CH620759A5

CH620759A5 -

Info

Publication number: CH620759A5
Application number: CH714877A
Authority: CH
Inventors: Katsumi Nagasaki; Yoshihiro Inoue; Hiroyuki Yamazaki; Akifumi Yano; Tetsuo Momose
Original assignee: Kubota Ltd
Priority date: 1976-06-11
Filing date: 1977-06-10
Publication date: 1980-12-15
Also published as: FR2354385A1; DE2726852B2; US4077615A; SE7706619L; GB1538678A; DE2726852C3; JPS52151629A; SE425188B; DE2726852A1; FR2354385B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Saugkopf an einer Vorrichtung zum Entfernen von Schlacke aus einem Metallschmelzofen, mit einem eine Saugöffnung aufweisenden Saugrohr, einem in der Nähe der Saugöffnung um das Saugrohr angeordneten Kühlmantel und Einspritzmittel, um Wasser vom Kühlmantel in die Nähe der Saugöffnung im Saugkanal zu lenken.

In der CH-PS 593 466 ist ein derartiger Saugkopf beschrieben und es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfingung, diesen

Saugkopf dahingehend zu verbessern, dass das Anhaften der Schlacke am Saugkopf, insbesondere im Saugkanal, verhindert wird.

Der Saugkopf, der diese Aufgabe löst, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzmittel eine erste Düse, um Wasser gegen die Achse, und eine zweite Düse, um Wasser entlang der Innenfläche des Saugrohres zu lenken, aufweisen. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen der ersten und der zweiten Düse ein Wasserkanal angebracht, welcher Schliessmittel aufweist.

Die Erfindung wird nun im folgenden anhand einer Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

Figur 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Entfernen von Schlacke aus einem Metallschmelzofen,

Figur 2 zeigt eine Sicht von vorne, teilweise im Schnitt, eines erfingsgemässen Saugkopfes,

Figur 3 zeigt in einem Längsschnitt einen Teil eines Ausführungsbeispieles eines Saugkopfes,

Figur 4 zeigt eine Ausschnittvergrösserung von Figur 3, Figur 5 zeigt eine andere Ausschnittsvergrösserung von Figur 3, und die

Figuren 6 und 7 zeigen Ausschnittsvergrösserungen im Längsschnitt von anderen Ausführungsbeispielen eines Saugkopfes.

In Figur 1 erkennt man die Giesspfanne 1, das geschmolzene Metall 2 und die Schlacke 3 auf der Oberfläche des geschmolzenen Metalls, wobei dieses Metall aus irgend einem Metallschmelzofen stammen kann. Der Saugkopf 4 weist eine Saugöffnung auf, und steht über eine Leitung 5, einem Trennbehälter 6 und einem Verbindungsrohr 7 mit sogerzeugenden Mitteln 8, wie Vakuumpumpe oder Rotationsgebläse, in Verbindung. Der Saugkopf ist wassergekühlt und weist ein Saugrohr 10 mit einem umlaufenden Kühlmantel 11 auf, der nahe der Saugöffnung angeordnet ist. Der Kühlmantel 11 ist mit einer Wasserzuleitung 9 verbunden. Das Wasser wird in der Nähe der Saugöffnung eingespritzt. In den beiden Zuleitungen 5 und 7 sind je ein Druckfühler 12 und 13 eingebaut, die den Unterdruck dieser Leitungen messen, während zwischen der Vakuumpumpe und dem Trennbehälter 6 ein Ventil 14 eingebaut ist.

Um die Schlacke 3 abzusaugen wird die Vakuumpumpe in Betrieb gesetzt, wobei der Saugkopf in eine bestimmte Stellung und Abstand oberhalb der Schlacke gebracht wird. Die Schlacke wird in den Saugkopf gezogen, während das Wasser in der Nähe der Saugöffnung gegen die Schlacke gespritzt wird. Dadurch wird die Schlacke schnell abgekühlt und granuliert. Die verfestigte Schlacke, das eingespritzte Wasser, der entstehende Wasserdampf und die eingesaugte Luft fliessen durch die Leitung 5 in den Trennbehälter 6, in welchem die Schlacke und das Wasser von der Luft getrennt und davon entfernt werden. Die eingesaugte Luft mit dem Wasserdampf fliesst durch das Verbindungsrohr 7 in die Sogerzeugungsmittel 8, wovon sie dann in die Atmosphäre entweichen kann.

Anhand von Figur 2 wird nun ein Ausführungsbeispiel eines Saugkopfes näher beschrieben. Der Saugkopf 4 weist ein als Saugrohr 10 dienendes inneres Rohr 15 auf und ein den Kühlwassermantel 11 bildendes äusseres Rohr 16 auf. Die Rohre 15 und 16 haben an ihrem unteren Ende ein Endstück 17, an welchem das Saugmundstück 18 befestigt ist.

Am inneren Rohr 15 sind Wassereinlässe 19 gleichmässig um den Umfang verteilt angeordnet. Auf der Höhe der Wassereinlässe 19, innerhalb des inneren Rohres 15 ist ein ringförmiges Trennglied 20 angeordnet. Dieses Trennglied 20 trennt das Innere des Rohres 15 in einen Saugkanal und in einen Wasserkanal, welch letzterer in die weiter unten zu beschreibenden Düsen einmündet. Das Trennglied 20 bildet eine erste Düse 21, die das Wasser in Richtung der Rohrachse umlenkt und eine

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zweite Düse 22, die das Wasser in Richtung der Innenfläche des Innenrohres 15 umlenkt, und ein Verbindungsteil 23 um das Wasser gegen die beiden Düsen zu lenken. Der Wasserkanal mit den Wassereinlässen 19 und dem Verbindungsteil 23 stellt auf diese Weise die Verbindungen zwischen dem Inneren des Was- 5 serkühlmantels 11 und den Düsen 21 und 22 her.

Das Wasser aus dem Kühlmantel 11 fliesst durch die Wassereinlässe 19 und dem Verbindungsteil 23 und spritzt aus den Düsen 21 und 22 heraus, während die Schlacke abgesaugt wird. Das aus der Düse 21 gegen die Achse des Saugrohres heraus- 10 spritzende Wasser kühlt und verfestigt die abgesaugte Schlacke während das aus der Düse 22 in das Innere des Saugrohres spritzende Wasser verhindert, dass die Schlacke an der Innenfläche des inneren Rohres 15 haftet. Ausserdem verhindert dieses Wasser den direkten Kontakt zwischen der Schlacke mit 15 dieser Wand und erzielt so einen Dämpfungseffekt.

Anstatt durch ein Trennglied 20 gebildet zu werden, können die Düsen 21 und 22 auch als getrennte Teile geformt werden,

oder getrennte Düsen können gleichmässig am Umfang des Saugrohres angeordnet werden. 20

In Figur 3 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel beschrieben, das zusätzlich zu der Ausführung gemäss Figur 2 Wasserverschlussmittel 25 aufweist. In der Höhe der Wassereinlässe 19 ist am inneren Rohr 15 ein ringförmiger Schieber 26 um dieses Rohr angeordnet, wobei dieser Schieber die Einlässe 19 öffnen 25 oder schliessen kann. Der Schieber 26 weist an seinem oberen Ende einen kolbenförmigen Teil 27 auf, der in einer Zylinderkammer 28 um das innere Rohr 15 angeordnet ist. Die Zylinderkammer 28 ist in eine obere und untere Druckkammer 29a resp. 29b unterteilt. Eine Druckflüssigkeit wird durch ein elek- 30 tromagnetisches Ventil 30 entweder in die untere oder in die obere Druckkammer geleitet, um den Schieber 26 herauf- oder herunter zu schieben und damit die Wassereinlässe 19 zu öffnen oder zu schliessen. Man erkennt ferner eine Pumpe 31 und einen Ölbehälter 32, wobei diese Mittel durch einen Luftkom- 35 pressor ersetzbar sind. Das Solenoid des Ventils 30 wird durch Signale vom Druckfühler 12 gesteuert.

Sollte der Saugkanal durch Ablagerung von Schlacke an seiner Innenfläche oder die Leitung 5 verstopft werden, erhöht sich der Druck im Innern wesentlich, was durch den Druckfüh- 40 1er 12 registriert wird. Daraufhin wird das Ventil 30 betätigt, woraufhin Druckflüssigkeit in die obere Druckkammer 29a gelangt, und der Schieber 26 abwärts geschoben wird und damit die Wassereinlässe 19 absperrt. Dadurch hört der Wasserfluss durch die Düsen 21 und 22 sofort auf und es wird dadurch « verhindert, dass Wasser in das geschmolzene Metall gelangt. Das Ventil 30 wird auch vom Druckfühler 13 betätigt, das heisst, jedesmal wenn der Druck über ein bestimmtes Mass ansteigt, sodass das Absaugen der Schlacke nicht mehr gewährleistet ist, wobei das Ansteigen des Druckes auch vom Ausfall so oder schlechten Arbeiten der Vakuumpumpe herrühren kann.

Die untere Druckkammer 29b kann auch weggelassen werden, falls der Schieber resp. sein kolbenartiger Teil 27 durch eine Feder aufwärts geschoben wird.

Es ist aber auch möglich, den Schieber derart auszubilden, 55 dass er vom Wasserdruck hochgehoben wird.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel wird nun anhand der Figuren 4 und 5 näher erläutert werden. Der Saugkopf 4 weist ein inneres Rohr 35, ein Zwischenrohr 36 und ein äusseres Rohr 37 auf, welche Kühlwassermäntelteile 38a, 38b bilden. Ein 60 Endstück 40 ist am unteren Ende des äusseren Rohres 37 und am unteren Ende einer Hülse 39, die sich vom unteren Ende des inneren Rohres 35 aus aufwärts erstreckt, befestigt. Ein Saugmundstück 41 ist abnehmbar am inneren Umfang am unteren Ende des Endstückes 40 befestigt, um ausgetauscht zu werden, 65

wenn es beschädigt wird. Ein mit dem Enstück 40 einstückig ausgebildetes, ringförmiges Trennglied 42 ist innerhalb der Hülse 39 angeordnet. Die untere Stirnseite des Trenngliedes 42 und die obere Stirnseite des Saugmundstückes 41 bilden eine erste Düse 43 mit einer ringförmigen Öffnung. Die äussere Umfangsfläche des Trenngliedes 42 und die innere Umfangfläche der Hülse 39 bilden eine zweite Düse 44. Die Verbindungstelle zwischen dem Endstück 40 und dem Trennglied 42 weist Einlässe 42a auf. Die Hülse 39 weist gegenüber dem Trennglied 42 und gleichmässig über den Umfang verteilt Wasserdurchlässe 45 auf, wobei diese Wasserdurchlässe 45 mit dem äusseren Kühlwassermantelteil 38a über eine Wasserzuführung 47 zwischen dem äusseren Rohr 37 und einem Schieberhalter 46 um das Zwischenrohr 36 in Verbindung stehen. Die Durchlässe 45 stehen ferner über einen Rückflusskanal 48 mit dem inneren Wasserkühlmantelteil 38b in Verbindung. Ein Schieber 50 unterbindet die Wasserzufuhr zu den Durchlässen 45, wenn sein unteres Ende am Endstück 40 eng anliegt. Der Schieber 50 wird durch den Halter 46 und die Hülse 39 gehalten und kann zwischen diesen beiden Teilen vertikal gleiten und weist einen oberen Kolbenteil 51 auf, der in eine Zylinderkammer 52 eingepasst ist, wobei diese Zylinderkammer durch den Schieberhalter 46 und der Hülse 39 definiert ist. Die Zylinderkammer 52 ist in eine obere Kammer 53a und eine untere Kammer 53b aufgeteilt, wobei die obere Kammer über einen öleinlass 55 in der Hülse 39 mit einer ersten Ölzuführung 54 im inneren Kühlmantelteil 38b und die untere Kammer über einen öleinlass 57 im Schieberhalter 46 mit einer zweiten Ölzuführung 56 im inneren Kühlmantelteil 38b in Verbindung stehen, siehe Figur 5. Durch Zufuhr von Öl in eine der beiden Kammern kann der Schieber hydraulisch aufwärts oder abwärts bewegt werden.

Einer der beiden Kühlmantelteile 38a und 38b ist mit einer nicht eingezeichneten Wasserspeiseleitung verbunden, während der andere Kühlmantelteil mit einem ebenfalls nicht eingezeichneten Überlaufrohr verbunden ist, wodurch eine gleichmässige Zufuhr von Wasser in den Saugkopf gewährleistet wird.

Die erste und die zweite Düse 43 und 44 sowie der Schieber 50 arbeiten wie in dem Ausführungsbeispiel gemäss Figur 3 mit den gleichen Vorteilen. Die Düsen 43 und 44 sind derart ausgelegt, dass ungefähr 70 % der gesamten Wassermenge durch die erste Düse 43 herausgespritzt wird und die restlichen 30% durch die zweite Düse 44. Die vom äusseren Kühlmantelteil 38a an die Düsen 43 und 44 gelieferten Wassermengen und der Wasserdruck werden durch die Wasserdurchlässe 45 und dem Umgehungssystem mit dem Rückführungskanal 43, der sich in den inneren Kühlmantelteil 38b erstreckt, auf einem konstanten Pegel gehalten, so dass das oben angegebene Verhältnis der Wassermengen jederzeit genau eingehalten werden kann und lokale Erhitzungen vermieden werden.

Figur 6 zeigt eine Variante zum Ausführungsbeispiel gemäss Figur 4. Die erste Düse 43 wird dabei durch Öffnungen 60 gebildet, die sich radial durch das ringförmige Trennglied 42 in einem geeigneten Abstand voneinander erstrecken.

Figur 7 zeigt eine andere Variante in welcher ein ringförmiges Trennglied 61 einstückig mit der Hülse 39 anstatt mit dem Endstück 40 ausgebildet ist. Die Öffnung zwischen der unteren Stirnseite des Trenngliedes 61 und der oberen Stirnseite des Saugmundstückes 41 bildet die Öffnung einer ersten Düse 62.

Als zweite Düse 63 sind Öffnungen in der Verbindungsstelle zwischen der Hülse 39 und dem Trennglied 61 vorgesehen.

Wie aus den vorhergehenden Beispielen hervorgeht, können noch weitere Anordnungen der ersten und der zweiten Düse ausgedacht werden.

2 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Saugkopf an einer Vorrichtung zum Entfernen von Schlacke aus einem Metallschmelzofen, mit einem eine Saugöffnung aufweisenden Saugrohr, einem in der Nähe der Saugöffnung um das Saugrohr angeordneten Kühlmantel und mit Einspritzmitteln, um Wasser vom Kühlmantel in die Nähe der Saugöffnung in den Saugkanal zu lenken, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzmittel eine erste Düse (21,43,60, 62), um Wasser gegen die Achse, und eine zweite Düse, (22,44,63), um Wasser entlang der Innenfläche des Saugrohrs (10) zu lenken, aufweisen.
2. Saugkopf gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innere des Kühlmantels (11,38a, 38b) mit der ersten und zweiten Düse über einen Wasserkanal in Verbindung steht, wobei der Wasserkanal Wassereinlässe (19,45) im Saugrohr (15 ; 35, 39), die eine Verbindung zwischen dem Kühlmantel und dem Inneren des Saugrohrs herstellen, und ein sich in die Düsen erstreckendes Verbindungsteil (23) im Innern des Saugrohrs aufweist.
3. Saugkopf gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsteil (23) aus der Innenwand des Saugrohres (15,35,39) und einem ringförmigen Trennglied (20,42,61) und die zweite Düse (22,44,63) durch die Innenfläche des Saugrohrs (15 ; 35, 39) und einem Teil der äusseren Umfangfläche des im Saugrohr angebrachten Trenngliedes (20,42,61) gebildet ist.
4. Saugkopf gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Saugrohr ein Saugmundstück (18,41) aufweist, und dass die Öffnung der ersten Düse (21,43,62) durch die untere Stirnseite des Trenngliedes (20,42,61) und die obere Stirnseite des Saugmundstückes (18,41) gebildet ist.
5. Saugkopf gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Düse aus einer Vielzahl von Öffnungen (60) gebildet ist.
6. Saugkopf gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Innere des Kühlmantels aus einem inneren (38b) und einem äusseren (38a), über die Wassereinlässe (45) miteinander in Verbindung stehenden Teil besteht, und dass der eine Teil (38a) mit einer Wasserspeiseleitung und der andere Teil (38b) mit einem Überlaufrohr verbunden ist.
7. Saugkopf gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Innere des Kühlmantels mit der ersten und zweiten Düse über einen Schliessmittel (26,27 ; 50,51) aufweisenden Wasserkanal in Verbindung steht.
8. Saugkopf gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schliessmittel einen um das Saugrohr (15,39) gleitend angeordneten ringförmigen Schieber (26,50) aufweisen.
9. Saugkopf gemäss Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (26,50) einen kolbenförmigen Teil (27,51) aufweist, der in einer um das Saugrohr (15,39) angeordneten zylindrischen Kammer (28, 52) eingepasst ist.
10. Saugkopf gemäss Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Kammer (28,52) durch den kolbenförmigen Teil (27,51) des Schiebers in zwei Druckkammern (29a, 29b; 53a, 53b) aufgeteilt ist, und dass jede dieser Kammern eine Druckflüssigkeitszuleitung aufweist.