DE1408802B1

DE1408802B1 - Einrichtung zum Gewinnen von Konverterabgasen

Info

Publication number: DE1408802B1
Application number: DE1960C0021257
Authority: DE
Inventors: Gerald Namy
Original assignee: Compagnie des Ateliers et Forges de la Loire SA
Current assignee: Compagnie des Ateliers et Forges de la Loire SA
Priority date: 1959-04-21
Filing date: 1960-04-21
Publication date: 1969-12-11
Also published as: NL6506641A; US3170017A; AT268340B; GB877046A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Ge- anlage wenigstens das sechsfache Volumen der aus winnen der Konverterabgase in unverbranntem Zu- dem Konverter austretenden Gase behandelt werden stand beim Frischen von Roheisen mit Sauerstoff mit muß. Somit weisen derartige Vorrichtungen erhebeinem rings um die Konvertermündung abdichtbaren liehe Abmessungen auf, was entsprechende Investi-Abzug mit wasserführenden Wandungsteilen zum 5 tionskosten verursacht. Andererseits erfordert die Erzeugen von Dampf, der zum Abdichten der Ver- große Menge der abzuführenden Abgase einen sehr bindungssteile zwischen Konvertermündung und Ab- starken Zug, und zwar insbesondere bei Anwendung zug und zum Anfeuchten der Abgase verwendet wird, des Venturi-Verfahrens zur Staubabscheidung. Auch und mit einer abgedichteten Durchführung für eine hierbei treten erhebliche Kosten auf. Es ist notwen-Sauerstofflanze in dem Abzug sowie mit Einrichtun- io dig, einen sehr kostspieligen Wärmespeicher vorzugen zum Reinigen der durch Dampfzusatz angefeuch- sehen, um auch während der Blaspausen den Dampfteten Abgase und deren Speicherung. verbraucher mit Dampf zu versorgen. Schließlich

Derartige Vorrichtungen sind bereits bekannt. Bei ergibt sich noch die Schwierigkeit, die Entstaubung ihnen werden die Konvertergase in unverbranntem auf einen Wert unter 50 mg/m³ herabzudrücken, Zustand entstaubt und sodann zum Teil entweder ins 15 damit die Rauchschwaden fast unsichtbar werden Freie abgeblasen oder aber eventuell auch in irgend- und eine Belästigung der Umgebung verhindert wird, einer Weise gesammelt und gespeichert. Damit die Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung zum

Konverterabgase in dem Abzug nicht verbrennen, ist Abführen des Staubes bei Konvertern ist der Kones jedoch erforderlich, die Verbindung zwischen dem verterabgasstutzen gleichzeitig Flammrohr eines ihn unteren Ende des Abzuges und der Konvertermün- 20 umgebenden Abhitzekessels, wobei ein Teil des in dung möglichst gut abzudichten, wie das bei einigen dem Abhitzekessel unter geringem Druck erzeugten bekannten Vorrichtungen auch auf mehr oder weniger Naßdampfes in das Innere des Abgasstutzens eineinwandfreie Weise geschehen soll. geblasen wird, um die heißen Konverterabgase zu

Im Gegensatz dazu handelt es sich bei anderen kühlen, zu befeuchten und für den nachfolgenden beispielsweise bekannten Vorrichtungen um solche, 25 Reinigungsvorgang vorzubereiten. Der andere Teil bei denen die Konverterabgase vor ihrer Reinigung des erzeugten Naßdampfes dient dazu, den Spalt in nachgeschalteten Filteranlagen verbrannt werden zwischen der Konvertermündung und einem bewegsollen, wobei für die Verwertung der dabei erzeugten liehen Verbindungsstück abzudichten.
Hitze Abhitzekessel vorgesehen sind. Wenn es auch Nachteilig ist bei dieser Vorrichtung vor allem,

auf den ersten Blick so scheinen mag, als ob derartige 30 daß der Abhitzekessel rings um den Abgasstutzen Anlagen die zweckmäßigste Einrichtung zum Ver- ganz beträchtliche Abmessungen hat. Erstens hat der werten der Konverterabgase und der in ihnen ent- Wassermantel rings um den Abgasstutzen eine erhebhaltenen Wärmeenergie darstellen, so hat sich jedoch lieh radiale Dicke, und zweitens dient der Abhitzein der Praxis gezeigt, daß bei einer solchen Ver- kessel oberhalb des Wassermantels auch noch als fahrensweise ganz erhebliche Probleme zu bewältigen 35 Speicher für den erzeugten Dampf. Die Folge davon sind. Diese Probleme beruhen einmal darauf, daß ist, daß sich mit einer solchen Vorrichtung, der ja durch die für die Verbrennung der Konverterabgase entsprechend dem Konverterbetrieb nicht kontinuiererforderliche Zusatzluft die anschließende Reinigung lieh, sondern diskontinuierlich Wärmeenergie zugeder verbrannten Gase dadurch sehr verteuert wird, führt wird, nur ein verhältnismäßig niedrig gespanndaß wesentlich größere Filteranlagen — für die je- 40 ter Naßdampf erzeugen läßt, der aber auch für die doch bei schon bestehenden Anlagen häufig kein obenerwähnten Zwecke nutzbringend verwendet wer-Platz vorhanden ist — erforderlich sind, um die den kann. Zur Einspeisung in das allgemeine Dampfdurchgesetzten Abgasmengen zu bewältigen. Anderer- netz eines Stahlwerkes ist dieser Dampf nicht geeigseits treten aber auch beträchtliche Schwierigkeiten net. Abgesehen davon stellt aber die große Menge in der Konstruktion der Abhitzekessel auf, da die 45 des in dem Abhitzekessel enthaltenen Wassers auch in ihnen verbrannten Konverterabgase eine wesent- eine Gefahr beim Betrieb solcher Anlagen dar. Bei lieh höhere Temperatur erzeugen als in dem Fall, einem plötzlichen Undichtwerden des Abhitzekessels wo sie nur die ihnen innewohnende Wärme an die kann sich Wasser nämlich leicht in das Konverter-Wandungen des Konverterabzugs ohne Verbren- maul ergießen und zu einer Explosion größeren Ausnung der in ihnen enthaltenen CO-Anteile abgeben 50 maßes führen. Die Gefahr einer Beschädigung des können. Zusätzlich ergeben sich dann noch Probleme Abhitzekessels in seinem unteren Teil wird bei der hinsichtlich der Überbrückung der Blaspausen der bekannten Vorrichtung dadurch begünstigt, daß das Konverteranlage, die durch eine entsprechende An- Verbindungsstück zwischen dem Konvertermaul und zahl von Konvertern je Abhitzekesseleinrichtung oder der Unterseite des Abhitzekessels teleskopartig verdurch eine entsprechend stark auszulegende Zusatz- 55 schiebbar in dem Abgasstutzen geführt ist. In dem heizeinrichtung oder auf eine geeignete andere Weise Führungsspalt zwischen dem Verbindungsstück und bewirkt werden muß. Eine unausbleibliche Folge dem Abgasstutzen können sich leicht Schlackenrückdavon ist, daß derartige Einrichtungen recht teuer stände verklemmen und zu einer Beschädigung des werden und auch ihr Betrieb in wirtschaftlicher Hin- Abhitzekessels an dieser gefährdeten Stelle führen, sieht sehr zu wünschen übrigläßt. 60 Der Führungsspalt ist bei der bekannten Vorrichtung

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, die im übrigen auch nicht abgedichtet. Abgesehen von Wiedergewinnung der in den Abgasen enthaltenen dem verhältnismäßig großen Durchmesser des den Wärmeenergie durch Verbrennen der Abgase und Abgasstutzen umgebenden Abhitzekessels ist auch Herstellen von Wasserdampf in einem Niederdruck- dessen große Höhe von Nachteil, da sich dies entkessel durchzuführen, der oberhalb des Konverters 65 sprechend auf die Länge der Sauerstofflanze und auf angeordnet ist. Ein solches Verfahren bringt jedoch deren äußere Verschmutzung durch Schlackenansatz eine solche Verdünnung der Abgase nach der Ver- auswirkt. Ferner ist bei der bekannten Vorrichtung brennung von CO mit sich, daß in der Gasreinigungs- auch die Abdichtung des Spaltes zwischen der Kon-

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verteröffnung und dem beweglichen Verbindungs- Eine solche Einrichtung weist ferner eine bewegstück äußerst problematisch, da der oberhalb der liehe, am unteren Abschnitt des Abzuges angeord-Unterkante des Verbindungsstückes in Richtung auf nete, den überhitzten, unter Druck stehenden Dampf die Konverteröffnung eingeblasene Dampf eher noch aufnehmende und die Verbindungsstelle zwischen zwischen dem Konverterhals und der Verbindungs- 5 Konvertermündung und Abzug dichtende Manschette stückunterkante Zusatzluft ansaugen wird, als diese auf. Die Manschette ist von einer aus zwei übereinabzudämmen. Damit wird jedoch eine den Zielen ander angeordneten Abschnitten bestehenden Ringder vorliegenden Erfindung gerade entgegengesetzte kammern gebildet, in deren oberen Abschnitt der Wirkung erzielt. überhitzte Dampf einleitbar ist und deren unterer, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die io nach unten zu offener Abschnitt auf einem am Kon-Nachteile der bekannten Einrichtungen zu vermeiden verter befestigten Bauteil ruht und mittels kleiner, und eine Einrichtung zu schaffen, mit der die Ver- einen bestimmten Querschnitt aufweisender Rohre wertung der freien und der chemisch gebundenen mit dem oberen Abschnitt in Verbindung steht, so Energie der Konverterabgase und die Entstaubung daß der in diesem Abschnitt eingeleitete überhitzte dieser Abgase in sehr wirtschaftlicher Weise durch- 15 Dampf den Atmosphärendruck leicht übersteigt und geführt werden kann. Es ist nämlich erkannt worden, in das Innere der Abzugshaube entweicht. Dadurch daß die beim modernen Sauerstoffblasen anfallenden ergibt sich eine besonders gute Abdichtung zwischen Abgase, unabhängig von der Natur der Chargen, Konvertermündung und Eintrittsöffnung der Abzugsnach Einstellung eines Gleichgewichts einen Kohlen- haube. Eine weitere Verbesserung kann noch dadurch oxydgehalt von 50 bis 75% besitzen. Aus dem Inne- 2° erreicht werden, daß an dem ersten Verdampferren eines Konverters mit Sauerstoffblaseinrichtung abschnitt des Abzuges eine an sich bekannte Wasserentnommene Analysen haben gezeigt, daß diese Gase tasse angeordnet ist, welche mit einer eintauchbaren, grundsätzlich in einem Verhältnis von 90% CO zu mit der Ringkammer der Manschette einen Teil bilungefähr 10% CO₂ zusammengesetzt sind. Diese denden Glocke zusammenwirkt. Feststellung hat dazu geführt, eine Einrichtung zu 25 Um die Abzugshaube in einfacher Weise über die schaffen, mit der es möglich ist, diese Abgase einmal Konvertermündung absenken und von dieser wieder in unverbranntem Zustand zu gewinnen, um sie einer entfernen zu können, ist nach einem weiteren Merkweiteren Verwertung zuführen zu können, und an- mal der Erfindung der bewegliche Teil des Abzuges dererseits aber auch die bei der Abkühlung der Gase bzw. die Abzugshaube auf einer außen nahe der abgegebene Wärme zu verwerten und die Abgase im 30 Konvertermündung angeordneten Halterung abge-Verlauf ihrer Abkühlung so zu behandeln, daß ihre stützt und mit der Manschette, die unabhängig von Entstaubung ohne Schwierigkeit bis zu den geforder- der Abzugshaube angehoben werden kann, verlagerten Werten von 80 mg/m³ und auch darunter getrie- bar. Außerdem ist auch die Vorrichtung zum Abben werden kann. Die der Erfindung zugrunde lie- dichten der den Abzug bzw. die Abzugshaube durchgende Aufgabe findet ihre Lösung, ausgehend von 35 setzenden beweglichen Lanze bzw. anderer bewegeiner Einrichtung der eingangs erwähnten Art zum licher oder feststehender, durch Rohre gebildeter Gewinnen der Konverterabgase, nach der Erfindung Elemente aus zwei gegensinnig wirkenden, durch dadurch, daß der Abzug einschließlich des unteren, umlaufendes Wasser gekühlten, um die Lanze oder als bewegliche Haube ausgebildeten Teiles in drei das Rohr mit Spiel angeordneten Schiebern gebildet, aneinandergrenzende Abschnitte Hnterteilt ist, von 40 wobei zwei oberhalb der Schieber schwenkbar angedenen die beiden Endabschnitte doppelwandig mit ordnete Klappen in der Schließstellung mit der Lan-Wasserumlauf zwischen den Wandungen ausgebildet zen- bzw. Rohroberfläche in Berührung stehen und sind und über Rohrleitungen mit je einem Ausdampf- mit einem die Zentrierung der Lanze bewirkenden behälter in Verbindung stehen, während in dem mitt- Profil versehen sind.

leren Abschnitt ein Rohrsystem untergebracht ist, 45 Mit einer solchen Einrichtung läßt sich besonders dessen Austrittsende zu einem dritten Ausdampf- wirtschaftlich arbeiten, da es einmal möglich ist, die behälter geführt ist, von dem eine Leitung, Vorzugs- einzelnen Abschnitte des Abzuges weitgehend unabweise unter Zwischenschaltung eines in dem oberen hängig voneinander zu fahren und außerdem auch Abschnitt des Abzuges angeordneten Überhitzers, zu die Blaspausen infolge der vorgesehenen Ausdampfder zwischen dem unteren Abschnitt des Abzuges 50 behälter leicht überbrückt werden können. Anderer- und der Konvertermündung vorgesehenen dampf- seits ist aber auch eine ganz einwandfreie Abdichtung gespeisten Abdichtungsvorrichtung führt, wobei ge- des Überganges von der Konvertermündung zum gebenenfalls auch Leitungen für weitere durch Dampf unteren Ende des Abzuges vorgesehen, und die den abgedichtete Verbindungsstellen bzw. Verbraucher Abzug verlassenden Konverterabgase sind dadurch vorgesehen sind. 55 mit Falschluft vermischt und enthalten etwa 70% Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der CO, was einen Gehalt von etwa 86 % CO + CO₂ Zulauf bzw. der Ablauf des einen Verdampfer- zuzüglich 20% Wasserstoff infolge der Dampfzuabschnittes mit dem Wasser- bzw. Dampfraum des mischung nach Verlassen des Abzuges ergibt. Der ersten Ausdampf behälters, der Zulauf bzw. der Ab- untere Heizwert solcher Gase liegt bei 2200 Kcal/Nm^s, lauf des anderen Verdampferabschnittes mit dem 60 was ein ausgezeichnet brennbares Gas ergibt. Wasser- bzw. Dampfraum des dritten Ausdampf- In der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die behälters verbunden, und Leitungen führen vom Entstaubung der Gase in einem reduzierenden oder Wasserraum des ersten Ausdampfbehälters zum drit- schwach oxydierenden Medium ausgeführt und kann ten Ausdampfbehälter, vom Wasserraum des dritten durch Eindrücken von Wasserdampf verbessert wer-Ausdampfbehälters zu dem mit dem Rohrsystem ver- 65 den. Die der Entstaubung unterworfenen Gase entbundenen zweiten Ausdampfbehälter und von dessen halten lediglich eine sehr geringe Menge an freiem Dampfraum zu dem im oberen Abschnitt des Ab- Sauerstoff. Andererseits kann das Eindrücken des zuges angeordneten Dampfüberhitzer. Wasserdampfes oder des zerstäubten Wassers an

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verschiedenen Stellen der Vorrichtung erfolgen, und zeigt, und die Leitungen für das Wasser-Wasser-

zwar insbesondere in dem Abzug in Strömungsrich- dampf-Gemisch sind strichpunktiert gezeigt,

tung vor dem kugelförmigen Gefäß zur Wieder- Zwischen dem Konverter 3 und dem Abzug 1 ist

gewinnung und/oder in der Leitung, die in Strö- eine Abdichtung 5 angeordnet, die beweglich ist und

mungsrichtung hinter dem Schieber angeordnet ist, 5 ferngesteuert wird. Die Höhe derselben wird mög-

mit dem es möglich ist, die verschiedenen Teile des liehst klein gehalten.

Gaskreislaufes der Vorrichtung zu isolieren. Dieses Die in F i g. 2 im einzelnen dargestellte Abdich-

Eindrücken des Wasserdampfes findet bei Gasen tungsverbindung wird durch eine ringförmige Kam-

Anwendung, deren Temperatur zwischen 300 und mer 6 gebildet, der Wasserdampf zugeführt wird, und

1000° C schwanken kann. Die Gesamtmenge des in io die sich auf der Öffnung des Konverters 3_± abstützt,

den Gaskreislauf eingedrückten Wasserdampfes kann Die Mündungen 7, die in entsprechender Weise ver-

zwischen 40 kg bis zu 1 t/t des in einem Konverter- teilt sind, gestatten das Eindrücken des Wasserdamp-

verfahren behandelten geschmolzenen Metalls fes in die Ausdehnungskammern 8, die zwischen der

schwanken. Schließlich wird der richtige Verlauf und Abdichtungsverbindung und dem Konverter einer-

die Beendigung des metallurgischen Verfahrens 15 seits und zwischen der Abdichtungsverbindung und

sichergestellt, indem die durch Analyse und durch dem feststehenden Abzug 1 andererseits angeordnet

Messen der aus dem Konverter austretenden Gas- sind. Dieses Eindrücken von Dampf macht jegliches

mengen erhaltenen Ergebnisse entsprechend aus- Eindringen von Luft unmöglich. Außerdem kann

gewertet werden. Wasserdampf in den Abzug 1 durch die Einlaßöff-

In den Zeichnungen ist eine Reihe von Ausfüh- 20 nungen 9 eingedrückt werden, wodurch die Wasser-

rungsbeispielen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung rohre gereinigt werden,

sowie deren Bauelemente dargestellt. Es zeigt Am Ausgang des Abzuges 1 werden die Gase auf

F i g. 1 eine schematische Ansicht im Schnitt einer eine höchste Temperatur von 900° C gebracht, wobei

erfindungsgemäßen Vorrichtung, diese Temperatur durch die gegebenen Abmessungen

F i g. 2 in vergrößertem Maßstab eine erste Aus- 25 des Abzuges, die Wasserrohre und die durch die

führungsform der Verbindung zwischen dem Abzug Rohre durchgesetzte Wassermenge bestimmt wird,

und der Öffnung des Konverters, Die Gase können sodann in Richtung auf den mit

F i g. 3 eine Ansicht im Aufriß und im Schnitt, die einer Dampfdüse ausgestatteten Kamin 10 oder in

den unteren konischen Teil für das Auffangen der Richtung auf die Entstaubungsvorrichtungen 11 der

Gase und die Öffnung des Konverters zeigt, 30 Wiedergewinnungsvorrichtung 12 geführt werden.

F i g. 4 eine F i g. 3 analoge Ansicht in anderer Um die Dichtigkeit jedes der zwei möglichen

Stellung, Kreise sicherzustellen, ist eine gekühlte Klappe 13

F i g. 5 eine F i g. 3 und 4 analoge Ansicht, wobei vorgesehen, die bei 14 schwenkbar angelenkt ist.

die bewegliche Verbindung abgestützt auf das Kon- Diese Klappe kann zwei Stellungen einnehmen, und

vertermaul abgesenkt ist, 35 zwar die in ausgezogenen Linien dargestellte Stel-

F i g. 6 eine schematische Ansicht einer Ausfüh- lung A für die Führung des Gasstromes zu dem

rungsform der Vorrichtung zum Auffangen der Gase Kamin 10 oder die mit strichpunktierten Linien dar-

mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, gestellte Stellung B, die die Klappe einnimmt, sobald

F i g. 7 und 8 in entsprechender Weise einen Auf- die Vorrichtung zur Entstaubung und zur Wiederriß und eine Draufsicht einer Anordnung, in der der 40 gewinnung arbeitet. Ein gekühlter Schieber 15, der Abzug durch Drehung um eine senkrechte Achse durch einen Kolben 16 gesteuert wird, ermöglicht es, verlagerbar ist, den Teil der Vorrichtung für die Entstaubung und

Fig. 9 eine Ansicht im Aufriß einer abge- die Wiedergewinnung abzuschließen. Dampfdüsen

wandelten Ausführungsform, bei der der Abzug können bei 17 vorgesehen sein, um eine sichere Ab-

durch Drehung um eine waagerechte Achse ver- 45 dichtung zu erzielen,

lagerbar ist, Eine Fackel 18 dient der Reinigung, wie eine bren-

Fig. 10 einen Abzug, der senkrecht verlagerbar nende Gassäule bei Hochöfen, wodurch es möglich

ist, ist, das Verfahren mit völliger Sicherheit in Gang zu

Fig. 11 und 12 in entsprechender Weise Ansich- setzen und anzuhalten und eine sichere Abfuhr der

ten, die eine dichte Verschlußform darstellen, die an 50 Gase durchzuführen. Der Kamin 10 wird automatisch

einem beweglichen Abzug angewandt werden kann, durch einen Wasserdampfstrahl gefüllt, der bei 19

sowie einen entsprechend ausgestatteten Abzug, eingedrückt wird, sobald der Wiedergewinnungskreis

Fig. 13 eine Ausführungsform der Verbindung arbeitet. Eine hier nicht gezeigte Zusatzheizeinrich-

mit beweglicher Manschette und tung, die z. B. mit elektrischen Zündeinrichtungen

Fig. 14 und 15 im senkrechten Schnitt und in der 55 arbeitet, gestattet es, die Einrichtung in Gang zu

Draufsicht eine an dem Abzug angebrachte Abdich- setzen.

tung für die Durchführung einer Sauerstofflanze Um die Abkühlung der Gase zu vervollständigen,

od. dgl. wird Wasser bei 20 in die zu der Reinigungs- oder

In F i g. 1 ist ein Abzug 1 dargestellt, der einen Entstaubungseinrichtung 11 führende Leitung 21 ein-

aus Wasserrohren 2 bestehenden Wasserkühler auf- 60 gedüst. Ein unter Anwendung von Feuchtigkeit ar-

weist. Dieser Abzug nimmt die Gase an der Austritts- beitender Entstauber H₁ herkömmlicher Bauart

stelle des Konverters 3 auf. Das aus Wasser und reinigt die Gase bis zu einem Staubgehalt unter

Wasserdampf bestehende Gemisch, das sich in den 100 mg/m³.

Rohren 2 bildet und in diesen umläuft, wird zu einem Das Gas wird sodann durch ein Gebläse 22 in den

kugelförmigen Sammelgefäß 4 geführt, in dem der 65 Gasometer 12 überführt.

Wasserdampf abgeschieden wird. In F i g. 1 sind die Das Gebläse 22 arbeitet mit veränderbarer Ge-Wasserdampfleitungen dünn ausgezogen mit Pfeilen schwindigkeit und wird so eingeregelt, um den Unterdargestellt. Die Wasserleitungen sind gestrichelt ge- druck in dem Abzug auf einem konstanten Wert zu

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halten. Am Ende jedes Blasvorganges wird das Ge- in den kugelförmigen Behälter 33' eingeführte Rohr blase automatisch stillgesetzt. Die Klappe 13 und der sichergestellt, wobei dieser Behälter dem ersten Ab-

Schieber 15 werden nach jedem Arbeitszyklus auto- schnitt des Abzuges zugeordnet ist. Eine Leitung 44

matisch geschlossen, wobei der Schieber 15 durch verbindet die Behälter 33' und 35' derart, daß das

den Druck aus dem Gasometer 12 auf seine Sitzfläche 5 Wasser aus dem Behälter 33' zu dem Behälter 35'

gedrückt wird. übertreten kann. Die Behälter 33' und 35' sind mit

Zum Abschluß der Verfahrens tritt das Gas in den der Außenluft durch eine Abdampfleitung 45 verKamin 10 ein, der jetzt mit Wasserdampf gefüllt ist, bunden.

und nach Unterbrechung des Sauerstoffblasens wird Der Behälter 34' gehört dem mittleren Abschnitt

der ganze Kreislauf mit Dampf gründlich durch- io 34 des Abzuges und steht mit dem Behälter 35'

gespült. (letzter Behälter) über eine Wasserleitung 46 in Ver-

Die Schlämme sammeln sich am unteren Ende der bindung. Der Behälter 34' ist über eine Leitung 47

Naßentstaubungsanlage H₁ an und können durch die mit dem Wasserdampfkreis verbunden, wobei die

Schlammpumpe H₂ entfernt werden. Leitung 47 in Form einer Überhitzerschlange 48 in

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Vor dem 15 dem Abschnitt 35 des Abzuges angeordnet und durch

Einblasen von Sauerstoff in den Konverter wird der denselben hindurchgeführt ist. Von hieraus kann der

Kamin mit Wasserdampf gefüllt, der zu Beginn des überhitzte und unter Druck stehende Wasserdampf

Verfahrens in dem kugelförmigen Sammelgefäß 4 zu den verschiedenen Einspeisungsstellen geführt

durch eine Hilfsheizeinrichtung hergestellt und ge- werden, die nicht dargestellt sind, und zwar insbeson-

speichert worden ist. so dere zu den Abdichtungsverbindungen an dem Kon-

Sobald Rauch am oberen Ende des Kamins 10 aus- vertermaul 31 ebenso wie zu der Anordnung 37 und

tritt, wird das Gebläse 22 in Gang gesetzt und der anderen Einspeisungsstellen. Überschußdampf aus

Schieber 15 geöffnet, während die Klappe 13 in die dem Behälter 34' wird durch eine Dampfablaßleitung

Stellung B gebracht wird. Der Verfahrenskreis wird 49 weggeführt.

somit hergestellt, ohne daß ein merklicher Stoß in 25 Bei der in Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsder Entstaubungsvorrichtung und dem Gasometer form ist der Unterteil I₁ des Abzuges beweglich ausauftritt. Der obere Teil des Kamins 10 wird während geführt derart, daß er in dem Teil I₂ des Abzuges des gesamten Sauerstoffblasens in dem Konverter gleiten kann. Durch eine hydraulische Hubeinrichunter Dampf gesetzt. tung oder entsprechende geeignete andere Einrich-

Wenn der Blasvorgang unterbrochen wird, wird 30 tungen kann somit der Teil I₁ in gewünschter Weise

die Klappe 13 von der Stellung B wieder in die Stel- senkrecht verlagert werden.

lung A zurückgebracht. Das Gebläse wird angehalten, Sobald der Konverter die Blasstellung eingenom- und der Schieber 15 schließt sich. Als Sicherheits- men hat, ist es durch senkrechte Verlagerung des maßnahme wird Wasserdampf zwischen Klappe 13 unteren Abschnittes I₁ des Abzuges möglich, das (in der Stellung A) und dem Schieber 15 (geschlos- 35 Spiel zwischen dem Konvertermaul und dem betrefsen) eingedrückt. Die Vorrichtung 1O₁ entleert den fenden Abschnitt des Abzuges auf einen sehr gerin-Kamin 10 zur gleichen Zeit, zu der der Wasserdampf gen Wert zu bringen. Der Unterdruck in dem Abzug bei 9 und bei 19 eingeführt wird, um so Nachver- kann somit im Verlauf des Betriebes auf einen gleibrennungen zu vermeiden. chermaßen sehr geringen Wert eingeregelt werden,

Bei der in F i g. 6 gezeigten abgewandelten Aus- 40 indem auf den inneren Strömungswiderstand des führungsform ist die Öffnung oder das Maul 31 des Gaskreises eingewirkt wird. In vorteilhafter Weise Konverters gezeigt, auf der bzw. dem die Abdich- kann mindestens der untere Abschnitt I₂ des Abtungsverbindung 32 des Abzuges für das Auffangen zuges mit einem Umlaufmantel für Wasser in einer der Gase angeordnet ist. Der Abzug weist einen doppelten Umkleidung I₂' ausgebildet werden,
ersten Abschnitt 33, einen mittleren Abschnitt 34 45 In diesem Fall wird zwischen dem Konverter 3 und einen letzten Abschnitt 35 auf. Der erste und der und dem unteren Abschnitt I₁ des Abzuges 1 eine letzte Abschnitt 33, 35 werden durch eine Doppel- bewegliche Abdichtungsverbindung 5 angeordnet, die wand mit einem Wasserumlauf gebildet, wobei das in gleicher Weise durch eine ringförmige Kammer 6 Wasser in entsprechender Weise bei 33_t und 3S₁ ein- gebildet wird, der Dampf zugeführt wird, und die tritt und in entsprechender Weise bei 33₂ und 35₂ 50 frei nicht auf der Mündung des Konverters, sondern austritt. Der mittlere Abschnitt 34 weist eine Reihe auf einem abstützenden Bauteil 6' geeigneter Form von Umlaufrohren 36 für das Wasser auf, wobei die ruht, das auf der Außenwand der Konvertermündung Eintrittsstelle bei 36_X und die Austrittsstelle bei 36₂ angeordnet ist.

liegt. An der Austrittstelle des letzten Abschnittes 35, Das äußere untere Ende des beweglichen Abdie den Anfang des Kamins darstellt, ist die Anord- 55 schnittes des Abzuges und das entsprechende Teil 5, nung 37 als Verzweigung angeordnet, die die Gase der Abdichtungsverbindung 5 sind so geformt, daß einmal durch den Kamin 38 nach außen und zum der Abzug bei jeder Verlagerung das Abdichtungsanderen über die Entstaubungsanlage und die Anlage teil 5j mitnimmt. Außerdem sind jedoch Einrichtunzur Wiedergewinnung durch den Kamin 39 führt. gen vorgesehen, um die Abdichtungsverbindung 5 Zwischen dem Austritt des Abschnittes 35 und der 60 unabhängig von einer Verlagerung des Abzuges anAnordnung 37 ist eine Wasserzuführung 40 vorge- zuheben.

sehen, wobei das Wasser bei 41 gemäß den Anzeigen Diese Anordnung gestattet es direkt, die beim

eines Thermostaten oder einer anderen Vorrichtung Blasvorgang auftretenden physikalischen Erscheinun-

42, der bzw. die auf die Durchsatzgeschwindigkeit gen zu beobachten und zu messen. Außerdem ge-

des Rohres 40 einwirkt, zerstäubt wird. 65 stattet es diese Anordnung, bei einem nicht normalen

In den Arbeitskreisen 33j-33₂ und 35j-35₂ sind Verblasen und Schäumen der Schlacke das Anhaften

zwei entsprechende kugelförmige Behälter 33' und des Materials zu vermeiden, das zwischen die Kon-

35' angeordnet. Die Wasserzuführung wird durch das vertermündung, den Abzug und die Abdichtungsver-

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bindung eintreten kann. Die miteinander zusammen- des Teiles 54 verlagerbar ist. An der verlagerbaren wirkenden Teile des Abzuges und der Abdichtungs- Halterung 56 sind aufklappbare Bügel 58 derart beverbindung sind so dimensioniert und aufeinander festigt, daß sie mit den an ihnen vorgesehenen Spannabgestimmt, daß genügend Spielraum vorhanden ist schrauben an einem Flanschteil 59 des Abzuges (Abfür relative gegenseitige Verlagerung des Abzuges 5 schnitt 33) angreifen können. Der Abzug wird durch und der Abdichtungsverbindung 5. einen starren Abstützrahmen 60, an dem er durch

Die Abdichtung zwischen dem Abzug und der Spindeln 60' od. dgl. befestigt ist, in senkrechter

beweglichen Verbindung läßt sich auf verschiedenste Lage gehalten.

Weise erreichen, und zwar z. B. nach dem gewählten In Fig. 13 ist die als Abdichtungsverbindung32 Ausführungsbeispiel mittels einer einfachen hydrau- io zwischen dem Abzug und der Konverteröffnung dielischen Abdichtung 5_X (F i g. 5). Somit wird praktisch nende bewegliche Manschette dargestellt. Auf der der gesamte Eintritt von Luft vermieden, wenn der Mündung des Konverters ist ein Ringflansch 61 an-Unterdruck in dem Abzug unter anderem in zweck- gebracht. Der erste Abschnitt 33 des Abzuges trägt entsprechender Weise eingeregelt wird. an seinem unteren Rand eine Rinne 62, in der ein

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 und 8 ist 15 konstanter Wasserstand 63 aufrechterhalten wird.Die der Abzug 33-34 drehbar um die senkrechte Achse bewegliche Manschette wird von einer Ringkammer des Abschnittes 35 angeordnet. Die Verbindung zwi- gebildet, die in Richtung auf das untere Ende der sehen dem drehbaren Abschnitt des Abzuges und Wand 64-64' hin offen ist, und die praktisch parallel dem feststehenden oberen Abschnitt 35 ist beispiels- zu der Neigung des Abzuges verläuft. Die zwei weise in Form einer Wassertassenabdichtung 50 aus- 20 Wände 64-64' werden durch eine obere Rückseite 65 gebildet, die vorzugsweise mit automatischer Auf- miteinander verbunden, die an dem Abzug abgestützt füllung des Wasserspiegels ausgestattet ist, um den ist. Diese Rückseite ist mit einem nach unten vorWasserspiegel auf einem gleichbleibenden Niveau zu springenden Teil 66 versehen, der in die Rinne 62 halten. Der Abschnitt 34 stützt sich mittels einer und das in dieser befindliche Wasser hineinragt. Die Rollenanordnung 51 auf einer kreisbogenförmigen 25 Wände 64-64' sind in der Nähe ihres äußeren unteren Schiene 52 ab, wodurch es möglich ist, den Abzug Endes durch eine Wand 67 verbunden, durch die von dem Konvertermaul 31 zu lösen, wie es die Rohrstücke 68 hindurchgeführt sind,
strichpunktierten Linien in Fi g. 8 zeigen. Der Abzug Die innere Wand 64' ist vorzugsweise, wie in dem wird in jeder seiner beiden Stellungen, und zwar in Beispiel dargestellt, kürzer ausgeführt als die äußere seiner Betriebsstellung und in seiner Lösestellung, 30 Wand 64 der Ringkammer. Der überhitzte Wassergegenüber dem Konverter durch geeignete, nicht ge- dampf, der unter Druck durch das Leitungssystem 47 zeigte Verriegelungseinrichtungen festgehalten. zugeführt wird, wird bei 69 in den oberen Teil der

Bei der in F i g. 9 gezeigten Ausführungsform ist Kammer eingeführt, die durch die Rückwand 65, die der Abzug an einer schwenkbaren Halterung 54 be- Wände 64-64' und 67 begrenzt ist. Der Wasserdampf festigt, die um eine waagerechte Achse 55 derart 35 expandiert durch die Rohrstücke 68, bis er das untere schwenkbar ist, daß der Abschnitt 33 von der Kon- offene Ende der Ringkammer erreicht, wo er einen vertermündung 31 und der Abschnitt 34 von dem nur geringfügig über Atmosphärendruck liegenden feststehenden Abschnitt 35 durch Trennung der Ab- Druck hat. Der Wasserdampf wird dann durch den dichtungsverbindung 50 gelöst werden können. Auch zwischen den Rändern der Wand 64 und der Kondiese Abdichtungsverbindung kann nach dem Prinzip 40 verteröffnung 31 einerseits und in Richtung auf das der Wassertassenabdichtung ausgebildet sein mit Innere des Abzuges andererseits vorhandenen Spielautomatischer Auffüllung des Wasserspiegels, oder raum abgeführt.

es kann sich um einen mechanischen Schnellverschluß F i g. 14 und 15 zeigen eine verbesserte Abdich-

handeln, wie er weiter unten beschrieben ist. tungsform, die gemäß der Erfindung vorzugsweise

In F i g. 10 ist die Anordnung 33-34 zum Abheben 45 rings um die Sauerstofflanze vorgesehen ist. Die Anvon der Konvertermündung 31 senkrecht verlagerbar Ordnung dieser Abdichtungsverbindung 53 ist in in die strichpunktiert dargestellte Stellung. Die Ar- F i g. 7, 9 und 10 und 12 zu erkennen. Der Abzug 33 beitsgänge der Vorrichtungen nach den in F i g. 7 trägt ein Gerüst 70 und ein Gehäuse 71, in dem eine bis 10 gezeigten verschiedenen Ausführungsformen Sauerstofflanze 72 senkrecht verlagerbar ist. Auf dem können durch übliche bekannte Steuerungen, wie 50 Gerüst 70 und dem Gehäuse 71 sind zwei waagemanuelle, mechanische, pneumatische, hydraulische rechte Schieber 73, 74 angeordnet, die kreisförmig oder elektrische Steuerungen, bewirkt werden. Der rings um die Achse des Gehäuses derart ausgespart Abzug kann, wie es bei Leitungssystemen zum Ab- sind, daß bei Absperrung des größten Teiles des führen von Gasen üblich ist, mittels einer herkömm- freien Querschnittes, der für die Einführung der liehen Rollbrücke oder vergleichbarer Hubeinrich- 55 Sauerstofflanze 72 vorgesehen ist, rings um die Sauertungen abgehoben werden. Stofflanze in der geschlossenen Stellung der Schieber

In Fig. 11 und 12 ist in entsprechender Weise ein Spiel von einigen Zentimetern verbleibt, das dazu in vergrößertem Maßstab (Fig. 11) eine zurückzieh- dient, aus an der Lanze anhaftender Schlacke bebare Verbindung in Form einer mechanischen Schnell- stehende Vorsprünge hindurchtreten zu lassen. Die verriegelung dargestellt, die vorteilhafterweise zur 60 Schieber 73, 74 werden in bekannter Weise durch in Verbindung des abnehmbaren Abschnittes 33 des ihrem Inneren umlaufendes Kühlwasser gekühlt. Die Abzuges mit dem Abschnitt 34 vorgesehen ist. An in entgegengesetzter Richtung erfolgenden Verlagedem Abschnitt 34 des Abzuges ist wenigstens eine rungen der Schieber werden durch Hubzylinder und Vorrichtung befestigt, die einen elastischen Teil 54 Gestänge 75 oder andere Vorrichtungen gesteuert, umfaßt, der zwischen einer feststehenden Halterung 65 An den Schiebern 73, 74 sind Klappen 76, 77 um 55 und einer beweglichen Halterung 56 angeordnet Achsen 76'-77' schwenkbar angelenkt, wobei diese ist, wobei die bewegliche Halterung 56 mittels pneu- Achsen mit den entsprechenden Schiebern 73 und 74 matischer Hubzylinder 57 unter Zusammenpressen eine Baueinheit bilden. Die Klappen haben solche

Abmessungen, daß sie mit der Sauerstofflanze 72 in Berührung kommen und mit ihren Kanten etwa an der Lanze anhaftende Schlackenteile abstreifen, und zwar dann, wenn es bei dem metallurgischen Verfahren erforderlich ist, die Sauerstofflanze während des Blasvorganges zu bewegen. Für den Fall, daß diese Schlackenansätze zu fest an der Lanze haften, heben sich die Klappen zu gleicher Zeit mit der Sauerstofflanze an und fallen zurück, sobald die anhaftenden Schlackenteile an ihnen vorbeigegangen sind.

Wenn die Sauerstofflanze ersetzt werden muß, werden die Schieber 73 und 74 so weit geöffnet, daß sich in dem Abzug 33 eine große Öffnung ergibt. Die Klappen sind so profiliert, daß ihre Form zur Zentrierung der Sauerstofflanze 72 beim Verschließen der Schieber 73 und 74 beiträgt.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung ergeben sich unter anderem die folgenden Vorteile: Durch die Anordnung der Wasserbehälter übereinander und die Dampfentnahme wird die Wasserdampferzeugung vergrößert, ohne daß zusätzliche Kosten entstehen. Durch das Einsetzen eines Thermostaten, der eine Zerstäubung des Kühlwassers steuert, nahe dem Ausgang des letzten Abschnittes des Abzugsmantels, in Fließrichtung gesehen, ergibt sich eine Temperaturregelung des Gases als Funktion der thermischen Belastung der Einrichtung. Es ergibt sich weiterhin eine Erleichterung der Verlagerung und der Demontage des Abzuges, wodurch längere Unterbrechungen, die kostspielig sind, vermieden werden. Weiterhin wird die Qualität der Abdichtungsverbindungen durch die Anwendung von überhitztem, unter Druck stehendem Wasserdampf erheblich verbessert.

Die erfindungsgemäßen Verbesserungen erleichtern außerdem wesentlich die direkte Überwachung der aus dem Konverter austretenden Produkte sowie die Analyse der Gase in dem Konverter oder in dem Abzug. Auf Grund dieser Hinweise und der Menge des Gasdurchsatzes ist es möglich, den Verfahrensablauf beim Sauerstoffblasen zu verfolgen und einzu- regeln oder das Verfahren auf Grund dieser Informationen durchzuführen, beispielsweise durch Vergleich der durch eine solche direkte Überwachung erhaltenen Daten mit entsprechenden Standard-Daten oder -Kurven, die zuvor festgelegt wurden.

Es versteht sich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhafterweise durch einen Wärmeschreiber vervollständigt werden kann, der die Wärmewerte der Gase kontrolliert und aufzeichnet sowie das Öffnen und Schließen des Steuerschiebers für die Gasometerleitung bewirkt, sobald das Gas den vorher festgelegten Wärmegrenzwert erreicht.

Zusammenfassend wird festgestellt, daß es die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet, Gas zu gewinnen, das in seinem Energiegehalt über demjenigen liegt, wie es durch vorbekannte Verfahren möglich ist. Das hochwertige Gas kann an Ort und Stelle oder in einem Gaswerk eingesetzt werden. Dieses Gas kann in das bei Hochöfen Anwendung findende Gas eingedrückt werden, und zwar insbesondere bei Werken, die mit sehr armen Gasen und ohne Kokerei arbeiten.

Die Abmessungen der Vorrichtungen werden im Vergleich zu herkömmlichen Dampfkessel-Entstaubungsanlagen ganz erheblich verringert, und der Kostenfaktor liegt wesentlich unter demjenigen solcher bekannten Anordnungen. Die für den Abzug notwendige Leistung ist relativ gering. Schließlich bedingt die Qualität der Entstaubung, daß diese nicht weiter fortgesetzt werden muß auf Grund der Verdünnung des Konvertergases mit einem anderen brennbaren Gas.

Schließlich gestattet eine derartige erfindungsgemäße Vorrichtung durch das Auffangen der aus dem Konverter austretenden Gase, ohne daß Fremdgase bei dem metallurgischen Verfahren hinzutreten können, die Durchsatzmenge und die Art dieser Gase festzustellen. Die Feststellung dieser Durchsatzmenge ist möglich mittels üblicher Anordnungen, wie entsprechender Meßvorrichtungen, nachdem die Gase entstaubt worden sind. Die Analyse der Gase, und zwar hauptsächlich bezüglich CO und CO₂ wird nach üblichen Verfahren erhalten. Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist es möglich, in genauer Weise den Betriebszustand bei metallurgischen Verfahren festzustellen, wobei sich die zusätzliche Möglichkeit ergibt, das Verfahren bei^ einem gewünschten Zustand der Stahlzusammensetzung zu unterbrechen.

Nach einem kennzeichnenden erfindungsgemäßen Merkmal kann man die Entstaubung des Gases in einem reduzierenden oder schwach oxydierenden Medium ausführen, d.h. bei Gasen, die praktisch keinen freien Sauerstoff (praktisch weniger als 2%) enthalten, wodurch der Zustand der Stäube günstig beeinflußt wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Gewinnen der Konverterabgase in unverbranntem Zustand beim Frischen von Roheisen mit Sauerstoff mit einem rings um die Konvertermündung abdichtbaren Abzug mit wasserführenden Wandungsteilen zum Erzeugen von Dampf, der zum Abdichten der Verbindungsstelle zwischen Konvertermündung und Abzug zum Anfeuchten der Abgase verwendet wird, und mit einer abgedichteten Durchführung für eine Sauerstofflanze in dem Abzug sowie mit Einrichtungen zum Reinigen der durch Dampfzusatz angefeuchteten Abgase und deren Speicherung, dadurch gekennzeichnet, daß der Abzug einschließlich des unteren, als bewegliche Haube ausgebildeten Teiles in drei aneinandergrenzende Abschnitte (33, 34, 35) unterteilt ist, von denen die beiden Endabschnitte (33, 35) doppelwandig, mit Wasserumlauf zwischen den Wandungen, ausgebildet sind und über Rohrleitungen (33₁₅ 33₂, 35j, 35₂) mit je einem Ausdampfbehälter (33', 35') in Verbindung stehen, während in dem mittleren Abschnitt (34) ein Rohrsystem (36) untergebracht ist, dessen Austrittsende (36₂) zu einem dritten Ausdampfbehälter (34') geführt ist, von dem eine Leitung (47), vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines in dem oberen Abschnitt (35) des Abzuges angeordneten Überhitzers (48), zu der zwischen dem unteren Abschnitt (33) des Abzuges und der Konvertermündung (31) vorgesehenen dampfgespeisten Abdichtungsvorrichtung (32) führt, wobei gegebenenfalls auch Leitungen für weitere durch Dampf abgedichtete Verbindungsstellen bzw. Verbraucher vorgesehen sind.

2. Einrichtungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulauf (33J bzw. der Ablauf (33₂) des einen Verdampferabschnittes

(33) mit dem Wasser- bzw. Dampfraum des ersten Ausdampfbehälters (33'), der Zulauf (3S₁) bzw. der Ablauf (35₂) des anderen Verdampferabschnittes (35) mit dem Wasser- bzw. Dampfraum des dritten Ausdampfbehälters (35') verbunden ist und Leitungen (44, 46) vom Wasserraum des ersten Ausdampfbehälters (33') zum dritten Ausdampfbehälter (35'), vom Wasserraum des dritten Ausdampfbehälters (35') zu dem mit dem Rohrsystem (36) verbundenen zweiten Ausdampfbehälter (34') und von dessen Dampfraum zu dem im oberen Abschnitt (35) des Abzuges angeordneten Dampfüberhitzer (48) führen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine bewegliche, am unteren Abschnitt (33) des Abzuges angeordnete, den überhitzten, unter Druck stehenden Dampf aufnehmende und die Verbindungsstelle zwischen Konvertermündung (31) und Abzug dichtende Manschette (32).

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (32) von einer aus zwei übereinander angeordneten Abschnitten bestehenden Ringkammer gebildet ist, in deren oberen Abschnitt der überhitzte Dampf einleitbar ist und deren unterer, nach unten zu offener Abschnitt auf einem am Konverter befestigten Bauteil (61) ruht und mittels kleiner, einen bestimmten Querschnitt aufweisender Rohre (68) mit dem oberen Abschnitt in Verbindung steht, so daß der in diesem Abschnitt eingeleitete überhitzte Dampf den Atmosphärendruck leicht übersteigt und in das Innere der Abzugshaube entweicht (Fig. 13).

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem ersten Verdampf erabschnitt (33) des Abzuges eine an sich bekannte Wassertasse (63) angeordnet ist, welche mit einer eintauchbaren, mit der Ringkammer der Manschette (32) einen Teil bildenden Glocke (66) zusammenwirkt.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Teil des Abzuges bzw. die Abzugshaube auf einer außen nahe der Konvertermündung (31) angeordneten Halterung (51, 52, 54, 55, 56) abgestützt und mit der Manschette (32), die unabhängig von der Abzugshaube angehoben werden kann, verlagerbar ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Abdichten der den Abzug bzw. die Abzugshaube durchsetzenden beweglichen Lanze (72) bzw. anderer beweglicher oder feststehender, durch Rohre gebildeter Elemente aus zwei gegensinnig wirkenden, durch umlaufendes Wasser gekühlten, um die Lanze (72) oder das Rohr mit Spiel angeordneten Schiebern (73, 74) gebildet ist, wobei zwei oberhalb der Schieber (73,74) schwenkbar angeordnete Klappen (76, 77) in der Schließstellung mit der Lanzen- bzw. Rohroberfläche in Berührung stehen und mit einem die Zentrierung der Lanze (72) bewirkenden Profil versehen sind.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen