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Verfahren und Vorrichtung zur Verminderung der Staubverluste bei Schachtöfen
Bei Rationalisierung der Schachtofenbetriebe, insbesondere der Hochofenbetriebe,
ist man zu einer verstärkten Ausnutzung der Ofeneinheiten geschritten, wobei man
als unabwendbares übel einen mit wachsender Windbelastung stark ansteigenden Gichtstaubverlust
in Kauf nehmen mußfie. Dieser Staubentfall schwankt z. B. beim Hochofen je nach
Art der verhütteten Erze zwischen r o und ;5 0io der Roheisenerzeugung.
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Bei den bisher bekannten Verfahren, den Gichtstaub aus den Ofengasen
zu gewinnen, findet diese Rückgewinnung mittels besonderer Gasreinigungsverfahren
außerhalb des eigentlichen Schmelzofens statt. Dem Schmelzbetrieb selbst werden
so große Mengen wertvoller Erze, Zuschläge und Koks entzogen. die ihm, erst nachdem
sie kostspielige Brikettier- und Agglomerierprozesse durchlaufen haben, wieder zugeführt
werden, die oftmals aber auch ganz verlorengehen. Auch durch die bekannte Einführung
von Wasser in den Raum oberhalb des Beschickungsgutes der Schachtöfen zum Zwecke
des Nässens der Gichten oder der Kühlung der Gase kann man lediglich einen geringen
Einfluß auf die Gichtstaubbildung ausüben, da hier- die für eine wirksame und durchgreifende
Verminderung des Staubgehaltes der-abziehenden Gase unbedingt erforderlichen Voraussetzungen
fehlen, wie sie durch vorliegende Erfindung innerhalb der Gicht der Schachtöfen,
insbesondere der Hochöfen, geschaffen und nachstehend beschrieben werden.
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` Bei fast allen heute in der Technik zur Reinigung der Schachtofengase
außerhalb der Schachtöfen in Anwendung befindlichen Verfahren ist als wirksamstes
Mittel zur Staubniederschlagung die Einwirkung auf die Strömungsgeschwindigkeit
und die Strömungsrichtung der zu reinigenden Gase erkannt worden. Man weiß heute,
daß die Bewegungsänderung der Gase, ihre NVirbelung, Schleuderung und damit ihre
Zentrifugierung wesentliche Merkmale einer kräftigen Staubentfernung sind.
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Erfindungsgemäß wird diese Erkenntnis nun unmittelbar auf den Schachtofen
selbst übertragen. Durch von außen auf den ganzen Gichtumfang und auch auf den Umfang
der Gasabzüge zugeführte Kraftströme wird auf die senkrecht aufsteigenden und abziehenden
Gichtgase unmittelbar nach ihrem Austritt aus der Beschickung, aber noch innerhalb
der Gicht und unterhalb des Gichtverschlusses eine dynamische Einwirkung erzielt.
Nach der Erfindung werden durch besondere Einführungsdüsen reine Gichtgas-, Dampf-oder
Preßluftkraftströme zusammen mit einem Wasserregen in die Gicht eingeblasen, die
bei geeigneter Anordnung der Einführungsdüsen und richtiger Mengenwahl eine lebhafte
Schleuderung,
Drehung und Wirbelung der Gichtgase erzeugen. Das zugeführte Wasser wird dabei intensiv
mit den Staubteilchen, die es beschweren soll, zusammengeschleudert. Die Kraftströme
leisten am aufsteigenden Gichtgas eine Arbeit, ihre lebendige Kraft
wirkt der des zu reinigenden Gases entgegen, zwingt es zur Richtungsänderung, ruft
Wixbelung und Schleuderung hervor und erreicht so ein Niederschlagen des gleichmäßig
verteilten Staubes. Zur Erzielung der Niederschlagswirkung können unter Druck stehende
reine Gase, Dämpfe oder Preßluft, jedes für sich oder mehrere zusammen, auch ohne
Wasser verwandt werden, wobei das Ausfällen des Staubes durch Entmischung und Anprall
an die Lichtwände oder andere Teile des Lichtfanges stattfindet. Auch kann das Wasser,
wenn es als Druckwasserkraftstrom ili besonderen Düsen zerteilt eingeblasen wird,
allein verwandt werden, da es infolge seiner ihm dann innewohnenden großen lebendigen
Kraft sowohl die oben beschriebene Bewegungsarbeit des Schleuderns und Wirbelns
leistet als auch die des Beschwerens und Ausfällens. Durch das Zusammenwirken eines
solchen Druckwasserkraftstromes mit einem Gas-, Dampf- oder Preßluftkraftstrom wird
naturgemäß die Gesamtwirkung verstärkt.
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Auf jede der vorbeschriebenen Weisen, wird der im aufsteigenden Gasstrom
enthaltene Lichtstaub unmittelbar nach dem Austritt der Gase aus der Beschickungssäule
niedergeschlagen, und zwar so, daß er noch innerhalb der Gicht und unterhalb der
Beschickungsöffnung dem absinkenden Schmelzmaterial wieder frei zufällt und mitverhüttet
wird.
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Auf der Zeichnung zeigt Abb. i die beispielsweise Ausführungsform
einer Vorrichtung nach der Erfindung im Schnitt, Abb. 2 einen Schnitt nach der Linie
C-D, wobei schematisch die Düseneinführung und Gaswirbelung dargestellt ist.
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Abb.3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die gleichzeitige Zufuhr von
z. B. Lichtgas und Wasser.
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Erfindungsgemäß sind u. a. in die Gasabzugsschächtea eitle Anzahl
Düsenb eingebaut, durch die unter Druck stehende, reine Gase, Dämpfe oder- auch
Preßluft in das Lichtinnere eintreten, wobei zweckmäßig gleichzeitig Wasser mit
eingeführt wird, das vom Preßgaskraftstrom weitergeführt und auf den ganzen Ofen-
oder Abzugsquerschnitt verteilt wird. Durch die besondere Anordnung der Einführungsdüsen,
die aus Abb. i und 2 ersichtlich ist, ruft der dem abziehenden Lichtgas entgegentretende
Kraftstrom eine Änderung der Richtung und Geschwindigkeit des Gichtgasstromes hervor
und erzeugt in horizontaler und radialer Richtung Gaswirbelung und Anprall, so daß
dadurch ein Ausfallen der Staubteilchen noch innerhalb der Gicht und unterhalb der
Beschikkungsöffnung bewirkt wird. Das in Form eines Regens durch die Kraftströme
i.tn Lichtgas verteilte Wasser fördert das Ausfällen, indem es die Staubteilchen
bindet, beschwert und niederschlägt.
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Die Anordnung der Einführungsdüsen muß dabei, wie insbesondere aus
Abb. i .ersichtlich ist, so gewählt sein, daß alle Gasabzugsquerschnitte, .aber
auch der ganze Ofenquerschnitt durch ein ist Bewegung befindliches, wasserberieseltes
Druckpolster abgeriegelt werden, wobei das Polster hinsichtlich seiner Wirkung je
nach den Betriebsverhältnissen durch Einstellung der in Abb.3 beispielsweise gekennzeichneten
Düsen reguliert wird. Die Düsen b tragen Doppelrohre, so daß die Medien Preß gas,
Dampf, Preßluft und Wasser entweder jedes für sich allein, oder zwei derselben zusammen
aus der Gesamtdüse austreten können. Die Wahl des einen oder anderen dieser Mittel
wird sich nach den jeweiligen Betriebsverhältnissen des Schachtofens richten. In
allen Fällen werden nach ihrer oben beschriebenen Anwendung dabei Wirkungen erzielt,
die in ganz besonderem Maße eine Verminderung des Gichtstaubentfall-es hervorrufen.