EP0059862A1

EP0059862A1 - Vorreinigungseinrichtung in Druckausgleichleitungen von Schachtöfen

Info

Publication number: EP0059862A1
Application number: EP82101202A
Authority: EP
Inventors: Michel Kirchen; Marc Solvi; Clément Burton
Original assignee: Paul Wurth SA
Current assignee: Paul Wurth SA
Priority date: 1981-02-23
Filing date: 1982-02-18
Publication date: 1982-09-15
Also published as: LU83161A1; CA1187695A; US4416673A

Abstract

In einer Druckausgleichleitung eines mit Gegendruck betriebenen Hochofens, welche jeden Materialbunker über Schalldämpfer und Materialfilter entlastet, ist eine Reinigungsvorrichtung (8) vorgesehen, welche eine Anzahl elektrisch geheizte Lochscheiben (20) enthält an welchen Staubpartikeln und Kondenswasser ausgeschieden werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorreinigungseinrichtung in _Druckausgleichleitungen von Schachtöfen, insbesondere in _Druckausgleichleitungen von mit hohem Gegendruck an der Gicht arbeitenden Hochöfen, deren Materialbunker über diese Druckausgleichleitungen , Schalldämpfer und dergleichen entlastet werden.
Diese Materialbunker werden nach dem Einfüllen des Materials auf Ofendruck gebracht,um die Beschickung des Schachtofens bei laufendem Betrieb zu ermöglichen. Nach dem Entleeren der Bunker werden diese über eine Leitung in die Atmosphäre entlastet, um ein erneutes Nachfüllen des Materials zu erlauben. Wegen dem bei der Entlastung der Bunker entstehenden Geräusch muss diese Leitung verhältnismässig hoch geführt werden und muss ausserdem am Ende mit einem Schalldämpfer und/oder einem Filter versehen sein. Die Materialbunker sind deshalb auch mit Klappen versehen, welche periodisch und abwechselnd geöffnet und geschlossen werden.
Beim Öffnen des Ablassventils entsteht nun bei mit hohem Gegendruck arbeitenden Hochöfen ein Druckabfall von bis zu drei bar und darüber, einhergehend mit einer entsprechenden Abkühlung der in die Druckausgleichleitungen entweichenden, staubhaltigen Gase. Diese starke Abkühlung hat im Bereich der nachgeschalteten Schalldämpfer und/oder Filter zwei einander implizierende Nachteile im Gefolge. Einerseits kommt es zu Kondenswasserbildung in diesen Elementen und unter Umständen zu ihrem Einfrieren und Verstopfen, andererseits entsteht, wenn kein Einfrieren stattfindet, durch das gleichzeitige Vorhandensein von Kondenswasser und im Gas enthaltenen Staubpartikeln eine Schmutzkruste, welche ebenfalls zum Verstopfen von Schalldämpfer und Filter führt und jedenfalls eine periodische und recht mühselige Reinigung oder einen Austausch dieser Teile notwendig macht.
Zur Vermeidung dieser Nachteile des Standes der Technik ist es deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Vorreinigungseinrichtung vorzuschlagen, durch welche das Einfrieren und das Verkrusten der Schalldämpfer und Filter weitgehend verhindert und die Wartung derselben entsprechend vereinfacht und verbilligt wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorreinigungseinrichtung mit den im Kennzeichen des Hauptanspruchs angeführten Merkmalen gelöst.
Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus den Kennzeichen der Unteransprüche hervor.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen, in denen gleiche Teile mit den gleichen Referenzzahlen versehen sind, dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen :

Figur 1, eine schematische Gesamtansicht einer Druckausgleichleitung mit integrierter Vorreinigungseinrichtung ;
Figur 2a und 2b,die erfindungsgemässe Vorreinigungseinrichtung mit ausgebautem bzw. eingebautem Lochscheibensatz ;
Figur 3,einen Längsschnitt in vergrössertem Masstab, durch die Vorreinigungseinrichtung nach Figur 2b ;
Figur 4,einen Längsschnitt durch einen Lochscheibensatz ;
Figur 5a,einen Längsschnitt durch ein Reinigungselement ( Lochscheibe ) der Vorreinigungseinrichtung ;
Figur 5b, eine Ansicht des Elementes nach Figur 3a ;
Figur 6, ein Ausschnitt eines beheizten Reinigungselementes ;
Figur 7, ein Schnitt entlang der Ebene VII in Figur 6.

Die Gesamtansicht gemäss Figur 1 zeigt eine Druckausgleichleitung 6, welche einen Materialbunker 7 über einen oberhalb einer sogenannten Bleederbühne 9 befindlichen Schalldämpfer 11 mit der Atmosphäre verbindet. Erfindungsgemäss ist in dieser Druckausgleichleitung 6 eine Vorreinigungseinrichtung 8 unmittelbar hinter einem Ablassventil 10 angebracht und zwar in einem schief aufsteigenden Teil der Leitung 6.
Einzelheiten dieser Vorreinigungseinrichtung 8 ergeben sich aus den Figuren 2a, 2b und 3. Die Einrichtung 8 besteht im wesentlichen aus einem Satz Reinigungselementen welche senkrecht in der Leitung 6 montiert sind und auf welche die in Richtung 12 strömenden, staubbeladenen Gase aufprallen. Wie insbesondere aus den Figuren 2a und 2b ersichtlich ist, werden die Reinigungselemente als ganzer Satz 16 bei demontiertem Montagedeckel 14 eingebaut bzw. ausgebaut. Beim Aufprallen der Gase auf die Reinigungselemente werden die Staubpartikel , wie weiter noch näher erläutert wird, ausgeschieden und fallen in einen Auffangbehälter 18, welcher periodisch entleert werden kann.
Damit die ausgeschiedenen Teilchen in den Behälter 18 fallen können, darf die Vorreinigungseinrichtung nicht in einem vertikalen Teil der Leitung 6 eingebaut sein, sondern in einem schiefen, vorzugsweise in einem Winkel ol von 30 - 40 gegenüber der Horizontalen geneigten Abschnitt der Leitung 6.
Figur 3 zeigt den inneren Aufbau der Vorreinigungseinrichtung 8 in vergrössertem Masstab. Die wirksamen Komponenten des Reinigungssystems sind mehrere gleiche Scheiben 20, vorzugsweise drei Stück 20', 20" , 20''', welche in axialer Richtung mit einer Vielzahl von Durchgangsbohrungen 22 ( Figur 5a und 5b ) versehen sind. Diese Bohrungen sind in Figur 5b einfachheitshalber nur zum Teil dargestellt und verteilen sich in Wirklichkeit über die gesamte Oberfläche jeder Scheibe 20, im folgenden als Lochscheiben bezeichnet. Aus Figur 3 geht ebenfalls die Montage der Lochscheiben 20 zwischen den beidseitigen Anschlussrohren 24 und 26 hervor. Die Lochscheiben sind untereinander und mit einem teilweise sattelförmigen Aufhängungsrohrstutzen 28 ( siehe auch Figur 4 ) mittels Verschraubungen 30 und Distanzstücken 32 zu einem Lochscheibensatz 16 zusammengebaut. Letzterer ist mittels Verschraubungen 34 und 36 an den Anschlussrohren 24 und 26 befestigt. Nach dem Entfernen des Montagedeckels 14 geschieht die Demontage des Lochscheibensatzes 16 ( inklusiv _Sattelrohrstutzen 28 ) dadurch, dass die Muttern 40 gelöst und die Muttern 42 zunächst angezogen werden ; hierdurch verschiebt sich der Aufhängungssattelrohrstutzen 28 in axialer Richtung und die letzte Lochscheibe 20', in Gasströmungsrichtung gesehen, wird von der Passung 44 am Anschlussrohr 24 freigegeben. Hierauf wird die Verschraubung 34 entfernt und der ganze Scheibensatz 16 kann, wie in Figur 2a angedeutet, schräg nach oben herausgezogen werden. Aus Gründen der Zugänglichkeit sind nur im Bereich des Montagedeckels 14 Verschraubungen 34 und 36 vorgesehen, während mehrere, vorzugsweise vier Verschraubungen 30 gleichmässig über den Umfang der Lochscheiben 20 verteilt sind und diese durch an den Scheiben vorgesehene Aufhängeohren 38 ( Figur 5a, 5b ) zusammenhalten.
Aus Vorstehendem ergibt sich, dass die Montage und die Demontage des Lochscheibensatzes 16 leicht und schnell durchzuführen ist, sodass das Auswechseln eines Scheibensatzes 16 oder ein Ausbau zwecks Reinigung oder Reparatur desselben ohne grossen Aufwand an Zeit und Arbeit möglich ist.
Damit der Lochscheibensatz 16 eine ausreichende Starrheit aufweist, ist eine Scheibe 20,vorzugsweise die erste 20"', in Gasströmungsrichtung mit einem rohrförmigen Stutzen 48, welcher an den Aufhängungsrohrstutzen 28 anschliesst, versehen. Damit die ausgeschiedenen Partikel trotzdem herausfallen können, sind dieser Stutzen 48 und der Rand des Anschlussrohrs mit Löchern 52 bzw. 54 versehen.
Der angestrebte Effekt einer Vorreinigung der Gase zwecks Entlastung von nachgeschalteten Schalldämpfern und Filtern wird aufgrund des beschriebenen Aufbaus der Vorrichtung im wesentlichen dadurch erzielt, dass die im Gase enthaltenen Staubpartikel auf die Lochzwischenwände der Lochscheiben 20 aufprallen und durch ihren Verlust an kinetischer Energie aus dem Gasstrom ausgeschieden werden ( Pfeile 46 in Figur 2b ). Damit ein möglichst grosser Teil der Staubpartikel hierbei erfasst wird, können die Löcher in den hintereinanderliegenden Lochscheiben 2₀ gegeneinander versetzt angeordnet sein, sodass jeweils einem Loch eine Lochzwischenwand gegenüberliegt. Durch eine solche Anordnung der Scheiben, bzw. ihrer Löcher, wird auch die Turbulenz des Gasstromes erhöht, womit wiederum ein Herausfallen von Staubpartikeln aus dem Gasstrom gefördert wird.
Ein zusätzlicher Effekt besteht darin, dass beim Entspannen der Gase durch die Lochscheiben 20, Kondenswasser ausscheidet, welches gegebenenfalls einen Wascheffekt bewirken kann.
Damit der Staub jedoch ausscheiden kann und nicht an den Lochscheiben 20 und sonstigen Teilen anklebt oder ankrustet, muss er trocken ausgeschieden werden. Zu diesem Zweck werden die einzelnen Lochscheiben 20 geheizt.
Wie aus den Figuren 6 und 7 hervorgeht, sind über den Umfang jeder Lochscheibe 20 mehrere Heizpatronen 54 radial in einen vollen Bereich , das heisst, in welchem zu diesem Zweck keine Durchgangsbohrungen 22 vorgesehen sind, eingeführt. Die elektrische Stromversorgung dieser Heizpatronen 54 erfolgt über elektrische Kabel welche in einer äusseren Ringnut 56 der Scheiben 20 eingebettet sind. Die Steuerung der Heizpatronen erfolgt durch ein Thermoelement 58 welches dafür sorgt, dass die Temperatur der Scheiben nicht unter einen bestimmten Grenzwert fällt. Mit 60 ist eine Sammelhitze für sämtliche Kabeln für die Heizpatronen 54 und das Thermoelement 58 angedeutet.
Schliesslich sei noch erwähnt, dass es möglich ist, die erfindungsgemässe Vorrichtung 8 mit dem Schalldämpfer 11 zu kombinieren.

Claims

1. Vorreinigungseinrichtung in Druckausgleichleitungen von Schachtöfen, insbesondere in Druckausgleichleitungen von mit hohem Gegendruck an der Gicht arbeitenden Hochöfen, deren Materialbunker über diese Druckausgleichleitungen in Staubfilter, Schalldämpfer und dergleichen entlastet werden, gekennzeichnet durch eine Anzahl von quer zur Leitungsachse angeordneten, im Gasstrom liegenden elektrisch geheizten Scheiben ( 20 ), welche mit einer Vielzahl von axialen Durchgangsbohrungen ( 22 ) versehen sind, und durch eine im Bereich dieser Lochscheiben ( 20 ) an die Druckausgleichleitung angeschlossene, im wesentlichen senkrechte Entsorgungsleitung ( 18 ) durch welche die im Lochscheibenbereich abgeschiedenen Staubpartikel, sowie ebenfalls das dort anfallende Kondenswasser abgeführt werden.

2. Vorreinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher ( 22 ) in den hintereinanderliegenden Lochscheiben ( 20 ) gegeneinander versetzt angeordnet sind.

3. Vorreinigungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Lochscheibe ( 22 ) mit einer Anzahl Heizpatronen ( 54 ) ausgerüstet ist, und dass die Temperatur jeder Lochscheibe ( 22 ) mittels eines Thermoelementes ( 58 ) über einem bestimmten minimalen Wert gehalten wird.

4. Vorreinigungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Distanzstücke ( 32 ) , durch welche die Lochscheiben ( 20 ) in einem bestimmten axialen Abstand voneinander gehalten werden.

5. Vorreinigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen sattelförmig ausgebildeten Aufhängungsrohrstutzen ( 28 ).

6. Vorreinigungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochscheiben ( 20 ) mit den Distanzstücken ( 32 ) und dem Aufhängungsrohrstutzen ( 28 ) zu einer mechanischen Einheit ( 16 ) verschraubt sind.

7. Vorreinigungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Einheit ( 16 ) mittels Verschraubungen ( 34, .36 ) am Anschlussrohrstutzen ( 24, 26 ) befestigt ist.

8. Vorreinigungseinrichtung nach den Ansprüchen 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der mechanischen Einheit ( 16 ) ein Montagedeckel ( 14 ) vorgesehen ist, durch welchen die mechanische Einheit ( 16 ) als Ganzes montiert und demontiert werden kann.