DE19805205A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Entstaubung von feuchtebehafteten Gasen, die beim Stranggießen entstehen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entstaubung von feuch­ tebehafteten Gasen, die im Zusammenhang mit der Kühlung von stranggegossenen Metall- oder Metallegierungsteilen durch Auf­ sprühen von Wasser entstehen, insbesondere beim Erstarren oder Trennschneiden von Stranggußbrammen unter Spritzwasserzugabe, wobei die Gase einem Abreinigungsfilter zugeleitet werden.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens mit einem Abreinigungsfilter, dem die entstehenden Gase durch eine Saugeinrichtung zuführbar sind.

Unter einem Stranggießen versteht man ein kontinuierliches Gießverfahren zur Herstellung von Körpern gleichmäßigen Quer­ schnittes über große Längen, wie z. B. Blöcke, Barren, Stangen, Knüppel, Brammen, Rohre oder Zylinder, bei dem das flüssige Metall in eine wassergekühlte Kokille gegossen und der erstarrte Teil während des Gießens fortlaufend weggeführt wird. So wird beispielsweise zur Knüppel- oder Brammenfertigung aus einer abgedeckten Pfanne der flüssige Stahl in einen Zwischen­ behälter gegossen, in dem die mitfließende Schlacke zurückge­ halten wird. Durch eine Ausflußdüse kann der Stahl in eine bodenlose, wassergekühlte Kupferkokille abfließen, in der eine schnelle Erstarrung erfolgt. Der die Kokille verlassende Strang durchläuft eine Kühlzone, in der der Strang mit Wasser besprüht wird, wodurch auch im Stranginneren eine Erstarrung eintritt. Treibrollen führen den Strang zu einer Trennvorrichtung, mit­ tels der der Strang auf vorgeschriebene Längenmaße geschnitten werden kann. Hierzu verwendet man Schneidbrenner. Um beim Schneiden das Entstehen eines sogenannten Brennbartes zu ver­ hindern, wird auch in diesem Bereich Wasser auf das Schnittgut versprüht. Je nach vergossenem Werkstoff besitzt der Strangguß im Bereich der Sprühzone Temperaturen von 700°C und mehr, bei denen das aufgesprühte Wasser schlagartig Verdampf t und von der Werkstückoberfläche, teils unter heftiger Reaktion mit dem Was­ ser, Partikel abreißt, die dann als feuchte Stäube im Gas ent­ halten sind. Soweit durch die Spritzwasserbehandlung noch eine Flämmbearbeitung der Gußstückoberfläche erforderlich ist, wird das Gas durch weitere Stäube angereichert. Bereits aus Gründen des Umweltschutzes und der Arbeitssicherheit ist eine Filterung der entstehenden Abgase erforderlich. Wegen des hohen Anteiles an Feinstäuben und der zum Teil schlechten statischen Auflad­ barkeit, die neben den höheren Kosten gegen einen Elektrofil­ tereinsatz spricht, werden Gewebefilter wie Schlauch- oder Taschenfilter eingesetzt, mit denen sich ein hoher Abscheide­ grad bis hin zu Kleinstpartikeln erreichen läßt. Die Reinigung der Filterschläuche oder -taschen erfolgt durch Blasen, Schüt­ teln oder durch Rückspülen. Eine wirksame Reinigungsmethode ist auch die sogenannte Druckstoßabreinigung, bei der ein kurzer Druckstoß aus einem Überdruckbehälter in eine Filter­ schlauchreihe oder eine -tasche gegeben wird. Durch die expan­ dierende Luft bläht sich das Tuch schlagartig auf und schleu­ dert den anhaftenden Kuchen ab.

Allerdings besteht aufgrund des hohen Feuchtegehaltes- der Abgase die Gefahr, daß die Filterporen derart verschmieren, daß eine wirksame Reinigung der Schläuche oder Taschen nicht mehr möglich ist. Dies beeinträchtigt den Reinigungsgrad der Filter erheblich. Alternativ ist zwar eine nasse Rauchgaswäsche mög­ lich, jedoch ist diese mit hohen Investitions- und Betriebsko­ sten verbunden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren -und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, das bzw. die kostengünstig unter Einsatz der genannten Gewebefilter arbeitet und wobei die Funktionsfähigkeit auch bei höherer Feuchtebelastung der Abgase erhalten bleibt.

Verfahrenstechnisch wird diese Aufgabe durch die Maßnahmen nach Anspruch 1 gelöst.

Erfindungsgemäß werden die Gase, bevor sie dem Abreinigungsfil­ ter zugeleitet werden, durch Erwärmung und/oder mechanische Abscheidung entfeuchtet. Durch Erwärmung der Abgase und/oder durch mechanische Abscheidung läßt sich überraschenderweise die Restfeuchte derart minimieren, daß ein Zusetzen des Abreini­ gungsfilters wirkungsvoll verhindert werden kann.

Vorzugsweise Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprü­ chen 2 bis 4 beschrieben.

So werden die Gase bevorzugt zunächst einer Fliehkraftabschei­ dung und anschließend einer Erwärmung auf mindestens 100°C bis maximal 350°C unterzogen, bevor sie einem Abreinigungsfilter, Vorzugsweise einem Schlauch- oder Taschenfilter, zugeführt wer­ den. Ggf. ist hierbei dafür zu sorgen, daß die den Abreini­ gungsfilter erreichende Abgasmenge eine Temperatur von 250°C nicht übersteigt.

Nach einer weiteren bevorzugten Maßnahme wird der Abreinigungs­ filter selbst geheizt, womit einem Feuchtigkeitsniederschlag auf den Filterschläuchen oder -taschen entgegengewirkt wird.

Um eine möglichst geringe Energiemenge aufzuwenden, die das entstehende, nach oben abströmende Gas absaugt, wird nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung das Metall-Stranggußprofil zumindest während der Spritzwasserzugabe in einer Einhausung geführt, aus der die Gase abgesaugt werden. Unter der Einhau­ sung wird eine Haube, ein Kanal bzw. ein Tunnel verstanden, in dem entsprechende Absaugöffnungen vorgesehen sind.

Apparativ wird die Aufgabe durch die Vorrichtung nach Anspruch 5 gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß dem Abreinigungsfilter eine Heizeinrichtung und/oder ein Gaszyklon vorgeschaltet sind. Das über eine Absaugeinrichtung abgeführte staub- und feuchtigkeitsbeladene Gas wird durch die Heizein­ richtung entfeuchtet. Bei alternativer oder zusätzlicher Ver­ wendung eines Gaszyklones werden nicht nur die schwereren Was­ serpartikel aus dem Gasstrom ausgesondert, sondern bereits eine erheblicher Anteil der vorhandenen Stäube. Insbesondere durch eine Hintereinanderschaltung eines Gaszyklons, einer Heizein­ richtung (Verdampfungskammer) und eines Abreinigungsfilters lassen sich optimale Austragswerte an Staub und Feuchte errei­ chen.

Vorzugsweise Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 6 bis 8 beschrieben. Die Stranggußstreckenabschnitte, insbesondere der Streckenabschnitt, in dem die bewegte Stranggußbramme mittels eines Schneidbrenners getrennt wird, sind eingehaust. Die Ein­ hausung kann insbesondere aus einer mit der hin- und herbeweg­ baren Schneidvorrichtung verbundenen Haube bestehen, durch die der Brammenstrang geführt wird. Durch die während des Trenn­ schneidens mit dem Schneidbrenner entsprechend der Strangpro­ filgeschwindigkeit mitbewegte Haube ist gewährleistet, daß jeweils aus dem Bereich, in dem die durch Wasseraufsprühung entstehenden Dämpfe vorhanden sind, abgesaugt wird.

Vorzugsweise ist mindestens eine Absaugeinrichtung, von der mindestens ein Saug-Druckgebläse hinter dem Abreinigungsfilter angeordnet ist, vorgesehen.

Die Absaugleistung, die Heiztemperatur sowie die Zyklongröße sind dem Bedarfsfall jeweils anzupassen, d. h., insbesondere der Brammengröße, der Versprühten Spritzwassermenge und der Abgastemperatur.

Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die hierzu verwendbare Vorrichtung sind schematisch in der Zeichnung dargestellt.

Die eine Sprühstrecke 10 durchlaufende Bramme 11 wird nach Ver­ lassen der Kokille soweit gekühlt, daß die gesamte Bramme bis ins Innere erstarrt. Die Bramme bewegt sich hierbei über nicht dargestellte Antriebs- und Führungsrollen in Richtung des Pfei­ les 12, wo sie schließlich einen Trennschneider 13 erreicht, der mit dem Gußstrang mit gleicher Geschwindigkeit während des Trennens bewegt und nach dem Trennschneiden wieder in die Aus­ gangslage zurückgefahren wird. In diesem Schneidbereich wird mittels Düsen Spritzwasser auf den Gußstrang gesprüht. Bevor­ zugt ist der hin- und herbewegte Schneidbrenner mit einer einen Abzug 15 aufweisenden Haube fest verbunden. In entsprechender Weise kann (alternativ oder zusätzlich) in dem Bereich, in dem der Gußstrang durch Spritzwasser gekühlt und zum Erstarren gebracht wird, ebenfalls eine Einhausung 21 mit einem Abzug 22 vorgesehen sein. Über mindestens einen Abzug 15 wird das ent­ stehende staub- und feuchtigkeitsbeladene Gas abgezogen und einem Zyklon 16 zugeführt, wo die schwereren Wassertröpfchen und Staubpartikel aus dem Gas entfernt werden. Hiernach gelangt das Gas in eine Heizkammer 17, wo eine weitere Entfeuchtung stattfindet, bevor das Gas schließlich in den dargestellten Schlauchfilter 18 und schließlich ins Freie überführt wird. Den Gastransport bewirken Saug-Druckgebläse 19 und 20, von denen mindestens eines hinter dem Schlauchfilter 18 angeordnet sein muß.

Claims (8)

1. Verfahren zur Entstaubung von feuchtebehafteten Gasen, die im Zusammenhang mit der Kühlung von stranggegossenen Metall- oder Metallegierungsteilen durch Aufsprühen von Wasser entstehen, insbesondere beim Erstarren oder Trenn­ schneiden von Stranggußbrammen unter Spritzwasserzugabe, wobei die Gase einem Abreinigungsfilter (18) zugeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase zuvor durch Erwärmung und/oder mechanische Abscheidung entfeuchtet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase zunächst-einer Fliehkraftabscheidung und anschließend einer Erwärmung auf mindestens 100°C bis maximal 350°C unterzogen werden, bevor sie einem Abreinigungsfilter, vorzugsweise einem Schlauch- oder Taschenfilter (18) zuge­ führt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abreinigungsfilter (18) geheizt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die stranggegossenen Metallteile (11) zumindest während der Spritzwasserzugabe einer Einhausung zugeführt werden, aus der die Gase abgesaugt werden.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem Abreinigungsfilter (18), dem die entstehenden Gase durch eine Absaugeinrichtung (19, 20) zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß dem Abrei­ nigungsfilter (18) eine Heizeinrichtung (17) und/oder ein Gaszyklon vorgeschaltet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stranggußstreckenabschnitte, über denen Spritzwasser versprüht wird, eingehaust sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die fahrbar angeordnete Trennschneidvorrichtung mit einer als Einhausung dienenden Haube verbunden ist, durch die der Brammenstrang geführt wird.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeich­ net durch mindestens eine Absaugeinrichtung (19, 20), von der mindestens ein Saug-Druckgebläse vorzugsweise hinter dem Abreinigungsfilter (18) angeordnet ist.