DE2322338C2

DE2322338C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Abgasen bei der Stahlherstellung

Info

Publication number: DE2322338C2
Application number: DE2322338A
Authority: DE
Inventors: Noe Ugo Soresina Rinaldi
Original assignee: TECNOCHIM Srl MILANO IT; Tecnochim SRL
Current assignee: TECNOCHIM Srl MILANO IT; Tecnochim SRL
Priority date: 1972-05-10
Filing date: 1973-05-03
Publication date: 1984-02-23
Also published as: JPS4949471A; ES415086A1; BE799322A; FR2184085B1; GB1425408A; FR2184085A1; US3988421A; DE2322338A1; SE421631B; IT961166B; SE7613029L; NL7306508A

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Reinigen der bei der Stahlherstellung in einem metallurgischen Ofen (Konverter oder Elektroofen) anfallenden Abgase, wobei die aus dem Ofen austretenden Gase zunächst nachverbrannt und dann zwecks Abscheidung de; in ihnen mitgeführten Feststoffteilchen naßbehandelt werden.

Es ist bekannt, daß im Herstellungsverfahren von Stählen mit Sauerstoff die Reduzierung des Kohlenstorfgehaltes auf die beabsichtigten Werte und die Entfernung von unerwünschten Elementen, wie Phosphor, Silizium, Mangan usw.. dadurch erreicht wird, daß in das flüssige Bad Sauerstoff (gegebenenfalls gemischt mit anderen Gasen, wie z. ß. Argon) eingeblasen wird, der den Kohlenstoff zum Teil zu CO und CO2 oxydtert und zum Teil Oxyde von Phosphor, Silizium. Chrom. Mangan, Eisen usw. bildet, die somit als Schlacke vom Strahf abgesondert werden können.

Während der Einführung des Sauerstoffes entwickelt sich somit eine beträchtliche Menge von Gasen mit hoher Temperatur, im wesentlichen aus CO und CO2 bestehend (je nach dem Herstellungsverfahren in veränderlichen Verhältnissen), die gemeinsam mit anderen Gasen, wie Stickstoff und Argon, den Ofen verlassen und erhebliche Mengen von Staub und metallischen Dämpfen mit sich führen.

Eines der besonderen zeitgemäßen Probleme ist die Umweltverschmutzung, sei es durch die Verbreitung solchen Staubes, sei es wegen der möglichen Anwesen heit erheblicher Mengen von Kohlenoxyd im Abgas.

Aus der US-PS 26 55 361 ist ein Verfahren zum Reinigen von Abgasen bekannt die bei der Stahlherstellung in metallurgischen Öfen anfeilen, beispielweise in Konvertern o^er Elektroöfen. Die aus dem Ofen austretenden Gase werden zunächst nachverbrannt und dann naßbehandelt um die in den Gasen mitgeführten Festteiichen abzuscheiden. Dieses Verfahren erfordert jedoch einen verhältnismäßig hohen Autwand an Betriebsmitteln und an Raum.

Demgegenüber liegt dem ,\nme!d"ngsgeg»"«-'and die Aufgabe zugrunde, in einer möglichst kompasten und raumsparenden Anordnung eine wirksamere Reinigung der Abgase als bei den bisher üt "■ ^sen Verfahren zu ermöglichen. Die von den A^gsuen bestrichenen Rohrleitungen, insbesondere ^:ie'enigen, in denen die Nachverbrennung durchgeführt wird, sollen weitgehend von Verkrustungen freigehalten werden.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst daß die I:ift zur Nachverbrennung in zwei Stufen zugeführt wird, und zwar einmal in tangentialer Richtung als rotierender Luftstrom an der Innenwand der verkürzten Nachverbrennungsleitung, der den Abgasstrom umgibt, und zum anderen in axialer oder radialer Richtung in den Abgasstrom hinein, und daß zur Naßbehandlung die Abgase in einem ersten Bereich im Gegenstrom zu dem eingeführten Wasserstrom geführt werden zur Abscheidung eines ersten Teils gröberer Feststoffteilchen, während in einem sich daran anschließenden zweiten an sich bekannten Bereich mit einem Venturirohr eine erneute Anreicherung der Feststoffteilchen mit Wasser vorgenommen und schließlich eine getrennte Abscheidung restlicher feinerer Feststoffteilchen durchgeführt wird.

in der Fig. 1 (eine schematische Ansicht teilweise im Schnitt) ist ;ie Folge der Vorgänge dargestellt, die im Rahmen der üblichen Technik gewöhnlich zur Einschränkung der Verschmutzung vorgesehen werden.

Das im Ofen 1 entwickelte warme Gas tritt von der Mündung 30 aus, wird über den Kanal 2 abgesaugt, der mit einem geeigneten kühlmantel für den VVa"eninv Iauf versehen ist wird gekühlt und durch Einspritzen von Wasser i in dem Sättiger 3 gesättigt, wird mit anderem Wasser im Scrubber-Venturi 5 gewaschen und über einen Ventilator 7 ins Freie abgelassen.

Gemeinsam mit dem sich im Ofen 1 entwickelten Gas wird durch den Spalt 8 ai.s Ende des Kanals 2 eine Luftmenge in starkem Überschuß gegenüber der für die Verbrennung erforderlichen Menge angesaugt und dies zu dem Zweck, das CO und COi zu verbrennen und die Temperatur des Gases längs des Kanals 2 herabzusetzen.

Unter den größten Mangeln der übiichen Verfahren können folgende angeführt werden:

a) Übermäßige Länge der Flamme infolge schlechter Mischung der bei 8 angesaugten Luft und dem aus ' der Mündung 30 austretenden Gas; daraus ergibt sich die Notwendigkeit, den Kanal 2 sehr lang zu machen, um die Entfernung von CO zu sichern. Üblicherweise ist die Länge des Kanals 2 gleich dem 10- bis 12fechen des Kanaldurchmessers.

b) Bildung von sehr starken Verkrustungen auf der inneren Oberfläche de, Kanals 2, die eine häufige und kostspielige Wartung erfordern. Die Bildung dieser Verkrustungen ist auf die Anwesenheit von unvei brpnntem CO zurück -ufOhrer, welches den als Zunder aus dem Of^n austretenden Staub zu Metal! reduziert und auf die Anwesenheit von Mcht oxydiertea metallischen Dämpfen, die auf den inneren, durch der. Wasscrumiauf im Mantel gekühlten Wandungen des Kanals 2 kondensieren, c) Übermäßiger Energieverbrauch des Ventilators 7 infolge des starken Überschusses an Luft, die durch '■.ι den Spalt S angesaugt werden muß, um die Verbrennung des Gases im Kar.il 2 zu oewerksteiiigen.

In der F i g. 2. die wieder eine schematische

γ, Stirnansicht teilweise im Schnitt ist. ist eine der verbreitesten Ausführungsformen von Einrichtungen dargestellt, welche die in der Fig. 1 schematisch angegebenen Vorgänge bewerkstelligen.

Das aus dem Ofen i über die Mündung 30 austretende

■2o Gas wird übtr den Kanal 2 in den Topf des Turmes T geleitet, wo es mit aus einer oder mei.-eren Düsen 20 austretendem Wasser 4 berieselt wird; /on da aus gelangt es zum Scrubber-Venturi, der aus einem konvergenten Teil 9, der Verengung 10 (mit Einsprit-

2ϊ zung von Wasser 6), dem Diffusor 11 und dem Flüssigkei^abscheider 12, 13 gebildet ist (siehe z.B. italienisches Patent 8 85 662).

Man hat nun gefunden, daß die Verfahren und Vorrichtungen gemäß der früheren Art wesentlich

jo verbessert werden können durch eine kritische Kombination von Maßnahmen, dank derer gleichzeitig folgende Vorteile zu erreichen sind:

a) die vollständige Verbrennung erfolgt in einem Kanal 2 mit sehr verkürzter Länge.

b) die Sättigung des Gases erfolgt im Gegenstrom zur Sättigungsflüssigkeit.

c) die Abscheidung der Waschflüssigkeit erfolf * in zwei Stufen ohne Einsatz von zusätzlichen mechanischen Mitteln.

Das Verfahren nach der Erfindung is· dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennung des Gases in dem Entstaubungskanal mit sehr gekürzter Flammenlänge und unter Schutz der inneren Wandungen des genannten Kanals dank einer doppelten Zuführung von Luft erreicht wird, wobei in einer der beiden die Luft selbst in eine drehende Bewegung versetzt wird, deren Achse mit der Achse des Kanals übereinstimmt

Die andere zugefüiirte Luft kann entweder über Düsen im wesentlichen in rechtem Winkel zur Achse dos Kanals (oder zu der seines Anschlusses) oder über ein Rohr parallel zur Achse des Brennkanals eingeführt

s; v/erder

Vorzugsweise befindet sich dieses Rohr außen am Anschluß des Kanals und ist mit einem Luftverteiler versehen.
Um das Waschen des erfindungsgemäß verbrannten

eo Gases vorteilhaft zu bewerkstelligen, läßt man letzteres im unteren Teil des Turmabschnittes ankommen, welcher als Sättiger im Gegenstrom oder im Kreuzstrom zur überschüssigen Flüssigkeit der Sättigung und dem Vorwaschen cient; das so behandelte Gas wird

S5 oben aus der genannten Zone entnommen und durch einen Scrubber-Venturi geleitet, der außerhalb des den Sättiger enthaltenden Turmes liegt; das aus dem genannten Scrubber-Venturi austretende Gas wird in

den Turmabschnitt zurückgeführt, der als Abscheider derart dient, daß das Gas zunächst einer Ablenkung, die eine Vorabscheidung der flüssigen Bestandteile bewirkt und dann einer Fliehkraftabscheidung ohne mechanische Hilfsmittel unterworfen ist, wodurch die völlige Abscheidung der feinsten Bestandteile erreicht wird; schließlich wird der Überschuß an Sättigungswasser unten gesammelt, wodurch ein hydraulischer Abschluß durch eine Wassersäule geschaffen wird.

Die Erfindung umfaßt eine Vorrichtung zur Durchführung des erwähnten Verfahrens, die dadurch gekennzeichent ist. daß sie aus einem Ofen, einem kurzen Kanal für die Entstaubung und Verbrennung des aus dem Ofen austretenden Gases und aus zwei Mitteln für die Zuführung der Verbrennungsluft besteht, von denen eines aus einem mit Flügeln versehenen Kranz besteht.

In einer Ausführungsform besteht die Einrichtung noch aus einem Turm, dessen Achse im wesentlichen im rechten Winkel zur Achse des genannten Kanals für die Entstaubung und Verbrennung des Gases steht, aus einer Sättigungszone im oberen Teil dieses Turmes, aus einem Eintritt für das Gas unterhalb dieser Sättigungszop.e. in der von oben Wasser im Überschuß im wesentlichen im Gegenstrom zum Gasstrom geführt wird, aus einem Austritt für die behandelten Gase, der in dem oberen Teil dieser Sättigungszone angebracht ist und mit einem Scrubber-Venturi verbunden ist, welcher letztere außerhalb und parallel zu diesem Turm angeordnet ist. aus einer im unteren Teil dieses Turmes befindlichen Abscheidungszone für die Waschflüssigkeit, aus einem ausgeprägten Kniestück zwischen dem Austritt aus dem Venturi und dem Eingang in diese Abscheidungszone. aus einem Trichterelement mit stark verlängertem Rohr, das in dem Turm zwischen der genannten oberen Sättigungszone und der genannten unteren Abscheidungszone liegt, und aus einer öffnung in dieser letzteren Zone zum Anschiuß des Absaugers oder Ventilators.

In einer anderen Ausführungsform führt der Kanal tangential zum Turm, dessen oberer Teil von einem Rohr durchquert ist. das die spiralförmig aufsteigenden Gase im Kreuzstrom mit Wasser bespritzt.

Dieser Teil des Turmes ist ähnlich wie ein Zyklon-Scrubber ausgebildet

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf einige bevorzugte Ausführungsformen beschrieben, wie sie in den F i g. 3. 4 und 5. die zwei schematische Ansichten teilweise im Schnitt darstellen, gezeigt sind.

Wie aus diesen Figuren hervorgeht, wird das aus dem Ofen 1 über das Mundstück 30 austretende Gas (dank der Wirkung des Ventilators 7) in den kurzen Kanal 2 angesaugt Dieser weist zwei wesentliche Eigenschaften auf:

1) in seinem dem Ofen 1 nächstliegenden Teil ist er mit einer doppelten Luftzuführung ausgerüstet

2) an seinem Ende A ist der Verbrennungskanal 2 rechtwinklig am unterer« Teil PB des Sättigers 3 im Turm Tangeschlossen, so daß das aus den Düsen 20 austretende Wasser das Gas G im Gegenstrom trifft

Das gleiche Gas G (gekühlt gesättigt und vorgewaschen) gelangt nun (dem Pfeil G\ folgend) über das Kniestück 15 in den Scrubber-Venturi 9,10,11, der sich außerhalb des Turmes Γ befindet: an der Stelle 10 tritt Wasser 6 für die Endwaschung ein. Nach einem anderen typischen Kennzeichen der Erfindung wird das völlig gewaschene, aus dem Scrubber-Venturi austretende Gas Gz in kritischen Zuständen wieder in den Turm T eingeführt, das heißt in der Weise, daß man vorerst im Kniestück 18 eine Vorabscheidung der gröberen Flüssigkeitsteile bewirkt und daraufhin der Eintritt von Gt in Tim wesentlichen tangential zur Wandung von T erfolgt.

Auf diese Weise versetzt man das Gas Gx in eine mit CE bezeichnete schraubenförmige Bewegung, die eine

ίο Fliehkraftabscheidung der feinsten Tröpfchen gegen die Wandung P/des Abscheiders 19 hervorruft Nach e'irtem anderen Kennzeichen der Erfindung ist das durch die Düsen 20 eingespritzte Wasser im Überschuß gegenüber der für die Sättigung des Gases erforderlichen Menge, so daß eine erste Stufe z'im Auswaschen des in diesem Gas enthaltenen Staubes bewerkstelligt wird. Der Wasserüberschuß, der den in der ersten Stufe niedergeschlagenen Staub mit sich führt, sammelt sich auf dem Boden oes Trichters / des oberen Abschnittes 3 und gelangt durch ein Tauchrohr 16 auf den Boden des unteren Abschnittes 19. wo eine für den hydraulischen

Abschluß Gases ausreichende Wassersäule B\

aufrechterhalten wird.

Alles auf dem Boden des Abscheiders 19 sich sammelnde Wasser kann somit mit einer einzigen Pumpe 14 abgeführt werden.

Für das Festhalten von groben, eventuell im Gas enthaltenen Bestandteilen kann man einen Rost GR über dem Trichter /vorsehen.

Eine andere bemerkenswerte Eigenschaft der Erfindung ist durch das derart ausgebildete Zuführungssystem der Verbrennungsluft zum Entstaubungskanal 2 dargestellt daß dessen Länge wesentlich gekürzt und die Bildung von Verkrustungen auf den Wandungen von 2 vermieden werden kann.

Man hat gefunden, daß es für Gas mit wenigstens 50% Volumenanteilen von CO oder mehr vorteilhaft ist am Anfang des Kanals 2 mit dem Durchmesser D eine geeignete Zahl von radialen Düsen U mit dem Durchmesser d zu verwenden, über welche Verbrennungsluft in etwa stöchiometrischer Menge eintritt

Wie in der F i g. 3a ersichtlich ist die den Schnitt der Fi g. 3 in der Schnittebene X-X zeigt sind die Düsen U mit ihrer Achse normal zur Achse des Kanals 2 angeordnet und längs eines Kranzes oder mehrerer Kränze über den Umfang verteilt und zwar 3 bis 18 Düsen je Kranz mit einem inneren Durchmesser d, daß

das Verhältnis —zwischen 0,05 und 0,25 liegt

Durch den Ringspalt FA wird außerdem eine gewisse Luftmenge angesaugt die zum Schütze der innerer Wandung P des Kanals 2 in der Verbrennungszone dient Um diesen Schutz wirksamer zu machen, wird die Luft auf diese Wandung mittels einer Serie von Flügeln C geschleudert die in dem Spalt entsprechend angebracht sind: diese Flüge! sind schematisch in der F i g. 3b dargestellt, die ein zu F i g. 3a analoger Schnitt ist jedoch gemäß der Schnittebene Y-Y.

Es wird nun ein Zahlenbeispiel des Verfahrens wiedergegeben, das der Vorrichtung nach den F i g. 3,3a und 3b entspricht

Aus einem üblichen unter der Bezeichnung »Argon-Oxygen« bekannten Konverter entströmen 6000 mVh Gas mit folgenden Eigenschaften:
Zusammensetzung:

CO = 75,0 VoL-%
CO₂=83VoL-%
Ar-I-N₂= 16.7 VoI.-%

Temperatur:
175O⁰C.

Der Innendurchmesser des Kanals 2 beträgt 1000 mm; es sind 48 Düsen U mit c/=80mm in vier kreisförmigen Kränzen angeordnet. Die Düsen U sind von einem Kranz zürn anderen versetzt.

Dure/.die Düsen werden 10 000 m³/h Luft angesaugt, während durch den Spait FA ca. 8000 rn'/h Luft für den Wandungsschutz angesaugt werden. Es s^!nd 24 Flügel mit 15° Teilung und einer Neigung von 30° vorgesehen. Die Länge der Verbrennungszone ergibt sich zu 1900 mm (1,9mai den Durchmesser des Kanals 2).

In der Fig.4 ist eine andere Ausführungsform des Kanals 2 dargestellt, die z. B. für die Verbrennung von Gas mit weniger als 50% Co-Gehalt geeigneter ist.

Das vom Ofen · durch das Mundstück 30 kommende Gas wird wieder über den Kanal 2 vom Ventilator 7 angesaugt, so daß dieser Kanal unter Unterdruck steht Nach einem vorteilhaften Kennzeichen der Erfindung wird nun die Luft in zwei annähernd gleichen Mengen angesaugt, und zwar ein Teil durch das Rohr Tu mit Durchmesser d und ein Teil durch den Ringspalt FA': dieser letztere Spalt ist nun hinter Tu versetzt. Wie aus der Fig.4a ersichtlich ist, die ein Schnitt längs der Schnittebene X-X der Fig.4 ist, ist der Spalt FA' mit Flügeln C versehen, die die eintretende Luft in drehende Bewegung versetzen, so daß diese Luft gegen die innere Wandung des Kanals 2 geschleudert wird, um einer wirksamen Schutz dieser Wandungen zu erzielen.

Das Gas G wird dagegen zu einem kreisförmigen Kranz Z mit der Breite L gezwungen, dessen innerer Durchmesser etwa gleich d'xsi (F i g. 4a).

Man hat gefunden, daß es besonders vorteilhaft ist, wenn der Wert des Verhältnisses

D-d

ID

zwischen 0,10 und 035 liegt, dem ein Wert des Verhältnisses L/D zwischen 0.085 und 03 entspricht.

Das Rohr Tu mit Durchmesser i/kann praktisch durch ein gleichachsiges Ix>ch mit gleichwertigem Durchmesser ersetzt werden, das direkt in der Wandung des Kanals 2 angebracht wird.

Im folgenden wird ein Zahlen-Beispiel für die^n F i g. 4 und 4a dargestellte Vorrichtung wiedergegeben.

Aus dem elektrischen Ofen 1 entströmen durch das vorgesehene Mundstück 30 9000 mVh Gas mit folgenden Eigenschaften:

Zusammensetzung:

CO = 333Vol.-%

C0₂=222VoL-%

N₂+Ar=44,5VoL-°/o
Temperatur:

ca. 1700° C.

Durch das Rohr Tu werden etwa 9250 m³/h Luft und durch den Spalt FA' etwa 9250 m³/h Luft angesaugt. Der innere Durchmesser D des Kanals 2 beträgt 1000 m. ■während der innere Durchmesser des Rohres 7i/=475 mm ist

Die Zahl der Flügel beträgt 24, die Teilung 15° und die Neigung 30°.

Die Länge des Verbrennungskanals beträgt ca. 2,44 m, entsprechend ^mal den Durchmesser des Kanals 2.

Die F i g. 5 und 5a geben eine besonders vorteilhafte Ausführungsform wieder. Die Verbrennungsluft tritt durch eine doppelte Zuführung ein; die erste ist durch ein Rohr Te gebildet, das sich außerhalb des Kniestückes Rg des Kanals 2 befindet. Auch das Rohr Te hat die gleiche Achse wie der Entstaubungskanal 2 und weist einen inneren Durchmesser d auf, der wesentlich größer ist als der Durchmesser c/des Rohras ' Tu nach F i g. 4. Am Eintritt oder im lnt.eren von Te ist

to nun nach der Erfindung auch ein Luftverteiler Ra angebracht; wie aus der Fig. 5a ersichtlich ist, ist Ra vorzugsweise ein einfacher Rost Cd. der aus einem kreisförmigen Kranz Cc und aus einer Reihe von Rippen Cs besteht.

Dieser Rost kann aus beliebigem Material hergestellt werden; er besteht vorzugsweise aus Metall oder noch vorteilhafter aus feuerfestem Material. Man hat gefunden, daß der Einsatz des Luftverteilers Ra in Rostform die Gefahr wesentlich verringert, daß sich im Inneren des Verbrennungskanals eine Zone bildet, in der das aus dem Ofen kommende Gas nicht mit Luft gemischt ist. Der Rost Cd ergibt nun eine ausgezeichnete Mischung von Luft und Gas, und Mängel werden vermieden, die dadurch bedingt sind, daß in den Krümmungen das Gas dazu neigt, sich an der Wandung mit geringerem Radius zu stauen, während die Zentralluft (z. B. die von Tu kommende) gegen die Wandung größeren Durchmessers zustrebt; demzufolge ergibt sich eine Entmischung der beiden Flußnrttel in den Krümmungen.

Mit dem Verteiler Ra erhält man eine praktisch gleichmäßige und konstante Mischung von Luft und Gas und dadurch eine Verbrennung mif erheblich gekürzter Flammenlänge auch in den Krümmungen des Kanals 2.

Ein weiterer Vorteil des völlig außerhalb des Kniestückes Rg des Kanals 2 angeordneten Rohres Te besteht darin, daß die Verbrennungszone schon an der Stelle 35 beginnt, d. h. sie erstreckt sich über das ganze innere Voiumen von Rgwnd 2, wodurch die Länge von 2 noch weiter gekürzt werden kann. Die innere Wandung von 2 ist auch hier durch die in FA' eintretende Luft geschützt, die durch die Flügel in eine drehende Bewegung versetzt ist.

Nach einem anderen Kennzeichen der Erfindung stellt die F i g. 5 eine vorteilhafte Ausführungsform für den Fall dar, daß der Kanal 2 tangential in den Turm T eingeführt wird; es gibt hiermit keinen im wesentlichen vertikalen Auftrieb der verbrannten Gase mehr.

Da die Gase jetzt eine Spirale nach Art Ug ausführen.

läßt man das Wasser aus einem mit Düsen versehenen Ronr 22 derart austreten, daß es nach der gestrichelten Linie t\—l„ gegen die Wandung Pi von Tgerichtet isi und iomit im Kreuzstrom auf die Gase Ug trifft. Die Gase G i werden am oberen Ende in den außenliegenden Scrubber-Venturi 15-9-1 ί-16 abgesaugt

Im Inneren des Turmes befindet sich stets der Rost GR. doch den Wasserüberschuß läßt man dem Becken PO über die Ablauffläche 38 und das Rohr 40 zufließen, während das Waschwasser von der Ablauffläche 39 und dem Rohr 41 aufgetragen wird.

In dem Becken PO befindet sich ebenfalls eine Wassersäule B_x. Die Anwendung der Vorrichtungsteile 22, Ug, 15,38,39 und PO, d. h. des Kreuzstromes und des Schleuder-Scrubbers, ist nicht unbedingt an die Lösung mit dem Rohr Te gebunden, sondern auch mit anderen Ausführungsformen nach den Fig.3 und 4 kombiniert werden.
Mit der doppelten Luftzuführung nach der Erfindung

ist es gelungen, einen normalen Kanal in eine wirksame Verbrennungskammer für Gase zu verwandeln und unter anderen folgende Vorteile zu erzielen:

— drastische Kürzung der Länge des Kanals zur Absaugung und Verbrennung des Gases infolge der geringen Flammenlänge;

— beträchtliche Verringerung der durch Niederschlag von metallischen Dämpfen verursachten Verkrustungen auf den inneren Wandung des Kanals 7 und ;o des diesbezüglichen Aufwandes an Wartung infolge der schnellen Entfernung des CO sowie des Schutzes, der durch die auf diese Wandungen geschleuderte Luftschicht erzielt wird;

— bemerkenswerte Kostensenkung von Anlage und Betrieb als Folge des geringeren Luftüberschusses, der zur Erzielung der vollständigen Verbrennung des Gases erforderlich ist.

Dank der kritischen Wahl der die Erfindung kennzeichnenden Maßnahmen und besonders des doppelten Zuführungssystems der Verbrennungsluft je nach dem CO-Gehalt des Gasstromes erzielt man überraschenderweise eine beträchtliche Kürzung der Flammenlänge und einen wirksamen Schutz der inneren Wandung im Verbrennungskanal.

Hinzu kommt, daß die Verbrennung des doppelten Zuführungssystems mit den Maßnahmen, den kurzen Verbrennungskanal in den unteren Teil der Sättigungszone des Turmes senkrecht zu dessen Achse oder tangential zur äußeren Wandung einzuführen (Gegenstrom oder Kreuzstrom Gas-Wasser), den Scrubber-Venturi nach außen zu versetzen mit einem scharfen Kniestück in der unteren Zone zur Wiedereinführung des Gases (Vorabscheidung der Tropfen durch Ablenkung), das Gas in den Abscheider tangential zu der inneren Wandung wiedereinzuführen (Abscheidung der feinen Tröpfchen durch Fliehkraftwirkung), den Trichter /oder Ablaufflächen 38 und 39 in diesem Abscheider mit oder ohne Rost GR vorzusehen, dazu führt, ein gut funktionierendes Verfahren mit einer sehr kompakten und wirtschaftlichen Einrichtung zu schaffen.

Die enorm gekürzte Länge des Kanals It, der jetzt eine geringere Zahl von Krümmungen aufweist, sowie sein rationeller Anschluß an den Sättiger, machen den Einbau von Reinigungsanlagen auch an Öfen bei geringem Freiraum möglich. Zu unterstreichen sind weiter die einfache Wartung des jetzt in leicht zugänglicher Lage befindlichen Venturi und die Vermeidung mechanischer Hilfsmittel, die bei Fliehkraftabscheidern schlecht zugänglich sind.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Reinigung der hei der Stahlherstellung in einem metallurgischen Ofen (Konverter oder Elektroofen) anfallenden Abgase, wobei die aus dem Ofen austretenden Gase zunächst nachverbrannt und dann zwecks Abscheidung der in ihnen mitgeführten Feststoffteilchen naßbehandelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft zur Nachverbrennung in zwei Stufen zugeführt wird, und zwar einmal in tangentialer Richtung als rotierender Luftstrom an der Innenwand der verkürzten Nachverbrennungsleitung, der den Abgasstrom umgibt, und zum anderen inaxialer oder radialer Richtung in den Abgasstrom hinein, und daß zur Naßbehandlung die Abgase in einem ersten Bereich im Gegenstrorn zu dem eingeführten : Wasserstrom geführt werden zur Abscheidung eine«: ersten Teils gröberer Feststoffteilchen, während in einem sich daran anschließenden zweiten an sich bekannten Bereich mit einem Venturirohr eine erneute Anreicherung der Feststoffteilchen mit Wasser vorgenommen und schließlich eine getrennte Abscheidung restlicher feinerer Feststoffteilchen durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die zweite Naßbehandlung außerhalb des ersten Naßbehandlungsbereichs vorgenommen wird.

3. Verfahre,, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die in der ersten Stufe zur Nachverbrennung zugefüh.te Lui. vornehrniich bei einem CO-Gehalt von wenigste is 50 Prozent im Gasvolumen im wesentlichen senksccht zum Gasstrom eingeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß für einen geringeren als 50prozentigen Anteil von CO im Gasvolumen die Luft ziir Nachverbrennung in der ersten und zweiten Stufe in die Nachverbrennungsleitung (2) derart eingeführt wird, daß der Gasstrom einen ringförmigen Kranz bildet, welcher innen und außen durch die eingeführte Luft begrenzt wird.

5. Vorrichtung zur Reinigung von bei der Stahlherstellung in einem metallurgischen Ofen (Konverter oder Elektroofen) anfallenden Abgase, wobei die aus dem Ofen austretenden Gase zunächst in einer Nachverbrennungsleitung nachverbrannt und dann einem Abschneider für die Naßbehandlung zur Trennung mitgeführter Feststoffteilchen zugeführt werden, zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche ί bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die sich an den metallurgischen Ofen (1) anschließende kurze Naehverbrennungsleitung (2) zwei Lufteinlaßbereiche aufweist, und zwar einen ersten tangential leitenden Lufteinlaßbereich (FA; FA') und einen zweiten radial leitenden Einlaßbereich (U; Tu; Te), daß die Nachverbrennungsieitung(2)im unteren Teii (PB) einer mit Wasserüberschuß arbeitenden Sättigungseinrichtung (3) angeschlossen ist, in der die Abgase im Gegenstrom zu einem im oberen Teil eingeführten Wasserstrom geführt werden, und daß zur weiteren Naßbehandlung der Gase der Sättigungseinrichtung (3) eine zweite an sich bekannte Naßbehandlungseinrichtung in Form eines Scrubber-Venturi (19,11) nachgeschaltet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß der tangential leitende Lufteinlaßbereich (FA; FA") ein Zuführungsrohr ist

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet daß der radial leitende Lufteinlaßbereich (U. Tu, Te) ein Düsenkranz oder ein Ringspalt ist

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß das Verhältnis i/D

ίο zwischen dem Durchmesser (d) der radialen Düsen und dem Durchmesser (D) der Nachverbrennungsleitung (2) im Bereich zwischen 0,05 und 0,25 liegt

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß das Verhältnis d/D gleich 0,08 ist

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß die Düsen in über dem Umfang verlaufenden Kränzen angeordnet sind, wobei die Anzahl der Kränze zwischen ί und 8 und die ZaM der Düsen für jeden Kranz zwischen 3 und 24 liegt

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß vier Kränze vorgesehen sind und die Zahl der Düsen je Kranz zwischen 8 und 16 liegt

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet daß das Verhältnis (£>-4>2I>zwischenO,01 und 035 liegt

13. Vorrichtung ns-;h einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet daß in der Nachverbrennungsleitung (2) im Bereich des Ringspalts

Flügel (C; C) befestigt sind.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Nachverbrennungsieiiufig (2) ein Kniestück zum Anschluß an d°n Ofen aufweist und über eine horizontale Strecke derart weitergeführt ist, daß sie im rechten Winkel zur senkrechten Achse des Turms in den Sättiger (3) mündet