DE1433607A1

DE1433607A1 - Vorrichtung zur Kuehlung und Grobentstaubung von Konverterabgasen

Info

Publication number: DE1433607A1
Application number: DE1964P0033783
Authority: DE
Inventors: Schacky Dipl-Ing Heinz; Flossmann Dr Dipl-Phys Ronald
Original assignee: Thyssen Roehrenwerke AG
Current assignee: Thyssen Roehrenwerke AG
Priority date: 1964-03-07
Filing date: 1964-03-07
Publication date: 1968-11-28
Also published as: FR1428672A; GB1040824A; NL6502830A; AT259599B; BE660673A

Description

"Vorrichtung zur Kühlung und Grobentstaubung von Konverterabgas en" Bei der Herstellung von Stahl in bodenblasenden Konvertern fallen große Abgasmengen an, die gereinigt werden müssen. Vor der Feinentstaubung ist es erforderlich, die Abgase auf unter 5000C zu kühlen und die groben Staubpartikel zu entfernen. Bisher ist die Feinentstaubung zum großen Teil daran gescheitert, daß noch kein wirtschaftlicher Weg zur Kühlung und Grobentstaubung der Abgase gefunden worden ist.
Es ist bekannt, Konverterkamine als Hohlmäntel auszubilden, die von Wasser durchflossen werden. Die Grobentstaubung erfolgt in diesem Fall durch auf den Kamin aufgesetzte Zyklone. Hierbei ist es also erforderlich, neue Kamine zu bauen, und außerdem sind die Betriebskosten einer derartigen Anlage infolge eines erheblichen Wasserverbrauches sehr hoch. Ferner ist auf diese Weise, zumindest bei großen Konvertern, eine Abkühlung auf Uemperaturen unter 5000C kaum zu erreichen.
Man hat weiterhin versucht, durch Auskleiden der Kaminwände mit- wasserdurchflossenen Rohren den Konverterkamin als Abhitsekessel auszubilden, wobei zum Schutz des Kessels vor dem flüssigen Auswurf des Konverters wassergekühlte Rohre in Form eines Fangrostes vor der Konvertermündung angeordnet worden sind. Dieses Verfahren hat sich jedoch ebenfalls nicht durchsetzen können, da es wegen des vollständigen Umbaus der Konverterkarnine hohe Investitionskosten erfordert. Außerdem ist der Platz- und Energiebedarf verhältnismäßig groß, und eine einwandfreie Grobentstaubung kann erst durch mehrmaliges Umlenken des Abgasstromes erreicht werden. Das gleiche gilt für den bekanntgewordenen Vorschlag, die Abgase zunächst durch eine von einem [ühlmittel durchflossene Prallplatte umzulenken und daran anschließend in einer Ausbrennkammer, deren Wand mit Wasserrohren ausgekleidet ist, auf etwa 1000 bis 1100°C abzukühlen.
Schließlich ist auch bereits versucht worden, die Abkühlung und Grobentstaubung von Konverterabgasen durch in den Konverterkamin eingesprühtes Wasser zu bewirken.
Auch dieser Vorschlag hat sich nicht bewährt, da erhebliche Wassermengen benötigt werden und das abfließende Wasser wieder gereinigt werden muß, so daß hier nur eine Verlagerung des Problems auf die Wasserreinigung erreicht ist0 Die Erfindung beruht nun auf der Verwendung von Rohren, die von Wasser oder einem Wasser-Dampf-Gemisch durchströmt werden und deren Anordnung im Konverterkamin dergestalt, daß mehrere quer zur Strömungsrichtung der Abgase verlaufende, hintereinander versetzt angeordnete Rohrreihen entstehen, die mindestens im Strahlungsbereich den gesamten Kaminquerschnitt erfassen. In Gegensatz zu den Abhitzekesseln, bei denen im Strahlungsteil die Rohre nur an der Wand parallel oder senkrecht zur Strömungsrichtung angeordnet sind, erstrecken sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Rohre auch im Strahlungsteil quer durch den gesamten Kaminquerschnitt, so daß die Projektionen der Rohre auf eine horizontale Ebene praktisch eine geschlossene Fläche ergeben. Sie ist vorzugsweise mehrfach überdeckt. Es war überraschend, daß die Rohre, obwohl sie mitten in der Flamme liegen, die hohe Heizflächenbelastung aufnehmen können, ohne in kurzer Zeit zerstört zu werden.
Es ist zweckmäßig, die dem Konverter benachbarten Rohrreihen um 900 versetzt zu den folgenden Rohrreihen anzuordnen.
Un ein Abschrecken des flüssigen Konverterauswurfes sicherzustellen und auf diese Weise ein Anbacken an den Rohren zu vermeiden, werden die dem Konverter benachbarten Rohrreihen von Wasser mit hoher Geschwindigkeit und niedriger Temperatur durohflossen. Gegebenenfalls können zur Erhöhung der Geschwindigkeit und Verminderung des Wasserverbrauches im Inneren dieser Rohre Verdrängungskörper vorhanden sein, Mit Hilfe dieser Rohre wird eine Durchwirbelung der Abgase und damit eine frühzeitige Verbrennung des aus dem Konverter entweichenden Kohlenmonoxyds zu Kohlendioxyd erreicht, so daß die Verbrennungswärme in den folgenden Rohrreihen abgeführt werden kann. Die sich anschließenden Rohrreihen werden nach dem System der Heißdampfkühlung von einem Wasser-Dampf-Gemisch durchströmt, wobei in den Rohren Wasser verdampft wird, so daß durch Ausnutzung der Verdampfungswärme des Wassers eine starke Abkühlung der Abgase erreicht wird.
Durch die quer zur Strömungsrichtung den gesDmten Kaminquerschnitt erfassenden Rohre wird der Auftrieb ärner Abgase in Höhe der Kaminkrone bis auf einige mm Wassersäule abgebaut, wodurch eine Abscheidung der groben Staubpartikel erfolgt. Außerdem wird infolge des Strömungswiderstandes die Menge der mitgerissenen Palschluft wesentlich verringert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung is-t wird; er Zeichnung dargestellt.
In dem Konverterkamin 1 ist in Strömungsrichtung~ der Abgase des Konverters 5 zunächst eine Gruppe von hintereinanderliegenden Rohrreihen 2 angeordnet0 Die Rohre liegen nahezu quer zur Strömungsrichtung. Daran schließen sich mehrere zu Rohrregistern zusammengefaote Rohre 3 an, die um etwa 900 versetzt zu den Rohrreihen 2 angeordnet sind. Der anschließende Kaminteil ist von Rohrreihen 4 durchsetzt.
Die Zeichnung veranschaulicht, daß sich die Projektionen der Rohre auf eine horizontale Ebene mehrfach überdecken und auf diese Weise die Summe der Projektionen praktisch eine geschlossene Fläche bildet.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird folgendes erreicht: 1. Eine Kühlung der Abgase auf unter 5000cm 2. Eine weitgehende Abscheidung des Grobstaubes, so daß nach Verlassen des Kamins die Abgase praktisch nur noch den Peinstaub (Braunen Rauch) enthalten.
3. Eine starke Reduzierung der mitgerissenen Falschluft und damit eine Verbesserung des Wärmeüberganges an das Kühlsystem.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann im Gegensatz zu den Abhitzekesseln in die vorhandenen Konverterkamine eingebaut werden. Dadurch ergeben sich wesentlich geringere Investitionskosten. Außerdem sind die Betriebskosten niedriger, da mit Baturumlauf gearbeitet werden kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zwar in erster Linie für die Kühlung und Grobentstaubung der Abgase von bodenblasenden Konvertern bestimmt, sie kann jedoch auch mit Vorteil für die Kühlung und Grobentstaubung anderer Abgase, beispielsweise der Abgase von Oberwindfrischkonvertern, angewendet werden.

Claims

Patentansprüche : l 1. Vorrichtung zur Kühlung und Grobentstaubung der Abgase von Konvertern durch in dem Konverterkamin angeordnete Rohre, die von Wasser oder einem Wasser-Dampf-Gemisch durchströmt sind, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h mehrere quer zur Strömungsrichtung der Konverterabgase verlaufende, hintereinander versetzt angeordnete Rohrreihen (2, 3, 4), die mindestens im Strahiungsbereich den gesamten Kaminquerschnitt erfassen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß sich die Projektionen der Rohre auf eine horizontale Ebene mehrfach überdecken.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die dem Konverter benachbarten Rohrreihen (2) um 900 versetzt zu den folgenden Rohrreihen (3) angeordnet sind.
4. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die dem Konverter benachbarten Rohrreihen (2) von Wasser mit hoher Geschwindigkeit durchflossen werden, während die folgenden Rohrreihen (3, 4) von einem Wasser-Dampf-Gemisch durchströmt werden.