DE1921443A1

DE1921443A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Vorwaermen von Einsatzstoffen fuer metallurgische OEfen

Info

Publication number: DE1921443A1
Application number: DE19691921443
Authority: DE
Inventors: Schmidt Dipl-Ing Gert; Horak Dipl-Ing Josef
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1969-04-26
Filing date: 1969-04-26
Publication date: 1970-11-12

Description

FRIED. KRUPP GESELLSCHAFT MIT BESCHARNKTER HAFTUNG in Essen Verfahren und Vorrichtung zum Vorwärmen von Einsatzstoffen für metallurgische Öfen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vorwärmen von Einsatzstoffen für metallurgische Öfen, insbesondere zum Vorwärmen von Schrott als Einsatzstoff für Elektroöfen.
Es ist bereits bekannt, die Einsatzstoffe für metallurgische Schmelzaggregate vorzuwärmen, um Einsparungen in den Energiekosten zu erzielen, den Chargenablauf zu verkürzen und etwa anhaftende Feuchtigkeit zu entfernen, um dadurch schädliche Auswirkungen auf das Fertigprodukt zu vermeiden. Insbesondere bei Elektroöfen ist die Einsparung der hohen Energiekosten von großer Bedeutung. Zum Vorwärmen der Einsatzstoffe kann man die Abhitze des Ofens ausnutzen oder den Einsatzstoffen beispielsweise mittels eines Brenners Fremdwärme zuführen.
Bei den bekannten Verfahren zum Vorwärmen von Einsatzstoffen für metallurgische Öfen wird das vorzuwärmende Gut, z.B. Schrott, in ein Vorwärmgefäß gegeben, das oft auch als Beschickungsgefäß dient. Dieses Gefäß wird in einen Strom heißer Gase gebracht, der das darin befindliche Material aufheizt. Nach einer bestimmten Zeit, welche durch den Arbeitsrhythmus des zu beschickenden Ofens gegeben ist, wird der vorgewärmte Einstz der darauffolgenden Charge zugegeben. Die auf die Einsatzstoffe übergehende Wärmemenge hängt von dem Temperaturgefälle zwischen Einsatzstoff und Heizgas ab. Naturgemäß nimmt dieses Temperaturgefälle mit fortschreitender Zeit stark ab, da die Heizgase mit mehr oder weniger konstanter Temperatur anfallen, die Einsatzstoffe sbh dagegen immer mehr aufwärmen. Für die Gesamtdauer des Voräwärmens ergibt sich dadurch ein verhältnismäßig niedriger Durchschnittswert des thermischen Wirkungsgrades.
Die Erfindung bezweckt, die zur Vorwärmung der Einsatzstoffe benutzte Wärme der Heizgase zu verbessern. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Aufgabe des Einsatzstoffes während der gesamten Dauer der Vorwärmzeit oder zumindest über einen großen Teil derselben kontinuierlich oder absatzweise in kleinen Mengen erfolgt. Dadurch wird erreicht, daß die zum Vorwärmen benutzten Heizgase immer wieder auf kühle Einsatzstoffe treffen, so daß ein großer Anteil der zur Verfügung stehenden Wärme auf den vorzuwärmenden Einsatzstoff übergeht. Der Durchschnittswert des thermischen Wirkungsgrades kann auf diese Weise beträchtlich erhöht werden.
Zweckmäßig werden die Einsatzstoffe in solcher Menge einem Vorwärmgefäß zugeführt, daß dieses kurz vor Beendigung der Vorwärmzeit gefüllt ist. Dieses Vorwärmgefäß kann korbartig ausgebildet und zunächst in leerem Zustand in die Öffnung eines Kanals eingesetzt werden, durch den die Heizgase strömen.
In der Zeichnung ist das Verfahren nach der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, und zwar zeigen Fig. 1 bis 3 den Füllvorgang eines Vorwärmgefäßes in schematischer Darstellung Fig. 4 und 5 den Zusammeilang zwischen thermischem Wirkungsgrad und Vorwärmzeit in Diagrammen.
Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung wird ein zur Aufnahme des vorzuwärmenden Einsatzstoffes dienender Korb 1 in eine Öffnung des Heizgaskanals 2 eingesetzt. über den Korb 1 wird eine Haube 3 geschwenkt, die mit Rohrstutzen 4 zur Zuleitung des Heizgases versehen ist. In ihrem oberen Teil besitzt die Haube 3 eine Öffnung 5, die mit Klappen 6 verschlossen werden kann.
Das Heizgas strömt durch die in der Haube 3 vorgesehenen Rohrstutzen 4 durch den zylindrischen Mantel des Korbes 1 und durch das rostartig ausgebildete Unterteil 7 des Korbes 1 zu dem Gaskanal 2 in Richtung der eingezeichneten Pfeile.
Nach der Erfindung können die Einsatzstoffe absatzweise, d.h. portionsartig, durch öffnen der Klappe 6 in den Korb 1 gebracht und dort den Heizgasen ausgesetzt werden.
Würde der Korb 1 vollständig mit Einsatzstoffen gefüllt und dann in die öffnung des Heizgaskanals 2 zum Vorwärmen eingesetzt, so würde der thermische Wirkungsgrad mit zunehmender Erwärmung des Einsatzstoffes während der Vorwärmzeit erheblich absinken (vgl. Fig. 4). Das absatzweise Einbringen des Einsatzstoffes hat jedoch den Vorteil, daß der mittlere Wirkungsgrad während der Vorwärmzeit erheblich größer ist (vgl. Fig. 5).
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform dieser Vorrichtung nach der Erfindung ist die Öffnung 5 der Haube 3 offen und nur durch einen Gas schleier gegen das Eindringen von Außenluft abgedichtet. Die Zufuhr der Einsatzstoffe kann dabei kontinuierlich, z.B. mittels eines Förderbandes 8 erfolgen.
Der durch einen Sperrluftring 9 erzeugte Gasschleier kann so eingestellt werden, daß eine bestimmte Menge Außenluft mit eingesaugt wird, um sicherzustellen, daß in den Abgasen ein Luftüberschuß vorhanden ist. Dadurch wird eine vollständige Verbrennung der Heizgase erreicht und die Bildung eines explosiven Gasluftgemisches in den Abgasen vermieden.
Nach Beendigung des Vorwärmprozesses wird die Haube 3 seitlich verschwenkt und der Korb 1 mit dem vorgewärmten Material dem Schmelzaggregat zugeführt. Der Korb 1 steht nach dem Entleeren zum Vorwärmen des Einsatzstoffes für die nächste Charge bereit.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegt es auch, anstelle von Heizgas zum Vorwärmen des absatzweise oder kontinuierlich dem Vorwärmgefäß zugeführten Einsatzstoffes eine Fremdheizung, z.B. einen Brenner zu verwenden. Auch bei Verwendung einer Fremdheizung kann durch Anwendung der Erfindung der Vorteil erreicht werden, bei gleichem Wärmeangebot höhere Vorwärmtemperaturen zu erzielen und dadurch Energiekosten einzusparen und die Chargenzeit zu verkürzen,

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum Vorwärmen von Einsatzstoffen für metallurgische Öfen, insbesondere zum Vorwärmen von Schrott als Einsatzstoff für Elektroöfen, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufgabe des Einsatzstoffes in ein Vorwärmgefäß während der gesamten Dauer der Vorwärmzeit oder zumindest über einen großen Teil derselben kontinuierlich oder absatzweise in kleinen Mengen erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Einsatz stoff absatzweise oder kontinuierlich in ein Vorwärmgefäß eingebracht und dort durch Ofenabgase vorgewärmt wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein korbartiges Vorwärmgefäß, das in einen von Heizgasen durchströmten Kanal eingebracht und mittels einr Haube verschlossen werden kann, durch die der Einsatzstoff dem Vorwärmgefäß zugeführt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfüllöffnung der Haube durch Klappen verschließbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfüllöffnung durch einen Gasschleier gegen das Eindringen von Außenluft abgedichtet ist.