DE2945045C2 - Druckausgleichseinrichtung für gegenüber der Atomosphäre im Überdruck bestriebene Schachtöfen, insbesondere für Großhochöfen - Google Patents
Druckausgleichseinrichtung für gegenüber der Atomosphäre im Überdruck bestriebene Schachtöfen, insbesondere für GroßhochöfenInfo
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- C21B7/00—Blast furnaces
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Description
50
Die Erfindung betrifft eine Druckausgleichseinrichtung für gegenüber der Atmosphäre im Überdruck
betriebene Schachtofen, insbesondere für Großhochöfen, mit mindestens einem dem Ofenraum in
Beschickungsrichtung vorgeschalteten Schleusenbunker, dem ein gegen die Atmosphäre abdichtendes
Beschickungsgut-Eingangsventil und ein gegen den Ofenraum abdichtendes Beschickungsgut-Ausgangsventil zugeordnet sind und mit einer an den Schleusenbunker angeschlossenen Gasrohrleitung, die wechsel-
weise auf Reingaszuführung und auf Ableitung in die Atmosphäre schaltbar ist.
Derartige Druckausgleichseinrichtungen dienen dem Ausgleich zwischen Ofendruck und Atmosphärendruck,
weil mit Anstieg des Gasdruckes über Atmosphärendruck im Ofen entsprechend der Druckoberfläche von
Ventilklappen Kräfte aufgebracht werden müßten, die der Summenkraft aus dem Ofendruck entsprechend der
druckbeaufschlagten Oberflache entsprechen. Das Aufbringen dieser Kräfte wäre unwirtschaftlich und würde
vor allen Dingen besondere krafterzeugende Vorrichtungen erfordern. Ein weiterer Grund für den Einsatz
derartiger Druckausgleichseinrichtungen ist das Ausströmen von Ofengasen, die bei großen Druckunterschieden erhebliche Gichtgasmengen, die staubbehaftet
sind, mit großer Geschwindigkeit ausströmen lassen würden. Derartige Staubströme verschleißen die von
ihnen berührten Bauteile.
Bekannte Druckausgleichseinrichtungen betreffen das Problem des Kostenaufwandes bei der Einspeisung
von halbgereinigtem Gichtgas anstelle von Reingichtgas als Druckausgleichsgas (DE-AS 20 16 205) oder
auch das Problem der großen Druckunterschiede zwischen den Schleusenkammern, deren Dichtsitze bei
größeren Gasgeschwi.idigkeiten erheblichem Verschleiß durch die Reibwirkung der im Rohgas
enthaltenen keramischen oder metallischen Partikelchen unterworfen sind (DE-AS 14 33 323). Dem gleichen
Problem ist ein weiterer bekannter Vorschlag gewidmet (DE-AS 15 83 177). Dieser Vorschlag ist auf den Wegfall
der oberen Gichtglocke in einem Zweiglockensystem eines Hochofengichtverschlusses gerichtet, wobei an die
Stelle der oberen Gichtglocke eine weitere Gasdichtungsplatte tritt. Der Druckausgleich zum Öffnen der
Gasdichtungsplatte erfolgt vertikal zwischen Ofenraum und dem oberen Möllerzwischenbehälter. Dabei wird
der im oberen Möllerzwischenbehälter aufgebaute Ofenraumdruck zum öffnen der gegen die freie
Atmosphäre abdichtenden zusätzlichen Gasdichtungsplatte jeweils über jedem Möllerzwischenbehälter
getrennt zugeordnete Abgasleitungen und Abgasventile ins Freie abgebaut.
Großhochöfen der bezeichneten Bauweise stellen Probleme hinsichtlich der Staub-, Gas- und Schallemissionen dar, die neuerdings gesetzlich vorgeschriebenen
Werten unterliegen. Staube, schädliche Gase und Geräusche dürfen danach entweder nicht entstehen
oder müssen noch an der Entstehungsquelle beseitigt oder gemindert werden (Fachzeitschrift »Stahl und
Eisen«, Nr. 96 (1976) Nr. 4 vom 26. Februar 1976, Seite
144). Danach wird der Konstrukteur und der Verfahrenstechniker vor die Aufgabe gestellt, bei der Vermeidung
von Stäuben, schädlichen Gasen und Geräuschen die Zugänglichkeit, die Übersichtlichkeit und die Arbeitssicherheit der Anlage zu berücksichtigen. Es wird
festgestellt, daß die Geräuschdämmung besonders schwierig ist, da sich Schall nur durch Masse eindämmen
ließe. Hierzu bedürfe es, die Anlagen in dicke, damit aber auch wärmeisolierende Gehäuse einzupacken, was
bezüglich der Wärmeabfuhr nicht von Vorteil sei.
In einem bekannten Fall (VDI-Nachrichten Nr. 38 vom 21.9.1979, Seite 11) wurden von einer Schachtofenbeschickung in etwa 50 m Höhe Störgeräusche in die
angrenzende Wohnnachbarschaft eingestrahlt Danach sind Schalldruckpegel von 54 bis 55 dB nicht zulässig.
Ein zulässiger Höchstwert an Schallemission beträgt 50 dB. Im bekannten Fall wurde das Schallemissionsproblem durch eine schalldämpfende und schalldämmende
Einkleidung des lärmintensiven Schachtofen-Beschikkungsbereiches gelöst. Bei dieser Einkleidung handelt es
sich um eine Abschirmung, die zur Aufnahme der Windkräfte außen eine verzinkte Trapezblechverkleidung aufweist. Diese Konzeption erfordert hinter der
Trapezblechverkleidung weiterhin eine dröhnfreie Sandwich-Stahlblechabdeckung für die notwendige
Dämmung. Der akustische Effekt konnte durch eine
frequenzabgestimmte Luftschallabsorptionsschicht aus Mineralfaser gedämmt werden. Danach wurden Geräuschpegel
von 45 dB gemessen. Die Lärmminderung entsprach rund 45 bis 50% des ursprünglichen Lärms.
Währenddem nach dem vorstehend witdergegebenen Stand der Technik eine Lärmminderung an einem
Großhochofen nur durch schalldämmende Maßnahmen erfolgen konnte, ist der vorliegenden Erfindung die
Aufgabe zugrundegelegt, das Entstehen von Schallenrssionen
ursächlich zu bekämpfen.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß außer
dem Schleusenbunker zumindest ein weiterer Gasraumbehälter, der zumindest eine Absperrarmatur aufweist
vorhanden ist und daß Schleusenbunker und Gasraumbehälter mittels gegenläufig schaltbarer Druckausgleichsrohrleitungen
miteinander verbunden sind. Diese Lösung hat die Entstehung geringerer Gasdrücke zur
Folge, so daß bei der Ableitung der Überdruckgase in
die Atmosphäre geringere Gasgeschwindigkeiten und somit geringere Störgeräusche entstehen. Ein weiterer
Vorteil ist in der Abfuhr geringerer Staubgasmengen zu sehen, so daß die Umwelt einer geringeren Staubbelastung
unterliegt Hierbei kann sogar der jeweils als Gasraumbehälter dienende Behälter mit einer besonderen
Staubabscheidevorrichtung kombiniert sein. Besonders zu betonen ist jedoch, daß für den Druckausgleich
des Schleusenbunkers eine geringere *'enge Reingas als
bisher erforderlich wird. Die Erfindung erspart damit bei jedem Druckausgleich Reingas und erhöht somit die
Wirtschaftlichkeit des Druckausgleichsverfahrens.
Bei den in Betrieb befindlichen Großhochöfen ist von einem Ofeninnendruck von über 0,1 bar auszugehen, der
Gichtdrücke von 1,5 bar und mehr erreichen kann. Bei Höchstdrücken von 1,5 bar und gleichen Gasvolumina
des Schleusenbunkers und das Gasraumbehälters kann daher aufgrund der Erfindung ein Druckabfall, bezogen
auf den Schleusenbunker von 50% und mehr erzielt werden, so daß lediglich noch von Gichtdrücken gleich
"oder kleiner als 0,75 bar auszugehen ist.
Dieses Ergebnis ist dann zu erzielen, wenn, wie im Normalfall vorgesehen ist, nach einer weiteren Ausbildung
der Erfindung der Gasraumbehälter aus einem dem Schleusenbunker zugeordneten weiteren Schleusenbunker
derselben Bauart besteht. Dabei tritt der besondere Effekt auf, daß der von Ofenraumdruck zu
entspannende jeweilige Schleusenbunker, dessen Beschickung in den Ofenraum entleert wurde, ebenfalls auf
einen erheblich niedrigeren Druck gebracht werden kann, so daß aus beiden Schleusenbunkern weniger
staubbeladenes Gas mit geringerer Lärmbelastung in die Atmosphäre abgegeben wird.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß einander zugeordnete Schleusenbunker
relativ zu ihrem Füllvolumen ein erheblich vergrößertes Volumen aufweisen. Derartige Schleusenbunker
besitzen bei Großhochöfen z. B. Füllvolumen von 30 bis 60 m3, können jedoch ohne weiteres für ein
zusätzliches Gasvolumen ausgerüstet werden. Hierbei ist zu beachten, daß das Füllvolumen selbst nur ein
Bruttovolumen darstellt, das die Füllmaterialien nur mit einem Nettovolumen ausfüllen. Gasvolumen ist daher
bereits in dem Füllvolumen für die Füllmaterialien gespeichert.
Die Erfindung kann jedoch auch in der Form angewendet werden, daß für das Druckausgleichsgas ein
besonderer Behälter vorgesehen ist, der nicht die Funktion eines Schleusenbunkers erfüllt. Eine solche
Gestaltung ist erfindungsgcmäß dahingehend vorgenommen, daß ein einem Schleusenbunker zugeordneter
Gasraumbehälter unterhalb des Gichtverschlusses des Ofens angeordnet ist Es ist daher besonders vorteilhaft,
den Gasraumbehälter zu ebener Erde oder bei geringerem Gewicht in halber Höhe des Ofens, bis zur
Höhe der Gicht anzuordnen. Eine solche Gestaltung wird insbesondere durch die Wahl von Druckausgleichs-Rohrleitungen,
die zwischen dem Schleusenbunker und dem Gasraumbehälter verlaufen, ermöglicht ίο Eine besonders einfache Lösung wurde dahingehend
gefunden, daß in der Druckausgleichsrohrleitung und in einer von dieser abgezweigten Bypass-Rohrleitung
jeweils für entgegengesetzte Gasströmungen schaltbare Ventilpaare vorgesehen sind.
Geräuschemissionen können vollends dadurch beseitigt werden, wobei der niedrigere Gasdruck sehr
zustatten kommt indem der bzw. die Schleusenbunker bzw. Gasraumbehälter an einen Schalldämpfer, der
ausgangsseitig eine öffnung zur Abfuhr der Gase ins Freie aufweist, anschließbar sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher
beschrieben.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen -5 schematischen Querschnitt durch den oberen Teil eines
Großhochofens, der mit der erfindungsgemäßen Druckausgleichseinrichtung ausgerüstet ist.
Als Schachtofen ist ein im Hochdruckverfahren betriebener Hochofen 1 dargestellt. Die Gichtgasabii)
zugsrohre sind, da sie mit der Erfindung nicht im unmittelbaren Zusammenhang stehen, in die Zeichnung
nicht aufgenommen. Über dem Ofenkopf la befindet sich der Gichtverschluß 2. Dieser besteht im wesentlichen
aus den Schleusenbunkern 3 und 4 mit den nachstehend beschriebenen Dichtorganen. Am Eingang
jedes Schleusenbunkers 3 bzw. 4 ist jeweils ein Einfülltrichter 5 bzw. 6 angeordnet. Gegenüber der
freien Atmosphäre sind die Schleusenbunker 3 und 4 mittels üblicher Dichtklappen 7 bzw. 8, deren Dichtsitze
außerhalb des Weges des Beschickungsgules liegen, verschließbar. Am Ausgang jedes Schleusenbunkers 3,4
befinden sich Beschickungsgut-Halteklappen 9 bzw. 10 und diesen jeweils zugeordnete Dichtklappen 11 bzw.
12.
Von einer weiter nicht dargestellten, üblichen Entstaubungseinrichtung wird gereinigtes Gichtgas
durch die Rohrleitung 13 in den Schleusenbunker 4 und durch die Abzweigrohrleitung 13a in den Schleusenbunker
3 für den Druckausgleich eingespeist. Zum Ein- oder Ausschalten der Reingaszufuhr befinden sich jeweils
Absperrarmaturen 14 bzw. 15 in den dafür in Frage kommenden Rohrleitungsabschnitten. An den Abzweigungen
16 bzw. 17 ist die Druckausgleichsrohrleitung 18 angeschlossen, die dem erfindungsgemäßen Grundgedanken
folgend die beiden Schleusenbunker 3 und 4 miteinander verbindet. Jeder der Schleusenbunker 3 und
4 kann mittels der Absperrarmaturen 19 bzw. 20 von dem gesamten Rohrleitungssystem abgetrennt werden.
Der in der Rohrleitung 13, in der Abzweigrohrleitung 13a bzw. in der Druckausgleichsrohrleitung 18 sich
bewegende Gichtgasstrom wird in gegenläufiger Strömungsrichtung durch die Bypass-Rohrleitung 18a
geführt. Für die gegenläufige Schaltung der Gasströmung dienen die Absperrarmaturenpaare 21a und 216.
b5 Das abzuführende Gichtgas wird von den Abzweigungen
16 bzw. 17 aus über die Entspannungsrohrleitungen 22 bzw. 23, in denen ebenfalls Absperrarmaturen 24
bzw. 25 eingeschaltet sind, zu dem Schalldämpfer 26 und
von diesem ins Freie 27 geleitet.
Die Erfindung arbeitet in folgendem Zyklus:
Bei geöffneter Dichtklappe 7 und geschlossener Dichtklappe 11 bzw. geschlossener Beschickungsguthalteklappe
9 wird der Schleusenbunker 3 mit Beschikkungsgut teilweise gefüllt (Brennstoff, wie z. B. Koks,
Schmelzstoffe, wie z. B. Roheisenmöller). Danach wird die Dichtklappe 7 geschlosset).
Der Innenraum des Schleusenbunkers 3 steht hiernach noch unter atmosphärischem Druck. Vorher
wurde der Beschickungsgutinhalt des Schleusenbunkers 4 bei geschlossener Dichtklappe 8 und geöffneter
Dichtklappe 12 bzw. geöffneter Beschickungsguthalteklappe 10 in den Ofen 1 entleert. Im Schleusenbunker 4
herrscht in dieser Phase der Gasdruck des Ofens 1.
Nunmehr erfolgt durch öffnen der Absperrarmaturen 19,20,216 bei geschlossenen Absperrarmaturen 14,
15 bzw. 24, 25 über die Druckausgleichsrohrleitung 18 ein Überströmen des unter höherem Gasdruck stehenden
Gichtgases vom Ofeninnenraum in den Schleusenbunker 3. Dabei wird nicht nur der Gasdruck erheblich
gesenkt, sondern auch der Staubanteil des Gichtgases. Das Beschickungsgut im Schleusenbunker 3 bildet hier
in einem gewissen Umfang eine Aufnahme für den Staub, dessen Abscheidung um so günstiger wird, je
. langer das Gichtgas sich über dem Beschickungsgut bzw. in den Zwischenräumen des Beschickungsgutes
befindet. Für das öffnen der ofenraumseitigen Dichtklappe 11 und der Beschickungsguthalteklappe 9 ist
nurmehr eine geringere Menge an Reingas erforderlich, in das zum vollständigen Druckausgleich durch die
Abzweigrohrleitung 13a in den Schleusenbunker 3 eingespeist wird. Das Reingas wird nach Schließen der
Absperrarmatur 216 und nach öffnen der Absperrarmatur
14 durch die Abzweigrohrleitung 13a bis zum Erreichen des anderweitig gemessenen Ofenraum-Innendruckes
eingegeben. Der so beschriebene Zyklus wird durch das Öffnen der Dichtklappe 11 und der
Beschickungsguthalteklappe 9 und durch das Ablassen des Beschickungsgutes aus dem Schleusenbunker 3 in
den Ofen 1 wieder mit den analogen Schritten für den Schleusenbunker 4 eingeleitet.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Druckausgleichseinrichtung für gegenüber der Atmosphäre im Überdruck betriebene Schachtofen,
insbesondere für Großhochöfen, mit mindestens einem dem Ofenraum in Beschickungsrichtung
vorgeschalteten Schleusenbunker, dem ein gegen die Atmosphäre abdichtendes Beschickungsgut-Eingangsventil und ein gegen den Ofenraum abdichtendes Beschickungsgut-Ausgangsventil zugeordnet ι ο
sind und mit einer an den Schleusenbunker angeschlossenen Gasrohrleitung, die wechselweise
auf Reingaszuführung und auf Ableitung in die Atmosphäre schaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem Schleüsenbunker (3)
zumindest ein weiterer Gasraumbehälter, der zumindest eine Absperrarmatur (19 biw. 20)
aufweist, vorhanden ist und daß Schleusenbunker (3) und Gasraumbehälter mittels gegenläufig schaltbarer Druckausgleichsrohrleitungen (18) miteinander
verbunden sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasraumbehälter aus einem dem
Schleusenbunker (3) zugeordneten weiteren Schleusenbunker (4) derselben Bauart besteht
3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß einander zugeordnete
Schleüsenbunker (3,4) relativ zu ihrem Füllvolumen
ein erheblich vergrößertes Volumen aufweisen.
4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, so dadurch gekennzeichnet, daß der einem Schleusenbunker (3 bzw. 4) zugeordnete Gasraumbehälter
unterhalb des Gichtverschlusses (2) des Ofens (1) zugeordnet ist.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, is
dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckausgleichsrohrleitung (18) und in einer von dieser
abgezweigten Bypass-Rohrleitung (18a^ jeweils für
entgegengesetzte Gasströmungen schaltbare Ventilpaare(21a,21/»>>vorgesehensind. <.o
6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Schleusenbunker (3, 4) bzw. Gasraumbehälter an einen
Schalldämpfer (26), der ausgangsseitig eine öffnung zur Abfuhr der Gase ins Freie (27) aufweist,
anschließbar sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19792945045 DE2945045C2 (de) | 1979-11-08 | 1979-11-08 | Druckausgleichseinrichtung für gegenüber der Atomosphäre im Überdruck bestriebene Schachtöfen, insbesondere für Großhochöfen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19792945045 DE2945045C2 (de) | 1979-11-08 | 1979-11-08 | Druckausgleichseinrichtung für gegenüber der Atomosphäre im Überdruck bestriebene Schachtöfen, insbesondere für Großhochöfen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2945045A1 DE2945045A1 (de) | 1981-05-27 |
DE2945045C2 true DE2945045C2 (de) | 1982-10-21 |
Family
ID=6085427
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19792945045 Expired DE2945045C2 (de) | 1979-11-08 | 1979-11-08 | Druckausgleichseinrichtung für gegenüber der Atomosphäre im Überdruck bestriebene Schachtöfen, insbesondere für Großhochöfen |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE2945045C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3245374C1 (de) * | 1982-12-08 | 1984-03-22 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Verfahren und Einrichtung zum Druckreduzieren von Gichtgasen einer oberen Druckstufe |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0064090A1 (de) * | 1981-05-05 | 1982-11-10 | MANNESMANN Aktiengesellschaft | Druckausgleichseinrichtung für gegenüber der Atmosphäre im Überdruck betriebene Schachtöfen, insbesondere für Grosshochöfen |
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US3343825A (en) * | 1964-01-25 | 1967-09-26 | Ishikawajima Harima Heavy Ind | Pressure equalizer and discharger of a blast furnace |
GB1174068A (en) * | 1966-11-08 | 1969-12-10 | Ishikawajima Harima Heavy Ind | Furnace Top Charging Equipment |
-
1979
- 1979-11-08 DE DE19792945045 patent/DE2945045C2/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3245374C1 (de) * | 1982-12-08 | 1984-03-22 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Verfahren und Einrichtung zum Druckreduzieren von Gichtgasen einer oberen Druckstufe |
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---|---|
DE2945045A1 (de) | 1981-05-27 |
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