DE1508303A1 - Vorrichtung zum Austragen von unverbranntem Gas aus einem mit Sauerstoff von oben geblasenen Konverter - Google Patents

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DR. F. rUMSTEiN - DR. E. ASSMANN DR. R. KOENIGSBERaER - DIPL.-PHYS. R. HOLZBAUER

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YAWATA IROii & STEED GO, ,LTi). , Tokyo/Japan YOKOYAi-IA. ISTGEIEERIITG 00. ,LfJ). ,Tokyo/Japan

Vorrichtung zuia Austragen von unverbran:rte;u Gas aas einem mit Sauerstoff von oben geblasenem konverter.

iirfinduiig betrifft eine Vorrichtung suu austragen von unvei brannten Gas aus einem mit Sauerstoff von oben geblasene« !Converter.

iir.'I'risciien von itoheieen in einen. ::.it Sauerstoff von oben geblasenen Converter v/urde versuout, aas Abgas aus diesem in unverbrannt3u Zustand rücirzugewinnen, xia, wie begannt, aac unverbrannte Gas aur- leia konverter jü bis 30yö enthält, iöt aas Gas brennbar unu. ebenso schädlicli, una der^entopreciiend ist eine genügend große Sorgfalt notwendig, un derartiges Abga^ weiter zu behandeln.

ferner ist zu 'ben:erKen.,-aa.j bei^i Betrieb dec mit Sauerstoff von oben geblasenen Konverters da ο /Jauercöoffblasen periodisch

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durchgeführt wird, und demzufolge die Strömungsgeschwindigkeit bzw. Strömungsmenge des bei der Stahlherstellung erzeugten Abgases im Konverter variiert, entsprechend der Periodizität des Sauerstoffblasens, was zu entsprechenden Schwankungen des Gasdruckes im Abgasrüokgewinnungssystem führt. Eb wurde jedoch festgestellt, daß die Schwankungen der Strömungsmenge an Abgas nicht nur durch die Periodizität des Sauerstoffblasens bestimmt werden, sondern außerdem durch einen anderen Faktor, d.h. durch eine abrupte Änderung der Reaktion bei der"Stahlherstellung im Konverter. Die letztere Art der Schwankungen tritt unerwartet und unregelmäsig und in einer puls iahenden Art auf und verursacht ebenfalls entsprechende ^Schwankungen des Gasdruckes in dem Abgasrückgewinnungssystem. Im folgenden wird die Schwankung des Gasdruckes, die durch periodische Schwankung der Gasströmungsmenge hervorgerufen wird, als "niederfrequente Strömungs-Schwankung" bezeichnet, und die Schwankung aes Gasdruckes, die durch abrupte Änderung eier Reaktion bei der Stahlherstellung hervorgerufen wird, als "hochfrequente Strömungsschwanicung¹¹. Die Schwankung der Strömungsgeschwindigkeit . bzw.iienge des Abgases, das durch die StahlherstellreaKtion erzeugt wira, scheint eine Zusammensetzung aus der niederfrequenten StrömungsSchwankung und der hochfrecuenten StrömungsSchwankung zu sein, die sich überlappen.

Beim siegeln des Gasdruckes im Abgasrückgewinnsystem ist es jedoch beinahe unmöglich, die letztere Art der Schwankungen zu regeln, d.h. dieXJCffiK.. pulsierende Schwankung,- auch unter Ver-

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j . Wendung eines äisserst genauen automatischen Kegelsystems, da diese Schwankungen unerwartet und unregelmässig auftreten. Insoweit die Schwankung des Gasdruckes innerhalb des Gasrück-(•winnsystems entsprechend der Pulsationserscheinung leicht iet, hat sie nur geringe Auswirkungen. Wenn m± jedoch diese Schwankung groß wird, so ist ein konstanter Konverterbetrieb nicht gesichert, wobei außerdem die Explosionsgefahr groß wird.

zur
Bisher wurde heim Betrieb ~\ Bückgewinnung des Abgases aus einem mit Sauerstoff von oben geblasenen Konverter ein System verwendet, bei dem der Innendruck einer Gaskühleinrichtung geregelt wurde, die dicht beim Oberteil des Konverters angeordnet war, mit Hilfe einer /entileinrichtung, die in einer üasausiaileiiimc in dem AbgasrücJcgewinnsystem vorgesehen war. Jedoch wird das Regelsystem für den Innendruck der Kühleinrichtung ungünstig durch die abrupte Änderung der Reaktionen bei der Stahlherstellung beeinflußt, die, wie oben angeführt, häufig pulsierend auftreten. Andererseits wurde ein weiteres System zur Regiung •ines Druckes in dem Kaui.'i vorgeschlagen, der notwendig ist zum Schwenken des Konverters zwischen dem überteil des Konverters und dem Gasrückgewinnsystem.auf einen kleinen vorgeschriebenen JJruck. Jedoch ist in einem solchen dysteci aer Verlust bzw. Austritt des gebildeten Abgases auo diesem xiauui unu der eintritt der Uiiigebungsluft durch diesen begleitet durch die plötzliche iinderung der üeaktion bei der Stahlherstellung unvermeidlich. Somit kann icein konstanter Betrieb gewährleistet werden.

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Es ist deshalb ein Ziel der Erfindung, die oben aufgezeigten Schwierigkeiten teiüi Betrieb eines mit Sauerstoff von oben get la sener: i',orr.^rerters zu überwinden und eine Vorrichtung zum Austragen «an -äic^gev.¹ innen des Abgases aus dem Konverter konstant und siorier ia unverbranntem Zustana vorzusehen, wobei die impuls- ^!

ähnliche:. So;!wandungen des JJruckes absorbiert werden, die durch ?

■ f clic plot.; ϊ_ί ,-^e -.nderurig aer reaktion bei der Stahlherstellung verursai'-'!; voraen, um zu verhindern, daß die automatische Regelung durcL.e.Lna:jL-.ei' gebracht wird.

Anuei-e ^ieie aer Lrfindung werden aus der folgenden Beschreibung beispielsweise!· Ausführungsformen una der Zeichnung klar, in "der

i-'ig, 1 anhand eines Schaubilcies ein Beispiel der Beziehungen zwi.^: chen Zeix und Ströiaungsgescnwindigkeit bzw. Menge des Abgasea sei^t, variiert entsprechend der Reaktion bei der Stahlherstellung beim Betrieb eines mit Sauerstoff von oben geblasenen converter .-3.

i"'ig. 2 zeigt sciiematisch ein vollständiges Abgasrückgewinnsystem eines mit Sauerstoff von oben geblasenen Konverters, das erfinaungsgemäß angewandt wird, und

Jj'ig. 3 zeigt schema tisch eine weitere Ausführungsform der Erfindung.

Wie aus i'ig. 1 hervorgeht, ist die tatsächliche Strömungsge- ^ schwindigiceit bzw. i'ienge des bei der Stahlherstellung in dem mit Sauerstoff von oben geblasenen Konverter erzeugten Abgases

aus zwei Kurvenarten zusammengesetzt, wobei die Kurve A die *

niederfrequente S tr ömungs Schwankung und die Kurve B die hochfre- ;'

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,_:.uente Stromungssch.wanicu.ng bezeichnet, υ ie ^rdinate zei^i, .lie Strömungsgeschwindigkeit "bzw. i-ienge de:~ Abgases, während :iie Abszisse die Zeit des Sauerstoff blasen;:· anzeigt. Die Zeit auf der Abszisse, die den Anfang und aas Lnde der Kur\^;e A umfaßt, entspricht der Hälfte eines periodischen Zyklus beim Säuerstoffblasen.

-Jie pulsierende Schwankung in der Strömungsgeschwindigkeit des Abgases unu. demzufolge im Gasdruck in dem Gasrückgewinnsystem, wie aureh die Jvurve B dargestellt, wirkt sich sehr ungünstig auf die Regelung des Gasdruckes in dem Rückgewinnsystem aus. .Deshalb betrifft eines der Hauptmerkmale der Erfindung eine Vielzahl von Luftentlüftungsrohren bzw. Luftabführrohren, deren Enden in die Luft münden und entsprechend in einer Haube untergebracht sind, die über dem konverter angeordnet ist, so dato die Regelung des Gasdruckes in dem Gasrückgew imis,ystern praktisch nicht durch die pulsierende Schwankung im Gasdrucx beeinflußt wird, die als iargebnis der plötzlichen änderung der Reaktion im Konverter entsteht. Lie praktische Vorrichtung uer Erfindung wird im folgenden mit bezug auf die in tfig. 2 gezeigte Ausführ ungsf orm erläutert.

Sauerstoff wird durch eine' Sauerstofflanze 1 in den. Konverter eingeblasen, wodurch in diesem geschmolzenes Roheisen gefrischt wird, i/as erzeugte Abgas wird zu einem Gasbehälter 14 oder einem lamin 15 geleitet unter der .Viri-cung eines Sauggebläses 12, über eine bewegliche aaube ]), eine I-iaube 4, eine Gaskühleinriehtung 6, einen Staubabscheider / und ferner aber eine Ventil- -iinrichtung ^, die in einer Gasleitung 19 eingebaut ist und die

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üiiza cii);;;_; αϋ;ι Innendruck in der Kühleinrichtung au regulieren; ferner erne:.; Strounrngsmeßgerät 11 und einem Dreiwegventil 15. Der I)ruca in der Kühleinrichtung 3 wird auf einen gewünschten Viert eingeregelt, indem eine Ofendruckkontrolleinrichtung 9 uaa eine OfHnüruciceinstelleinrichtung 10 mit der Ventil einrichtung ο und einem automatischen Regelsystem gekoppelt werden. Die Druckregelung kann auch mit Hilfe eines anderen Systems, z,B« durch ein bekanntes System zum Regulieren der Drehung des Sauggebläses durchgeführt werden. In jedem Fall ist sie nicht auf das often beschriebene Regelsystem beschränkt.

Um zu verhindern, daß das unverbrannte Abgas, das in dem Konverter erzeugt wird, in die Luft austritt, und da^ die Luft während des Austretens des unverbrannten Abgases in das Rückgewinnsystem eintritt, ist bei der Erfindung die Gaskühleinrichtung 6 am oberen Ende des Konverters angebracht, so daß sie in der Lage ist, die Verbindung des inneren Gases mit der Umgebungsluft abzuschneiden.

D.h., der untere Teil des Haubenteiles 4 der Gaskühleinrichtung ist mit der senkrecht bewegbaren Iiaube 3 versehen, deren unteres Ende so dicht beim Oberteil des Konverters angeordnet ist, daxB es aie Verbindung des inneren Gases, aas in dem Konverter er-¹· zeugt wird, mit der Umgebungsluft abschneidet, wenn beispielsweise die bewegliche Haube auf den Oberteil des Konverters abgesenkt wird, so daiä das ganze Gewicht der Haube auf dem Oberteil

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dee Converters runt, go wird die untere SchutzilacLe aer »„o;.en uaube in engen Kontakt mit aer Oberfläche des Oberteils iöo Konverters gebracht, wodurch eine ^raktiscn pewiir^ ciite Soüutaanordnung erreicht wird. Eg coil jedoch darauf hingewiesen werden, daß die Erfindung nicht auf die oben beschriebene, bevorzugte Ausführungsf orm allein be schrämet ist.

Mehrere Luftabführrohre ^cj sind praktisch i;n mittelteil der na übe 4 der Qaskühleinrichtung 6 angeordnet, was jedocn die senkrechte Bewegung der beweglichen Haube 3 nicht behindert. Die Luftabführrohre 5 sind an ihren oberen Teilen zu einem Gaseinlaß 17 zusammengefaßt, der angeordnet ist, um die Käuine und Abteilungen der fabrik sau entlüften. Die Zahl oder die Größe der Luftabführrohre, die sich in die Umgebungsluft öffnen, wird geeignet ausgewählt im Verhältnis zur Kapazität des Konverters. Der Durchmesser der Luftabftihrrohre wir ^ unter Berücksichtigung der plötzlichen Änderung der Reaktion bei der ütailners teilung im Konverter bestimmt, .und wenn ihr Durcniuesser zu groß ist, werden säntiieue JJrucicschwankungen vollständig in dem Luftabfürirrohrsystem absorbiert, was die Empfindlichkeit dec Kegelsystems schwächt. Deshalb muß dar Durchmesser der xiuf ta Uf uhr rohre unter Berücksichtigung des Grades des Strömungswiderstanaes und der Biegung der Rohre ausgewählt werden, so daß wenigstens nur die pulsierenden I Schwankungen des Druckes in dem System absorbiert werden. Wenn ferner der Durchmesser der Rohre zu klein ist, so neigen sie dazu, sich durch das Grundmetall oder durch Schlacke aus dem Prischvorgang zu verstopfen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, vier bis sechs Luftabführrohre zu verwenden, von denen iedes

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einen !Durchmesser von etwa 300 mm hat. Ferner ist es aus Gründen

der Hygiene bzw. Sauberkeit in der Fabrik erwünscht, daß die

hohe aer Luftabführrohre 5 "bis etwa 10 m beträgt und die Enden

eier Rohre in aen Einlaß eines Ventilators der Fabrik münden.

i-iit 1υ i^t in der Figur eine Einrichtung zum Einblasen von Stickstoff beseic;..net zum Verdünnen des Abgases in der Gaskühleinrichtung.

Voitj..: XUu^ der liirf inaung wird wie folgt betrieben. ·

jjein; joezrleo jies in Fig. 2 dargestellten Abgasrückgewinnsystems wira su ce,- Zeitpunkt, bei aein Sauerstoff in den Konverter eingeblasen wira, um eine Zündung zum Starten des Frisohvorganges, hervorzurufen, die bewegliche Haube 3 auf die Oberfläche des Oberteils dec Konverters abgesenkt, worauf ein Stickstoffgas (oaer ein anderes inertes Gas) zum Verdünnen des Abgases in die ■ haube d iiiuten lang nach der Zündung eingeblasen wird, um eine Explosion zu verhindern. Während des Einblasens dieses inerten i Gases wird das Abgas durch den Kamin 1-5 in die Luft auegetragen.

Wenn der Gehalt an Kohlenmonoxyd im Abgas einen vorbestimmten ¥_ert erreicht, so wird das Dreiwegventil 13 im Rauchrohr sofort umgeschaltet, um den Durchgang zu dem Kamin 15 zu sperren, womit die Gasrückgewinnung im Gasbehälter H beginnt. Die Gasrückgewinnung wird fortgesetzt bis zur Schlußperiode des frischens, worauf die Gasrückgewinnung angehalten und die bewegliche Haube angehoben wird, unfeinen Spalt zwischen -dem Oberteil des Konverters

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anu. deiJHaube herzustellen, durch aen eine geeignete iiuftiaenge in den Konverter eingeführt wird, um die teii./eiüe Verbrennung des Abgases hervorzurufen, wodurch das Abgas inaictiviert wird una eine Explosion verhindert weraen -iarin. in. diesem ü'all wird das Ureiwegventil 13 umgeschaltet, uin das obengenannte Abgas durch den Kamin 15 austreten zu lassen. Vährenu aieser Operation werden Einflüsse auf das Regelsystem durch i^Jul.;at ionen kaum beobachtet.

Pig. 3 zeigt M äne andere Ausführungsform der Erfindung, bei der an geeigneten !eilen der Luftabführrohre 5 iiilfsrohre 20 angebracht sind, durch die ein inmerfes Gas, z.B. Stickstoff oder Kohlendioxyd, in die Luftabführrohre eingeblasen wird, Itamit wird, wenn das Abgas in den Luftabführrohreii 5 zurückgehalten wird, eine Explosion in den Rohren verhindert, un ι gleichzeitig wird durch eine solche Anordnung außerdem der Eintritt von Luft durch die iiuftabführröhre 5 in die Haube verhindert oder - falls überhaupt vorhanden - sehr klein gehalten.

.Ferner Kann beispielsweise in einem geeigneten !'eil des Luftabfünrronres 5 in dessen gebogenem l'eil eine Klappe 1ό angeordnet werden, um einen Unfall unter Kontrolle zu halben, falls eine Explosion innerhalb des Rohres entsteht.

wird das Oberteil des Konverters in engen bzw. aiu'uten Kontakt mit aer Abgasaustragvorriohtunf.·; gebracht, um -.a.M Aue tree an ouer einen Verlunc aes uu/orbinauoen Ab/^ases und den Liu tritt von. uu.r.'t ν oils tundig zu vei ~,\ L·:. ■■-.;,.·.■■., -/Ui₁Li-Ca iac Abgas,

^;·0ίΐ Π l> y. /Π ^ä)3 i r\iJD ORlGiNAU

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das einen honen Kalorien- bzw. Energiegehalt hat, leistungs fähig rüolvgewonnen werden kann. Wenn ferner eine plötzliohe .änderung in der Reaktion bei der Stahlherstellung im Konverter auftritt, so verteilen die LuftabführabsorptionBrohre die pulsierende Druckschwankung, weshalb die Regelung des Innendruckes sehr gleichmässig durchgeführt werden kann, ohne daß nachteilige Binflüße auf die Ventile im Kegelsystem des Innendrücks in der liühleinrichtung auftreten. Demzufolge kann erfindungsgemäß der konstante und stabile Betrieb des Konverters gesichert werden, und ebenso wird die Sauberkeit bzw. Hygiene der !Fabrik nicht beeinträchtigt, J,a das Abgas aus den Luftabführrohren über einen Ventilator in der fabrik in die Luf-tfausgetragen wird, wodurch die inuustriellen Wirkungen aer Erfindung groß werden.

Claims (2)

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Austragen eines unverbrannteη Abgases aus einem mit Sauerstoff von oben geblasenen Konverter, gekennzeichnet durch eine Haube über dem Konverter, eine Gasleitung, die in Verbindung mit dieser Haube steht, einer Jruckregeleinrlchtungj ferner durch eine senkrecht bewegbare Haube zum Abschirmen des Überteils de& Konverters vor der Luft am unteren Teil dieser Haube, und echliesslich durch mehrere Luftabführrohre, die praktisch im Mittelteil dieser Haube angeordnet sind, wobei jedes dieser luftabführrohre ein Ende hat, das eich in die Luft öffnet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daio dieses Luftabführrohr bzw. -rohre mit einem Hilfsrohr bzw. -rohren zum Einblasen eines inerten Grases in dieses Luftabführrohr bzw. diese -rohr· versehen 1st.

3· Vorrichtung aaoh Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Luftabführrohr mit einer Klappe versehen ist, um eine Explosion unter Kontrolle zu halten.

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