DE2458411A1 - Verfahren zur behandlung von gasen oder daempfen - Google Patents
Verfahren zur behandlung von gasen oder daempfenInfo
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- Y10S75/00—Specialized metallurgical processes, compositions for use therein, consolidated metal powder compositions, and loose metal particulate mixtures
- Y10S75/961—Treating flue dust to obtain metal other than by consolidation
Description
Patentanwalt
Dipl.-Cheni r. --Wnpf 9.12.1974
57ό Düren jj 255
Koenenstra3a 20
Hoogovens IJmuiden B.V, IJmuiden, Niederlande
Verfahren zur Behandlung von Gasen oder Dämpfen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren'zur kontinuierlichen
Behandlung von CaO-tragenden Gasen oder Dämpfen, wie sie bei der Stahlerzeugung entstehen.
Das Verfahren ist besonders geeignet für, jedoch nicht beschränkt
auf die Behandlung von Gasen oder Dämpfen, die bei den sog. LD- LDAC und OBM-Verfahren gebildet werden, nach denen unter
Zugabe von Kalk oder Dolomit bzw. anderen kalkhaltigen Mischungen reiner Sauerstoff auf oder durch eine Stahlschmelze in einem
kippbaren Konverter geblasen wird.
Im Verlaufe dieser bekannten Verfahren zur Stahlerzeugung tritt
eine periodisch und in weiten Grenzen variierende Freisetzung von Gasen und Dämpfen auf, welche beträchtliche Mengen CaO und
CO, enthalten, daneben auch große Mengen von sehr feinem Eisenstaub,
Flugschlacke und/oder Eisenoxid-Staub. Weil die Umweltverschmutzung
besonders durch das erzeugte Eisenoxid unzulässig ist, bringt man im allgemeinen oberhalb des Stahlkonverters
eine Absaughaube an, durch die die entweichenden Gase und Dämpfe einer Gasreinigungsanlage zugeführt werden, wo der
Staub mit Wasser aus den Gasen ausgewaschen wird.
Eine bei dieser Behandlung auftretende Schwierigkeit besteht darin, daß der Kalk und das Kohlendioxid, die von den Gasen
und Dämpfen mitgeführt werden, die Bildung von Kesselstein in der Gasreinigungsanlage verursachen. Nach einiger Zeit wird
die Ablagerung von Kesselstein so stark, daß die Anlage von
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diesen Ablagerungen befreit werden muß. Hierdurch entstehen nicht nur erhebliche Kosten für die Säuberung von Leitungen
und Apparaten, wie Venturi-Rohren, Hydrozyklonen, Pumpen usw.
sondern erfahrungsgemäß führt eine verschmutzte Anlage auch zu beträchtlichen Problemen der Verfahrensführung. Wenn beispielsweise
in einem Gasreiniger ein Venturi-Wäscher benutzt wird, der an ein Gebläse angeschlossen ist, wird die Saugkapazität
verringert, wenn die Venturi-Strecke durch Kesselstein zugesetzt wird. Dies hat wiederum zur Folge, daß am Konverter ungenügender
Unterdruck herrscht, die Konvertergase unvollständig verbrannt werden, die Gasabsaugung unzureichend ist und die Abgase schließlich
einen unzulässig hohen CO-Gehalt aufweisen.
Die Bildung von Kesselstein lässt sich durch Zugabe von Säure zum Waschwasser verhindern. Geschieht dies unter Verwendung
reiner Säuren wie HCl, so ist eine sorgfältige Prozessüberwachung erforderlich, um die Geschwindigkeit der Säurezugabe
kontinuierlich an die Menge des herangeführten Kalks anzupassen. Weil aber insbesondere diese Menge starken Schwankungen unterliegt,
würde ein solches Verfahren komplizierte und teure Kontroll- und Dosiersysteme erfordern. In diesem Zusammenhang
sei bemerkt, daß bei konstanter Geschwindigkeit des Säurezusatzes die Installation durch die Säure während der Zeitabschnitte
korrodiert würde, in denen die zugeführte Kalkmenge unter dem Durchschnitt liegt, während umgekehrt nach wie vor
Kesselstein gebildet würde, wenn die Geschwindigkeit der Kalkzufuhr größer ist als die der Säurezugabe.
Aufgabe der Erfindung ist die Entwicklung eines einfach und ohne großen Aufwand durchzuführenden und die vorgenannten
Nachteile vermeidenden Verfahrens zur kontinuierlichen Behandlung von CaO-haltigen Gasen oder Dämpfen, wie sie bei der Stahlherstellung
anfallen, durch Waschen der Gase oder Dämpfe mit Wasser unter Ansäuerung des Waschwassers.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Waschwasser mit einer Lösung versetzt wird, die 0,5 bis 2 Gew.% HCl und 100 bis
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15Og Fe3-Ionen pro Liter enthält, wobei diese Lösung unter
Konstanthaltung der pro Zeiteinheit in das Wasser eingebrachten
+ ++
Menge an H und Fe -Ionen zugeführt wird.
Menge an H und Fe -Ionen zugeführt wird.
Die geeignetste Zugabegeschwindigkeit der HCl und Ferro-Ionen
enthaltenden Lösung kann im Einzelfall rechnerisch oder empirisch bestimmt werden. Vorzugsweise wird die pro Zeiteinheit zugeführte
Menge an H und Fe in Abhängigkeit von der zeitlichen Durchschnittsgeschwindigkeit der Anreicherung des Wassers mit
OH-Ionen ausgewählt, welche aus dem im Wasser gelösten CaO(OH)2
entstammen.
Die dem Waschwasser zugesetzten Fe -Ionen reagieren mit den
OH -Ionen unter Bildung von Fe(OH)2. Durch ihre Zugabe wird
die Lösung also abgepuffert. Vorzugsweise lässt man den pH-Wert
des Waschwassers nicht unter einen Mindestwert von pH 6 fallen. Auf diese Weise ist eine Gasreinigung möglich, die die bekannten
Nachteile verringert oder ganz ausschließt, ohne zu anderen Verschmutzungsproblemen zu führen.
Es hat sich als möglich erwiesen, durch Anwendung dieses Verfahrens
die Acidität des Waschwassers soweit zu erhöhen, daß kein Kesselstein gebildet wird, andererseits aber die Acidität
hinreichend niedrig zu halten, so daß keine merkliche Korrosion der Anlage auftreten kann. Die besten Resultate wurden unter
Verwendung einer Lösung erzielt, die 0,5 bis 1 % HCl in freier Form enthält. Sehr bewährt hat sich bereits gebrauchte Beizsäure,
also eine Salzsäure, mit der warmgewalzter Bandstahl gebeizt worden ist. Dies wird in Beiz-Bädern durchgeführt, die üblicherweise
zusammen mit Bandwarm- und -ikaltwalzwerken vorgesehen
werden, welche ihrerseits oftmals an eine Stahlhütte angeschlossen sind.
Auf diese Weise lässt sich ein Abfallprodukt nutzbringend verwerten, das sonst erhebliche Probleme der Umweltverschmutzung
verursacht. Eine typische Abfall-Säurebeizlösung enthält beispielsweise 1/2 Gew.% freie HCl und 130 g Fe++ pro Liter.
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Ein weiterer Vorzug ist dadurch erzielbar, daß der Eisenoxid-Schlamm,
der aus dem Waschvorgang durch Ausfällung des FE(OH)2
gewonnen wird, nach seiner Trocknung entweder direkt oder indirekt einem Reduktionsofen zugeführt wird. Der Fachmann
kennt Verfahren zum Trocknen von ausgewaschnem Eisenoxid-Schlamm und dessen anschließendem Zuführen zu einer Sinteroder
Pelletisieranlage zwecks Erzeugung eines Produktes, das als Beschickungsgut für einen Hochofen verwendet werden kann.
Der Eisenoxidschlamm, der sich bei der Gaswäsche nach dem Verfahren der Erfindung von neuem bildet, kann den gleichen
Weg nehmen, so daß das Eisen aus der Abfall-Beizsäure im Produktionsablauf rezirkuliert werden kann.
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Claims (5)
1. Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung von CaO-tragenden,
bei der Stahlerzeugung anfallenden Gasen oder Dämpfen durch
Waschen des Gases mit angesäuertem Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß das Waschwasser mit einer Lösung versetzt wird, welche
0,5 bis 2 Gew.% HCl und 100 bis 15Og Fe++-Ionen pro Liter
enthält, wobei diese Lösung unter Konstanthaltung der pro Zeiteinheit
in das Wasser eingebrachten Menge an H und Fe -Ionen zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
ι .LJ.
pro Zeiteinheit zugeführten- Mengen an H und Fe . -Ionen in
Abhängigkeit von dem zeitlichen Durchschnitt der Anreicherung des Wassers mit OH~-Ionen bestimmt wird, welche aus dem im
Wasser gelöstem Ca(OH)2 entstammen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung 0,5 bis 1 Gew.% HCl in freier Form enthält.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lösung eine Beizsäure ist oder aus einer solchen gewonnen wird, welche zum Beizen von warmgewalztem
Bandstahl mit Salzsäure benutzt worden ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der beim Waschvorgang anfallende Eisenoxid-Schlamm
getrocknet und direkt oder indirekt einem Reduktionsofen zugeführt wird.
5 09827/0572
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (3)
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