DE1508012A1 - Hochofen - Google Patents

Description

DEMAG Aktiengesellschaft 2„ , Juni 1SC-;

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Wolfgarnj-Reuter-Plats

Hocho c'en

Die Erfindung betrifft einen Hochofen aiit unter erhöhtem Druck stehendem Ofenraum und in der Gichtgasabfiihrung angeordneter! DrOSselorgcn.

Wie bei allen Hochöfen tritt auch bei den wit diesem Ver- _:* fahren betriebenen öfen das Problem auf, daß das im oberen Teil des Ofens abgezogene Gichtgas von beträchtlicher Tempera tür ist und einen hohen Staubgehalt aufweist.· Der Staub '..'ird cwar in den Staiibabscheideanlagen größtenteils ausgesondert, jedoch ist man gedrungen., alle hierfür infrage kommenden Anlagenteile entsprechend den; sich bis in die Gasreinigungsanlasen fortpflanzenden Hochdruck von gegenwärtig bis zu 1,3 - 2,5 atü entsprechend dickwandig auszulegen oder ein dementsprechendes System der Konstruktion zu wählen. (

Die Gasreinigungseinrichtungen sind von gro3er Wichtigkeit, :jenn eine möglichst restlose Ausnutzung des im Hochofen anfallenden Gichtgases gev.'ährleistet sein soll. Diese Ausnutzung ist ein Teil der Wirtschaftlichkeit des gesaraten Verhüttungsprosesses, so daß den Gasreinigungsanlagen die ihnen zukommende Beachtung in Forni von v;eitestgehender

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Entwicklung geschenkt; vmrae. Die Entwicklung i'ühi'tö su 2v;ei Hauptgruppen, den Trocken- und Ua ireinioum. Üel<\ e Gruppen sind in ihrer Be^eutur.:; gleioi.-.-e.· .1.;. Grau/oä';::- lich ist aio ;"".eini'ju:.j der Gichtgase :λι.όϊ. eine G-.'-ob- ur.d eine ieinreinl.jur^sar-lage gekenns^loi^iot. Die Grobreiiil- £un£ erfolgt in den meisten Fällen ir. eiriern Staufcsaunle;·- und in V/irblem (Zyklonen) oder zumindest in eine:/, von beiden. Durch die Grobreir-i_ö-u:.,j τ-ira ein S;;aubabccheidungsgrad /on ca. c5 bis >Ό ^c _tO erzielt - der· Rest muß in der Peinreinifjuns ab^esciiieder. v;eräer.. Pur letztere ko.rjr.en verschiedene Verfahren ini'ra^e. Bein lia^reini^-en air.ci dabei oft Druckverluste des Gichtgases in Kau;" zu neigen, so daß sich am Eingang der Feirxreinigungsanla.je ein geringer Überdruck als vorteilhaft erv;eist. Eei etlichen anderen Systemen väe beispielsvreise bei Elektroi'iitem, stellt sich ein groIBes Druckgefälle als überflüssig heraus, so daß diese Anlagen unter '..'eit geringerem Druck als ^ener im Ofenraum herrschende arbeiten könnten.

Zum Stand der Technik - v/ie aus der Präzis bekannt - gehören Hochofenanlagen, die mit erhöhtem Gegendruck an der Gicht betrieben v/erden und die Druekminderorgane erst hinter der Peinreinigungsanlage aufv;eisen, urr; das Gichtgas der Weiterverwendung im gereinigten und entspannten Zustand zuzuführen. Es ist verständlich, daß alle Organe, die vor dem Druckminderorgan liegen, also Grobabsch-eider, Regelorgane, Rohrleitungen, Peinabsch-eider, auf den höheren

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Druck ausgelegt sein müssen und naturgemäß höhere Investitionskosten erfordern. Dar durch die gesagte Anlage bis KUi· Peinreinigung laufende Druck stellt so.nlt einen großen Kachteil dar.

Aus der USA-Patentschrift 2,^0,175 ist zwar bekannt, jeden: Giohtgaskrümmer, von denen mehrere über den Umfang des Gfenoberteiles verteilt angeordnet sein müssen, eine Verschlußklappe zuzuordnen. Jedoch soll damit die Wirkung erreicht v/erden, etwaige. Unregelmäßigkeiten in der Gasverteilung über den Ofenquerschnitt - beispielsweise von einem Durchbläser herrührend - zu regulieren und ausaugleichen. Die Druckverhältnisse können so ver&leichmäßigt werden, was sich v;ohl auch günstig auf den Ofengang auswirkt.

Diese Klappen sitzen jedoch in einer solchen Zone des Ofens, daß sie nicht nur einer* VJärmebelastung, sondern auch dem heißen Strom der mitfliegenden Staubpartikelchen aus-'gesetzt sind. Ein ungewöhnlich hoher Verschleiß ist davon die Folge, so daß ein Betrieb des Hochofens unter erhöhtem { Druck deshalb damit nicht möglich wird, v/eil ein dazu erforderlicher Staudruck an den Klappen nicht zu erreichen ist. Von besonderem Nachteil erweist sich denn auch, daß eine Reparatur an den Klappen nicht etwa unter Urrifeiten der Gase und seitweisem Stillegen der Leitung erfolgen kann, sondern daß der Hochofen völlig außer Betrieb genommen werden muß. Es ist verständlich, daß eine solche Klappenan-

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Ordnung denn auch nicht die Aufgabe zu erfüllen vermag, einen beständigen Hochdruck im Ofenraum aufrechtzuerhalten, -.^: " ...

Zum Unterschied gegenüber dieser bekannten Lösung hat sich die Erfindung zur Aufgabe gestellt, einen Weg aufzuzeigen, auf dem die unter Hochdruck betriebenen Hochöfen mit einer Peingas-Reinigungsanlage ausgestattet werden können, die nicht unter dem hohen Druck des Ofenraumes zu arbeiten hat, also "dementsprechend leichter ausgelegt sein kann und-demnach billiger· in den Anlagekosten und wirtschaftlicher im-Betrieb sein soll, bzw, nenn eine Feinreinigungnormaler Bauart vorhanden ist, sollen dafür keine Umbauten erforderlich werden, wenn der zugehörige Hochofen mit hohem Criöhtdruck betrieben wird. Es gehört demnach gleichermaßen " zur gestellten Aufgabe, den Betrieb des Hochofens mit erhöhtem Druck an der Gicht durchführen zu können.

Die Lösung der gestellten Aufgabe wird in der Weise gewährleistet, daß zwischen Ofenraum und Sammelleitung zur Feinentstaubung ein das Gichtgas aufstauendes, dessen Hochdruck stufenweise abbauendes Element eingeschaltet ist. Die Feinentstaubung sowie der vor ihr liegende Teil der Sammelleitung befindefe&sich also jeweils unter normalem Gichtgasdruck bei Beibehaltung des Hoehdruckbetriebes. Die unter geringerem Druck arbeitenden Einrichtungen

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können folglich geringer bemessen werden. Dabei fällt auch die weitaus, einfachere Gestaltung der Fodnentstaubungseinriuhtung ins Gewicht, so daß s, 3. aie Höhe der Gas- £jutschrift eine Zunahme erfährt. Von Vorteil ist ferner der stufenweise Abbau des Hochdrucks, ;;or;iit Verringei'ung der Gasgeschv;indigkelten im Regelbereich und eine Herabsetsung der sicherlich nicht unbedeutenden Verschleißersciieinungen herbeige rührt wird.

Eine v/eitere Verbreiterung des Grundgedankens der Erfindung ist derart möglich, daß erflndtingsgenr.aS aas Druckabbauelement hinter der Gi'obentstaubunc anr;eordnet ist. Darm können v.^reitere Rohrleitungen und ähnliche Anlar;eriteile für normalen Gasdruck ausgelegt vrerden.

Dieser Gedanke läßt sich aber nach einei.i v/eiteren Merkmal der Erfindung noch sovielt auslegen, als das Druckabbau-» element unmittelbar hinter dem Staubsack der Grobentstaubung angeordnet ist. Zwar erfährt das Druckminderelement * hier bereits eine große Belastung, jedoch ist diese innerhalb des gewählten Prinzips der stufenweisen Druckminderung noch tragbar. Die Druckminderung liegt nach ihren Ort betrachtet dennoch weitaus günstiger als etwa bei der bekannten Lösung aus der USA-Patentschrift 2,j5j?8.,175.

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Von beträchtliche;;. Vorteil int suior :"e..., venn nach der weiteren Erfindung das DruckebLauele^ent r.iit der.; Gehäuse der Groberitstaubuivj eine bauliehe Einheit bildet, "Jährend der Hauptteil des Stauten v~r oe::\ Hler..e:.j s^ezv eirt v.-ird, kann die Pruckr.-.ii.deruns sol'ort cariach uurcn^eführt ·-erden.

Dabei ist es von. ·.'eiterer., erfinderischen '.,'ert, daß c-sc Druokabbauelernent 3υε ..^ohror-e.. ii, liurr.en Abctärrr.ei. k^i.;;i&l aufgereihten Ventiltellerr. besteht, die _i;;e..;eirisai.i über sich durchdringende Ventilstanr;en ver-ctellbar uxid mittels eines Geradschubtrieb^r-:erkes einsteHr-ai· sind. Auf diese Weise können cie Strömun^rscuersoiinitte derart beeinflu3t \-ev3en₃ daß die Gcsjecch^ir-digkeiten i:.r Rinrnpalt nicht so hoch ansteigen und so:;.it auch die erosi-. e ',1-·;;αη^ an den Ventilsitzen in Gi'enzen bleibt. AuT diese '„'eise Iä3t sich eine beträchtlich längere Zeit c"ie bei diesen Anlage-r. befürchtete Abnütsunr; hinauszögen"..

.Die Strömungsquerschnitte lassen sich nach einer v;eiteren Verbesserung der Erfindung; dadurch für ein günstiges Geschv.'indigkeitsverhältnis auslegen^ daß die einzelnen Ventilteller über die sich durchdringenden Venti!stangen relativ zueinander verstellbar sind, beispielsweise über Gewindespindel oder dgl. Eine günstige Geschv;indig>eitsstufung läßt sich so ebenfalls verwirklichen. Diese braucht nicht linear zu sein, sondern kann nach einer progressiven

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Kurve verlaufen. D&bei fioi'jen fie jeweiliger. Drosselstufen für eine Reduzierung des Druckes, v.'obei cie großen VerschleißerEcheinmijervermindert werden. ili.L kein: etv.'a von einer kaskadenartigen Drosselung sprechen, v:obei die Kaskadenstufen unterschiedliche HSUe' besitzen können.

ITaoh einer reiferen vorteilhaften Ausbiläunj; bcfiteliu ^c^ den Hvchdrucl: stui'envjeise abbauende Element aus einer-

rdi-iiny ion s^ehreren iilritereiiianderliu^öi-äüi:, die Giciit« tö εοΙιγοΓ^ u..;leru..enueii StaUbüsdern, beispielsweise

aus lira quer zur· Strt3r?:iu;^si'ichti?.i"ii; selr-'ciiila'ai'en Sci.Gxben. Diese Gestaltung bringt besonders billige Ausfuhrur:;_::sforraen und leicht ausrechselbcre Teile* ^eviiex- ist eir. ab;;eciislunge·. c-ises Schrats teller, nach verschiedenen Hieiiti:iv.;en bzi*:. ein abv.echselnder Querverlauf der Sciiwenkachsen möglich.

In der Zeichnung ist ein AusführungEbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt und im folgenden näher erläutertt

Pig. 1 zeigt in Ansicht den Hochöfen mit nachgeschalteter· Grobentstaubung, Kaskadenelement und Sammelleitung zur Feinentstaubung:

Fig. 2 stellt einen vertikalen Schnitt durch das Kaskaaeneleraent hinter der Grobentstaubung aus Fipur 1 dar.

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In Figur 1 ist der Hochofen mit 1 bezeichnet, dessen Oberteil mit 2, Die Giohtgasleitungen 2 und 4 führen das Gichtgas hoher Temperatur.-bzw» hohen Staubgehalts über die Sammelleitung 5 und.den "Anschluß 6 der Grobentstaubung 7 zu. Hinter dieser ist das Druckabbauelement 8 eingeschaltet, an dessen Ende' die Rohrleitung 9 für das grobentstaubte Gichtgas zur Sammelleitung IO angeordnet ist. Die Sammelleitung 10 führt zur weiter nicht gezeigten -Peinentstaufcung, an die mehrere Öfen in der in Figur gezeigten Weise angeschlossen sein können.

Das Druckabbauelement 8 ist in Figur 2 in größerem Maßstab gezeigt. Es befindet sich unmittelbar hinter dem Staubsack Ja der Grobentstaubung 7 und bildet mit dem Gehäuse 11 eine bauliche Einheit.

Am Flansch 12 der Grobentstaubung 7 1st das Druekabbauelement 8 mit seinem Gehäuse 15 aufgesetzt, wobei im gezeigten Beispiel zwei Drosselstufen 14 und 15 vorgesehen * sind, Diese bilden zwei Ventilsitze 16 und 17, deren Ventilteller IS über ein Gestänge 19 mit einer inneren Ventilstange 20 verbunden 1st. Der zweite Ventilteller 21 ist Über das Gestänge 22 mit der äußeren Ventilstange 25 in Verbindung gebracht und auf der inneren Stange 20 geführt. Die innere Ventilstange 20 trägt an ihrem oberen Ende 20c die Kolbenstange 24 eines Kolbentriebwerkes

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25 angelenkt und ist über dieses verstellbar. Da auch der Ventilteller 18 über ein weiteres Gestänge 26 mit der äußeren Ventilstange 23 in Verbindung steht, und das Ende dieser äußeren Ventilstange 23 mittels einer Flanschplatte 27 und Gewindespindeln 28 an der Anlenksteile 29 des Kolbentriebv/erkes 25 aufgehängt ist, besteht die Möglichkeit, beide Ventilteller 18 und 21 Über die Gewindespindeln 28 im entsprechenden Umfang zu verstellen, während die Einselverstellurig des Ventiltellers l6 über die innere Ventilstange 20 erfolgt. Das Kolbentriebwerk 25 ist selbst- g verständlich an ortsfester Stelle eines nicht weiter gezeigten Gerüstes 30 an einem Gestell 31 gelagert.

In dem oben beschriebenen Pail wird die Druckreduaierung durch zwei Tellerventile 16 und 1? und eine Drosselklappe 32 erreicht. Es ist daran gUnstig, die beiden Tellerventil so einzustellen, daß durch die beiden Organe der hauptsächliche Abbau des Druckes erfolgt, ohne daß diese häufig in ihrer Stellung verändert werden müssen. Zur laufenden Regelung des Gasdruckes auf der Seite der Feingasreinigung f dient die Drosselklappe 32, die so neben einem Druckabbau auch eine Regelfunktion ausübt.

Es ist von Bedeutung für die Erfindung, daß außer der hier aufgeführten Anordnung z. B. auch mehrere Stufen zur Drosselung des Gasdruckes eingebaut werden können und sich so in flexibler Heise eine Anpassungsfähigkeit an die jeweiligen Betriebsbedingungen ergibt.

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Claims (1)

1. DEMAG Aktiengesellschaft 2j. Juni I966

   . D u 1 s b u r - Fl/Bü - 5:

   i/olfgang-Reuter-Platz

   Patentansprüche

   1. Hochofen mit unter erhöhtem Druck stehendem Ofenraum und in der GichtgasabfUhrunc angeordnetem Drosselorgan, dadurch gekerjizeichnet, daß zv.'ißchen Ofenraum (2) und Sammelleitung (10) ;:ur Feinentstaubung ein das Gichtgas aufstauendes, dessen Hochdruck stufenweise abbauendes Element eingeschaltet ist.

   2. Hochofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckabbauele-v.ent (0) hinter der Grobentstaubung (7) angeordnet ist.

   j5. Kochofen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ^e-) · kennzeichnet, daß das Druckabbauelement (8) unmittelbar hinter dem Staubsack (7a) der Grobentstaubung (7) angeordnet ist.

   4. Hochofen nach den Ansprüchen 1 bis J, dadurch gekennzeichnet, daß das Drückabbauelement (8) mit dem Gehäuse (ll) der Grobentstaubung (7) eine bauliche Einheit bildet.

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   Pl/Bü - 5121/Ho - 29. C. CC

   Ai

   3. Hochofen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckabbauelement (S) aus mehreren In kurzen Abständen koaxial aufgereihten Ventiltellern (l3,2l) besteht, die gemeinsam Über sich durchdringende Ventilstan^en (20.,2^) verstellbar und mittels eines Geradschubtriefov.erkes (25) einstellbar- sind.

   c. Hochofen nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennrieiclinet, daiB die einzelnen Ventilteller (l8,2l) über die sich durchdringenden Ventilstangen (20,2J) relativ zueinander verstellbar sind, beispielsweise über Gewindespindel^ (2o) oder

   7. Hochofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den Hochdruck stufenweise abbauende Element (G) aus einer Anordnung von mehreren Mintereinanderliegenden, die Gichtgasströmung schroff umlenkenden Staugliedern besteht, beispielsweise aus um quer zur Stroraungsrichtung schwenkbaren Scheiben.

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