METHOD AND APPARATUS FOR REDUCING THE PRESSURE IN BLAST FURNACE CHARGE HOPPERS TO NEARLY ATMOSPHERIC PRESSURE BY SIMULTANEOUS TOP GAS RECOVERY

Abstract: 1. A method for reducing the pressure in blast furnace charge hoppers to nearly atmospheric pressure with residual pressure relief by way of silencers into the atmosphere and simultaneous top gas recovery, characterised in that the quantity of relieved gas is intermediately stored in a float tank (7) and is cleaned of dust therein.

Description: Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Absenkung des Druckes in den Gichtbunkern von Hochöfen auf nahezu atmosphärischen Druck mit Restentspannung über Schalldämpfer in die Atmosphäre bei gleichzeitiger RUckge- winnung des Gichtgases. Moderne Hochöfen arbeiten mit Gasdrücken von 1,5 2,5 bar Uberdruck an der Gicht. Das Einschleusen der Möllerstoffe geschieht über gasdichte Kammern, die sogenannten Gichtbunker. Nach dem Einfüllen der Möllerstoffe in die Gichtbunker muss der Gasdruck in diesen auf den Wert des Gasdruckes im Ofen erhöht werden, bevor durch Öffnen der unteren Verschlussmechanismen die Möllerstoffe in den Ofen eingefüllt werden können. Nach beendetem Einfüllvorgang werden üblicherweise die unteren Verschlussmechanismen wieder geschlossen und der Gasdruck in den Gichtbunkern durch Entspannen in die Atmosphäre auf Atmosphärendruck reduziert. Hierdurch geht nicht nur der Heizwert des Gichtgases verloren, sondern es entstehen auch erhebliche Staub- und Geräuschbelästigungen. Verschiedene Erfinder haben sich deshalb in letzter Zeit bemüht, Verfahren und Vorrichtungen zu entwickeln, die neben einer Rückgewinnung dieses Gichtgases auch die Staub- und Geräuschentwicklungen in Grenzen halten. In der DE-PS 30 26 019 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, bei denen die Entspannung des Gichtgases aus dem Gichtbunker in einem ersten Verfahrensschritt selbsttätig aufgrund des herrschenden Druckes erfolgt. In einem zweiten Verfahrensschritt wird dann die Restmenge des Gases mit Hilfe eines Ejektors abgesaugt und dem Reingasnetz zugeführt. Der Druck in den Gichtbunkern kann herbei bis auf Atmosphärendruck abgesenkt werden. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass das im ersten Verfahrens schritt entspannte Gas nur grob vorgereinigt wird, so dass sein Staubgehalt den des Reingases erhöht. Das gleiche gilt auch für den zweiten Verfahrensschritt, der nur dadurch ermöglicht wird, dass zum Betrieb des EJektors Reingas mit hohem Druckniveau zwischen dem ersten Gasreiniger und dem Gichtdruckregelventil zur Verfügung steht. Diese Konstellation ist bei modernen Gasreinigungsanlagen (z.B. Typ Bischoff) nicht gegeben. Darüber hinaus ist die gem. DE-PS 30 26 019 vorgeschlagene Vorrichtung hinsichtlich Leitungen und Armaturen sehr aufwendig und erfordert auch für die Umschaltung vom ersten auf den zweiten Verfahrensschritt aufwendige Mess- und Regeltechnik. Ebenfalls mit einem Ejektor arbeitet das System gemäss UdSSR-Urheberschein Nr. 761 567 von 1977. Auch hier erfolgt die Entspannung in zwei Teilschritten und über zwei separate Leitungssysteme. Zunächst wird der Druck im Gichtbunker über eine schrägliegende Leitung, die zu Zwecken der Gasreinigung mit einer Wassereindüsung ausgestattet ist, abgebaut. Nach Erreichen des Reingas Netzdruckes in den Gichtbunkern wird auf das zweite Rohrleitungssystem umgeschaltet, das ebenfalls aus der schrägliegenden Leitung mit Wassereindüsung besteht, zusätzlich aber mit einem Unterdruckbehälter verbunden ist. Dieser Unterdruckbehälter wird durch kontinuierlichen Betrieb eines DampfstrahleJektors auf einen Druck unterhalb Atmosphärendruck gebracht und ermöglicht so bei geeigneter Abstimmung der Gefässdrücke und -grösse den Abbau des Druckes in den Gichtbunkern auf Atmosphärendruck. Vorteilhaft im Vergleich zu der DE-PS 30 26 019 ist hier, dass eine weitgehende Reinigung des Gases aus den Gichtbunkern vorgesehen ist. Andererseits ist aber nachteilig, dass der Dampf zum Betrieb des Ejektors in das Reingas gelangt und dessen Heizwert vermindert. Zu berücksichtigen sind auch die Kosten für diesen Dampf. Schliesslich ist auch diese Einrichtung von den Rohrleitungen, den Armaturen und der Mess- und Regeltechnik her aufwendig. Es sind ferner ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt geworden, bei denen das rückzugewinnende Gas aus den Gichtbunkern in einen U-förmigen, zur Atmosphäre hin offenen Puffer-Behälter gelangt. Auf dem Wege dorthin wird das Gas durch Wassereindüsung gereinigt. Nach Beendigung des Entspannungsvorgangs wird das im U-Behälter gespeicherte Gas auf den Druck des Reingasnetzes gebracht und diesem zugeführt. Vorteilhaft bei dieser Ausführungsart ist, dass der Druckabbau ohne weitere mechanische Einrichtungen bis auf Atmosphärendruck erfolgt. Nachteilig ist Jedoch, dass sich hierbei durch den freien Kontakt zur Atmosphäre zündfähige Gas/Luftgemische bilden können, und dass das Gas wieder auf Reingasnetzdruck gebracht werden muss. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile der vorstehend geschilderten Verfahren und Vorrichtungen zu vermeiden und ein unkompliziertes, betriebssicheres System zur Rückgewinnung der Gase aus den Gichtbunkern anzustreben. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die entspannte Gasmenge aus den Gichtbunkern in einem Schwimmbehälter zwischengespeichert und in diesem von Staub gereinigt wird. Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist Gegenstand der Unteransprüche. Die Gewichtsbelastung des Schwimmbehälters wird so eingestellt, dass im Inneren ein Druck herrscht, der geringfügig über dem Druck im Reingasnetz liegt. Die Reinigung der entspannten Gase kann sowohl im Leitungssystem vor dem Schwimmbehälter wie auch in diesem selbst durch Sprühen von Wasser erfolgen. Der abgeschiedene Staub wird in Schlammform am Bodenteil des Schwimmbehälters abgeschieden. Die Überwachung des Schwimmbehälters erfolgt durch eine einfache Niveaukontrolle. Diese sorgt dafür, dass die Abgabe von Gas ins Reingasnetz unterbrochen wird, wenn der Schwimmbehälter sich auf seinem Minimum-Niveau befindet. Befindet er sich andererseits auf seinem Maximum-Niveau, wird die weitere Gaszufuhr zum Schwimmbecken unterbrochen und zur Entspannung noch anstehendes Gas in konventioneller Weise über Schalldämpfer in die Atmosphäre abgelassen. Die Vorteile der beschriebenen Erfindung liegen im folgenden: a) einfache Rohrleitungsführung, wenig Armaturen, einfache Mess- und Regeltechnik; b) Entspannung nahezu bis auf Atmosphärendruck mög lich, Verzicht auf eine komplizierte Einrichtung für die Restentspannung (Die Restentspannung er folgt konventionell über Schalldämpfer); c) Reinigung des Gases vor oder im Schwimmbehälter möglich; da im Gasbehälter nur sehr niedrige Gas geschwindigkeiten wahrend der Entleerung auftreten, ist letztere Moglichkeit besonders günstig; d) keine Bildung zündf6higer Gas/Luftgemische, keine Nachkompression erforderlich. Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel und anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Bezugsziffern der Zeichnung haben folgende Bedeutung: 1 Gichtbunker 2 Gichtbunker 1a t p-Messung im Gichtbunker 1 2a ss p-Messung im Gichtbunker 2 3 Entspannungsleitung zwischen Gicht bunkern und Schwimmbehälter 4 - 6 Ventile in der Entspannungsleitung 3 7 Schwimmbehälter 8 Schwimmdach 9 Bodenteil des Schwimmbehälters 10 Fuhrungsrollen für Schwimmdach 11 Maximum-Grenzschalter am Schwimmbehälter 12 Minimum-Grenzschalter am Schwimmbehälter 13 Waschleitung im Schwimmbehälter 14 Pumpe 15 Waschdüsen 16 Schlammabzug am Bodenteil des Schwimm behälters 17 Verbindungsleitung Schwimmbehälter zum Reingasnetz 18 Ventil in der Verbindungsleitung 17 19 Gaswäscher 20 Staubsack 20a Rohgas vom Hochofen 21 Fülleitung vom Gaswäscher zu den Gichtbunkern 21a, b Ventile in der Spülleitung 21 22 Ventil in Fülleitung 23 Stickstoffzugabe in die Fülleitung 24 Abblaseleitung aus der Entspannungsleitung zur Atmosphäre 25 Wasserspiegel im Schwimmbehälter 7 Die Strömungsrichtung in den Leitungen ist durch Pfeile gekennzeichnet. Die Gichtgasentspannung geht wie folgt vonstatten: Ventile 21a und 21b in der Fülleitung 21 zu den Gichtbunkern 1 und 2 sind geschlossen. Die Ventile 4 ob 5und 6 in der Entspannungsleitung 3 hinter den Gichtbunkern werden geöffnet. Das Schwimmdach 8 des Schwimmbehälters 7 schwimmt in den Führungsrollen 10 aufwärts. Die Beendigung der Entspannung wird entweder über die A p-Messungen 1a oder2a in den Gichtbunkern 1 odg 2 bzw. über Zeitsteuerung erfasst. Nach Ende der Entspannung schliesst das Ventil 6 in der Entspannungsleitung 3. Das Ventil in der Abblaseleitung 24 zur Atmosphäre öffnet zur Restentspannung. Gleichzeitig öffnet das Ventil 18 in der Verbindungsleitung 17 vom Schwimmbehälter zum Reingasnetz, durch Gas in das Reingasnetz eingespeist wird. Das Ventil 18 schliesst, sobald das Schwimmdach 8 des Schwimmbehälters 7 seine Minimumposition erreicht hat und der Minimum-Grenzschalter 12 ein Signal gibt oder ein nächster Entspannungsvorgang eingeleitet wird. Um eine Überfüllung des Schwimmbehälters 7, die auftreten könnte, wenn viele Entspannungsvorgänge kurz hintereinander gefahren werden müssen, zu vermeiden, wird das Erreichen der Maximumposition des Schwimmdaches durch den Maximum-Grenzschalter 11 gemeldet. In diesem Fall schliesst das Ventil 6 in der Entspannungsleitung 3 und öffnet das Ventil in der Abblaseleitung 24 zur Atmosphäre. Im Ausführungsbeispiel wird die Reinigung der entspannten Gase im Schwimmbehälter 7 durchgeführt. Zu diesem Zweck wird mittels einer Pumpe 14 über die Rohrleitung 13 Wasser mit Hilfe der Sprühdüsen 15, die unterhalb des Schwimmdaches 8 angeordnet sind, eingesprüht. Der abgeschiedene Staub sammelt sich am Bodenteil 9 des Schwimmbehälters und wird über den Schlammabzug 16 abgezogen. Anstelle der Reinigung der Gase im Schwimmbehälter kann auch alternativ oder zusätzlich eine Reinigung der Gase im Leitungssystem vor dem Schwimmbehälter, d.h. in der Entspannungsleitung, erfolgen. Während die Entspannungsleitung 3 und die Verbindungsleitung Schwimmbehälter zum Reingasnetz im Ausführungsbeispiel durch den offenen Boden des Schwimmdaches 8 in den Schwimmbehälter 7 einmünden und oberhalb des Wasserspiegels 25 enden, können alternativ (nicht dargestellt) diese Zu- und Abfuhrleitungen auch von oben durch das Schwimmdach einmünden. In diesem Fall sind für die Hindurchführung der Zu- und Abführleitungen Gleitdichtungen am Schwimmdach angeordnet.

Claims: Patentansprüche: 1. Verfahren zur Absenkung des Druckes in den Gicht bunkern von Hochöfen auf nahezu atmosphärischen Druck mit Restentspannung über Schalldämpfer in die Atmosphäre bei gleichzeitiger Rückgewinnung des Gichtgases, dadurch gekennzeichnet, dass die entspannte Gasmenge in einem Schwimmbe hälter (7) zwischengespeichert und in diesem von Staub gereinigt wird. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Gasentspannung und Gasreinigung ein Schwimm behälter (7) vorgesehen ist, und Gewicht sowie Querschnitt des Schwimmdaches (8) des Schwimmbe hälters (7) so bemessen sind, dass der Gasdruck im Schwimmbehälter (7) geringfügig über dem Druck im Reingasnetz liegt. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen des Schwimmbehälters (7) zur Auf nahme der entspannten Gasmenge auf mindestens zwei Gichtbunker-Entspannungen ausgelegt ist. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Schwimmdaches (8) durch Grenz schalter (11, 12) überwacht wird. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet , dass in dem Schwimmbehälter (7) und/oder in der Entspannungsleitung (3) zum Schwimmbehälter (7) das entspannte Gas durch Wassereindüsung gereinigt wird. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der abgeschiedene Staub vom Bodenteil (9) des Schwimmbehälters (7) über Schlammpumpen abgezogen wird. 7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Entspannungsleitung (3) und die Verbindungs leitung (17) zum Reingasnetz durch den offenen Boden des Schwimmdaches (8) in den Schwimmbehäl ter (7) einmünden und oberhalb des Wasserspiegels (25) enden. 8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichhet, dass bei Zuführung der Entspannungsleitung (3) und Abführung der Verbindungsleitung (17) von oben durch das Schwimmdach (8) in den Schwimmbe hälter (7) zur Hindurchführung dieser Leitungen Gleitdichtungen vorgesehen sind.

Inventors: HEINRICH, PETER, DR.-ING., KRAMER, HANS, DIPL.-ING., RETTWEILER, WERNER, DIPL.-ING., Krämer, Hans, Dipl.-Ing.
Applicants: MAN GUTEHOFFNUNGSHUTTE GMBH
Application year: 1984
Main classification: C21B7
IPC codes: C21B7