DE2850287A1 - Verfahren und vorrichtung zum binden von rauch und abgas - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum binden von rauch und abgas

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John Gordon Wyatt
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    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
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    • C21—METALLURGY OF IRON
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Binden von Rauch und Abgas., die von der Oberfläche von einem offenen Abschnitt einer Abstichrinne entlangfließendem geschmolzenen Material ausströmen sowie eine Rinnenanlage für geschmolzenes Material mit einer Abstichrinne für den Fluß von geschmolzenem Material, die einen offenen Abschnitt enthält.
In der Hochofentechnik z. B. ist es üblich, von einem Hochofen kommendes geschmolzenes Eisen oder geschmolzene Schlacke durch offene Abstichrinnen zu leiten. Das geschmolzene Metall bzw. die geschmolzene Schlacke erzeugen giftige Gase, die eine örtliche und zuweilen auch verbreitete Umweltverschmutzung bzw. -gefährdung verursachen.
Das Abdecken der Abstichrinnen wäre eine Lösung für dieses Verschmutzungsproblem, jedoch ist es in der Praxis erwünscht, an bestimmten Stellen, z. B. in der Nähe von Gießtrichtern und Staueinrichtungen, direkten Arbeitsund Sichtzugang zu den Fließwegen des heißen Metalls zu haben.
Ähnliche Probleme können auch bei anderen Technologien entstehen, z. B. dann, wenn der Strom aus anderem geschmolzenen Metall als Eisen besteht, und naturgemäß auch
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bei einem Strom aus irgendeinem flüssigen Material, von dem Abgase ausströmen, und wo es entweder aus Gründen des Umweltschutzes oder aus anderen Gründen erwünscht ist, die Abgase zu binden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren und eine Rinnenanlage zu schaffen, bei dem bzw. der aus einer offenen Abstichrinne ausströmendes Abgas gebunden wird.
Zu diesem Zweck sieht die Erfindung in Ausgestaltung des eingangs genannten Verfahrens vor, daß ein Gasvorhang quer über den offenen Abschnitt der Abstichrinne gerichtet wird.
Die Erfindung sieht weiter ein in Ausgestaltung einer Rinnenanlage der eingangs bezeichneten Art einen Gasstromerzeuger vor, der für das Binden von von der Oberfläche des geschmolzenen Materials ausströmendem Rauch- und Abgas einen Gasvorhang quer über den offenen Abschnitt der Abstichrinne richtet, und eine Absaugvorrich tung, in die der Gasvorhang hineinströmt.
Dort, wo das flüssige Material z. B. aus geschmolzenem Eisen, Stahl oder Schlacke besteht, kann der Gasvorhang ein Luftvorhang sein.Vom es sich jedoch z. B. um geschmolzenes Aluminium handelt, so kann ein inertes Gas Verwendung finden.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der gleichfalls das Verfahren veranschaulichenden nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung veranschaulicht ist, In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine geschnittene Stirnansicht der erfindungsgemäßen Anlage,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Anlage,
Fig. 3 eine vergrößerte Teildarstellung nach Linie HI-III der Fig. 1 und
Fig. H eine vergrößerte Teildarstellung nach Linie IV-IV der Fig. 1.
Die erfindungsgemäße Anlage ist in einer Gießhütte od. dgl. angeordnet und umfaßt eine im ganzen V-förmige Abstichrinne 10, durch die von einem (nicht dargestellten) Hochofen od. dgl. kommendes geschmolzenes Eisen oder geschmolzene Schlacke hindurchfließt. Der Einfachheit halber ist die nachfolgende Beschreibung lediglich auf geschmolzenes Eisen abgestellt. Die Abstichrinne 10 umfaßt einen kurzen offenen Abschnitt 11, der von dem Hochofen zu einem offenen Abschnitt 13 führt, der mit
< einer Einrichtung versehen 3st^ die einen horizontalen Luftvorhang quer über den offenen Abschnitt 13 richtet,
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und zwar oberhalb der Oberfläche S des geschmolzenen Eisens. Aus Gründen der Zugänglichkeit erstreckt sich die Luftvorhangleitanlage nicht über den Abschnitt 11, der für das Aufnehmen-von von der geschmolzenen Metalloberfläche ausströmendem Abgas mit einer (nicht dargestellten Haube versehen ist. Das Entweichen von Abgas an dieser Stelle ist minimal. Dem Abschnitt 13 folgt ein Abschnitt 15, den eine horizontale Platte 17 voll abschließt.
Die Abstichrinne 10 führt zu einer (nicht dargestellten) Gießpfannenfüllstation innerhalb der Gießhütte, und dem Abschnitt 17 können weitere Abschnitte entsprechend dem Abschnitt 13 mit Luftvorhängen und weitere völlig eingeschlossene Abschnitte folgen. An den völlig eingeschlossenen Abschnitten wird das Abgas ohne weiteres gefangen, und die Luftvorhänge dienen zum Binden bzw. Auffangen von Abgas in solchen Bereichen, in denen der Zugang zur Abstichrinne wichtiger ist.
Die Abstichrinne 10 umfaßt eine sich unterhalb der Bodenebene L erstreckende Metallschale 12 und ein zweiteiliges feuerfestes Futter 14 (Fig. 1), das einen offenen Durchlauf 16 bildet, entlang dem das geschmolzene Eisen fließt.
Die Einrichtung zum Leiten des Luftvorhangs umfaßt einen
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in der Nähe der Abstichrinne zu deren einer Seite angeordneten Gasstromerzeuger 19 und eine in deren Nähe zu deren anderer Seite angeordnete Absaugvorrichtung 18. Im Betrieb der Anlage strömt Luft von dem Gasstromerzeuger 19 in die Absaugvorrichtung $ um den Luftvorhang zu bilden.
Der Gasstromerzeuger 19 umfaßt eine sich von der Bodenebene L nach oben erstreckende feuerfeste Wand 20, die einen rechteckigen Leitkanal 22 abstützt, der-über einen weiteren Leitkanal 24, in dem ein (nicht dargestelltes) Gebläse eingebaut ist, mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Der Leitkanal 22 ist durch die Wand 20 im Abstand zu der Abstichrinne 10 angeordnet. Ein oberer Endbereich des Leitkanals 22 umfaßt einen sich horizontal erstrekkenden Schlitz 26, durch den im Betrieb des Gebläses Luft hindurchgeblasen wird, und es versteht sich, daß der Luftvorhang am Schlitz 26 beginnt.
Eine Ummantelung 28 erstreckt sich von der Rückseite des Leitkanals 22 an der Bodenebene L über den Leitkanal 22 und in horizontaler Richtung darüber hinweg zum Durchlauf l6 hin, wobei sie oberhalb des Leitkanals 22 und de feuerfesten Wand 20 zu diesen im Abstand angeordnet ist. Zwei planare Leitbleche 30, die mit feuerfestem Material verkleidet sein können, sind am vorderen Randbereich
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der Ummantelung 28 angebracht, erstrecken sich zum Durchlauf 16 hin und enden kurz vor diesem. Es versteht sich daß bei anderen Abschnitten der Abstichrinne 10 entsprechend der jeweiligen Länge der Abschnitte mehr oder weniger als zwei Leitbleche 30 vorgesehen sein können. Der Gasstromerzeuger 19 umfaßt weiter auf der Ummantelung 28 abgestützte Bügel 32, wobei sich eine Strebe 34 von jedem Bügel 32 zu dem vorderen Randbereich des zugehörigen Leitblechs 30 erstreckt. Beide Leitbleche 30 sind im gleichen Winkel nach unten in Richtung zu der Absaugvorrichtung 18 geneigt.
Die Absaugvorrichtung 18 umfaßt einen rechteckigen Leitkanal 36, von dem ein unterer Bereich durch eine feuerfeste Wand 38, welche eine zur Abstichrinne 10 nach unten geneigten Fläche 40 aufweist, im Abstand zur Abstichrinne 10 angeordnet ist. Der Leitkanal 36 ist an einen weiteren Leitkanal 37 angeschlossen, der einen (nicht dargestellten) Saugzugventilator enthält. Der Leitkanal 36 umfaßt einen, überkragenden Teil 42 mit einer horizontalen Fläche 44, die gemeinsam mit der geneigten Fläche 4( eine Einlaßöffnung zu dem Leitkanal 36 bildet, die sich ii horizontaler Richtung an der Abstichrinne 10 entlangerstreckt und in Richtung . der in die Absaugvorrichtung 18 eintretenden Strömung konvergiert. Ein« Mehrzahl von in horizontaler Richtung im Abstand zueinan-
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der angeordneten vertikalen Stäben 43 erstreckt sich zwischen den Flächen 40 und 44 hinten in der Einlaßöffnung, wobei der Leitkanal zwischen den Stäben 43 offen ist.
Zwei planare Leitbleche 46, die mit feuerfestem Material verkleidet sein können, sind in der Nähe des vorderen Randbereichs der Fläche All an dem überkragenden Kanalteil 42 angebracht. Jedes der Leitbleche 46 erstreckt sich zum Durchlauf 16 und über diesem und endet kurz vor dessen Mitte. Die Vorrichtung 18 umfaßt gleichfalls Bügel 48, die auf dem Leitkanal 36 abgestützt sind, wobei sich jeweils eine Strebe 50 von jedem Bügel 48 zu einem vorderen Randbereich des zugehörigen Leitblechs erstreckt. Beide Leitbleehe 46 steigen in Richtung des GasStromerzeugers 19 im selben Winkel an, wobei die oberen Ränder 54 der Leitbleehe 46 höher angeordnet sind als die unteren Ränder 52 der Leitbleehe 30.
Im Betrieb der Vorrichtung wird ein sich quer über die Abstichrinne 10 erstreckender Luftvorhang geschaffen, indem Luft aus dem Schlitz 26 ausgeblasen wird und an den unteren Randbereichen der Leitbleehe 30 entlang im wesentlichen horizontal oberhalb der Oberfläche S quer über die Abstichrinne 10 unter die Leitbleehe 46 und über die Eingangsbereiche 40, 44 und die Zwischenräume
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zwischen den Stäben 43 in den Leitkanal 36 strömt, wobei der Saugzugventilator zu diesem Zeitpunkt in Betrieb ist, um an der Einmündung Sog zu erzeugen.
Von der Absaugvorrichtung 18 wird das Gas vor seinem Ablassen in die Atmosphäre über den Leitkanal 37 einer Gasreinigungsvorrichtung zugeführt.
Die Neigung der Leitbleche 30 gegenüber der Horizontalen beträgt z. B. 5 bis 50° und liegt beispielsweise bei etwa 30°. Der vertikale Abstand si zwischen den unteren Rändern 52 der Leitbleche 30 und der Abstichrinne 10 beträgt z. B. 5 bis 15 cm und liegt beispielsweise bei 7,5 cm.
Die Neigung der Leitbleche 46 gegenüber der Horizontalen beträgt z. B. 5 bis 60° und liegt beispielsweise bei etwa 30°. Der vertikale Abstand s2 zwischen den oberen Rändern 54 der Leitbleche 46 und der Abstichrinne 10 beträgt z..-B. 25 bis 80 cm und liegt beispielsweise bei 38 cm. Der Winkel der Oberfläche 40 gegenüber der Horizontalen beträgt z. B. 5 bis 60° und liegt beispielsweise bei etwa 30°. Somit kann die Winkelstellung der Leitbleche 46 die gleiche wie die der Fläche 40 sein
Die vertikale Weite des Schlitzes 26 beträgt Öe5 bis
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2,5 cm, ζ. Β. etwa 1,2 cm.
Die Stäbe 43 müssen nicht unbedingt in gleichmäßigem Abstand zueinander angeordnet sein, jedoch sind z. B. durchschnittlich sechs bis zwanzig Stäbe 43 pro Meter des Leitkanals 36 entlang der Abstichrinne 10, beispielsweise zwölf Stäbe pro Meter vorhanden. Die vertikale Höhe der Stäbe 43 (die auch die Weite der Einlaßöffnung an deren engster Stelle darstellt) beträgt 7,5 bis 30 cm, z. B. etwa 12 cm.
Der spezifische Durchsatz von durch den Leitkanal 36 abgeführtem Gas beträgt z. B. mindestens rund 83. m^ pro Minute und je Meter des Leitkanals 36 entlang der Abstichrinne 10 (900 Kubikfuß je Minute und Fuß). Der spezifische Durchsatz von Gas durch den Schlitz 26 beträgt z. B. 2,8 bis 28 m pro Minute und je Meter des Leitkanals 22 entlang der Abstichrinne 10, z. B. etwa 6,5 m; pro Minute und je Meter des Leitkanals (70 Kubikfuß pro Minute und Fuß). Bei diesen Bedingungen können im wesent liehen die gesamten von dem Abschnitt der durch die Vorrichtungen 16 und 18 erfaßten Abstichrinne ausströmenden Gase Über die Absaugvorrichtung 18 abgesogen werden.
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Claims (12)

Busse & Busse Patentanwälte Dipl.-Ing. Dr. iur. V. Busse LODGE-COTTRELL LIMITED DIpI.-Ing. Dietrich Busse ~ ~~ · Dipl.-Ing. Egon Bünemann George Street Parade : D-4500 Osnabrück Birmingham B3 IQQ9 England eroBh.nd...ru,s,β 2- - ^ -s S Fernsprecher (0541) 585081 u. 586082 Telegramme: patgewar Osnabrück 17. November 1978 EB/Do Verfahren und Vorrichtung zum Binden von Rauch und Abgas Patentansprüche:
1. Verfahren zum Binden von Rauch und Abgas, die
von der Oberfläche von einem offenen Abschnitt einer Abstichrinne entlangfließendem geschmolzenen Material ausströmen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gasvorhang quer über den offenen Abschnitt (11) der Abstichrinne (10) gerichtet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasvorhang quer über die Abstichrinne (10) zu einer in deren Nähe angeordneten Gasabsaugvorrichtung (18) gerichtet ist und das Gas bei einem spezifischen Durchsatz von zumindest 80 m pro Minute und Meter des offenen Abschnitts der Abstichrinne durch die Absaugvorrichtung (l8) abgesogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasvorhang mit einem spezifischen Durchsatz von 3 bis 30 nr pro Minute und Meter des offenen Abschnitts (11) der Abstichrinne (10) erzeugt wird
4. Rinnenanlage für geschmolzenes Material mit einer Abstichrinne für den Fluß von geschmolzenem Material, die einen offenen Abschnitt enthält, gekennzeichnet durch einen Gasstromerzeuger (19), der für das Binden von von der Oberfläche des geschmolzenen Materials ausströmendem Rauch und Abgas einen Gasvorhang quer über den offenen Abschnitt (11) der Abstichrinne (10) richtet, und eine Absaugvorrichtung (18), in die der Gasvorhang hineinströmt.
5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstromerzeuger (19) einen sich entlang der Länge des offenen Abschnitts der Abstichrinne erstrecken· den Schlitz (26) aufweist, an dem der Gasvorhang entsteht, und daß der den Schlitz bildende Spalt 0,5 bis 2,5 cm weit ist.
6.. Anlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstromerzeuger (19) ein Leitblech (30) umfaßt, das zur Absaugvorrichtung (18) hin in einem Winkel von 5 bis 50° zur Horizontalen nach unten ge-
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neigt ist.
7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem unteren Rand des Leitblechs (30) und der Abstichrinne (10) 5 bis 15 cm beträgt.
8. Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugvorrichtung (18) eine Einlaßöffnung (40,44) umfaßt, die in Richtung der Strömung in die Absaugvorrichtung (18) hinein konvergiert, und daß der Spalt der Einlaßöffnung an deren engster Stelle 7,5 bis 30 cm weit ist.
9.' Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung eine im wesentlichen horizontale obere Fläche (44) und eine abfallende untere Fläche (40) umfaßt, und daß der Winkel der abfallenden Fläche (44) zur Horizontalen 5 bis 6o° beträgt.
10. Anlage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere im Abstand zueinander angeordnete aufrechtstehende Stäbe (43) in der Einlaßöffnung (40, 44), und zwar 6 bis 20 Stäbe pro Meter des offenen Abschnitts der Abstichrinne vorgesehen sind.
11. AnIa^ nach einem der Ansprüche 4 bis 10, da-
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durch gekennzeichnet, daß die Absaugvorrichtung (18) ein Leitblech (46) umfaßt, das nach oben zum Gasstromerzeuger (19) hin in einem Winkel von 5 bis 60° gegenüber der Horizontalen ansteigt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Rand (51O des Leitblechs (46) der Absaugvorrichtung (18) 25 bis 80 cm höher als der untere Rand (52) des Leitblechs (30) des Gasstromerzeugers (19) liegt.
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