DE3510723A1 - Verfahren zur verhinderung von staubablagerungen oder -aufwachsungen in gasabzugskanaelen elektrothermischer schmelzoefen, aber auch von anderen quellen stark staubhaltiger abgase, und entsprechend ausgeruesteter gasabzugskanal - Google Patents

Description

Verfahren zur Verhinderung von Staubablagerungen oder -aufwachsungen in Gasabzugskanälen elektrothermischer Schmelzofen, aber auch von anderen Quellen stark staubhaltiger Abgase, und entsprechend ausgerüsteter Gasabzugskanal.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verhinderung von Ablagerungen oder Aufwachsungen von Staub in Gasabzugskanälen von elektrothermisehen Schmelzofen oder auch von anderen Quellen stark staubhaltiger Abgase, und auf einen dementsprechend ausgerüsteten Gasabzugskanal selbst.

Bei der Erzeugung von Eisenlegierungen, wie z.B. Ferrosilicium, in elektrothermisehen Schmelzofen enthält das Ofenabgas eine hohe Staubkonzentration. Ferrosilicium etwa wurde ursprünglich in sogenannten offenen öfen hergestellt, bei denen Luft aus der Umgebung des Ofens in den offenen Raum zwischen dem Kopf der Ofenkammer und dem Rauchabzug eingesaugt wurde. Das Luftvolumen, welches auf diesem Wege in den Ofen gelangt , ist einige hundert Mal größer, als die Gasmenge, die sich im Ofen selbst entwickelt. Dadurch ergibt sich eine vollständige und sehr schnelle Verbrennung der brennbaren Anteile des Ofenabgases und desweiteren eine sehr schnelle Abkühlung des Ofenabgases. Zusätzlich wird die Staubkonzentration des in die Ofenabzugskanäle eintretenden Gases entsprechend dem angewachsenen Gasvolumens reduziert.

Aus Umweltgründen ebenso wie mit dem Ziel, das Gasvolumen zu mindern, wurden die elektrothermisehen Schmelzofen in den zurückliegenden Jahren dann mehr und mehr geschlossen ausgeführt, und für einige Verfahren werden bereits vollständig geschlossene Öfen verwendet.

Da die heutigen öfen alle mehr oder weniger geschlossen sind, und demzufolge auch geringere Außenluftmengen in die öfen eingesaugt werden, hat sich die Staubkonzentration in den Abgasen dementspre- · chend erhöht. Das hinwiederum hat zu Problemen der Ablagerung oder Aufwachsung von Staub beim Übertritt aus dem Dach oder Rauchabzug des

Ofens in die Gasableitungskanäle geführt. Diesen Ablagerungen versuchte man nun durch eine für einen gleichmäßigen Gasfluß möglichst stromlinienförmige Ausgestaltung der Gasabzugskanäle und durch Auswahl bestimmter Materialien für die Gasabzugskanäle, die eine Staubabsetzung vermeiden sollten, entgegenzusteuern. Eine zufriedenstellende Lösung des Ablagerungsproblems brachten diese Maßnahmen jedoch nicht. Nach dem Stand der Technik ist es noch immer erforderlich, Staubablagerungen zu entfernen und hierzu den Ofen ein- oder zweimal je Schicht außer Betrieb zu setzen. Dies führt zu einem unmittelbaren Produktionsverlust und im Zusammenhang mit der Außerbetriebsetzung insoweit zusätzlich zu einer geringeren Ofenleistung.

Gemäß der Erfindung wurde zur Verhinderung von Ablagerungen oder Aufwachsungen von Staub an den Wänden der Gasabzugskanäle elektrothermischer Schmelzofen nun ein Verfahren gefunden, das sich dadurch auszeichnet, daß an den staubablagerungsgefährdeten Stellen der Gasabzugskanäle ein zusätzlicher Gasstrom tangential eingeblasen wird, der an der Innenwandung des Abzugskanals spiralartig aufsteigt und das staubhaltige Ofenabgas von der Innenwandung des Gasabzugskanal fernhält.

Als solches zusätzliches Gas kann vorzugsweise gekühltes zurückgeführtes Ofenabgas oder Luft dienen. Bei vollkommen geschlossenen Öfen, bei denen das Ofenabgas unverbrannte explosive Gase enthält, wird als zusätzliches Gas gekühltes unverbranntes Ofenabgas verwendet. Bei offenen oder halboffenen Öfen, bei denen die in den Abzugskanal eintretenden Gase keine brennbaren Gase mehr enthalten, dient Luft als zusätzliches Gas.

Die Temperatur des eingeblasenen zusätzlichen Gases, sollte vorzugsweise unterhalb der Versinterungstemperatur des Staubes des Ofenabgases gehalten werden.

Das Verfahren gemäß der Erfindung und der dieses Verfahren ermög-1 ichende Gasabzugskanal werden anhand zweier Figuren, die lediglich das Prinzip aufzeigen sollen, rein beispielhaft für eine Aus-

führungsform der Erfindung näher beschrieben. Es zeigt:

Figur 1 einen Teil eines Ofendaches eines elektrothermisehen

Schmelzofens und eines Gasabzugskanals im Vertikalschnitt und
Figur 2 den Horizontalschnitt entlang der Linie I-I in Figur 1.

In Figur 1 ist mit 1 das Ofendach und mit 2 der Gasabzugskanal bezeichnet. Direkt über dem Ofendach 1 mündet ein Rohr 3 für das tangentiale Einblasen eines zusätzlichen Gases in den Gasabzugskanal 2 in diesen ein, wobei hier das Rohr 3 hinsichtlich des Abzugskanals 2 tangential angeordnet ist. Im Rohr 3 ist ein Ventil 4 zur Regulierung der Strömungsgeschwindigkeit des einzublasenden zusätzlichen Gases angeordnet.

Zur Verhinderung von Staubablagerungen oder -aufwachsungen im Gasabzugskanal 2 wird das zusätzliche Gas durch das Rohr 3 eingeblasen, fließt tangential in den Kanal 2 ein, steigt entlang der Innenwandung des Kanals 2 spiralartig auf und schiebt sich zwischen die Innenwand des Kanals 2 und das aufsteigende Ofenabgas, wie durch die Pfeile in Figur 1 angedeutet ist.

Die Strömung, die sich einstellt, ist nahezu nichtturbulent, da das Abgas in eine Rotationsbewegung gelangt. Dabei wird das heiße, staubhaltige Ofenabgas an einem Kontakt mit der Innenwandung des Gasabzugskanals 2 gehindert, so daß sich kein Staub an dieser absetzen kann. Im übrigen werden und würden zufolge der Strömungsgeschwindigkeit des spiralartig an der Innenwandung aufsteigenden Stromes des Zusatzgases Staubablagerungen oder -aufwachsungen ab- und weggetragen. Die Temperatur des eingeblasenen Zusatzgases sollte zur Vermeidung von Sintereffekten des aus dem Ofen gelangenden Staubes unterhalb der Versinterungstemperatur dieses Staubes liegen.

Wenngleich die Erfindung ihren Ausgangspunkt im Zusammenhang mit Staubabscheidungsproblemen bei Gasabzugskanälen elektrothermischer Schmelzofen genommen hat, ist die Lösung gemäß der Erfindung selbstverständlich auch bei anderen Gasentwicklungsquellen mit

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hoher Staubkonzentration, deren Abgase durch verstopfungsgefährdete Abzugskanäle abgeleitet werden, anwendbar, so daß der Gegenstand der Erfindung nicht auf Gasabzugskanäle elektrothermischer Schmelzöfen begrenzt ist.

Claims (6)

Elkem a/s, Middelthuns gate 27, N Oslo 3 Ansprüche

1) Verfahren zur Verhinderung der Ablagerung oder Aufwachsung von Staub aus Ofenabgasen elektrothermischer Schmelzöfen, aber auch von anderen Quellen stark staubhaltiger Abgase, in deren Gasabzugskanälen,

gekennzeichnet durch das Einblasen eines zusätzlichen Gases im Bereich der staubablagerungsgefährdeten Stellen des Gasabzugskanals tangential in diesen unter Ausbildung einer an der Innenwandung des Abzugskanals spiralartig aufsteigenden und die aus der Abgasquelle gelangenden staubhaltigen Abgase von der Innenwandung trennende bzw. getrennthaltende Gasströmung.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Abzugskanal spiralartig aufsteigende Strömung eine für das Ab- und Wegtragen an der Innenwandung des Abzugskanals abgelagerten oder aufgewachsenen Staubes ausreichende Strömungsenergie oder -geschwindigkeit aufweist.

3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man im Falle elektrothermischer Schmelzöfen als zusätzliches Gas gekühltes, rückgeführtes Ofenabgas verwendet.

4) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als zusätzliches Gas Luft verwendet.

5) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Gas auf einer Temperatur unterhalb der Versinterungstemperatur des aus der staubhaltigen Abgasquelle austretenden Staubes gehalten wird.

6) Gasabzugskanal elektrothermischer Schmelzöfen, aber auch von anderen Quellen stark staubhaltiger Abgase, gekennzeichnet durch wenigstens ein im Bereich der staubablagerungsgefährdeten Stellen des Abzugskanals (2) in diesen einmündendes Rohr (3) mit Ventil (4) zur dosierbaren tangentialen Einleitung eines Stromes eines Zusatzgases unter Ausbildung einer an der Innenwand des Abzugskanals (2) spiralartig aufsteigenden und die aus der Quelle des staubhaltigen Abgases in den Abzugskanal (2) gelangenden Gase von dessen Innenwandung trennende bzw. getrennthaltende Gasströmung.