DE2848948C2

DE2848948C2 - Verfahren zur Beseitigung von Schadstoffen sowie Pfannenaufheizstation

Info

Publication number: DE2848948C2
Application number: DE19782848948
Authority: DE
Inventors: Hans Ing.(grad.) 4100 Duisburg Gruner; Manfred Dr.-Ing. 4000 Düsseldorf Ludwig; Wilhelm 4100 Duisburg Thielmann
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Maschinenbau Pell Konstruktionen 5450 Neuwie GmbH
Priority date: 1978-11-09
Filing date: 1978-11-09
Publication date: 1982-12-02
Also published as: DE2848948A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Beseitigung von Schadstoffen aus dem Abgas vo; mit Brennern betriebenen Pfannenaufheizstationen sowie die Ausbildung der Pfannenaufheizstation.

Basisch zugestellte Gießpfannen werden vor ihrem Einsatz im Stahlwerk aufgeheizt. Beim Aufheizen von z. B. mit Teer imprägnierten Dolomitsteinen zugestellten Pfannen entsteht aus dem Bindemittel ein Verkokungsrückstand, der im Stein zurück bleibt und das sogenannte Koksgerüst bildet. Der Verkokungsprozeß des Bindemittels ist abhängig von der Temperatur und schreitet entsprechend dem Temperaturverlauf in der Ausmauerung von innen nach außen, d. h. von der Steinaußenfläche zur Gefäßwandung hin fort. Hierbei bilden sich Gase, Dämpfe und flüssige Produkte, die von der Gefäßwandung zurückgehalten werden und daher nur innerhalb der Pfanne austreten können. Im Inneren der Pfanne kommen diese Gase, Dämpfe und flüssigen Produkte in Bereiche höherer Temperaturen, so daß die thermische Zersetzung, die his zur Kohlenstoff-Abschcidung (Rußbildimg) führen kann, beschleunigt weiter abläuft.

Für die Schaclstoffbildung itn Abgas sind aber auch die Vorgänge innerhalb des Steines von Bedeutung.

In Abhängigkeit vom /eillichen Temperattirgradienten (Aufhci/neschsvincligkcit) ändert sich die abgeschic-

dene Kohlenstoffmenge im Stein. Es ist aber bekannt,

daß die Haltbarkeit von Teerdolomitsleinen von der im Stein enthaltenen Kohlenstoffmcnge mitbestimmt wird.

Die im Abgas enthaltenen Schadstoffe treten dabei in einer Menge auf, die für die Umwelt nicht mehr tragbar ist. Die Entfernung der Schadstoffe aus Abgasen ist aber aufgrund der besonderen Konsistenz und Feinheit (z. B.

< I um bei Ruß) schwierig, so daß die Entstaubung mittels Filteranlagen sehr aufwendig ist und u. U. nicht

in den gewünschten Erfolg hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Beseitigung dieser Schadstoffe aus Abgasen zu schaffen, das mit einfachen Mitteln eine wirkungsvolle Reinigung des Abgases von Pfannenauf-

H heizstationen gewährleistet.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß während der gesamten Behandlungszeit mindestens mit einem Luftfaktor λ > 1 gearbeitet wird. Die gesamte Behandlungszeit einer derartigen Pfanne richtet sich natürlich nach der Größe der Wanne selbst bzw. dem darin enthaltenen Feuerfestrnaterial. Von Vorteil ist es dabei, den Aufheizprozeß so zu führen, daß beginnend im ersten Fünftel und endend im dritten Fünftel der gesamten Behandlungszeit mit einem

:5 Luftfaktor λ von ca. 1,9 bis 2,1 gefahren wird. Es hat sich herausgestellt, daß dieser Zeitraum für die Behandlung der Zustellung und für die Beseitigung der Verunreinigung im Abgas von besonderer Bedeutung ist. Zweckmäßigerweise wird der Prozeß weiter so geführt,

jn daß zu Anfang und gegen Ende der gesamten Behandlungszeit mit einem LuftfaktorA von 1,1 bis 1.2 gefahren wird. Der erhöhte Luftfaktor kann sowohl durch Erhöhung der Verbrennungsluftmenge als auch insbesondere durch Zufuhr von Sauerstoff erreicht

jj werden. Der Sauerstoff kann sowohl an oder in der Nähe der Pfannenauskleidung zugeführt werden als auch in der Form, daß eine Anreicherung der Verbrennungsluft mit Sauerstoff direkt erfolgt.

Die Erfindung sei anhand eines Ausführungsbeispieles bei der Aufheizung eir.sr ?25 t-Stahlwerkspfanne beschrieben.

Die Pfannenaufheizstation, wie in der Figur dargestellt, besteht aus einem Schwenkarm 1 mit Brennerpilz 2, der dem lichten Durchmesser der Pfanne 3 angepaßt

■α ist. In der Mitte des Brennerpilzes 2 ist ein Brenner 4 angeordnet, der mit Koksofengas betrieben sein kann.

Um den Brennerpilz 2 ist eine Absaugung 5 angebracht.

die mit einer Abgasabsaugeinrichtung 6 verbunden ist.

Die speziell gestaltete Pfanne enthält neben dem

v> üblichen Feuerfpst-Isoliermaterial ca. 20t Teer-Dolomitstein als eigentliche Auskleidung. Der gesamte Behandlungszeitraum für die Aufheizung und vollständige Verkrackung des Teers beträgt ca. 25 Stunden. In der ersten Stunde der Behandlungszeit wird der Brenner

v> mit 100 mVh Gas und mit 50OmVh Luft beschickt. In der anschließenden zweiten bis vierten Stunde wird das Gas- und Luftangebot stündlich um 100 mVh gesteigert, also bis auf 400 m Vh Gas und 80OmVh Luft. Gleichzeitig werden beginnend mit der vierten Stunde.

b° dem Verbrennungsprozeß 225 mVh Sauerstoff für einen Zeitraum von ca. 5 Stunden zugeführt. Das geschieht dadurch, daß die Verbrennungsluft kontinuierlich mit Sauerstoff angereichert wird. Für den Rest der Behandlungszeit wird der Brenner mit 40Om¹OZh Gas

^r'< und 800 in Vh I .lift betrieben.

Durch clic vorbe/.eichnctcn Maßnahmen ist es gelungen, den Staubgehalt des Abgases, der bei der bisherigen Verfahrensweise bei über IOOmg/m^J _n Gas

lag, auf VVerie tinier äOnig/in¹,,, sogar bis unter 25 mg/iM^:n/u senken.

Ein negativer ΓΐίηΓΙιιϋ des erhöhten Sauersioffangebotes auf den Kohlensioffanieil in der Ausmauerung konnte nicht ermittelt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Beseitigung von Schadstoffen aus dem Abgas von mit Brennern betriebenen Pfannenaufhcizstationen während des Aufheizens und Brennens der mit teerimprägniertem, basischem Feuerfestmaterial, insbesondere Teerdolomitstein, ausgekleideten Pfanne, dadurch gekennzeichnet, daß während der gesamten Behandlungszeit mindestens mit einem Luftfaktor λ > I gearbeitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beginnend im ersten Fünftel und endend im dritten Fünftel der Behandlungszeit mit einem LuftfaktorA von 1,9 bis 2,1 gearbeitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Anfang und gegen Ende der Behandlungszeit mit einem Luftfaktor λ von 1.1 bis 1.2 gearbeitet wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erhöhte Luftfaktor durch Zufuhr von Sauerstoff erzielt wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoff an oder in der Nähe der Pfannenauskleidung zugeführt wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung bei geschlossenem, aus Pfanne, Brennerpilz und Gas-Absaugeinrichtung gebildetem Ofenraum erfolgt.

7. Pfannenaufheizstiätionen zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1—6, wobei ein über die Pfanne schwenkbarer und auf die Pfannenöffnung ahsenkbi -er Brennerpilz vorgesehen ist, in dessen Mi'te ein Brenner angeordnet ist. dadurch gekennzeichnet, d.cl der Brenner (4) von einer Absaugeinrichtung(5,6) umgeben ist.