DE2239578A1 - Gassammelhaube fuer konverter - Google Patents
Gassammelhaube fuer konverterInfo
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Description
20. Dezember 1971 - wird in Anspruch genommen.
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Gassammelhauben für Konverter..
Beim bodengeblasenen Sauerstoff-Stahlverfahren zur Umwandlung
von Roheisen verschiedenster Zusammensetzung in Stahl ist das sichere und wirtschaftlich günstige Auffangen bei der
diesem Verfahren anfallenden Gase bzw. Abgase eine besondere Aufgabe. Diese müssen gereinigt werden^ bevor man sie in die Atmosphäre
entläßt und/oder sie im wesentlichen als Brennstoff nützlich verwendet. Die Regelung des Auffangens bzw. des Sammelns
und der Reinigung der Gase erfolgt auf der Grundlage der automatischen Analyse dieser Gase meist mittels einer Gassammei-1-haube.
309826/071S
ORIGINAL INSPECTED
Beim bodengeblasenen Säuerstoff-Stahlverfahren, mit dem eich
diese Erfindung befaßt, hat das feuerfeste, ausgekleidete Konvertergefäß
Winddüsen im Boden, so daß Sauerstoff sowie andere Gase, das kohlenwasserstoffhaltige Kühlmittel und/oder pulverfähige
Zuschläge und andere für den Frisohprozeß benötigte Zusätze
eingebracht und in der Schmelze verteilt werden, können. Beim bekannten Sauerstoff-Auf blasverfahren dagegen wird Sauerstoff
mittels einer Lanze auf das Bad aufgeblasen, die durch die
Mündung des Gefäßes bis nahe an die Oberfläche der Schmelze eingeführt wird. Beim Aufblasverfahren werden auch die Zuschläge
und andere flohst off β durch die Mündung des Gefäßes oder durch
die Lanze auf die Oberfläche der Schmelze aufgegeben·
Sowohl beim Aufblas- als auch beim Bodenblas-Verfahren reagiert
Sauerstoff (O2) mit dem in der Schmelze enthaltenem Silizium,
Mangan, Kohlenstoff und Phosphor während des Blasvorgangs· Bei dem Bodenblas-Yerfahren reagiert Sauerstoff zum Teil auch mit
Wasserstoff, der aus der thermischen Zersetzung des durch den
Boden mit eingeblasenen Kohlenwasserstoff-Kühlmittels entsteht. Die Blasdauer bzw. der Kohlenstoff-Endgehalt der Schmelze wird
im wesentlichen durch das Zurückgehen der in den auetretenden Gasen enthaltenen Mengen an Oxydationsprodukten des Kohlenstoffs
(CO und CO2) angezeigt, was bedeutet, daß der Kohlenstoffgehalt
der Schmelze auf den gewünschten Pegel gesenkt worden ist und daß die Schmelze, vorausgesetzt, daß sie auch die richtige Temperatur
hat und abgegossen werden kann»
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Bei beiden Verfahren werden -während des Blasens Gase abgegeben.
Beim Bodenblas-Verfahren sind dies primär Kohlenmonoxid
(GO), Kohlendioxyd (CO2), Wasserstoff (H2) und Wasserdampf
(HpO), deren Anteile sich während des Frischvorgangs ändern. Obwohl der Einsatz von Kohlenwasserstoffen als Kühlmittel konstant
gehalten wird, erscheint der H2-Anteil zu Beginn und Ende
des Blasvorgangs relativ hoch infolge des noch bzw. wieder geringen GO-Gas-Anfalls, und stellt demzufolge ein erheblich grösseres
Explosionsrisiko dar gegenüber den CÖ-Gasen beim Aufblasverfahren. Diese sogenannten Primärgase werden im allgemeinen
in einer Haube über dem Gefäß aufgefangen. Da zwischen der Haube und dem Gefäß freier Baum vorhanden ist, kann Luft zutreten und
verbrennt zunächst das im Gas enthaltene 00 und H2, wobei primär
für die Hp-Verbrennung zu sorgen ist. Die Verbrennungsprodukte
werden durch eine Abgasreinigungsanlage mit einem Absauggebläse gezogen und gelangen schließlich in einen Schornstein, durch
den sie als gereinigtes Abgas ins Freie entlassen werden.
Bei der Op-Reaktion im Bad verdampfte an den einzelnen Brennstellen
mit besonders hoher Temperatur Eisen, und dieses als Dampf austretende Eisen wird zunächst sekundär mehr oder weniger
zu rotem Rauch (Fe2Ox) mit Verbrennungsluft oxydiert bzw. meist
noch mit überschüssiger Luft verdünnt. Die nasse Gasreinigungsanlage, die zum Abscheiden des feinen Rauchs und zum Reinigen
derart großer Abgasmengen benötigt wird, ist umfangreich und kostspielig im Betrieb, da infolge des benötigten starken Druck-
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verlusts, der zur Einhaltung der gesetzlichen Vorschriften über
Luftreinhaltung benötigt wird, wofür ein ämßerst leistungsstarkes Gebläse mit hoher Leistungsaufnahme erforderlich ist.
Das Bodenblas-Sauerstoffverfahren ist im Vergleich zum Aufblas-Verfahren
an sich durch eine wesentlich geringere Menge an verdampftem Eisen, jedoch durch eine außerordentlich feine Verteilung
der Eisenteilchen gekennzeichnet. Deshalb muß hier grundsätzlich ein verbrennungsloses Absaugesystem zur Anwendung kommen,
um eine weitergehende Oxydation und unnötiges Verdünnen mit Luft zu verhindern, um so die erhöhte Agglomerationsfähigkeit
und leichtere Benetzbarkeit der Rauchteilchen auszunutzen, die zum großen Teil aus nicht oder nur wenig oxydiertem Eisen (Fe,
EeO und Spuren von Pe^O2.) bestehen, wie man sie in reduzierender
Gasatmosphäre erhält. Ein derartiges System sorgt, abgesehen von seinen Vorzügen in wirtschaftlicher Hinsicht, für kleinstmögliche
Gasvolumina und bei einer minimalen Konzentration für ein Minimum an Staubauswurf in den aus dem Schornstein entlassenen
Abgasen; das bietet die Gewähr dafür, daß die Luftreinhaltungsvorschriften unter wirtschaftlich vertretbaren Kosten erfüllt
werden können.
Ein weiteres Ziel, das beim Bodenblas-Sauerstoff-Stahlverfahren
mit einem verbrennungslosen Gaserfassungssystem erreicht werden
soll, ist das "gefahrlose" Auffangen und/oder die Möglichkeit der Verwertung der während des Hauptblasvorgangs erzeugten Ke-
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aktionsgase mit einem relativ hohen Heizwert. Das erreicht man dadurch, daß man automatisch so umsteuert, daß nur zu Beginn und
am Ende des Blasvorgangs die Gase "voll verbrannt werden, wobei diese zwar gereinigt und in den mit einem !Fackelbrenner ausgestatteten
Abgasschornstein geleitet werden, daß dann aber, wenn
während bestimmter Phasen des Blasvorgangs Gase mit relativ hohem Heizwert freigesetzt werden, die letzteren über die Fackelzündung
verbrannt oder in einem Behälter gespeichert werden, um anderweitig Verwendung zu finden. Demnach sind drei verschiedene Perioden
zu unterscheiden: eine erste Periode, während 'der die Abgase abgesaugt
und ins Freie entlassen werden, eine zweite Periode, während der die Abgase zur weiteren Verwendung gesammelt werden und
eine dritte Periode, während der die Gase wieder abgesaugt und ins Freie entlassen werden. Durch entsprechende Steuerung der
Dauer der zweiten Auffangperiode kann man es erreichen, ein Gas zu erhalten, dessen Heizwert auf verschiedene gewünschte Werte
eingestellt werden kann.
Erfindungsgemäß wird insbesondere ein Verfahren beansprucht zum Verhüten von Verpuffungen der beim Bodenblas-Verfahr en entweichenden
Gase,daß diese zunächst dosiert verbrennt und dann zum
Auffangen der Gase umschaltet, wenn die Konzentration von GO und
Hp zusammen etwa 30 % beträgt, d.h., wenn das Gasgemisch brennbar
ist. Dieses Gasgemisch in der Haube und in der Gasreinigungsanlage
würde vorbrennen oder sogar explodieren, wenn bei dieser ,
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Konzentration noch Sauerstoff zugegen sein würde. Die andere
Schwierigkeit beim Auffangen der "bei der Reaktion entstehenden
Gase liegt zudem darin, daß diese an der Mündung des Gefäßes
eine Temperatur von etwa 1400 - 1600 0C haben, die sofort noch
weiter steigt, wenn im Zwischenraum zwischen Gefäßmündung und Haube eine Teilverbrennung stattfindet. Um ferner eine zu hohe
Dampfbildung beim nachfolgenden Ablöschen in der ersten Stufe der Naßreinigung zu vermindern, müssen die Gase durch Abstrahlung
auf eine Temperatur von etwa 10000C abgekühlt werden.
Diese Kühlung wird durch die Benutzung einer wassergekühlten Haube und eines wassergekühlten Abzugskamins erreicht. Unter besonderen
Umständen, falls es in der frühesten Phase der Schmelze
bereits zur Entwicklung ungewöhnlich großer Mengen an CO und H2
kommt, wird Stickstoff in die Haube eingeblasen, um die Gase soweit inert zu machen, daß sie nicht mehr explodieren können und
doch gleichzeitig abkühlen.
Das sichere Abfangen der Gase sowie wirksames Arbeiten des Gasreinigungssystems und das vollständige Auffangen derselben machen
es daher erforderlich, die Verbrennung im Luftspalt zwischen Haube und Gefäßmündung auf ein Minimum zu reduzieren, während
die geeigneten Vorsichtsmaßnahmen mit Hilfe der Analyse von O2
aus etwaigem Luftüberschuß ergriffen worden sind, um zu gewährleisten, daß im System kein explosionsfähiges Gemisch vorhanden
sein kann·· Darüber hinaus sind Druck-Regeleinrichtungen erforderlich, um im Spalt zwischen Gefäß und Haube ein Austreten von
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Gas und/oder Rauch zu verhüten, wenn sich die Prozeßparameter
ändern, d.h. sich die im Gefäß freiwerdende Gasmenge verändert. Dies war bisher ein wesentlicher Uachteil der Systeme mit ungehinderter
Verbrennung, bei denen eine derartige Regelung nicht möglich ist, so daß meist hier eine zusätzliche Luftverschmutzung
eintritt.
Ein Ziel dieser Erfindung besteht darin, Mittel und Wege für
eine wirksame und unter vertretbaren Kosten durchführbare Verhütung
der Luftverschmutzung bei einem bodengeblasenen Konvertergefäß zu erhalten, wobei gleichzeitig ein sicheres Abfangen
der Schmelze und das Auffangen unverbrannter Abgase mit hohem Heizwert möglich wird. Der Gewinn, der sich aus der Verwendung
derartig gewonnener Gase ergibt, wird die Wirtschaftlichkeit beträchtlich verbessern, da er zugleich die Kosten senkt, die
zur Einhaltung der gesetzlichen Bestimmungen über Luftreinhaltung aufgewendet werden müssen,,
Ein weiteres Ziel ist es, ein Verfahren zu erhalten, nach dem
sich der Sauerstoffkonverter so steuern läßt, daß es an der Gefäßmündung nicht oder kaum zu einer Verbrennung kommt, so daß
die austretenden Gase unverdünnt analysiert und so zur Regelung bzw. zum Anzeigen des Zustandes der Schmelze benutzt werden können.
. ■ ■-■ ; .
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Ein anderes Ziel besteht darin, das Verhältnis der Konzentration an CO und Hp dazu zu benutzen, Kennwerte und diesen funktionell
zugeordnete, elektrische Signale zu erzeugen, die zum Steuern der Gasauffang- und Gasreinigungseinrichtungen benutzt
werden und zugleich den Zustand der Schmelze anzeigen.
Ein weiteres Ziel besteht darin, daß das Gasanalysier-System die einzelnen Gasbestandteile und Teilverbrennungsprodukte in
der Gasphase, wie Wasserstoff, Wasserdampf sowie Kohlenmonoxyd und Kohlendioxyd, erfaßt, die beim Bodenblas-Sauerstoffverfahren
unter Verwendung von Kohlenwasserstoff als Kühlmittel vorhanden sind. Dabei soll dieses Gasanalyse-System Signale mit
hoher Ansprechgeschwindigkeit liefern, die erforderlich sind, um Schwankungen innerhalb des Prozesses kurzfristig erfassen
zu können.
Ein weiteres Ziel besteht darin, die relativ schnelle Messung des Sauerstoff-Teildrucks (weniger als eine Sekunde) als Mittel
.zur Bestimmung der Verbrennungs-Stöchiometrie in der ersten
Phase zu benutzen, d.h. derartige Signale zum Steuern des Gassammelvorganges
zu benutzen.
Ein anderes Ziel besteht darin, die vom Sauerstoff-Teildruck-
und vom Ultrarot-Sensor erzeugten Signale zusammen dazu zu benutzen, die Bewegungen dos Stellringes zu steuern, der die Höhe
des Luftspalts zwischen der Gefäßmündung und der Haube bestimmt.,
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BAD ORIGINAL
Ein weiteres Ziel besteht darin, den Sauerstoff •'-Teildrucksensor
mit einem Ultrarotsensor (der 00, Hp, GO^ und HpO mit einer .Ansprechzeit
von weniger als 5 Sekunden mißt) zu kombinieren, um den Heizwert der Abgase zu bestimmen und zu regeln und um automatisch
auf das Auffangen von Gasen mit einem vorgegebenen Heizwert
aus bodengeblasenen Sauerstoff-Stahlkonvertern einschalten
zu können.
So besteht ein weiteres Ziel darin, mittels des Stellrings die Breite des Spalts zwischen der Haube und der G-efäßmündung zusammen
mit der Saugung bzw. dem Unterdruck des Gasstromes innerhalb der Haube, der die Gase aus dem Gefäß erfaßt,, so zu regeln, daß
nur eine bestimmte minimale Menge Luft in den Strom brennbarer Gase eingesaugt wird. ■ -
Hoch ein anderes wesentliches Ziel besteht darin, ein Terfahren
zu entwickeln, das ein gefahrloses (freiwilliges oder unfreiwilliges) Abbrechen des Blasvorgangs ermöglicht, wenn der CO- und
Hp-Pegel im Gas noch hoch ist, wie es etwa der IPaIl ist, ebenso
wenn ein plötzliches Kippen vorgenommen und automatisch eine Inertisierung des Systems mittels Fp vorgenommen wird, um eine
Verpuffung zu verhüten o
Hoch ein weiteres Ziel besteht darin, die Signale vom Sauerstoff druck-Sensor
zum Feststellen der Gegenwart von freiem Sauerstoff
bei gleichzeitig hohen Konzentrationen an 00 und H2 zu benutzen,
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■um das Einblasen von Stickstoff zur Sicherheits-Inertiaierp^g
einzuleiten, beispielsweise bei sogenannten Abfangchargen»
Hoch ein anderes Ziel schließlich besteht darin, susätzliehe
Äiftverschmutzungseinrichfrungen in das Gasauffang- und Gasrei-Bigungs
sys tem einzubauen, die in Wirkung treten, wenn sich der
bodengeblasene Sauerstoffkonverter nicht in ©einer Blasstelliing
!»findet, sondern gegenüber der Senkrechten geneigt ist und
sich somit nicht mehr in Koinzidenz mit der Hauptansaughaube
"befindet.
Wie diese und andere Ziele praktisch erreicht werden, ist aus
dem entsprechenden Text der detaillierten Beschreibung eines
in 'den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung zu ersehen.
Erfindungsgemäß wird ein bodengeblasenes Sauerstoffkonvertergefäß
mit einer wassergekühlten Gasabsaughaube versehen. Zwischen
dem .Gefäß und der Haube befindet sich, wenn der Haupt-Blasvor—
gang läuft, nur ein kleiner Spalt. Die Haube ist durch ein
Sauggebläse, das innerhalb eines bestimmten Förderbereicheβ
einen vergleichsweise konstanten Druck erzeugt, bzw. einen Rohgas-Kühlschacht mit einer Gasreinigungseinrichtung verbunden.
Da sich die bei dem Prozeß freiwerdende Gasmenge innerhalb der Blaezeit nach Zusammensetzung und Menge ändert, muß u.a. die
durch den Spalt zwischen Gefäßmündung wad Haube angesaugte Luft
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reguliert werden. Das erfolgt durch Verändern und Einstellen
des Luftspaltes zwischen Gefäßmündung und Haube mittels eines beweglichen Stellrings, und die Feinkorrektur der Betriebsbe
dingungen erfolgt dann durch Regulieren der Gasmenge, was dadurch bewerkstelligt wird, daß man den regulierbaren Durchlaß
querschnitt in der Kehle des Venturi-Wäschers im Gasreinigungssystem verändert. Während der ersten ein oder zwei Minuten der
Blasperiode sind sowohl die Menge der aus dem Bad freigesetzten Gase als auch deren Gehalt an CO und COp gering, der Hp-Gehalt
dagegen hoch. Die im Spalt bei ■ gehobenem Stellring angesaugte
Luft ermöglicht deren "vollständige Verbrennung zu COp und HpOj
der Rest ist Stickstoff aus Verbrennungsluft.. Diese Mischung aus COp, HpO und Np bei theoretischer Verbrennung ist inert und
unbrennbar, so daß während dieser Phase das Gas wie ein inerter Pfropfen wirkt, der kurzfristig durch das Gasreinigungssystem
strömt und den Sauerstoff verdrängt. Der Inertgaspfropfen wird durch den Abgasschornstein abgeleitet.
Ein Säuerst off-Teildrucksensor PO' stellt den Moment- fest, wann
der stöchiometrische Verbrennungspunkt der Gase erreicht ist.
An diesem Punkt wird der Stellring an der ITanghaube automatisch
abgesenkt, und die Gase können nunmehr gefahrlos aufgefangen werden, bzw. dem Fackelbrenner ohne Explosionsgefahr zugeleitet
werden.
Wenn nach dieser Anfangsphase der Prozeß fortschreitet, nimmt
der Gehalt; der Gase an CO schnell zu, Hp dagegen ab, -12-
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BAD ORIGINAL
der Gehalt an COp aus Verbrennung geht zurück. Da das in der
Anfangsphase anfallende Abgasvolumen durch eine voreingestellte Öffnungs-Stellung der verstellbaren Venturi-Kehle festgelegt
ist, muß ab diesem Zeitpunkt die angesaugte Luftmenge vermindert werden.. Nachdem der Sauerstoff-Teildrucksensor den Punkt festgestellt
hat, an dem die für die Verbrennung erforderliche stöchiometrische Gaszusammensetzung erreicht und damit die Ab-rwesenheit
von Sauerstoff im System erreicht ist, veranlaßt er, daß der Stellring soweit abgesenkt wird, daß in der Sammelhaube
zwar ein Unterdruck erzeugt wird, der einem voreingestellten Wert im Bereich zwischen -3 und -8 mm Wassersäule entspricht.
Das ermöglicht, die Hauben automatisch gefahrlos zu einem viel früheren Zeitpunkt der Blasperiode zu schließen, als dies bisher
möglich gewesen ist. Das Resultat ist die Möglichkeit, größere Mengen brennbaren Gases pro Tonne erzeugten Stahls aufzufangen.
Und auch wenn dieses Gas nicht aufgefangen werden sollte, so bietet die Tatsache, daß diese Reguliermöglichkeit
die Verbrennung dieser Art einschränkt, hinsichtlich Sicherheit und Wirtschaftlichkeit insofern Vorteile, als in der Anfangsund
Endphase des Blasvorgangs die thermische Belastung des Kühlschachtes und die Gasmengen an sich geringer sind; dies führt
zu einem geringeren Energieverbrauch für Kühlung und Reinigung
der Gase pro Tonne erzeugten Stahls.
Wenn nun, nachdem durch Absenken des ütellrings bei der einem
voreingestellten, geringeren Gasdurclii'luß entsprechenden ü
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lung der Venturi -Kehle der erforderliche unterdruck erzeugt worden
ist und trotzdem mehr Gas freigesetzt wird, so "benutzt man
erneut die Verstellung des regulierbaren Venturi-Querschnitts
zur Feinregulierung der Absaugebedingungen, so "benutzt man den
voreingestellten Unterdruck im Bereich zwischen -3 und -8 mm Wassersäule,
um diesen Zustand zu erhalten«. Bie die Änderung des
Venturi-Querschnitts steuernden Signale resultieren aus den "bereits
erwähnten durch das Gasanalyse system erzeugten Signalen, die zugleich dem jeweils gewünschten, voreingestellten Heizwert
entsprechen. Eine derartige Regelung hat den Vorteil, daß das
System eine so hohe Ansprechgeschwindigkeit hat, die das Austre
ten von Gasen aus dem Luftspalt in die Atmosphäre auch bei pulsierendem Gasdruck im Gefäß und damit die Luftverschmutzung verhütet, wobei man darüber hinaus gleichzeitig ein verwertbares
Gas mit dem jeweils gewünschten Heizwert erhält. Wenn der Gasdurahfluß stark schwankt, läßt sich im übrigen das Verstellsystem für den Stellring mit der Venturi-Verstellung so kombinieren, daß das kombinierte Syatem selbst einstellend wirkt und
so auf größere Veränderungen schnell anspricht·
Darüber hinaus werden die von den Ultrarot-Sensoren gemessenen
Heizwerte laufend angezeigt und dies,® zur automatisch oder mittels Hand erfolgender Umsteuerung dar Gase zu den Auf fang- und
Speichereinrichtungen benutzt, wenn der Sollwert erreicht ist,
bei dem die Gase aufgefangen werden sollen«
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Nähert sich der Blasvorgang seinem Ende, go geht die Menge an CO
zurück und die an HU nimmt zu·. Während dieser Haas* wird der
Gasfluß wieder mittels der verstellbaren Venturi-Kehle reguliert
(öffnen)· Nachdem zusätzliche Verbrennungsluft durch den Jjuftspalt
angesaugt und die für Verbrennung erforderliche, stöchio—
metrische Zusammensetzung erreicht ist, wird diese (Tatsache durch
den Sauerstoff-Teildruck-Sensor gemeldet, der äamx dae Signal
auelöst, zum öffnen der Haube durch Hochfahren des Stellrings
veranlaßt.
oben beschriebene Hegelsystem tritt also noch einmal gegen
der Blaszeit in Tätigkeit und ermöglicht das öffnen der Haube
bei der Endphase des Blasvorgangs, was in genau derselben Weise zur Erhöhung von Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit
beiträgt, wie dies in der Infangsphase des Blasvorganges geschieht ·
Soll eine Schmelze bei hohem Kohlenstoffgehalt abgefangen werden,
so muß bereits zu einem Zeitpunkt abgekippt werden* w© noch eine
hohe Konzentration an CO und Hp vorliegt und daß Öffnen der Haube
u.a. mit der Gefahr einer Explosion verbunden sein würde, da Bio»
meiitan eine riesige Luftmenge eingesaugt würde·, tat falle solcher
Schmelzen wird zum Verdünnen und Inertisieren Stickstoff als Schutzgas in die Haube eingeleitet, und zwar automatisch, da
diese Einblasvorrichtung mechanisch mit der Kippvorrichtung des
Gefäßes gekoppelt ist.. Bei Bedarf kann dieses Steuersystem auch
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dazu benutzt werden, den Gefäßraum an Stickstoff anzureichern oder zu senken, um die Bauchbildung beim Einfüllen des Eoneisens
nach Wunsch abzusenken. Das gleiche gilt selbstverständlich, falls infolge einer Störung der Blasprozeß unterbrochen und
das Gefäß gekippt werden muß,
Daxniher hinaus wird das Einblasen von Stickstoff zur Sicherheit
s-Inertisierung auch durch das vom Sauerstoff-Teildrucksensor
erzeugte Signal automatisch ausgelöst, was dazu dient, sofort zu melden, wann sich die Zusammensetzung der Gase im Gassanimel-
und Gasreinigungssystem der Explosionsgrenze nähern sollte.
Die Anlage enthält ferner noch zusätzliche Einrichtungen zur
Verhütung der Luftverschmutzung, wie sie beim Beschicken, Abkippen und Abstechen des Gefäßes auftreten, d.h. dann, wenn
sich das Gefäß nicht oder nur teilweise unter der Hauptabsaughaube befindet.. Diese Einrichtungen bestehen aus beiderseits
der Hauptabsaughaube oder ringsum diesen angeordnete Zusatzabsaubhauben.
Eine derartige Haubenanordnung ist durch eine besondere Leitung mit einem zweiten Venturi-Scrubbei1 neben der
normalen Gasreinigung mit verstellbarem Elehlenquerschnitt verbunden.
In dieser Leitung befindet sich ein motorisch verstellbarer Absperrschieber. Wird nun das Gefäß aus der vertikalen
in die horizontale Stellung gekippt, so gibt ein Positionsmelder das Signal zum allmählichen Offnen des Schiebers in der '
-16-
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Hilfsleitung und zum gleichzeitigen, allmählichen Schließen des Hauptventuri bis auf einen voreingestellten Mindestdurchiaßquerschnitt.
Dieses steuert die Saugwirkung des Absauggebläses von der Haupthaube zur Zusatzhaube um. Der durch die Zusatzhaube
abgesaugte Rauch wird beim Durchgang durch den zweiten Venturi-Scrubber
gereinigt und durch den Schornstein des Kamins ins Freie geleitet. Der von der Hauptabsaughaube abgesaugte Hauch
wird bekanntlich in einem ersten Venturiwäscher gelöscht und vorgewaschen und erst im zweiten Venturiwäscher feinstgereinigt.
Nun soll anhand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
beschrieben werden, wobei
FJK..1 eine vereinfachte Darstellung eines bodengeblasenen
Stahlkonverters und des damit verbundenen Systems zum Absaugen und Behandeln der Gase zeigt, und
Fig. 2 eine graphische Darstellung der Zusammenhänge zwischen
den Volumina der primären und verbrannten Abgase als auch der unverbrannt aufgefangenen Reaktionsgase einerseits
als auch in der Zeiteinheit eines Blasvorgangs andererseits.
Das bodengeblasene Konvertergefäß ist in seiner Gesamtheit auf Fig. 1 durch die Bezugszahl 10 bezeichnet. Es besteht aus einem
Metallmantel 11, der bis auf seine am oberen Ende angeordnete Öffnung 13 mit feuerfestem Material 12 ausgekleidet ist. Aiii un-
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teren Ende des Gefäßes befindet sich ein Gehäuse 14- mit einem
Verteilungskasten 15 für Gas und gepulverte Feinstäubeo Diese
Substanzen werden mit dem Sauerstoff unter Druck in das geschmolzene
Metall im Gefäß 10 eingeblasen, und zwar durch mehrere Düsen 16, die nach oben hin zu den Blasformen 17 im Boden
des Gefäßes verlängert sind. Alle Gase und pulverförmigen Materialien,
die in die Schmelze eingeblasen werden, diffundieren durch das Bad und treten oberhalb aus. ·>Είη inniger und großflächiger
Kontakt zwischen den aktiven Gasen, wie.Sauerstoff
und/oder gepulverten Zuschlagstoffen führt zu praktisch stöchiometrisch
ablaufenden Reaktionen, während die als Kühlmittel eingesetzten Kohlenwasserstoffe zu CO und EL· gekrackt werden. Ausgenommen
davon sind natürlich Inertgase, wie Np oder Ar, wenn
diese durch die Schmelze diffundieren und unzers.etzt in den oberen Innenraum des Gefäßes gelangen.
Das Gefäß 10 ist auf der Zeichnung auf einen herkömmlichen 0?x>agring
18 montiert dargestellt, der mit seitlichen Drehzapfen 19 und 20 versehen ist, die auf (hier nicht dargestellte) Stützen
gelagert sind. Das Gefäß 10 kann also um die Drehzapfen 19 und 20 zum Chargieren bzw. zum Abstich von Schlacke umgedreht oder
in eine praktisch horizontale Stellung gekippt werden, um das geschmolzene Metall durch ein seitliches Abstichloch 21 zu entleeren.
Alte Reaktionsgase und/oder Flüssigkeiten als Kühlmittel sowie,
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die pulverförmigen Substanzen v/erden zum Einblasen in die Vertei-
lerkammer 15 am Boden des Gefäßes 10 durch Rohrleitungen 22 eingebracht,
die mit dem hohlen Drehzapfen 19 in Verbindung stehen. Eine Speiseleitung 23 ist mit dem hohlen Drehzapfen über eine
nicht dargestellte Drehgelenkverbindung verbunden. Somit können Gase und Materialien eingeblasen werden, wenn das Gefäß 10 in
Blasstellung aufrecht steht, andere Gase nur dann, wenn das Gefäß geneigt ist.
Eine Thermoelementsonde 24- zur Messung der Temperatur in der oberen
Mitte der Schmelze ragt von einem umsteuerbar beweglichen Thermoelementhalter 24 aus schräg in das Gefäß 10 hinein. Die
Anschlüsse des Thermoelements sind durch eine mit 26 bezeichnete Linie angedeutet.
der oberen Hündung des Gefäßes 10 befindet sich die wassergekühlte
Absaughaube 2?> die mit einem beweglichen Stellring 2ci
versehen ist, die gegenüber dem Gefäß 10 so gehoben und ;;er»o'nkt
werden kann, daß aus später· zu erläuternden..Gründen ein ringförmiger
Spalt zwischen der Gefäßmündung und der Haube freigelassen' werden kann.
Typische Gase, die durch den Boden des Gefäßes 10 e.ingöbla«an
werden können, sind mit Op, N„, Ar, Luft bzw. mit (CII)x für das
gas- oder dampfförmige Kohlenwasserstoff als Kühlmantel be pe4oh-:.
net, wobei die Zuleitung für diese Gase sämtlich an das Haupt-' :::
30 9 826/07 15 BAD ORIGINAL
speiserohr 23 angeschlossen dargestellt sind. Die Kohlenwasserstoffe
werden stets manteiförmig um den Sauerstoffstrom herum,
durch die Blasformen im Boden des Gefäßes 10 eingeblasen, und die Kohlenwasserstoffe verhindern somit infolge der endothermen
Zersetzungswärme eine vorzeitige Zerstörung der Boden-Ausmauerung.
Ein typischer Druckbehälter zur Bevorratung der pulverförmigen Materialien, die von unten in die Schmelze im Gefäß 10 mit eingeblasen
werden, ist ganz allgemein durch die Bezugszahl 31 angedeutet. In der Praxis enthält eine Anlage stets mehrere derartige
Behälter 4zur Bevorratung von pulverförmigen Zuschlagstoffen, wie Kalk, Kalkstein und IPlusspat, sowie auch von Eisenoxyd, einem
Entschwefelungsmittel und/oder anderen Zusätzen. Gewöhnlich benutzt man den Sauerstoff, um die Pulversubstanzen in einer bestimmten
Menge pro Zeiteinheit zu fördern und einzubringeno.Bei Bedarf werden auch Stickstoff oder andere Inertgase eingeführt«
Eine Sauerstoffleitung 32 ist an das Gefäß 31 und an eine Mischvorrichtung 33 angeschlossen, aus der der Sauerstoff und das gepulverte
Material durch eine Leitung 34 in die Hauptspeiseleitung
23 und schließlich in das Gefäß 10 gelangen.
Das Gefäß wird über die wassergekühlte Haube 27 und einen angeschlossenen
wassergekühlten Schacht 40 verbunden, der zu dem Sättigungsventuri 41 führt, in dem die heißen Gase abgeschreckt
und auf die dem jeweiligen Dampfdruck entsprechende Sättigungstemperatur abgekühlt werden. Das Waschwasser wird durch einen Abscheider
42 abgeblasen. Die Gase gelangen dann durch eine Leitung
-20-3 0982 6/07 15.,...,
43 zu einem zweiten Venturi -Wäscher 44 zur Feinstreinigung, mit dessen Hilfe gleichzeitig der Durchfluß automatisch reguliert
wird und anschließend durch einen Tropfenabscheider 46, von dem aus das Waechwasser in einem Sammelbehälter 47 gespeichert und
dann nochmals zum Überlauf 48 am Einlaß des Sättigungsventuri 41 zurückgeleitet wird, Das gereinigte Gas strömt dann durch eine
Leitung 49 zu einem Absauggebläse 50, von wo es zu einem Kamin
51 gelangt und mittels eines Brenners 52 verbrannt in die Atmosphäre
gelangt.
Sollen die Gase wiedergewonnen werden, so wird der Reingaskamin 51 an eine Leitung 53 angeschlossen, die zu einem Tauchtopf als
Rückschlagventil mit Wasserdichtung 54 führt, in dem sich ein
Wasserverschluß 55 befindet und von da zu einem Gasbehälter, so daß das Gas nicht rückwärts in das System zurückströmen kann.
Das Gas, das in diesem Falle durch die Leitung 53 und die Klappe 54 kommt, ist das in der Hauptsache aus CO und wenig H2 sowie geringen
Mengen an GOp und N_ bestehende Gas mit hohem Heizwert.
Der Schornstein 51 ist mit einem Umschaltventil 57 versehen, das
so gesteuert werden kann, daß der Inertgaspfropfen oder das Gas
mit niedrigem Heizwert durch den Schornstein ins Freie geleitet werden kann, während das gute Gas durch die Leitung 53 zur Speicherung
gelangt» Auch in der Leitung 53 befindet sich ein Schieber 58, der zum Durchlassen der Gase mit hohem Heizwert geöffnet
wird. Wenn der Schieber 57 geschlossen wird, wird der Schieber
309826/0715
58 geöffnet und umgekehrt. Das Umsteuern dieser Ventile wird auf
der Grundlage eines vorgegebenen Heizwertes gesteuert,der duroh
die Zusammenfassung der Signale am Ausgang des Teildrucksensors 68 und am Ausgang des Ultrarotsensors 69 erhalten wird.
Die Probenahme stellen für den PO „-Analysator 68 und den Ultrarotanalysator
69 (00, GOp, HpO) liegen entweder bei 71 in der Absaughaube
oder am Punkt 72 hinter dem zweiten Venturi-Gaswäscher, wobei der Drucksensor und seine Lage durch die Zahl 59 angegeben
sind» Die Signale vom Druckfühler 59? die in elektrische Signale
umgewandelt werden, dienen zum Steuern des Stellmotors, der die Bewegungen der verstellbaren Kehle des zweiten Venturi 44 bewirkt.
Zu Blasbeginn wird der Öffnungsquerschnitt des zweiten Venturiwäschers
44- an einem Sollwertgeber 60 eingestellt. Wenn die Konzentration an 00 wesentlich steigt und eine Verbrennung mit durch
den Luftspalt zwischen Haube und Gefäßmündung angesaugter Luft bei in ihrer oberen Endstellung stehendem Stellring 28 stattfindet,
überwacht der POp-Analysator die Veränderungen der Verbrennungsbedingungen',
Wenn der den stöchiometrisehen Verbrennungsbedingungen entsprechende Punkt erreicht ist und das Signal vom
POp-Analysator 68 die Anwesenheit eines reinen Inertgaspfopfens
meldet, wird dieses Signal dazu benutzt, das Schließen des Stellrings 28 vorzunehmen. Das Lenken des Stellrings 28 wird durch
Signale vom PO„-Analysator 68 so lange fortgesetzt, bis der durch
den Sensor 59 gemessene und am Anzeiggerät 61 angezeigte Wert
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des Drucks in der Haube gleich dem an dem Sollwertgeber 62 eingestellten Unterdruck erreicht ist. Bei dieser Stellung des
Stellrings 28 wird dann die Regelung des Unterdrucks im Auffang-
und Reinigungssystem mittels der verstellbaren Kehle des aweiten Venturi 44 vorgenommen.
Das Drucksignal, das der Messfühler 59 an den verstellbaren Querschnitt
des zweiten Venturi-Gaswäschers 44· gibt, wird durch Signale v.om FOp-Analysator 58 und vom Ultrarotanalysator 69 überwacht,
die denjenigen Heizwert des Gases liefert, der bei einem vorgegebenen, am Sollwertgeber 63 eingestellten Heizwert entsprechen
soll·
Ist der Sollheizwert der Gase erreicht, wie er am Sollwertgeber 63 eingestellt ist, so wird über den Regler 70 das Umsteuern dex*
Schieber 57 und 58 von "Gasauslaß11 auf "Gassammeln" veranlaßt o
Im Falle von Schmelzen, die bei hohem Kohlenstoffgehalt abgefangen
werden sollen oder wenn das Gefäß 10 bei Gefahr abgekippt werden, muß, d.h., wenn noch eine hohe Konzentration an CO und H„
vorliegt, wird dieser Zustand durch den Gefäßpositionsmelder 64-
angezeigt, der sofort das Stickstoffeinblasventi1 65 Öffnet.
Dieses öffnen sorgt dafür, daß das Gassammel-Reinigungasystem
mit Stickstoff durchgespült wird, um das darin etwa enthaltene Gas anzuspülen bzw· zu inertisieren. Gleichzeitig veranlaßt der
abfallende Heizwert des Gases, den die Instrumente 6ΰ und 69
-23-309826/0715
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feststellen und mit dem Sollwertgeber 63 vergleichen über den
Regler 70, die Ventile 57 inid 58 so umzusteuern, daß diese Gase
durch den Schornstein 5Ί ins Freie entlassen werden·
Das Stickstoffeinblasventil 65 wird außerdem noch durch Signale
vom POp-Analysator 68 und vom Ultrarotanalysator 69 ausgelöst,
falls diese eine Annäherung an einen explosionsgefährlichen Zu~ stand melden sollten, der durch die gleichzeitige Anwesenheit
von Sauerstoff und andererseits Gasbestandteilen, wie CO und Hp,
anzeigen sollte.
Während des Betriebs zustande s des Gefäßes unter einem Neigungswinkel
bzw. dem beim Beschicken oder Entleeren des Gefäßes freiwerdender Hauch wird durch die Haupthaube 27 uncL insbesondere
die Zusatzhaube 66 gemeinsam aufgefangen, die über eine Iieitung
67 mit einem Absperrschieber 68 mit der Einlaßleitung 43 des
zweiten Venturi-Gaswäschers 44 verbunden ist» Wenn das Gefäß gegenüber der Senkrechten geneigt wird, veranlaßt der Gefäßpositionsmelder
64 das allmähliche Offnen des Absperrschiebers in der Absaugleitung 67 der Zusatzabsaughaube und das allmähliche
Schließen der Verengung des ersten Venturi-Gaswäschers 41 bis auf einen vorgegebenen Mindestdurchlaß quer schnitt mit Hilfe eines
Endschalters. Der Rauch aus der Zusatzhaube wird dann beim Durchgang
durch den zweiten Venturi-Gaswäseher 44 abgeschieden, während der mit der Haupthaube 27 aufgefangene Rauch- beim Durchgang
durch beido Venturi-Gaswäseher 41 und 44 gereinigt wird,' und
309826/0 715
zwar unter Benutzung des Hauptgasreinigungs-Absauggebläses 50.
Figur 2 zeigt die Abhängigkeit zwischen den Mengen primärer und teilverbrannter Abgase und den aufzufangenden Nutzgasmengen einerseits
und der Zeit andererseits, sowohl für diese Erfindung als auch für den bisherigen Stand der Technik bei anderen Stahlerzeugungsverfahren.
Den Status hinsichtlich z.B„ des bisherigen Standes der Technik
beim Aufblas-Sauerstoff-Stahlverfahren zeigt die Skizze A. Sie
zeigt graphisch die Prozeßfolge, die damit beginnt, daß Außenluft das System durchspült, bevor mit dem Blasen begonnen wird»
Diese Luft dient zu Blasbeginn als Verbrennungsluft und bildet den Inertgaspfropfen, dessen Dauer durch die Menge des in das
System gesaugten Luftvolumens bestimmt wird. Aus Sicherheitsgründen und wegen des verzögerten Ansprechens der Instrumente
wird bei dieser herkömmlichen Methode das Schließen der Haube
verzögert und beruht auf einer Messung mit einem herkömmlichen Sauerstoffanalysator, der nur den tatsächlich im Gas vorhandenen
Säuerstoffanteil mißt. Wird der Säuerstoffpegel als gefahrlos
angesehen, so wird der Stellring 77 vc>n Hand geschlossen und ein
CO-reiches Gas erwartet, das nur geringe Mengen an Stickstoff und Kohlendioxyd enthält(Kurve 78). Das Auffangen des Gases beginnt
bei einer vorgegebenen Gaszusammensetzung, die durch den
Punkt 80 dargestellt wird. Das Auffangen kann während des Blasvorganges solange fortgesetzt werden, bis der fallende CO-Anteil
309 826/0715
zu einem Gas führt, das wieder den als Grenze eingestellten Wert
erreicht und das Auffangen beendet wird (Punkt 80). Während einer gefahrlosen Periode vor Blasende wird die Haubenschürze 81
wieder geöffnet.· Das ermöglicht ein vollständiges Verbrennen des sowieso weiter abnehmenden GO-Anteils, so daß wieder ein Inertgas
anfällt, das das System durchspült, bevor Luft 82 nach Beendigung
des Blasvorganges 83 eingelassen werden kann. Diese lange Periode der Bildung eines Inertgases zu Anfang und gegen Ende
führt zu einer relativ kurzen Auffangzeit 84, wenn man es mit der
vorstehend und nachstehend beschriebenen Erfindung vergleicht.
Die Vorzüge des erfindungsgemäßen Systems und der damit verbundenen Segeleinrichtungen zeigt die Skizze B, Pigur 2. Die Benutzung
des weiter oben in Pigur 1 mit 68 bezeichneten Sauerstoff-Teildruckanalysators POg liefert die Möglichkeit einer sehr genauen
Bestimmung des stöchiometrischen Verbrennungspunktes, das die schnelle Identifizierung der Abwesenheit von freiem Sauerstoff ermöglicht, was die Bildung eines Inertgaspfropfens momentan anzeigt.
Die hohe Betriebszuverlässigkeit dieses Sensors ermöglicht die Inbetriebnahme des G-asreinigungssystems vor Blasbeginn 86 mit
einem minimalen Luftvolumen 85, welche Luft als Verbrennungsluft
dennoch zur oben beschriebenen Bildung des Inertgaspfropfens dient, jedoch sind Dauer und Gesamtabgasvolumen erheblich geringer, da
die oben erwähnten, schnell ansprechenden Sensoren benutzt werden.
Weiterhin wird ein automatisches Schließen 88 des Stellrings ermöglicht, was gegenüber den bisherigen Verfahren einen beträcht-
309826/0715
lichen Vorteil hinsichtlich der Gewinnung an Nutzgas darstellt. Das erzeugte Gras ist reich an heizwerthaltigem CO zusammen mit
Ho und geringen Mengen an COp und Stickstoff (Kurve 89)· Das
gefahrlose Auffangen des Gases beginnt "bei einem "bestimmten,
durch den Punkt 90 dargestellten Heizwert. Das Auffangen läuft
während des gesamten Blasvorganges und wird erst am Punkt 91 beendet,
wo der eingestellte Grenz-Heizwert des Gases erreicht wird. Die Benutzung eines Ultrarotsensors in Serie mit dem
Sauerstoff-Teildruck-Analysator ergibt das schnelle Ansprechen auf diese Grenzwerte.
Der Zeitpunkt, an dem der Stellring gefahrlos geöffnet werden kann und der durch den Punkt 92 dargestellt wirde läßt sich
wieder so genau bestimmen, wie es für den Blasbeginn durch den Sensor 68 angegeben ist (Figur 1), indem wiederum die Anwesenheit
eines Inertgaspfropfens 87 festgestellt wird, so daß nach
Blasende 94- gefahrlos Luft 93 eingelassen werden kann.
309826/0715
Claims (10)
1.) Gassammeihaube zur Luftreinhaltung und zur Erfassung der
heißen Abgase aus einem bodengeblasenen Sauerstoff-Stahlkonvertergefäß,
bei dem der Prozeß sauerstoff neben Kohlenwasserstoff-Fluid
sowie andere Inertgase von unten in das Gefäß eingeblasen werden, ferner in den Gasen mitgeführte
feinverteilte, staubförmige Stoffe, in das geschmolzene
Metallbad eingebracht werden, um Roheisen zu Stahl umzuwandeln, gekennzeichnet durch die gemeinsame Anwendung der
folgenden Maßnahmen:
a) die Haube ist wassergekühlt und ihr Innendurchmesser praktisch gleich dem der Gefäßmündung,
b) die Haube besitzt einen hebe- oder senkbaren Stellring, um einen Luftspalt zwischen Gefäßmündung und Haubeneinrichtung
auf einen wählbaren Wert einzustellen,
c) die Haube ist über einen wassergekühlten Abzugsschacht an einen ersten Venturi-Gaswäscher zum Löschen und Vorreinigen
der heißen Gase angeschlossen,
d) dieser erste Venturi-Gaswäscher ist über Leitungen an einen zweiten Venturi-Gaswäscher unter Zerstäubung des
—2— 309826/0715 .
Wassers in ein lamellenfilter zwecks Endreinigung angeschlossen,
e) dieser zweite Venturi-Gaswäscher zusammen mit einem feststehenden
Drallabscheider liegt am Auslaß zum Abscheiden der mit dem Gasstrom mitgerissenen Wassertröpfchen, der die
Richtung dieses Gasstromes um 180 ändert und in tangential in eine Leitung entläßt, die zu einem Absauggebläse
führt,
f) die Charakteristik dieses Absauggebläses innerhalb eines breiten Bereiches der angesaugten Gasmengen auf eine praktisch
konstante Pressung bemessen istj
g) ein Reingaskamin, in den dieses Gebläse die gereinigten Abgase drückt, zwei Auslässe mit Absperrschiebern hat,
nämlich einen Auslaß mit Abfackelbrenner für die gereinigten Abgase vor dem Entlassen in die Außenluft sowie einen
zweiten Auffangauslaß, der mit einem Speicherbehälter für
das Abgas verbunden ist.
2.) Gassammelhaube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
a) der Stellring wassergekühlt ist und mittels eines Seirvo—
Motors oder einer Hydraulik eine bewegliche Schürze hebt oder senkt und diese Bewegungen durch von einem Sauerstoff-Teildrucksensor
erzeugte Signale steuerbar sind, so daß die Haube erst nach Anzeige des stöchiometrißchen Verbrea··
nungspunktes für die Bildung eines Inertgaspfropfens
- ■ .■ . -3-309826/0 715
schließbar ist}
b) der erste Venturi-Gaswäscher mit einer mittels Motorenverstellung
regelbaren Verengung versehen ist, die zwischen einer voll geöffneten und einem Mindestdurchlaßquerschnitt
regelbar ist j vorzugsweise mittels Endschaltern;
c) der zweite Venturi-Gaswäscher mit einer automatisch regulierbaren
Klappenverstellung versehen ist, die sich
bis zu einem vorgegebenen Mindestwert aufgrund von durch einen Sollwertgeber erzeugten Signalen öffnet, und zusätzlich
den Durchfluß automatisch regelt, wenn sie über den Haubenunterdruck durch Signale gesteuert wird, die
ein Gasanalyse system erzeugt.
3.) Gassammeihaube nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie
a) Regel- und Steuereinrichtungen zum Steuern der Position
des beweglichen Stellrings gegenüber der Gefäßmündung enthält und zwar erstens während der ersten Phase der Schmelzung, bis sich ein Inertgaspfropfen gebildet und die Verbrennungsluft aus dem Gasreinigungssystem verdrängt hat,
um das nachfolgende gefahrlose Auffangen von brennbarem Gas zu gewährleisten, und zweitens zum Einstellen einer
Luftspaltbreite, die einen Unterdruck gleich einem vorgegebenen Wert entspricht, der in einen Druck-Sollwertgeber
eingegeben worden istj
309828/0715'
b) Hegel- und Steuereinrichtungen als Steuersignale benutzt, und zwar erstens ein pneumatisch-elektrisches
Signal von einem Sauerstoff-Teildrucksensor, der anzeigt, daß der stöchiometrische Verbrennungspunkt erreicht worden ist und daß sich somit ein Inertgaspfropfen gebildet hat, und zweitens ein Signal zum B-enden der Abwärtsbewegung des Stellrings beim Erreichen
einer Stellung, bei der ein vorgegebener Unterdruck mit einem in der Haube durch einen Druckmessfühler
• gemessenen Ist-Unterdruck übereinstimmt,
enthält.
4.) Gassammeihaube nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtungen
a) Regel- und Steuereinrichtungen zum öffnen und Schlies-
sen der regulierbaren Kehle des zweiten Venturi-Gaswäschers in der Weise, daß der Durchlaßquerschnitt sich
in Abhängigkeit derjenigen Gasmenge ändert, wie sie aus der Schmelze eines bodengeblasenen Säuerstoff-Stahlkonverters
freigesetzt wird}
b) Regeleinrichtungen zum Messen des Unterdrucks in der praktisch geschlossenen Haube, wobei dieser gemessene
Druck in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, das in einen Regler eingespeist und mit einem vorgegebenen
Unterdruckwert verglichen wird, und wobei dann das Ergebnis dieses Vergleichs ein resultierendes Signal veranlaßt,
das den Stellmotor betätigt, der die Venturi-
—S— 309826/071 5
^Verengung öffnet und schließt;
o) zusätzlich die Benutzung 'der Säuerstoff-Teildrucksensor-'
einrichtungen in Reihe4 mit einem Ultrarot- Sensor ermöglicht,, den GO, COp und Hp in einer solchen Weise misst,
daß in Kombination eine direkte Messung des Heizwertes
des G-äses erhalten wird und zur'Überwachung des vorgegebenen
Unter drucks im Rege !system zum Auffangen eines
Gases nach dem geforderten Heizwert des Gases "benutzt
wird; · · - .
d) die Druck-tfoerwachungseinrichtungen zum Verändern des
von Hand voreingestellten Unterdruc!wertes innerharb des
Bereichs zwischen minus 1 und minus 10 mm Wassersäule,
enthält.
5.) Gassammelhaube nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
a) die Verstellung des Systems, um den erwähnten Bereich von Unter druckwerten zu erhalten, durch -unabhängige Bewegungen
entweder des Stellrings oder des verstellbaren -liehlenquerschnitts oder durch eine Kombination beider
erreicht wird.
6.) Gas samiae lhaube gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß
a) das Hei zv/ertmeß signal aus einer schnell ansprechenden Kombination eines Sauerstoff-Teildrucksensors POp mit
dem Ultrarotsensor dazu benutzt wird, das Umsteuern der ALgase von "Auslass" auf "Auffangen" zu steuern,, und
309826/0 715
zwar in Abhängigkeit von einem an einem Sollwertgeber
eingestellten, gewünschten Heizwert.
b) die ProbenahmesteIlen für dieses Gasanalysesystem entwedex·
an der Konvertergefäßmiiridung teils in der wassergekühlten
Haube auf der ßohgasseite oder hinter dem er* sten Venturi-Gaswäscher im Bereich des vorgereinigten
Gases liegen·
7·) Gassammeihaube gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet +
daß die
a) Gefäßschwenkeinrichtung mit einem Positionsanzeiger versehen, der den Neigungsgrad des Gefässes gegenüber der
Vertikalen anzeigt und der mechanisch-elektrisch so gekoppelt ist, daß er ein Stickstoffeinblasventil betätigt»
um Inertisierungsstickstoff in die Bodenwinddüsen des Gefässes und/oder die Haube einzublasenf
b) diese Stickstoffeinblasvorrichtungen zur Inertisierung
in der Haube durch ein Signal aus dem GasanalyseSystem
so gesteuert werden, daß ein gemessener Heizwert des Gases in der Reinigungsapparatur das Einblasen von Stickstoff in die Haube zur Inertisierung bei abgekipptem, bodengeblasenem Gefäß ausgelöst wird}
c) diese Stickstoffeinblasvorrichtung in die Haube darüber
hinaus während eines Blasvorganges ausgelöst wird, wenn der Sauerstoff-Teildrucksensor die Anwesenheit von
309876/0715
Sauerstoff feststellt und gleichzeitig ein vorgegebener
Wert für den Heizwert des Gases vorliegt,
8.) Gassammelhaube gemäß .Anspruch Ί, dadurch gekennzeichnet,
daß
a) eine zusätzliche Einkapselung vorgesehen ist, die die Beschickungs— und Abstichseite des bodengeblasenen Sauerstoff
konvertergefässes umschließt, um den Rauch während der Phase aufzufangen, während der das Gefäß sich nicht
in der "Vertikalstellung "befindet und somit nicht in Koinzidenz
mit den wassergekühlten Absaugehauben "befindet;
b) diese Zusatzeinrichtung durch eine Leitungseinrichtung
mit dem Einlass in den zweiten Venturi-Gaswäscher verbunden
ist.
9.) Gassamme!haube gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,'
daß
a) die Zusatzhaube, Leitung und Ventileinrichtungen durch
ein Signal von den Ppsitionsmeldeeinrichtuhgen des Gefäßes progressiv in Betrieb gesetzt bzw. abgesperrt
werden j
b) die gleiche Signaleinrichtung allmählich und gleichzeitig die Verengung der ersten Venturi-Kehle schließt, bis auf
dessen vorgegebene Mindestöffnung und das Absperrventil
im Zusabzhaubensystem öffnet.
-S-309826/0715
3t
10.) Gassamme lliaube genüß Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet,
daß
a) das Haupt-Gasreinigungssystea, bestehend aus der wassergekühlten
Ilaubeneinrichtung, ersten und zweiten Venturi-Gasitfäscher
sowie dei1 Absaugeeinrichtung und Reiiigaskamin
zusammen mit den Zusatzhaubeneinrichtungen dazu benutzt wird, den Rauch aufzufangen und zu reinigen, worm sich
das Gefäß nicht in seiner vertikalen Blasstellung befindet;
t>) dieser in der Zusatshaube aufgefangene Rauch in der zweiten
Venturi-Gaswäschereinrichtung gereinigt wird;
c) den in der wassergekühlten Ha.ubeneinrichtuiig aufgefangenen
Rauch sowohl in der ersten als auch in der zweiten Venturi-Gaswäschereinrichtung gereinigt wird.
309826/07 15 BAD ORIGINAL
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