<Desc/Clms Page number 1>
Drehbare Begichtungseinrichtung eines Schachtes, insbesondere eines Schachtofens
Die Erfindung bezieht sich auf die Begichtung eines fortlaufend mit ebenem Spiegel zu füllenden
Schachtes. Gemeint sind solche Schächte, in denen der Schachtinhalt bei gleichbleibender Spiegelhöhe allmählich abwärts wandert, so z. B. Silos, Trockenschächte, Gasgeneratoren od. dgl. Insbesondere be- zieht sich die Erfindung auf Hochöfen, Kalkbrennöfen od. dgl., bei denen nicht nur das Problem besteht, i einen gleichbleibenden ebenen Ofenspiegel zu besitzen, sondern darüber hinaus noch das Problem, an jeder Stelle des Ofenspiegels ein vorbestimmtes Mischungsverhältnis der in dem Ofen eine Veränderung er- fahrenden zwei, drei oder mehr Beschickungspartner zu besitzen.
Bekannte, auf dem Kopf des Schachtes drehbare Begichtungseinrichtungen besitzen Schurren, För- derer und sonstige Vorrichtungen, die bewirken, dass das Beschickungsgut in einer spiralförmigen, zyk- loidenförmigen od. dgl. andern Fahrlinie auf den Spiegel aufgebracht wird.
Die Erfindung bezweckt, eine Begichtungseinrichtung zu schaffen, die im Innenraum des Schacht- kopfes möglichst keine empfindlichen Maschinenaggregate, wie Förderer, Rollenführungen od. dgl. be- nötigt. Damit wird die drehbare Begichtungseinrichtung vor allem für diejenigen Bedarfsträger ein be- triebssicheres Element, bei denen wie bei einem Hochofen mit z. B. 250 mm WS Innendruck bei bis zu
3500 Abgastemperatur besonders schwere Betriebsbedingungen vorliegen.
Die Erfindung verwendet eine an sich bekannte, zentrisch zur Schachtachse umlaufende Trichter- schurre und besteht im weiteren darin, dass die Mündung der Trichterschurre auf Mundstücke von auf dem
Umfang eines Kreises verteilten, den Spiegel nahezu berührende Verteilerschurren zielt. Die Mündungen der Verteilerschurren haben einen derartigen Abstand von der Schachtachse, dass jede einzelne von ihnen während einer Umdrehung der Begichtungseinrichtung einen Kreisring beschreibt, der die von den übrigen
Mündungen beschriebenen Kreisringe zum lichten Schachtquerschnitt ergänzt.
Die Mündung der Trichterschurre kann eine Austrittsöffnung sein, die auf dem Teilkreis der Mund- stücke um jeweils eine Teilung relativ drehbar ist. Die dabei erforderlich werdende besondere Drehbühne ist unempfindlich und von einfacher Konstruktion ; sie ist in allen mechanischen Teilen von aussen leicht zugänglich.
Die Mündungen der Verteilerschurren, die den Spiegel nahezu berühren, können radial aneinander- grenzend angeordnet sein ; oder es können die Mündungen und die Mundstücke der Verteilerschuae in ein und derselben Radialebene liegen. Die letztere Ausführungsform ergibt meist einfachere Konstruktion- verhältnisse.
Das bei einem Schachtofen, z. B. einem Hochofen, bestehende, eingangs genannte zusätzliche
Problem, den Schacht mit mehreren Stoffen in einem Mischungsverhältnis zu beschicken, kann ohne von den vorstehenden abweichenden Mitteln allein durch Vervielfachung der Mittel gelöst werden. Die Er- findung sieht dazu vor, dass bei einem mit einem Gemisch betriebenen Schachtofen, im Teilkreis ver- setzt, Mundstücke eines weiteren Verteilersystems angeordnet sind, wobei die Trichterschurre entspre- chend der Komponentenanzahl des Gemisches an der Mündung in konzentrische Ringe aufgeteilt ist, von denen jeder daran anschliessende Ringkanal sowie der zentrische Kanal in eine separate Mündung aus- läuft.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Mündungen der Verteilerschurren bis nahezu auf
<Desc/Clms Page number 2>
einen Spiegel geführt sein, der tiefer liegt als der Gasabzug eines Schachtofens.
Ferner kann bei einem Schacht, der unter einem vom Druck der Umgebungsluft verschieden hohen Imendruck steht, innerhalb der Begichtungseinrichtung oder an einer ihr vorgeordneten Zuteileinrichtung eine Vorrichtung vorgesehen sein, die die Gasräume sperrt, aber dem Beschickungsgut den Durchtritt ermöglicht, z. B. eine mit einem Ventilator betriebene"Gassperre", die die Trichterschurre möglichst an deren engsten Stelle durchquert. Gassperren für ähnliche Zwecke sind an sich bekannt.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt. Es zeigen : Fig, 1 im Längsschnitt eine Begichtungseinrichtung für einen Hochofen mit zeitlich getrennter Aufgabe der Gemischkomponenten oder mit Vormischung ausserhalb der Einrichtung ; Fig. 2 die Anordnung nach Fig. 1 im Querschnitt nach Linie n-n, jedoch weiter schematisiert ; Fig. 3 einen Querschnitt, vergleichbar mit Fig. 2. jedoch mit einem gegenüber der Anordnung nach den Fig. 1 und 2 andersartigen Verteilerschurrensystem, ähnlich Fig. 5 ; Fig. 4 im Längsschnitt eine Begichtungseinrichtung ähnlich Fig. l, jedoch mit gleichzeitiger getrennter Aufgabe von zwei Gemischkomponenten ;
Fig. 5 die Anordnung nach Fig. 4 im Querschnitt nach Linie V-V, jedoch weiter schematisiert ; Fig. 6 einen Querschnitt vergleichbar mit Fig. 5, jedoch mit einem gegenüber der Anordnung nach den Fig. 4 und 5 andersartigen Verteilerschurrensystem, ähnlich Fig. 2.
Auf einem aus einem gemauerten Schacht 1 und einem Mantelgerüst 2 bestehenden oberen Ende eines Hochofens sitzt eine drehbare Begichtungseinrichtung 3. Das Schachtmauerwerk l endet in ein Halsstück 4, an das Gichtgasabzüge 5 angeschlossen sind, die in Gichtgasleitungen 6 übergehen. 7 ist der Ofenspiegel. 8 ist der Gas-Sammelraum.
Das Mantelgerüst 2 endet am Ofenkopf in Konsolen 9, die den inneren Teil der Gichtbühne 10 tragen. Auf den Konsolen 9 ist eine zu einem Ring gebogene Schiene 11 befestigt, auf der mit Rollen 12 eine Drehbühne 13 läuft. Eine obere, von einem Gerüst 14 getragene Plattform der Drehbühne trägt ebenfalls eine zu einem Ring gebogene Schiene 15. Auf der Schiene 15 läuft mit Rollen 16 eine Trichterschurrenglocke 17. Die Drehbühne 13 ist aussen mit einem Zahnkranz 18 versehen, der über ein Ritzel 19
EMI2.1
verbunden ist. DiemittemperaturbeständigemSilikonölgefülltenRingtasse 27 gegendenGichtgasdruck von etwa 250 mm WS abgedichtet. Entsprechend besitzt die Trichterschurrenglocke 17 eine Kragenmanschette 28 und eine Ringtasse 29.
Die Ringtasse 29 ist das obere Ende eines konisch verengten Halses 30 der Drehbühne 13.
Die Trichterschurrenglocke 17 nimmt fest eine Trichterschurre 31 auf, deren Mundstück 32 konzentrisch zur Schachtachse 33 sitzt. Der Pfeil 34 deutet das Beschickungsgut an. Die dem Mundstück 32 vorgeordneteZuteileinrichtung ist nicht gezeichnet. Sie kann eine denMaterialstrom selbsttätig steuernde Zuteileinrichtung sein, die aus einem auf dem Ofenkopf angeordneten Bunker gespeist wird. Das System Trichterschurre, Zuteileinrichtung und Bunker bedarf an irgendeiner Stelle einer Vorrichtung, die dem Gichtgas, das sich in der glockenförmigen Begichtungseinrichtung sammelt, den Austritt verwehrt. Die Vorrichtung kann eine Schleuse sein.
In der Zeichnung ist aber symbolisch eine "Gassperre" 35 angedeu- tet, die die Trichterschurre an der engsten Stelle durchquert und die in Pfeilrichtung 36 durch die Wirkung eines Ventilators z. B. mit Gichtgas betrieben wird. Die Trichterschurre 31 knickt zu einer in einem Abstand von der Schachtachse 33 angeordneten Mündung 37 ab, die in der gezeichneten Stellung auf ein Mundstück 38a von insgesamt sechs auf dem Umfang eines Kreises gleichmässig verteilten Mundstücken 38 zielt. Zielen heisst hier, dass die Kanalöffnungen miteinander fluchten, sich aber nicht berühren. Die Mündung 37 kann bei einer Relativverdrehung der Trichterschurrenglocke um jeweils 600 auf jedes andere der sechs Mundstücke 38 zielen.
Die Mundstücke 38 gehören zu sechs voneinander unabhängigen Verteilerschurren. Die Mündungen 39 der Verteilerschurren sind die Enden eines bis nahezu auf den Ofenspiegel 7 herabgezogenen Bauteiles 40, in dem sechs Vertikalkanäle zusammengefasst sind. Die Kanäle sind durch Rinnen, die in Fig. 2 durch
EMI2.2
zu bezeichnen.
Zu der baulichen Ausführung der vorstehend im einzelnen benannten Einrichtung wird bemerkt, dass zum Zwecke einer schonenden Aufbringung des Beschickungsgutes an sich schräge Kanäle vorzuziehen sind, dass aber vertikale Kanäle einem geringeren Wandverschleiss unterliegen. Die Bauhöhe der Einrichtung wird z. B. dadurch wesentlich kleiner, wenn die Mundstücke 38 der Verteilerschurren unmittel-
<Desc/Clms Page number 3>
bar schräg mit den Mündungen 39 verbunden sind. Ferner wird bemerkt, dass es für die Erfindung unbe- achtlicn ist, ob die Einrichtung auf dem Ofenkopf zusammengebaut wird, oder als vollständige Baueinheit auf den Kopf des Hochofens aufgesetzt wird.
Fig. 3 zeigt eine Anordnung, bei der die Verteilerschurren 41 nicht zu einer Baueinheit zusammen- gefasst sind. Die Verteilerschurren sind strahlenförmig getrennt am Halsstück 30 der Drehbühne 13 be- festigt. Die Anordnung ist übersichtlicher.
In der in Fig. 4 dargestellten andern Anordnung derBegichtungseinrichtung sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Unterschiedlich ist folgendes :
Die Trichterschurre 42 ist am Mundstück konzentrisch aufgeteilt, u. zw. in einen zentrischen Kreis, auf den der Pfeil 43 zielt, und einen Ring, auf den der Pfeil 44 zielt. Die daran anschliessenden Kanäle enden in Mündungen 45 und 46, wobei die Mündung 46 der Mündung 45 benachbart ist. Im Kreis, in dem die sechs Mundstücke 38 verteilt sind, liegen phasenversetzt, aber mit gleicher Teilung, Mundstücke 47.
In der Draufsicht nach Fig. 5 führen die daran angeschlossenen Verteilerschurren 48 in gleicher Weise wie bei der Anordnung nach Fig. 3 zu Mündungen 49, die nahezu den Ofenspiegel 7 berühren. Die Schurren 41 und 48 bilden Baueinheiten. Mit den bereits erwähnten Überlegungen kann an die Stelle der Schurrenkom- binationen 41/48 eine Schurrenkombination nach Fig. 6 treten, Fig. 6 zeigt eine entsprechende Weiter- bildung der Anordnung nach Fig. 2. Dort sind die zu den Mündungen 39 und 50 führenden Kanäle zu einer Baueinheit 51 zusammengefasst, die über entsprechende Rinnen mit den beiden Sätzen Mundstücke
38 und 52 verbunden sind.
Betriebsweise : Während des Betriebes des Hochofens befindet sich die Drehbühne 13 in gleichmässiger Drehung. Der Pfeil 34 möge ein vorher, d. h. oberhalb der Begichtungseinrichtung hergestelltes Gemisch von Erz, Koks und Kalkstein darstellen. Das Gemisch fällt durch die Trichterschurre 31 aus der Mündung 37 in das Mundstück 38a und von dort auf eine in Fig. 2 angedeutete Kreisbahn 53. Die Kreisbahn 53 wird in einer oder mehreren Umdrehungen der Bühne 13 bis zu einer vorbestimmten, verhältnismässig geringen Höhe aufgefüllt. Ein nicht gezeichneter Schleppanschlag gibt bei genügend hoher Auffüllung ein Kommando an eine Steuereinrichtung, die den Getriebemotor 25 in Tätigkeit setzt. Hiedurch erfährt die Trichterschurre 31 eine Verdrehung um 600 gegenüber der Drehbühne 13, so dass das Mundstück nunmehr auf die Mündung 38b zielt.
Hier wiederholt sich der Vorgang, einen Kreisring des lichten Ofenquerschnittes aufzufüllen. Ist dies geschehen, so wird das Mundstück 37 auf die Mündung c geschaltet usw. Bei gleichbleibendem Mengenfluss des Beschickungsgutes vollführt die Drehbühne bei konstanter Drehgeschwindigkeit entsprechend dem grossen Abfüllvolumen in den Kreisbahnen des Aussenbereiches des Ofenquerschnittes mehr volle Umdrehungen als bei der Auffüllung eines Kreisringes in der Nähe der Ofenachse.
Es ist für die Erfindung unbeachtlich, ob der Materialfluss 34 während der Relativverdrehung des Mundstückes 37 abgestellt wird oder nicht abgestellt wird. Bei nicht abgestelltem Materialfluss fällt eine gerin- ge Menge Beschickungsgut zwischen die Mundstücke 38. Diese Menge kann aber zumal dann, wenn die Relativverdrehung rasch vorgenommen wird. vernachlässigbar gering gehalten werden. Der Materialfluss 34 kann also durchaus gleichmässig betrieben werden.
Anstatt die Beschickungskomponenten oberhalb der Begichtungseinrichtung zu mischen, kann man sie nacheinander einzeln auf die Trichterschurre 31 aufgeben. So z. B. wird auf den Ofenspiegel etwa auf der Kreisbahn 53 eine Schicht Erz aufgebracht, dann eine Schicht Koks und dann eine Schicht Kalkstein.
Die Anordnung nach den Fig. 4 und 5 gestattet, die Gemischkomponenten gleichzeitig in den Ofen einzuführen. Die Zeichnung enthält zwar nur den Transportweg von zwei Komponenten. Man kann sich aber leicht vcistellen, dass eine weitere Unterteilung der Trichterschurre und des Verteilersystems für drei und noch mehr Beschickungskomponenten möglich ist. In der Zeichnung würde eine solche Anordnung aber unübersichtlich sein. In dem Beispiel entsprechen der Pfeil 44 der Aufgabe von Erz und der Pfeil 43 der Aufgabe von Koks. Bei stillstehender Trichterschurrenglocke 17 wird in der in dem Beispiel gezeichneten Stellung des Mundstückpaares 45/46 die Verteilerschurreneinheit 41/48 beaufschlagt, so dass der Ofenspiegel in der Kreisbahn 54 aufgefüllt wird. Dabei fällt das Erz und der Koks nahezu gleichzeitig auf diese Kreisbahn.
Jedes Volumenelement des Ofenspiegels und damit auch der gesamten Höhe der Schachtfüllung kann hiedurch auf das vorbestimmte Soll-Mischungsverhältnis gebracht werden. Dies letztere ist ausser der absoluten Kontinuität des Materialflusses der drei Komponenten der zusätzliche Vorteil einer Anordnung nach Fig. 4 gegenüber einer Anordnung nach Fig. 1.
Ein Ersatz der Verteilerschurrenanordnung entsprechend Fig. 6 wirkt sich auf die Betriebsweise der Beschickung nicht aus. Diese und andere Anordnungen sind baulich bedingt.
In beiden Beispielen ist der Ofenspiegel 7 als gerade Linie gezogen. Der Ofenspiegel Ist in Wirk-
<Desc/Clms Page number 4>
lichkeit nur im wesentlichen eben. Das heisst, die Unebenheiten, die durch die zeitlich nacheinander folgendenAuffüllungen in denRingzonen bedingt ist, kann so klein gehalten werden, dass dadurch keine Entmischung des unmittelbar auf dem Ofenspiegel hergestellten Gemisches etwa durch eine Böschungswirkung auftritt. Durch Fühlorgane ganz einfacher Bauart abgetastet, ist die jeweilige Höhe des Ofenspiegels nur in ) geringen Grenzen schwankend. Die Gichtgasabzüge 5 können daher in ganz geringem Abstand oberhalb des Ofenspiegels angeordnet werden, ohne dass Gefahr besteht, die Öffnungen durch Materialteilchen zu verstopfen. Dies bedeutet einen weiteren Gewinn, nämlich Gewinn an nutzbarer Ofenhöhe.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Drehbare Begichtungseinrichtung eines fortlaufend mit ebenem Spiegel zu füllenden Schachtes, insbesondere eines Schachtofens, mit einer zentrisch zur Schachtachse umlaufenden Trichterschurre und mit einer Vorrichtung zur Verteilung des Beschickungsgutes nach einem Kreisring-Fahrliniensystem, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündung (37) der Trichterschurre (17) auf Mundstücke (38) von auf dem Umfang eines Kreises verteilten, den Spiegel (7) nahezu berührenden Verteilerschurren zielt, deren Mündungen (39) einen derartigen Abstand von der Schachtachse (33) besitzen, dass jede einzelne von ihnen während einer Umdrehung der Begichtungseinrichtung (3) einen Kreisring (53) beschreibt, der die von den übrigen Mündungen (39) beschriebenen Kreisringe zum lichten Schachtquerschnitt ergänzt.