CZ294863B6 - Tavný agregát s elektrickou obloukovou pecí - Google Patents

Abstract

Tavný agregát je proveden s elektrickou obloukovou pecí (1), která obsahuje těleso (3) pece, sestávající z dolní části (5) a horní části (6), jakož i víko (4) tělesa (3) pece, které sestává z prvního úseku (7) a druhého úseku (8), z nichž první úsek (7) obsahuje alespoň jeden otvor (14) pro vložení elektrody (12), druhý úsek (8) obsahuje šachtu (9), upevněnou v přidržovacím zařízení (21), pro předehřívání vsázkového materiálu zaváženého do tělesa (3) elektrické obloukové pece (1), která obsahuje přední stěnu (34), sousedící s otvory (14) pro vložení elektrod (12), zadní stěnu (35), vzdálenou od otvorů (14) pro vložení elektrod (12), a zavážecí otvor a průchozí otvor (32) plynu, uspořádané v horní části šachty (9). Mezi přidržovacím zařízením (21) a tělesem (3) pece je uspořádáno horizontální dopravní zařízení. U šachty (9), u níž při pohledu shora leží část vnitřního obrysu průřezu šachty (9) vně vnitřního obrysu horního okraje dolní části (5) tělesa (3) pece, horní část (6) tělesa (3) pece v oblasti pod šachtou (9) a/nebo zadní stěna (35) šachty (9) obsahuje stěnový úsek (42, 42a, 58, 59, 60, 61), zužující se ke středu (11) tělesa (3) pece.ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká tavného agregátu s elektrickou obloukovou pecí, která obsahuje těleso pece sestávající z dolní části a horní části, jakož i víko tělesa pece, která sestává z prvního úseku a druhého úseku, z nichž první úsek obsahuje alespoň jeden otvor pro vložení elektrody, druhý úsek obsahuje šachtu, upevněnou v přidržovacím zařízení, pro předehřívání vsázkového materiálu zaváženého do tělesa elektrické obloukové pece, která obsahuje přední stěnu, sousedící s otvory pro vložení elektrod, zadní stěnu, vzdálenou od otvorů pro vložení elektrod, a zavážecí otvor a průchozí otvor plynu, uspořádané v horní části šachty, přičemž mezi přidržovacím zařízením a tělesem pece je uspořádáno horizontální dopravní zařízení.

Dosavadní stav techniky

Tavný agregát tohoto druhu je znám z patentového spisu WO 90/10086. U tohoto tavného agregátu je venkovní úsek víka tělesa pece nahrazen šachtou, upevněnou v přidržovacím ústrojí, která má v horní oblasti uzavíratelný zavážecí otvor pro zavážený materiál a průchozí otvor pro plyn. Horké plyny pece se odvádějí šachtou a ohřívají vsazený materiál, který se v šachtě nachází. Tím se dosáhne podstatné úspory energie.

Aby se taviči proces mohl provést bez dodatečně zaváženého materiálu, je výhodné, jestliže celkové zavážené množství je přizpůsobeno celkovému objemu tekutého kovu a jeho hmotnosti při vypouštění z pece. Proto a s ohledem na další požadavek, omezit výšku šachty, je nutné, aby průřez šachty měl tvar obdélníka a těleso pece mělo při pohledu ze shora tvar oválu, ohraničeného na jedné straně přímkou.

U známého tavného agregátu je celé víko pece uspořádáno pohyblivě vzhledem k tělesu pece, buď společně s přidržovací konstrukcí, nesoucí šachtu, nebo nezávisle na ní. Jako výhodné se prokázalo uvolnitelné upevnění víka pece na přidržovací konstrukci, takže je víko pece včetně šachy výkyvné vzhledem k tělesu pece, nebo lineárně posuvné. U posledně jmenované varianty je možné dosáhnout požadovaného množství zaváženého materiálu do různých oblastí tělesa pece, prostřednictvím šachty.

U známého tavného agregátu existuje také možnost, zadržet pomocí v dolní oblasti šachty uspořádaného zadržovacího ústrojí, zavedený materiál, takže také po vytavení jedné šarže se mohou odpadní plyny, během rafínační fáze, využít pro předehřívání zaváženého materiálu.

Takováto zadržovací ústrojí jsou podrobně popsána v pat. spisu WO 95/09410. Na tato ústrojí bude v této přihlášce ještě poukazováno.

Z pat. spisu DE-a-43 32 913 je znám tavný agregát s elektrickou obloukovou pecí, u kterého víko tělesa, uzavírající kulaté těleso pece, obsahuje první a druhý úsek víka. V každém z těchto obou úseků víka je uspořádán zavážecí otvor pro dodávání zaváženého materiálu do tělesa pece. Nad zavážecími otvory nacházejí se šachtovité zásobní nádrže pro předehřívání zaváženého materiálu do tělesa pece. Tyto jsou upevněny na halové plošině nad elektrickou obloukovou pecí, takže nezávisle od tělesa pece se mohou z plošiny odebírat nádrže se zaváženým materiálem o vysoké hmotnosti.

U jednoho provedení podle uvedeného patentového spisu je víko tělesa pece uspořádáno ve směru nosného ramene elektrod, a nezávislými křídly je výkyvné ve směru od horní části pece. Tím je dána možnost otevřít horní část pece při zvláštních událostech, nebo při kontrole pece. Současné vykývnutí zásobních nádrží, zavěšených na plošinách, není realizováno. Je uspořádán jen jedi

-1 CZ 294863 B6 ný elektrodový otvor mezi polovinami víka. Natočení nosného ramena, nesoucího elektrodu, do strany, není v důsledku toho, že na plošině jsou zavěšeny zásobní nádrže, možné. Tím jsou také vyloučeno bezprostřední dodávání zaváženého materiálu do tělesa pece.

U tohoto vynálezu se předpokládá využití osvědčené techniky u již stávajících zařízeních. Stávající elektrické obloukové pece mají se upravit tak, aby se mohlo co nejvíce prvků ze stávajícího zařízení dále použít a také se podstatně nemusely měnit budovy, ve kterých je umístěn tavný agregát. Přitom vyvstává ten zvláštní problém, že u obvyklých elektrických obloukových pecí s kulatým, nebo také oválným tělesem pece, u kterých jsou elektrody uspořádány ve středu víka tělesa, jsou prostorové rozměry šachty, použité jako předehřívač zaváženého materiálu, tak omezeny, že v šachtě není k dispozici dostatečný objem pro zavážecí materiál, který se má předehřát. Těleso pece může také sestávat z jednoho dílu, nebo nad úrovní strusky může být rozdělen na horní část pece a dolní část pece. Víko pece je nejčastěji vyklenuté a má soustředně uspořádány tři průchodky u elektrických obloukových pecí na stejnosměrný proud, které jsou označeny jako elektrodové otvory.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je, navrhnout tavný agregát s elektrickou obloukovou pecí tak, aby se mohlo ze stávajících elektrických obloukových pecí použít co nejvíce prvků, to j e aby se muselo co nejméně součástí nahradit, případně obměnit.

U elektrické obloukové pece s kulatou nebo oválnou dolní částí pece, u které jsou elektrody uspořádány soustředně v oblasti středu, má být i před omezeným rozměrem šachty, způsobených uspořádáním elektrod a výškou výrobní budovy, v šachtě dostatečný objem k dispozici pro zavážený materiál, který se má předehřát, postačující k tomu, aby se mohl provést tavný proces bez toho, že by se muselo provésti dodatečné zavážení materiálu.

Zadržovací ústrojí zavezeného materiálu již upravená v šachtě se mají přizpůsobit novým skutečnostem.

Dále se má zajistit, aby se i u řešení podle vynálezu mohlo zabránit únikům pecních plynů v oblasti víka.

Uvedené úkoly splňuje tavný agregát s elektrickou obloukovou pecí, která obsahuje těleso pece sestávající z dolní části a horní části, jakož i víko tělesa pece, které sestává z prvního úseku a druhého úseku, z nichž první úsek obsahuje alespoň jeden otvor pro vložení elektrody, druhý úsek obsahuje šachtu, upevněnou v přidržovacím zařízení, pro předehřívání vsázkového materiálu zaváženého do tělesa elektrické obloukové pece, která obsahuje přední stěnu, sousedící s otvory pro vložení elektrod, zadní stěnu, vzdálenou od otvorů pro vložení elektrod, a zavážecí otvor a průchozí otvor plynu, uspořádané v horní části šachty, přičemž mezi přidržovacím zařízením a tělesem pece je uspořádáno horizontální dopravní zařízení, podle vynálezu, jehož podstatou je, že u šachty, u níž při pohledu shora leží část vnitřního obrysu průřezu šachty vně vnitřního obrysu horního okraje dolní části tělesa pece, horní část tělesa pece v oblasti pod šachtou a/nebo zadní stěna šachty obsahuje stěnový úsek zužující se ke středu tělesa pece.

Výhodné řešení podle vynálezu spočívá v tom, že první úsek víka obsahující otvor pro vložení elektrody a druhý úsek víka obsahující šachtu jsou vytvořeny jako samostatné jednotky, oddělené od sebe navzájem mezerou víka, které jsou nezávisle navzájem na sobě horizontálně posunovatelné vzhledem k tělesu pece. Zde se mohou také při rekonstrukci dále použít díly původního víka.

Mezera víka, vznikající dělením na dvě samostatné jednotky horizontálně posuvné, popřípadě výkyvné, vzhledem k tělesu pece může být, je-li to nutné, jednoduše utěsněna, takže v porovnání

-2CZ 294863 B6 s víkem sestávajícím zjedná jednotky nevzniká nebezpečí úniku plynu z pece, který by znečistil okolí pece.

První úsek víka s výhodou obsahuje zvedací a výkyvné zařízení víka. Výkyvné zařízení zvedacího a výkyvného zařízení víka je s výhodou spřaženo s výkyvným zařízením zvedacího a výkyvného zařízení elektrod.

Druhý úsek víka je s výhodou spojen s šachtou v přidržovacím zařízení, přičemž přidržovací zařízení je spřaženo s horizontálním dopravním zařízením. Dopravní zařízení má s výhodou směr dopravy kolmý k mezeře víka.

Na alespoň jednom z navzájem sousedních okrajů prvního úseku a druhého úseku víka jsou s výhodou uspořádány prostředky k utěsnění mezery víka.

Na jednom okraji zobou navzájem sousedních okrajů prvního úseku a druhého úseku víka je s výhodou upravena drážka probíhající podél tohoto okraje a na druhém okraji z těchto okrajů je upravena lišta probíhající podél tohoto okraje, která při zavřeném víku zasahuje s vůlí do drážky.

Na alespoň jednom okraji z navzájem sousedních okrajů prvního úseku a druhého úseku víka je s výhodou upraven kanál, probíhající podél tohoto okraje, s nejméně jedním tryskovým otvorem, přivráceným k mezeře víka, pro těsnicí plyn. Tryskový otvor je s výhodou uspořádán podél okraje a má tvar mezery. Jako tryskový otvor je podél okraje s výhodou uspořádána řada otvorů. Zadní stěna šachty má s výhodou stěnový úsek zužující se k hornímu okraji dolní části tělesa pece.

První úsek víka je s výhodou v půdorysu vytvořen jako ovál ohraničený tětivou a obrys dolního okraje přední stěny šachty je přizpůsoben obrysu této tětivy.

Profil dolního okraje zadní stěny šachty a s ní sousedících postranních stěn šachty s výhodou odpovídá v oblasti druhého úseku víka profilu horního okraje tělesa pece.

Profil průřezu v horním úseku šachty je s výhodou obdélníkový a profil zadní stěny šachty a s ní sousedících postranních stěny šachty se shora dolů zužuje přes oválový profil do kruhového profilu horního okraje dolní části nebo horní části tělesa pece. Profil průřezu v horním úseku šachty je s výhodou obdélníkový a profil zadní stěny šachty a na ni navazujících postranních stěn šachty se shora dolů zužuje přes několikaúhelníkový profil do kruhového profilu horního okraje dolní části nebo horní části tělesa pece. Několikaúhelníkový profil je s výhodou vytvořen jako profil sledující obrys lichoběžníku. Přední stěna šachty se s výhodou zužuje rovnoběžně se zadní stěnou šachty.

Šachta s výhodou obsahuje ve své dolní oblasti zadržovací ústrojí pro ohřívaný zavezený materiál se zavřenou polohou a s uvolněnou polohou, přičemž v zavřené poloze je možný průchod pro plyn, avšak nikoli pro zavážený materiál, a v uvolněné poloze je uvolněn průchod zaváženého materiálu šachtou.

Zadržovací ústrojí s výhodou obsahují výkyvné prsty uspořádané ve vzájemném odstupu od sebe, které jsou uloženy v otočných ložiscích. Otočná ložiska pro výkyvné prsty jsou s výhodou uspořádána v rámové konstrukci na zadní stěně šachty a do vnitřního prostoru šachty vyčnívají od sousedních postranních stěn šachty pevné prsty, jejichž konce leží u obou vnějších výkyvných prstů, když se tyto výkyvné prsty nacházejí v zavřené poloze.

Vnitřní úseky výkyvných prstů jsou s výhodou v zavřené poloze skloněny šikmo dolů a vnitřní konce pevných prstů, přivrácených k těmto výkyvným prstům, mají přibližně stejný sklon jako oba vnější výkyvné prsty ve své zavřené poloze. Prostřednictvím individuálních řídicích prostředků je výkyvný pohyb vnějších výkyvných prstů, sousedících s postranními stěnami šachty, do

-3 CZ 294863 B6 uvolněné polohy s výhodou zmenšen relativně vůči středním výkyvným prstům ležícím mezi nimi.

U šachty, u které se její zadní stěna a na ni navazující postranní stěna shora dolů zužují přes několikaúhelníkový profil sledující tvar lichoběžníku do kruhového profilu, vodorovný nosník rámové konstrukce s ložisky pro výkyvné prsty, sousedící se zadní stěnou šachty, probíhá s výhodou rovnoběžně s lichoběžníkovým obrysem zadní stěny šachty.

Aby v šachtě, která je uspořádána postranně vedle elektrod na víku tělesa pece, byl k dispozici dostačující objem pro zavážený materiál, který se má předehřívat, zvolí se průřez šachty tak velký, aby v pohledu shora, ležel vnitřní obrys zadní stěny šachty, při pohledu od otvorů pro vložení elektrod, alespoň horního úseku šachty mimo vnitřní obrys horního okraje dolní části tělesa pece. Profil průřezu šachty má v tomto úseku s výhodou tvar obdélníku nebo lichoběžníku. V důsledku vytvoření pásma horní části tělesa pece v oblasti pod šachtou, totiž v důsledku vytvoření horní části tělesa šachty s pásmem stěny, zužujícím se, neboli konvergujícím, od jeho horního okraje k dolnímu okraji, se vytvoří takových přechod od stěn šachty, ležících mimo vnitřní obrys dolní části tělesa pece, k vnitřnímu obrysu horního okraje dolní části tělesa pece, to jest nístěje pece, který vede zavážený materiál z venkovních oblastí šachty bez jakýchkoliv překážek do dolní části tělesa pece. Přechod od obdélníkového tvaru profilu šachty do kruhového nebo oválného tělesa pece se může provést různým způsobem, například prostřednictvím průřezů obdélník-ovál-kruh nebo obdélník-víceúhelník-kruh. Konvergující pásmo stěny i zbývající pásma horní části tělesa pece jsou obvykle tvořeny vodou chlazenými stěnovými panely, které dávku zaváženého materiálu přivádějí šachtou dolní části tělesa pece (nístěje pece), která má kruhový, popřípadě oválný průřez.

Přechod od vnitřního obrysu stěn šachty, ležící při pohledu shora mimo vnitřní obrys horního okraje dolní části tělesa pece, k hornímu okraji kruhové, popřípadě oválné, dolní části tělesa pece se může nacházet již nad horním okrajem horní části tělesa pece, to jest nad okrajem tělesa pece, přičemž zde jsou stěny šachty, odvrácené od otvorů pro vložení elektrod, vedeny šikmo směrem dovnitř ke středu tělesa pece (střední osa tělesa), popřípadě k hornímu okraji horní části tělesa pece. Takové vedení s může v dolním úseku šachty realizovat konvergující oválovitou částí stěny nebo rovnými prvky, které převedou stěnu šachty, odvrácenou od elektrod, z lineárního profilu ve vodorovném řezu, do mnohoúhelníkového profilu, výhodně lichoběžníku. Výhodně má dolní okraj stěn šachty, odvrácených od elektrod, přibližně stejný vnitřní obrys jako je vnitřní obrys horního okraje tělesa pece. Tento obrys také odpovídá obrysu druhého úseku víka, na kterém je šachta uspořádána.

U tavného agregátu podle vynálezu se může při rekonstrukci původního agregátu dále použít celá dolní část tělesa pece včetně zvedacího a výkyvného zařízení elektrod.

Začíná-li konvergující přechod od obdélníkového průřezu ke tvaru kruhového průřezu již v horním úseku šachty, například přímo pod horním otvorem šachty, pak se musí, při pohledu od elektrod, přední strana šachty provést rovnoběžně se zadní stěnou šachty, aby se vnitřní průřez šachty směrem dolů nezmenšoval.

Jestliže se tedy lineární profil průřezu zadní stěny obdélníkové šachty převede v jejím horním úseku do víceúhelníkového profilu, s výhodou lichoběžníkového profilu, je nutné převést také lineární profil přední stěny šachty konvergující ke středu tělesa pece do víceúhelníkového profilu. Profil průřezu v dolním úseku šachty je pak tvořen dvěma víceúhelníkovými nebo lichoběžníkovými profily, které jsou spojeny profily postranních stěn. Jestliže v nej spodnějším úseku šachty jsou zadní stěna šachty a sousední postranní stěny šachty tvořeny pásmem stěny zužujícím se, neboli konvergujícím k hornímu okraji kruhového nebo oválného tělesa pece, pak je při rekonstrukci agregátu možné dále použít stávající kruhovou nebo oválnou horní část tělesa pece. Toto řešení má zejména význam u elektrické obloukové pece s vyklenutým víkem a u šachty se zadržovacím ústrojím.

-4CZ 294863 B6

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na čtyřech příkladech provedení podle předložených výkresů.

Na obr. 1 je znázorněn pohled ze strany na tavný agregát podle vynálezu při uzavřeném víku tělesa pece.

Na obr. 2 je znázorněn tento agregát při odstraněném druhém úseku víka, obsahujícím šachtu.

Na obr. 3 je znázorněn pohled ze shora s řezem vedeným šachtou podle přímek III—III naznačených v obr. 2, při vykývnutém prvním úseku víka s oválně vytvořeným přechodem od obdélníkového průřezu šachty v kulatou dolní částí tělesa pece.

Na obr. 4 je znázorněn řez IV-IV z obr. 3 při zavřeném víku tělesa pece, to znamená s vykývnutým prvním úsekem víka včetně elektrod a zajetého druhého úseku víka.

Na obr. 5 je znázorněn zvětšený výřez z obr.4.

Na obr. 6 je znázorněn pohled ze shora jako v obr. 3, druhého příkladu provedení, u kterého začíná přechod z obdélníkového průřezu šachty v kruhové těleso pece v dolním úseku šachty pod zadržovacími ústrojími a je vytvořen jako mnohoúhelník.

Na obr. 7 je znázorněn pohled ze shora na třetí příklad provedení, u kterého začíná přechod z obdélníkového průřezu šachty v kruhový průřez tělesa pece již v horním úseku šachty na zadržovacími ústrojími.

Na obr. 8 je znázorněn třetí příklad provedení, odpovídající znázornění v obr. 4.

Na obr. 9 je znázorněna podstatná část řezu IX-IX z obr. 8.

Na obr. 10 je znázorněn pohled ze shora na modifikaci třetího příkladu provedení s kruhovým průřezem horní části tělesa pece, který nemá konvergující pásmo stěny.

Příklady provedení vynálezu

Tavný agregát, znázorněný v obr. 1 až 5, jako první příklad provedení, obsahuje elektrickou obloukovou pec 1 s tělesem 3 pece uloženým na kolébce 2 pece a s víkem 4 tělesa pece, zakrývajícím horní okraj tělesa 3 pece, které je vytvořeno vyklenuté. Těleso 3 pece sestává z dolní části 5 tělesa pece, tvořící vyzděnou nístěj pece pro roztavený kov a z horní části 6 tělesa pece, která je obvykle vytvořena z vodou chlazených prvků. Jak lze seznat zejména z obr. 3 až 5, sestává víko 4 tělesa pece z prvního úseku 7, víka, které je v obr. 3 znázorněno ve vykývnuté poloze a druhého úseku 8 víka, který je v podstatě tvořen dolním koncovým úsekem šachty 9, případně rámem 10 (obr. 1 a 2) pro uložení dolního úseku šachty 9. V obr. 1 je dvoudílné víko 4 tělesa pece zavřené, v obr. 2 je druhý úsek 8, nesoucí šachtu 9, znázorněno ve vyjeté poloze.

Jak lze seznat zejména z obr. 3 a 5, odpovídá část, znázorněná na výkrese vpravo od středu tělesa pece, obvyklé elektrické obloukové peci s kruhovým průřezem tělesa pece a soustředně ke středu U tělesa pece do tohoto tělesa 3 pece zasunovatelné elektrody 12. Pouze oblast, znázorněná na výkresu vlevo od elektrod 12, je nad dolní částí tělesa pece, je ve srovnání s obvyklým provedením elektrické obloukové pece, provedena s kruhovým průřezem tělesa pece.

První úsek 7 víka je vyklenut a má tak zvané srdce 13 víka s elektrodovými otvory 14 (obr. 5) pro zavedení tří elektrod 12 do tělesa pece v obvyklém trojúhelníkovém uspořádání pro elektrickou

-5CZ 294863 B6 obloukovou pec na střídavý proud. Elektrody 12 jsou upnuty v nosném ramenu 15 a prostřednictvím zvedacího a výkyvného zařízení 16 jsou nahoru a dolu zvedatelné a ke straně výkyvné. První úsek 7 víka je prostřednictvím zvedacího a výkyvného zařízení 17 víka, zvedán z polohy na okraji tělesa pece, jak je znázorněno v obr. 4 a 5, a výkyvný do polohy ke straně, jak je znázorněno v obr. 3, aby se například těleso pece ze shora uvolnilo od zavážecích košů.

U příkladu provedení je nejen těleso 3 pece uloženo na kolébce 2, nýbrž i zvedací a výkyvné zařízení 16 elektrod a zvedací a výkyvné zařízení 17 víka jsou na ni uložena, takže těleso 3 pece s elektrodami 12 se mohou překlopit.

Aby se při rekonstrukci pece nemuselo měnit uspořádání elektrod, je u řešení podle prvního příkladu provedení, je první úsek 7 víka vytvořen jako ovál 19, tětivou 18, který obsahuje obvyklé uspořádání elektrod. Tětiva 18 musí u prvního úseku 7 víka, nasazeného na tělesa 3 pece, ležet ve směru překlopení, to je u znázornění podle obr. 2 kolmo k nákresně. Tím se může těleso 3 pece s uzavřeným prvním úsekem 7 víka a bez vyjetého druhého úseku 8 víka pro odpich a odstruskování pece překlopit. Přitom je třeba šachtu 9 jen lehce nadzvednout. Tím způsobem se ztráty tepla vyzařováním zmenší, případně se horké pecní plyny z největší části přivedou do předehřívací šachty. Případně se může mezera, vznikající při nadzvednutí šachty 9 mezi dolním okrajem šachty 9, respektive druhým úsekem 8 víka a okrajem 39 tělesa pece, viz obr. 3, utěsnit pomocí krycí desky, nebo jiných prostředků, které jsou umístěny na šachtě 9 nebo na okraji 39 tělesa pece.

Šachta 9 je upevněna v rámové konstrukci 20, která šachtu 9 obklopuje na způsob klece, přičemž rám 10 druhého úseku 8 víka, znázorněný v obr. 1 a 2, představuje část rámové konstrukce 20. Rámová konstrukce 20 nesoucí šachtu 9, která je v obr. 1 a 2 znázorněna jen schématicky, je uložena v přidržovacím zařízení 21 tak, že rámová konstrukce 20 je společně se šachtou 9, pomocí zvedacího zařízení 22 pochybovatelná nahoru a dolu. Za tím účelem jsou na příčném členu 23 nosné konstrukce 20 uspořádaná působiště 24 pro zvedací zařízení 22, dosedající na přidržovací zařízení 21, takže příčný člen 23 a tím i rámová konstrukce 20, nesoucí šachtu 9, jsou zvedatelné z dolní polohy, znázorněné v obr. 1, do polohy, znázorněné v obr. 2. Nutné vedení je přitom realizováno vodícími tyčemi 25.

Přidržovací zařízení 21 se šachtou 9 je vodorovně posunovatelné. Za tím účelem jsou nosné konstrukci 26 uspořádány kolejnice 27 a přidržovací zařízení 21 je opatřeno kolo 28, které umožňují pojíždění přidržovacího zařízení 21 v horizontálním směru.

Šachta 9 je nahoře uzavřena víkem 29, které u znázorněného příkladu je horizontálně pojízdné na kolejnicích 30 pro uvolnění horního otvoru šachty 9 pro zavážený materiál pomocí jeřábu 31, obr. 4. Víko 29 šachty 9 má, na zadní straně v obr. 1, průchozí otvor 32 plynu, který je spojen s potrubím 33 odpadního plynu, jestliže se šachta 9 a tím i rám 10, nacházejí v poloze, znázorněné v obr. 1.

Obr. 3 ukazuje šachtu 9 v průřezu tvaru obdélníka. Je výhodné, vytvořit šachtu 9 v dolní oblasti ve tvaru obdélníka, jestliže se mají uspořádat zadržovací ústrojí, jak bude dále ještě popsáno. Šachta 9 má tak alespoň ve své dolní oblasti uspořádány stěny do tvaru obdélníka s přední stěnou 34, která je při zavřeném víku 29 tělesa pece (obr. 1, 4 a 5), sousední k tětivě prvního úseku 7 víka, zadní stěnou 35, odvrácenou od tětivy 18 a dvěma postranními stěnami 36 a 37, spojující, uvedené stěny šachty. Přední stěna 34 šachty 9 má přitom přibližně stejnou délku jako tětiva 18, to je přední stěna 34 je sousední s úzkou mezerou 38 víka. Mezera 38 víka je ve zvětšeném měřítku znázorněna v obr. 5.

Na tomto místě budiž poznamenáno, že u vyklenutého víka 29 tělesa pece, jak je znázorněné v obr. 4 a 5, je tětiva 18 jen v pohledu ze shora přímkou, jinak ale sleduje v profilu linii řezu vyklenutým víkem 29 tělesa pece, a tím je také dolní hrana přední stěny 34 šachty 9 vytvořena o stejném tvaru.

-6CZ 294863 B6

Při uzavřeném víku 29 tělesa pece, to je při stavu, znázorněném v obr. 4 a 5, je venkovní obrys víka 29 tělesa pece tvořen dolním okrajem zadní stěny 35 šachty 9, dolním okrajem obou na sebe navazujících postranních stěn 36 a 37 šachty 9 a ohraničující oválnou částí 19 prvního úseku 7 víka. Na tento obrys je přizpůsoben horní okraj 39 tělesa pece, to je horní část 6 tělesa pece. Obrys horního okraje 39 tělesa pece odpovídá tak, u obou příkladů provedení, oválu se zaoblenými rohy 41, ohraničenému přímou nebo plochým obloukem 40.

Přechod od úseku okraje 39 tělesa pece, určeného přímkou 40 a sousedním úsekem oválu, k příslušnému úseku kruhového průřezu dolní části 5 tělesa pece, se provádí konvergujícím úsekem 42 horní části 6 tělesa pece, viz obr. 3.

Jak bylo již uvedeno a v obr. 5 znázorněno, je první úsek 7 víka oddělen od druhého úseku 8 víka mezerou 38, která probíhá paralelně s tětivou 18, aby se těleso pece mohlo překlopit ve směru, určeném kolébkou pece, ve kterém jsou uspořádány, při pohledu ve směru od středu 11 tělesa pece, odpichový otvor 43 a pracovní otvor 44, aniž by tím došlo k jejich omezení sousední přední stěnou 34 šachty 9. Protože druhý úsek 8 víka a tím i šachta 9 jsou upevněny v přidržovacím zařízení, neseném nosnou konstrukcí 26, tedy nikoliv na kolébce pece, nemůže se tento druhý úsek 8 víka překlopit. Postačí však nepatrné nadzvednutí dolního okraje šachty od horního kraje 39 tělesa pece, aby došlo k malým překlápěcím pohybům s doléhajícím prvním úsekem 7 víka a zasunutými elektrodami.

Aby se zabránilo tomu, že by mezi oběma úseky víka unikaly pecní plyny, jsou podle dalšího vytvoření vynálezu, uspořádány na nejméně jednou z navzájem sousedních okrajů 45, resp. 46 prvního úseku 7 víka, resp. druhého úseku 8 víka, prostředky pro utěsnění mezery 38 víka. Tyto prostředky budou podrobněji popsány v další části popisu.

Jeden z těchto prostředků spočívá v tom, že se do mezery 38 nafouká těsnicí plyn 47. Za tím účelem je podél okraje 46, to je na přední stěně 34 šachty 9 uspořádán kanál 48 se štěrbinovým tryskovým otvorem, přivráceným k mezeře 38 víka, případně se řadou otvorů. Kanál u příkladu provedení je tvořen dutou profilovou tyčí 49, která je upevněna na přední stěně 34 šachty 9. Tryskový otvor nachází se na dolní straně 50 duté profilové lišty 49.

Další prostředek, který se může použít přídavně, spočívá v tom, že na okraji 45 prvního úseku 7 víka se uspořádá lišta 51, tvořená chladicí trubkou, která při zavřeném víku zasahuje s vůli do drážky 52. V tomto případě je drážka 52 spojena prostřednictvím dolní strany 50 duté profilové lišty 49 se zahnutou těsnicí lištou 53, uspořádanou na duté profilové liště 49.

Výhodně je šachta 9 vybavena zadržovacími ústrojími 54 (prsty). Zadržovací ústrojí popsaná v pat. spise WO 95/04910 jsou pro tento účel zejména vhodná. Vždy podle obrysu horního okraje 39, 40, 41 tělesa pece a podle vytvoření konvergujícího úseku 42 stěny, potřebují tyto zadržovací prvky 54 specielní vytvoření a uspořádání.

U prvního příkladu provedení s přechodem od obdélníkového průřezu šachty 9 přes oválný průřez ke kruhovému průřezu dolní části 5 tělesa pece, jsou v důsledku konvergujícího úseku 42 horní části 6 tělesa pece, další požadavky, pokud se týká přívodu zaváženého materiálu, omezeny v důsledku vykývnutých zadržovacích ústrojí do jejich uvolněné polohy. Uhel natočení venkovních zadržovacích orgánů je omezen.

Pro přizpůsobení na tvar úseku 42 stěny horní části 6 tělesa pece, jsou kromě výkyvných zadržovacích ústrojích, 54 tvořených prsty, uspořádány nepohyblivé prsty 55, sloužící jako odváděči prvek.

Výkyvná zadržovací ústrojí 54, tvořená prsty jsou uspořádaná paralelně a s odstupem navzájem od sebe a uložena v otočných ložiskách 56 (viz obr. 3), která jsou uspořádaná v rámové konst

-7CZ 294863 B6 rukci 20 na zadní stěně 35 šachty 9. Výkyvná zadržovací ústrojí 54, tvořená prsty, jsou z uzavřené polohy, znázorněné v obr. 5 plnou ěarou, ve které vnitřní úseky prstů zasahují do vnitřního prostoru šachty 9 a uzavírají průchod pro zavážený materiál, vykývnuty směrem dolů do uvolněné polohy, znázorněné v obr. 5 čerchovanou čarou, ve které vnitřní úseky prvků ukazují směrem dolů a uvolňují průchod zavezeného materiálu skrz šachtu 9. Prsty zadržovacího ústrojí 54 jsou také v uzavřené poloze skloněny šikmo směrem dolů pod úhlem přibližně 20° vzhledem k horizontální rovině.

Další prsty, vytvořené jako nepohyblivé prsty 55, jsou pružně uloženy v rámové konstrukci 20 v sousedství postranních stěn 36 a 37 šachty 9 a zasahují skrz tyto postranní stěny 36 a 37 do vnitřního prostoru šachty 9, přičemž jsou rovněž uspořádány s odstupem navzájem od sebe. Konce 57 nepohyblivých, to je pevných prstů 55 jsou uspořádány v sousedství obou venkovních výkyvných prstů zadržovacího ústrojí 54, jestliže jsou tyto v uzavřené poloze, která je v obr. 5 znázorněna plnou čarou. Tím je vytvořeno v dolní oblasti pece 9 přidržovací ústrojí 54, překlenující celý průřez šachty 9 pro zavášený materiál, který umožňuje vstup horkých pecních plynu do sloupce zavezeného materiálu, zadrženého v šachtě 9 a tím i jeho ohřev. Při společném vykývnutí výkyvných prstů zadržovacího ústrojí 54 směrem dolů z uvolněné polohy, znázorněné čerchovanou čarou, je dolu padající materiál veden jak výkyvnými prsty zadržovacího ústrojí 54, také pevnými prsty 55, ke středu, to je do kruhové dolní části 5 tělesa pece, tak že úsek 42 horní části 6 tělesa pece je chráněn před velkým zatížením.

U druhého příkladu provedení, znázorněného v obr. 6, je pře chod od obdélníkového průřezu šachty 9 ke kruhovému průřezu dolní části 6 tělesa pece tvořen přes víceúhelníkový průřez, který u tohoto příkladu provedení má lichoběžníkový tvar. Kromě toho přechod začíná již nad horním okrajem 39 horní části 6 tělesa pece, přičemž v dolním úseku šachty 9, nacházejícím se pod přidržovacími ústrojími 54, konvergují úhly mezi stěnami 35 a 36 a mezi stěnami 35 a 37 šachty 9 ke středu tělesa pece. Rovné plochy, které převádějí profil příčného řezu stěn 36, 35 a 37 šachty 9 v přímky lichoběžníka, které vlastně znázorňují profil horního okraje 39 tělesa pece je rovné úseky 40a a 41a. Obrys horního okraje 39 horní části 6 tělesa pece, který má v oblasti pod šachtou 9 tvaru části lichoběžníkového profilu, přechází v kruhový průřez dolní části 5 tělesa pece prostřednictvím konvergujícího úseku 42a stěny.

U tvaru přechodu podle obr. 6, mohou se pevné prsty 55 zadržovacího ústrojí prvního provedení vypustit. Výkyvné prsty 54 zadržovacího ústrojí, nacházející se na úseky 58 a 59 stěn šachty 9, nemohou se však směrem dolů vykývnout tak daleko, jako střední prsty. V obr. 6 volná poloha výkyvných prstů znázorněna nepřerušovanými přímkami, a zavřená poloha čárkovaně. Lze seznat, že u tohoto příkladu se vždy tři prsty, sousední se stěnami 36 a 37, šachty 9, znázorněné pro maximální otevřenou polohu, nemohou vykývnou tak daleko směrem dolů, jakostřední prsty. To předpokládá individuální řízení výkyvného pohybu těchto prstů, zatím co střední prsty se mohou vykývnout společně.

U druhého příkladu provedení se přechod od obdélníkového průřezu ke kruhovému průřezu začíná realizovat již v dolním úseku šachty 9 pod přidržovacími ústrojími, načež sousední stěna 34 s elektrodovými otvory nedoznala změn ve srovnání s prvním příkladem provedení. Přesto se světlý průřez šachty 9 v její dolní oblasti změní jen velmi nepatrně, jestliže se víko 29 tělesa 3 pece vytvoří jako vyklenuté a dolní hrana 34 šachty 9 má vyklenutý obrys.

U příkladu provedení znázorněného na obr. 7 až 9 se provádí přechod od obdélníkového průřezu ke kruhovému již v horním úseku šachty 9, jak je vidět na obr. 9, bezprostředně pod horním okrajem šachty 9, přičemž také zde, stejně jako u druhého příkladu provedení, se při pohledu od elektrod 12 převádí zadní stěna 35 na obrys jedné linie lichoběžníku. Aby se průřezu šachty 9 směrem odshora dolů nezmenšoval - měl by se spíše zvětšovat, aby se umožnilo snadné vyprazdňování, je také u třetího příkladu provedení přední stěna 34 šachty 9, při pohledu od otvorů 14 pro vložení elektrod 12, vytvořena jako konvergující ke středu tělesa 3 pece, a sice rovnoběžně se

-8CZ 294863 B6 zadní stěnou 35 šachty 9. Zadní stěna 35 šachty 9 má sbíhající se zadní úseky 60, 61 a přední úseky 62, 63.

Protože u tohoto příkladu provedení začíná přechod již nad horními výkyvnými prsty 54 zadržovacího ústrojí, jsou tyto výkyvné prsty 54 uspořádány v rovině, v níž obrys jak zadní stěny 35 šachty 9, tak také přední stěny 34 šachty 9 odpovídá jedné linii lichoběžníku. V přizpůsobení na tento průřez je také jeden vodorovný nosník rámové konstrukce 20, ve kterém se nacházejí otočná ložiska 56 výkyvných prstů 54, uspořádán rovnoběžně s obrysem lichoběžníku zadní stěny 35 šachty 9. V porovnání s druhým provedením se mohou také zde, stejně jako u prvního provedení, vykývnout všechny výkyvné prsty 54 stejně daleko. Otevřená poloha výkyvných prstů 54 je v obr. 7 a 9 znázorněna nepřerušovanou přímou, zavřená poloha vždy čárkovanou přímkou.

Protože pro zabránění zúžení světlého průřezu šachty 9, je také přední stěna 34 šachty 9 vytvořena konvergující směrem dolů, takže v pohledu ze shora odpovídá obrys dolního okraje stěny 34 šachty 9 jedné straně lichoběžníka, je sousední okraj, tj. tětiva 18a prvního úseku 7 víka pece vytvořena se stejným obrysem. Tím je mezera mezi těmito oběma úseky 7 a 8 víka, znázorněného v obr. 9 v uzavřené poloze, po celé své délce stejně úzká, jako u dřívějších provedeních.

Provedení v obr. 10 představuje modifikaci třetího příkladu provedení. Zde je přes rekonstrukci pece dokonce možné, dále použít kruhovou nebo oválnou horní část 6 tělesa pece. U provedení, znázorněného v obr. 10, konverguje zadní stěně 35 šachty 9 pod výkyvnými prsty 54, v kruhový nebo oválný profil průřezu horního okraje horní části 6 tělesa pece. V ostatním odpovídá provedení podle obr. 10 třetímu příkladu provedení. Výhodný je vyklenutý tvar víka, kterým se zabraňuje, aby se v dolní oblasti šachty vnitřní průřez zmenšil a výkyvné prsty 54, které ve vykývnuté poloze vedou zaváženým materiál ke středu tělesa pece a chrání horní okraj tělesa pece před dolu padajícím zaváženým materiálem.

Claims (24)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Tavný agregát s elektrickou obloukovou pecí (1), která obsahuje těleso (3) pece sestávající z dolní části (5) a horní části (6), jakož i víko (4) tělesa (3) pece, které sestává z prvního úseku (7) a druhého úseku (8), z nichž první úsek (7) obsahuje alespoň jeden otvor (14) pro vložení elektrody (12), druhý úsek (8) obsahuje šachtu (9) upevněnou v přidržovacím zařízení (21), pro předehřívání vsázkového materiálu zaváženého do tělesa (3) elektrické obloukové pece (1), které obsahuje přední stěnu (34), sousedící s otvory (14) pro vložení elektrod (12), a zavážecí otvor a průchozí otvor (32) plynu, uspořádané v horní části šachty (9), přičemž mezi přidržovacím zařízením (21) a tělesem (3) pece je uspořádáno horizontální dopravní zařízení, vyznačující se tím, že u šachty (9), u níž při pohledu shora leží část vnitřního obrysu průřezu šachty (9) vně vnitřního obrysu horního okraje dolní části (5) tělesa (3) pece, horní část (6) tělesa (3) pece v oblasti pod šachtou (9) a/nebo zadní stěna (35) šachty (9) obsahuje stěnový úsek (42, 42a, 58, 59,60, 61) zužující se ke středu (11) tělesa (3) pece.
2. 2. Tavný agregát podle nároku 1,vyznačující se tím, že první úsek (7) a druhý úsek (8) víka (4) tělesa (3) pece jsou vytvořeny jako jednotky oddělené od sebe mezerou (38) víka (4), které jsou nezávisle na sobě horizontálně posuvné relativně vůči tělesu (3) pece.
3. 3. Tavný agregát podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že první úsek (7) víka (4) obsahuje zvedací a výkyvné zařízení (17) víka (4).

   -9CZ 294863 B6
4. 4. Tavný agregát podle nároku 3, vyznačující se tím, že výkyvné zařízení zvedacího a výkyvného zařízení (17) víka (4) je spraženo s výkyvným zařízením zvedacího a výkyvného zařízení (16) elektrod (12).
5. 5. Tavný agregát podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že druhý úsek (8) víka (4) je spojen s šachtou (9) v přidržovacím zařízení (21), přičemž přidržovací zařízení (21) je spřaženo s horizontálním dopravním zařízením.
6. 6. Tavný agregát podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že dopravní zařízení má směr dopravy kolmý k mezeře (38) víka (4).
7. 7. Tavný agregát podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že na alespoň jednom z navzájem sousedních okrajů (45, 46) prvního úseku (7) a druhého úseku (8) víka (4) jsou uspořádány prostředky k utěsnění mezery (38) víka (4).
8. 8. Tavný agregát podle nároku 7, vyznačující se tím, že na jednom okraji (46) z obou navzájem sousedních okrajů (45, 46) prvního úseku (7) a druhého úseku (8) víka (4) je upravena drážka (52) probíhající podél tohoto okraje (46) a na druhém okraji (45) z těchto okrajů (45, 46) je upravena lišta (51) probíhající podél tohoto okraje (45), která při zavřeném víku (4) zasahuje s vůlí do drážky (52).
9. 9. Tavný agregát podle nároku 7 nebo 8, vy z n a č uj í c í se t í m , že na alespoň jednom okraji (46) z navzájem sousedních okrajů (45, 46) prvního úseku (7) a druhého úseku (8) víka (4) je upraven kanál (48), probíhající podél tohoto okraje (46), s nejméně jedním tryskovým otvorem (50), přivráceným k mezeře (38) víka (4), pro těsnicí plyn.
10. 10. Tavný agregát podle nároku 9, vyznačující se tím, že tryskový otvor (50) je uspořádán podél okraje (46) a má tvar mezery.
11. 11. Tavný agregát podle nároku 9, vyznačující se tím, že jako tryskový otvor je podél okraje (46) uspořádána řada otvorů.
12. 12. Tavný agregát podle jednoho z nároků 2 až 11, vy z n a č uj í c í se t í m , že zadní stěna (35) šachty (9) má stěnový úsek (58, 59, 60, 61) zužující se k hornímu okraji dolní části (5) tělesa (3) pece.
13. 13. Tavný agregát podle jednoho z nároků 1 až 12, vy z n a č uj í c í se t í m , že první úsek (7) víka (4) je v půdorysu vytvořen jako ovál ohraničený tětivou (18, 18a) a obrys dolního okraje přední stěny (34) šachty (9) je přizpůsoben obrysu této tětivy (18, 18a).
14. 14. Tavný agregát podle jednoho z nároku 1 až 13,vyznačující se tím, že profil dolního okraje zadní stěny (35) šachty (9) a s ní sousedících postranních stěn (36, 37) šachty (9) odpovídá v oblasti druhého úseku (8) víka (4) profilu horního okraje (39) tělesa (3) pece.
15. 15. Tavný agregát podle jednoho z nároků 1 až 14, v y z n a č u j í c í se tím, že profil průřezu v horním úseku šachty (9) je obdélníkový a profil zadní stěny (35) šachty (9) a s ní sousedících postranních stěn (36, 37) šachty (9) se shora dolů zužuje přes oválový profil do kruhového profilu horního okraje dolní části (5) nebo horní části (6) tělesa (3) pece.
16. 16. Tavný agregát podle jednoho z nároků 1 až 14, vyznačující se tím, že profil průřezu v horním úseku šachty (9) je obdélníkový a profil zadní stěny (35) šachty (9) a na ni navazujících postranních stěn (36, 37) šachty (9) se shora dolů zužuje přes několikaúhelníkový profil do kruhového profilu horního okraje dolní části (5) nebo horní části (6) tělesa (3) pece.

    -10CZ 294863 B6
17. 17. Tavný agregát podle nároku 16, vyznačující se tím, že několikaúhelníkový profil je vytvořen jako profil sledující obrys lichoběžníku.
18. 18. Tavný agregát podle jednoho z nároků 1 až 17, v y z n a č u j í c í se t í m, že přední stěna (34) šachty (9) se zužuje rovnoběžně se zadní stěnou (35) šachty (9).
19. 19. Tavný agregát podle jednoho z nároků 1 až 18, vyznačující se tím, že šachta (9) obsahuje ve své dolní oblasti zadržovací ústrojí pro ohřívaný zavezený materiál se zavřenou polohou a s uvolněnou polohou, přičemž v zavřené poloze je možný průchod pro plyn, avšak nikoli pro zavážený materiál, a v uvolněné poloze je uvolněn průchod zaváženého materiálu šachtou (9).
20. 20. Tavný agregát podle nároku 19, vyznačující se tím, že zadržovací ústrojí obsahují výkyvné prsty (54) uspořádané ve vzájemném odstupu od sebe, které jsou uloženy v otočných ložiscích (56).
21. 21. Tavný agregát podle nároku 20, v y z n a č uj í c í se tím, že otočná ložiska (56) pro výkyvné prsty (54) jsou uspořádána v rámové konstrukci (20) na zadní stěně (35) šachty (9) a do vnitřního prostoru šachty (9) vyčnívají od sousedních postranních stěn (36, 37) šachty (9) pevné prsty (55), jejichž konce leží u obou vnějších výkyvných prstů (54), když se tyto výkyvné prsty (54) nacházejí v zavřené poloze.
22. 22. Tavný agregát podle nároku 21, vy z n a č uj í c í se tím, že vnitřní úseky výkyvných prstů (54) jsou v zavřené poloze skloněny šikmo dolů a vnitřní konce (57) pevných prstů (55), přivrácených k těmto výkyvným prstům (54), mají přibližně stejný sklon jako oba vnější výkyvné prsty (54) ve své zavřené poloze.
23. 23. Tavný agregát podle nároku 20, vyznačující se tím, že prostřednictvím individuálních řídicích prostředků je výkyvný pohyb vnějších výkyvných prstů (54), sousedících s postranními stěnami (36, 37) šachty (9), do uvolněné polohy zmenšen relativně vůči středním výkyvným prstům (54) ležícím mezi nimi.
24. 24. Tavný agregát podle nároku 20, vyznačující se tím, žeu šachty (9), u které se její zadní stěna (35) a na ni navazující postranní stěny (36, 37) shora dolů zužují přes několikaúhelníkový profil sledující tvar lichoběžníku do kruhového profilu, vodorovný nosník rámové konstrukce (20) s ložisky (56) pro výkyvné prsty (54), sousedící se zadní stěnou (35) šachty (9), probíhá rovnoběžně s lichoběžníkovým obrysem zadní stěny (35) šachty (9).

    9 výkresů