AT392836B - Beschickungsanlage fuer einen schachtofen - Google Patents

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Description

AT 392 836 B
Die Erfindung betrifft eine Beschickungsanlage für einen mit einer Füllgut-Verteilerschurre ausgerüsteten Schachtofen, welche mehrere Vorratsbunker, ein Schleusensystem für die Zuspeisung des Füllguts auf die Verteilerschurre sowie einen Klappenkasten aufweist, welcher am Kopf des Ofens montiert ist und ein durch eine Dosierklappe und eine Abdichtldappe gesteuertes Ablauf rohr umfaßt.
Bei den Anlagen dieser Art, welche im betreffenden Fachgebiet auch als "glockenlose Gicht" bezeichnet werden, gibt es zwei verschiedene Bauarten. Die konventionelle Bauart wird im Patent US-PS 3,693,8112 beschrieben. Diese umfaßt zwei Vorratsbunker, welche beiderseits der vertikalen Achse des Ofens und oberhalb von diesem nebeneinander angeordnet und durch eine schiefe Ebene mit einem vertikalen Auslaufkanal oberhalb der Verteilerschurre verbunden sind.
Die zweite, neuere Anlagenbauart wird im Dokument EP-0 062 770 beschrieben. Diese, besser unter dem Namen "central feed" bekannte Anlage ist gekennzeichnet durch zwei Bunker, welche übereinander und symmetrisch um die Ofenachse herum montiert sind und von denen einer als Abdichtschleusenkammer fungiert Jede dieser beiden Anlagenbauarten weist jeweils gegenüber der anderen typische Vor- und Nachteile auf, wobei die Besonderheit darin besteht, daß die Vorteile der einen im allgemeinen die Nachteile der anderen sind, und umgekehrt So besteht einer der Vorteile der herkömmlichen Anlage darin, daß die beiden Bunker alternierend arbeiten, das heißt daß der eine gefüllt wird, während der andere geleert wird. Dies ermöglicht abgesehen von der verhältnismäßig kurzen Zeit für die Betätigung der Klappen sowie die Druckbeaufschlagung und Druckentlastung, einen quasi-kontinuierlichen Beschickungsbetrieb. Im Gegensatz hierzu muß bei der Anlage mit zwei übereinander angeordneten Bunkern gemäß dem Patent EP-0 062 770 der Beschickungsvorgang während des Transfers des Füllguts aus dem oberen nach dem unteren Bunker unterbrochen werden.
Einer der Nachteile der herkömmlichen Anlage mit zwei nebeneinander angeordneten Bunkern besteht darin, daß letztere alle beide als Schleusenkammer ausgebildet sein müssen, sodaß es notwendig ist außer den beiden Dosierklappen auch zwei Paar Abdichtklappen vorzusehen. Bei der zweiten Anlagenbauart hingegen ist nur einer der beiden Bunker als Schleusenkammer ausgeführt sodaß sich die Klappenanzahl vermindert.
Ein anderer Nachteil der Anlage mit zwei nebeneinander angeordneten Schleusenkammern besteht darin, daß das Auslaufen des Füllguts auf die schiefe Ebene der Füllgutfallbahn eine horizontale Komponente vermittelt, wodurch sich der Auftreffpunkt des Füllguts auf die Verteilerschurre entsprechend der jeweiligen Stellung dieser letzteren und in Abhängigkeit davon, welche Schleusenkammer gerade entleert wird, verändert, woraus eine unregelmäßige oder asymmetrische Verteilung des Füllguts im Ofen resultiert Bei der Anlagenbauart mit zwei übereinander angeordneten Bunkern jedoch erfolgt das Auslaufen des Füllguts vertikal und symmetrisch in bezug zur zentralen Achse des Ofens, was eine regelmäßigere Verteilung im Innern des Ofens ermöglicht
Einer der Nachteile der Anlage mit zwei übereinander angeordneten Bunkern besteht, aufgrund der Anordnung der Bunker übereinander, in ihrer relativ großen Höhe. Aus diesem Grund besteht die Tendenz, breitere und weniger hohe Bunker vorzusehen, um die Gesamthöhe zu vermindern. Hierdurch wird jedoch ein anderes bekanntes Problem verschärft, nämlich dasjenige der Entmischung der Partikel, das heißt, ihre Trennung entsprechend ihrer Körnung, im Innern des Bunkers. Dieses, in der LU-PS 85.810 im einzelnen besprochene Phänomen intensiviert sich mit der Vergrößerung des Bunkerdurchmessers und manifestiert sich ausgeprägter bei der zweiten Anlagenbauart, da sich hier die Wirkungen der Entmischung in jedem der beiden Bunker addieren, sodaß das gesamte Ausmaß der Entmischung schließlich größer ist. Im Gegensatz hierzu tritt bei der Anlagenbauart mit zwei nebeneinander angeordneten Bunkern das Entmischungsphänomen weniger in Erscheinung aufgrund des Umstandes, daß die Bunker höher und schlanker ausgelegt werden können. Desweiteren besteht kein Additionseffekt für eine Entmischung in den beiden Bunkern.
Ausgehend von einer Anlage der eingangs erwähnten Art, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue Beschickungsanlage vorzuschlagen, welche gleichzeitig die Vorteile der Anlage mit zwei nebeneinander angeordneten Bunkern und diejenigen der Anlage mit übereinander angeordneten Bunkern aufweist und infolgedessen die weiter oben beschriebenen Nachteile zumindest vermindert, wenn nicht sogar ausschließt Zur Lösung dieser Aufgabe ist die vorgeschlagene Anlage im wesentlichen gekennzeichnet durch mindestens zwei nebeneinander angeordnete Bunker, welche horizontal zwischen einer ersten, mit der vertikalen Achse des Ofens fluchtenden Stellung zum Entleeren des Füllguts auf die Verteilerschurre und einer zweiten, seitlich von der vertikalen Achse des Ofens versetzten Stellung, in welcher ihre Beschickung erfolgt, verlagert werden können.
Gemäß einem bevorzugten Merkmal sind die Bunker auf einer rotierbaren Plattform montiert, welche um eine zur vertikalen Achse des Ofens parallele vertikale Achse rotieren kann.
Durch diese Anordnung ist es möglich, einen der Bunker zu beschicken und simultan den anderen zu entleeren, wonach ihre Stellungen vertauscht werden. Durch diese Anordnung ist es zwar noch nicht möglich, die Kontinuität der bekannten Anlage mit zwei nebeneinander angeordneten Bunkern zu erreichen, und zwar wegen der notwendigen Zeit für die Drehung der Plattform und das Vertauschen der Bunkerstellungen, jedoch findet der Betriebsablauf schneller statt als bei der Anlage mit zwei übereinander angeordneten Bunkern, da man die Zeit gewinnt, welche zum Transferieren des Füllguts aus dem oberen nach dem unteren Bunker benötigt wird. Im übrigen weist die vorgeschlagene Anlage alle Vorteile der zentralen Beschickung der Anlage mit übereinander angeordneten Bunkern auf, da der in der Entleerungsphase befindliche Bunker sich immer auf der vertikalen Achse des Ofens befindet Man sieht sich auch nicht mehr den durch die Höhe der Anlage gegebenen Problemen gegenübergestellt, wodurch es ermöglicht ist, durch eine geeignetere und schlankere Form der Bunker das -2-
AT 392 836 B
Entmischungsphänomen zu vermindern.
Weiters ist es vorteilhaft, wenn die beiden Bunker unter Zwischenschaltung mehrerer Gruppen von Gewichtsmeßeinrichtungen und Federn von einem Korb getragen werden, welcher seinerseits auf der rotierbaren Plattform ruht.
Vorzugsweise weist jeder Bunker eine obere Abdichtklappe und eine untere Verschlußklappe auf.
Die dichte Verbindung zwischen dem sich in der ersten Stellung befindenden Bunker und dem Klappenkasten wird durch das Hochheben des Klappenkastens hergestellt, was durch die Entspannung eines zwischen dem Klappenkasten und dem Kopf des Ofens vorgesehenen Kompensators ermöglicht wird.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal wird das Hochheben des Klappenkastens mittels einer Anzahl Hydraulikzylinder durchgeführt, welche an diesem Kasten angeordnet sind und deren Kolbenstange einen Kopf aufweist, über welchen sich bei der Rotation der Bunker eine Aussparung von komplementärer Form, welche sich an seitlichen Auslegern an jedem der Bunker befindet, schiebt.
Weiters kann jeder Bunker mit einer Umgehungsleitung vom Unterteil zum Oberteil des Bunkers zur Durchführung der Druckbeaufschlagung beiderseits des Füllguts versehen sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigeschlossenen Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht, teilweise im Längsschnitt, einer erfindungsgemäßen Anlage mit zwei drehbaren Vorratsbunkem;
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf die Anordnung der beiden Bunker am Ofenkopf;
Fig. 3 bis 5 die verschiedenen Phasen des Anschlusses eines Klappenkastens an einen Vorratsbunker anhand von entsprechenden Längsschnitten.
Fig. 1 zeigt den Oberteil eines Schachtofens (20), in dessen Kopf eine Füllgut-Verteilerschurre (22) montiert ist, welche durch eine an sich bekannte Antriebsvorrichtung (24) betätigbar ist, um die Schurre (22) um die vertikale Achse (0) zu drehen sowie deren Winkelstellung in bezug zu dieser Achse zu justieren. Oberhalb der Antriebsvorrichtung (24) befindet sich ein Klappenkasten (26) von der Art, wie er in der EP-0 062 770 illustriert ist.
Oberhalb des Ofens (20) befinden sich zwei Vorratsbunker (28 und 30), welche erfindungsgemäß durch Rotation um eine zur zentralen Achse (0) des Ofens parallele vertikale Achse (X) zwischen einer Beschickungsstellung, in welcher der Bunker (28) dargestellt ist, und einer Entleerungsstellung, in welcher der Bunker (30) dargestellt ist, verlagert werden können. Zu diesem Zweck werden die beiden Bunker (28 und 30) in einem Korb (32) in Form einer Doppelgabel (siehe auch Fig. 2) getragen, welcher auf einer drehbaren Plattform (34) ruht, welche von einem Motor (36) betätigt wird und auf einem vom Kopf des Ofens (20) getragenen Gerüst (38) ruht. Die beiden Bunker (28 und 30) liegen nicht direkt auf dem Korb (32) auf, sondern sie werden, jeder von ihnen, von diesem unter Zwischenschaltung von drei Gruppen von Gewichtsmeßeinrichtungen (40) und Federn getragen, welche es in an sich bekannter Weise erlauben, den Inhalt eines jeden Bunkers (28 und 30) für die automatische Steuerung der Klappenbetätigung permanent zu überwachen.
Das Füllgut wird mittels eines Transportbandes (42) einem Trichter (44) zugeführt, welcher sich oberhalb des in Beschickungsstellung befindlichen Bunkers, in diesem Fall des Bunkers (28), befindet. Da Trichter (44) ist an einem Querträger (46) aufgehängt, welcher horizontal an einer rotierbaren axialen Stange (48) befestigt ist, wobei letztere durch einen Motor (50) in Drehung versetzt wird. Die Rotation des Trichters (44) während seiner Beschickung ermöglicht eine merkliche Verminderung des Entmischungsphänomens der vom Transportband (42) in den Trichter entleerten Partikel. Eine vertikale gegenüber dem Transportband (42) befestigte Platte (52) sowie ein am unteren Ende der Stange (48) befestigter Teller (54), welcher in vertikaler Richtung mit Hilfe eines Hubzylinders verstellbar ist, sind zusätzliche Maßnahmen, welche das Entmischungsphänomen in diesem Trichter (44) vermindern. Die vertikale Stellung des Tellers (54) wird in Abhängigkeit vom Füllgutstand im Trichter (44) geregelt, wobei dieser Stand durch an sich bekannte Niveausonden gemessen wird. Er wird so betätigt, daß in Abhängigkeit vom zugeführten Füllgut ein mehr oder weniger konstantes Volumen im Trichter (44) gehalten wird.
Die vorgesehenen Maßnahmen zur Verminderung der Entmischung im Innern der Vorratsbunker (28 und 30) bestehen aus einem oder mehreren, im Innern der Bunker an deren Achse befestigten Tellern (56), wodurch eine Verteilung des aus dem Trichter (44) herunterfallenden Füllguts hervorgerufen wird, wie sie im Fall des Bunkers (28) illustriert ist. Andere Maßnahmen, wie zum Beispiel von der Art, wie sie in der LU-PS 85.810 vorgeschlagen werden, können vorgesehen werden.
Die Bezugsziffer (58) bezeichnet eine Druckausgleichsleitung für die Druckbeaufschlagung des in Entleerungsstellung befindlichen Bunkers, in diesem Fall des Bunkers (30), vor dem Öffnen der Klappen für die Entleerung auf die Verteilerschurre (22), und zur Entlüftung dieses gleichen Bunkers nach dem Schließen der Abdichtklappen und vor dem Vertauschen der Stellungen der beiden Bunker (28 und 30). Um die Druckbeaufschlagungsphase der Bunker zu beschleunigen, ist jeder von ihnen (für den Bunker (28) nicht dargestellt) mit einer Umgehungsleitung (60) versehen, welche den Unterteil der Bunker direkt mit deren Oberteil verbindet Die Leitung (58) muß mit kardanischen Kompensatoren versehen sein, um der Abhebebewegung der Klappe (26) sowie der Bewegung des Ofens (20) folgen zu können. -3-

Claims (7)

  1. AT 392 836 B Fig. 2 illustriert schematisch zusätzliche Montagedetails der beiden Bunker (28 und 30). Das in Fig. 1 mit (38) bezeichnete Gerüst besteht effektiv aus drei Pfeilern (62,64,66), welche sich auf dem Kopf des Ofens (20) abstützen und eine horizontale Plattform (68) tragen. Der vom Motor (36) angetriebene Drehkranz (34) ruht unter Zwischenschaltung von nicht dargestellten Lagern auf dieser Plattform (68). Für die Ableitung der heißen Gase aus dem Ofen (20) sind Evakuierungsleitungen (70) vorgesehen. Es sei darauf hingewiesen, daß die Rotation des Korbes (32) um die vertikale Achse (X) und die Vertauschung der Stellungen der Bunker von diesen Leitungen (70) nicht behindert werden, da diese in bezug zur Vertikalen geneigt sind. Um den ordnungsgemäßen Betrieb der vorgeschlagenen Anlage zu gewährleisten, müssen Mittel vorgesehen sein, um jeden der Bunker (28 und 30) dicht mit dem Klappenkasten (26) zu verbinden. Diese Mittel sind in den Figuren 3 bis 5 anhand von Teillängsschnitten illustriert. Um eine dichte und schnelle Befestigung zwischen jedem der Bunker (28 und 30) und dem Klappenkasten (26) zu ermöglichen, ist letzterer in vertikaler axialer Richtung beweglich und zu diesem Zweck mittels eines Kompensators (78) mit einem Gehäuse (80) des Antriebsmechanismus (24) der Schurre (22) verbunden (siehe auch Fig. 1). Dieser Kompensator (78) ist mehreren, vorzugsweise drei, Positionierzylindern (82) zugeordnet, von denen jeder einen unter der Wirkung einer Druckfeder (86) stehenden längsverschiebbaren Kolben (84) enthält. Unter der Wirkung dieser Feder (86) und seines Gewichts ruht der Klappenkasten (26) normalerweise auf den Zylindern (82), wobei der Kompensator (78) sich in seiner zusammengedrückten Stellung befindet Die Feder (86) ist übrigens zur Kompensation der Schubkraft des Ofens notwendig, wenn kein Bunker auf dem Kasten (26) ruht. Der Klappenkasten (26) weist ebenfalls eine obere ringförmige Dichtfläche (94) auf, um welche herum mehrere, vorzugsweise drei, Hydraulikzylinder (88) befestigt sind. Jeder von diesen weist einen Kolben mit vertikaler Stange und einem verbreiterten zylindrischen Kopf (92) auf. Fig. 3 illustriert die Anlage während der Rotationsphase der beiden Vorratsbunker, wobei der Oberteil des Klappenkastens (26) frei liegt, während die beiden Klappen (74 und 76) geschlossen sein müssen. Es ist übrigens sicherheitshalber möglich, eine Vorrichtung vorzusehen, welche die Rotation der Bunker (28 und 30) verhindert, wenn die Klappen (74 und 76) nicht geschlossen sind. Jeder der Bunker (28 und 30) weist an seiner Basis an Stellen, welche der Lage der Hydraulikzylinder (88) entsprechen, Ausleger (98) mit Aussparungen (96) von zum Kopf (92) der Kolbenstangen (90) komplementärer Form auf. Wird einer der Bunker, beispielsweise der Bunker (30), durch Rotation in Entleerungsstellung, wie in Fig. 4 dargestellt, gebracht, so schiebt sich eine jede der Aussparungen (96) über die entsprechenden Köpfe (92) der Hydraulikzylinder (88). Der untere Auslaufrohrstutzen eines jeden der beiden Bunker (28 und 30) ist mit einer kreisförmigen Dichtfläche (100) versehen, welche der oberen Dichtfläche (94) des Klappenkastens (26) entspricht, wobei diese beiden Dichtflächen (94 und 100) von komplementärer Form, z. B. gewölbt und konkav, sind. Eine Druckgasleitung (102) mündet im zentralen Bereich der oberen Dichtfläche (100) ein, um eine Reinigung der Dichtfläche (100) zu gewährleisten und durch das gegensinnige Einblasen eines Druckgases zur Dichtheit beizutragen. Fig. 5 illustriert die Verbindung zwischen dem Bunker (30) und dem Klappenkasten (26). Diese Verbindung wird durch Zufuhr von Hydraulikfluid in die Zylinder (88), zur Kolbenstangenseite, hergestellt, bis die Dichtflächen (94 und 100) sich in gegenseitigem Berührungskontakt befinden. Das Hochheben des Klappenkastens (26) geschieht durch Verschieben der Kolben (84) in den Positionierzylinder (82), durch Kompression der Feder (86) und Entspannung des Kompensators (78). Das Lösen des Bunkers (30) vom Klappenkasten (26) umfaßt, jedoch in umgekehrter Reihenfolge, die gleichen Operationen wie bei der Verbindungsoperation, welche vorstehend mit Bezug auf die Fig. 3 bis 5 beschrieben wurde. Da jeder der beiden Bunker (28 und 30) bei der Rotation um die Achse (X) vom Klappenkasten (26) gelöst ist, müssen sie notgedrungen eine untere Verschlußklappe (104) zum Zurückhalten des Füllguts aufweisen. Jeder der beiden Bunker (28 und 30) weist weiters, genau wie die herkömmlichen Vorratsbunker gemäß dem Stand der Technik, eine obere Dichtklappe (106) auf. Es sei bemerkt, daß man anstatt nur zwei Bunker, wie bei dem vorstehend beschriebenen Ausgestaltungsbeispiel, deren auch drei oder sogar mehr vorsehen kann, wodurch die notwendige Rotationszeit herabgesetzt wird. PATENTANSPRÜCHE 1. Beschickungsanlage für einen mit ein»: Füllgut-Verteilerschurre ausgerüsteten Schachtofen, welche mehrere Vorratsbunker, ein Schleusensystem für die Zuspeisung des Füllguts auf die Verteilerschurre sowie einen Klappenkasten aufweist, welcher am Kopf des Ofens montiert ist und ein durch eine Dosierklappe und eine -4- AT 392 836 B Abdichtklappe gesteuertes Ablaufrohr umfaßt, gekennzeichnet durch mindestens zwei nebeneinander angeordnete Bunker (28,30), welche horizontal zwischen einer ersten, mit der vertikalen Achse (0) des Ofens (20) fluchtenden Stellung zum Entleeren des Füllguts auf die Verteilerschurre (22) und einer zweiten, seitlich von der vertikalen Achse (0) des Ofens (20) versetzten Stellung, in welcher ihre Beschickung erfolgt, verlagert 5 werden können.
  2. 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bunker (28, 30) auf einer rotierbaren Plattform (34) montiert sind, welche um eine zur vertikalen Achse (0) des Ofens (20) parallele vertikale Achse (X) rotieren kann. 10
  3. 3. Anlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bunker (28, 30) unter Zwischenschaltung mehrerer Gruppen von Gewichtsmeßeinrichtungen (40) und Federn von einem Korb (32) getragen werden, welcher seinerseits auf der rotierbaren Plattform (34) ruht
  4. 4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Bunker eine obere Dichtklappe (106) und eine untere Verschlußklappe (104) aufweist.
  5. 5. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dichte Verbindung zwischen dem sich in der ersten Stellung befindenden Bunker (28, 30) und dem Klappenkasten (26) durch das Hochheben des 20 Klappenkastens (26) hergestellt wird, welches durch das Entspannen eines zwischen dem Klappenkasten (26) und dem Kopf des Ofens (20) vorgesehenen Kompensators (78) ermöglicht wird.
  6. 6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hochheben des Klappenkastens (26) mittels einer Anzahl Hydraulikzylinder (88) durchgeführt wird, welche an diesem Kasten (26) angeordnet sind und deren 25 Kolbenstange einen Kopf (92) aufweist, über welchen sich bei der Rotation der Bunker eine Aussparung (96) von komplementärer Form, welche sich an seitlichen Auslegern (98) an jedem der Bunker (28,30) befindet, schiebt.
  7. 7. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Bunker (28, 30) mit einer 30 Umgehungsleitung (60) vom Unterteil zum Oberteil des Bunkers zur Durchführung der Druckbeaufschlagung beiderseits des Füllguts versehen ist Hiezu 5 Blatt Zeichnungen 35
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