DE2304995B2

DE2304995B2 - CLEANING DEVICE FOR FLOOR GAS EXHAUST PIPES OF ELECTRIC STOVES

Info

Publication number: DE2304995B2
Application number: DE19732304995
Authority: DE
Inventors: Koichi; Kaneko Shoji; Sato Tomoyuki; Arai Niigata Horibe (Japan)
Original assignee: Joetsu Denro Kogyo Co., Ltd., Arai, Niigata (Japan)
Priority date: 1972-02-05
Filing date: 1973-02-01
Publication date: 1976-04-08
Also published as: ZA73535B; IT978788B; FR2170748A5; SE378138B; JPS5136687B2; JPS4881709A; YU28373A; NO132444C; DE2304995A1; NO132444B; YU36069B; CA975118A; BR7300802D0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reinigungsvorrichtung für ein Gichtgas-Abzugsrohr eines Elektroofens, mit einem in einem Abschnitt des Rohrs angeordneten Reinigungsteil und einem Antrieb zum Bewegen des Reinigungsteils gegenüber der Rohrwandung zur Erzielung einer Reinigungswirkung.The invention relates to a cleaning device for a furnace gas exhaust pipe of an electric furnace, with a cleaning part arranged in a section of the tube and a drive for Moving the cleaning part in relation to the pipe wall to achieve a cleaning effect.

An einem geschlossenen oder teilweise geschlossenen System arbeitende Elektroöfen weisen gewöhnlich ^₀ Gichtgas-Abzugsrohre auf, welche sich zunächst von der Ofenkammer aufwärts erstrecken und dann in einem spitzen Winkel dazu abwärts verlaufen, um eine Beeinträchtigung der Gasströmung durch Verstopfen oder Ansetzen von Staubteilchen auf ein Mindestmaß zu verringern. Das abwärts verlaufende Teil des Rohres ist gewöhnlich mit einer Wasser-Einspritzanlage zum Abspulen von angesammeltem Staub ausgerüstet. Wird jedoch in dem Elektroofen ein Material verarbeitet, welches große Mengen von Staub an die Gichtgase abgibt, reicht die Wasserspülung zuweilen nicht aus, eine Ansammlung von Staub im Abzugsrohr zu verhindern. Bei der Aufbereitung von Siliziumeisen mn einem Siliziumgehalt von mehr als 70% beispielsweise tritt in den Gichtgasen eine hohe Konzentration von Staubteilchen auf, deren Festsetzung oder Ablagerung in den Abzugsrohren nur schwer zu verhindern ist. Um solchen Schwierigkeiten zu begegnen, wurden bereits mechanische Reinigungsvorrichtungen zum Entfernen von Staubansammlungen an den Übergängen zwischen den aufsteigenden und abwärts verlaufenden Teilen der Abzugsrohre entwickelt. In bekannten Anordnungen sind dann Ersatz-Abzugsrohre vorgesehen, welche während der Reinigung der vorzugsweise verwendeten Rohre in Wirkung treten. Derartige Anordnungen ermöglichen es zwar, Staubansammlungen unter Kontrolle zu halten, es können bei ihnen jedoch während des Reinigungsvorgangs oder beim Überwechseln auf die Ersatzrohre erhebliche Schwankungen des Innendrucks der Ofenkammer mit den daraus entstehenden Gefahrer, auftreten.Instruct a closed or partially closed system operating electric furnaces usually ^ ₀ gout gas discharge tubes, which initially extend from the furnace chamber upwards and then extend downward at an acute angle thereto, a deterioration of the gas flow by clogging or attaching of dust to a minimum to reduce. The downward part of the pipe is usually equipped with a water injection system to wash away any accumulated dust. However, if a material is processed in the electric furnace which emits large amounts of dust to the furnace gases, the water flush is sometimes insufficient to prevent dust from accumulating in the flue pipe. In the processing of silicon iron with a silicon content of more than 70%, for example, a high concentration of dust particles occurs in the furnace gases, and it is difficult to prevent them from being fixed or deposited in the flue pipes. In order to cope with such difficulties, mechanical cleaning devices for removing dust accumulations at the junctions between the ascending and descending parts of the flue pipes have already been developed. In known arrangements, replacement exhaust pipes are then provided, which come into effect during the cleaning of the pipes that are preferably used. Such arrangements make it possible to keep dust accumulations under control, but considerable fluctuations in the internal pressure of the furnace chamber with the resulting hazards can occur with them during the cleaning process or when changing over to the replacement pipes.

Bei der Verwendung von mechanischen Reinigungsvorrichtungen wird ein Reinigungsteil, gewöhnlich in Form einer Scheibe, in dem betreffenden Rohrabschnitt enthngbewegt, was zu einer zeitweiligen Blockierung des Rohrs und damit zu einem Anstieg des Innendrucks im Ofen führt. Sofern Ersatzrohre vorhanden sind, wird der Innendruck des Ofens bei jedem Überwechseln sehr sorgfältig beobachtet, während eine Klappe für das Ersatzrohr geöffnet und eine andere Klappe für das verschmutzte Rohr geschlossen wird. Bei vorzeitigem bzw. zu schnellem öffnen des Ersatzrohrs kann im Ofen ein kurzzeitiger Unterdruck entstehen, während das vorzeitige Schließen des verschmutzten Rohrs zu einem kurzzeitigen Anstieg des Ofendrucks führen kann. Bei einem stärkeren Anstieg des Drucks im Ofen kann Kohlenmonoxid, welches ein Hauptbestandteil der Gichtgase darstellt, aus dem Ofen entweichen und dadurch das Bedienungspersonal gefährden. Tritt andererseits Unterdruck im Ofen auf, so kann unter Umständen Luft angesaugt werden, was zu Explosionsgefahr führen kann.When using mechanical cleaning devices, a cleaning part, usually in In the form of a disc, moved along the relevant pipe section, causing a temporary blockage of the pipe and thus leads to an increase in the internal pressure in the furnace. If replacement pipes are available, will the internal pressure of the furnace is observed very carefully at each changeover, while a flap for the Replacement pipe is opened and another flap for the dirty pipe is closed. With premature or opening the replacement pipe too quickly, a brief negative pressure can develop in the furnace during the premature closing of the dirty pipe can lead to a brief increase in furnace pressure. at A greater increase in pressure in the furnace can produce carbon monoxide, which is a major component of the Represents furnace gases, escape from the furnace and thereby endanger the operating personnel. Kick On the other hand, if there is negative pressure in the furnace, air can be sucked in under certain circumstances, which creates a risk of explosion can lead.

Die Erfindung schafft eine mechanische Reinigungsvorrichtung für Gichtgas-Abzugsrohre von Elektroöfen, deren Betätigung nur minimalen Einfluß auf den Innendruck des Ofens ausübt, so daß ein solcher Ofen in einem geschlossenen oder halbgeschlossenen System stetig betrieben werden kann.The invention provides a mechanical cleaning device for furnace gas flue pipes of electric furnaces, the operation of which has only a minimal influence on the internal pressure of the furnace, so that such a furnace in can be operated continuously in a closed or semi-closed system.

Bei einer Reinigungsvorrichtung der eingangs genannten Art ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß das Reinigungsteil innerhalb des Abzugsrohres wenigstens einen von dem Gas durchströmbaren Durchlaß bildet, dessen wirksame Querschnittsfläche wenigstens 10% der Querschnittsfläche des betreffenden Rohrabschnitts ausmacht. Weitere Prozentangaben über die vorteilhaft wirksame Querschnittsfläche und konstruktiven Ausgestaltungen des Reinigungsteils enthalten die Unteransprüche.In a cleaning device of the type mentioned, it is provided according to the invention that the cleaning part within the exhaust pipe has at least one passage through which the gas can flow forms, the effective cross-sectional area of which is at least 10% of the cross-sectional area of the pipe section in question matters. Further percentages about the beneficial effective cross-sectional area and constructive Refinements of the cleaning part contain the subclaims.

Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung an Hand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung erläutert. Darin zeigtThe invention is illustrated in the following description on the basis of exemplary embodiments and the drawing explained. In it shows

F i g. 1 ein Gichtgas-Abzugsrohr mit einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in senkrechtem Schnitt,F i g. 1 shows a furnace gas exhaust pipe with a first embodiment of the device according to the invention in vertical section,

F i g. 2 zwei Ausführungsformen einer in der Vorrichtung nach F i g. 1 verwendeten Reinigungsscheibe,F i g. 2 two embodiments of one in the device according to FIG. 1 used cleaning disc,

F i g. 3 ein Gichtgas-Abzugsrohr mit einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in senkrechtem Schnitt undF i g. 3 shows a furnace gas discharge pipe with a second embodiment of the device according to the invention in vertical section and

F i g. 4 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie A -A in Fig.3.F i g. 4 a view in section along the line A -A in FIG.

Das in F i g. 1 gezeigte Gichtgas-Abzugsrohr hat einen senkrecht aufsteigenden Abschnitt 1 und einen schräg abwärts verlaufenden Abschnitt 2, welcher mit dem senkrechten Abschnitt 1 über einen kurzen waagerecht verlaufenden Abschnitt verbunden ist. Die gezeigte Reinigungsvorrichtung weist eine Reinigungsscheibe oder einen Kolben 3 auf. Diese bzw. dieser sitzt an einer Schubstange 9, welche durch die Rohrwandung hindurchgeführt und mittels eines pneumatischen Zylinders 8 bewegbar ist. Dadurch läßt sich die Scheibe bzw. der Kolben 3 zum Reinigen des kurzen Rohrabschnitts in diesem vorwärts und rückwärts bewegen. In dem den Kolben 3 geschnittene öffnungen 6 bilden Durchlässe für die Gasströmung. F i g. 2 zeigt zwei Ausführungsformen der aus den öffnungen 6 gebildeten Durchlässe.The in Fig. 1 shown furnace gas exhaust pipe has a vertically rising section 1 and a sloping downward section 2, which with the vertical section 1 over a short horizontally extending section is connected. The cleaning device shown has a cleaning disk or a piston 3. This or this sits on a push rod 9, which is passed through the pipe wall and by means of a pneumatic Cylinder 8 is movable. This allows the disc or the piston 3 to clean the short Move the pipe section forwards and backwards in this. In which the piston 3 cut openings 6 form passages for the gas flow. F i g. 2 shows two embodiments from the openings 6 formed passages.

Das in F i g. 3 gezeigte Abzugsrohr weist ebenfalls einen senkrechten und einen schräg abwärts verlaufenden Abschnitt 1 bzw. 2 auf. In dieser Ausführungsform ist das Reinigungsteil eine auf einer Welle 5 sitzende Förderschnecke 4. Die Welle 5 ist durch die Rohrwandung hindurch nach außen geführt und über ein Getriebe mit einem Elektromotor verbunden. Am anderen Ende ist die Welle 5 mittels eines Lagers in einer am oberen Ende des schräg abwärts verlaufenden Rohrabschnitts 2 angesetzten Muffe gelagert. Die Schnecke 4 verläuft in Längsrichtung durch den die Rohrabschnitte 1 und 2 verbindenden geraden Rohrabschnitt und transportiert bei ihrer Drehung dort angesammelten Staub darin entlang. Bei dieser Ausführung ist ein Gasdurchlaß 7 durch den in einer Schraubenlinie zwischen den Gängen der Schnecke 4 verlaufenden Raum gebildet.The in Fig. 3 also has a vertical and a downward sloping flue pipe Section 1 or 2. In this embodiment, the cleaning part is one that is seated on a shaft 5 Conveyor screw 4. The shaft 5 is led through the pipe wall to the outside and over a transmission connected to an electric motor. At the other end, the shaft 5 is in by means of a bearing a sleeve attached to the upper end of the downward sloping pipe section 2. the The screw 4 runs in the longitudinal direction through the straight pipe section connecting the pipe sections 1 and 2 and, as it rotates, transports dust that has accumulated there along it. In this version is a gas passage 7 through which in a helical line between the flights of the screw 4 running space formed.

Sowohl bei dem Kolben 3 in F i g. 1 und 2 als auch bei der Förderschnecke 4 nach F i g. 3 beträgt die Größe der Querschnittsfläche der Gasdurchlässe 6 bzw. 7 mehr als t0% von der der gesamten Durchlaßfläche des Rohrs. Bei Vorhandensein solcher Gasdurchlässe läßt sich der Anstieg des Innendrucks des Ofens während des Reinigungsvorgangs unterhalb 15 mm Ws halten.Both in the case of the piston 3 in FIG. 1 and 2 as well as the screw conveyor 4 according to FIG. 3 is the size the cross-sectional area of the gas passages 6 and 7 more than t0% of that of the total passage area of the Rohrs. In the presence of such gas passages, the increase in the internal pressure of the furnace during keep below 15 mm water during the cleaning process.

Gemäß mit einem vier Gichtgas-Abzugsrohre mit etwa gleicher Durehströmung aufweisenden geschlossenen Ofen durchgeführten Versuchen besteht zwischen der Querschnittsflächengröße der das Reinip;ungsteii durchsetzenden Gasdurchlässe, ausgedrückt in Prozent der Gesamt-DurchlaBgröße des Rohrs, und dem durch Betätigung der Reinigungsvorrichtung in einem der Rohre verursachten Anstieg des Ofen-Innendrucks die folgende Beziehung:According to a closed one having four furnace gas discharge pipes with approximately the same continuous flow Tests carried out in the furnace exist between the cross-sectional area size of the Reinip; ungsteii penetrating gas passages, expressed as a percentage of the total passage size of the pipe, and the through Actuation of the cleaning device in one of the tubes caused the internal pressure of the furnace to rise following relationship:

DurchlaßgrößePassage size DruckanstiegPressure rise 0%0% 30 mm Ws30 mm Ws 10%10% 15 mm Ws15 mm Ws 30%30% 9 mm Ws9 mm Ws 60%60% 4 mm Ws4 mm Ws 100%100% 2 mm Ws2 mm Ws

Der Überdruck von 2 mm Ws bei 100% Durchlaßgröße ist der normale Betriebs-Überdruck des Ofens. The overpressure of 2 mm water column at 100% passage size is the normal operating overpressure of the furnace.

Untersuchungen haben gezeigt, daß der Innendruck eines in einem geschlossenen System arbeitenden Elektroofens unterhalb 15 mm Ws und vorzugsweise im Bereich zwischen 0 und 5 mm Ws gehalten werden muß, um ein Entweichen der Gichtgase oder den Eintritt von Luft in die Ofenkammer zu verhindern.Studies have shown that the internal pressure of a working in a closed system Electric furnace below 15 mm Ws and preferably in the range between 0 and 5 mm Ws must in order to prevent the furnace gases from escaping or air from entering the furnace chamber.

Betrüge die wirksame Durchlaßgröße weniger als 10% der Gesamtquerschnittsfläche der Rohre, dann könnten während der Reinigung Druckschwankungen um mehr als 50 mm Ws im Ofen auftreten. Es wäre also möglich, daß der Druck einen Wert überschreitet, bei dem die Gefahr eines Entweichens der Gichtgase eintritt, oder daß zeitweilig ein Unterdruck entsteht, bei dem die Gefahr eines Lufteintritts in den Ofen vorhanden ist Beträgt dagegen die Querschnittsgröße der Gasdurchlässe wenigstens 10% des Gesamtquerschnitts der Rohre, dann lassen sich die Änderungen des Ofen-Innendrucks unter einem Wert von 15 mm Ws halten und der Betrieb des Ofens kann während der Reinigung ohne Gefahr fortgesetzt werden. Beträgt die Querschniitsgröße der Gasdurchlässe sogar mehr als 60% des gesamten Rohrquerschnitts, dann übt die Betätigung der Reinigungsvorrichtung eine äußerst geringe Wirkung auf den Innendruck des Ofens aus, so daß dieser während der Reinigung stetig weiter betrieben werden kann.If the effective passage size were less than 10% of the total cross-sectional area of the pipes, then pressure fluctuations of more than 50 mm water column could occur in the furnace during cleaning. So it would be possible that the pressure exceeds a value at which there is a risk of the furnace gases escaping occurs, or that temporarily a negative pressure arises, with the risk of air entering the furnace is present, on the other hand, the cross-sectional size of the gas passages is at least 10% of the total cross-section of the pipes, then the changes in the internal pressure of the furnace can be measured below a value of 15 mm Ws and the furnace can continue to operate safely during cleaning. Is the Cross-section size of the gas passages even more than 60% of the total pipe cross-section, then the exercises Actuation of the cleaning device has an extremely small effect on the internal pressure of the furnace, so that this can be operated continuously during cleaning.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claims: ^^

1. Cleaning device for a furnace gas exhaust pipe an electric furnace, with an upward and downward slope of the pipe arranged cleaning part and a drive for moving the cleaning part opposite the pipe wall to achieve a cleaning effect, characterized by that the cleaning part (3, 4) inside the exhaust pipe at least one of the gas through which a passage (6, 7) can flow, the effective cross-sectional area of which is at least 10% Cross-sectional area of the pipe section concerned.

2. Device according to claim 1, characterized in that that the effective cross-sectional area of the passage or passages is at least 30% the cross-sectional area of the pipe section.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the effective cross-sectional area of the Passage or passages (6, 7) at least 60% of the cross-sectional area of the pipe section matters.

4. Device according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the Cleaning part is a disk or a piston (3), which, or which of at least one one The opening (6) forming the gas passage is penetrated and that the drive is connected to the cleaning part (3,

4) connected push rod (9) or shaft (5) guided through a pipe wall having.

5. Device according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the Cleaning part a running in the longitudinal direction of the pipe section, by means of the drive around their The longitudinal axis is rotatable conveyor screw (4) and that the gas passage through the in a helical line Space is formed between the flights of the screw.

6. Device according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that it in a connecting two pipe sections (1, 2) running at an acute angle to one another Pipe section is arranged.