DE1253737B

DE1253737B - Method and device for the discharge and cooling of converter gases

Info

Publication number: DE1253737B
Application number: DEA32503A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Hoff
Original assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH
Current assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH
Priority date: 1959-07-18
Filing date: 1959-07-18
Publication date: 1967-11-09
Also published as: GB920285A

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Abführung und Kühlung von Konvertergasen Es ist bereits bekannt, Konvertergase, insbesondere die beim Frischen von Roheisen mit Sauerstoff entstehenden Gase, der Entstaubungsanlage zuzuführen und hierbei die Vermischung und die Verbrennung der brennbaren Bestandteile mit Luft zu verhindern, um die zu entstaubende Gasmenge möglichst gering zu halten. Zu diesem Zweck hat man die Konverterabgase mittels einer auf die Konvertermündung aufgesetzten Haube aufgefangen und nach Kühlung mit Sprühwasser der Entstaubungsanlage zugeführt. Diese Arbeitsweise hat den Nachteil, daß die Kühlung durch das Sprühwasser erst nach einer gewissen Zeit wirksam wird, da erst die Wassertropfen in Dampf umgewandelt werden müssen, so daß erst nach einer je nach Tropfengröße mehr oder weniger langen Wegstrecke der Gase die volle Kühlwirkung erreicht ist. Außerdem erfordert die fast ausschließlich durch Wassereinspritzung bewirkte Kühlung entsprechend der hohen Anfangstemperatur der Konverterabgase eine große Wassermenge und ergibt daher einen hohen Feuchtigkeitsgehalt der Gase und einen entsprechend hohen Taupunkt, wodurch der Heizwert der Gase herabgesetzt wird und ihre Menge eine unerwünschte Vergrößerung erfährt.Method and device for the removal and cooling of converter gases It is already known to use converter gases, especially those used when refining pig iron with oxygen generated gases, to be supplied to the dedusting system and thereby to prevent the combustible components from mixing and burning with air, in order to keep the amount of gas to be dedusted as low as possible. To this end has the converter exhaust gases by means of a hood placed on the converter mouth collected and fed to the dedusting system after cooling with spray water. These Operation has the disadvantage that the cooling by the spray water only after a takes effect for a certain time, as only the water droplets are converted into steam must, so that only after a more or less long distance, depending on the size of the droplets the gases have achieved their full cooling effect. In addition, that almost exclusively requires Cooling brought about by water injection corresponding to the high initial temperature the converter exhaust a large amount of water and therefore results in a high moisture content of the gases and a correspondingly high dew point, which reduces the calorific value of the gases and their amount experiences an undesirable increase.

Es ist auch bekannt, den Konvertergasen reduzierende Gase, z. B. Gichtgas, zuzusetzen, um die Entstehung des lästigen, aus Eisenoxyden bestehenden braunen Rauches zu verhindern. Hierbei ist jedoch kein Abschließen der Abgasleitung während der Blasepausen vorgesehen, so daß in dieser Zeit Luft in die Abgasleitung einströmen kann.It is also known to use reducing gases, e.g. B. furnace gas, to add to the development of the annoying brown, consisting of iron oxides Prevent smoke. In this case, however, there is no closing of the exhaust line during the blowing pauses are provided so that air flows into the exhaust pipe during this time can.

Die angegebenen Nachteile der bekannten Verfahren werden nach der Erfindung bei der Abführung und Kühlung der Abgase von Konvertern unter Anwendung einer auf die Konvertermündung aufgesetzten Haube und unter Einführen von Gichtgas in die Abgasleitung dadurch vermieden, daß das zur Kühlung der Konvertergase dienende Gichtgas an einer Stelle der Abgasleitung zugeführt wird, die kurz hinter einem zwischen Haube und Abgasleitung angeordneten Abschlußorgan liegt, und daß das Abschlußorgan während der Blasepausen geschlossen gehalten wird.The stated disadvantages of the known methods are after Invention in the removal and cooling of the exhaust gases from converters using a hood placed on the converter mouth and with the introduction of furnace gas avoided in the exhaust pipe that is used to cool the converter gases Blast furnace gas is supplied to the exhaust pipe at one point, which is just behind a between the hood and the exhaust pipe is arranged closing element, and that the closing element is kept closed during the pauses between blowing.

Durch die Vermischung der Konverterabgase mit mehr oder weniger gereinigtem Gichtgas wird eine rasch wirksame Kühlung erzielt. Gleichzeitig oder nachher kann auch mit Sprühwasser gekühlt werden, wobei jedoch die Wassermenge und demgemäß auch der Feuchtigkeitsgehalt der Gase nicht größer bemessen zu werden braucht, als das jeweilige Entstaubungsverfahren erfordert. Die Wärmeübertragung von den Gasen auf die Abgasleitung durch Strahlung wird außerdem durch das Gichtgas erhöht und daher die indirekte Kühlung durch die Leitungswand erhöht.By mixing the converter exhaust gases with more or less purified Blast furnace gas a rapidly effective cooling is achieved. At the same time or afterwards can also be cooled with spray water, but the amount of water and accordingly the moisture content of the gases need not be made larger than that respective dedusting process required. The heat transfer from the gases to the exhaust gas conduction by radiation is also increased by the furnace gas and therefore the indirect cooling through the pipe wall is increased.

Der Taupunkt der Abgase kann bei Verwendung von Gichtgas zur Kühlung niedriger gehalten werden als bei ausschließlich direkter Kühlung mit Wasser. Beispielsweise liegt der Taupunkt von reinem CO-Gas bei einer direkten Kühlung durch Verdampfungswasser im Fall einer Abgastemperatur von 1700° C bei etwa 83° C und bei zusätzlicher indirekter Kühlung von 1700 auf 1000° C bei etwa 751 C. Dagegen beträgt der Taupunkt des Mischgases ohne indirekte Kühlung bei einem Mischungsverhältnis 2 Teile Gichtgas und 1 Teil Konvertergas bei etwa 75' C oder bei 10 Teilen Gichtgas und 1 Teil Konvertergas ungefähr 50' C. Bei zusätzlicher indirekter Kühlung von 1700 auf 1000° C liegen die entsprechenden Taupunktwerte bei etwa 67 und 42° C. In gleicher Weise sinkt natürlich die spezifische Feuchte des Mischgases und erreicht bei dem Mischungsverhältnis 10: 1 ungefähr den Wert, den das Gichtgas am Eintritt hatte. Bei zusätzlicher indirekter Kühlung von 1700 auf 1000° C ist die spezifische Feuchte des Mischgases trotz der direkten Kühlung nur das 0,7fache der spezifischen Gichtgasfeuchte. Geringe Feuchtigkeit der Abgase ergibt bekanntlich einen höheren Heizwert. Ein niedriger Taupunkt läßt niedrigere Betriebstemperaturen der Entstaubungsanlage, z. B. der Gewebefilter und Trockenelektrofilter, zu und stellt daher einen Vorteil dar.The dew point of the exhaust gases can be reduced when using furnace gas for cooling can be kept lower than with exclusively direct cooling with water. For example is the dew point of pure CO gas with direct cooling by evaporation water in the case of an exhaust gas temperature of 1700 ° C at about 83 ° C and with additional indirect Cooling from 1700 to 1000 ° C at around 751 C. In contrast, the dew point of the mixed gas is without indirect cooling with a mixing ratio of 2 parts furnace gas and 1 part Converter gas at about 75 ° C or at 10 parts furnace gas and 1 part converter gas about 50 ° C. With additional indirect cooling, lie from 1700 to 1000 ° C the corresponding dew point values at around 67 and 42 ° C. In the same way, it drops of course the specific humidity of the mixed gas and achieved at the mixing ratio 10: 1 approximately the value that the furnace gas had at the inlet. With additional indirect Cooling from 1700 to 1000 ° C is the specific humidity of the mixed gas despite the direct cooling only 0.7 times the specific furnace gas humidity. Low humidity the exhaust gases are known to have a higher calorific value. A low dew point leaves lower operating temperatures of the dust collector, e.g. B. the fabric filter and Dry electrostatic precipitator, and is therefore an advantage.

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal wird die Einführung von Gichtgas in die Abgasleitung auch während der Blasepausen nicht unterbrochen. Die Abgasleitung wird hierbei gegen die Außenluft abgesperrt, um Verpuffungen und Explosionen zu vermeiden. Die kontinuierliche Gichtgaszuführung hat den Vorteil, daß dem Verbraucher ohne Zwischenspeicherung ein ununterbrochen zufließender Energieträger zur Verfügung steht. Außerdem wird vermieden, daß man jeweils zu Beginn des Blasens das Abgas in eine luftgefüllte Leitung einströmen läßt. Die zur Vermeidung von Explosionen vorgeschlagene Ausspülung des gesamten Leitungssystems mit Stickstoff erübrigt sich.Another feature of the invention is the introduction of furnace gas in the exhaust pipe not interrupted even during the pauses between blowing. The exhaust pipe is shut off from the outside air to prevent deflagrations and explosions avoid. The continuous furnace gas supply has the advantage that the consumer a continuously flowing energy source without intermediate storage to the Available. It also avoids having to start blowing lets the exhaust gas flow into an air-filled line. The one to avoid explosions The proposed flushing of the entire pipe system with nitrogen is unnecessary.

Da man bei dem Verfahren nach der Erfindung vorgereinigtes Gichtgas verwenden kann, wird die Feinentstaubungsanlage für das Gichtgas entsprechend entlastet und kann kleiner bemessen werden. Die Entstaubungsanlage für die Konverterabgase wird besser ausgenutzt als bei unterbrochenem Betrieb. Der grobere Gichtgasstaub kann außerdem als Fangstaub für die Feinstäube der Konverterabgase angesehen werden.Since in the method according to the invention prepurified furnace gas can use, the fine dedusting system for the furnace gas is relieved accordingly and can be made smaller. The dedusting system for the converter exhaust gases is better utilized than with interrupted operation. The coarser gout gas dust can also be seen as trapping dust for the fine dust from the converter exhaust gases.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer für das Verfahren nach der Erfindung geeigneten Einrichtung dargestellt, die für die Abführung der durch Aufblasen von Sauerstoff auf eine Roheisenschmelze entstehenden Abgase bestimmt ist.In the drawing, one embodiment is one for the method shown according to the invention suitable device for the discharge of exhaust gases produced by blowing oxygen onto a pig iron melt are determined is.

Auf den Konverter 1 wird während des Blasens die Haube 2 zum Auffangen der Abgase aufgesetzt, um den Zutritt von Luft und das Verbrennen der zu etwa 90 °/o aus CO bestehenden Abgase mit Luft zu verhindern. Die Haube 2 ist wassergekühlt. Das Kühlwasser läuft bei 3 zu und bei 4 ab. Die Haube 2 weist eine Öffnung 5 auf, durch die eine in strichpunktierten Linien dargestellte Sauerstofflanze 6 abdichtend eingeführt werden kann. An der Haube kann auch eine nicht dargestellte Öffnung zur Zuführuna von Zuschlagstoffen sowie eine weitere öffnung, aus der man eine kleine Gasmenge zur Beobachtung austreten lassen kann, vorgesehen werden.During the blowing process, the hood 2 is placed on the converter 1 to collect it the exhaust gases put on to the entry of air and the burning of about 90 ° / o to prevent exhaust gases consisting of CO with air. The hood 2 is water-cooled. The cooling water flows in at 3 and drains off at 4. The hood 2 has an opening 5, sealing by the oxygen lance 6 shown in dash-dotted lines can be introduced. On the hood, an opening, not shown, can also be used Infeed of aggregates and another opening from which a small one can be opened Can escape gas amount for observation can be provided.

Zwischen der Haube 2 und der Abgasleitung 7 ist ein Gichtgaseinströmungsgehäuse 8 vorgesehen, in welchem durch einen ringförmigen Schlitz 9 das durch die Leitung 10 zugeführte Gichtgas in die Abgasleitung einströmt. Die Abgasleitung 7 ist mit einem Kühlwassermantel 11 umgeben und mit Rohrstutzen 12 für Wassereinspritzdüsen versehen. Zwischen der Haube 2 und der Gasleitung 7 ist ein als wassergekühlte Drosselklappe 13 oder als Wasserventil oder Schieber augebildetes Absperrorgan vorgesehen.A furnace gas inflow housing 8 is provided between the hood 2 and the exhaust pipe 7, in which the furnace gas supplied through the pipe 10 flows into the exhaust pipe through an annular slot 9. The exhaust pipe 7 is surrounded by a cooling water jacket 11 and provided with pipe stubs 12 for water injection nozzles. Between the hood 2 and the gas line 7, a shut-off element designed as a water-cooled throttle valve 13 or as a water valve or slide is provided.

An dem dem Gichtgaseinströmgehäuse 8 entgegengesetzten Ende ist die Abgasleitung 7 mit einer Dichtung 14, die ein Schwenken der Abgasleitung 7 gestattet, an die zur Entstaubungsanlage führende Leitung 15 angeschlossen. Durch die hydraulische oder elektrische Hubvorrichtung 16 kann die Abgasleitung 7 einschließlich der Haube 2 und des Gichtgaseinströmungsgehäuses 8 auf und ab bewegt werden.At the end opposite the furnace gas inflow housing 8 is the Exhaust pipe 7 with a seal 14, which allows pivoting of the exhaust pipe 7, connected to the line 15 leading to the dedusting system. By the hydraulic or electrical lifting device 16, the exhaust pipe 7 including the hood 2 and the furnace gas inflow housing 8 are moved up and down.

Das Arbeiten mit dieser Vorrichtung geht wie folgt vor sich: Nach Einfüllen des Roheisens in den Konverter 1 wird durch Betätigung der Hubvorrichtung 16 die Haube 2 auf den Konverter gesetzt, wobei die Haube 2 durch die geschlossene Klappe 13 gegen die Abgasleitung 7 abgeschlossen ist. Nach Einführen der Blaslanze 6 wird Sauerstoff auf das Roheisenbad geblasen, wobei sich die Haube 2 mit dem Abgas füllt und der Gasüberschuß durch einen Spalt zwischen dem Konverter 1 und der Haube 2 entweichen kann. Nach Öffnen der Klappe 13 strömt dann das Abgas in die Leitung 7, wo es mit dem durch die Schlitze 9 einströmenden Gichtgas gekühlt wird. Zur weiteren Kühlung wird durch die Stutzen 12 Sprühwasser zugeführt. Das gekühlte Gasgemisch wird dann durch die Leitung 15 der Entstaubungsanlage zugeführt. Kurz vor Beendigung des Blasens wird die KIäppe 13 wieder geschlossen, nach Einstellep des Blasens Jie Leitung 7 mit der Haube 2 abgeschwenkt und der Konverter 1 gekippt. Das Gichtgas strömt während dieser Zeit weiter in die Leitung 7 ein und verhindert durch den Überdruck das Einströmen von Luft in die Leitung etwa durch Undichtigkeiten des Abschlußorgans 13.This device works as follows: After the pig iron has been poured into the converter 1, the hood 2 is placed on the converter by actuating the lifting device 16, the hood 2 being closed off from the exhaust pipe 7 by the closed flap 13. After introducing the blowing lance 6, oxygen is blown onto the pig iron bath, the hood 2 being filled with the exhaust gas and the excess gas being able to escape through a gap between the converter 1 and the hood 2. After opening the flap 13, the exhaust gas then flows into the line 7, where it is cooled with the furnace gas flowing in through the slots 9. For further cooling, spray water is supplied through the nozzle 12. The cooled gas mixture is then fed through line 15 to the dedusting system. Shortly before the end of the blowing, the cap 13 is closed again, after the blowing has stopped, the line 7 with the hood 2 is swiveled away and the converter 1 is tilted. During this time, the furnace gas continues to flow into the line 7 and, due to the overpressure, prevents air from flowing into the line, for example through leaks in the closing element 13.

Claims

Claims: 1. Method for removing and cooling the exhaust gases of converters using a hood placed on the converter mouth and with the introduction of furnace gas into the exhaust pipe, characterized in that the furnace gas used to cool the converter gases at one point on the exhaust pipe is supplied, which is arranged just behind a between hood and exhaust pipe Closing organ lies, which is kept closed during the pauses between blowing.

2. Procedure according to claim 1, characterized in that blast furnace gas also during the pauses between blowing is introduced into the flue gas pipe that is closed off from the outside air.

3. Apparatus for carrying out the method according to claim 1 and 2, characterized in that between the hood (2) which can be placed on the converter (1) and the exhaust pipe (7) there is a closure member (13) and between this and the exhaust pipe (7) the inflow opening (9) are provided for the furnace gas.

4. Apparatus according to claim 3, characterized characterized in that the furnace gas supply is annular.

5. Device according to claim 4, characterized in that the furnace gas inlet is designed in this way is that the furnace gas flows in the direction of the closure member (13).

6. Device according to claims 3 to 5, characterized in that the exhaust pipe (7) is nozzle (12) for the introduction of cooling water nozzles.

7. Apparatus according to claim 3 to 6, characterized in that the exhaust pipe (7) engages a lifting device (16) which by pivoting the exhaust pipe (7) including the top gas inflow housing (8) and the hood (2) the latter from the converter (1) takes off or rests on it. Considered publications: German Patent Nos. 932 497, 358 612; German interpretative document No. 1 020 355; Austrian Patent No. 189 211; French Patents No. 1,134,227, 1187. 449; British Patent No. 776,538; U.S. Patent No. 2,847,206.