola furnace 1 is provided with the open furnace 2. With 3 the impact armor is referred to. In the area of the fill level 4, the isotope level indicator is gout 5. The gases are exhausted through the conduit 6, the b interruption in the further line portions 6, 6, 6 c, 6 d and 6 e passes. Between the line sections 6a and 6b, the quick-closing slide 7 between the lead portions 6b and 6c, the Elektrofilteranlage8 that Regölklappe 10 are between the Leitungsabschnitten6c and 6d of the Absaugeventilator9 and between the Leitungsabschnitten6d and 6 E through line 6, e is the purified stack gases of the body recycled. For example, the sensible heat of the cleaned furnace gases in the recuperator can be used to heat the wind; the cleaned furnace gases can also be fed to other consumers, such as annealing furnaces, underfiring for power plant boilers and the like.

Zur Absaugung der Gichtgase ist die Gicht 2 mit den Impulsringen 11, 12 und 13 versehen. leder dieser Impulsringe ist mit mehreren, beispielsweise sechs, über den Umfang verteilten öffnungen zur tntnahme des als Steuerimpuls wirkenden Druckes versehen. Der Impulsring 11 ist über die Impulsleitung 14 an eine Ringwaage 15 angeschlossen, die mit fest eingestelltem Sollwertgeber 16 versehen ist.' Die übrigen Teile der an sich bekannten PID-Regelung bestehen aus dem Verstärker17, dem Stellmotor18 für die Regelklappe 10, einem Teil 19 - Zeitglied-(Vorhalt-) D-Anteil -, einem Teil20 - Zeitglied 1-Anteil - und den Teilen 10, 17, 24 - P-Anteil, aus der Sollwertstellung 21 und der Femsteuertafel 22. Die PID-Regelung ist eine proportional integral wirkende Regelung mit Vorhalt, charakterisiert durch das Zeitverhalten. Der druckbezogene Anteil P besteht aus den Teilen Regelklappe 10, Vera stärker 17 und Ringwaage 15, wodurch er mit den übrigen Teilen der Regelanlage verbunden ist. Die Ringwaage 24 hat in bezug auf den Impulsring 12 dieselbe Funktion wie die Ringwaage 15 in bezug auf den Impulsrino, 11. Anteil D besteht aus Teil 19. Er stellt das Vorhalte-Zeitglied dar. Anteil 1 ist das Zeitglied selbst als Teil 20. Diese Regelung arbeitet ab--EinsteRuno, 21 und steuer-"estimmt mit der Sollwert C bar durch die Fernsteuertafel 22. Zu der gesamten Recelanlage gehört außerdem der Stellmotor 18 für die bereits erwähnte Regelklappe 10. The furnace 2 is provided with the impulse rings 11, 12 and 13 for the suction of the furnace gases. The leather of these impulse rings is provided with several, for example six, openings distributed over the circumference for taking the pressure acting as a control impulse. The pulse ring 11 is connected via the pulse line 14 to a ring balance 15 which is provided with a fixed setpoint generator 16 . The remaining parts of the PID control, which is known per se, consist of the amplifier 17, the servomotor 18 for the control flap 10, a part 19 - timing element (lead) D component -, a part 20 - timing element 1 component - and parts 10, 17, 24 - P component, from the setpoint position 21 and the remote control panel 22. The PID control is a proportional, integral control with lead, characterized by the time behavior. The pressure-related portion P consists of the parts control flap 10, Vera stronger 17 and ring balance 15, whereby it is connected to the other parts of the control system. The ring balance 24 has the same function with respect to the pulse ring 12 as the ring balance 15 with respect to the pulse rino, 11. Part D consists of part 19. It represents the lead timer. Part 1 is the timer itself as part 20. This Control works - EinsteRuno, 21 and controls "determined with the setpoint value C bar by the remote control panel 22. The servomotor 18 for the already mentioned control flap 10 also belongs to the entire Recel system.

Die Funktion der Steuerungsteile der PID-Regelung besteht darin, daß in Abhängigkeit von dem durch den Impulsring 11 abgenommenen Steuerdruck die Regelklappe 10 in ihrer Einstellung derart verändert wird, daß im Bereich des Füllstandspegels 4 überdrücke von wenigen zehntel Millimetern Wasser' säule, vorzugsweise solche von 0,2 bis 0,5 mm WS, herrschen, wobei die Begichtungsstöße keinen Einfluß auf die, Impulsgabe bzw. Regelung nehmen.The function of the control parts of the PID control is that, depending on the control pressure taken by the pulse ring 11, the setting of the control flap 10 is changed in such a way that in the area of the level 4 overpressures of a few tenths of a millimeter of water 'column, preferably those of 0.2 to 0.5 mm WS, prevail, whereby the blasting shocks have no influence on the impulses or regulation.

Auf diese Weise kann der Sauerstoff-Volumenanteil im Gichtgas unter 1 Volumprozent gehalten werden. Die neue Regelung in Verbindung mit de-i Anordnung der Impulsentnahmestellen an der Gicht verhindert einwandfrei Lufteinbrüche über die offene Gicht. Dadurch werden zugleich günstige Voraussetzungen füY einen Elektrofilterbetrieb geschaffen. Die Reinigung und Wartung der Impulsleitungen ist einfach und nicht aufwendig.In this way, the volume fraction of oxygen in the furnace gas can be kept below 1 percent by volume. The new regulation in connection with the de-i arrangement of the impulse extraction points on the gout perfectly prevents air ingress through the open gout. This also creates favorable conditions for an electrostatic precipitator operation. The cleaning and maintenance of the impulse lines is simple and inexpensive.

Zur Erreichung günstiger Voraussetzungen für eine einwandfreie Steuerung der Regelklappe 10 ist ein gewisses Druckgefälle der abzusaugenden Gichtgase erforderlich. Wenn nur mit einem Impulsring gearbeitet wird, dann kann dieser an eine beliebige geeignete Stelle der Gicht gesetzt werden; so kann beispielsweise ein einzelner Impulsring an derjenigen Stelle angeordnet sein, an der sich in F i g. 1 der mit 12 bezeichnete Impulsring befindet. Bei Gattierungen mit verhältnismäßig kleinstückigem Gut, also mit verhältnismäßig großer Schüttgutdichte, reicht der aus F i g. 1 ersichtliche eine Impulsring 11 aus. Wenn aber die Gattierung aus mehr grobstückigem und sperrigem Gut besteht, dann ist es zweckmäßig, der Gicht eine größere Höhe als üblich zu geben, so daß das Verhältnis von Durchmesser zur Höhe der Gicht etwa 1: 2 bis 4 beträgt. Ähnliche Verhältnisse sind in F i g. 1 dargestellt. Zusätzlich zu dem einen Impulsring 11 wird dann noch ein zweiter Impulsring 12 oder noch ein weiterer Impulsring 13 vorgesehen. Der Impulsring 12 ist über die Impulsleitung 23 und die Ringwaage 24 an die übrigen Teile der PID-Regelung *angeschlossen. Für den dritten Impulsring 13 ist keine besondere Impulsleitung erforderlich, vielmehr kann die Impulsleitung 25 in die Impulsleitung 23 übergehen, so daß also die beiden Impulsringe 12 und 13 parallel geschaltet sind. Durch die Anordnung der beiden zusätzlichen Impulsringe 12 und 13 in Verbindung mit der überdurchschnittlichen Höhe der Gicht 2 kann eine ausreichend präzise Steuerung der Regelklappe 10 erreicht werden.To achieve favorable conditions for proper control of the regulating flap 10 , a certain pressure gradient of the top gases to be sucked off is necessary. If only one pulse ring is used, it can be placed anywhere on the gout; for example, a single pulse ring can be arranged at that point at which in FIG. 1 of the pulse ring labeled 12 is located. In the case of genera with relatively small-sized goods, that is to say with a relatively high bulk density, the figure from FIG. 1 can be seen from a pulse ring 11 . But if the batch consists of more coarse and bulky goods, then it is advisable to give the gout a greater height than usual, so that the ratio of diameter to height of the gout is about 1: 2 to 4. Similar relationships are shown in FIG. 1 shown. In addition to the one pulse ring 11 , a second pulse ring 12 or yet another pulse ring 13 is then provided. The pulse ring 12 is connected to the other parts of the PID control * via the pulse line 23 and the ring balance 24. No special pulse line is required for the third pulse ring 13 ; rather, the pulse line 25 can merge into the pulse line 23 , so that the two pulse rings 12 and 13 are connected in parallel. Due to the arrangement of the two additional impulse rings 12 and 13 in connection with the above-average height of the gout 2, a sufficiently precise control of the regulating flap 10 can be achieved.

Von der Impulsleitung 14 ist eine Impulsleitung 26 abgezweigt, die über Ringwaage 27 und Schalter 28 zwei weitere Steuerimpulse auszulösen vermag. Die Impulsleitung 29 ist an die elektrischen Hochspannungs-Anschlußstellen des Elektrofilters 8 herangeführt und schaltet die Hochspannung vom Elektrofilter ab, wenn der Druck am Impulsring 11 ein schwacher Unterdruck, beispielsweise ein solcher von - 1 mm WS, geworden ist. Die Impulsleitung 30 ist zum Schnellschlußschieber 7 geführt und veranlaßt die Schließung desselben, wenn der Druck am Impulsring 11 ebenfalls ein schwacher Unterdruck, beispielsweise ein solcher von - 2 mm WS, geworden ist. Es ist somit Vorsorge getroffen, daß beim Einsetzen eines Unterdruckes am Impulsring 11zunächst die Elektrofilteranlage stromlos gemacht und danach der Schnellschlußschieber 7 geschlossen wird. A pulse line 26 is branched off from the pulse line 14 and is able to trigger two further control pulses via the ring balance 27 and switch 28. The pulse line 29 is brought up to the electrical high-voltage connection points of the electrostatic precipitator 8 and switches off the high voltage from the electrostatic precipitator when the pressure on the impulse ring 11 has become a weak negative pressure, for example one of -1 mm water column. The impulse line 30 is led to the quick-closing slide 7 and causes the closure of the same, when the pressure also a weak negative pressure, for example, one of from the pulse ring 11 - 2 mm WS, has become. Provision is therefore made that when a negative pressure sets in at the impulse ring 11, first the electrostatic filter system is de-energized and then the quick-closing slide 7 is closed.

Das Ausmaß der technischen Bereicherung, welche sich ergibt, wenn die Impulsringe an der Gicht angeordnet sind gegenüber der Anordnung von Impulsringen im Bereich der Absaugung durch die Leitung 6, ergibt sich aus den vergleichsweise zu beurteilenden Diagrammen.The extent of the technical enrichment, which results when the pulse rings are arranged on the gout, compared to the arrangement of pulse rings in the area of the suction through the line 6, results from the comparatively assessed diagrams.

Die F i g. 2 und 3 betreffen Druckdiagramme. Aus F i g. 2 sind die Druckschwankungen ersichtlich, die sich ergeben, wenn die Impulsringe im Bereich der Absaugeleitung 6 angeordnet sind. Die entsprechenden Druckverhältnisse gemäß F i g. 3 ergeben sich, wenn die Impulsringe an der Gicht, also oberhalb der Absaugestelle, angeordnet sind. Aus einer vergleichsweisen Betrachtung der F i g. 2 und 3 ergibt sich, daß bei der erfindungsgemäßen Steuerung wesentlich präzisere Steuerdrücke erreicht werden, so daß das Auftreten von Explosionen mit wesentlich größerer Zuverlässigkeit vermieden werden kann.The F i g. 2 and 3 relate to pressure diagrams. From Fig. 2 shows the pressure fluctuations that result when the pulse rings are arranged in the area of the suction line 6. The corresponding pressure ratios according to FIG. 3 arise when the pulse rings are arranged on the gout, i.e. above the suction point. From a comparative consideration of FIG. 2 and 3 it follows that with the control according to the invention much more precise control pressures are achieved, so that the occurrence of explosions can be avoided with much greater reliability.

In den F i g. 4 und 5 sind Diagramme dargestellt, welche den zeitlichen Verlauf der Sauerstoffanteile im Gichtgas bei verschiedenen Impulsentnahmen erkennen lassen. F i g. 4 zeigt die Verhältnisse bei Anordnung der Impulsringe im Bereich der Absaugeleitung 6. Die Schwankungen sowie die absoluten Werte der Sauerstoffgehalte sind so groß, daß Explosionen ernsthaft befürchtet werden müssen. Im Gegensatz hierzu sind die Schwankungen sowie die absoluten Werte der Sauerstoffgehalte im abgesaugten Gichtgas bei der erfindungsgemäßen Anordnung der Impulsringe an der Gicht so gering, daß Explosionen mit Sicherheit nicht mehr auftreten können.In the F i g. 4 and 5 are diagrams showing the variation over time of the oxygen content in the furnace gas with different pulse withdrawals. F i g. 4 shows the conditions when the impulse rings are arranged in the area of the suction line 6. The fluctuations and the absolute values of the oxygen content are so great that explosions must be seriously feared. In contrast to this, the fluctuations as well as the absolute values of the oxygen content in the exhausted furnace gas are so small with the arrangement of the pulse rings on the furnace according to the invention that explosions can no longer occur with certainty.

Die F i g. 6 und 7 zeigen Diagramme, welche erkennen lassen, wie sich die unterschiedliche Anordnung der Impulsringe auf die Verstellbewegungen der Regelklappe 10 auswirkt. F i g. 6 zeigt wiederum die Verhältnisse bei Anordnung der Impulsringe im Bereich der Absaugeleitung 6; die Klappenstellung ist sehr starken Schwankungen unterworfen. Im Gegensatz hierzu sind gemäß F i g. 7 die Schwankungen der öffnungsstellung der Regelklappe 10 wesentlich geringer, wenn die Impulsleitungen in erfindungsgemäßer Weise an der Gicht angeordnet sind.The F i g. 6 and 7 show diagrams which show how the different arrangement of the pulse rings affects the adjustment movements of the control flap 10 . F i g. 6 again shows the relationships when the impulse rings are arranged in the area of the suction line 6; the valve position is subject to very strong fluctuations. In contrast, according to FIG. 7 the fluctuations in the opening position of the control flap 10 are significantly lower when the impulse lines are arranged on the gout in the manner according to the invention.

Es zeigt sich also aus den F i g. 3, 5 und 7, daß sämtliche Steueroperationen bei der erfindungsgemäßen Anordnung der Impulsringe im Bereich der Gicht oberhalb der Absaugeleitung 6 in höherem Maße als beruhigt angesehen werden können und daß die Ergebnisse einer solchen Steuerung zuverlässig geeignet sind, das gefürchtete Auftreten von Explosionen in einer Kupolofenanlage mit nachgeschalteter Filtereinrichtung zu vermeiden.It can thus be seen from FIGS. 3, 5 and 7 that all control operations in the inventive arrangement of the impulse rings in the area of the gout above the suction line 6 can be viewed to a greater extent as reassured and that the results of such a control are reliably suitable for the dreaded occurrence of explosions in a cupola furnace to be avoided with a downstream filter device.

Die Erfindung ist an konstruktive Einzelheiten des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nicht gebunden, vielmehr können einzelne konstruktive Elemente durch entsprechende gleichwirkende andere ersetzt sein. Die Erfindung ist auf Kupolöfen nicht beschränkt, sie läßt sich vielmehr bei allen Schachtöfen anwenden, die in ähnlicher Weise wie Kupolöfen mit offener Gicht betrieben werden. Im Ausführungsbeispiel ist ein Elektrofilter gezeigt, weil die Gefahr von Explosionen bei Elektrofiltem für die hier in Betracht kommenden Zwecke besonders sichere Vorkehrungen erfordert; die Erfindung läßt sich natürlich gleich vorteilhaft auch bei allen anderen Filtereinrichtungen, insbesondere auch bei den mechanischen Filtereinrichtungen, anwenden. Die Anzahl der Impulsringe ist auf drei Impulsringe nicht beschränkt. An die Stelle der Regelklappe 10 und des Schnellschlußschiebers 7 können auch be-. liebige andere geeignete Absperrorgane treten. Statt der einen Regelklappe 10 können auch deren mehrere vorgesehen sein, und es kann die Regelklappe wahlweise an einer anderen Stelle des Leitungssystems 6 a bis 6 e angeordnet werden.The invention is not tied to structural details of the exemplary embodiment shown in the drawing; rather, individual structural elements can be replaced by other correspondingly equivalent elements. The invention is not limited to cupolas, but can be used in all shaft furnaces that are operated in a manner similar to cupolas with an open furnace. In the exemplary embodiment, an electrostatic precipitator is shown because the risk of explosions with electrostatic precipitators requires particularly safe precautions for the purposes under consideration here; the invention can of course be used equally advantageously in all other filter devices, in particular also in the mechanical filter devices. The number of pulse rings is not limited to three pulse rings. In place of the control flap 10 and the quick- closing slide 7 can also be. any other suitable shut-off devices kick. Instead of the one control flap 10 , several can also be provided, and the control flap can optionally be arranged at another point in the line system 6 a to 6 e.

Claims (2)

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Vermeidung von Sekundärluftansaugung und Ofengasaustritt bei einer Kupolofenanlage mit offener Gicht, bei der die Ofengase unterhalb der Gicht abgesaugt und durch eine Filteranlage, vorzugsweise ein Elektrofilter, geschickt werden, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß mit Hilfe einer in der Absaugeleitung(6a bis 6e) angeordneten, an sich bekannten Regeleinrichtung(10) im Bereich der Gicht (2) ein druckloser Zustand eingeregelt wird, wobei als Steuerimpulse für die Regeleinrichtung Gasdrücke dienen, die mit Hilfe einer Impulsleitung (11) oberhalb der Absaugeleitung (6# je- doch stets unterhalb der Füllhöhe entnommen werden. 1. A method of preventing secondary air intake and furnace gas outlet at a cupola melting open gout, wherein the aspirated furnace gases below the furnace and through a filter system, preferably an electrostatic filter, are sent -zeichnet d a d u rch g e k hen that With the aid of a known control device (10) in the suction line (6a to 6e) in the area of the gout (2), an unpressurized state is regulated, with gas pressures serving as control pulses for the control device, which with the help of an impulse line (11) above the extraction line (6 # JE be removed but always below the liquid level. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerimpulse für die Regeleinrichtung (10) durch zwei oder mehr' in verschiedenen Höhenbereichen der Gicht (2) angeordnete Impulsringe (11, 12, 13) entnommen werden. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und' 2, dadurch gekennzeichnet, daß einige Impulsringe (12,13) untereinander parallel geschaltet und die durch sie entnommenen Drücke gemeinsam auf die Regeleinrichtung (10) zur Einwirkung gebracht werden. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Gicht (2) entnommenen Steuerimpulse über eine an sich bekannte PID-Regelung (17 bis 22) auf die Regeleinrichtung (10) zur Einwirkung gebracht werden. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den dem Füllstandspegel am nächsten gelegenen Impulsring (11) entnommene Druck der Gicht (2) zusätzlich als Impulsgeber zur Abschaltung der Hochspannung von dem Elektrofilter (8) und/ oder zum Schließen eines in die Verbindungsleitung (6, 6 a, 6 b) zwischen Kupolofen und, Elektrofilter angeordneten Schnellschlußschiebers (7) verwendet wird. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Empfindlichkeiten der Regelorgane derart eingestellt sind, daß bei abnehmendem Druck im Impulsring (11) zunächst die Hochspannung des Elektrofilters (8) abgeschaltet und danach der Schnellschlußschieber (7) geschlossen wird. 7. Kupolofen zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung von zwei oder mehr Impulsringen (11, 12, 13) an. der Gicht (2) die Abmessungen der Gicht, nämlich Durchmesser zu Höhe, etwa 1: 2 bis 4 betragen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 822 428; USA.-Patentschrift Nr. 2 625 386. 2. The method according to claim 1, characterized in that the control pulses for the control device (10) are taken by two or more 'in different height areas of the gout (2) arranged pulse rings (11, 12, 13) . 3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that some pulse rings (12, 13) are connected in parallel with one another and the pressures taken by them are brought together to act on the control device (10) . 4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the control pulses taken from the gout (2) are brought to act on the control device (10) via a known PID control (17 to 22). 5. Process according to claims 1 to 4, characterized in that the pressure of the furnace (2) removed by the pulse ring (11) closest to the filling level also acts as a pulse generator for switching off the high voltage from the electrostatic precipitator (8) and / or for Closing a in the connecting line (6, 6 a, 6 b) between the cupola and the electrostatic precipitator arranged quick-action slide valve (7) is used. 6. A method according to claim 5, characterized denotes Ge, that the sensitivities of the control elements are adjusted such that with decreasing pressure in the impulse ring (11) is first switched off the high voltage of the electrostatic filter (8) and then the quick-action slide (7) is closed. 7. cupola for carrying out the method according to claims 1 to 6, characterized in that when there are two or more pulse rings (11, 12, 13) on. the gout (2) the dimensions of the gout, namely diameter to height, are approximately 1: 2 to 4. Documents considered: German Patent No. 822 428; U.S. Patent No. 2,625,386.
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RU2496070C1 (en) * 2012-04-19 2013-10-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Method to control gas tightness of working area in energy technology units

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