DE2030329A1

DE2030329A1 - Gasgbzugshaube für Konverter

Info

Publication number: DE2030329A1
Application number: DE19702030329
Authority: DE
Inventors: Harry Lee New York; Cranston George Edward Baldwin; N.Y. Richardson (V.St.A.)
Original assignee: Chemical Construction Corp
Current assignee: Chemical Construction Corp
Priority date: 1969-06-19
Filing date: 1970-06-19
Publication date: 1970-12-23
Also published as: US3588070A; CA920355A; BE752210A; AU1624370A; GB1261306A; NL7009072A; FR2046917A1

Description

DR. ING. E. HOFFMANN « DIPL. ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN

PATENTANWÄLTE

D-8000 MÖNCHEN 81 · ARABEUASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 911087 203 U 3

CHEMICAL CONSTRUCTION CORPORATION, New York/USA

Gasabzugshaube für Konverter

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Gasabzugshaube für einen sauerstoffgefrischten Stahl-Konverter, die in einem Abstand über der Konverteröffnung anbringbar ist.

In derartigen Stahl-Konvertern wird durch Aufblasen von reinem Sauerstoff mittels einer Sauerstofflanze auf die Charge geschmolzenen Eisenmetalls diese gefrischt und ausserdem oder im Bedarfsfalle in Stahl umgewandelt,

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Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Sauerstoff-Stahlkonverter, bei denen die Gasabzugshaube im Abstand über der Konverteröffnung angeordnet ist, um zur teilweisen oder vollständigen Verbrennung des Abgases in der Haube den Zugang von Luft zur Haube zu ermöglichen.

Bei Sauerstoff-Stahlkonvertern der bekannten Art ist zwischen der Konverteröffnung des Konvertergefässes und dem unteren Eintrittsbereich der Gasabzugshaube ein erheblicher Spalt. Dieser Spalt kann J5o bis 75 cm Länge aufweisen.. Um ein Ausströmen von Gas oder Rauch in den Raum, in dem der Konverter steht, zu verhindern, muss die Gasabzugshaube im Bereich ihrer Eintrittsöffnung etwas nach aussen gezogen werden, damit die Luft mit ausreichender Geschwindigkeit angesaugt wird. Dies bewirkt jedoch, dass für die Verbrennung ein erheblicher Überschuss an Luft vorhanden ist. Jede Unregelmässigkeit beim Betrieb des Konverters bringt jedoch sehr häufig mit sich, dass die Gasreinigungseinrichtungen überlastet werden und die Lüftungsventilatoren den in den Konverterraum strömenden Gas- oder Rauchüberschuss nicht mehr bewältigen können. Transportable Hitzeschilde für Sauerstoff-Stahlkonverter sind in den USA-Patenten 3 38o 728, 3 3Vf 559 und 3 205 8I0 dargestellt. Kettenartige Abschirmungen für öfen sind dagegen in den USA-Patenten 1 128 2o6 und 1 972 7I0 dargestellt. Einrichtungen zum Abdichten von Beschlkkungs- und Entladeöffnungen bei kontinuierlich oder intermittierend arbeitenden öfen sind in dem USA-Patent 2 2oo 619 dargestellt. Eine bestimmte Art von Gasabzugshauben für Sauerstoff-Stahlkonvörter wird in dem USA-Patent 3 372 917 beschrieben, während das USA-Patent 3 215 523 die Verwendung eines Dampfvorhanges

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zur Abdichtung des Spaltes oder der öffnung zwischen der Haube und dem Sauerstoff-Stahlkonverter zum Inhalt hat.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile von Gasabzugshauben von Konvertern der bekannten Art zu vermeiden.

Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass _Λ die Haube mit einem aus einer Vielzahl von nebenein- ™

ander angeordneten, frei vertikal herunterhängenden Ketten bestehenden Kettenvorhang ausgestattet ist, der sich abwärts in den ringförmigen Spalt zwischen der Haube und der Konverteröffnung erstreckt.

Vorteilhaft ist ausserdem, einen Kettenvorhang für die Gasabzugshaube eines Stahlkonverters zu schaffen, der einen Ring besitzt, von dem eine Vielzahl von nebeneinanderliegend angeordneten hitzebeständigen Ketten herunterhängt.

Vorteilhaft ist es, einen Sauerstoff-Stahl- Λ

'konverter mit einer Vielzahl von Ketten oder Kettenvorhängen auszustatten, die entweder fest mit der Haube verbunden oder unabhängig von der Haube im Bereich .des Spaltes zwischen der Haube und der Konverteröffnung angeordnet sind. Die Ketten hängen dabei frei von ihrer oberen Befestigung vertikal herab und sind vorzugsweise mit sehr kleinen Abständen voneinander in Form eines dichten Kettenvorhanges zum teilweisen Absperren dieses Bereiches angeordnet. Der Kettenvorhang dient somit sowohl als Hiltzeschild oder Hitzevorhang als auch zur Einschränkung des Gasstromes. Ist der Kettenvorhang

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nicht direkt an der Gasabzugshaube befestigt, so kann der Bereich, über den sich der Vorhang erstreckt, automatisch verändert werden. Dies kann beispielsweise auf manuelle Art durch eine Bedienungsperson oder automatisch durch Auswertung eines Signals, wie beispielsweise des negativen Druckes in der Gasabzugshaube, ausgeführt werden.

Der Kettenvorhang behindert weder die Rotationsnoch die Kippbewegung des Konvertergefässes bei Beschickungs- und Abziehvorgang. Jede vom Spratzen oder dergleichen herrührende Schlackenanhäufung in der Beschickungsoder Abziehstellung des Konvertergefässes kann auf einfache Weise durch einen von einem schmalen Strahl kalten Wassers erzeugten Schock gebrochen und entfernt werden.

Der Hauptvorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass der Kettenvorhang das Einströmen von Luft in die Gasabzugshaube des Stahlkonverters abdämpft und das Ausströmen von schädlichen und potentiönell explosiven Abgasen aus dem Sauerstoff-Stahlkonverter in die umgebende Atmosphäre des Raumes, in dem der Stahlkonverter steht, verhindert. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Kettenvorhang als Hitzeschild wirkt und verhindert, dass das Bedienungspersonal hohen Temperaturen oder extremer Strahlungshitze ausgesetzt ist. Ausserdem ist es vorteilhaft, dass der Sauerstoff-Stahlkonverter selbst bei herabhängendem Kettenvorhang gekippt und gedreht werden kann, und dass der Kettenvorhang während der einzelnen Phasen des Arbeitsablaufes des Ofens nicht entfernt werden muss.

Im folgenden ist zur weiteren Erläuterung und 009852/1658 ₅

zum besseren Verständnis ein AusfUhrungsbeispiel der · Erfindung in den Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. ·

Fig. 1 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht · eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung und

Fig. 2 zeigt im Detail den Kettenvorhang und den diesen

tragenden Haltering oder Träger. "

In Fig. 1 ist ein Sauerstoff-Stahlkonverter 1 in seiner aufrechten oder im wesentlichen vertikalen Stellung dargestellt. Dieser Konverter 1 ist mit einer feuerfesten Innenauskleidung 2 versehen. Eine Metallschmelze 3 bestehend aus einer Charge von geschmolzenem Eisen befindet sich innerhalb des Konvertergefässes 1, Der Konverter wird während eines Zeitraumes, in dem nicht geblasen wird, durch die obere Konverteröffnung 4 beschickt. In das Konvertergefäss 1 ragt eine sich durch die Konverteröffnung 4 nach unten erstreckende Sauerstofflanze 5 hinein, durch die ein im wesentlichen aus M reinem Sauerstoff bestehender Säuerstoffstrom 6 in das Konvertergefäss 1 eingeblasen wird und auf die aus geschmolzenem Metall bestehende Schmelze J3 auftrifft. Die dadurch entstehende Reaktion des Sauerstoffes mit der Schmelze 3 bewirkt die Entwicklung eines heissen Gasstromes J, der reich an Karbonmonoxld ist, aufsteigt und aus !der Konverteröffnung 4 des Konvertergefässes herausscjhiesst. Der Gasstrom 7 kaum mit einer kleinen Menge s$oh unmittelbar im Bereich der Konverteröffnung befindliche Luft reagieren, um dann in eine über dem Kon- ■ ' vertergefäsa 1 und im Abstand von dessen Konverteröffnung · ; 4 angeordnete Abzugshaube 8 abzufHessen. Die Abzugshau-

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be 8 wird vorzugsweise durch eine zwischen ihren Doppelwänden zirkulierende Kühlwassermenge gekühlt. Für die Zufuhr des Kühlwassers in Richtung des Pfeiles Io ist eine Eintrittsöffnung 9 und für die Abfuhr des erwähnten Kühlwassers in Richtung des Pfeiles 12 eine Austrittsöffnung 11 vorgesehen.

Der Abgasstrom verlässt nun die Gasabzugshaube 8 in Flussrichtung 15, wobei er durch Abbrausen gekühlt und auf jede nur zweckmässige Art und Weise von mitgerissenen Festkörperteilchen durch Nassreinigung befreit wird. Der Abgasstrom 13 wird vorzugsweise in einem Venturi-Nassreiniger gekühlt und gereinigt. Der heisse Gasstrom fliesst durch die Nassreinigereinheit 14 nach unten und wird durch umgestürzt pyramidenförmig konisch zusammenlaufende Prallbleche 15 auf eine hohe Geschwindigkeit beschleunigt. Ein Reinigungsflüssigkeitsstrom 16, der üblicherweise Wasser enthält, wird oberhalb der Prallbleche 15 in die Nassreinigereinheit 14 eingeleitet. Die Flüssigkeit fliesst dann auf der oberen Fläche der Prallbleche 15 nach unten und wird in den mit hoher Geschwindigkeit strömenden Gasstrom am unteren Ende der Prallbleche 15 hineingeschleudert. Damit wird eine Zerkleinerung der Flüssigkeitströpfchen in dem Gasstrom hervorgerufen und ein enormer Nassreinigungseffekt erzielt, woduroh der Gasstrom gleichzeitig gekühlt und von mitgerissenen Festkörperteilchen befreit wird. Das endgültig nassgereinigte und gekühlte Gas verlässt die Nasareinigereinheit 14 in Richtung des Stromes 17, wo es entweder in die Atmosphäre ausfliesst, in der ohemisohen Industrie oder als Heizgas Verwendung findet oder anderweitig genutzt wird. Die mit Festkörperteilchen beladene Flüssigkeit wird aus der Nassreinigereinheit 1-4

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als Strom 1.8 abgelassen, verworfen oder zur Rückgewinnung der Festkörperteilehen gefiltert oder· auszentrifugiert, um das dadurch zurückgewonnene Filtrat oder die gereinigte Flüssigkeit als Reinigungsflüssigkeitsstrom 16 dem Nassreiniger 14 wieder zuzuführen.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist ein Haltering oder Träger 19 in.unmittelbarer Nähe der ringförmigen öffnung zwischen dem unteren Ende der Gasabzugshaube 8 und der Konverteröffnung 4 befestigt oder auf andere Weise angeordnet. Der Haltering oder Träger 19 ist gewöhnlich in einer Stellung angeordnet, die während des Blasvorganges in nächster Nähe des unteren Endes der Gasabzugshaube 8 liegt. An dem Haltering oder Träger 19 ist eine Vielzahl von Ketten 2o befestigt, die von dem Haltering oder Träger nebeneinander angeordnet frei vertikal herunterhängen. Die sich nach unten erstreckenden Ketten 2o endi-gen an oder im Bereich der Konverteröffnung 4 des Konvertergefässes 1. In Anbetracht der Tatsache, dass die angesaugte Luft mit dem Gasstrom 7 im Bereich der Ketten und am Eintrittsende der Gasabzugshaube 8 reagiert, hängen - die Ketten in der Praxis sehr dicht nebeneinander, damit ein möglichst geringes Einströmen von Luft in den Spalt zwischen der Gasabzugshaube 8 und der Konverteröffnung erfolgen kann. Well die Reaktion der angesaugten Luft mit dem Strom 7 an Stellen oder in Bereichen, die in direkter Hähe der Ketten 2o liegen, eine hoch-exotherme Reaktion ist, bei der die Verbrennung von Karbon-Monoxid erfolgt, das ein weiteres Ansteigen der Temperatur des Gasstromes hervorruft, sind die Ketten 2o im wesentlichen aus einer geeigneten hitzebeständigen Metallegierung, wie beispielsweise nichtrostendem Stahl oder anderen geeigneten feuerbeständigen Metallegierungen hergestellt.

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Der Haltering oder Träger 19 kann dauerhaft befestigt sein, er kann aber auch bei Bedarf durch die Anordnung einer geeigneten verstellbaren Halteeinrichtung vertikal verstellbar sein. Vorzugsweise wird der Haltering oder Träger 19 von einem Tragarm 21 gehalten, der über einem Versteller 22 vertikal höhenverstellbar einstellbar ist. Dieser Versteller 22 erhält über eine Leitung .22 ein pneumatisches oder elektrisches Signal, das von einer Messvorrichtung 24 ausgeht. Als Messvorrichtung 24 kann jede geeignete Messeinrichtung Verwendung finden, die auf wechselnden Unterdruck innerhalb der Gasabzugshaube 8 anspricht. Diese UnterdrucksSchwankungen werden ausgehend von einem in der Gasabzugshaube angeordneten Fühler 26 über eine Leitung 25 auf die Messvorrichtung 24 übertragen.. Die UnterdrucksSchwankungen in der Gasabzugshaube 8 bewirken eine Peststellung oder eine vertikale Höhenverstellung der Position des Halteringes oder Trägers 19 und somit der Ketten 2o.

In Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung des Halteringes oder Trägers 19 und der Vielzahl von senkrecht nebeneinander herunterhängenden Ketten 2o dargestellt. In der Praxis stossen die Ketten 2o aneinander. Sie können dabei derart dicht nebeneinander liegen, dass zwischen den Gliedern der benachbarten Ketten eine punktförmige Berührung stattfindet, die möglichst we.itgehend das Einströmen von Luft einschränkt.

Für den Fachmann sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Ausführungsformen denkbar. So können beispielsweise die Ketten 2o von einer Halteeinriohtung herabhängen, die fest am unteren Umfang oder der Aussenwandung der Gasabzugshaube 8 befestigt ist. Die Ketten können aber auch direkt auf Irgendeine Weise an der Gasabzugshaube 8 befestigt oder eingehängt sein* In einem

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solchen Pall, oder immer dann, wenn die Ketten 2o eine unverstellbare Befestigung besitzen, kann auf die Anordnung eines Verstellers 22 und eines Tragarmes 21 und deren Funktionsweise verzichtet werden.

In der Praxis können eine Vielzahl von Nassberieselungs- undNassreinigungsvorrichtungen anstelle oder in Zusammenarbeit mit dem Nassreiniger 14 Verwendung finden. In einigen Fällen kann der Gasstrom 13

zur Rückgewinnung der Festkörperteilchen durch Kühlung "

und elektrostatische Abscheidung oder anderen bekannten Einrichtungerybehandelt werden. Die erfindungsgemässe Gasabzugshaube 8 kann ausserdem mit Einrichtungen'ausgestattet werden, die die Ketten 2ö durch Aufsprühen oder Auftropfen von Kühlwasser kühlen. Beispielsweise kann der Haltering oder Träger hohl ausgebildet und auf seiner Unterseite mit einer Perforation versehen sein. Das Kühlwasser kann dann durch eine Leitung 27 in den hohlen Haltering oder Träger 19 einströmen und durch die Perforation nach unten auf die Ketten 2o fliessen. Der Kühlwasserstrom kühlt dabei nicht nur die Ketten 2o, sondern verdrängt auch mit dem entstehenden Dampf die Λ

Luft in den Lücken zwischen den Ketten. Der erzeugte Dampf löst sich in der Gasabzugshaube endotherm auf und bewirkt somit einen Kühleffekt.

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Claims

- Io - Patentansprüche

1. Gasabzugshaube für einen sauerstoffgefrischten Stahl-Konverter, die in einem Abstand über der Konverteröffnung anbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube mit einem aus einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten, frei vertikal herunterhängenden Ketten (2o) bestehenden Kettenvorhang ausgestattet ist, der sich abwärts in den ringförmigen Spalt zwischen der Haube (8) und der Konverteröffnung (4) erstreckt.

2. Gasabzugshaube nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichne t , dass die Ketten (2o) zu einem unteren Anschluss mit dem Konverter herabhängen.

3. Gasabzugshaube nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ketten (2o) von einem oberen Haltering oder Träger (I9) vertikal herunterhängen, der an der Haube (8) befestigt ist.

4. Gasabzugshaube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ketten (2o) von einem unabhängig und im Abstand von der Haube (8) befestigten Haltering oder Träger (19) herunterhängen.

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5. Gasabzugshaube nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering oder Träger (19) an einer Vorrichtung für vertikale Bewegung (21, 22) befestigt ist, die auf Unterdruckänderungen in der Abzugshaube (8) anspricht.

6. Kontrollvorrichtung für die Gasabzugshaube eines sauerstoffgefrischten Stahlkonverters, die den Spalt zwischen der Haube und dem Konverter auszugsweise _Λ schliesst, dadurch gekennzei chnet , dass ■ sie einen Haltering (19) umfasst, von dem eine Vielzahl von nebeneinanderliegend angeordneten hitzebeständigen Ketten (2o) herunterhängen.

7. Kontrollvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennze ichnet , dass der Haltering (I9) an einer Höhenverstellvorrichtung (21, 22) befestigt ist, die von einer Messvorrichtung (24, 25, 26) f-ür den Unterdruck in der Haube (8) steuerbar ist.

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