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DE19941229A1 - Waste gas guide has a waste gas line formed in its section connected to the furnace wall as a double-wall pipe having an inner and an outer pipe - Google Patents

Waste gas guide has a waste gas line formed in its section connected to the furnace wall as a double-wall pipe having an inner and an outer pipe

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Publication number
DE19941229A1
DE19941229A1 DE19941229A DE19941229A DE19941229A1 DE 19941229 A1 DE19941229 A1 DE 19941229A1 DE 19941229 A DE19941229 A DE 19941229A DE 19941229 A DE19941229 A DE 19941229A DE 19941229 A1 DE19941229 A1 DE 19941229A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pipe
exhaust gas
furnace
quench
exhaust
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19941229A
Other languages
German (de)
Inventor
Guenter Mechtersheimer
Hans Ammon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alstom SA
Original Assignee
Asea Brown Boveri AG Switzerland
Asea Brown Boveri AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asea Brown Boveri AG Switzerland, Asea Brown Boveri AB filed Critical Asea Brown Boveri AG Switzerland
Priority to DE19941229A priority Critical patent/DE19941229A1/en
Publication of DE19941229A1 publication Critical patent/DE19941229A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces
    • F27B3/10Details, accessories or equipment, e.g. dust-collectors, specially adapted for hearth-type furnaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F27D17/30Arrangements for extraction or collection of waste gases; Hoods therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D9/00Cooling of furnaces or of charges therein

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)

Abstract

Waste gas guide has a waste gas line (5) formed in its section connected to the furnace wall as a double-wall pipe having an inner (5a) and an outer (5b) pipe. A cooling fluid can be passed through the space between the inner and outer pipes. Preferred Features: The guide has a quench site (20) having a central pipe surrounded by a first (6), second (7) and a third (8) pipe leaving three annular chambers (10, 11, 12).

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abgasführung für einen Schmelzofen, insbesondere Filterstaub-Schmelzofen, welcher ein Ofengefäss aus Feuerfestmaterial umfasst, bei welchem die im Ofeninneren entstehenden Abgase durch eine Abgasleitung in der Ofenwand nach aussen geführt sind, wobei im Zuge der Abgasleitung eine Quenche zum abrupten Abkühlen des Abgases durch Beaufschlagung mit kalter Quenchluft vorgesehen ist und Mittel zur Kühlung der Quenche und des stromabwärts hinter der Quenche gelegenen Abschnitts der Abgasleitung vorgesehen sind.The invention relates to an exhaust gas duct for a melting furnace, in particular filter dust melting furnace, which is a furnace vessel Refractory material, in which the inside arises Exhaust gases are led outside through an exhaust pipe in the furnace wall, where in the course of the exhaust pipe a quench for abrupt cooling of the Exhaust gas is provided by exposure to cold quench air and means to cool the quenches and the downstream downstream quenches Section of the exhaust pipe are provided.

Eine Abgasführung dieser Gattung ist Gegenstand der EP-A 0666327 oder der US-PS 5,489,085.Exhaust gas routing of this type is the subject of EP-A 0666327 or U.S. Patent 5,489,085.

TECHNOLOGISCHER HINTERGRUND UND STAND DER TECHNIKTECHNOLOGICAL BACKGROUND AND PRIOR ART

Beim DEGLOR-Verfahren (DEGLOR ist eine eingetragene Marke der Firma ABB Management AG, CH-5401 Baden, Schweiz) werden Filterstaub und Kesselasche im wesentlichen ohne Zuschlagstoffe in einem elektrisch beheizten Schmelzofen bei Temperaturen um 1300°C behandelt. Die Reststoffe schmelzen und werden über einen gasdichten Siphon aus dem Ofen ausgetragen und dann abgekühlt. Dabei entsteht ein problemlos deponierbarer bzw. verwertbarer glasartiger Rückstand. Während des Einschmelzvorganges dampfen die meisten Schwermetallverbindungen ab. Organische Schadstoffe wie Dioxine oder Furane werden thermisch zerstört. Nicht abdampfende hochsiedende Metallverbindungen werden ähnlich wie Blei in Bleikristallglas in die Glasmatrix eingebunden. Ein dem Ofen nachgeschalteter Ventilator sorgt dafür, dass die abgedampften Komponenten aus dem Ofen abgesaugt werden.With the DEGLOR process (DEGLOR is a registered trademark of the company ABB Management AG, CH-5401 Baden, Switzerland) filter dust and Kettle ash essentially without additives in an electric heated melting furnace treated at temperatures around 1300 ° C. The Residues melt and are removed from the furnace via a gas-tight siphon discharged and then cooled. This creates a deposit that is easy to deposit or usable glassy residue. During the melting process  evaporate most heavy metal compounds. Organic pollutants such as dioxins or furans are thermally destroyed. Not evaporating high-boiling metal compounds are similar to lead in lead crystal glass the glass matrix integrated. A fan downstream of the furnace ensures to ensure that the evaporated components are sucked out of the oven.

Dieses Abgas wird am Ofenaustritt schlagartig auf Werte um 150-250°C abgekühlt (gequencht). Die Neubildung von Dioxinen kann so unterbunden werden. Ausserdem kondensieren bzw. desublimieren die im Abgas noch enthaltenen Schwermetallverbindungen. Diese werden anschliessend in einem Schlauchfilter vom Gasstrom getrennt und separat entsorgt. Die nicht kondensierenden Gaskomponenten, z. B. CO2, SO2 und HCl werden zusammen mit der Quenchluft in den Feuerraum der Müllverbrennung oder in die Rauchgasreinigungsanlage zurückgeführt.This exhaust gas is suddenly cooled to values around 150-250 ° C (quenched) at the furnace outlet. The formation of new dioxins can thus be prevented. In addition, the heavy metal compounds still contained in the exhaust gas condense or desublimate. These are then separated from the gas flow in a bag filter and disposed of separately. The non-condensing gas components, e.g. B. CO 2 , SO 2 and HCl are returned together with the quench air in the combustion chamber of the waste incinerator or in the flue gas cleaning system.

Derartige Anlagen können nicht ohne regelmässige Abreinigung des Abgasohres im Bereich zwischen dem Austritt aus dem Schmelzofen und der Stelle, wo die Kaltluft eingeblasen wird (Quenche), betrieben werden. Auch in der Quenche selbst bilden sich kondensatbedingte Ablagerungen. Selbst bei Einhaltung der oben angegebenen Temperaturen setzen sich kondensierte Metallverbindungen an den Innenwänden der Quenche ab. Es ist nicht möglich, die Quenche ohne mechanische Abreinigung zu betreiben. Dieser Abreiniger besteht aus einem rotierenden Schaber, der periodisch von hinten in die Quenche eingeschoben wird und dabei das von den Wänden abgekratzte kondensierte Material zurück in den Ofen schiebt. Dieser Reinigungsvorgang dauert wenige Sekunden. Wenn dieser Schaber in die Quenche eingeschoben wird, wird der Abgasfluss durch die daraus resultierende Verengung des Abgaskanalquerschnittes kurzzeitig behindert. Da der Quenchgasfluss während dieser Zeitspanne konstant bleibt, führt das dazu, dass ein Teil der Quenchluft direkt in den Schmelzofen geblasen wird. Das bewirkt einen kurzzeitigen Überdruck im Ofen. Diese Überdruckpulse sind äusserst schädlich. Korrosive Gase werden in die Ofenritzen geblasen und können auch in die Umgebung austreten.Such systems can not without regular cleaning of the Exhaust pipe in the area between the outlet from the furnace and the Point where the cold air is blown in (quench). Also in the quench itself forms condensate-related deposits. Even at Compliance with the above temperatures will cause condensation Metal connections on the inner walls of the quenches. It is not possible, to operate the quench without mechanical cleaning. This cleaner consists of a rotating scraper that periodically from behind into the Quenche is inserted while scraping off the walls pushes condensed material back into the oven. This cleaning process takes a few seconds. When this scraper is inserted into the quenche the exhaust gas flow is reduced by the resulting narrowing of the Exhaust duct cross section temporarily hindered. Because the quench gas flow during If this period remains constant, this leads to part of the quench air is blown directly into the furnace. This causes a short-term Overpressure in the furnace. These overpressure pulses are extremely harmful. Corrosive  Gases are blown into the furnace cracks and can also be released into the environment emerge.

Falls der Schmelzofen nur mit kleinem Aschedurchsatz gefahren wird, ist auch die Menge an heissem Ofengas gering. Dementsprechend wird auch nur wenig Quenchluft zwecks Abkühlung des Ofengases benötigt. Dies führt dazu, dass das Innenrohr der Quenche, das insbesondere im vorderen Teil der Wärmestrahlung aus dem Schmelzofen ausgesetzt ist, nicht mehr ausreichend gekühlt wird. Aus diesem Grunde ist bei der eingangs genannten Abgasführung nach EP-A-0666 327 vorgesehen, den stromabwärts hinter der Quenche liegenden Abschnitt der Abgasleitung zu kühlen.If the furnace is only operated with a small ash throughput, it is too the amount of hot furnace gas is low. Accordingly, little will Quench air is required to cool the furnace gas. This leads to the inner tube of the quenches, which is particularly in the front part of the Heat radiation from the furnace is no longer sufficient is cooled. For this reason, the exhaust gas routing mentioned at the beginning according to EP-A-0666 327, the downstream behind the Quenche cool section of the exhaust pipe.

Dies führt zu den oben erwähnten Anbackungen von kondensierten Metallverbindungen. Die Temperatur des Innenrohres kann auch nicht durch beliebige Erhöhung der Menge an Quenchluft erniedrigt werden, da eine Unterschreitung des Säuretaupunktes im Abgas aus Korrosionsgründen auf jeden Fall vermieden werden muss.This leads to the above-mentioned caking of condensed Metal connections. The temperature of the inner tube can also not any increase in the amount of quench air can be decreased, because a Below the acid dew point in the exhaust gas due to corrosion reasons must be avoided in any case.

Das Rohrstück, durch das das heisse Abgas in die Quenche eintritt, wird trotz Verwendung von hochwertigen Stählen nachteilig durch Korrosion angegriffen. Ausserdem findet auch eine Korrosion durch elektrischen Strom statt.The piece of pipe through which the hot exhaust gas enters the quencher is despite Use of high quality steels adversely affected by corrosion. Corrosion from electrical current also occurs.

KURZE DARSTELLUNG DER ERFiNDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abgasführung für einen Schmelzofen anzugeben, die weitgehend wartungsfrei, sowie technisch einfach und wirtschaftlich zu realisieren ist.The invention has for its object an exhaust gas routing for Specify melting furnace, which is largely maintenance-free, as well as technically simple and can be realized economically.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Abgasleitung zumindest in ihrem sich unmittelbar an die Ofenwand anschliessenden Abschnitt als doppelwandiges Rohr mit einem Innen- und einem Aussenrohr ausgebildet ist, wobei durch den Hohlraum zwischen Innen- und Aussenrohr eine Kühlflüssigkeit hindurchleitbar ist.This object is achieved in that the exhaust pipe at least in the one immediately following the furnace wall  Section as a double-walled tube with an inner and an outer tube is formed, with the cavity between the inner and outer tubes a coolant can be passed through.

Auf diese Weise ergibt sich eine erhebliche Vergrösserung des Betriebsbereiches der Quenche.This results in a considerable enlargement of the Operating area of the Quenche.

Durch Abrundung des Einlassbereiches in die Quenche lassen sich die Strömungsverhälnisse im Einlassbereich insofern verbessern als korrosive Ablagerungen in diesem Bereich vermieden werden.By rounding off the inlet area into the quenches, the Flow ratios in the inlet area improve as corrosive Deposits in this area can be avoided.

Es ist vorteilhaft, wenn in die Zuleitung der Quenchluft eine Bypassleitung mündet, in welche ein Ventil eingebaut ist. Beim Öffnen des Ventils kann gezielt ein Teil der Quenchluft über die Bypassleitung abgeblasen werden, wodurch der Druck in der Zuleitung der Quenchluft reduziert wird und die in die Quenche gelangende Menge an Quenchluft ebenfalls reduziert wird. Das Ventil wird in geeignetem Masse mit dem Abreinigungsvorgang synchronisiert, wobei insbesondere die Zeitpunkte für das Öffnen und Schliessen des Ventils, die Öffnungsdauer des Ventils und die Grösse der Öffnung geregelt werden. Auf diese Weise wird erreicht, dass während dem Abreinigen der Quenche kein Überdruck im Ofen entsteht, was sich in einer signifikanten Verbesserung der Lebensdauer von kritischen Ofenkomponenten auswirkt.It is advantageous if a bypass line is provided in the supply line of the quench air opens into which a valve is installed. When opening the valve can be targeted part of the quench air is blown off via the bypass line, whereby the pressure in the supply line of the quench air is reduced and that in the quench amount of quenching air is also reduced. The valve is in suitable mass synchronized with the cleaning process, wherein in particular the times for opening and closing the valve, the Opening time of the valve and the size of the opening can be regulated. On In this way it is achieved that during the cleaning of the quench no Overpressure arises in the furnace, which results in a significant improvement in the Critical furnace components.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie die damit erzielbaren Vorteile werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.Embodiments of the invention and the advantages that can be achieved thereby explained below with reference to the drawing.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigen: In the drawing, exemplary embodiments of the invention are schematic shown, namely:  

Fig. 1 einen stark vereinfachten Querschnitt durch einen Schmelzofen für Filterrückstände und dessen Abgasführung mit Quenche Fig. 1 shows a greatly simplified cross section through a melting furnace for filter residues and its exhaust gas routing with Quenche

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Quenche nach Fig. 1 und den sich unmittelbar daran anschliessenden Abschnitt der Abgasleitung; FIG. 2 shows a longitudinal section through the quench according to FIG. 1 and the section of the exhaust gas pipe directly adjoining it;

Fig. 3 einen teilweise vergrösserten Querschnitt durch die Abgasleitung und die Ofendecke gemäss Fig. 1 längs deren Linie III-III; . Fig. 3 is a partially enlarged cross section of the exhaust pipe and the oven roof according to Figure 1 along the line III-III;

Fig. 4 einen stark vereinfachten Querschnitt durch einen Schmelzofen für Filterrückstände und dessen Abgasführung, wobei die Quenche unmittelbar am Aussenmantel des Ofengefässes angeordnet ist. Fig. 4 shows a greatly simplified cross section through a melting furnace for filter residues and its exhaust gas routing, the quench being arranged directly on the outer jacket of the furnace vessel.

Es sind nur die für die Erfindung wesentlichen Merkmale dargestellt. Die Strömungsrichtung der Medien ist mit Pfeifen bezeichnet.Only the features essential to the invention are shown. The The direction of flow of the media is indicated by pipes.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNGWAYS OF CARRYING OUT THE INVENTION

Der Schmelzofen für Filterstaub gemäss Fig. 1 und Fig. 4 umfasst ein Ofengefäss 1 aus Feuerfestmaterial, dass allseits von einer thermischen Isolation 2 umgeben ist. Im Bereich der Ofendecke 3 ist eine kreisrunde Öffnung 4 vorgesehen, die sowohl den Gefässmantel 1 als auch die Isolation 2 durchdringt.The melting furnace for filter dust according to FIG. 1 and FIG. 4 comprises a furnace vessel 1 made of refractory material, which is surrounded on all sides by a thermal insulation 2 . In the area of the furnace top 3 , a circular opening 4 is provided which penetrates both the vessel jacket 1 and the insulation 2 .

In diese Öffnung 4 taucht eine aus vier koaxialen Rohren 5, 6, 7 und 8 bestehende Konstruktion, im nachfolgenden Quenche bezeichnet, ein (s. auch Querschnitt gemäss Fig. 3). Die Quenche umfasst ein inneres doppelwandiges Abgasrohr 5 mit Innenrohr 5a und Aussenrohr 5b - der Ringraum zwischen Innen- und Aussenrohr ist mit 5c bezeichnet - welches Abgasrohr 5 sich zum Ofeninnenraum 9 hin verjüngt und bezüglich der Abgasströmung dort einen Diffusor bildet. Das Abgasrohr 5 ist von einem ersten Rohr 6 unter Belassung eines zweiten Ringraums 10 beabstandet. Das erste Rohr 6 ist von einem zweiten Rohr 7 koaxial umgeben. Der zweite Ringraum zwischen den beiden Rohren 6 und 7 ist mit 11 bezeichnet. Das zweite Rohr 7 wiederum ist koaxial von einem dritten Rohr 8 umgeben, der zwischen den beiden Rohren 7 und 8 gebildete dritte Ringraum trägt die Bezugsziffer 12. Das dritte Rohr 8 ist auf der Höhe der Trennstelle 13 zwischen Ofengefässdecke 1 und Isolation 2 mit einem Ringflansch 14 versehen, der auf der Ofengefässdecke 1 unter Zwischenschaltung einer Ringdichtung 15 aus hochtemperaturfestem Material aufliegt. Im Bereich der Ofendecke 1 sind zwischen dem zweiten Rohr 7 und dem dritten Rohr 8 erste Distanzelemente 16 vorgesehen. Zweite Distanzelemente 17 sichern die Koaxialität zwischen dem Abgasrohr 5 und dem ersten Rohr 6.A construction consisting of four coaxial tubes 5 , 6 , 7 and 8 , referred to in the following quench, dips into this opening 4 (see also cross section according to FIG. 3). The quench comprises an inner double-walled exhaust pipe 5 with the inner tube 5 a and the outer tube 5 b - the annular space between inner and outer tubes is indicated at 5c - which exhaust tube 5 tapers to the furnace interior 9 back and the exhaust gas flow, where it forms a diffuser respect. The exhaust pipe 5 is spaced apart from a first pipe 6 , leaving a second annular space 10 . The first tube 6 is coaxially surrounded by a second tube 7 . The second annular space between the two tubes 6 and 7 is designated 11. The second tube 7 is in turn coaxially surrounded by a third tube 8 , the third annular space formed between the two tubes 7 and 8 bears the reference number 12 . The third tube 8 is provided at the level of the separation point 13 between the furnace vessel cover 1 and insulation 2 with an annular flange 14 which rests on the furnace vessel ceiling 1 with the interposition of an annular seal 15 made of high-temperature resistant material. In the area of the furnace ceiling 1 between the second tube 7 and the third tube 8 first spacer elements 16 are provided. Second spacer elements 17 ensure coaxiality between the exhaust pipe 5 and the first pipe 6 .

Gemäss Fig. 2 ist das zweite Rohr 6 am unteren Ende mit einem Ringdeckel 18 teilweise verschlossen, wobei eine kreisrunde Durchtrittsfläche 19 freibleibt, mit einem Durchmesser, der etwa dem Aussendurchmesser des ofenseitigen Endes des Abgasrohres 5 entspricht. Zwischen diesem Ringdeckel 19 und dem besagten Rohrende von 5 verbleibt ein Ringspalt 20, die eigentliche Quenchstelle. Auch das ofenseitige Ende des dritten Rohres 8 ist mit einem Ringdeckel 21 teilweise verschlossen, der eine Durchtrittsfläche 22 freilässt, welche derjenigen im Ringdeckel 18 entspricht. Ein kurzes Rohrstück 23 verbindet die beiden freien Kanten der Ringdeckel 18 und 21. Dieses Rohrstück 23 ist gebogen ausgebildet, so dass, wie in Fig. 2 gut zu erkennen ist, der Einlassbereich der Quenche abgerundet ist. Dadurch werden die Strömungsverhältnisse im Einlassbereich verbessert und korrosive Ablagerungen in diesem Bereich vermieden. Das ofenseitige Ende 24 des zweiten Rohres 7 ist nach innen gezogen und reicht bis auf einen Ringspalt 25 an das besagte Rohrstück 23 heran. Auf diese Weise entsteht eine für den Kühlwasserfluss notwendige freie Verbindung zwischen dem zweiten Ringraum 11 und dem dritten Ringraum 12. Beide Ringräume 11 und 12 sind jedoch gegenüber dem Ofeninneren 9, dem ersten Ringraum 10 und dem Inneren des Abgasrohres 5 abgeschlossen. Zusätzlich kann auch eine elektrische Isolation auf die Aussenseite der Quenche angebracht werden, z. B. eine Plasmasprayschicht aus 0,5 mm Zirkonoxid. Dies verhindert, dass elektrische Ströme von der Schmelze zur geerdeten Quenche fliessen und dort Korrosion verursachen.According to FIG. 2, the second pipe 6 closed at the lower end with a ring cover 18 partially, a circular passage surface 19 remains free corresponds with a diameter which corresponds approximately to the outer diameter of the furnace-side end of the exhaust tube 5. An annular gap 20 , the actual quenching point, remains between this ring cover 19 and said tube end of FIG. The end of the third tube 8 on the furnace side is also partially closed with an annular cover 21 , which leaves a passage surface 22 which corresponds to that in the annular cover 18 . A short piece of pipe 23 connects the two free edges of the ring covers 18 and 21 . This tube piece 23 is curved so that, as can be clearly seen in FIG. 2, the inlet area of the quench is rounded. This improves the flow conditions in the inlet area and avoids corrosive deposits in this area. The end 24 of the second tube 7 on the furnace side is drawn inwards and extends up to an annular gap 25 to the said tube piece 23 . In this way, a free connection necessary for the cooling water flow is created between the second annular space 11 and the third annular space 12 . However, both annular spaces 11 and 12 are closed off from the furnace interior 9 , the first annular space 10 and the interior of the exhaust pipe 5 . In addition, electrical insulation can also be attached to the outside of the quench, e.g. B. a plasma spray layer of 0.5 mm zirconium oxide. This prevents electrical currents from flowing from the melt to the earthed quench and causing corrosion there.

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, wird die (kalte) Quenchluft über eine Frischluftleitung 26 dem ersten Ringraum 10 zugeführt. Diese strömt durch den ersten Ringraum 10 bis zur Quenchstelle (Ringspalt 20), wo sie sich mit dem heissen Abgasstrom aus dem Ofeninneren vermischt und diese schlagartig abkühlt. Die scharfe Eintrittskante am ofenseitigen Ende des Abgasrohres 5 sorgt dabei für zusätzliche Turbulenzen und unterstützt diesen Effekt. Zusammen mit dem sich (in Strömungsrichtung) diffusorartig erweiternden ofenseitigen Endabschnitt des Abgasrohres 5 wird erreicht, dass sich das im Bereich der Quenche bildende Sublimat der Metalldämpfe nicht an der Rohrinnenseite ablagert und dort anbackt. Die Förderung des Abgases und der Quenchluft erfolgt durch einen nicht dargestellten Ventilator hinter der Filterstufe 27. Damit jederzeit genügend Frischluft an der Quenchstelle zur Verfügung steht, ist es vorteilhaft, in die Frischluftleitung 26 ein Gebläse 28 zur Druckerhöhung (einige Tausend Pa) einzubauen. Dieses Gebläse erhöht die Strömungsgeschwindigkeit an der Quenchstelle 20, erzeugt in diesem Bereich auch stärkere Turbulenzen und erhöht damit die Quenchwirkung.As can be seen from FIG. 4, the (cold) quench air is supplied to the first annular space 10 via a fresh air line 26 . This flows through the first annular space 10 to the quench point (annular gap 20 ), where it mixes with the hot exhaust gas flow from the interior of the furnace and cools it off suddenly. The sharp leading edge at the end of the exhaust pipe 5 on the furnace side provides additional turbulence and supports this effect. Together with the end section of the exhaust pipe 5 which widens in the direction of the flow in a diffuser manner, it is achieved that the sublimate of the metal vapors forming in the area of the quench does not deposit on the inside of the pipe and bake there. The exhaust gas and the quench air are conveyed by a fan (not shown) behind the filter stage 27 . So that sufficient fresh air is available at all times at the quench point, it is advantageous to install a blower 28 in the fresh air line 26 to increase the pressure (a few thousand Pa). This fan increases the flow velocity at the quenching point 20 , also generates stronger turbulence in this area and thus increases the quenching effect.

Es ist vorteilhaft, wenn in die Zuleitung der Quenchluft (Frischluftleitung 26) eine Bypassleitung 41 mündet, in welche ein Ventil 42 eingebaut ist. Beim Öffnen des Ventils 42 kann gezielt ein Teil der Quenchluft über die Leitung 41 abgeblasen werden, wodurch der Druck in der Zuleitung der Quenchluft reduziert wird und die in die Quenche gelangende Menge an Quenchluft ebenfalls reduziert wird. Das Ventil 42 wird in geeignetem Masse mit dem Abreinigungsvorgang synchronisiert, wobei insbesondere die Zeitpunkte für das Öffnen und Schliessen des Ventils 42, die Öffnungsdauer des Ventils 42 und die Grösse der Öffnung geregelt werden. Auf diese Weise wird erreicht, dass während dem Abreinigen der Quenche kein Überdruck im Ofen entsteht, was sich in einer signifikanten Verbesserung der Lebensdauer von kritischen Ofenkomponenten auswirkt.It is advantageous if a bypass line 41 opens into the supply line of the quench air (fresh air line 26 ), in which a valve 42 is installed. When the valve 42 is opened , part of the quench air can be blown off in a targeted manner via the line 41 , as a result of which the pressure in the supply line of the quench air is reduced and the amount of quench air entering the quench is also reduced. The valve 42 is synchronized with the cleaning process to a suitable extent, in particular the points in time for the opening and closing of the valve 42 , the opening time of the valve 42 and the size of the opening being regulated. This ensures that there is no overpressure in the furnace while the quench is being cleaned, which has the effect of significantly improving the life of critical furnace components.

Neben der durch die Quenchstelle (Ringspalt 20) strömenden Frischluftmenge wird die Abgasmischtemperatur und damit auch die Effizienz der Sublimation durch die Spaltweite des Ringspalts 20 beeinflusst (siehe Fig. 3). Um diese den jeweiligen Gegebenheiten anpassen zu können, ist es vorteilhaft, das Abgasrohr 5 gegenüber dem ersten Rohr 6 vertikal verschiebbar auszubilden. Zu diesem Zweck kann die aus einer Tragsäule 29 und Tragarmen 30, 31 bestehende Halterung der Quenche so ausgebildet werden, dass der Tragarm 31 für das Abgasrohr 5 gegenüber dem Tragarm 30 für die anderen Rohre 6, 7, 8 vertikal einstellbar ist. Eine andere Möglichkeit sieht vor, die Abgasleitung 5 getrennt von den Rohren 6 und 7 und auch getrennt von der Frischluftleitung 26 zu befestigen. Zu diesem Zweck ist das Abgasrohr 5 auf der Höhe des Tragarms 31 verschiebbar von einem ersten Tragflansch 32 umgeben, der fest mit der Frischluftleitung 26 verbunden und am Tragarm 31 befestigt ist. Das Abgasrohr 5 ist mit einem zweiten Tragflansch 33 versehen, der über dem ersten Tragflansch 32 liegt. Durch Einstellschrauben 34 und/oder (nicht eingezeichnete) Distanzscheiben, die gleichzeitig auch der Befestigung des ersten Tragflansches 32 am Tragarm 31 dienen können, lässt sich der Abstand a zwischen den beiden Flanschen 32 und 33 und damit auch die Spaltweite w an der Quenchstelle (Ringspalt 20) einstellen.In addition to the amount of fresh air flowing through the quench point (annular gap 20 ), the exhaust gas mixing temperature and thus also the efficiency of sublimation is influenced by the gap width of the annular gap 20 (see FIG. 3). In order to be able to adapt these to the respective circumstances, it is advantageous to design the exhaust pipe 5 to be vertically displaceable relative to the first pipe 6 . For this purpose, the quench holder, consisting of a support column 29 and support arms 30 , 31 , can be designed such that the support arm 31 for the exhaust pipe 5 is vertically adjustable relative to the support arm 30 for the other pipes 6 , 7 , 8 . Another possibility provides for the exhaust line 5 to be fastened separately from the pipes 6 and 7 and also separately from the fresh air line 26 . For this purpose, the exhaust pipe 5 is displaceably surrounded at the level of the support arm 31 by a first support flange 32 which is fixedly connected to the fresh air line 26 and is fastened to the support arm 31 . The exhaust pipe 5 is provided with a second support flange 33 , which lies above the first support flange 32 . By means of adjusting screws 34 and / or (not shown) spacers, which can also serve to fasten the first support flange 32 to the support arm 31 , the distance a between the two flanges 32 and 33 and thus also the gap width w at the quench point (annular gap 20 ).

Bei den im Ofeninnenraum 9 herrschenden Temperaturen von 1300°C und mehr werden die regelmässig aus Metall bestehenden Bauteile der Quenche extrem hoch beansprucht. Aus diesem Grunde ist es unumgänglich, diese Bauteile zu kühlen. Dies erfolgt durch Hindurchleiten von Kühlwasser durch die Ringräume 11 und 12 zwischen den Rohren 6 und 7 bzw. 7 und 8 und durch den Ringraum 5c zwischen Innenrohr 5a und Aussenrohr 5b.At the temperatures in the furnace interior 9 of 1300 ° C and more, the Quenche components, which are regularly made of metal, are subjected to extremely high loads. For this reason, it is essential to cool these components. This is done by passing cooling water through the annular spaces 11 and 12 between the tubes 6 and 7 or 7 and 8 and through the annular space 5 c between the inner tube 5 a and outer tube 5 b.

Die Zufuhr des Kühlwassers zum Ringraum 12 erfolgt über einen Zulaufstutzen 35, der in eine erste ringförmige Sammelkammer 36 mündet, an die sich der Ringraum 12 anschliesst. Das Kühlwasser durchströmt diesen Ringraum 12 bis hinunter zur Quenchstelle (Ringspalt 20), wird dort umgelenkt, durchströmt den Ringraum 11, gelangt zu einer zweiten ringförmigen Sammelkammer 37 und verlässt diese über einen Ablaufstutzen 38.The cooling water is supplied to the annular space 12 via an inlet connection 35 , which opens into a first annular collecting chamber 36 , to which the annular space 12 adjoins. The cooling water flows through this annular space 12 down to the quench point (annular gap 20 ), is deflected there, flows through the annular space 11 , reaches a second annular collecting chamber 37 and leaves it via an outlet connection 38 .

Diese Kühlwasserführung verhindert zum einen eine übermässige thermische Belastung der metallischen Bauteile der Quenche gegenüber der von der Isolation 2 und vom Ofengefäss 1 abgestrahlten Wärme. Durch die Führung des Kühlwassers bis zum Ringspalt 20 wird dabei auch die eigentliche Quenchstelle optimal gekühlt. Das im Ringraum 11 zurückströmende Kühlwasser kühlt das Rohr 6, welche die äussere Begrenzung des Ringraums 10 bildet. Dadurch wird auch eine übermässige Aufheizung der durch den Ringraum 10 strömenden Quenchluft verhindert, so dass auf diese Weise Ablagerungen auf der Innenseite des Abgasrohres 5 vermieden werden.This cooling water flow prevents, on the one hand, an excessive thermal load on the metallic components of the quench compared to the heat radiated by the insulation 2 and the furnace vessel 1 . By guiding the cooling water to the annular gap 20 , the actual quench point is also optimally cooled. The cooling water flowing back in the annular space 11 cools the tube 6 , which forms the outer boundary of the annular space 10 . This also prevents excessive heating of the quench air flowing through the annular space 10 , so that deposits on the inside of the exhaust pipe 5 are avoided in this way.

Die Erfindung ist auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen selbstverständlich nicht beschränkt. So kann die Quenche tiefer in die Isolation 2 hineinreichen, z. B. auf der Höhe der Trennebene zwischen Gefässwand 1 und Isolation 2 liegen. Auch kann die Quenche - sofern es die Platzverhältnisse nicht anders zulassen, auch seitlich am Ofen - im Grenzfall horizontal verlaufend - angeordnet sein. The invention is of course not limited to the embodiments shown in the drawing. So the quench can reach deeper into the insulation 2 , e.g. B. at the level of the parting plane between the vessel wall 1 and insulation 2 . The quench can also be arranged on the side of the stove - in the extreme case, running horizontally - unless space permits.

BEZEICHNUNGSLISTELIST OF DESIGNATIONS

11

Ofengefäss
Oven vessel

22nd

Isolation
isolation

33rd

Ofendecke
Furnace roof

44th

Abgasöffnung
Exhaust opening

55

Abgasrohr
Exhaust pipe

55

a Innenrohr von a inner tube of

55

55

b Aussenrohr von b outer tube of

55

55

c Ringraum zwischen c Annulus between

55

a und a and

55

b
b

66

erstes Rohr
first tube

77

zweites Rohr
second pipe

88th

drittes Rohr
third tube

99

Ofeninnenraum
Furnace interior

1010th

erster Ringraum
first annulus

1111

zweiter Ringraum
second annulus

1212th

dritter Ringraum
third annulus

1313

Trennstelle zwischen Separation point between

11

und and

22nd

1414

Ringflansch
Ring flange

1515

Ringdichtung
Ring seal

1616

erste Distanzelemente
first spacer elements

1717th

zweite Distanzelemente
second spacer elements

1818th

Ringdeckel
Ring cover

1919th

Durchtrittsfläche in Passage area in

1818th

2020th

Ringspalt (Quenchstelle)
Annular gap (quench point)

2121

Ringdeckel
Ring cover

2222

Durchtrittsfläche in Passage area in

2121

2323

kurzes Rohrstück
short pipe section

2424th

ofenseitiges Ende von furnace end of

77

2525th

Ringspalt zwischen Annular gap between

77

und and

2323

2626

Frischluftleitung
Fresh air line

2727

Filterstufe
Filter stage

2828

Ventilator
fan

2929

Tragsäule
Support column

3030th

,,

3131

Tragarme
Support arms

3232

, ,

3333

Tragflansche
Air flanges

3434

Schraubenbolzen (Verstellschrauben)
Bolts (adjusting screws)

3535

Zulaufstutzen
Inlet nozzle

3636

, ,

3737

Ringkammern
Annular chambers

3838

Ablaufstutzen
Drain connector

3939

Keramikrohr
Ceramic tube

4040

Schutzring
Guard ring

4141

Bypassleitung
Bypass line

4242

Ventil
a Abstand zwischen
Valve
a distance between

3232

und and

3333

w Spaltbreite
w gap width

Claims (9)

1. Abgasführung für einen Schmelzofen, insbesondere Filterstaub- Schmelzofen, welcher ein Ofengefäss (1) aus Feuerfestmaterial umfasst, wobei die im Ofeninneren (9) entstehenden Abgase durch eine Abgasleitung (5) in der Ofendecke (3) nach aussen geführt sind und wobei im Zuge der Abgasleitung (5) eine Quenche (20) zum abrupten Abkühlen des Abgases durch Beaufschlagung mit kalter Quenchluft vorgesehen ist, und Mittel zur Kühlung der Quenche und des stromabwärts hinter der Quenche gelegenen Abschnitts der Abgasleitung (5) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasleitung (5) zumindest in ihrem sich unmittelbar an die Ofenwand anschliessenden Abschnitt als doppelwandiges Rohr mit einem Innen (5a) - und einem Aussenrohr (5b) ausgebildet ist, wobei durch den Hohlraum (5c) zwischen Innen- und Aussenrohr eine Kühlflüssigkeit hindurchleitbar ist.1. Exhaust gas routing for a melting furnace, in particular filter dust melting furnace, which comprises a furnace vessel ( 1 ) made of refractory material, the exhaust gases arising in the furnace interior ( 9 ) being led to the outside through an exhaust pipe ( 5 ) in the furnace roof ( 3 ) and in In the course of the exhaust gas line ( 5 ) a quench ( 20 ) is provided for abruptly cooling the exhaust gas by exposure to cold quench air, and means for cooling the quenches and the section of the exhaust gas line ( 5 ) located downstream behind the quench are provided, characterized in that the flue gas pipe ( 5 ), at least in its section directly adjoining the furnace wall, is designed as a double-walled pipe with an inside ( 5 a) - and an outside pipe ( 5 b), one through the cavity ( 5 c) between the inside and outside pipe Coolant can be passed through. 2. Abgasführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Quenche ein zentrales Abgasrohr (5) umfasst, das von einem ersten (6), zweiten (7) und dritten Rohr (8) unter Belassung dreier Ringräume (10, 11, 12) umgeben ist, wobei durch den ersten Ringraum (10) zwischen Abgasrohr (5) und ersten Rohr (6) die über eine Frischluftleitung (26) herangeführte kalte Quenchluft geführt ist und durch die beiden anderen Ringräume (11, 12) eine Kühlflüssigkeit hindurchleitbar ist.2. Exhaust gas routing according to claim 1, characterized in that the quench comprises a central exhaust pipe ( 5 ) which from a first ( 6 ), second ( 7 ) and third pipe ( 8 ) leaving three annular spaces ( 10 , 11 , 12 ) is surrounded, the cold quench air, which is supplied via a fresh air line ( 26 ), being passed through the first annular space ( 10 ) between the exhaust pipe ( 5 ) and the first tube ( 6 ) and a cooling liquid being able to be passed through the two other annular spaces ( 11 , 12 ). 3. Abgasführung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ringraum (10) an seinem ofenseitigen Ende über einen vorzugsweise in seiner Spaltweite (w) einstellbaren Ringspalt (20) mit dem Innenraum des Abgasrohres (5) in Verbindung steht.3. Exhaust gas routing according to claim 2, characterized in that the first annular space ( 10 ) is connected at its furnace end to the interior of the exhaust pipe ( 5 ) via an annular gap ( 20 ) which is preferably adjustable in its gap width (w). 4. Abgasführung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite (11) und dritte Ringraum (12) bis an den Ringspalt (20) heranreichen und dort miteinander in freier Verbindung stehen. 4. Exhaust gas routing according to claim 3, characterized in that the second ( 11 ) and third annular space ( 12 ) reach up to the annular gap ( 20 ) and are there in free communication with each other. 5. Abgasführung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung der Spaltweite (w) das Abgasrohr (5) gegenüber den anderen Rohren (6, 7, 8) in Rohrlängsrichtung verschiebbar ausgebildet ist.5. Exhaust gas routing according to claim 3, characterized in that to adjust the gap width (w), the exhaust pipe ( 5 ) relative to the other pipes ( 6 , 7 , 8 ) is designed to be displaceable in the longitudinal direction of the pipe. 6. Abgasführung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasrohr (5) zusammen mit den anderen Rohren (6, 7, 8) zumindest teilweise in die Wärmeisolation (2) des Ofengefässes eintauchen, vorzugsweise bis an die Innenwandung des Ofengefässes (1) heranreichen.6. Exhaust gas routing according to one of claims 2 to 5, characterized in that the exhaust pipe ( 5 ) together with the other pipes ( 6 , 7 , 8 ) at least partially immerse in the thermal insulation ( 2 ) of the furnace vessel, preferably up to the inner wall of the Reach out the oven vessel ( 1 ). 7. Abgasführung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Abgasrohr (5) sich in Strömungsrichtung des Abgases diffusorartig erweitert.7. Exhaust gas routing according to one of claims 2 to 6, characterized in that the exhaust pipe ( 5 ) widens in the flow direction of the exhaust gas like a diffuser. 8. Abgasführung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlassbereich (23) der Quenche (20) abgerundet ist.8. Exhaust gas routing according to one of claims 2 to 7, characterized in that the inlet region ( 23 ) of the quench ( 20 ) is rounded. 9. Abgasführung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in die Frischluftleitung (26) eine Bypassleitung (41) mündet, in welcher ein Ventil (42) angeordnet ist, dessen Zu- und Abschaltvorgang mit dem Abreinigungsvorgang synchronisiert ist.9. Exhaust gas guide according to claim 2, characterized in that in the fresh air line ( 26 ) opens a bypass line ( 41 ), in which a valve ( 42 ) is arranged, the switching on and off process is synchronized with the cleaning process.
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