DE2239761B2

DE2239761B2 - Absaughaube fuer konverterabgase

Info

Publication number: DE2239761B2
Application number: DE19722239761
Authority: DE
Inventors: Stefan Dipl Ing Leibnitz Ivessa (Osterreich)
Original assignee: Waagner Biro AG, Wien
Priority date: 1971-09-09
Filing date: 1972-08-12
Publication date: 1973-08-23
Also published as: JPS4872008A; LU66010A1; BE788411A; AT321336B; US3797812A; GB1357257A; DE2239761C3; JPS5238482B2; FR2152778A1; FR2152778B1; DE2239761A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Absaughaube für Abgase aus einem kippbaren Konverter mit einem Abzugsrohr, das in einem Abstand über dem Konverter angeordnet ist und einen axial verschiebbaren manschetteDartigen Ring aufweist, der durch Ablassen auf eine Ringfläche des Konverters den Luftzutritt von außen zu den Konverterabgasen möglichst unterbindet. Mit der axialen Verschiebbarkeit wird die Kippbarkeit des Konverters für den Chargenwechsel berücksichtigt, und mit der Unterbindung des Luftzutritts wird die Entstaubung erleichtert.
Eine solche Einrichtung ist bekannt (deutsche Patentschrift 949 293). Die Verschiebbarkeit des Ringes bedingt einen Spalt zwischen dem Abzugsrohr und dem Ring, durch den bei Pulsationen der Abgassäule stoßweise Kohlenmonoxyd in die Arbeiishalle austritt. Unterhalb des Spaltes ist zwischen dem Ring und dem Abzugsrohr ein ringförmiger Zwischenraum, der durch Spritzer aus dem Konverter verschlackt. Dadurch verliert der Ring an der Unterseite seine radiale Beweglichkeit, die zur satten Auflage auf einer Dichtfläche des Konverters erforderlich ist, und seine axiale Beweglichkeit wird verschlechtert. Bei pulsierender Abgassäule können stoßweise erfolgende Austritte von Abgas und Einsaugungen von Luft nicht vermieden werden, weil eine Saugzugrege-

ao lung die Druckschwankungen nicht ausgleichen kann.

Es ist auch eine Vorrichtung zum Absaugen von Konverterabgasen bekannt (USA.-Patentschrift 3 559 975), bei der der Durchmesser der Gasfanghaube kleiner als der Durchmesser der Konvertermündung ist, wodurch der Konverter-Abgasstrahl seine saugende Wirkung auf die Umgebungsluft vermindert. Am unteren Ende der Gasfanghaube ist eine nach unten offene ringförmige Wirbel'kammer vorgesehen, in der vom Rande des Absasstrahles abgezweigtes Gas einen sperrenden Wirbelkranz bildet. Die sperrende Wirkung ist unbefriedigend, wenn die Gassäule in der Abfanghaube pulsiert und infolge von Druckwellen stoßweise anfallende Gasmengen vom Ringraum aufgenommen werden sollen. Das Gas trifft auf den Wirbelkranz auf und wird einerseits von ihm am oberen Umfang in die Wirbelkammer gezogen, andererseits strcn:t das Gas an der unteren Umfangsseite entgegen der Drehrichtung des Wirbelkranzes. Beide Teilströme bewirken, daß das Gas in die Mitte des Wirbelkranzes eingesaugt wird. Dabei wird aber die kinetische Energie des Wirbelkraiizes aufgezehrt, so daß der Wirbelkranz verschwindet. Bei der darauffolgenden Unterdruckwelle wird daher verstärkt Luft angesaugt. Die einströmende Luft vermag dabei nicht den Wirbelkranz aufzubauen. Die angesaugte Luft verursacht eine verpuffende Verbrennung vom Gas und verstärkt die nächstfolgende Druckwelle. So wird die Pulsation stärker erregt und die stoßweise anfallende Gasmenge so weit vergrößert, daß sie austritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen axial verschiebbaren Ring und eine ringförmige, nach unten offene und am unteren Ende einer Gasfanghaube angeordnete Kammer kombiniert anzuwenden und Maßnahmen zu treffen, daß stoßweise anfallende Gasmengen nicht austreten, wenn infolge von Pulsationen der Gassäule Druckwellen in der Auffanghaube entstehen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ring innerhalb der Kammer verschiebbar angeordnet ist und daß der Ring oben eine scheibenförmige Krempe aufweist, von der aus er sich nach unten hin konisch erweitert; das Absaugrohr weist am unteren Ende eine kurze, ebenfalls nach unten sich konisch erweiternde Form auf, mit der sie in den Ring hineinragt; die axialen Längen des Ringes und des Abzugsrohres sind so bemessen, daß bei auf

einer Fläche des Konverters abgesetztem Ring zwi- erfolgt ist. Es tritt also kein Abgas stoßweise aus der

sehen seinem oberen konischen Teil und dem koni- Absaughaube ins Freie aus. Bei absinkender Abgas-

schen Ende des Abzugsrohres nur ein geringer erster menge erfolgt eine Druckminderung in gleicher

Spalt verbleibt, der erforderlich ist, um Toleranzen Weise, ohne daß stoßweise Luft in die Absaughaube

zwischen den Höhenlagen des Konverters und des 5 eingesaugt wird, die verpuffende Verbrennungen ver-

Absaugrohres auszugleichen; die Kammer ist so be- Ursachen könnte.

messen, daß der Ring in axialer Richtung für den Im Betrieb, wenn der Abgasstrahl des Konverters

Chargenwechsel ausreichend verschiebbar ist und gegenüber der Achse der Absaughaube schief Hegt,

daß bei dem auf den Konverter abgesetzten Ring der tritt folgendes ein: Obwohl durch die Regelung ies

Rand dur Krempe mit der Innenwand der Kammer io Saugzuges der Druck in der Absaughaube gegenüber

einen zweiten Spalt bildet, der für die Verschiebbar- dem Außendruck ausgeglichen worden ist. entsteht

keit des Ringes erforderlich ist. einseitig im Bereiche des ersten Spaltes durch Stau-

Bei abgesetztem Ring wird die Kammer durch die ung ein Überdruck, so daß Abgas einseitig in die Krempe nach unfen hin abgedeckt. Der erste Spalt Kammer geblasen wird. Diametral gegenüberliegend wird zwischen konischen Flächen gebildet, so daß 15 entsteht durch die Schief lage ein Unterdruck, so daß das zum Ausgleich von Toleranzen erforderliche das auf der einen Seite in die Kammer eingeblasene axiale Spiel des Ringes größer ist als die Breite des Abgas durch die Kammer geleitet wird und auf der Spaltes. Die Breite des Spaltes wird möglichst eng gegenüberliegenden Seite durch den ersten Spalt wiebemessen. Der zweite Spalt wird zwischen dem Rand der in die Absaughaube eingesaugt wird. So wird der Krempe und einem zylindrischen Wandteil der 20 vermieden, daß durch einen Spalt Abgas aus einer Kammer gebildet. Es ist nicht erforderlich, seine Absaughaube einseitig a tritt und gleichzeitig Luft Breite besonders eng zu bemessen. in die Absaughaube eingesaugt wird.

Beim Abheben des Ringes vergrößert sich der er- Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen

ste Spalt infolge der Konizität der beiden spaltbilden- insbesondere darin, daß erst nach einer gewissen

den Flächen, Da die engste Stelle des Spaltes am un- 35 Füllzeit der Kammer Abgas aus dem zweiten Spalt in

teren Ende des Abzugsrohres angeordnet ist, kann die Arbeitshalle austreten kann und erst nach einer

Schlacke nur am Rande des Spaltes angespritzt wer- gewissen Entleerungszeit der Kammer Luft in die

den. Die anhaftende Schlacke oder im Spalt abgela- Absaughaube eingesaugt werden könnte. Durch die

gerter Staub fällt ab, während sich der Spalt erwei- Füll- und Entleerungszeiten sind Abschnitte geschaf-

tert. Beim Absenken des Ringes tritt keine Verklem- 30 fen worden, innerhalb derer ein Regelvorgang für die

mung ein, weil der Spalt nur im letzten Stück des Saugzugregelung möglich ist, ohne daß Abgas (son-

Absenkweges entsteht und sich verengt. Daher be- dem nur Luft) aus der Absaughaube tritt und ohne

steht die Voraussetzung für die enge Bemessung des daß Luft (sondern nur Abgas) in die Absaughaube

ersten Spaltes. Der Ring ist am unteren Ende radial eingesaugt wird. Dadurch, daß innerhalb des Zeitab-

beweglich, wobei die konischen Flächen ähnlich wie 35 schnittes, der für einen Regelvorgang des Saugzuges

kugelige Dichtflächen gegeneinander verschiebbar erforderlich ist, die stoßweise Einsaugung von Luft

sind. So kann bei einer Schieflage des Konverters in in den Gasstrom vermieden wird, werden verpuf-

der Größenordnung von 5° der Ring auf der Dicht- fende Verbrennungen vermieden. Pulsationen wer-

fläche des Konverters satt aufliegen. den also nicht erregt.

Im Betrieb, wenn das Abgas in der Absaughaube 4° In Ausbildung der Erfindung kann der Querschnitt

pulsiert, tritt folgendes ein: der Abzugshaube um etwa 20 °/o kleiner als der Aus-

Infolge einer kurzzeitigen kräftigen Druckwelle ex- trittsquerschnitt des Konverters sein, wodurch die

pandiert Gas aus der Absaughaube durch den ersten saugende Wirkung des Abgasslrahles im Bereich des

Spalt in die Kammer. Dabei wird die Luft durch den ersten Spaltes vermindert wird,

zweiten Spalt aus der Kammer verdrängt. Bei Pulsa- 45 Die Teile der Abzugshaube können vorteilhaft aus

tionen folgt auf eine Druckwelle ein kurzzeitiger Rohren hergestellt sein, die von dem Kühlmedium

kräftiger Unterdruck. Dadurch wird Gas aus der einer Kühlanlage durchströmt werden, damit Zerstö-

Kammer wieder in die Absaughaube durch den er- rungen durch Uberhitzungen vermieden werden. Die

sten Spalt eingesaugt, und Luft folgt durch den zwei- Kühlrohre werden gegeneinander abgedichtet. So

ten Spalt und füllt die Kammer. Bei Pulsationen folgt 50 kann d&s Abzugsrohr aus verlängerten Rohren der

aber auf den Unierdruck wieder eine Druckwelle, so Abzugshaube gebildet sein. Der Ring kann aus abge-

daß erneut Gas aus der Absaughaube in die Kammer winkelten Rohren gebildet sein und als Hubstangen

expandiert und das Spiel wiederholt wird. Die Lei- ausgebildete Zu- und Abführungsleitungen aufwei-

stung des Saugzuges bleibt konstant. Dabei tritt we- sen, die aus der Kammer gleitbar du^ch Ösen geführt

der stoßweise Abgas aus der Absaughaube ins Freie, 55 sein können, wobei die Ösen zur Gewährleistung der

noch wird stoßweise Luft in die Absaughaube ge- Beweglichkeit des Ringes in der oberen Begrenzung

saugt. der Kammer radial verschiebbar angeordnet sind.

Im Betrieb, wenn die Abgasmenge sich ändert, Die a' gewinkelten Rohre des Ringes können mit tritt folgendes ein: Bei steigender Abgasmenge er- zwei ringförmigen Sammlern verbunden sein, die folgt ein Druckanstieg in der Absaughaube, per 60 einen stabilen Rand der Krempe und eine stabile Druck steigt nicht so plötzlich an wie bei einer Aufsitzfläche auf der Dichtfläche des Konverters erDruckwelle und dauert lange Zeit an. Auch jetzt geben.

wird die Kammer durch den ersten Spalt mit Abgas Die Absaughaube, die als Zwischenleitung der Abgefüllt und die Luft aus der Kammer verdrängt. In- gase vom Konverter zu einem anderen Anlageteil zur folge des geringen Überdruckes ist die Zeitdauer 65 Kühlung, Reinigung und/oder Verbrennung dient, lange, bis Abgas austreten könnte. Die Regelung des kann zur besseren Wartung bei Demontage und Saugzuges hat aber inzwischen die Leistung des Wiedermontage des Ringes gegenüber der Lage des Saugzuges so >veit gemindert, daß ein Druckausgleich Konverters und gegenüber dem anderen Anlageteil

von diesem lösbar und in seitlicher Richtung verschiebbar angeordnet sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die Figur zeigt einen lotrechten Schnitt S durch eine Absaughaube.

Die Absaughaube 10 besteht im wesentlichen aus einem lotrechten Abzugsrohr 2, an dem unten eine ringförmige, nach unten hin offene Kammer 3 angeordnet ist, sowie aus einem axial verschiebbaren Ring 1, der durch hydraulische Zylinder und Kolben an Hubstangen 4 angehoben oder abgelassen werden kann. Die Hubstangen sind aus der Kammer durch ösen 5 gleitbar geführt, die ihrerseits in der oberen Begrenzung 6 der Kammer radial verschiebbar an- t$ geordnet sind.

Der Ring 1 besteht aus zwei gleich großen ringförmigen Sammlern 7 und 8, die durch abgewinkelte Rohre 9 verbunden sind. Die Rohre 9 sind im Kreise angeordnet und an ihren Umfangen durch ange- ao schweißte Stege miteinander sowie mit den Sammlern verbunden, so daß der Ring aus gegeneinander abgedichteten Rohren besteht. Die Rohre 9 sind so abgewinkelt, daß der Ring sich von oben nach unten konisch erweitert und oben eine Krempe aufweist. Der as Sammler 7 bildet einen runden Rand der Krempe, und der Sammler 8 bildet den unteren Rand des konischen Teiles des Ringes.

Zum Chargenwechsel ist der Ring 1 hochgezogen, so daß der Konverter 12 gekippt oder verfahren werder. kann.

Zum Blasen wird der Konverter 12 in seine Arbeitsstellung gebracht, so daß die Absaughaube 10 mit ihrem Strömungsquerschnitt IS und der Austrittsquerschnitt 16 des Konverters etwa fluchten. Der Ring 1 wird in die strichlicrt gezeichnete Lage 13 abgesenkt, so daß der Sammler 8 auf einer Dichtfläche des Konverters 12 satt aufliegt. Dabei wird der obere konische Teil des Ringes 1 so nahe wie möglich an das Endstück 18 des Abzugsrohres 2 herangeführt, wo es sich nach unten konisch erweitert. Das Endstück 18 ist aus den Verlängerungen der Kühlrohre 17 der Absaughaube gebildet.

Wegen Toleranzen in der Höhenlage zwischen dem Konverter 12 und der Absaughaube 10 ist ei nicht möglich, gleichzeitig eine satte Auflage de; Sammlers 8 und des oberen konischen Teiles de: Trichters an dem Endstück 18 zu erzielen. Daher bedingt die satte Auflage des Sammlers 8 ein Spiet, da: durch den Spalt 14 erzielt wird.

Der Rand der Krempe des Ringes 1, also dei Sammler 7, weist einen Abstand von der Innenfläche einer zylindrischen Wand 11 der Kammer 3 auf. Dei Abstand ist erforderlich, damit der Ring 1 axial verschiebbar ist. Der Abstand stellt einen zweiten Spall 14' dar.

Wenn der Ring 1 in die Lage 13 abgelassen ist, dann ist die Kammer 3 nach unten hin abgedeckt. Es besteht eine Verbindung der Kammer 3 mil dem Inneren der Absaughaube 10 durch den ringförmigen Spalt 14 und eine zweite Verbindung mit der Außenluft durch den zweiten ringförmigen Spalt 14'.

Das Abgas strömt in freiem Strahl aus dem Austrittsquerschnitt 16 in den Strömungsquerschnitt IS der Absaughaube, wobei durch eine Leistungsregelung eines Saugzuges das Abgas aus der Absaughaube so abgeführt wird, daß im Bereiche des ringförmigen Spaltes 14 gegenüber der Außenluft ein gleicher Druck herrscht. Daher wird vom Abgasstrahl vveder Gas ausgestoßen noch Luft angesaugt, Tritt aber Überdruck im Bereiche des Spaltes 14 ein, dann expandiert Abgas durch den Spalt 14 in die Kammer 3 und verdrängt die Luft durch den Spalt 14' ins Freie, währenddem der Regier durch Änderung der Saugzugleistung wieder Druckausgleich schafft. Tritt nun ein Unterdruck im Bereich des Spaltes 14 ein, dann wird durch den Spalt 14 das Gas aus der Kammer 3 wieder eingesaugt, währenddem der Regler durch Änderung der Saugzugleistung wieder Druckausgleich schafft und die Kammer 3 durch nachströmende Luft wieder gefüllt ist. Es wird also dem Gas keine Luft stoßweise zugeführt, die eine verpuffende Verbrennung auslösen könnte. Eine Pulsation des Abgases wird nicht erregt. Pulsationen des Abgases, die von einer anderen Stelle erregt worden sind, werden von der beschriebenen Art der Wirkung gedämpft.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Absaughaube in Verbindung mit einer Saugzuganlage für Abgas aus einem kippbaren Konverter, die ein A.bzugsrohr mit einem axial verschiebbaren manschettenartigen und auf eine Dichtfläche des Konverters absetzbaren Ring aufweist, wobei eine nach unten offene, am Abzugsrohr angeordnete ringförmige Kammer sowie Kühlrohre für das Abgas verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Endstück (18) des Abzugsrohres (2) sich nach unten konisch erweitert und daß der Ring (1) sich von oben nach unten ebenfalls konisch erweitert und oben eine Krempe aufweist, wobei der auf die Dichtfläche des Konverters (12) abgesetzte Ring (Lage 13) mit seinem oberer, konischen Te^:; möglichst nahe (Spalt 14) an das konische Endstück des Abzugsrohres herangerückt ist und der Ranc der Krempe nahe (Spalt 14') an die Innenfläche der äußeren Wand (11) der Kammer (3) reicht.

2. Absaughaube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsquerschnitt (15) des Abzugsrohres etwa 20 °/o kleiner als der Austrittsquerschnitt (16) des Konverters ist.

3. Absaughaube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abzugsrohr (2) aus Kühlrohren (17; der Haube gebildet ist.

4. Absaughaube räch d"i Ansprüchen 1 und 3, dad '.rch gekennzeichnet, daß der Ring aus äußerlich gegeneinander abgcdich'eten Kühlrohren gebildet ist und als Hubstangen (14) ausgebildete lotrechte Zu- und Abführungsleitungen aufweist.

5. Absaughaube nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubstangen (4) aus der Kammer gleitbar durch Ösen (5) geführt sind, die in der oberen Begrenzung (6) der Kammer radial verschiebbar angeordnet sind.

6. Absaughaube nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring aus abgewinkelten Rohren (9) und zwei mit den Enden der Rohre verbundenen ringförmigen Sammlern (7,8) besteht, die den Rand der Krempe und den Aufsetzrand des Ringes bilden.

7. Absaughaube nach den Ansprüchen 1 bis 6, die als Zwischenleitung zu einem anderen AnIageteil zur Kühlung, Reinigung und/oder Verbrennung des Abgases dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaughsiube (10) gegenüber der Lage des Konverters und gegenüber der Lage des anderen Anlageteiles von diesem lösbar und in seitlicher Richtung verschiebbar angeordnet ist.