DE1458953A1 - Verfahren und Einrichtung zur vollstaendigen Verwertung der Primaergase beim Sauerstofffrischen im Tiegel - Google Patents

Description

* !Verfahren und Einrichtung zur vollständigen Verwertung der Primärgase beim Sauerstoff-Frischen im Tiegel«

Die beim Sauerstoffrischen von Stahl in Tiegeln anfallenden Primärgase mit ihrem hohen Kohlenoxydgehalt werden bei den verschiedenen bekannten Verfahren üblicherweise mit Hilfe der von außen hinzutretenden Luft verbrannt. Die entstehende Färme wird in Abhitze-Kesseln verschiedenster Konstruktion nutzbar gemacht· Die unter diesen Umständen anfallenden Äbgasmengen sind beachtlich. Ihre Verunreinigung durch die verschiedenen Oxydationsstufen des verdampften Eisens ist eine lästige Nebenerscheinung, die zu einer aufwendigen Gasreinigung zwingt«

Es wurden Verfahren und Einrichtungen vorgeschlagen, die anfallenden Primärgase ohne Verbrennung durch hinzutretende Luft abzuführen und einer zweckentsprechenden Verwertung zuzuleiten. Bei diesen Verfahren wird der Zwischenraum zwischen dem beweglichen Tiegel und dem festen, darüber angeordneten Kühlschiοt durch eine verstellbare Haube abgeschlossen, so daß sich wenig oder keine Luft mit dein Primärgas zwecks Verbrennung vermischen kann. Es wurden verschiedene Vorschläge ausgearbeitet, um diese Abdichtung wirksam zu gestalten durch mechanische Mittel oder auch durch Eingabe von Inertgasen, beispielsweise Stickstoff aus der LuftzerlegungsanlageI Die aus dem Kühlschlot abgeleiteten und in einer ^»reinigungsanlage gereinigten

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Gase können entweder vollständig in einer Fackel verbrannt oder anfänglich abgefackelt und bei Erreichung eines ausreichenden Kohlenoxydgehaltes in einem Gasometer gespeichert werden. Nachteilig ist bei diesen Verfahren, daß einerseits beim Abfackeln ein zündfähiges Gemisch vorhanden sein muß oder daß andererseits für die Aufnahme des Primärgases im Gasometer oder Speicher ein O„-freies Gas und ein genügend hoher Heizwert, also ein genügend hoher CO-Anteil vorhanden sein muß. Im letzteren Fall ist es daher notwendig, das Primärgas erst einige Minuten lang durch die Fackel in die Atmosphäre abzuleiten und dann erst auf Gasgewinnung umzuschalten. Dieser Vorgang wiederholt sich vor Beendigung des Blasvorganges, Das Gasgewinnungsverfahren wird bei denjenigen Sauerstoff-Aufblas—Verfahren meist uninteressant, bei denen zwecks Erzielung geeigneter Stähle in Zeitabständen die Schlacke von dem flüssigen Stahl abgezogen werden muß, d,h, also, daß die verstellbare Haube wiederholt angehoben werden muß, so daß sich auch die Qualität des zu gewinnenden Gases verschlechtert.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Einrichtung zur

restlosen Verwertung dieser sehr wertvollen Primärgase o

_ nutzt einerseits die V_Qrteile aus, die sich auf der

Z> Seite des Tiegels durch die Verwendung einer in etwa *"·* geschlossenen Haube ergebene Dieses ist vornehmlich

^ die^ geringe Gasmenge, die etwa nur ein Drittel derjeni-

s> ' ■

gen bei Vollverbrennung der Primärgase ist, und die geringere fühlbare Wärmemenge, die nur ein Fünftel derje-

nigen bei Vollverbrennung ausmacht. Es ist also lediglich die geringe fühlbare Wärme des Gases in dem Kühlschlot abzuführen.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung werden die in einer nassen G-asreinigungsanlage weitgehend gereinigten Primärgase direkt einer außerhalb des StahlwerksgebMudes angeordneten Kesselanlage zugeführt und ihre Verbrennungswärme nutzbringend verwertet. Die durch das Sauerstoff-Frisch-Verfahren bedingte wechselnde Energieanlieferung wird in diesem Kessel durch vorhandene Grundlast so ausgeglichen, daß die Erzeugung eines gleichmäßigen Dampf-Bandes gewährleistet ist.

Eine beispielsweise Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Einrichtung dazu sind in Bild 1 (VT 10 624) dargestellt: Aus dem Tiegel 1 treten die Primärgase aus. Sie werden von der wassergekühlten Haube 4 aufgenommen· Ein wassergekühlter Haubenring 2 läßt sich feinfühlig durch eine Verstelleinrichtung 3 vertikal verstellen. Der Spalt zwischen dem Haubenring und dem Tiegel wird damit den Erfordernissen entsprechend eingestellt. Durch eine empfindliche Drucksteuerung unter Ausnutzung eines in der Haube entridmaenen Druckimpulses wird die Saugleistung des Absauggebläses 11 so eingeregelt, daß am Haubenspalt 20 weder Luft eintreten noch Gas austreten kann. Hierzu dient die verstellbare Kehle 9 des P.A.-Venturi-Scrubbers« Als Siehe— rung wird am Haubenspalt ein Stickstoff—Druckschleier ange—

bracht.- 909806/04-72 -4-

Die fühlbare Wärme der Gase wird in dem abnehmbaren Haubenteil 4 und dem übrigen Kühlschlot 5 abgeführt, so daß die Primärgas-Temperatur von ca. 14OO - I5OO⁰ auf etwa 800 - 1000° absinkt. Der Kühlschlot kann mit einem Druckumlauf oder auch Naturumlauf des Kühlwassers ausgeführt sein, wobei die anfallende Wärme als Heißwasser oder Dampf einer weiteren Verwendung zugeführt wird. Die Explosionsklappe 6 mit zugehörigem Kamin dient als Notauslaß„ An den Külischlot schließt sich die eigentliche Gasreinigungsanlage an« Ein Venturi-Sättiger 7 wird mit Wasser reichlich geflutet. Hierbei bewirken Sprühdüsen eine zusätzliche Sicherung für den Sättigungsvorgang, Xn einem Elbow- Separator 8 wird das Wasser vom Gas abgetrennt. Dieses tritt dann in die zweite Stufe der Gasreinigungs anlage, den P.A.-Venturi-Scrubber 9 zwecks Feinstreinigung ein. Mittels der im Querschnitt verstellbaren Kehle desselben wird die Geschwindigkeit in der Venturi-Kehle dem Gasanfall entsprechend geregelt und dadurch gleichzeitig ein konstanter Abscheidungsgrad auch bei wechselndem Gasanfall gewährleistet. Auch hier dient anschließend ein EIb ow-Separat or zur Abscheidung des Waschwassers „ Das Ge-? blase 11 mit hydraulischer Kupplung 12 und E-Motor 13

cd sorgt für den Transport der Abgase, ο

_σ> Mit Hilfe einer Drei-Wege-Umschalteinrichtung 14 mit zwei c> Drosselklappen und einem nachgeschalteten Tauchverschluß "^³ 15 kann die Anlage wahlweise auf Förderung zum Zentralkessel oder ins Freie geschaltet werden» Der Gasdruck reicht zum Betrieb eines Gasbrenners I7 im Kessel 16

aus. Da wechselnde CO-Gasmengen anfallen, wird der Zentralkessel außerdem mit automatisch arbeitenden, fremd, beheizten Brennern 18 betrieben, die die Einhaltung eines konstanten Dampfbandes gewährleisten. Das Abgas des Zentralkessels geht über einen gemeinsamen hohen Kamin 1 9 ins Freie»

Bei dem. erfindungsgemäßen Verfahren und der Einrichtung dazu werden die brennbaren Primärgase vom ersten Augenblick ihrer Entstehung an, also vom Blasbeginn bis zum Blasende, mit Hilfe der an sich bekannten geschlossenen Haube und einem am Ende der Gasreinigungsanlage eingebauten Absauggebläse dem Gasbrenner 17 in dem Kessel 16 zugeführt. Mit Hilfe der Hilfsbrenner 18 und einem Hilfsbrennstoff, öl, Kohle oder Gas wird innerhalb des Kessels eine so hohe Temperatur gehalten, daß das durch den Brenner 17 zuströmende Gas selbst bei nur geringen Anteilen an CO unter Ausnutzung des im Kesselraum vorhandenen Luftüberschußes sicher verbrennt. Die Einhaltung eines vorgegebenen Dampfbandes ist durch automatische Regelung der Hilfsbrenner 18 ohne weiteres möglich. Das bei geringen Gasmengen an sich sonifc mögliche Zurückschlagen der Gasflamme an der Fackel ist unter diesen Umständen sicher zu vermeiden. Selbst geringe Anteile von freiem Sauer-

ostoff im Primärgas, die zu Blasbeginn und Blasende durch-

ooaus möglich sind, wirken sich bei dieser Verfahrensweise O

^ebenfalls nicht nachteilig aus. Ebenso wenig sind Nacho

dann zu erwarten, wenn man die in zwei oder drei toTiegeln erzeugten Primärgasmengen in Strömungsrichtung nach dem Ta.u<u'awrBChluB 15 gesehen zusammengeführt und

- ö

dea Zentralkessel zuleitet,

BAD ORIGINAL

9098067Θ472

Claims (1)

1. ANSPRÜCHE

   „ ) Verfahren zur vollständigen Ausnutzung- der beim Sauerstoff-lyrischen in Tiegeln, wexciie nit ^esclilossener Haube, nachgeschaltetem Kühlschiot zur Abfuhr der fühlbaren ¥ärme und nachfolgender naßer Abgasreinigung mittels gesteuertem Absauggebläse ausgerüstet sind, anfallenden Prinüirgase, dadurch äekennaeichnet, daß. die während des gesamten Blasvorganges mit unterschiedlichem CO-Gehalt anfallenden Primärgase zwecks vollständiger Verwertung ihrer chemisch gebundenen Wärme direkt einem Gasbrenner in einer zentral gelegenen Kesselfeuerung, deren Grundlast bei hoher üreimrauratemperatur durch einen beliebigen Brennstoff gedeckt wird, zugeführt und in dieser ausgebrannt werden.

   2„) Verfahren nach Anspruch 1.) dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung eines gleichmäßigen Dampfbandes im Kessel automatisch durch eine vom Gasanfall beim Stahlfrischen nur mittelbar abhängige Regelung der Zusatzbrenner erfolgt„

   3.) Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, bestehend aus einer an sich bekannten heb- und senkbaren Haube mit nachgeschaltetem Kühlschlot, ausgerüstet mit Explosionsklappe und Notkamin, sowie einer ein- oder zweistufigen Gasbehandlung in an sich bekannten Venturi-Wäsehern mit nachgeschaltetem Absaugegebläse und Gasumsehalteinrichtung mit .Wasser-.tasse.

   Essen, den 23.2.1965
   Gtt/Bi

   909806/0A72