DE1922614C

DE1922614C - Process for controlling the exhaust gas flow in oxygen top-up converters

Info

Publication number: DE1922614C
Authority: DE
Inventors: Howard Parker Darien Conn. Willett (V.St.A.)
Original assignee: Chemical Construction Corp., New York, N.Y. (V.StA.)
Publication date: 1972-06-08

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur dadurch gekennzeichnet, daß man dem ausströmendenThe invention relates to a method for characterized in that one of the outflowing

Steuerung des Abgasstromes bei Sauerstoffaufblas- Abgas durch die ganze Periode hindurch Luft ober-Control of the exhaust gas flow with oxygen inflation exhaust gas through the whole period through air above-

konvertern zwecks Erzielung eines Abgases mit kon- halb des Konverters zuführt und daß man an einemconverters for the purpose of achieving an exhaust gas with kon- half of the converter and that one

trollierter Zusammensetzung während der gesamten Punkt vor dem Ventilator den Fluß durch eine Fiieß-trolled composition during the entire point in front of the fan the flow through a flow-

Blasperiode und insbesondere eines CO-reichen Ab- 5 kontrolleinrichtung mit variablem Querschnitt re-Blowing period and in particular a CO-rich control device with a variable cross-section

gases während des Hauptblasintervalls, wobei das gelt, welche durch eine nach den Entstaubungs-,gases during the main blowing interval, which is determined by a

Abgas mittels eines Abgasventilators durch Ent- Wasch' und Kühlzonen angeordnete Meßstrecke fürExhaust gas by means of an exhaust gas fan through washing and cooling zones arranged measuring section for

staubungs-, Wasch- und Kühlstrecken geführt wird und den Fluß des trockenen Gasstromes so eingestelltdust, washing and cooling sections is performed and the flow of the dry gas stream is adjusted

der CO-reiche Abgasstrom während des Blasanfangs- wird, daß durch den Ventilator ein konstanter Flußthe CO-rich exhaust gas flow during the initial blowing is that through the fan a constant flow

und -endintervalls durch Inertgasstöße getrennt wird. io des trockenen Gases aufrechterhalten wird.and end interval is separated by pulses of inert gas. io of the dry gas is maintained.

Die herkömmlichen, mit einer Sauerstofflanze Durch das System der vorliegenden Erfindung wird betriebenen öfen sind so konstruiert, daß sie das im daher eine geregelte und vorbestimmte teilweise VerKonverter erzeugte Kohlenmonoxyd vollständig ver- brennung der erzeugten Abgase während der Hauptbrennen, und zwar in Gegenwart von Luftvolumina, blasperiode aufrechterhalten. Das trockene Gas wird die größer sind als die stöchiometrisch erforderliche 15 mit konstantem Volumen oder mit konstanter Fluß-Menge. Die Gasreinigungsanlage ist deshalb geschwindigkeit durch den Abzug und das Gasreinizwangläufig wesentlich größer, und der Energiebe- gungssystem gezogen. Dieses Volumen ist vorbestimmt, darf ist dementsprechend groß. Eine Abzugsvorrich- jedoch gegebenenfalls einstellbar. Ihm liegt der protung dieser Art ist in der USA.-Patentschrift 3 372 917 zentuale gewünschte stöchiometrische Luftbedarf zubeschrieben. Eine Vorrichtung zum Abführen eines ao gründe, um das durch den eingeblasenen Sauerstoff hohe Temperaturen aufweisenden Abgases zu einer während der Hauptblasperiode erzeugte Kohlen-Abschreckvorrichtung hingegen ist in der USA.- monoxyd zu verbrennen. Der feste Abzug ist mit einer Patentschrift 3 262 685 dargestellt. Schürze ausgerüstet, welche in einer vertikalen EbeneThe conventional, with an oxygen lance through the system of the present invention is operated ovens are constructed in such a way that they can be used in a regulated and predetermined partial converter generated carbon monoxide completely burns the generated exhaust gases during the main burns, in the presence of a volume of air, maintain the blowing period. The dry gas will which are greater than the stoichiometrically required 15 with constant volume or with constant flow rate. The gas cleaning system is therefore compulsory due to the fume cupboard and the gas cleaning much larger, and the energy exchange system pulled. This volume is predetermined may is accordingly large. A pull-off device, however, can be adjusted if necessary. He is the protung of this type, U.S. Patent 3,372,917 describes the percentage desired stoichiometric air requirement. A device for discharging an ao reason to the by the injected oxygen high temperature exhaust gas to a coal quencher generated during the main blowing period on the other hand, monoxide is to be burned in the USA. The fixed deduction is with a U.S. Patent 3,262,685. Apron fitted out in a vertical plane

Die sogenannten »Nichtverbrennungsverfahren« ver- bewegt werden kann, um die Ringfläche zu verändern,The so-called "non-combustion process" can be moved to change the ring area,

suchen eine Verbrennung zu verhindern oder zumin- 35 durch welche die Ventilationsluft eingezogen wird,seek to prevent combustion or at least 35 through which the ventilation air is drawn in,

dest zu verringern, indem das erzeugte Kohlenmon- Bevor die Sauerstofflanze in den Konverter abgesenktleast by reducing the carbon mono- Before the oxygen lance is lowered into the converter

oxyd von Luft ferngehalten wird. Die Gewinnung von und die Verbrennung begonnen wird, wird die Schürzeoxide is kept away from the air. The extraction and combustion is started, the apron becomes

unverbranntern Kohlenmonoxyd und eine wirtschaft- möglichst weit unten eingestellt, um ein Verpuffen zuunburned carbon monoxide and an economic setting as low as possible to prevent it from fizzling out

lichere und kompaktere Gasbehandlungsvorrichtung verhindern. Die Kohlenmonoxyderzeugung steigt raschprevent leaner and more compact gas treatment device. Carbon monoxy production is increasing rapidly

sind die direkten Vorteile dieser Systeme. Jedoch 30 bis zur Spitze. Während sie steigt, vereinigt sich dasare the direct advantages of these systems. However, 30 to the top. As it rises, that unites

treten wegen der angewendeten Regelverfahren ver- KohJenmonoxyd mit dem durch die Ventilationsluftoccur due to the control process used, carbon monoxide and the ventilation air

schiedene Nachteile auf. Alle bisherigen Nichtver- eingezogenen Sauerstoff und verbrennt im Abzug zuvarious disadvantages. All previous non-drawn oxygen and burns in the fume cupboard too

brennungsverfahren werden dadurch geregelt, daß der Kohlendioxyd. Da ein konstantes volumentrockenescombustion processes are regulated by the fact that the carbon dioxide. As a constant volume dry

statische Druck beim oder in der Nähe des Eintritts Gas durch das System gezogen wird, nimmt der Saner-static pressure is drawn through the system at or near the gas inlet, the saner

zum Gassammeiabzug abgetastet wird. Ein solches 35 stoffgehalt im endgültigen Gas fortlaufend ab, wäh-is scanned for Gassammeiabzug. Such a substance content in the final gas continuously decreases while-

Regelsystem ist mit dem Stahlherstellungsverfahren rend der Kohlendioxydgehalt steigt. Ein stöchiome-Control system is with the steelmaking process rend the carbon dioxide content increases. A stoichiome

selbst verknüpft. Ein Nichtverbrennungsverfahren ist trisches Verhältnis ist erreicht, bevor die Hauptblas-self linked. A non-combustion process is tric ratio is reached before the main blowing

in der USA.-Patentschrift 3 215 523 beschrieben. . periode beginnt, worauf der Prozentsatz des Sauer-in U.S. Patent 3,215,523. . period begins, after which the percentage of sour

Bei den älteren Verfahren wird ein luftventilierter Stoffs bei 0 bleibt, während der Prozentsatz des Koh-In the older methods, an air ventilated fabric is left at 0 while the percentage of carbon

Abzug verwendet, wobei selektiv kohlenmonoxyd- 40 lenmonoxyds bei der Hauptblasperiode auf einDeduction used, with selective carbon monoxide 40 in the main blowing period on

reiche Abgasteile, die nicht mit Luft verdünnt sind, aus Maximum steigt.rich exhaust parts that are not diluted with air rise from maximum.

dem zentralen Bereich des Abzugs abgenommen wer- Ein Inertgasstoß, der hauptsächlich aus Kohlenden. Ein Verfahren und eine Vorrichtung dieser Art dioxyd, Stickstoff und kleineren Prozentsätzen Sauersind in der USA.-Patentschrift 3 186 831 beschrieben. stoff oder Kohlenmonoxyd besteht, trennt das an-Ein System zum Abführen von Abgasen von einer 45 fängliche sauerstoffreiche Gasgemisch vom kohlen-Metallraffinierungszone, bei welchem die Bildung eines monoxydreichen Gasgemisch, welches während der explosiven Gemisches vermieden wird, ist in der USA.- Hauptblasperiode folgt. Die Menge der in den Abzug Patentschrift 3 190 747 beschrieben. Andere Systeme gezogenen Ventilationsluft wird automatisch durch die sind in der USA.-Patentschrift 3 352 088 und in der vereinigten Effekte der Verbrennungsreaktion und des britischen Patentschrift 1 096 795 beschrieben. 50 konstanten Absaufvolumens des trockenen GasesThe central area of the fume cupboard is taken off. An inert gas surge, consisting mainly of coal ends. A method and apparatus of this type are dioxide, nitrogen and minor percentages of acid in U.S. Patent 3,186,831. substance or carbon monoxide, separates the on-one System for evacuating exhaust gases from a 45-trapping oxygen-rich gas mixture from the coal-metal refining zone, in which the formation of a monoxide-rich gas mixture, which during the explosive mixture is avoided in the USA - main blowing period follows. The amount of in the deduction Patent 3,190,747. Ventilation air drawn from other systems is automatically drawn through the are in U.S. Patent 3,352,088 and the combined effects of the combustion reaction and des British Patent 1,096,795. 50 constant suction volume of the dry gas

Aus der österreichischen Patentschrift 229 347 ist geregelt. Das Vohimen der Flußgeschwindigkeitsein Verfahren zur Gewinnung eines brennbaren Gases komponente der Ventilationsluft ist vor dem Zünden beim Frischen von Roheisen bekannt. Die im Sauer- ein Maximum und erreicht bei der Hauptblasperiode stoffaufblasverfahren entstehenden Gase werden unter ein Minimum. Dies ist völlig von der Lage der Schürze Luftabschluß abgesaugt. Sie durchlaufen Gasreini- 55 unabhängig. Jedoch kann eine optimale Ventilation gungsstufen, in denen Wasser als Wasch- und Kühl- erreicht werden, indem die Schürze abgesenkt wird, medium dient. Es sind Einrichtungen zum Entzug des um die Mitführungsgeschwindigkeit der Ventilations-Wassers aus dem Gasstrom vorgesehen. Die konti- luft zu verbessern.The Austrian patent specification 229 347 regulates this. Vohimen the flow velocity being Method of obtaining a combustible gas component of ventilation air is prior to ignition known when refining pig iron. The in the Sauer a maximum and reached during the main blowing period The gases produced by the inflation process are kept to a minimum. This is entirely dependent on the location of the apron Air exclusion sucked out. They go through gas purification 55 independently. However, optimal ventilation can stages in which water can be used as washing and cooling by lowering the apron, medium serves. There are devices for the extraction of the ventilation water around the entrainment speed provided from the gas stream. To improve the continuous air.

nuierliche Analyse dient der Regelung des Abgas- Das Regelsystem ist vollständig vom Stahlherstel-Detailed analysis is used to regulate the exhaust gas The control system is completely from the steel manufacturer

stromes. Bei dem bekannten Prozeß wird die abge- 60 lungsbetrieb unabhängig. Der konstante Strom desStromes. In the known process, the operation becomes independent. The constant current of the

saugte Gasmenge am Gebläse auf eine konstante trockenen Gases wird aufrechterhalten, indem derAmount of gas sucked in on the fan to maintain a constant dry gas is maintained by the

Größe eingeregelt. Das Abgas wird mit 1400bis 1450⁰C Strom des trockenen Gases im System gemessen wird,Adjusted size. The exhaust gas is measured with 1400 to 1450 ⁰ C flow of dry gas in the system

abgezogen, während das entstehende Abgas die Kon- nachdem das im Abzug gebildete heiße Gasgemischwithdrawn, while the resulting exhaust gas con after the hot gas mixture formed in the fume cupboard

vertermiindung mit etwa 1700⁰C verläßt. Bei Beginn abgeschreckt oder anderweitig abgekühlt wird, undvertermiindung with about 1700 ⁰ C leaves. Quenched or otherwise cooled at the beginning, and

und Ende der Blasperiode wird das Leitungssystem 65 indem diese Variable mit Hilfe eines Drosselventils,and at the end of the blowing period, the line system 65 is adjusted by means of a throttle valve,

jeweils mit einem fnertgasstoß aus einer Mischung wie z. B. einem einstellbaren Venturihals, geregelteach with a gas pulse from a mixture such. B. an adjustable venturi neck regulated

von N₂ und CO₂ gespült. wird.purged of N ₂ and CO _2. will.

Demgegenüber ist das Verfahren der Erfindung Sollte ein Kühler verwendet werden, dann behandeltIn contrast, the method of the invention should be dealt with if a cooler is used

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der Abzugsventilator ein im wesentlichen trockenes setzung des trockenen Gases, welches mit einer kon-Gas. Ein konstanter trockener Gasstrom wird dann stanten Strömungsgeschwindigkeit (konstante Mole erreicht, indem das System gedrosselt wird, um eine oder Standardkubikmeter je Minute) aus dem Abzug konstante Stromstärke am VentiJtitor zu erhalten. austritt, wobei die Ventilationsluft bei der Hauptblas-Dies vereinfacht weiter das Regelsystem für die Auf- 5 periode 25% des stöchiometrischen Bedarfs für die rechterhaltung einer konstanten Geschwindigkeit des gesamte Kohlenmonoxydverbrennung beträgt;
trockenen Gasstroms und verringert den Energie- F i g. 5 erläutert die Veränderung der Zusammenbedarf des Ventilators auf nahezu die Hälfte. setzung des trockenen Gases, welches mit einer kon-The exhaust fan produces an essentially dry setting of the dry gas, which is mixed with a con-gas. A constant flow of dry gas is then obtained at constant rate of flow (constant moles achieved by throttling the system to one or standard cubic meters per minute) from the vent to obtain constant amperage. exits, with the ventilation air at the main blower die further simplifying the control system for the open period is 25% of the stoichiometric requirement for maintaining a constant rate of the total carbon monoxide combustion;
dry gas flow and reduces the energy F i g. 5 explains the change in the combined requirement of the fan to almost half. settlement of the dry gas, which is

Dieses Verfahren bietet verschiedene Vorteile. Da stanten Strömungsgeschwindigkeit (konstante Mole ein konstantes Volumen des trockenen Gasstromes io oder Standardkubikmeter je Minute) aus dem Abzug aufrechterhalten wird, wird das Einsaugen von über- austritt, wobei die Ventilationsluft bei der Hauptblasschüssiger Ventilfctionsluft verhindert, und das System periode 50% des stöchiometrischen Erfordernisses verarbeitet nur ein minimales Strömungsvolumen Gas. für die gesamte Kohlenmonoxydverbrennung beträgt; Die Bildung eines Inertgasstoßes oder einer Dichtung Fig. 6 ist der Fig. 4 ähnlich, indem 25% der während einer Periode, bei der der Sauerstoff- oder 15 stöchiometrischen Ventilationsluft für die Kohlen-Kohlenmonoxydgehalt des Gasgemisches, das aas monoxydverbrennung bei der Hauptblasperiode vordem Abzug gezogen wird, unterhalb der explosiven liegen, jedoch ist in F i g. 6 eine stufenweise Erhöhung Grenzwerte liegt, verhindert die Bildung eines explo- der Sauerstoffblasgeschwindigkeit vorgesehen, um den siven Gemisches, in dem die Anfangs- und Endströme Inertgasstoß zu verlängern;This method offers several advantages. Since constant flow velocity (constant mole a constant volume of the dry gas flow 10 or standard cubic meters per minute) from the fume cupboard is maintained, the suction of over-exits, with the ventilation air at the main blower Ventilation air prevented, and the system period 50% of the stoichiometric requirement processes only a minimal flow volume of gas. for total carbon monoxide combustion is; The formation of an inert gas surge or seal in FIG. 6 is similar to FIG. 4 in that 25% of the during a period when the oxygen or 15 stoichiometric ventilation air for the carbon-carbon monoxide content of the gas mixture, which is drawn as monoxide combustion during the main blowing period before the trigger, are below the explosive, but in FIG. 6 a gradual increase Limit values, prevents the formation of an explosive oxygen blowing speed provided to the sive mixture in which the initial and final streams of inert gas surge extend;

aus sauerstoffreichem Gas vom kohlenmonoxyd- ao F i g. 7 zeigt die Veränderung der Zusammenreichen Gasstrom während der Hauptblasperiode setzung des aus dem Abzug kommenden, mit Wasser getrennt werden. Die Einführung eines gesonderten abgeschreckten Gases, welches mit Wasserdampf ge-Inertgases zum Ausblasen und zur Ventilierung im sättigt ist, wobei die Ventilationsluft 25% der stöchio-Raum zwischen dem Abzug und dem Konvertermund metrischen Menge beträgt, die für eine gesamte Ver- oder während der Perioden einer minimalen Erzeugung »s brennung des während der Hauptblasperiode erzeugten von Abgas durch den Konverter ist in diesem System Kohlenmonoxyds erforderlich ist.
nicht mehr erforderlich und wird durch das erfindungs- Gemäß F i g. 1 ist der Sauerstoffstahlkonverter 1from oxygen-rich gas from carbon monoxide ao F i g. 7 shows the change in the coalescing gas flow during the main blowing period, which is coming out of the hood, to be separated with water. The introduction of a separate quenched gas, which is saturated with water vapor ge-inert gas for blowing out and for ventilation in, whereby the ventilation air is 25% of the stoichio-space between the flue and the converter mouth metric amount, which is for a total supply or during the periods of a minimum generated »s of the incineration during Hauptblasperiode generated exhaust gas through the converter is in this system Kohlenmonoxyds is required.
is no longer required and is supported by the invention. 1 is the oxygen steel converter 1

gemäße Verfahren vermieden. Das Regelsystem ist vom mit einer Sauerstofflanze 2 ausgerüstet, weiche gas-Stahlherstellungsbetrieb völlig unabhängig. Das Ver- förmigen Sauerstoff oder einen hauptsächlich aus Sauerfahren besitzt auch die zusätzlichen Vorteile der Ge- 30 stoff bestehenden Gasstrom zur Oberseite der und in winnung von nicht verbranntem Kohlenmonoxyd die Beschickung aus geschmolzenem Eisenmetall, und einer wirtschaftlicheren und kompakteren Gas- welches sich im Behälter 1 befindet, befördert. Der behandlungsvorrichtung. gasförmige Sauerstoff reagiert mit dem KohlenstoffProper procedures avoided. The control system is equipped with an oxygen lance 2, soft gas steelmaking plant totally independent. The deformed oxygen or one mainly from acid driving Also has the added benefits of the existing gas flow to the top of and in the substance recovery of unburned carbon monoxide the charge from molten ferrous metal, and a more economical and compact gas which is located in the container 1, transported. the treatment device. gaseous oxygen reacts with the carbon

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher des geschmolzenen Eisens im Behälter 1 und erzeugt erläutert. 35 einen Abgasstrom 3, der hauptsächlich oder vollstän-The invention is based on the drawing in more detail of the molten iron in the container 1 and generated explained. 35 an exhaust gas flow 3, which is mainly or completely

F i g. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Aus- dig aus Kohlenmonoxyd und aus einem kleineren Anführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei eine teil festem Eisenoxyddunst und inerten Stoffen bekonstante Strömungsgeschwindigkeit des trockenen steht, weiche vom Konverter aufsteigen. Der Abgas-Gasstromes, ausgedrückt als konstante Mole je Minute strom wird vom oberen Mund des Konverters nach oder als konstante Normalkubiknieter je Minute, 40 oben abgelassen. Ein Luftstrom 4 wird zwischen dem durch geeignete Messungen von Arbeitsvariablen des oberen Ende des Konverters 1 unter der einstellbaren kalten Verfahrensstromesgemessenwird,dermitDampf Schürze 5 des Abzugs 6 nach innen gezogen, wobei gesättigt wird, welcher von der Abschreckflüssigkeit das Kohlenmonoxyd aus dem Strom 3 mit Sauerstoff stammt; aus dem Strom 4 unter Bildung von KohlendioxydF i g. 1 shows a schematic view of a dig out of carbon monoxide and from a smaller embodiment of the present invention, with a partially solid iron oxide vapor and inert substances standing at a constant flow rate of the dry, which rise from the converter. The exhaust gas stream, expressed as a constant mole per minute stream, is discharged from the upper mouth of the converter to or as a constant normal cubic riveter per minute, 40 at the top. An air stream 4 is measured between which is measured by suitable measurements of working variables of the top of converter 1 under the adjustable cold process stream drawn inward with the steam skirt 5 of the flue 6, which of the quenching liquid is saturating the carbon monoxide from stream 3 with oxygen ; from stream 4 with the formation of carbon dioxide

F i g. 2 zeigt ein Schema einer weiteren Ausfüh- 45 reagiert. Das resultierende heiße Gasgemisch im Abrungsform der Erfindung, bei dem ein Kühler strom- zug 6 enthält Stickstoff, welcher aus dem Luftstrom 4 abwärts der Gasabschreckvorrichtung vorgesehen ist, stammt, Kohlendioxyd und entweder überschüssigen um durch Kühlkondensation den Wasserdampf zu Sauerstoff oder überschüssiges Koblenmonoxyd. Es entfernen. Auf diese Weise wird ein im wesentlichen wird mit einer Temperatur von 1000 bis 2000" C getrockener Gasstrom mit einer im wesentlichen kon- 50 bildet.F i g. 2 shows a diagram of a further embodiment. The resulting hot gas mixture in the form of an abortion of the invention, in which a cooler stream 6 contains nitrogen, which from the air stream 4 Downstream of the gas quenching device is provided, carbon dioxide and either excess originates to convert the water vapor to oxygen or excess coblene monoxide by cooling condensation. It remove. In this way one is essentially drier with a temperature of 1000 to 2000 "C Gas flow with a substantially con-50 forms.

stanten Temperatur gebildet, wobei die Strömungs- Das heiße Gasgemisch strömt vom Abzug 6 in dasThe hot gas mixture flows from the flue 6 into the

geschwindigkeit des trockenen Gases im wesentlichen Rohr 7, welches den heißen Gasstrom nach unten in durch den Strom- oder Energieverbrauch des Motors eine geeignete Abschreckvorrichtung, z. B. ein umdes Ventilators konstant gehalten wird; gekehrtes kegelstumpfförmiges Leitblech 8, führt. Einspeed of the dry gas essentially tube 7, which the hot gas flow down in a suitable deterrent, e.g. B. an umdes Fan is kept constant; inverted frustoconical baffle 8, leads. A

F i g. 3 erläutert eine typische Veränderung der 55 Flüssigkeitsstrom 9, der gewöhnlich aus Wasser beStrömungsgeschwindigkeit der Ventilationsluft und steht, wird über die Düse 10 in das Rohr 7 oberhalb des erzeugten Kohlenmonoxyds, welche in den Kon- des Leitblechs 8 eingeführt. In den meisten Fällen sind verterabzug strömen, und zwar je 100 Mol trockenes mehrere Düsen 10 vorgesehen, wobei jede Düse im Gasgemisch, das aus dem Abzug austritt als Funktion wesentlichen tangential zum Rohr 7 angeordnet ist. der Zeit vom Beginn des Zündens des Blasens, mit 60 Das Wasser fließt über die obere Oberfläche des Leiteiner konstanten Strömungsgeschwindigkeit des aus blechs 8 nach unten und wird vom unteren Ende des dem Abzug austretenden Gases, ausgedrückt durch Leitblechs 8 in den Gasstrom geführt. Der Gasstrom im wesentlichen konstante Mole je Minute, wobei die wird durch den direkten Kontakt mit dem Wasser-Ventilationsluftströmungsgeschwindigkeit während der strom, der vom Element 8 ausgeht, auf 40 bis 100°C Hauptblasperiode 25% der stöchiometrisch für die 65 abgeschreckt, wobei Wasser in den Gasstrom hinein-Verbrennung des erzeugten Kohlenmonoxyds erfor- verdampft. Das resultierende wasserdampfhaltige Gasderlichen Menge beträgt; gemisch fließt zusammen mit überschüssigen flüssigenF i g. 3 illustrates a typical change in the liquid flow 9, which is usually water at flow rate the ventilation air and stands, is introduced through the nozzle 10 into the pipe 7 above the generated carbon monoxide, which is introduced into the condenser of the baffle 8. In most cases they are flow verterabzug, namely per 100 moles of dry several nozzles 10 provided, each nozzle in the Gas mixture that emerges from the fume cupboard is arranged essentially tangentially to the pipe 7 as a function. the time from the start of the ignition of the bubble, at 60 The water flows over the upper surface of the guide constant flow rate of sheet 8 down and is from the lower end of the the vent of escaping gas, expressed through baffle 8, led into the gas stream. The gas flow essentially constant moles per minute, which is achieved by direct contact with the water ventilation air flow rate while the flow emanating from element 8 is quenched to 40 to 100 ° C main blowing period 25% of the stoichiometric for the 65, with water in the gas flow-combustion of the carbon monoxide produced is evaporated. The resulting water vapor-containing gas mike Amount is; mixture flows together with excess liquid

F i g. 4 erläutert die Veränderung der Zusammen- Wassertröpfchen in das Abscheidungsknie Jl. inF i g. 4 explains the change in the combined water droplets in the separation knee Jl. in

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welchem das mitgeführte flüssige Wasser aus dem Gas- für die Trockengasströmungsgeschwindigkeit in Nor-which the entrained liquid water from the gas for the dry gas flow rate in north

strom abgetrennt wird. Das abgetrennte Wasser wird malkubikmeter oder Mol je Minute zu schaffen. Ver-electricity is disconnected. The separated water will create malkubic meters or moles per minute. Ver

aus den »Schiffen« 12 abgezogen und kann durch eine änderungen in der Strömungsgeschwindigkeit deswithdrawn from the "ships" 12 and can be changed by changes in the flow velocity of the

nicht gezeigte Einrichtung zum Strom 9 zurückgeführt trockenen Gases vom Sollwert werden dadurch kom-Device not shown to stream 9 returned dry gas from the setpoint are thereby com-

oder zur Abtrennung von festen Teilchen behandelt 5 pensiert, daß von der Einheit 28 durch die Leitung 33or for the separation of solid particles treated 5 that pensed from the unit 28 through the line 33

werden, bevor es entweder zum Strom 9 oder zum ein Signal zum Strömungsiegier 34 geschickt wird.before it is sent either to stream 9 or to a signal to flow controller 34.

Strom 17, der weiter unten beschrieben wird, zurück- Letzterer überträgt ein pneumatisches oder elektrischesCurrent 17, which is described further below, back- the latter transmits a pneumatic or electric

geführt wird. Signal über die Leitung 35 zur Steuerung des einstell-to be led. Signal via line 35 to control the setting

Der erhaltene kalte Gasstrom wird durch das Rohr baren Halses 15 des Venturiwäschers 14, wodurch 13 in den Venturiwäscher 14 geführt, der mit einem ic der Gasstrom mit einer konstanten Geschwindigkeit einstellbaren Hals 15 für die Kontrolle der Gasströ- des trockenen Gasflusses mit konstanten Molen je mungsgeschwindigkeit ausgerüstet ist. Der vertikale Minute oder mit konstanten Normalkubikmetern je Venturiwäscher 14 ist mit mehreren quergerichteten Minute, gemessen bei den Standardbedingungen der Düsen 16 ausgerüstet, durch welche Ströme 17 in den Temperatur und des Drucks, geregelt wrid.
Halsteil der Venturipassage 14 eingeführt werden. Die 15 In F i g. 2 ist eine weitere Ausführungsform einer Flüssigkeitsströme 17, die in den Gasstrom eingeführt Steuerung für den trockenen Abgasstrom dargestellt. werden, werden dabei in kleine Tröpfchen zerteilt, Der wie in der Ausführungsform gemäß F i g. 1 was eine Waschwirkung des Gasstroms und eine Ab- erhaltene und behandelte Abgasstrom, der Wassertrennung von festen Teilchen zur Folge hat, welche dampf enthält, wird durch den Kühler 46 hindurchbenäßt und zu der in Tröpfchen vorliegenden flüssigen ao geführt, wo ein direkter Kontakt mit dem Kaltwasser-Phase geführt werden. Das erhaltene Gemisch aus strom 47 stattfindet, der z. B. eine Temperatur im Gas und mitgeführten flüssigen Wassertröpfchen Bereich von 5 bis 20⁰C aufweist und den Gasstrom fließt in das Abscheidungsknie 18, welches mit ein auf eine sehr niedrige Temperatur abkühlt und wirk- oder mehreren parallelen gekrümmten Blechen, z.B. 19, sam den gesamten Wasserdampf aus dem Gasstrom ausgerüstet ist. Die mitgeführten flüssigen Wasser- 35 kondensiert. Das kalte Wasser wird als Strom 48 aus tröpfchen werden aus dem Gasstrom im Knie 18 ab- der Einheit 46 abgelassen.The cold gas stream obtained is passed through the pipe neck 15 of the venturi scrubber 14, whereby 13 is led into the venturi scrubber 14, the neck 15, which is adjustable with a constant speed of the gas stream, for the control of the gas stream of the dry gas flow at constant moles per mung speed is equipped. The vertical minute or with constant normal cubic meters per venturi scrubber 14 is equipped with several transversely directed minutes, measured under the standard conditions of the nozzles 16, through which flows 17 are regulated in the temperature and pressure.
Neck part of the Venturi passage 14 are introduced. The 15 in F i g. Fig. 2 is a further embodiment of a liquid flow 17 which is introduced into the gas flow and shows control for the dry exhaust gas flow. are divided into small droplets, which as in the embodiment according to FIG. 1 which has a scrubbing effect of the gas stream and a waste gas stream obtained and treated, the water separation of solid particles, which contains vapor, is wetted through the cooler 46 and led to the liquid ao present in droplets, where direct contact with the Cold water phase are performed. The resulting mixture from stream 47 takes place, the z. B. has a temperature in the gas and entrained liquid water droplets range from 5 to 20 ⁰ C and the gas stream flows into the separation elbow 18, which cools to a very low temperature and effective or several parallel curved sheets, eg 19, sam the all water vapor from the gas stream is equipped. The entrained liquid water condenses. The cold water is drained as a stream 48 of droplets from the gas stream in the knee 18 from the unit 46.

getrennt. Das abgetrennte Wasser wird aus den »Schif- Der resultierende kalte trockene Gasstrom wird ausseparated. The separated water is from the »ship- The resulting cold dry gas stream is from

fen« 20 abgezogen und kann durch eine nicht gezeigte der Einheit 46 durch das Rohr 49 abgelassen, welchesFen «20 withdrawn and can be drained through a not shown of the unit 46 through the pipe 49, which

Einrichtung zum Strom 17 zurückgeführt werden oder das trockene Gas durch den jalousieartigen Regler 50.Device to be returned to the stream 17 or the dry gas through the louvre-like regulator 50.

anderweitig behandelt werden, um feste Teilchen vor 30 der bei dieser Ausführungsform die Fließkontroll-otherwise treated to remove solid particles prior to the flow control in this embodiment.

der Rückführung in einen der Ströme 9 oder 17 ab- einrichtung darstellt und in das Gebläse 51 führt.the return into one of the streams 9 or 17 represents a down device and leads into the fan 51.

zuscheiden. Das Gebläse 51 entläßt das Gas durch das Rohr 52to part. The fan 51 discharges the gas through the pipe 52

Der kalte und gewaschene Gasstrom, der nunmehr als Strom 53.The cold and washed gas stream, now called stream 53.

mit Wasser gesättigt ist und der im wesentlichen frei Die Welle 54 treibt den Ventilator 51 an. Die Strom-is saturated with water and which is substantially free. The shaft 54 drives the fan 51. The electricity

von mitgerissenem flüssigem Wasser oder festen Teil- 35 stärke des elektrischen Stroms, der zum Motor 55of entrained liquid water or solid part of the strength of the electric current flowing to the motor 55

chen ist, strömt durch das Rohr 21 zur Meßstrecke 22. fließt, wird durch die Leitung 56 zum Regler 57 ge-chen, flows through the pipe 21 to the measuring section 22. flows, is through the line 56 to the controller 57

Diese kann in der Praxis aus einer stromlinienförmigen führt. Der Regler 57 überträgt über die Leitung 58This can in practice result in a streamlined leads. The controller 57 transmits via the line 58

Verengung oder einer Lochplatte oder einer anderen ein pneumatisches oder elektrisches Signal zu einemConstriction or a perforated plate or any other a pneumatic or electrical signal to one

geeigneten Vorrichtung zum Messen der Strömungs- Veniilregler 59, der seinerseits die Einstellung dersuitable device for measuring the flow valve regulator 59, which in turn controls the setting of the

geschwindigkeit, z. B. durch den Druckabfall an der 40 Fließkontrolleinrichtung 50 besorgt. Auf diese Weisespeed, e.g. B. by the pressure drop at the 40 flow control device 50 concerned. In this way

Verengung, bestehen. Der Gasstrom fließt von der wird eine im wesentlichen konstante Strömungsge-Narrowing, exist. The gas stream flows from the is a substantially constant flow rate

Meßstrecke 22 durch das Rohr 23 in den Ventilator 24, schwindigkeit des trockenen Abgases erzielt, welcheMeasuring section 22 through the pipe 23 in the fan 24, the speed of the dry exhaust gas achieved which

welcher das Gas durch das Rohr 25 als Strom 26 ihrerseits für eine konstante Stromstärke oder einenwhich the gas through the pipe 25 as a stream 26 in turn for a constant current strength or a

abläßt. Falls die Abtrennung von unverbranntem konstanten Energieverbrauch durch die Einheit 55drains. If the separation of unburned constant energy consumption by the unit 55

Kohlenmonoxyd für die Verwendung als Heizgas 45 sorgt.Carbon monoxide for use as heating gas 45 ensures.

erwünscht ist, wird der Strom 26 zu einem Gaskessel F i g. 3 zeigt typische, tatsächliche Strömungsge-is desired, the stream 26 to a gas boiler F i g. 3 shows typical, actual flow

geführt, und zwar während Perioden hohen Kohlen- schwindigkeiten der in den Konverterabzug eintreten-during periods of high coal velocities that enter the converter take-off

monoxydgehalts bei der Hauptblasperiode, wobei den Ströme vom Beginn des Zündens der Blasperiodemonoxide content at the main blowing period, with the currents from the start of the ignition of the blowing period

man den Strom 26 alternierend zwischen den Blas- bis zur Hauptblasperiode, mit einer im wesentlichenthe stream 26 alternating between the blowing to the main blowing period, with an essentially

Perioden und während des Anfangs und des Endes der 50 konstanten Abzugsgeschwindigkeit des heißen GasesPeriods and during the beginning and the end of the 50 constant withdrawal rate of the hot gas

Blasperioden zur Atmosphäre entlassen kann. aus dem Abzug, gemessen bei Standardbedingungen.Periods of blowing can be released to the atmosphere. from the fume cupboard, measured under standard conditions.

Von der Meßstrecke 22 wird ein Meßsignal über die Zu Beginn der Blasperiode, 0 Minuten gibt es tat-Druckveränderung, welche durch die Strömungs- sachlich keine Strömung von gasförmigem Sauerstoff Verengung bedingt ist, über die Leitung 27 zu einem in den Konverter, und es wird auch kein Kohlen-Meßinstrument 28 geführt. Ein Vergleichssignal ent- 55 monoxyd erzeugt So werden also 100 Mol Ventilasprechend dem normalen Gasdruck wird der Einheit 28 tionsluft in den Abzug eingeführt. Wenn die Geschwinüber die Leitung 29 zugeführt. Die Temperatur des dikgeit der Kohlenmonoxydbildung von Null ausmit Wasserdampf gesättigten Gasstroms wird über die gehend wächst, und zwar mit einer idealisierten im Leitung 30 gemessen, die ein Signal an den Funktions- wesentlichen konstanten Geschwindigkeit der Zugenerator 31 überträgt. Die Einheit 31 kann ein Com- 60 nähme, dann reagiert das Kohlenmonoxyd mit dem puter sein, der die Temperaturmessung im Hinblick Sauerstoffgehalt der Luft und verbrennt zu Kohlenauf die Dichte und den Wasserdampfgehalt korrigiert. dioxyd, wodurch insgesamt eine Erhöhung des Gas-Der Computer sendet ein Signal über die Leitung 32 Volumens geschaffen wird, ausgedrückt als Mol zur Einheit 28. Der Wasserdampfgehalt des Gas- Kohlendioxyd, verglichen mit Mol Sauerstoff derdurch Stroms ist eine Funktion der Gastemperatur. In der 65 die Ventilationsluft zugeführt wird Die Geschwindig-Einheil 28 werden die Messungen der Leitungen 27 keil des Einsaugens der Ventilation-hift wird somit und 29 verglichen und entsprechend dem Signal der verringert, da die gesamten Mole Gas die aus dem Leitung 32 modifiziert, um eine Messungund Meßwerte Abzug abgezogen werden, im wesentlichen konstantFrom the measuring section 22 a measuring signal is sent about the At the beginning of the blowing period, 0 minutes there is a change in pressure, which by the flow factually no flow of gaseous oxygen is caused, via the line 27 to one in the converter, and there is also no coal measuring instrument 28 led. A comparison signal corresponding to 55 monoxide is generated. So 100 moles are valve-related The unit 28 tion air is introduced into the fume cupboard under normal gas pressure. When the speed the line 29 is supplied. The temperature of the dikgeit of carbon monoxide formation from zero Water vapor saturated gas flow is growing over the going, with an idealized im Line 30 measured, which sends a signal to the functionally essential constant speed of the train generator 31 transmits. The unit 31 can take a Com- 60, then the carbon monoxide reacts with the be a computer that measures the temperature with regard to the oxygen content of the air and burns to coals corrected the density and the water vapor content. Dioxyd, thereby increasing the total gas der Computer sends a signal over the line 32 volume is created, expressed as moles to unit 28. The water vapor content of the gas carbon dioxide compared to the moles of oxygen through Stroms is a function of gas temperature. In the 65 the ventilation air is supplied. The speed-Einheil 28 the measurements of the lines 27 wedge the intake of the ventilation-hift will thus and 29 compared and corresponding to the signal of decreased, since the total moles of gas emitted from the Line 32 modified to subtract a measurement and readings, essentially constant

(ρ(ρ

7 87 8

gehalten werden. Von 0 bis zu 1,8 Minuten liegt die Sauerstoff besteht, welche aus dem Abzug austreten. Sauerstoffkomponente der Ventilationsluft in einem Wenn die gesamte Kohlenmonoxyderzeugung von stöchiometrischen Überschuß zum erzeugten Kohlen- 0 auf 1,3 Minuten steigt, dann nimmt der gesamte monoxyd vor, und das im Abzug gebildete heiße Gas- Sauerstoff auf Grund des Verbrauchs in der Kohlengemisch enthält nach der Kohlenmonoxydverbrennung 5 monoxydoxydation ab, und die gesamten Inertstoffe, Stickstoff, Kohlendioxyd und überschüssigen Sauer- die aus Stickstoff + Kohlendioxyd bestehen, das aus stoff. Von 1,8 bis zu 3,5 Minuten wird die gesamte der Kohlenmonoxydoxydation stammt, nehmen zu, Sauerstoffkomponente der Ventilationsluft bei der bis ungefähr 93% des aus dem Abzug austretenden Kohlenmonoxydoxydation verbraucht, und über- gesamten trockenen Gasgemisches aus Inertstoffen beschüssiges Kohlenmonoxyd ist im heißen Gasgemisch io stehen. Zu diesem Zeitpunkt von 1,3 Minuten beginnt vorhanden, welches aus diesem Grunde Stickstoff, die Erzeugung eines im wesentlichen inerten Gas-Kohlendioxyd und Kohlenmonoxyd enthält. Während Stoßes, und von 1,3 bis 1,8 Minuten nimmt der gesamte des Intervalls von 1,8 bis 3,5 Minuten verringert sich freie Sauerstoff im ausgetretenen Gasgemisch von die tatsächliche Ventilationsluftgeschwindigkeit fort- ungefähr 6 Volumprozent auf praktisch 0 ab, während laufend mit einer immer höheren Geschwindigkeit, da 15 die gesamten Inertstoffe im wesentlichen auf 100 Vounverbrannte Kohlenmonoxydkomponente dem hei- lumprozent zunehmen. Die schraffierten Bereiche der ßen Gasgemisch mit einer steigenden Geschwindigkeit grafischen Darstellung von 1,3 bis 1,8 Minuten sind zugesetzt wird und die Gesamtmenge des heißen Gas- vorgesehen, um zu zeigen, daß das aus dem Abzug gemisches, welches aus dem Abzug abgezogen wird, während dieses Zeitintervalls austretende Gasgemisch konstant bleibt. Nach 3,5 Minuten beginnt die Haupt- 20 im wesentlichen aus inerten Stoffen besteht. Bei 1,8 Miblasperiode mit im wesentlichen konstanter Kohlen- nuten ist das tatsächliche gesamte erzeugte Kohlenmonoxydbildungsgeschwindigkeit, Gesamtverbrauch monoxyd genau ausreichend, um genau den gesamten des Sauerstoffgehalts der Ventilationsluft durch Koh- freien Sauerstoff in der Ventilationsluft zu verbrauchen, lenmonoxydoxydation und entsprechender Einführung und infolgedessen ist der gesamte Sauerstoff 0 und von Ventilationsluft mit einer verringerten konstanten as betragen die gesamten inerten Stoffe im aus dem Abzug Geschwindigkeit. Die gesamten Mole der tatsächlichen austretenden Gas lOO°/o> d.h., das aus dem Abzug Ventilationsluft plus der tatsächlichen gesamten Koh- austretende Gasgemisch besteht im wesentlichen aus lenmonoxyderzeugung ist während der Hauptblas- einem Gemisch aus Stickstoff und Kohlendioxyd,
periode größer als 100 Mol, da im Abzug auf Grund Von 1,8 bis 2,2 Minuten ist die Kohlenmonoxydder Kohlenmonoxydreaktion mit dem Sauerstoffgehalt 30 erzeugungsgeschwindigkeit größer, als sie erforderlich der Ventilationsluft insgesamt eine Verringerung des ist, um den Sauerstoff in der Ventilationsluft zu vergesamten Gasvolumens stattfindet und die Bildung des brauchen, und infolgedessen enthält der aus dem Abendgültigen heißen Gasgemisches im Abzug auf 100 Mol zug austretende Gasstrom überschüssiges freies Kohkonstant gehalten wird. Umgekehrte Betrachtungen, lenmonoxyd, und der Volumprozentsatz der gesamten wie sie in F i g. 3 gezeigt sind, gelten während der 35 inerten Stoffe im trockenen Gasgemisch nimmt von Endperiode des Blasens, wobei die tatsächliche Koh- 100 auf 88% ^aD· Da der gesamte Kohlenmonoxydlenmonoxyderzeugung in einer gleichförmigen Weise gehalt im Gasgemisch von 1,8 bis zu 2,2 Minuten auf Null abnimmt und die tatsächliche gesamte ein- weniger als 12 Volumprozent ist, ist das Gasgemisch gesaugte Ventilationsluft auf 100 Mol je 100 MoI Gas- während dieses Zeitraums im wesentlichen inert; gemisch, das aus dem Abzug austritt, zunimmt. 40 die schraffierten Flächen in der grafischen Darstellungbeing held. From 0 to 1.8 minutes, there is oxygen that escapes from the fume cupboard. Oxygen component of the ventilation air in one If the total carbon monoxide production increases from stoichiometric excess to the produced carbon 0 to 1.3 minutes, then all monoxide takes place, and the hot gas formed in the fume cupboard contains oxygen due to the consumption in the carbon mixture after the Carbon monoxide combustion 5 monoxide oxidation, and all the inert substances, nitrogen, carbon dioxide and excess oxygen, which consist of nitrogen + carbon dioxide, the substance. From 1.8 to 3.5 minutes all of the carbon monoxide oxidation comes from, increases, the oxygen component of the ventilation air is consumed in up to about 93% of the carbon monoxide oxidation exiting the fume cupboard, and carbon monoxide in excess of the entire dry gas mixture of inert substances is in the hot Gas mixture is OK. At this point of 1.3 minutes there begins to be present, which for this reason contains nitrogen, the production of an essentially inert gas-carbon dioxide and carbon monoxide. During shock, and from 1.3 to 1.8 minutes the entire interval from 1.8 to 3.5 minutes decreases, free oxygen in the exited gas mixture decreases progressively from the actual ventilation air velocity to practically 0, while continuously decreasing approximately 6 percent by volume at an ever-increasing rate, since the total inert substances essentially increase to 100 percent of the burned carbon monoxide component. The hatched areas of the gas mixture at an increasing rate graph of 1.3 to 1.8 minutes are added and the total amount of hot gas is provided to show that the mixture from the fume cupboard is withdrawn from the fume cupboard , gas mixture escaping during this time interval remains constant. After 3.5 minutes, the main 20 starts consisting essentially of inert substances. At 1.8 miblasia with essentially constant carbon grooves, the actual total rate of carbon monoxide formation produced, total consumption of monoxide, is exactly sufficient to consume exactly the whole of the oxygen content of the ventilation air by means of carbon monoxide in the ventilation air, oxy-monoxide and corresponding introduction and as a result the total oxygen 0 and ventilation air with a reduced constant as are the total inerts at the vent speed. The total mole of the actual exiting gas is 100%> that is, the ventilating air plus the actual total co- exiting gas mixture consists essentially of lenmonoxydegenerations while the main blowing is a mixture of nitrogen and carbon dioxide,
period greater than 100 moles, since in the deduction due to 1.8 to 2.2 minutes, the carbon monoxide reaction with the oxygen content 30 generation rate is greater than it is necessary to reduce the ventilation air as a whole in order to total the oxygen in the ventilation air Gas volume takes place and the formation of the need, and as a result contains the gas flow exiting from the evening hot gas mixture in the deduction to 100 mol of draft is kept constant excess free Koh. Reverse considerations, lenmonoxide, and the percentage by volume of the total as shown in FIG. 3, apply during the 35 inert substances in the dry gas mixture increases from the end period of the blowing, with the actual carbon 100 being 88% ^aD · Since the total carbon monoxydlenmonoxyde production is in a uniform manner in the gas mixture from 1.8 to 2.2 Minutes decreases to zero and the actual total is less than 12 percent by volume, the gas mixture of sucked ventilation air to 100 moles per 100 moles of gas is essentially inert during this period; mixture that emerges from the vent increases. 40 the hatched areas in the graphic representation

In F i g. 4 ist die prozentuale Zusammensetzung von 1,8 bis 2,2 Minuten sind angebracht, um zu zeigen, des gesamten trockenen Gasgemisches, das aus dem daß das während dieses Zeitraums aus dem Abzug Abzug austritt, bei einer konstanten Austrittsgeschwin- austretende Gasgemisch weitgehend inert ist.
digkeit aus dem Abzug, ausgedrückt als Mol oder Von 2,2 bis 3,5 Minuten steigt die idealisierte Normalkubikmeter je Minute, für die Periode vom 45 Geschwindigkeit der tatsächlichen Kohlenmonoxyd-Beginn des Zündens bis zur Hauptblasperiode gezeigt, erzeugung weiter, und infolgedessen steigt das gesamte und zwar für die Bedingung, das die Ventilationsluft Kohlenmonoxyd im aus dem Abzug austretenden Gasauf 25% des stöchiometrischen Erfordernisses für die gemisch auf einen Maximalwert von 51 %, wobei der gesamte Verbrennung des während der Hauptblas- Rest des Gasgemisches, der aus Inertstoffen besteht, periode erzeugten Kohlenmonoxyds gehalten wird. 50 auf 49% abnimmt. Nach 3,5 Minuten ist die Haupt-So zeigt die grafische Darstellung von F i g. 4 den blasperiode erreicht, und die tatsächliche Kohlen-Gehalt des heißen Gasgemisches, welches aus dem monoxyderzeugungsgeschwindigkeit bleibt im wesent-Abzug austritt. In Fig. 4 sind auch für Vergleichs- liehen konstant, und die tatsächliche Ventilationsluftzwecke die grafischen Darstellungen der F i g. 3 einsaugungsgeschwindigkeit bleibt ebenfalls im wesentgezeigt, welche den tatsächlichen Ventilationsluft- 55 liehen konstant. Somit bleibt das gesamte Kohlcnstrom und den Kohlenmonoxyderzeugungsgasstrom monoxyd im heißen Gasgemisch, das aus dem Abzug zum Abzug zeigen. F i g. 4 zeigt auch, daß eine ausströmt, im wesentlichen bei 51 Volumprozent Periode von 0,85 Minuten eines Inertgasstoßes oder konstant, und die gesamten Inertstoffc im heißen eines im wesentlichen inerten Gasgemisches zwischen Gasgemisch bleiben bei 49% konstant,
dem anfänglichen Beginnintervall, bei dem das Gas 60 Es ist ersichtlich, daß während der Hauptblaspcriodc insgesamt einen Überschuß des freien Saucrstoffgchalts die tatsächliche gesamte Kohlcnmonoxydcr^eugunp aufweist, und dem Hauptteil des Blasens besteht, bei 68 Mol je 100 Mol entlassenes Gasgemisch ist. während welchem überschüssiges Kohlenmonoxyd im Gas- das gesamte Kohlenmonoxyd im entlassenen Gasgemisch vorhanden ist. gemisch 51% oder 51 Mol je 100 Mol entlassenesIn Fig. 4 is the percentage composition of 1.8 to 2.2 minutes are appropriate to show the total dry gas mixture that is largely inert at a constant outlet speed from the vent during this period of time .
From the fume hood, expressed as moles or from 2.2 to 3.5 minutes, the idealized normal cubic meter per minute, shown for the period from the 45 rate of actual carbon monoxide onset of ignition to the main blowing period, continues to increase, and as a result, that increases all for the condition that the ventilation air contains carbon monoxide in the gas exiting the flue to 25% of the stoichiometric requirement for the mixture to a maximum value of 51%, with the total combustion of the rest of the gas mixture, which consists of inert substances, during the main blowing carbon monoxide generated during the period. 50 to 49%. After 3.5 minutes the main So shows the graph of Fig. 4 the blowing period is reached, and the actual carbon content of the hot gas mixture, which remains from the monoxide generation rate, remains in the substantial discharge. In FIG. 4, the graphs in FIG. 4 are also constant for comparison purposes, and the actual ventilation air purposes. 3 suction speed also remains essentially shown, which the actual ventilation air 55 borrowed constant. Thus, the entire carbon stream and the carbon monoxide generating gas stream remains monoxide in the hot gas mixture that point from the vent to the vent. F i g. 4 also shows that one flows out, essentially at 51 volume percent period of 0.85 minutes of an inert gas surge or constant, and the total inerts in the hot of an essentially inert gas mixture between gas mixture remain constant at 49%,
The initial onset interval at which the gas 60 It can be seen that during the main blowing period there is a total excess of free oxygen content, the actual total carbon monoxide content, and the bulk of the blowing, is 68 moles per 100 moles of gas mixture released. during which excess carbon monoxide in the gas - all the carbon monoxide in the released gas mixture is present. mixture 51% or 51 moles per 100 moles discharged

Beim Einsetzen der Blasperiode in Fig. 4 bei 65 Gasgemisch beträgt. Somit werden 17 Mol KohlenAt the onset of the blowing period in FIG. 4 at 65 gas mixture. This makes 17 moles of coal

0 Minuten ist das Gusgemisch im Abzug Luft, wobei monoxyd oder 25% des erzeugten KnhlcnmonowdsThe cast mixture is in the fume hood for 0 minutes, with monoxide or 25% of the produced knuckle monowds

die Zusammensetzung der Luft aus 79 Volumprozent bei der Reaktion mil freiem Sauerstoff der Ventila-the composition of the air from 79 percent by volume in the reaction with free oxygen of the valve

Slickstoff (gesamte Inertstoffe) und 21 Volumprozent tionsluft verbraucht, was den ausgewählten Arbeit's-Slick substance (total inert substances) and 21 volume percent air are consumed, which means that the selected working

9 109 10

parameter von F i g. 4 erläutert, indem die Ventila- dementsprechenden stufenweisen Erhöhung der tat-parameters of F i g. 4 explained by the fact that the valve

tionsluft 25% der stöchiometrischen Menge für die sächlichen gesamten Kohlenmonoxyderzeugungsge-air 25% of the stoichiometric amount for the neuter total carbon monoxy generation

Verbrennung des erzeugten Kohlenmonoxyds während schwindigkeit. Tn der Abfolge von F i g. 6 wird dieCombustion of the generated carbon monoxide during speed. Tn the sequence of FIG. 6 becomes the

der Hauptblasperiode beträgt. Dauer des Zeitintervalls von 0 Minuten beim Zündenthe main blowing period is. Duration of the time interval of 0 minutes when igniting

Zusammenfassend ergibt sich also, daß unter den 5 bis zur Hauptblasperiode auf 3,0 Minuten verkürzt, ausgewählten Arbeitsbedingungen von Fig. 4, welche und bei der Hauptblasperiode ist die Ventilationsluftdas erfindungsgemäße Konzept der konstanten Strö- geschwindigkeit 25% der stöchiometrischen Menge mungsgeschwindigkeit des Gases aus dem Abzug für die Verbrennung des erzeugten Kohlenmonoxyds, umfaßt, ausgedrückt als gesamte Mole oder Normal- was ähnlich den Hauptblasbedingungen von F i g. 4 kubikmeter je Minute, wobei die Geschwindigkeit io ist. In F i g. 6 steigt die tatsächliche gesamte Kohlender tatsächlichen gesamten Kohlenmonoxyderzeugung monoxyderzeugungsgeschwindigkeit rasch auf 35 Mol in einer idealisierten, im wesentlichen linearen Weise je 100 Mol des aus dem Abzug austretenden trockenen von 0 bis zu einem Maximalwert bei 3,5 Minuten Gases bei 1 Minute, während die Ventilationsluftsteigt, wenn die Hauptblasperiode erreicht wird und einsaugung rasch abnimmt, so daß die Erzeugungeines gleichzeitig die Geschwindigkeit der tatsächlich ein- 15 Inertgasstoßes bei 0,7 Minuten beginnt und im wesentgesaugten Ventilationsluft abnimmt, ein weitgehend liehen 100%gesamte Inertstoffe bei 1 Minute im heißen nur aus inerten Gasen bestehender Stoß von 0,85 Mi- Gasgemisch, das im Abzug gebildet wird, vorhanden nuten Dauer zwischen den Intervallen der Gasgemisch- sind. Von 1 bis 2 Minuten wird die Sauerstoffblaszusammensetzung, die reich an freiem Sauerstoff ist, geschwindigkeit im wesentlichen konstant gehalten, und der Gasgemischzusammensetzung, die reich an 20 und somit bleiben auch von 1 bis 2 Minuten die tatfreiem Kohlenmonoxyd ist, erzeugt wird und infolge- sächliche gesamte Kohlenmonoxyderzeugung und die dessen eine Mischung dieser Gasgemische vermieden tatsächliche gesamte eingesaugte Ventilationsluft im wird, die eine mögliche Explosion zur Folge haben wesentlichen konstant und ausgeglichen, und zwar könnte. bei einem stöchiometrischen Verhältnis für die gesamteIn summary, it follows that among the 5 up to the main blowing period shortened to 3.0 minutes, selected working conditions of Fig. 4, which and at the main blowing period the ventilation air is that inventive concept of constant flow rate 25% of the stoichiometric amount flow rate of the gas from the vent for the combustion of the carbon monoxide produced, , expressed as total moles or normal- which is similar to the main blowing conditions of FIG. 4th cubic meters per minute, where the speed is io. In Fig. 6 increases the actual total coal tender actual total carbon monoxy production rate rapidly to 35 moles in an idealized, substantially linear fashion per 100 moles of dry matter exiting the hood from 0 to a maximum value at 3.5 minutes of gas at 1 minute while the ventilation air rises, when the main blowing period is reached and suction decreases rapidly so that the generation of a at the same time, the speed of the actual burst of inert gas begins at 0.7 minutes and is essentially sucked in Ventilation air decreases, a largely borrowed 100% total inerts at 1 minute in the hot A shock of 0.85 Mi gas mixture, which is formed in the fume cupboard, only consists of inert gases utes duration between the gas mixture intervals. From 1 to 2 minutes the oxygen blowing composition, which is rich in free oxygen, kept the speed essentially constant, and the composition of the gas mixture, which is rich in 20 and therefore remains unaffected for 1 to 2 minutes Carbon monoxide is, is produced and consequent total carbon monoxide production and the a mixture of these gas mixtures actually avoids total ventilation air sucked in which result in a possible explosion is essentially constant and balanced, namely could. at a stoichiometric ratio for the whole

Ähnliche Überlegungen gelten während des End- 35 Verbrennung von Kohlenmonoxyd zu Kohlendioxyd Intervalls der Blasperiode, wobei die Geschwindigkeit und einem gesamten Verbrauch des Sauerstoffgehalts der tatsächlichen gesamten Kohlenmonoxyderzeugung der eingesaugten Ventilationsluft durch Kohlenmonin einer'idealisierten, im wesentlichen gleichförmigen oxydoxydation, so daß die gesamten Inertstoffe im Weise abnimmt und die Geschwindigkeit der Venti- Abzugsgasstrom bei 100% konstant bleiben und nur lationslufteinsaugung dementsprechend steigt, um im 30 inertes Gasgemisch, welches Stickstoff und Kohlen-Abzug eine im wesentlichen konstante Geschwindig- dioxyd enthält, aus dem Abzug entlassen wird. Nach keit des trockenen Gasstroms zu schaffen, wobei ein 2 Minuten steigt die gesamte Kohlenmonoxyderzeuzweiter Tnertgasstoß mit einer praktisch völlig aus gungsgeschwindigkeit rasch auf die maximale Geschwininerten Gasen bestehenden Zusammensetzung wäh- digkeit bei der Hauptblasperiode, welche bei 3 Minurend des Endi>tervalls der Blasperiode entsteht. 35 ten beginnt. Das gesamte Kohlenmonoxyd im heißenSimilar considerations apply during the final combustion of carbon monoxide to carbon dioxide Interval of the blowing period, with the speed and a total consumption of the oxygen content the actual total carbon monoxy production of the sucked in ventilation air by carbon monine an 'idealized, substantially uniform oxidation, so that all of the inert substances in the Way decreases and the speed of the venti-flue gas flow remain constant at 100% and only lationslufteinaugung increases accordingly to the 30 inert gas mixture, which nitrogen and coal deduction contains an essentially constant velocity dioxide from which the vent is released. To ability of the dry gas flow to create, with a 2 minute increase in total carbon monoxide levels Tnert gas shock with a practically complete extension speed quickly to the maximum speed Gases existing composition persist in the main blowing period, which ends at 3 min of the end of the blowing period. 35 th begins. All of the carbon monoxide in the hot

F i g. 5 erläutert die Veränderungen in der Zusam- Gasgemisch steigt von 0 bei 2 Minuten auf ungefährF i g. 5 illustrates the changes in the co-gas mixture increasing from 0 at 2 minutes to approximately

mensetzung des trockenen Gases vom Beginn des 12% bei 2,25 Minuten, und infolgedessen enthältComposition of the dry gas from the beginning of the 12% at 2.25 minutes, and consequently contains

Zündens der Blasperiode bis zur Hauptblasperiode während dieses Zeitraums von 0,25 Minuten dasIgnite the blowing period up to the main blowing period during this period of 0.25 minutes

mit Ventilationsluft von 50% des stöchiometrischen heiße Abzugsgasgemisch Kohlenmonoxyd in einerwith ventilation air of 50% of the stoichiometric hot exhaust gas mixture carbon monoxide in one

Erfordernisses für die Verbrennung von Kohlen- 40 kleineren Menge als der explosive Bereich und dasRequirement for the combustion of coals - 40 smaller amount than the explosive area and that

monoxyd, das bei der Hauptblasperiode erzeugt wird. von 2 bis 25 Minuten austretende Gas bildet einenmonoxide, which is produced during the main period of vesicles. Gas escaping from 2 to 25 minutes forms one

Unter diesen Arbeitsbedingungen und mit einer kon- Teil des Inertgasstoßes, der sich infolgedessen vonUnder these working conditions and with a con- part of the inert gas surge, which is consequently of

sianten AbStrömungsgeschwindigkeit des trockenen 0,7 auf 2,25 Minuten oder um einen Zeitraum vonsianten flow rate of the dry 0.7 to 2.25 minutes or by a period of

Gases aus dem Abzug wird die Dauer des Inertstoff- 1,55 Minuten ausdehnt.Gas from the vent extends the duration of the inert to 1.55 minutes.

Stoßes auf 1,15 Minuten verlängert, was mit den 0,85 45 F i g. 7 zeigt die Zusammensetzung des »nassen« Minuten von F i g. 3 zu vergleichen ist. Die Dauer oder mit Wasser abgeschreckten Gasstroms, der mit des Zeitintervalls des Inertstoffstoßes wird länger, Wasserdampf gesättigt ist, welcher Gasstrom mit einer wenn größere Gesamtvolumina oder Geschwindig- Ventilationsluftmenge von 25% der stöchiometrischen keiten des aus dem Abzug austretenden Gases gehand- Menge für die Kohlenmonoxydverbrennung bei der habt werden, und zwar entsprechend größerer 50 Hauptblasperiode erzeugt wird, und infolgedessen Prozentsätze der theoretischen Luft für die Kohlen- entspricht F i g. 7 den Arbeitsbedingungen von F i g.4. monoxydverbrennung. Der gesamte Kohlenmonoxyd- Auf Grund des Einschlusses von Wasserdampf in Prozentsatz in dem aus dem Abzug austretenden das gesamte Gasgemisch besitzt der nasse Gasstrom Gasgemisch beträgt bei der Hauptblasperiode 26%, eine beträchtlich verlängerte Dauer beim Inertstoßentsprechend 26 Mol Kohlenmonoxyd je 100 Mol 55 Intervall von ungefähr 2,1 Minuten, was mit den ausgetretenes Gas, was 50 %dergesamten tatsächlichen 0,85 Minuten von F i g. 4 für das trockene Abzugs-Kohlenmonoxyderzeugung von 52 Mol Kohlenmon- gasgemisch zu vergleichen ist. Der Verdünnungseffekt oxyd je 100 Mol während der Hauptblasperiode aus- des zugesetzten Wasserdampfs verlängert somit effektiv getretenes Gas darstellt. die Dauer des Inertstoffstoßintervalls, jedoch wirkt sichThe shock was extended to 1.15 minutes, which corresponds to the 0.85 45 F i g. 7 shows the composition of the "wet" Minutes from F i g. 3 is to be compared. The duration or water-quenched gas stream that with the time interval of the inert substance surge is longer, water vapor is saturated, which gas flow with a if larger total volumes or speed ventilation air volume of 25% of the stoichiometric peculiarities of the gas escaping from the fume cupboard have, and that correspondingly larger 50 main blowing period is generated, and as a result Percentages of theoretical air for the coal corresponds to F i g. 7 the working conditions of F i g.4. monoxide combustion. All carbon monoxide due to the inclusion of water vapor in The wet gas stream has a percentage of the total gas mixture exiting the fume cupboard Gas mixture is 26% for the main blowing period, correspondingly a considerably longer duration for the inert pulse 26 moles of carbon monoxide per 100 moles of 55 interval of approximately 2.1 minutes, which corresponds to the leaked gas which was 50% of the total actual 0.85 minutes of FIG. 4 for the dry exhaust carbon monoxy generation of 52 moles of carbon monogas mixture is to be compared. The dilution effect of oxide per 100 mol during the main blowing period from the added water vapor thus effectively extends represents stepped gas. the duration of the inert substance shock interval, however, has an effect

Eine weitere Abwandlung des Verfahrens der vor- 60 dieser zusätzliche Sicherheitsfaktor nur stromabwärtsAnother variation on the method before- 60 this additional safety factor just downstream

liegenden Erfindung kann vorgesehen werden, um die der Abschreckvorrichtung aus und beeinflußt nicht dielying invention can be provided around that of the quenching device and does not affect the

Dauer des Inertgasstoßes zu verlängern, und zwar an Überlegungen bezüglich der Explosionsgefahren imTo extend the duration of the inert gas surge, based on considerations regarding the risk of explosion in the

Stelle von oder zusätzlich zur Erhöhung des Prozent- Abzug und der Gasleitung vor der Abschreckvorrich-Place of or in addition to increasing the percentage deduction and the gas line in front of the quenching device

satzes der Ventilationsluft im Verhältnis zur Kohlen- tung. In jedem Falle ist der Effekt der Wasserdampf-rate of ventilation air in relation to carbon. In any case, the effect of the water vapor

monoxyderzeugungsgeschwindigkeit bei der Haupt- 65 Verdünnung nützlich bei der Verlängerung der DauerRate of monoxide generation at main dilution useful in extending duration

blasperiode. Diese alternative Abwandlung ist in des Inertgasstoßintervalls in der nachfolgenden Ver-blowing period. This alternative modification is in the inert gas shock interval in the following

F i g. 6 erläutert und besteht aus einer stufenweisen arbeitung des abgeschreckten GasstromsF i g. 6 and consists of a stepwise operation of the quenched gas flow

Erhöhung der Sauerstoffblasgeschwindigkeit mit einer Zahlreiche Alternativen innerhalb des Bereichs derIncreasing the oxygen bubbling rate with one of numerous alternatives within the scope of the

/₆ / ₆

1 92Z6141 92Z614

vorliegenden Erfindung sind für einen Fachmann neben den oben angegebenen selbstverständlich. Die Bereiche der Arbeitsvariablen, wie z. B. die Gastemperaturen, stellen bevorzugte Merkmale der vorliegenden Erfindung für eine optimale Ausnutzung des Konzepts der Erfindung dar, jedoch kann die Erfindung auch außerhalb dieser Bereiche in geeigneten Fällen ausgeführt werden. In den meisten Fällen werden Wasser oder eine hauptsächlich aus Wasser bestehende wäßrige Lösung als Abschreckflüssigkeit verwendet werden, aber in einigen Fällen können auch andere Flüssigkeiten für diesen Zweck verwendet werden, wie z. B. flüssige Kohlenwasserstoff-Fraktionen, die bei der Abschreckstufe mindestens teilweise gecrackt würden, so daß ein angereichertes Brenngas als Endprodukt des Verfahrens erhalten würde.present invention are obvious to a person skilled in the art in addition to those indicated above. the Areas of the working variables, such as B. the gas temperatures, are preferred features of the present Invention for optimal use of the concept of the invention, however, the invention can can also be carried out outside of these areas in suitable cases. For the most part it will be Water or an aqueous solution consisting mainly of water is used as the quenching liquid but in some cases other liquids can be used for this purpose, such as z. B. liquid hydrocarbon fractions which are at least partially cracked in the quenching stage so that an enriched fuel gas would be obtained as the end product of the process.

In den meisten Fällen wird die Geschwindigkeit der Ventilationslufteinsaugung in den Abzug während des mittleren Intervalls der Hauptblasperiode bei einer im wesentlichen konstanten Größe im Bereich von ungefähr 25 bis 50% des Anteils liegen, der einer vollständigen Verbrennung von Kohlenmonoxyd im Konverterabgas zu Kohlendioxyd entspricht, und wird gewöhnlich weniger als 50% betragen, da oberhalb 50% das Volumen des heißen Gasgemisches auf Grund der Verdünnung mit der inerten Stickstoffkomponente der Ventilationsluft übermäßig wird und infolgedessen die Größe und die Kosten der Abschreckvorrichtung, des Gaswäschers, des Zugventilators und der zugehörigen Rohre und Leitungen übermäßig würde. Unter einem Ventilationsanteil von 25% wird die Länge der Dauer des Inertgasstoßintervalls beträchtlich abgekürzt, wenn nicht eine stufenweise Erhöhung der tatsächlichen gesamten Kohlenmonoxyderzeugungsgeschwindigkeit vorgesehen wird, und somit wird in den meisten Fällen die Ventilationsiuft bei der Hauptblasperiode in einer relativen Größe gehalten werden, die mindestens 10% der stöchiometrischen Menge beträgt, die für die Verbrennung von Kohlenmonoxyd erforderlich ist, das bei der Hauptblasperiode erzeugt wird.In most cases the rate of ventilation air being drawn into the fume cupboard will be during of the mean interval of the main blowing period at a substantially constant size in the range of about 25 to 50% of the proportion is that of a complete combustion of carbon monoxide in the Converter exhaust gas corresponds to carbon dioxide, and will usually be less than 50%, since above 50% the volume of the hot gas mixture due to the dilution with the inert nitrogen component the ventilation air becomes excessive and, consequently, the size and cost of the deterrent, scrubber, draft fan and associated pipes and lines would become excessive. Below a ventilation rate of 25%, the length of the duration of the inert gas shock interval becomes considerable abbreviated, if not a step increase, in the actual total rate of carbon monoxide generation is provided, and thus in most cases the ventilation air is maintained in a relative size during the main blowing period that is at least 10% of the stoichiometric amount required for the combustion of Carbon monoxide is required, which is generated during the main blowing period.

Ein Beispiel einer industriellen Anwendung der vorliegenden Erfindung wird nunmehr angegeben.An example of an industrial application of the present invention will now be given.

example

Das erfindungsgemäße Verfahren wurde auf den Betrieb eines 200-Netto-Tonnen-Sauerstoffstahlkonverters angewendet. Die Sauerstoffblasgeschwindigkeit war bei 565,5 Kubikmeter je Minute Sauerstoff während der gesamten Blasperiode konstant. Das System wurde mit einer Ventilationsluftmenge betrieben, die 25% der stöchiometrischen Menge beider Hauptblasperiode betrug; hierbei wurde nach F i g. 4 gearbeitet. In der Folge sind Zahlen angegeben, die sich auf die Strömungsgeschwindigkeiten der Hauptverfahrensgasströme zu unterschiedlichen Zeitpunkten vom Beginn der Blasperiode beziehen.The inventive method was based on the operation of a 200 net tonne oxygen steel converter applied. The oxygen blowing rate was 565.5 cubic meters per minute of oxygen constant throughout the blowing period. The system was operated with an amount of ventilation air which was 25% of the stoichiometric amount in the main blowing period; this was after F i g. 4 worked. The following are numbers that relate to the flow velocities of the Obtain main process gas flows at different times from the start of the blowing period.

Zeittime IOIO (min)(min) Kohlen-
monoxyd-Coal
monoxide Venti
lationsVenti
lations Trockenes
GasDry
gas Gesättigtes GasSaturated gas (Nm>)(Nm>) nV/miiinV / miii 0,000.00 erzeu-
gunggenerate
supply iuftiuft im Abzugin the deduction (naß)(wet) 16701670 18111811 15 1,3015 1.30 (Nm⁵)(Nm ⁵ ) (Nm³)(Nm ³ ) (Nm')(Nm ') 45304530 55405540 1,801.80 00 16701670 16701670 53805380 68006800 2,152.15 420420 14601460 16701670 52405240 66006600 3,503.50 580580 13801380 16701670 43904390 54405440 696696 12311231 16701670 11321132 680680 16701670

Claims

Patent claims:

1. Method for controlling the exhaust gas flow in oxygen top-up converters in order to achieve this an exhaust gas of controlled composition throughout the blowing period and in particular a CO-rich exhaust gas during the main blowing interval, the exhaust gas by means of an exhaust fan is passed through dedusting, washing and cooling sections and the CO-rich exhaust gas flow during the blowing start and end interval is separated by pulses of inert gas, d a characterized by the fact that the outflowing exhaust gas supplies air above the converter throughout the period and that at a point in front of the fan the flow is controlled by a flow control device with variable cross-section regulates which through one after the dedusting, washing and cooling zones arranged measuring section for the flow of the dry gas stream is set so that through the fan maintains a constant flow of dry gas.

2. The method according to claim 1, characterized in that the measuring section has the water content compensated and regulates a variable cross section of a Venturi scrubber in the washing zone.

3. The method according to claim 1, characterized in that the cooling section is a gas drying section includes, wherein the flow measurement is carried out by measuring the power of the fan, and that it controls a flap in front of the fan.

For this purpose 3 sheets of drawings