DE1458876B2 - Vorrichtung zum Sperren und Absaugen der im Herdraum eines Metallschmelzofens entstehenden Gase und Stäube - Google Patents
Vorrichtung zum Sperren und Absaugen der im Herdraum eines Metallschmelzofens entstehenden Gase und StäubeInfo
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- F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Sperren und Absaugen der im Herdraum eines
Metallschmelzofens, insbesondere eines Elektroofens, entstehenden Gase und Stäube mittels einer durch
eine ringförmige, den Strömungsquerschnitt des Gases oder Staubes konzentrisch umfassende Düse
erzeugten Gas- oder Luftsperre.
Es ist eine Vorrichtung zum Absaugen der Ofengase eines Lichtbogenofens, insbesondere zur Stahlherstellung,
und zum Regeln des Ofendruckes mit Hilfe eines Luftspaltes zwischen einem Mundstück
der Absaugeleitung und einem Stutzen des Ofendeckels bekannt. Hierbei ist vorgesehen, daß das
Mundstück des Absaugerohres, das axial zum Stutzen des Ofendeckels gelegen ist, während des Ofenbetriebes
verschiebbar ist. Durch diese Vorrichtung werden die Nachteile weiterhin bekannter Vorrichtungen
vermieden, die mit Drehklappen und Schiebern arbeiten, durch die Geschwindigkeitsverminderungen
in der Abgasleitung und hierdurch Staubablagerungen, insbesondere an Krümmern und Rohrstößen,
entstehen. Nachteilig bei der bekannten Vorrichtung mit verschiebbarem Absaugerohr ist jedoch, daß der
Saugzug aus dem Herdraum nicht vollständig unterbrochen werden kann, wodurch ein zusätzlicher
Absperrschieber im Abgasstutzen erforderlich wird. Ferner ist in den Phasen der stärksten Dampfentwicklung
der Ringspalt zwischen dem Absaugerohr und dem Ofenstutzen geschlossen, wodurch die
Verbrennung des CO-Anteils im Abgas sehr vermindert wird und die Gefahr von Verpuffungen und
Explosionen gegeben ist.
Ein weiterhin bekanntes Verfahren und eine Vorrichtung zur Trennung zweier verschiedener Gasräume
an Industrie- und Versuchsöfen mittels einer Gassperre sieht die Anwendung zweier Düsen vor.
die entgegengesetzt zueinander gerichtet sind, wobei das Regulieren eines Saugzugs von Null oder annähernd
Null bis zu einem maximalen Wert nur durch das genaue Abstimmen beider Düsen aufeinander
möglich ist, was umständlich und zeitraubend ist.
Letztlich ist es bekannt, mittels eines einseitig in einen Strömungskanal gerichteten Luftstroms, welcher
an der der Luftstromeintrittsöffnung abgewandten Wandseite auf diese aufprallt, bestimmte strömungstechnische
Verhältnisse zu bewirken, wobei die Änderung dieser Strömungsverhältnisse im wesentlichen
durch eine Änderung der Luftmenge des Luftschleiers pro Zeiteinheit bewirkt wird. Ferner soll
hierbei der Düsenkasten derart verstellbar sein, daß die Höhe der vom Luftschleier abzusperrenden Öffnung
veränderlich ist, d. h., der Querschnitt der abzusperrenden Öffnung und damit die Größe des Luftschleiers
soll ebenso wie die Dicke des Sperrluftstromes und dessen AusströmungswLnkel veränderbar
sein.
Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung, bei der mit
einfachen Mitteln eine Druckveränderung im Herdraum des Ofens zwischen Null oder annähernd Null
und einem Maximalwert erreichbar ist. Hierbei soll nicht nur ein Absperren des Luftstromes erfolgen,
sondern auch ein Absaugen des Abgases aus dem Herdraum mit einfachen Mitteln erreicht werden
können.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einer Vorrichtung der genannten Art vor, daß
zwischen dem Abgasstutzen des Ofens und der Ofenabsaugleitung ein Zwischenraum gebildet ist und die
Richtung des aus der Ringdüse austretenden Luftstromes aus der Ringdüsenebene bis in Strömungsrichtung oder annähernd bis in Strömungsrichtung
der Ofengase in dem Abgasstutzen dadurch veränderbar ist, daß die Ringdüse bis unter und/oder
über den oberen Rand des Ofens höhenverstellbar ist.
Die weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht einen am Abgasstutzen des Ofens angeordneten
kragenartigen Flansch vor, auf dem die Ringdüse in ihrer untersten Stellung luftdicht aufliegt.
Die Ringdüse kann in mehrere Einzeldüsen aufgelöst sein, die um den Abgasstutzen angeordnet
sind. Hierbei können die Einzeldüsen um einen Winkel zwischen 0 und 90° in Strömungsrichtung
des Abgasstutzens schwenkbar sein, so daß die Düsenmündung der Einzeldüsen wiederum bis unter
und/oder über den oberen Abgasstutzen höhenverstellbar ist. Die Schwenkachse der Einzeldüsen
kann bei dieser Ausführungsform in der Nähe des Düsenspaltes angeordnet sein.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Ringdüse sieht vor, daß diese schneckenförmig mit
stetig abnehmendem Querschnitt bei konstanter Ausströmgeschwindigkeit im Düsenspalt ausgebildet
ist. Hierdurch wird eine Einsparung an Druckluft erreicht.
Die Höhenverstellung bzw. die Winkelverstellung der Ringdüse bzw. der die Ringdüse bildenden Einzeldüsen
kann über Drosseln in Abhängigkeit vom Innendruck des Herdraumes mittels eines druckgesteuerten
Reglers selbsttätig erfolgen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt, und zwar
zeigt_
F i g. 1 die Vorrichtung in schematischer Darstellung teilweise im Schnitt,
F i g. 2 a, b eine in der Höhe verstellbare Ringdüse,
Fig. 3 die Draufsicht auf eine Mehrkammer-Ringdüse,
F i g. 4 eine in der Höhe verstellbare Schnecken-Ringdüse,
F i g. 5 und 6 zwei aus Einzeldüsen mit unterschiedlichen Schwenkachsen bestehende Ringdüsen
und
F i g. 7 eine Draufsicht auf die Düsen nach F i g. 6 mit einem sechseckigen Absaugstutzen.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zeigt einen auf Kufen ruhenden Elektroschmelzofen 1 der üblichen
Bauart mit dem die Schmelze aufnehmenden Herdraum 2 und dem Deckel 3. Dieser besitzt zentrale
Durchführungsöffnungen 4 für die heb- und senkbaren Elektroden 5 sowie einen Abgasstutzen 6.
In einem gewissen, einen Zwischenraum bildenden Abstand über der Öffnung des Abgasstutzens 6 ist
eine Absaughaube 7 angeordnet, von der aus eine Abgasleitung zu einem Entstauber 9 und von dort
über einen Lüfter 10 zu einem Abgaskamin führt.
Auf Höhe der oberen Öffnung des Abgasstutzens 6 befindet sich eine den Luftschleier bildende Ringdüse
12, die über ein Gelenk- oder Teleskoprohr 13 und eine Leitung 14 von einem Lüfter 15 frische
Druckluft erhält. Ein von einem Antrieb 16 betätigtes Triebwerk 17 dient zur Höhenverstellung der
Düse 12.
Der Luftschleier zur Unterdrückung der Gasabsaugung und/oder zur Erzeugung des Saugzuges
kann durch die Höhenverstellung der in ihrer Blas-
leistung unveränderlichen Ringdüse oder durch eine in der Höhe verstellbare Ringdüse mit veränderlichem
Luftdurchsatz erfolgen. Die Wirkungsweise der Ringdüse ist nochmals in F i g. 2 dargestellt. In
der oberen Stellung gemäß Fig. 2a erfolgt das Absperren
des Abgasstutzens 6 durch einen Luftschleier, während in der tiefsten Stellung der Düse 6 gemäß
Fig. 2b eine starke Ejektorwirkung auf das Abgas erzeugt wird. Diese Wirkung wird noch dadurch verstärkt,
daß sich die Düse 12 in ihrer tiefsten Stellung auf einem am Abgasstutzen 6 angeordneten kragenartigen
Flansch 6 b legen kann, wodurch die gesamte Frischluftmenge zu einer beschleunigten Strömung
nach oben gezwungen wird. Die Höhenverstellung erfolgt durch die dem Stelltrieb 16 angetriebene
Verstelleinrichtung 17.
Zur Erzielung einer konstanten Austrittsgeschwindigkeit am Ringspalt 12a kann entweder der Rauminhalt
der Ringdüse sehr groß gewählt werden oder wie in der Draufsicht in Fig. 3 dargestellt, kann die
Ringdüse durch Trennwände 12b in zwei oder mehr
Kammern unterteilt und über getrennte Luftleitungen 13 a beaufschlagt werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung findet die in Fig. 4 dargestellte Schnecken-Ringdüse
18 Anwendung, durch die die Abmaße der Düse erheblich verkleinert und durch die Wirkung des sich
bildenden Spiralwirbels der Luftverbrauch vermindert wird.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene geschlossene Ausführungsform der Ringdüse
beschränkt, vielmehr kann die Ringdüse auch in Einzeldüsen aufgelöst seih. So zeigt die Fig. 5
eine Ringform mit vier oder mehr schwenkbaren Einzeldüsen 19, die um eine Achse 20 in die gestrichelte
Stellung verschwenkt werden können. Noch günstiger ist eine ähnliche Ausführungsform nach
Fig. 6, bei der jedoch die Schwenkachse21 in der
Nähe des Düsenspaltes liegt, wodurch der austretende Luftstrom immer in der Nähe der oberen Öffnung
des Absaugstutzens gehalten wird.
Die F i g. 7 zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung, wobei der Abgasstutzen entsprechend der Anzahl
der Einzeldüsen eine Sechseckform besitzt und wobei die sechs Einzeldüsen 19 durch Metallschläuche
22 einzeln an eine nicht dargestellte Durchluft-Ringleitung angeschlossen sind. Das Verschwenken
der Einzeldlüsen 19 erfolgt in dargestelltem Beispiel über Zugstangen 23 von einem Kurbeltriebwerk
24 (F i g. 6) aus.
Zum Einhalten der gewünschten Drücke im Herdraum ist eine selbsttätige, vom Ofeninnendruck beeinflußte
Regelung anwendbar. F i g. 1 zeigt in prinzipieller Darstellung einen von einem Feindruckmanometer
25 gesteuerten Regler 26, der die Drosseln 27 in der Frischluftleitung oder den Verstellantrieb
16-17 selbsttätig beeinflußt.
Claims (7)
1. Vorrichtung zum Sperren und Absaugen der im Herdraum eines Metallschmelzofens, insbesondere
eines Elektroofens, entstehenden Gase oder Stäube mittels einer durch eine ringförmige,
den Strömungsquerschnitt des Gases oder Staubes konzentrisch umfassende Düse erzeugten Gasoder
Luftsperre, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Abgasstutzen (6) des
Ofens und der Ofenabsaugleitung (8) ein Zwischenraum gebildet ist und die Richtung des aus
der Ringdüse austretenden Luftstromes aus der Ringdüsenebene bis in Strömungsrichtung oder
annähernd bis in Strömungsrichtung der Ofengase in dem Abgasstutzen dadurch veränderbar
ist, daß die Ringdüse (12) bis unter und/oder über den oberen Rand des Ofengasstutzens (6) höhenverstellbar
ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen am Abgasstutzen (6) des Ofens
angeordneten kragenartigen Flansch (6 b), auf dem die Ringdüse (12) in ihrer untersten Stellung
luftdicht aufliegt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdüse aus mehreren,
um den Abgasstutzen (6) angeordnete Einzeldüsen (19) gebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzeldüsen (19)
um einen Winkel zwischen 0 und 90° zur Strömungsrichtung im Abgasstutzen schwenkbar sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (21)
der Einzeldüsen (19) in der Nähe des Düsenspaltes angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdüse (12) schneckenförmig
mit stetig abnehmendem Querschnitt bei konstanter Ausströmungsgeschwindigkeit im Düsenspalt
(12 a) ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhen- bzw. Winkelverstellung
der Düsen (12, 16, 19) oder die Frischluftmenge über Drosseln (27) in Abhängigkeit
vom Innendruck des Herdraumes mittels eines druckgesteuerten Reglers (26) selbsttätig regelbar
ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
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DEJ0028822 | 1965-08-19 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1458876A1 DE1458876A1 (de) | 1969-04-30 |
DE1458876B2 true DE1458876B2 (de) | 1970-05-21 |
Family
ID=7203412
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19651458876 Pending DE1458876B2 (de) | 1965-08-19 | 1965-08-19 | Vorrichtung zum Sperren und Absaugen der im Herdraum eines Metallschmelzofens entstehenden Gase und Stäube |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE1458876B2 (de) |
Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
DE3818794A1 (de) * | 1988-05-26 | 1989-12-07 | Weg Walzwerk Euskirchen Gmbh | Absaugvorrichtung fuer ofenabgase eines schmelzaggregates, insbesondere lichtbogenofens |
DE19729317A1 (de) * | 1997-07-09 | 1999-01-14 | Schloemann Siemag Ag | Wassergekühlte Pfannenhaube |
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FR2676801B1 (fr) * | 1991-05-22 | 1997-05-30 | Siderurgie Fse Inst Rech | Procede et dispositif d'aspiration de gaz ou fumees dans un recipient metallurgique et four electrique muni d'un tel dispositif d'aspiration. |
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FR3046366B1 (fr) * | 2015-12-30 | 2018-01-12 | Osmose | Dispositif d'extraction de vapeurs ou poudres toxiques et procede de mise en oeuvre |
FR3065177B1 (fr) * | 2017-04-18 | 2021-12-03 | Osmose | Dispositif d'extraction de vapeurs ou poudres toxiques et procede de mise en oeuvre |
-
1965
- 1965-08-19 DE DE19651458876 patent/DE1458876B2/de active Pending
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