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Dokumentenidentifikation DE4317018A1 07.10.1993
Titel Beschickungsverfahren zur Vermeidung von Schadstoffbildung für von oben zu befüllende Badschmelzöfen
Anmelder Luers, Gerd, 26954 Nordenham, DE
Erfinder Luers, Gerd, 26954 Nordenham, DE
DE-Anmeldedatum 21.05.1993
DE-Aktenzeichen 4317018
Offenlegungstag 07.10.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.10.1993
IPC-Hauptklasse C22B 13/02
Zusammenfassung Beschickungsverfahren zur Vermeidung von Schadstoffbildung für von oben zu befüllende Badschmelzöfen.
a) In Schmelz- und Verbrennungsöfen, die kontinuierlich von oben beschickt werden, muß das Beschickungsgut häufig Zonen passieren, in denen die Verbrennungsbedingungen eine Schadstoffbildung begünstigen. Durch dieses Verfahren soll verhindert werden, daß Teile des Beschickungsgutes in solchen Zonen verbrennen können.
b) Durch ein Rohr wird das Beschickungsgut durch solche Zonen hindurchgeleitet und gelangt in Bereiche, in denen gewährleistet ist, daß Temperatur und Verweildauer für eine vollständige und schadstofffreie Verbrennung ausreichend sind.

Beschreibung[de]

Es gibt zwei Verfahren, um einen Badschmelzofen für die Metallgewinnung von oben zu beschicken.

Bei einem Verfahren wird nur Sauerstoff und benötigtes Brennmaterial eine Lanze, die von oben eingeführt wird, in die Schmelze eingeblasen. Das zu schmelzende Material wird durch eine Chargieröffnung, die sich mehrere Meter über der Schmelze befindet, eingefüllt und fällt in die Schmelze hinein.

Dieses Verfahren wird in der Offenlegungsschrift DE 32 43 645 A1 beschrieben.

Bei dem anderen Verfahren, das in der Offenlegungsschrift DE 34 15 813 A1 beschrieben wird, wird das zu schmelzende Material, Sauerstoff und benötigtes Brennmaterial zusammen durch eine Lanze in einen Bereich unmittelbar über der Schmelze eingeblasen.

Die hier geltend gemachten Patentansprüche betreffen das erste Verfahren. Bei diesem herrschen oberhalb der Schmelze Verbrennungsbedingungen, die die Bildung von Schadstoffen (Dioxine u. a.) begünstigen bzw. den Abbau von bereits entstandenen Schadstoffen erschweren. Eine Ursache dafür ist, daß bei der Einfüllung des zu schmelzenden Materials Falschluft angesogen wird. Dort, wo sie laminar fließt, wird sie nicht genügend erhitzt. Die Folge davon ist eine unvollständige Verbrennung, die zur Schadstoffbildung führen kann. Eine andere Ursache sind erhebliche Turbulenzen über der Schmelze. In stark bewegtem Verbrennungsgas erfolgt zwar eine gute Durchmischung von brennbarem Material und Sauerstoff; die Verbrennung ist jedoch unvollkommen.

Von dem durch diese Zone fallenden Beschickungsgut wird ein Anteil im Bereich von etwa einem Prozent infolge von Kollisionen, Verdampfen von Wasser und durch Dampfdruck verursachte Abplatzungen abgetrennt und gelangt direkt in den Abgasstrom. Aufgrund der unzureichenden Verbrennungsbedingungen können daraus Schadstoffe entstehen, wenn das Beschickungsgut entsprechend verunreinigt ist, z. B. wenn Metallschrott wieder zu Rohmetall verarbeitet werden soll.

Diese Schadstoffbildung wird durch das im Patentanspruch 1 aufgeführte Verfahren weitgehend ausgeschlossen, wenn das Beschickungsgut durch ein Rohr bis unmittelbar an die Oberfläche der Schmelze herangeführt wird. Verunreinigungen dringen dann zusammen mit dem Beschickungsgut in die Schmelze ein und verbrennen vollständig.

Hochspritzende Schmelze könnte das untere Rohrende verkleben. Daher ist es erforderlich, daß das herabfallende Beschickungsgut mit ausreichender Bewegungsenergie das Rohrende verläßt.

Diese Bewegungsenergie kann - wie im Patentanspruch 2 aufgeführt - durch ein beliebiges Beschleunigungsverfahren erreicht werden.

Eine spezielle Möglichkeit ist im Patentanspruch 3 aufgeführt. Durch Verlängerung des Rohres nach oben wird die erforderliche Bewegungsenergie durch zusätzliche Fallenergie erzeugt. Diese Möglichkeit ist weniger störanfällig und erfordert einen geringeren Einsatz von Primärenergie.

Es ist sinnvoll, die Höhe des unteren Rohrendes verschiedenen Betriebsbedingungen anpaßbar zu machen.

Erreicht wird das durch das im Patentanspruch 4 aufgeführte Verfahren. Das in den Badschmelzofen hineinragende Teil des Rohres hat einen größeren Durchmesser als das obere Teil und kann teleskopartig hoch- und runtergeschoben werden.

Da das herabfallende Beschickungsgut gegenüber der in dem Rohr ebenfalls abwärts strömenden Luft eine zunehmend höhere Geschwindigkeit erreicht, kommt es zu störenden Turbulenzen.

Durch die im Patentanspruch 5 aufgeführten Bohrungen wird Luft oder ein anderes geeignetes Gas angesogen. Dadurch kommt es zu einer laminaren, abwärts gerichteten Strömung.

In anderen Hochtemperaturanlagen gibt es häufig Zonen mit unzureichenden Verbrennungsbedingungen, in denen sich Schadstoffe bilden zu können.

Eine Schadstoffbildung kann auch bei solchen Anlagen - wie in Patentanspruch 6 aufgeführt - dadurch vermieden oder verringert werden, daß das Beschickungsgut durch ein Rohr in eine Zone mit ausreichenden Verbrennungsbedingungen geführt wird.


Anspruch[de]
  1. 1. Beschickungsverfahren zur Vermeidung von Schadstoffbildung für von oben zu befüllende Badschmelzöfen, dadurch gekennzeichnet, daß das einzufüllende Beschickungsgut durch ein Rohr möglichst dicht an die Schmelze herangeführt wird.
  2. 2. Beschickungsverfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fallgeschwindigkeit am unteren Rohrende durch ein beliebiges Beschleunigungsverfahren erhöht wird.
  3. 3. Beschickungsverfahren nach Patentanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fallgeschwindigkeit am unteren Rohrende durch Verlängerung des Rohres nach oben erhöht wird.
  4. 4. Beschickungsverfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr in der Höhe verschiebbar ist.
  5. 5. Beschickungsverfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr mit Bohrungen versehen ist.
  6. 6. Beschickungsverfahren nach den Patentansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Verfahren ganz oder teilweise auch bei Anlagen angewendet wird, die nicht der Metallgewinnung dienen.






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