NL8103729A

NL8103729A - Werkwijze en inrichting voor het koelen van hoogovengas.

Info

Publication number: NL8103729A
Application number: NL8103729A
Authority: NL
Original assignee: Sumitomo Metal Ind; Hitachi Shipbuilding Eng Co
Priority date: 1980-08-28
Filing date: 1981-08-07
Publication date: 1982-03-16
Also published as: DE3129812A1; DE3129812C2; FR2495185B1; JPS5743913A; FR2495185A1; GB2082471B; BE890103A; NL184429C; BR8105440A; GB2082471A; NL184429B; US4642127A

Description

ft N/30.369-tM/f.

: Werkwijze en inrichting voor het koelen van hoogovengas.

| ' I

j De onderhavige uitvinding heeft betrekking i op een werkwijze en inrichting, die worden toegepast in een ! hoogovengasbehandelingssysteem voor het koelen van het hoog- i ovengas, wanneer de temperatuur van het gas is gestegen tot 5 een abnormaal hoog niveau tengevolge van een storing, die i : optreedt in het inwendige van de hoogoven.

: ' i ; Bij een hoogovengasbehandelingssysteem zoals | ! het energieterugwinningssysteem volgens het Duitse Offen- | j legungsschrift 3.017.761, dat bestaat uit een hoogoven, ;

i 10 stofvanger, cycloon of dergelijke eenheid om grove deeltjes j I te verwijderen, zakfilter, elektrische neerslaginrichting I i of dergelijke van het droge type om fijne deeltjes te ver- I

j wijderen, bestaat de behoefte om snel het hoogovengas te j I koelen, wanneer de temperatuur van het gas is gestegen tot j I 15 een abnormaal hoge waarde tengevolge van een storing, die ! I : optreedt in de oven, zoals het blazen van gas door de oven, | j daar de stofverzamelaar van het droge type gewoonlijk ongeschikt is voor hoge temperaturen. Hoewel het gas wordt ge-I ! - koeld door het injecteren van water of dergelijke koelvloei- ; ; 20 stof in het hoogovengasleidingsysteem, vereist het gas als ; het een hoge temperatuur heeft een grote hoeveelheid koel- | vloeistof. Bijvoorbeeld wanneer de temperatuur van hoogoven- j i o i | gas, dat normaal stroomt bij een temperatuur van 140 C een ; ! 3 j : druk van 1,5 bar en een hoeveelheid van 400.000 Nm /h, 25 stijgt tot 700°C bij dezelfde stromingshoeveelheid in het geval van storing van de oven, vereist het gas de injectie I van 143 ra^/h water om het te koelen tot 140°C. Als mond- ! 3 | : stukken elk. met een capaciteit van 2,44 m /h worden gebruikt | | om de koelvloeistof te injecteren zijn 59 mondstukken nodig. : 301 Daar verder het stof in het hoogovengas een i i ! I : sterke neiging tot afzetten heeft, zal de wand van het gaska-; | naai, indien dit wordt bevochtigd met druppeltjes yan het geïnjecteerde watér, een verzameling van het stof op de wand : toelaten, waardoor het kanaal smaller wordt, hetgeen moge-35 lijkerwijs aanleiding geeft tot ernstige moeilijkheden bij ij

i de werking van de hoogoven. Als druppeltjes van het geïnjec-; teerde water onverdampt blijven en binnentreden in het zak-......; filter, zodat het filter nat wordt, zal verder een verhoogde I

,8103729 -2- ! : drukdaling en verslechtering van het materiaal van de zak het gevolg zijn. j

Derhalve is het gewenst water te injecteren ! in een voldoend grote houder om te verhinderen, dat de drup- j 5 peltjes van het geïnjecteerde water de wand van de houder ! bevochtigen en om het gas in het zakfilter. te laten binnentreden nadat het in de houder lang genoeg is gebleven om het ; water te verdampen. Terwijl technisch gemakkelijk een koel-i houder met grote capaciteit tussen de stofvanger en het zak- ; I 10 filter kan worden aangebracht, brengt dit het bezwaar van : een kostenverhoging van de apparatuur mede.

! In verband met de onderhavige uitvinding : ; wordt de aandacht gericht op het feit, dat een stofvanger, : ; ; cycloon of dergelijke eenheid om grove deeltjes te verwij- j

| 15 deren uiteraard een grote capaciteit heeft. Een doel van de I

| j uitvinding is het verschaffen van een werkwijze voor het ! ! i

I j koelen van hoogovengas, die op goedkope en betrouwbare wijze I

> i ! i ; kan worden uitgevoerd, zonder gebruik te maken van een koel- j : ! houder.

| 20 Om dit doel te vervullen, verschaft de on- : | derhavige uitvinding een werkwijze voor het koelen van hoog- ! ; ovengas voor toepassing in een hoogovengasbehandelingssysteem, | dat is voorzien van een eenheid voor het verwijderen van ! grove deeltjes met een inlaatleiding voor het toevoeren van I 25 het hoogovengas aan de eenheid en een stofverzamelkast | ; rondom de inlaatleiding. De werkwijze is gekenmerkt, doordat ! een koelvloeistof wordt geïnjecteerd in de stofverzamelkast i op een aantal langs de omtrek daarvan op afstand van elkaar i ; ! ; liggende punten tussen de stofverzamelkast en deinlaatleiding | 30; in horizontaal of schuin opwaartse richtingen, althans nage-.! ; noeg tangentiaal aan de buitenomtrek van de inlaatleiding j en in dezelfde rotatierichting.

Daar de eenheid voor het verwijderen van de ; grove deeltjes ook wordt gebruikt als koelhouder, vereist de ; ; 35 werkwijze, volgens de uitvinding geen aanvullende koelhouder | : en ka,n deze daarom met lage kosten worden uitgevoerd. De | ; eenheid voor het verwijderen van grove deeltjes, die een zeer grote capaciteit heeft, laat voorts de injectie van een j ; grote hoeveelheid koelvloeistof daarin toe. Omdat de vloei- ! I 40 stof in de bovengenoemde richtingen wordt geïnjecteerd, 8103729 -3- I j wordt verhinderd, dat zich op de binnenwand van de eenheid ! voor het verwijderen van grove deeltjes vloeistofdruppels

! i I

! afzetten en dus dat zich daarop stof verzamelt. Het hoog- I ovengas kan dus worden gekoeld met een grote betrouwbaarheid 5 zelfs als het een zeer hoge temperatuur heeft.

Een ander doel van de uitvinding is het i verschaffen van een inrichting voor het uitvoeren van de | I bovenbeschreven koelwerkwijze.

I ! De bovenstaande en verschillende andere ; iö kenmerken en voordelen van de uitvinding zullen duidelijk i I i | i worden uit de volgende uitvoeringsvorm, die is beschreven i i met verwijzing naar de bijgaande tekening, waarin: fig. 1 is een schema, dat een hoogovengas- j behandelingssysteem in zijn geheel toont; j 15 fig. 2 is een schema,, dat in vertikale | j doorsnede een eenheid voor het verwijderen van grove deel-i ! tjes toont, die is voorzien van koelvloeistofmondstukken; | fig. 3 is een doorsnede volgens de lijn | | A-A in fig. 2.

20 Verwijzend naar fig. 1 die schematisch een systeem voor het terugwinnen van energie uit hoo.goven-gas toont, wordt het uit een hoogoven 1 afkomstige hoogoven-j gas toegevoerd aan een stofvanger 2, een voorbeeld van een j eenheid voor het verwijderen van grove deeltjes, waarin de j | 25 grove deeltjes worden verwijderd uit het gas. Het gas wordt ί ' ; ' j dan geleid in een zakfilter 3, een voorbeeld van een stof- j verzamelaar van het droge type, waarin fijne deeltjes wor- j ! ' j I I den verwijderd. Het gas wordt dan toegevoerd aan een ver- i mogenterugwinturbine 4. i 30 De stofvanger 2 omvat een stofverzamelkast j 5, een inlaatleiding 7, die zich, uitstrekt in de kast 5 om het gas in de kast te voeren, en een aantal mondstukken : 6., die op de kast 5 zijn gemonteerd en in de omtreksrichting' daaryan. op meerdere punten zijn aangebracht om een koel- j : 35 yloeistof, zoals water, te injecteren in de kast 5, zoals te zien is in fig. 2 en 3. De mondstukken 6 hebben uitlaten j ! die. zijn geplaatst in hetzelfde horizontale vlak. De mond- j

Stukuitlaten hoeven niet altijd in hetzelfde horizontale ; i < i | Vlah te zijn geplaatst, maar kunnen liggen op enigszins ; 40 yerschillende niveaus, De mondstukken 6 zijn althans nagenoeg 8103729 i -4- op hetzelfde niveau als het ondereind van de inlaatleiding 7 geplaatst, zodat de koelvloeistof op de juiste wijze zal worden meegesleurd in de stroom hoogovengas en zolang moge-! i lijk in de kast 5 zal blijven om volledig te verdampen.

5 De koelvloeistof wordt geïnjecteerd uit de mondstukken 6 in dezelfde rotatierichting en ongeveer tangentiaal aan de buitenomtrek van de inlaatleiding 7 zodat dehoofdstromen van de geïnjecteerde vloeistof de buitenomtrek niet zullen ! treffen en bevochtigen. Verder wordt de vloeistof geïnjec-;10; teerd in horizontale of schuin opwaartse richtingen zodat het zich in een stortbakdeel 8 van dekast 5 verzamelende i stof 9 niet wordt bevochtigd en vastgemaakt.

Wanneer het toegepaste mondstuk 6 bij- ; voorbeeld een mondstuk voor twee fluïdums is (om water te :15 verstuiven met stikstofgas of waterdamp) of een mondstuk ! met een holle kegel (met een wervelkamer aan het mondstuk-| eind om waterduppeltjes te injecteren, die zich vanaf de J mondstukopening verspreiden in de vorm van een holle kegel) j reikt het geïnjecteerde water op zijn langst over een af-!20: stand van 6-8 m. Als het hoogovengas dan wordt geleverd ! 3 j aan de stofvanger 2 met een hoeveelheid van 40.000 Nm /h en een druk van 1,5 bar, zoals werd vermeld, zal het geïnjecteerde water de birmenomtrek van de stof ver zamelkast 5 niet bevochtigen, daar de kast 5 ongeveer I7m in binnendia- * ;25 meter is en de inlaatleiding ongeveer 4,5m in buitendiameteri

De mondstukken 6 worden aangesloten op j een watertoevoerleiding 11 via een kraan 10, die wordt gere-! I ! | geld , bijvoorbeeld in afhankelijkheid van de gastemperatuur die wordt vastgesteld aan de uitlaat van het zakfilter 3.

30 De bovenbeschreven uitvinding heeft de volgende voordelen.

a) Daar water wordt geïnjecteerd in een : eenheid voor het verwijderen van grove deeltjes met een

stromingskanaal met een groot dwarsdoorsnedeoppervlak die I

35 het gas daardoorheen laat stromen met een lage snelheid, blijven de waterdruppeltjes langere tijd in de eenheid. j j b). Daar water wordt geïnjecteerd in de j ; eenheid voor het verwijderen van grove deeltjes in horizon- ; i · | tale of schuin opwaartse richtingen, althans nagenoeg tan-!40 gentiaal aan de buitenomtrek van de inlaatleiding van de 8103729 f -5- i eenheid eri in dezelfde rotatierichting, veroorzaakt het ge-j injecteerde water een spiraalstroming van hoogovengas, die I opstijgt in de ruimte tussen de stofverzamelkast van de een-! : heid en de inlaatleiding. De waterdruppeltjes vermengen zich 5; dus met het gas op doelmatige wijze, terwijl ze langer in de i ; eenheid blijven, i c) Het water, dat in de bovengenoemde ; richtingen wordt geïnjecteerd bevochtigt de wand van het | stroomkanaal niet en het in de stortbak, verzamelde stof ook ! 10 niet, ; i j

i I

! ! I

i ! i ! 1 i ! i S ; ! ! ; ; ί i ; i ! ; i I ! t ί ; ί ! i ! ' i i i

[ ' I

| j 1 ’ j i t 1 i : i j ! ! ; 1 i [ ! : ! i ! ' . ! ; i :

! ! . I

i ' ] 8103729

Claims

1. Werkwijze voor het koelen van hoogovengas voor toepassing in een hoogovengasbehandelingssysteem waarin een eenheid voor het verwijderen van grove deeltjes is opgenomen, die is voorzien van een inlaatleiding om het 5 hoogovengas aan de eenheid toe te voeren en een stofverzamel-kast rondom de inlaatleiding, met het kenmerk, ; dat een koelvloeistof wordt geïnjecteerd in de stofverzamel- kast op een aantal in de omtreksrichting daarvan op afstand | . j van elkaar liggende punten tussen de stofverzamelkast en I10 de inlaatleiding in horizontale of schuin opwaartse rich- j | | tingen althans nagenoeg tangentiaal aan de buitenomtrek van: I de inlaatleiding in dezelfde rotatierichting. j i .

2. Inrichting voor het koelen van hoogovengas j met toepassing van de werkwijze volgens conclusie 1, welke j 15; inrichting is voorzien van een eenheid voor het verwijderen! ; van grove deeltjes, die is voorzien van een inlaatleiding om het hoogovengas toe te voeren aan de eenheid en een stofverzamelkast rondom de inlaatleiding, met het j ; kenmerk, dat meerdere koelstofinjectiemondstukken 20 met uitlaten zijn aangebracht op een aantal punten tussen de stofverzamelkast en een inlaatleiding langs de omtrek daarvan, waarbij middelen zijn aangebracht om een koel- ; vloeistof aan de mondstukken toe te voeren, waarbij de | uitlaten in horizontale of schuin opwaartse richtingen I25 althans nagenoeg tangentiaal aan de buitenomtrek van de inlaatleiding en in dezelfde rotatierichting zijn gericht.

3. Inrichting volgens conclusie 2, m e t h- e t k e n m e r k,dat de .mondstukken zijn gemonteerd op : en zich uitstrekken door de stofverzamelkast. 30-

4. Inrichting volgens conclusie 2, m e t h. e t k. e n m e r k7 dat de uitlaten zijn geplaatst in hetzelfde horizontale vlak.

5. Inrichting volgens conclusie 4, m e t ! h e t k. e n m e r k, dat de uitlaten op althans nagenoeg 35; hetzelfde niveau zijn geplaatst als het ondereind van de j inlaatleiding. i I

6, Inrichting volgens conclusie 2, m e t ; | h e t k e n m e r k, dat de mondstukken elk twee fluïdums 8103729 -7- V . y ^ tegelijk verstuiven.

: 7. Inrichting volgens conclusie 2, m e t i het kenmerk, dat de mondstukken holkegelmondstukken zijn. i | ; ; ; . j | ! ! ! ! ; | ! : | : ! ! : ; ! ; i : J j ' ; ! i i 1 : ί I ! ! ; I i i . I I : 8103729