DE2117695C

DE2117695C - From a metal storage vessel go out de electromagnetic conveying channel for the trans port of liquid metals, especially of liquid pig iron and steel over larger distances

Info

Publication number: DE2117695C
Application number: DE19712117695
Authority: DE
Inventors: Axel von Dipl Ing 5630 Remscheid Luttringhausen Husmann Surwolf Dr Ing Gerbig Hans Erwin 5630 Remscheid Schnake Friedrich 4140 Rheinhausen Starck
Original assignee: AEG Elotherm GmbH
Current assignee: SMS Elotherm GmbH
Filing date: 1971-04-10
Publication date: 1972-12-28

Description

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genügend hoch liegt, um jede vom unteren Induktor vorgeförderte Menge flüssigen Metalls zum oberen Rinnenende hin abzuführen.is high enough to cover any amount of liquid metal conveyed by the lower inductor to the upper one To drain the end of the channel.

Da besonders bei langen Rinnen in der Praxis der untere Induktor wesentlich kürzer ist als der obere Induktor und daher gegenüber diesem eine wesentlich geringere Leistungsaufnahme hat, ergibt sich als weiterer Vorteil des erfinderischen Verfahrens, daß Since the lower inductor is considerably shorter than the upper inductor and therefore has a considerably lower power consumption than the upper inductor, particularly in the case of long troughs, a further advantage of the inventive method results in that

kungen unterliegt. Bei stark unterschiedlich hohen terkanten aufsitzt und dabei in bezug auf den Rinnen-Badspiegeln würde nämlich bei zu niedrigem Badni- unterteil zentriert istsubject to changes. If the curbs are of very different heights, this is in relation to the gutter bathroom level would be centered if the lower part of the bathroom is too low

veau kein Metall mehr in den wirksamen 3ereich des In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ne-veau no more metal in the effective area of the

vom Induktor erzeugten Wanderfeldes gelangen, trifft die Erfindung ein Arbeitsverfahren zur Regewährend der Badspiegel, um ein Eintauchen des In- 5 lung der in der erfindungsgemäßen Förderrinne pro duktors in das flüssige Metall zu vermeiden, auch Zeiteinheit transportierten Menge flüssigen Metalls, nicht zu stark aufsteigen darf. welches dadurch gekennzeichnet ist, daß zu dieserReaching the traveling field generated by the inductor, the invention provides a working method for the duration the bath level, in order to prevent the inlets from being immersed in the conveyor trough according to the invention to avoid ductors in the liquid metal, also unit of time transported amount of liquid metal, must not rise too much. which is characterized in that to this

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, Regelung die mittlere Feldstärke des unteren, ersten eine elektromagnetische Förderrinne zum Transport Wanderfeldindukiors geregelt und die Feldstärke des von flüssigen Metallen, insbesondere von Roheisen io oberen, zweiten Wanderfeldinduktors dabei auf einen oder Stahl anzugeben mit einem an ein Metallvor- im wesentlichen konstanten Wert eingestellt wird^ der ratsgefäß anschließenden, schräg ansteigenden Rinnenkörper und einem unter dem Rinnenkörper angeordneten, mehrphasigen Wanderfeldinduktor, bei
der die Vorteile einer Förderrinne mit unter dem 15
Förderkanal liegendem Induktor weitgehend erhalten
bleiben, die Nachteile der bekannten Förderrinne dieses Typs aber zum größten Teil vermieden werden.The invention is based on the object of regulating the mean field strength of the lower, first electromagnetic conveyor trough for transporting traveling field induciors and specifying the field strength of the upper, second traveling field inductor of liquid metals, in particular pig iron, on one or steel with one on a metal - a substantially constant value is set ^ the inclined rising trough body connected to the advice vessel and a multiphase traveling field inductor arranged under the trough body
the advantages of a conveyor trough with under 15
Conveyor channel lying inductor largely preserved
remain, but the disadvantages of the known conveyor trough of this type are largely avoided.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der unter ^ . .This object is achieved in that the under ^ . .

dem Förderkanal angeordnete Wanderfeldinduktor 10 nur der kleinere Verbraucher unter den beiden insich von der Rinneneinlaufseite in Richtung auf das duktoren regelbar ausgelegt sein muß. obere Rinnenende hin bis wenigstens um eine Poltei- Die Anmelderin hat nämlich gefunden, daß die Ke-The traveling field inductor 10 arranged in the conveying channel is only the smaller consumer among the two in itself from the channel inlet side in the direction of the ductors must be designed to be adjustable. upper end of the channel up to at least one pole- The applicant has found that the

lung über jene Stelle im Förderkanal hinaus erstreckt, gelung der Fördermenge durch Variation der PeIdbis zu welcher bei maximalem Metallniveau im Vor- stärke des unteren Induktors stabiler ist als eine Keratsgefäß und ausgeschaltetem Induktor das flüssige »5 gelung mit Hilfe des oberen Induktors, und zwar des-Metall am weitesten in den Förderkanal hineinreicht, halb, weil bei Förderrinnen mit unterhalb des Forder- und daß — im Bereich über dem maximalen Metall- kanals angeordnetem Induktor sich jeweils eine_beniveau im Vorratsgefäß und über dem Förderkanal stimmte, von der Wanderfeldstärke und von den Km-— ein sich bis zum oberen Rinnenende erstrecken- nenparametern abhängige Schichtdicke der Metal 1-der, zweiter linearer Wanderfeldinduktor angeordnet 30 strömung im Förderkanal einstellt, wahrend horaerist, dessen Wanderfeld sich an das Feld des unter rinnen mit oberhalb des Förderkanals angeordnetem dem Förderkanal angeordneten, ersten Induktors an- Induktor die Neigung haben, sich bei gr°Uf^m Metal schließt oder es — insbesondere mit seinem Anfangs- angebot am Einlauf über den ganzen ForderKanaibereich den Endbereich des Feldes dieses ersten In- querschnitt aufzufüllen, was em ungewunschtes instaduktors überlappend — zum oberen Rinnenende hin 35 biles Regelverhalten zur Folge hatte fortsetzt. Die Erfindung wird nun an Hand der Figuren, dietreatment extends beyond that point in the feed channel, the flow rate can be achieved by varying the level up to which at the maximum metal level in the pre-strength of the lower inductor is more stable than a kerat vessel and the inductor switched off -Metal reaches furthest into the conveying channel, partly because with conveying troughs with below the feed and that - in the area above the maximum metal channel arranged inductor one level in the storage vessel and above the conveying channel matched by the traveling field strength and the Km -— a layer thickness of the metal extending up to the upper end of the channel depending on the parameters, the second linear traveling field inductor arranged 30 sets the flow in the conveying channel, while horaerist whose traveling field is related to the field of the under trough with the conveying channel arranged above the conveying channel, first inductor inductor have a tendency to b ei gr ° Uf ^m Metal closes or there - especially with its initial offer at the inlet over the ForderKanaibereich the end portion of the field of this first national cross-section replenish what em ungewunschtes instaduktors overlapping - the upper channel end 35 Biles control behavior result had continued . The invention will now be based on the figures

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin- ein Beispiel darstellen, eingehend erläutert, dung weist dabei die wirksame Induktorfläche des Fig. 1 zeigt eine Anordnung mit einer elektroma-According to an advantageous embodiment of the invention, an example is shown, explained in detail, The effective inductor surface of FIG. 1 shows an arrangement with an electromechanical

unter dem Förderkanal angeordneten, ersten Induk- gnetischen Förderrinne zum Transport von nussigem tors im Bereich ihres oberen Randpols — wie aus der 40 Metall, insbesondere von Roheisen oder Mahl, scnegenannten deutschen Patentschrift 1 286 264 an sich matisch im Schnitt, während in Fig. 2 diese Kinne bekannt —gegen die Horizontale eine geringere mitt- mehr detailliert (längs der Lime I-I in Hg-U im lere Steigung auf als in ihrem Mittelbereich, wobei Querschnitt dargestellt ist.First inductive conveyor chute arranged under the conveyor channel for the transport of nutty products tors in the area of their upper edge pole - as mentioned in the 40 metal, especially pig iron or grinding German Patent 1 286 264 per se matically in section, while in Fig. 2 these chins known - against the horizontal a smaller middle- more detailed (along the lime I-I in Hg-U im ler slope than in its central area, with cross section is shown.

entsprechend der Erfindung nun die Stärke der feuer- An einem als Vorratsgefäß dienenden Vorherd 1According to the invention, the strength of the fire on a forehearth serving as a storage vessel 1

festen Zustellung am Rinnenboden von einem klei- 45 schließt der schräg ansteigende Rinnenkorper l einer neren Betrag in diesem Mittelbereich — beginnend elektromagnetischen Förderrinne an wobei die teuerim Bereich des genannten oberen Randpols in Rieh- feste Zustellung 3 des Vorherdes 1 in die /.usteitung auf das obere Rinnenende hin — kontinuierlich lung 4 des Rinnenkörpers kontinuierlich übergeht, gegen die größere Stärke der RinnenbodenzustcUung An der Eintrittsseite der Förderrinne ist unter demFixed delivery on the channel bottom of a small 45 includes the inclined Rinnenkorper l a neren amount in this middle area - beginning on electromagnetic conveyor trough where the expensive in the area of the said upper edge pole in Rieh- fixed delivery 3 of the forehearth 1 in the /.usteitung on the upper end of the channel towards - continuous lung 4 of the channel body continuously merges, against the greater thickness of the channel floor supplement

im restlichen oberen Rinnenbereich ansteigt. Da- 50 Rinnenkorper 2 ein erster elektromagnetischer W andurch wird der Bereich einer relativ schwachen Rin- dcrfeldinduktor 5 angeordnet, der mit seinem unteren nenbodenzustcllung im Bereich des unteren Induk- Ende 6 bis weit unter den Vorherd 1 reicht und mit tors verkürzt und — durch die Vermeidung von un- seinem anderen Ende 7, in Richtung auf das obere stetigen Dickenänderungen in der Rinnenzustellung Rinnenende 8 hin, sich wenigstens um eine Poltcilung — die auftretenden thermischen Spannungen in der 55 über jene Stelle 9 hinaus erstreckt, bis zu welcher bei Rinnenbodenzustellung verringert. Da die Zustellung m»™_m»ii.in Metallniveau im VorratsnefaB 1 und aus-rises in the rest of the upper channel area. As a first electromagnetic wall, the area of a relatively weak ring field inductor 5 is arranged, which with its lower inner floor in the area of the lower inductor end 6 extends far below the forehearth 1 and is shortened with tor and - by the Avoidance of our other end 7, in the direction of the upper constant changes in thickness in the gutter end 8, extends at least by one pole - the thermal stresses occurring in 55 extends beyond that point 9, up to which reduced in the gutter bottom infeed. Since the infeed m »™ _m » ii. In metal level in the storage space 1 and from

im oberen Bereich der Rinne, der frei vom unteren Induktor ist, praktisch beliebig stark sein kann, ist sie dort vorteilhaft aus einem billigeren Material hergestellt als im Bereich des unteren Induktors.in the upper area of the channel, which is free from the lower inductor, can be practically as strong as you want, it is there advantageously made of a cheaper material than in the area of the lower inductor.

Zur Montage des oberhalb des Förderkanal angeordneten, zweiten Wanderfeldinduktors, ist gemäß einer vorteilhaften Variante der Erfindung ein den Förderkanal enthaltender Rinnenunterteil an seinenFor the assembly of the above the conveyor channel, second traveling field inductor is a according to an advantageous variant of the invention Conveyor channel containing channel lower part at his

maximalem Metallniveau im Vorratsgefäß
geschaltetem Induktor 5 das flüssige Metall am weitesten in den Förderkanal 10 hineinreicht. Dabei weist die wirksame Induktorflächc 11 im Bereich des obe-60 rcn Induktorrandpols 12 eine geringere Steigung auf als im Induktormittelbcrcich. Die Stärke der feuerfesten Zustellung 4 steigt dabei -— zunächst dem Verlauf der .nduktorflächc U im Bereich des oberen Randpols 12 folgend, von einem kleineren Betrag immaximum metal level in the storage vessel
switched inductor 5, the liquid metal reaches the furthest into the conveying channel 10. The effective inductor surface 11 in the area of the upper inductor edge pole 12 has a lower slope than in the inductor central area. The strength of the refractory lining 4 increases - initially following the course of the inductor surface U in the area of the upper edge pole 12, from a smaller amount in

Oberkanten mit keilförmig zueinander geneigten Flä- 65 Mittclbercich des Induktors kontinuierlich gegen die rhf>n vpTO-hr<n auf riin pin ilen oberen Wanderfcldin- größere Stärke der Rinnenboden/ustellung im restlichen oberen Rinnenbereich an. Um einen kontinuierlichen Übergang der feuerfesten Zustellung 4 am Rin-Upper edges with wedge-shaped inclined surfaces of the inductor continuously against the rhf> n vpTO-hr <n on riin pin ilen upper wanderfcldin- greater thickness of the channel bottom / position in the rest upper channel area. To ensure a continuous transition of the refractory lining 4 on the ring

chen versehen, auf die ein den oberen Wanderfcldinduktor einschließender und tragender Rinnendeckel mit entsprechend geformten Flächen auf seinen Un-surfaces on which a gutter cover enclosing and supporting the upper traveling field inductor with appropriately shaped surfaces on its un-

ncnbodcn in clic Zustellung 3 des Vorhcrdcs 1 zu ermöglichen, ist, wie in dem älteren deutschen Patent 2 041 5.V) der Anmelderin bereits vorgeschlagen, die Steigung im unteren Randpol 13 des Wanderfeldin-(.Iu k to rs 5 größer als in seinem Induktormittclbcrcich. ncnbodcn in clic to enable delivery 3 of the previous 1, is, as already proposed in the applicant's earlier German patent 2 041 5.V), the Slope in the lower edge pole 13 of the traveling field in - (. Iu k to rs 5 greater than in its inductor center.

Über dem Förderkanal 10 der Förderrinne ist im Bereich oberhalb des maximalen Badniveaus im Vorherd 1 ein zweiter Wanderfcldinduktor 14 mit nach unten, d. h. dem Förderkanal 10 zugewandter Induktorflache 15 angeordnet, wobei diese InduktorflacheAbove the conveying channel 10 the conveying trough is in the area above the maximum bath level in the forehearth 1 a second traveling field inductor 14 with downward, d. H. the conveyor channel 10 facing inductor surface 15 arranged, this inductor surface

15 sowohl im Bereich des unteren Induktorrandpols15 both in the area of the lower inductor edge pole

16 als auch in dem ihres oberen Randpols 17 — und dort der Krümmung des Förderkanals 10 an seiner Melallauslritlsschnauze 18 folgend — eine geringere Steigung als die mittlere Rinnensteigung aufweist.16 as well as in that of its upper edge pole 17 - and there the curvature of the conveying channel 10 at its Melallauslritlsschnauze 18 following - a smaller one Has slope than the mean gutter slope.

Das vorratsgefäßseitige Ende 19 des Induktors 14 überlappt dabei den Wirkbereich des'unteren Induktors 5 derart, daß sein Wanderfeld sich an dieser Überlappungsstelle mit dem Feld des unteren Induktors positiv überlagert und es zum oberen Rinnenendc hin fortsetzt.The end 19 of the inductor 14 on the storage vessel side overlaps the active area of the lower inductor 5 in such a way that its traveling field is at this point of overlap with the field of the lower inductor positively superimposed and it continues towards the upper end of the gutter.

Die Montage des oberen Induktors ist aus F i g. 2 zu erkennen. Hin Rinnenunterteil 20 aus Stahlblech enthält die feuerfeste Ausmauerung bzw. Zustellung 4, in welcher der Förderkanal 10 für die schichtförmigc Metallströinung 21 ausgespart ist. Dieser Rinnenunterteil 20 ist an seinen Oberkanten mit keilförmig zueinander geneigten Flächen 22 versehen, auf die der Rinncndcckel 23 mit entsprechenden geformten Flächen an seinen Unlerkanlen aufsitzt und dabei in bezug auf den Rinnenunterleil 20 zentriert wird. Im Rinnendeckel 23 ist aber der obere Wandcrfeldinduktor 14 montiert, welcher — wie üblich — ein Magnctblechpaket 24 aufweist, in dessen Nuten eine mehrphasige Wicklung 25 eingelegt ist. Zum Schutz des Induktors 14 gegen die vom flüssigen Metall ausgehende Wärmestrahlung ist unterhalb des Induktors im Rinnendcckcl 23 eine thermisch isolierende Matte 26 gespannt. Der Rinnendeckel 23, der durch T-Träger 27 verstärkt ist. kann z. B. mit Hilfe eines Kranes vom Rinnenunterteil 20 abgehoben und der Förderkanal 10 so für Rcinigungs- bzw. Inspektionszwecke zugänglich gemacht werden.The assembly of the upper inductor is shown in FIG. 2 to recognize. Towards the bottom part of the channel 20 made of sheet steel contains the refractory lining or lining 4, in which the conveying channel 10 for the layered c Metallströminung 21 is cut out. This channel lower part 20 is wedge-shaped at its upper edges mutually inclined surfaces 22 provided on which the Rinncndcckel 23 with corresponding shaped Areas rests on its Unlerkanlen and thereby centered with respect to the lower part of the gutter 20 will. In the gutter cover 23, however, the upper wall inductor 14 is mounted, which - as usual - has a magnetic laminated core 24, in the grooves of which a polyphase winding 25 is inserted. To the Protection of the inductor 14 against the thermal radiation emanating from the liquid metal is below the inductor A thermally insulating mat 26 is stretched in the gutter cover 23. The gutter cover 23, the is reinforced by T-beams 27. can e.g. B. lifted with the help of a crane from the channel lower part 20 and the conveying channel 10 can thus be made accessible for cleaning or inspection purposes.

Zur Regelung der pro Zeiteinheit durch die Rinne transportierten Metallmcnge wird z. B. mit Hilfe eines Regeltransformator .die mittlere Stärke desTo regulate the amount of metal transported through the channel per unit of time, z. B. with help of a regulating transformer. the mean strength of the

ao Wanderfeldes des unter dem Rinnenkörpcr angeordneten Induktors 5 variiert, während die mittlere Feldstärke des zweiten, über dem Förderkanal 10 angeordneten Induktors 14 konstant und auf einem so hohen Wert gehalten wird, daß sein Wanderfeld jedeao traveling field of the arranged under the gutter body Inductor 5 varies, while the mean field strength of the second, arranged above the conveyor channel 10 Inductor 14 is kept constant and at such a high value that its traveling field each

»5 der vom Induktor 5 vorgeförderten unterschiedlichen Mctallmengen sicher zum oberen Rinnenende 8 hin abführt, wo sie durch die Mctallaustrittsschnauze 18 ausfließen.»5 of the different ones pre-conveyed by the inductor 5 Metal quantities are safely discharged to the upper end of the channel 8, where they are discharged through the metal outlet nozzle 18 flow out.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Electromagnetic conveyor trough for the transport of liquid metals, especially of Pig iron or steel, with a sloping rising from a metal storage vessel, a conveying channel for the channel body forming the liquid metal to be transported, under which a multi-phase linear traveling field inductor is arranged, characterized in that, that the one under the conveyor channel

(10) arranged traveling field inductor (5) from the channel inlet side, in the direction of the the upper end of the channel (8) until at least one pole pitch extends beyond that point (9), up to which - at the maximum metaJ level in Storage vessel (1) and switched off inductor (5) - the liquid metal farthest into the Conveying channel (10) extends into it, and that - in the area above the maximum metal level in advance ao advice vessel (1) and above the feed channel (10) - one extending to the upper end of the channel (8), second linear traveling field inductor (14) is arranged, whose traveling field is based on the Field of the first inductor (S) arranged under the conveyor channel (10) or it connects - in particular with its starting area the end area of the field of this first inductor (5) overlapping - continues towards the upper end of the channel (8).

2. Conveyor chute according to claim 1, characterized in that the effective inductor surface

(11) of the first inductor (5) arranged under the conveying channel (10) in the area of its upper one Edge pole (12) has a lower mean slope towards the horizontal than in its central area has and that the strength of the refractory lining (4) on the channel bottom of a smaller one Amount in this middle area - starting in the area of the named upper edge pole (12) in the direction of the upper end of the channel (8) - continuously against the greater thickness of the channel bottom lining (4) rises in the rest of the upper channel area.

3. Conveyor trough according to claim 1 or 2, characterized in that a conveyor channel (10) containing channel lower part (20) at its upper edges with wedge-shaped inclined to one another Surfaces (22) is provided on which a second traveling field inductor arranged above the conveying channel (14) enclosing and supporting gutter cover (23) with correspondingly shaped surfaces sits on its lower edges and thereby is centered with respect to the channel lower part (20).

4. Working method for regulating the conveying capacity of an electromagnetic conveyor trough according to claims 1 to 3, characterized by varying the mean field strength of the lower, first Traveling field inductor (S) and by setting the average field strength of the upper, second Wandcrfeldinduktors (14) to an essentially constant value which is sufficiently high, by every amount of liquid metal pre-conveyed by the lower inductor (5) to the upper end of the channel (8) to be discharged.

The invention relates to an electromagnetic conveyor trough with one of a metal storage vessel outgoing sloping gutters body, through which under the action of an electromagnetic Moving field liquid metal is conveyed uphill from the storage vessel in an open current and flows out at the upper end of the channel. A multi-phase linear one used to generate the traveling field Traveling-field inductor is usually arranged below the refractory channel body and is sufficient with its end on the vessel side so far in the direction of or below the storage vessel that the metal even with the lowest bath level in the vessel, at which it is still to be conveyed, into the conveying area of the inductor reaches into it.

Such an electromagnetic conveyor trough is z. B. from the German patent 1 286 264 of Applicant known. The traveling-field inductor arranged under the channel body enables the removal of widely differing levels in the Storage vessel, with the amount of metal removed per unit of time with the traveling field strength kept constant change only slightly with the height of the metal bath level in the storage vessel.

For the safe operation of an electromagnetic conveyor trough is in the trough body at the bottom of the A minimum thickness of refractory lining is required for the conveying channel for the liquid metal. From this The minimum thickness results - with an arrangement of the traveling field inductor below the conveying channel - In practice, a relatively large distance between the conveyed liquid metal flow in the Channel body and the effective inductor area. Since now the conveying efficiency is roughly exponential with this distance decreases, result for a conveyor trough with an inductor arranged below at a given Delivery rate a relatively high electrical power consumption and, since the power factor at Conveyor troughs is very low, a high expense for the capacitor banks used for reactive current compensation.

This disadvantage of arranging the inductor below the channel body applies particularly to conveyor chutes for liquid pig iron and steel, because with these, to ensure sufficient Operational safety and to insulate heat loss, the minimum thickness of the lining on The bottom of the chute is particularly high and for conveyor chutes that are used to transport metal over long distances, the inductors must be particularly long.

As already indicated in the introduction of the above-mentioned German patent specification 1,286,264, one has from For these reasons, it has already been thought of arranging the traveling field inductor above the conveying channel. This type of construction would have the advantage that the mean distance between the conveyed metal and the effective inductor area could be reduced to a relatively small safety distance, whereby In principle, there would be a substantial improvement in the pumping efficiency. At the same time would the operational safety also increase, since the refractory lining of the trough-shaped conveying channel could be made as thick as desired. But it has now been recognized that conveyor troughs with overhead Traveling-field inductor cannot easily be connected to storage vessels in which, as it is z. B. is the case with melting and holding furnaces, the level of the liquid metal greater swan