DE2304995C3

DE2304995C3 - Cleaning device for furnace gas flue pipes of electric furnaces

Info

Publication number: DE2304995C3
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: 1976-11-25

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 Rcinigungswirkung.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 &, 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 Abspülen 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 mit 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 Gefahren auftreten.Electric furnaces operating on a closed or partially closed system usually have &, Blast furnace gas flue pipes, which first extend upward from the furnace chamber and then into downwards at an acute angle in order to impair the gas flow due to clogging or to reduce the accumulation of dust particles to a minimum. The downward part of the pipe is usually equipped with a water injection system for rinsing off accumulated dust. Will However, in the electric furnace processed a material, which large amounts of dust to the furnace gases gives off, flushing with water is sometimes not enough to cause dust to accumulate in the flue pipe impede. When processing silicon iron with a silicon content of more than 70%, for example If there is a high concentration of dust particles in the blast furnace gases, their fixation or deposition in the flues is difficult to prevent To address such difficulties, have already been mechanical cleaning devices for removing dust accumulations at the transitions between the ascending and descending parts of the flue pipes. In known arrangements replacement flue pipes are then provided, which are preferably used during cleaning Pipes come into effect. Such arrangements make it possible to keep dust accumulations under control to keep, it can however with them during the cleaning process or when changing over to the Replacement pipes considerable fluctuations in the internal pressure of the furnace chamber with the resulting dangers appear.

Bei der Verwendung von mechanischen Reinigungsvorrichtungen wird ein Reinigungsteil, gewöhnlich in Form einer Scheibe, in dem betreffenden Rohrabschnitt entlangbewegt, 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 Form of a disc, moved along the pipe section in question, resulting in 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-Abzugsrohr-; 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 exhaust pipe; of electric ovens, 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

Fig. 1 ein Gichtgas-Abzugsrohr mit einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in senkrechtem Schnitt,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,

Fig.3 ein Gichtgas-Abzugsrohr mit einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in senkrechtem Schnitt und3 shows a furnace gas exhaust pipe with a second one 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 is a view in section along the line AA in FIG.

Das in Fig. 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 hindurchgeführf 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 furnace gas exhaust pipe shown in Fig. 1 has a vertically rising section 1 and a sloping downward section 2, which with the vertical section 1 is connected via a short horizontally extending section. the The cleaning device shown has a cleaning disk or a piston 3. This or this sits on a push rod 9, which passes 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 of the embodiment from the openings 6 formed passages.

Das in Fig.3 gezeigte Abzugsrohr weist ebenfalls einen senkrechten und einen schräg abwärts verlaufenden Abschnitt ί 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 Kaum gebildet.The exhaust pipe shown in Figure 3 also has a vertical and a downward sloping section ί and 2, respectively. In this embodiment is the cleaning part a seated on a shaft 5 screw conveyor 4. The shaft 5 is through the Pipe wall passed through to the outside and connected to an electric motor via a transmission. At the the other end is the shaft 5 by means of a bearing in one at the upper end of the sloping downward Pipe section 2 attached sleeve stored. The screw 4 runs in the longitudinal direction through the Pipe sections 1 and 2 connecting straight pipe section and transported there when they are rotated accumulated dust along it. In this embodiment, a gas passage 7 is through the in a Hardly formed helix between the turns of the screw 4 running.

Sowohl bei dem Kolben 3 in F i g. 1 und 2 als auch bei der Förderschnecke 4 nach Fig.3 beträgt die Größe der Querschnittsfläche der Gasdurchlässe 6 bzw. 7 mehr als 10% 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 10% 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 Durchströmung aufweisenden geschlossenen Ofen durchgeführten Versuchen besteht zwischen der Querschnittsflächengröße der das Reinigungsteil durchsetzenden Gasdurchlässe, ausgedrückt in Prozent der Gesamt-Durchlaßgröße 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 throughflow Tests carried out in the furnace exist between the cross-sectional area size of the cleaning part 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:

DurchlaßgrößcPassage size c 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 Durchlaügiöße 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 Querschnittsgröße 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.The effective permeability would be less than 10% of the total cross-sectional area of the pipes, then pressure fluctuations could occur during cleaning occur in the furnace by more than 50 mm water. It would therefore be possible for the pressure to exceed a value at where there is a risk of the furnace gases escaping, or that temporary negative pressure arises where there is a risk of air entering the furnace. On the other hand, it is the cross-sectional size the gas passages at least 10% of the total cross-section of the pipes, then the changes in the Keep the furnace internal pressure below a value of 15 mm Ws and the furnace can be operated during the Cleaning can be continued without risk. If the cross-sectional size of the gas passages is even more than 60% of the total pipe cross-section, then the actuation of the cleaning device exercises an extremely little effect on the internal pressure of the furnace, so that it continues steadily during cleaning can be operated.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Cleaning device for a furnace gas flue pipe of an electric furnace, with an between an upwardly and downwardly extending portion of the pipe disposed cleaning member and a drive for moving the cleaning part ■ against the pipe wall to achieve a Cleaning effect, characterized that the cleaning part {3, 4) inside the exhaust pipe at least one of the gas through which passage (6, 7) forms, the effective cross-sectional area of which is at least 10% of the Makes cross-sectional area of the pipe section in question.

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.