DE2358195B2

DE2358195B2 - HeiBgasentstaubung für Schmelzofen, insbesondere Kupolöfen

Info

Publication number: DE2358195B2
Application number: DE19732358195
Authority: DE
Inventors: Hans 4200 Oberhausen Luettger
Original assignee: Ruhrkohle AG
Current assignee: RAG AG
Priority date: 1973-11-22
Filing date: 1973-11-22
Publication date: 1975-11-20
Also published as: DE2358195A1

Description

(Koksteilchen, unverschlackter Koksasche, Kalkstein, und Betriebskosten.

Formsand, und ähnliches) und teils aus beim Schmelz- 40 Demgegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung,

prozeß entstandenen Partikeln (unter anderem Eisen- diese Nachteile abzustellen und eine preisgünstige,

oxidul, Manganoxidul, Siliziumoxyd). Auf Grund der temperaturunabhängige und säurebeständige Entstau-

fortschreitenden Industrialisierung und der damit bungseinrichtung für heiße staubhaltige Abgase, insbe-

verbundenen Zunahme der Luft- und Wasserverschmut- sondere von Kupolofen, zu schaffen. Eine erfindungsge-

zung hat der Gesetzgeber Maßnahmen zur Reinhaltung 45 mäße Entstaubungsanlage soll auch die Phasen des

der Luft erlassen. Insbesondere bei Kupolofen ist es Anblasens und Niederschmelzens mit erfassen, die mit

aber schwierig, die vom Gesetzgeber vorgeschriebene bisher bekannten Entstaubungsanlagen nicht entstaubt

Auswurfbegrenzung zur Zeit 1,5 kg Staub/t Eisen) werden können.

einzuhalten. Für die Phasen des Anblasens und Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

Niederschmelzens sind daher Ausnahmen zugelassen, 50 daß dem Venturi-Rohr und dem Fliehkraft-Abscheider

damit bekannten Entstaubungsanlagen eine vollständi- ein Rohrkühler zur Kühlung der heißen Abgase und

ge Reinigung der während dieser Phasen austretenden Abscheidung von Grobstaub und an den Rohrkühler

Gase auf Grund der extrem hohen Temperaturen nicht sich anschließende, mit Sprühwasser beaufschlagte

möglich ist. Radialventilatoren zur Beschleunigung und Vorbenet-

Die Abscheidung des Kupolofenstaubes ist im 55 zung der noch mit Feinstaub beladenen Gase vorge-

wesentlichen von der Korngröße der Staubpartikeln schaltet sind.

abhängig. Während die Abscheidung gröberer Körner Die Wirkungsweise dieser neuen Entstaubungsein-

(über 150 μ) mit bekannten Entstaubungsanlagen in der richtung ist folgende:

Regel keine Schwierigkeiten bereitet, ist die Entfernung Die heißen staubhaltigen Abgase werden zunächst in

des Feinkornteiles nur mit großem apparativem 60 einem Röhrenkühler bei zwei- oder mehrmaliger

Aufwand zu erreichen. Das Feinkorn verursacht im Umlenkung gekühlt. Durch die damit verbundene

übrigen eine unangenehme Schwärzung der den Geschwindigkeitsreduzierung wird gleichzeitig der

Schornstein verlassenden Abgase. Grobstaub abgeschieden. Die noch mit Feinstaub

Weitere Schwierigkeiten bei der Entstaubung der beladenen Abgase werden danach in Radialventilatoren

Kupolofen liegen in dem uneinheitlichen chemischen 65 beschleunigt und mit geklärtem Abwasser vorbenetzt.

Verhalten des Staubes (saure und basische Bestandteile) Anschließend wird in nachgeschalteten Venturi-Rohren

und der hohen Temperaturen der staubhaltigen Abgase. das Abgas abermals mit geklärtem Abwasser, das

Hierdurch wird der Anwendungsbereich der verschie- parallel und/oder senkrecht zur Strömungsachse der

Gase eingeleitet wird, in Berührung gebracht. Alle der Erstellungskosten um rund 30% gegenüber den

restlichen Staubteile sind nun mit Wasser bzw. bisher eingesetzten Entstaubern zu erwarten.

Wasserdampf benetzt und werden in nachgeschalteten Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der

Fliehkraft-Abscheidern vom Abgas getrennt und Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrie-

abgeschieden. Die gereinigten Abgase gelangen an- S ben. Es zeigt

schließend mit einer leichten Brüdenfahne ins Freie. F i g. 1 Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße

Zur vollen wirtschaftlichen Ausnutzung der im Entstaubereinrichtung, die auf einen Kupolofen mon-

Röhrenkühler aufgenommenen Wärme wird zweckmä- tiert ist,

ßigerweiic ein für die Übernahme der Wärme des Fig.2 einen Schnitt A-B durch die Entstauberein-

Kühlwassers geeigneter Wärmetauscher angeschlossen, ϊο richtung.

Das z. B. auf diese Weise gewonnene Warmwasser kann Heiße staubhaltige Gase gelangen durch die öffnung

für die Heizungs-uiid Brauchwasseranlage Verwendung 1 in den Röhrenkühler 2, werden bis zum ersten

finden. Umlenkungspunkt 3 stark abgekühlt und zwangsweise

Das Schmutzwasser wird wie üblich in Schlammwas- umgelenkt. Über ein gekühltes Rohrbündel 4 gelangen

ser-Sammelbehältern geklärt und automatisch auf einen 15 sie wieder nach unten bis zum Umlenkungspunkt 5, wo

pH-Wert von etwa 9 neutralisiert, um seine Verwen- bei einer abermaligen Richtungsänderung um 180° und

dung im Kreislauf zu ermöglichen. einer weiteren Abkühlung und der damit verbundenen

Als Antrieb für die beiden Radialventilatoren werden Geschwindigkeitsverminderung der Grobstaub abge-

zweckmäßgerweise Kurzschluß-Schleifringläufer ge- schieden wird. Dieser Abscheidevorgang wird infolge

wählt, deren Drehzahl und damit Leistung selbsttätig in 20 rapider Abnahme der Gastemperatur und damit der

Abhängigkeit von der Ofenatmosphäre geregelt wer- Gaszähigkeit durch den hohen Wärmeübergang im

den. Rohrbündel 4 unterstützt. Der abgeschiedene Grob-

Die örtlichen Gegebenheiten werden letztlich ent- staub gelangt über Staubfallrohr 9 in Staubtonnen oder

scheiden, wo der Entstauber für die Reinigung der ähnliche Gefäße.

Kupolofen-Abgase installiert wird. Es kann neben dem 25 Die vom Grobstaub befreiten Gase werden dann über

Ofen oder auf dem Ofen montiert werden. Wird er das gekühlte Rohrbündel 6 dem Saugstutzen 7 der

neben dem Ofen aufgestellt, werden Entstauber und Radial-Ventilatoren 8 zugeführt. Zur Vorbenetzung des

Ofen über doppelwandige Kühlleitungen miteinander Staubes wird auf der Saugseite geklärtes Abwasser über

verbunden. Diese Leitungen entfallen, wenn der Leitungstutzen 10 eingedüst, welches wegen der

Entstauber auf den Ofen aufmontiert wird. 30 Gastemperatur von über 100^c C sofort in die Dampfpha-

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestellen se überwechselt und mit den Schwebepartikeln in

insbesondere darin, daß mit diesem Entstauber durch Berührung kommt. Nach Durchlaufen des Venturi-Roh-

die hohe Kühlung der Abgase auch die Phasen des res 11 und des Fliehkraft-Abscheiders 12 werden die

Anblasens und Niederschmelzens erfaßt werden. Die gereinigten Gase am Reingasaustritt 13 ohne zusätzli-

Abgase, die beim Niederschmelzen das Flammrohr mit 35 chen Kamin unmittelbar in die Atmosphäre abgegeben,

etwa 1200⁰C verlassen, werden etwa wie folgt Das Kühlwasser wird dem Röhrenkühler 2 über den

abgekühlt: Eintrittsstutzen 14 zugeleitet und über den Austnttsstut-

zen 15 einem Wärmetauscher 16 zum weiteren Umlauf

Erste Umlenkung im Kühler 900° C zugeführt. Der Wärmetauscher ist in der Zeichnung

Zweite Umlenkung 350° C 40 nicht wiedergegeben, dessen Ausbildung nicht erfin-

Ende des Kühlers 200°C dungswesentlich ist. Frischwasser kann bei Bedarf über

Saugseite Ventilator 100°C den Zulauf 17 zugegeben bzw. über den Überlauf 18

Druckseite Ventilator 100°C abgenommen werden. Das schlammhaltige Abwasser

Im Venturi-Rohr 60°C wird am Stutzen 19 abgezogen und der Abwasserklä-

45 rung und Neutralisation zugeführt. Die Stutzen 20 sind

Durch das Hintereinanderschalten von Vorentstau- für Inspektionen und Reparaturarbeiten vorgesehen,

bung im Röhrenkühler, Vorbenutzung im Ventilator und Das auf unter 200°C gekühlte Abgas wird jeweils auf

endgültige Benetzung im Venturi-Rohr kann ein der Saugseite der Ventilatoren 8(wie Fig.2 zeigt) mit

Reingasstaubgehalt von 0,5 kg Staub/t Eisen unabhän- eingedüstem Abwasser in Berührung gebracht, dadurch

gig vom Rohrgas-Staubgehalt eingehalten werden. 50 abgekühlt und benetzt. Eine endgültige Benetzung

Weitere Vorteile sind die kompakte Bauweise, findet im Venturi-Rohr 11 statt, in das über die

geringer Platzbedarf, leichte Bedienung und Überwa- Zuleitungen (Stutzen) 20 geklärtes Abwasser eingedüst

chung, geringe Störanfälligkeit, elastische vom Gas- wird. Das nunmehr mit dem Staub geladene Abwasser

durchsetz unabhängige Fahrweise sowie volle wirt- wird im nachgeschalteten Fliehkraft-Abscheider 12 vom

schaftliche Ausnutzung der Abgaswärme. 55 Abgas getrennt, über den Stutzen 19 abgezogen und

Durch die Typisierung und rationelle Bauweise ist anschließend wieder geklärt,
nach den bisherigen Kalkulationen eine Reduzierung

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

denen bisher bekannten Entstaubungssysteme wesent-

i Patentansnrüche· üc" eingeschränkt.

ratentansprucne. _Dj_e bereits bekannten Enlstaubungssysteme werden

Ε Einrichtung zur Entstaubung von aus Schmelz- nach dem von ihnen abgewendeten Prinzip der

öfen und ähnlichen Aggregaten für metallurgische 5 Staubabscheidung in jower-_ una » i-ADschei-

Prozesse austretenden heißen Abgasen, insbesonde- der. Staubfilter und Elektroabscheider sowie

re von Kupolofenabgasen, enthaltend ein Venturi- scheider unterteilt AKcohm^r

. Rohr und einen Fliehkraft-Abscheider, dadurch Nach dem TuLnH K.molöfen ausder

gekennzeichnet, daß dem Venturi-Rohr (11) Entstaubung bei Kaltwind-Kupolofen aus der

und dem Fliehkraft-Abscheider (12) ein Rohrkühler to Zeitschrift »Gießerei«. 52. Jahrgang Heft 7 (l.Apnl

(2)zur Kühlungderheißen AbgaseundAbscheidung 1965). S. 191 bis 193. bekannt die >m wesenUichen aus

von Grobstaub und an den Rohrkühler (2) sich einer Ventun-Rohranlage besteht Be. einer derart.gen

anschließende mit Sprühwasser beaufschlagte R* Kupolofen-Entstaubung werden die Abgase der ab-

dialventüatoren (8) zur Beschleunigung und Vorbe- wechselnd begebenen Kupolofen oberhalb der Beg.ch-

netzung der noch mit Feinstaub beladenen Gase _I5 tungsöffnung abgesaug und über Rohrleitungen e.nem

vorgeschaltet sind. Sättiger zugeführt Hier wird Wasser emgespn.zt,
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- welches das Gas bis zur Sättigung kühlt und eine zeichnet daß an den Rohrkühler (2) für die Ausscheidung der groben Staubteilchen bewirkt. D,e so Übernahme der Wärme des Kühlwassers ein vorbehandelten Gase strömen dann mit hoher GeWärmetauscher angeschlossen ist *> schwindigkeit (rd. 90 m/sec) durch das Ventun-Rohr, .„
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- dem schäg und in Richtung zuni Gasstrom Wasser zeichnet, daß als Antrieb für die Radial-Ventilatoren eingedüst wird. Zum Abscheiden der sich im Ventun-(8) Kurzschluß-Schleifringläufer verwendet werden. Rohr bildenden Staub-Wasser-Teilchen ist ein nach dem
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Fliehkraft-Prinzip arbeitender Naß-Absche.der eingezeichnet, daß die Entstaubereinrichtung auf den 25 setzt Da* aus dem Sättiger und dem Naß-Abscheider Kupolofen montiert ist. ablaufende Schlammwasser wird in einem Absatzbek-

ken geklärt, neutralisiert und im Umlaufverfahren

wieder in den Sättiger und in das Venturi-Rohr

eingespritzt. Während der Schlamm durch ein Kratzer-

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Entstau- 30 band aus dem Absatzbecken ausgetragen wird,

bung von aus Schmelzofen und ähnlichen Aggregaten Der Nachteil von Naß-Abscheidern ist dann zu sehen,

für metallurgische Prozesse austretenden heißen Abga- daß ihr Einsatz durch die hohe Abgas-Temperatur und

sen, insbesondere von Kupolofenabgasen, enthaltend durch zwangsläufig vorhandene chemische Bestandteile

ein Venturi-Rohr und einen Fliehkraft-Abscheider. begrenzt ist. Grundsätzlich können außerdem nur

Die aus Schmelzofen und ähnlichen Aggregaten für 35 benetzbare Stäube in Naß-Entstaubern niedergeschla-

metallurgische Prozesse austretenden Abgase führen gen werden.

erhebliche Mengen Staub mit sich. Der Staub besteht Ein weiterer Nachteil der oben beschriebenen

dabei teils aus feinstem unverbranntem Rohmaterial bekannten Entstaubung liegt in den hohen Investitions-