JPH07194916A - 重金属及び重金属含有化合物の除去方法及び装置 - Google Patents
重金属及び重金属含有化合物の除去方法及び装置Info
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- JPH07194916A JPH07194916A JP6303098A JP30309894A JPH07194916A JP H07194916 A JPH07194916 A JP H07194916A JP 6303098 A JP6303098 A JP 6303098A JP 30309894 A JP30309894 A JP 30309894A JP H07194916 A JPH07194916 A JP H07194916A
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- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/64—Heavy metals or compounds thereof, e.g. mercury
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/38—Removal of waste gases or dust
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B5/00—General methods of reducing to metals
- C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
- C22B5/16—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes with volatilisation or condensation of the metal being produced
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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- C22B7/02—Working-up flue dust
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- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガス浄化装置に直接に接続され、さらに後置
ガス燃焼装置に接続されている、問題物質が装入される
冶金容器の排気ガスから重金属及び重金属化合物を除去
する重金属及び重金属含有化合物除去方法およびこの方
法を実施する装置において、有害金属の蒸気をフィルタ
で捕らえるために冷却させて凝縮させる必要があるが、
この冷却のために水、あるいは低温空気を使用せずに、
かつガス供給系統の中に付着塊が発生することなく、効
率的に除去する。 【構成】 ａ）冶金容器の中に集積された煤煙ガスが、
この冶金容器から吸出されて浄化される。ｂ）塵埃を除
去された排気ガスの調量可能な一部が、後置燃焼装置に
供給される主ガス流から分岐されて冷却器を介して導か
れる。ｃ）清浄ガスの冷却された部分流が、煤煙ガスが
ガス浄化装置に流入する前に煤煙ガスに混入される。
ガス燃焼装置に接続されている、問題物質が装入される
冶金容器の排気ガスから重金属及び重金属化合物を除去
する重金属及び重金属含有化合物除去方法およびこの方
法を実施する装置において、有害金属の蒸気をフィルタ
で捕らえるために冷却させて凝縮させる必要があるが、
この冷却のために水、あるいは低温空気を使用せずに、
かつガス供給系統の中に付着塊が発生することなく、効
率的に除去する。 【構成】 ａ）冶金容器の中に集積された煤煙ガスが、
この冶金容器から吸出されて浄化される。ｂ）塵埃を除
去された排気ガスの調量可能な一部が、後置燃焼装置に
供給される主ガス流から分岐されて冷却器を介して導か
れる。ｃ）清浄ガスの冷却された部分流が、煤煙ガスが
ガス浄化装置に流入する前に煤煙ガスに混入される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガス浄化装置に直接に
接続され、さらに後置ガス燃焼装置に接続されている、
問題物質が装入される冶金容器の排気ガスから重金属及
び重金属化合物を除去する重金属及び重金属含有化合物
除去方法及びこの方法を実施する装置に関する。
接続され、さらに後置ガス燃焼装置に接続されている、
問題物質が装入される冶金容器の排気ガスから重金属及
び重金属化合物を除去する重金属及び重金属含有化合物
除去方法及びこの方法を実施する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】高温冶金プロセス、特に鉄を含有しない
残留物質を溶融するプロセスの場合、重金属化合物成分
又は重金属自体は、１０００℃を越える温度では蒸発す
る。廃棄が許容されるスラグと、再利用可能な合金と、
フィルタ塵埃とに分離するために、残留物質除去プロセ
スでこの蒸発反応を、冶金容器の中の溶融金属の中の酸
素ポテンシャルの調整を介して実現する努力が払われ
る。これらのプロセスにおいてフィルタ塵埃はプロセス
排気ガスから除去される。
残留物質を溶融するプロセスの場合、重金属化合物成分
又は重金属自体は、１０００℃を越える温度では蒸発す
る。廃棄が許容されるスラグと、再利用可能な合金と、
フィルタ塵埃とに分離するために、残留物質除去プロセ
スでこの蒸発反応を、冶金容器の中の溶融金属の中の酸
素ポテンシャルの調整を介して実現する努力が払われ
る。これらのプロセスにおいてフィルタ塵埃はプロセス
排気ガスから除去される。
【０００３】この塵埃は可能なかぎり完全にそして高濃
度で重金属含有問題物質を含有し、このような高濃度の
これらの問題物質は、別々の方法で簡単にかつ小コスト
で除去できる。
度で重金属含有問題物質を含有し、このような高濃度の
これらの問題物質は、別々の方法で簡単にかつ小コスト
で除去できる。
【０００４】これらの冶金プロセスで発生する金属及び
金属化合物含有蒸気を含有するガスは、フィルタ装置へ
の導入前に冷却しなければならない。この場合、噴射水
によりガスを直接に冷却することにより、ガスの中の水
蒸気含量を増加させ、ひいては露点を低める。この方法
は、フィルタの中で吸湿性塵埃（例えば金属塩化物、金
属炭酸塩又は金属硫酸塩）を除去する場合には問題が発
生する、何故ならばこれらは吸水作用が激しく、従って
フィルタ面に物質の付着が発生するからである。
金属化合物含有蒸気を含有するガスは、フィルタ装置へ
の導入前に冷却しなければならない。この場合、噴射水
によりガスを直接に冷却することにより、ガスの中の水
蒸気含量を増加させ、ひいては露点を低める。この方法
は、フィルタの中で吸湿性塵埃（例えば金属塩化物、金
属炭酸塩又は金属硫酸塩）を除去する場合には問題が発
生する、何故ならばこれらは吸水作用が激しく、従って
フィルタ面に物質の付着が発生するからである。
【０００５】ヨーロッパ特許出願第０１５８６８９号明
細書にすでに、煤煙ガスを浄化するこの湿式ガス装置の
欠点が指摘されており、温かい浄化されていない炉口ガ
スが、炉に直接に後置接続され燃焼ガスが装入される燃
焼室で燃焼されることにより炉口ガスが脱硫される乾式
ガス処理方法が提案されている。この場合、乾式のガス
処理方法でも、レキュペレータ（凝縮器）を使用する場
合に管の束が汚れ、物質の付着が発生することがすでに
知られていた。すなわち、この間接的な冷却では、排気
ガスに含有されている固体物質が冷却面に凝縮し、そこ
で固体物質は層をなして増加し、厚さの増加につれて冷
却効果を減じ、排気ガス案内横断面の減少により排気ガ
ス装置の中の圧力低下を、極端な場合にはガスの吸込み
がもはや不可能なまで強める。ヨーロッパ特許出願第０
１５８６８９号明細書から、温かい汚れた炉口ガスが、
燃焼空気を装入される燃焼室で燃焼され、その際、粉末
の脱硫剤が燃焼室に供給される方法及び装置が公知であ
る。粉末剤の担体として低温の空気が使用され、従って
煤煙ガスは、吹込まれた物質すなわち担体空気及び脱硫
剤により冷却される。
細書にすでに、煤煙ガスを浄化するこの湿式ガス装置の
欠点が指摘されており、温かい浄化されていない炉口ガ
スが、炉に直接に後置接続され燃焼ガスが装入される燃
焼室で燃焼されることにより炉口ガスが脱硫される乾式
ガス処理方法が提案されている。この場合、乾式のガス
処理方法でも、レキュペレータ（凝縮器）を使用する場
合に管の束が汚れ、物質の付着が発生することがすでに
知られていた。すなわち、この間接的な冷却では、排気
ガスに含有されている固体物質が冷却面に凝縮し、そこ
で固体物質は層をなして増加し、厚さの増加につれて冷
却効果を減じ、排気ガス案内横断面の減少により排気ガ
ス装置の中の圧力低下を、極端な場合にはガスの吸込み
がもはや不可能なまで強める。ヨーロッパ特許出願第０
１５８６８９号明細書から、温かい汚れた炉口ガスが、
燃焼空気を装入される燃焼室で燃焼され、その際、粉末
の脱硫剤が燃焼室に供給される方法及び装置が公知であ
る。粉末剤の担体として低温の空気が使用され、従って
煤煙ガスは、吹込まれた物質すなわち担体空気及び脱硫
剤により冷却される。
【０００６】この方法の欠点は、投与ガス量が多いこ
と、すなわち煤煙ガスと、後段燃焼の後に初めてガス浄
化装置に供給される燃焼空気とが大量であることにあ
る。その上、煤煙ガスにさらに別の異物ガスすなわち大
気が混入され、これにより、問題物質の制御不可能な化
学反応が発生することがある。
と、すなわち煤煙ガスと、後段燃焼の後に初めてガス浄
化装置に供給される燃焼空気とが大量であることにあ
る。その上、煤煙ガスにさらに別の異物ガスすなわち大
気が混入され、これにより、問題物質の制御不可能な化
学反応が発生することがある。
【０００７】さらにヨーロッパ特許出願第０２９９３４
０号明細書から、フィルタ塵埃が反応容器の中で、除去
する重金属及び／又は重金属化合物の少なくとも蒸発温
度まで加熱され、少なくとも蒸気の金属物質は、次いで
冷却器で急冷され、液体又は固体にされ、これらの物質
が蒸発する前に５ｎｍより小さい粒度の微細塵埃粒子が
低温状態で除去され、残りのフィルタ塵埃成分が反応容
器に供給される、重金属及び／又は重金属化合物除去方
法が公知である。この場合、粗塵埃は反応容器に直接に
供給され、煤煙ガスは冷却器により冷却され、この場
合、前述のように冷却面に付着物が層をなして増加する
欠点がある。
０号明細書から、フィルタ塵埃が反応容器の中で、除去
する重金属及び／又は重金属化合物の少なくとも蒸発温
度まで加熱され、少なくとも蒸気の金属物質は、次いで
冷却器で急冷され、液体又は固体にされ、これらの物質
が蒸発する前に５ｎｍより小さい粒度の微細塵埃粒子が
低温状態で除去され、残りのフィルタ塵埃成分が反応容
器に供給される、重金属及び／又は重金属化合物除去方
法が公知である。この場合、粗塵埃は反応容器に直接に
供給され、煤煙ガスは冷却器により冷却され、この場
合、前述のように冷却面に付着物が層をなして増加する
欠点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、簡単
な手段により、浄化しなければならない煤煙ガスが最小
限度しか発生せず、ガス供給系統の中に付着塊が形成せ
ずに、冶金容器から到来するガスを浄化し後段燃焼させ
ることが可能である重金属及び重金属含有化合物除去方
法及びこれに必要な装置を提供することにある。
な手段により、浄化しなければならない煤煙ガスが最小
限度しか発生せず、ガス供給系統の中に付着塊が形成せ
ずに、冶金容器から到来するガスを浄化し後段燃焼させ
ることが可能である重金属及び重金属含有化合物除去方
法及びこれに必要な装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題は、請求項１及
び請求項４の特徴部分に記載の特徴により解決される。
び請求項４の特徴部分に記載の特徴により解決される。
【００１０】本発明では、冶金容器から流出した煤煙ガ
スは固有媒体により冷却される。この固有媒体は、フィ
ルタ装置の後ろで部分流として吸気されて分離される浄
化されたガスである。清浄ガスのこの部分流は冷却さ
れ、流れ方向でフィルタの前で煤煙ガスに再び混入され
る。
スは固有媒体により冷却される。この固有媒体は、フィ
ルタ装置の後ろで部分流として吸気されて分離される浄
化されたガスである。清浄ガスのこの部分流は冷却さ
れ、流れ方向でフィルタの前で煤煙ガスに再び混入され
る。
【００１１】冷却水との接触は不要である。例えば空気
等の混入された異物ガスに起因する困難も除去される、
何故ならば空気を混入すると空気の中の酸素が炉の排気
ガスの可燃性成分と反応し、これにより、炉ガスを冷却
するという目的が妨害されるからである。通常発生する
付着塊は、浄化されたガスを使用するので発生しない。
等の混入された異物ガスに起因する困難も除去される、
何故ならば空気を混入すると空気の中の酸素が炉の排気
ガスの可燃性成分と反応し、これにより、炉ガスを冷却
するという目的が妨害されるからである。通常発生する
付着塊は、浄化されたガスを使用するので発生しない。
【００１２】凝縮核粒子として、煤煙ガスの中の塵埃粒
子が作用する。このために、冷却されない煤煙ガスの塵
埃含量が十分でない場合、塵埃を付加的に混入できる。
この混入された微細な塵埃粒子は０．１ｍｍより小さい
粒度を有し、１〜５ｇ／Ｎｍ3 の量で混入できる。蒸発
金属化合物をこのように塵埃粒子に凝縮し、同時にガス
を、ガス導管の壁面に粒子が沈澱することがある温度よ
り低い温度に冷却することにより、凝縮物質がこれらの
壁面に沈澱することが防止される。
子が作用する。このために、冷却されない煤煙ガスの塵
埃含量が十分でない場合、塵埃を付加的に混入できる。
この混入された微細な塵埃粒子は０．１ｍｍより小さい
粒度を有し、１〜５ｇ／Ｎｍ3 の量で混入できる。蒸発
金属化合物をこのように塵埃粒子に凝縮し、同時にガス
を、ガス導管の壁面に粒子が沈澱することがある温度よ
り低い温度に冷却することにより、凝縮物質がこれらの
壁面に沈澱することが防止される。
【００１３】この場合、塵埃はサイロから調量されて、
同様に固有媒体すなわち冷却され浄化された戻りガスの
部分流を使用する空圧搬送装置に供給される。
同様に固有媒体すなわち冷却され浄化された戻りガスの
部分流を使用する空圧搬送装置に供給される。
【００１４】冶金容器から流出するガス流量の増加は発
生しない、何故ならば冷却するために、この場合には浄
化された状態の固有媒体が使用されるからである。相応
して構造的及び建設的な措置をとることができる。
生しない、何故ならば冷却するために、この場合には浄
化された状態の固有媒体が使用されるからである。相応
して構造的及び建設的な措置をとることができる。
【００１５】
【実施例】次に本発明を実施例に基づき図を用いて詳細
に説明する。
に説明する。
【００１６】図１において、電気アーク炉として示され
ている冶金容器１は粗ガス導管２を介してフィルタ３に
接続されている。煤煙ガスの流れ方向でフィルタ３の後
ろに排気ガスブロワ４が配置され、フィルタ３と排気ガ
スブロワ４との間の排気ガス量を調整する調整スライダ
５が設けられている。
ている冶金容器１は粗ガス導管２を介してフィルタ３に
接続されている。煤煙ガスの流れ方向でフィルタ３の後
ろに排気ガスブロワ４が配置され、フィルタ３と排気ガ
スブロワ４との間の排気ガス量を調整する調整スライダ
５が設けられている。
【００１７】排気ガスの流れ方向で排気ガスブロワ４の
後ろに分岐路１２が設けられており、分岐路１２を介し
てブロワ１０により、浄化された排気ガスの部分量が導
かれる。この部分量は冷却器９を介して冷却され、調整
スライダ１１によりその戻り量が調整される。
後ろに分岐路１２が設けられており、分岐路１２を介し
てブロワ１０により、浄化された排気ガスの部分量が導
かれる。この部分量は冷却器９を介して冷却され、調整
スライダ１１によりその戻り量が調整される。
【００１８】戻されないガスは、事後燃焼室５に導か
れ、次いで大気に放出されるか、又は（図示されていな
い）顕熱として例えばスクラップを予熱する等に利用さ
れる。後段燃焼のための後段の燃焼室５には支持バーナ
７と燃焼空気ブロワ８とが接続されている。
れ、次いで大気に放出されるか、又は（図示されていな
い）顕熱として例えばスクラップを予熱する等に利用さ
れる。後段燃焼のための後段の燃焼室５には支持バーナ
７と燃焼空気ブロワ８とが接続されている。
【００１９】浄化され冷却されて戻された部分量は、粗
ガス導管１２を介してフィルタ１３に流入する粗ガスに
混入される。
ガス導管１２を介してフィルタ１３に流入する粗ガスに
混入される。
【００２０】冷却された排気ガスの流れ方向で混入装置
１３の前で搬送導管１６を介して部分量がブロワ１５に
より吸引され、塵埃を混入装置１３へ空圧搬送し、その
際、搬送導管１６は、調量装置を有する塵埃サイロ１４
に接続されている。
１３の前で搬送導管１６を介して部分量がブロワ１５に
より吸引され、塵埃を混入装置１３へ空圧搬送し、その
際、搬送導管１６は、調量装置を有する塵埃サイロ１４
に接続されている。
【図１】本発明の装置の概念図である。
１ 冶金容器 ２ フィルタへの粗ガス導管 ３ フィルタ ４ 排気ガスブロワ ５ 排気ガス量を調整する調整スライダ ６ 後段燃焼室 ７ 支持バーナ ８ 燃焼空気ブロワ ９ 戻り排気ガスのための冷却器 １０ 戻り排気ガスのためのブロワ １１ 戻りガス量を調整する調整スライダ １２ 低温の戻り排気ガスのための導管 １３ 混入室 １４ 塵埃供給装置 １５ 塵埃を空圧搬送するブロワ １６ 空圧搬送導管
Claims (10)
- 【請求項１】 ガス浄化装置に直接に接続され、さらに
後置ガス燃焼装置に接続されている、問題物質が装入さ
れる冶金容器の排気ガスから重金属及び重金属化合物を
除去する重金属及び重金属含有化合物除去方法におい
て、次のステップを特徴とする重金属及び重金属含有化
合物除去方法。 ａ） 冶金容器の中に集積された煤煙ガスが、この冶金
容器から吸出されて浄化される。 ｂ） 塵埃を除去された排気ガスの調量可能な一部が、
後置燃焼装置に供給される主ガス流から分岐されて冷却
器を介して導かれる。 ｃ） 清浄ガスの冷却された部分流が、煤煙ガスがガス
浄化装置に流入する前に煤煙ガスに混入される。 - 【請求項２】 冷却された清浄ガスの部分流が、煤煙ガ
スに混入される際に、煤煙ガスの流速の少なくとも３倍
の流入速度を有することを特徴とする請求項１に記載の
重金属及び重金属含有化合物除去方法。 - 【請求項３】 冶金容器から流出した煤煙ガス及び／又
は清浄ガスの部分流に０．１ｍｍより小さいの粒度の塵
埃粒子が加えられることを特徴とする請求項１又は請求
項２に記載の重金属及び重金属含有化合物除去方法。 - 【請求項４】 吸込み装置及び後段燃焼装置に接続され
ているガス浄化装置が接続されている冶金容器に接続さ
れている、請求項１の方法を実施する重金属及び重金属
含有化合物除去装置において、 流れ方向でフィルタ（３）の後ろに、清浄ガスを戻す分
岐導管（１２）が設けられ、前記分岐導管（１２）に、
分岐されたガスを搬送するブロワ（１０）が接続され、 前記分岐導管（１２）に、分岐された清浄ガスを冷却す
る冷却器（９）が設けられ、 前記分岐導管（１２）が、フィルタ（３）へ導く煤煙ガ
ス導管（２）の中に連通していることを特徴とする重金
属及び重金属含有化合物除去装置。 - 【請求項５】 煤煙ガス導管（２）の中への分岐導管
（１２）の連通部が、前記煤煙ガス導管（２）を包囲す
るケーシングを有する混入室（１３）として形成されて
いることを特徴とする請求項４に記載の重金属及び重金
属含有化合物除去装置。 - 【請求項６】 混入室（１３）の煤煙ガス導管（２）に
向かって傾斜している壁の中に、清浄ガスが貫流する開
口が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の
重金属及び重金属含有化合物除去装置。 - 【請求項７】 煤煙ガス導管（２）の開口がスリットと
して形成されていることを特徴とする請求項６に記載の
重金属及び重金属含有化合物除去方法。 - 【請求項８】 煤煙ガス導管（１２）の開口のスリット
端縁に、清浄ガスと煤煙ガスとの混合旋回流を強化する
素子が設けられていることを特徴とする請求項７に記載
の重金属及び重金属含有化合物除去装置。 - 【請求項９】 煤煙ガスに清浄ガスを混入する混入室
（１３）に、塵埃粒子を調量して混入する塵埃供給装置
（１４）が接続されていることを特徴とする請求項４に
記載の重金属及び重金属含有化合物除去装置。 - 【請求項１０】 塵埃供給装置（１４）が、ブロワ（１
５）が設けられた搬送導管（１６）を備え、その搬送導
管の一端は導管（１２）に接続され、他端は混入室（１
３）に接続されていることを特徴とする請求項９に記載
の重金属及び重金属含有化合物除去装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4342494.5 | 1993-12-07 | ||
| DE19934342494 DE4342494C1 (de) | 1993-12-07 | 1993-12-07 | Verfahren und Vorrichtung zur Ausscheidung von Schwermetallen und schwermetallhaltigen Verbindungen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07194916A true JPH07194916A (ja) | 1995-08-01 |
Family
ID=6504896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6303098A Pending JPH07194916A (ja) | 1993-12-07 | 1994-11-11 | 重金属及び重金属含有化合物の除去方法及び装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5601625A (ja) |
| EP (1) | EP0661507A1 (ja) |
| JP (1) | JPH07194916A (ja) |
| CA (1) | CA2137419A1 (ja) |
| DE (1) | DE4342494C1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007044577A (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-22 | Ube Ind Ltd | 固気分離方法及び装置 |
| CN105688549A (zh) * | 2016-04-21 | 2016-06-22 | 郑州大学 | 一种废气净化装置及油烟废气净化系统 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2111468B1 (de) | 2007-01-19 | 2010-07-14 | Patco Engineering GmbH | Verfahren zur reduktion von oxidischen schlacken aus stäuben sowie induktiv beheizbarer ofen zur durchführung dieses verfahrens |
| DE102008013505B4 (de) * | 2008-03-10 | 2013-10-17 | Outotec Oyj | Verfahren zur Abgasnachbehandlung und Anlage hierfür |
| CN103913071A (zh) * | 2013-01-08 | 2014-07-09 | 魏新委 | 一种冶金炉渣烟气处理工艺 |
| CN114608336B (zh) * | 2022-01-24 | 2022-10-04 | 池州西恩新材料科技有限公司 | 一种富氧侧吹炉熔炼低品位重金属固废的烟气处理系统 |
| CN114905045B (zh) * | 2022-05-16 | 2024-03-29 | 哈尔滨工业大学 | 一种金属粉末制备用双熔炼炉对接装置 |
Family Cites Families (8)
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