DE2439776A1

DE2439776A1 - Air-curtain provided outside slag-door - on electrical steel making furnaces, to reduce intake of cold air when door is open

Info

Publication number: DE2439776A1
Application number: DE2439776A
Authority: DE
Inventors: Rune Johansson
Original assignee: Svenska Flaktfabriken AB
Current assignee: FLAEKT 13134 NACKA SE AB
Priority date: 1974-08-20
Filing date: 1974-08-20
Publication date: 1976-03-11

Abstract

Device for controlling the air currents or air flow, esp. in electric melting furnaces used in steel mfr., is fitted with a slag tap-hole closed by a shutter, sliding door or a similar arrangement, and also with a gas extn. duct. The novelty is that means are provided to crete an air-curtain or air-wall on the outside of the slag tap-hole. The means provided pref. consist of a blower with >=1 mouthpiece consisting of a long slot, both the blower and the mouthpiece being mounted on the furnace or only the mouthpiece which, in this latter case, can be connected by a flexible pipe to the blower. The mouthpiece is pref. fitted with baffle plates to create an air-curtain of the reqd. witdth and the mouthpiece is pref. directed at 10-30 degrees to the tap-hole. Prevents large quantities of cold air being sucked into the melting furnace.

Description

Vorrichtung zur Regulierung der Luftströmungen bei insbesondere elektrischen Schmelzöfen zur Stahlgewinnung" Vorliegende Erfindung betrifft eine zur Regulierung der Luftströmungen bei insbesondere elektrischen Schmelzöfen zur Stahlgewinnung vorgesehene Vorrichtung der in der Einleitung von Anspruch 1 näher bezeichneten Art.Device for regulating air currents, especially electrical ones Steelmaking Furnaces "The present invention relates to one for regulation the air currents in particular in electric melting furnaces for steelmaking provided device of the specified in the introduction of claim 1 in more detail Art.

Die hier vornehmlich angesprochenen Schmelzöfen bestehen aus einem um horizontale Schwenkachsen kippbaren, kesselartigen Gefäss, welches seitlich eine verschliessbare Schlackenöffnung und oben einen die eigentliche Gefässöffnung verschliessenden Deckel besitzt. Dieser Deckel nimmt eine Anzahl in das Gefäss hineinragende Kohleelektroden auf und ist mit einer Anschlussöffnung zum Austreten der beim Schmelzprozess entstehenden Gase versehen. The melting furnaces mainly addressed here consist of one Kettle-like vessel that can be tilted about horizontal swivel axes and which has a closable slag opening and at the top one closing the actual vessel opening Has lid. This lid takes a number of carbon electrodes protruding into the vessel and is equipped with a connection opening for the emergence of the melting process Gases provided.

Genannte Schlackenöffnung dient, wie die Bezeichnung bereits andeutet, der Entfernung von Schlacke. Die diese Öffnung verschliessende Klappe oder Schiebetüre ist jedoch auch während des Schmelzvorgange mehrmals zu öffnen, z.B. zwecks Schürung und/oder Einsichtnahme und/ oder Sauerstoffzuführung. Auf grund der durch die relativ hohen Temperaturen hier auftretenden, enorm starken Luftströmungen muss eine wesentlich höhere Gasabtransportierung, z.B. zwischen 20 und 1O vergrösserte, durch genannte Anschlussöffnung unmittelbar wirksam werden, damit sie nicht teilweise ihren Weg durch die ganz oder partiell freigelegte Schlackenöffnung nimmt. Said slag opening serves, as the name already suggests, the removal of slag. The flap or sliding door that closes this opening However, it must also be opened several times during the melting process, e.g. for the purpose of stoking and / or inspection and / or oxygen supply. Due to the relative The extremely strong air currents that occur here at high temperatures must be a significant factor higher gas evacuation, e.g. between 20 and 10 enlarged, due to the mentioned Connection opening take effect immediately so that they do not partially make their way takes through the fully or partially exposed slag opening.

Um diesen Ubelstand zu begegnen, hat man bereits verschiedene Vorschläge gemacht, die Jedoch an genannte Anschlussöffnung zum Abtransport der Gase direkt oder indirekt gebunden sind. Eine zufriedenstellende Regulierung der geschilderten Luftströmungen konnte Jedoch bisher nicht erzielt werden. Various proposals have already been made to counter this problem made, however, to the named connection opening for the removal of the gases directly or indirectly bound. A satisfactory regulation of the above However, air currents could not be achieved so far.

Vorliegende Erfindung sieht ihre Aufgabe darin, sich der genannten Probleme anzunehmen und sie auf vorteilhafte Weise zu lösen. The object of the present invention is to address the aforementioned Accepting problems and solving them in a beneficial way.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art im wesentlichen wie im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegeben beschaffen ist. Derartige erfindungsgemässe Vorrichtungen sind in der Praxis erprobt und als sehr vorteilhaft befunden worden. This aim is achieved according to the invention in that a device of the type indicated at the beginning essentially as in the characterizing part of claim 1 specified. Such devices according to the invention have been tried and tested in practice and found to be very advantageous.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus folgender Beschreibung unter Hinweis auf beigefügte Zeichnungen hervor. Further features and advantages of the invention emerge from the following description with reference to the attached drawings.

Auf diesen zeigen: Fig. 1 eine an einem nur teilweise dargestellten Schmelzofen angeordnete erfindungsgemässe Vorrichtung in einer schematischen Draufsicht und Fig. 2 dieselbe Vorrichtung in einer Seitenansicht. These show: FIG. 1 an only partially illustrated one A device according to the invention arranged in a melting furnace in a schematic plan view and FIG. 2 shows the same device in a side view.

Auf der Zeichnung bezeichnet 1 den Mantel eines elektrischen Schmelzofens, der auf an sich bekannte Weise mit einer Schlackenöffnung 2 und einer diese abdeckenden Klappe, Schiebetür od. dgl. 3 versehen ist7 welche gewöhnlich durch Verschiebung nach oben die Öffnung 2 in gewünschEm Ausmasse freilegt. In the drawing, 1 denotes the jacket of an electric melting furnace, the in a manner known per se with a slag opening 2 and a covering it Flap, sliding door or the like 3 is provided7 which is usually by displacement to the top exposes the opening 2 to the desired extent.

Gemäss der Erfindung ist im Bereiche der Schlackenöffnung ein Gebläse 4 angeordnet, vorzugsweise etwas distanziert von einer der beiden etwa vertikalen Seitenkanten. Das Gebläse kann als Ganzes am Schmelsofen angebracht sein und dessen Schwenkbewegungen folgen. According to the invention, there is a fan in the area of the slag opening 4 arranged, preferably somewhat distanced from one of the two approximately vertical Side edges. The fan can be attached as a whole to the smelting furnace and its Swivel movements follow.

Es kann jedoch auch im wesentlichen nur mit seinem Ausblasmundstück 5 am Schmelzofen befestigt sein, welches über eine flexiblen Anschluss, z.B. Schlauch, zu dem eigentlichen, stationären Gebläse führt.However, it can also essentially only with its blow-out mouthpiece 5 must be attached to the melting furnace, which can be connected via a flexible connection, e.g. hose, leads to the actual stationary fan.

Unter Gebläse soll hier jede Form von Blasvorrichtung verstanden werden. So kann Jedes Mundstück einer eigenen Kraftquelle zur Erzeugung eines Gebläsestroms angeschlossen sein. Es können aber auch mehrere Mundstücke und somit mehrere Schmelzöfen nur einer Eraftquelle zur Erzeugung eines Luftstroms zugeordnet sein. Insbesondere in einem solchen Falle kann die Tätigkeit der einzelnen Mundstücke durch Regelorgane, wie Schieber und Klappen, bewirkt bzw. beeinflusst werden. A blower should be understood here to mean any form of blower device will. Each mouthpiece can have its own power source to generate a blower current be connected. However, several mouthpieces and thus several melting furnaces can also be used only be assigned to one power source for generating an air flow. In particular in such a case the activity of the individual mouthpieces can be controlled by regulating organs, such as sliders and flaps, are effected or influenced.

Das Mundstück 5 besitzt bei einer bevorzugten Ausführungsform eine der Schlackenöffnung im wesentlichen entsprechende Höhe oder Länge (Fig. 2) unter relativ schmaler, spaltähnlicher Breitenausführung (Fig. 1). Um das z.B. einem Kanal 8 geringeren kreisförmigen Querschnitts angeschlossene Mundstück den Luftstrom unter gleichmässigem Druck und in gleicher Richtung über die gesamte Spaltlänge austragen zu lassen, können innerhalb der Spaltöffnung Lamellen 6 vorgesehen sein, welche die beiden Mundstücklängsseiten miteinander verbinden und beliebige, d.h. für günstig befundene Winkel einnehmen. Die Lamellen sind jedoch vornehmlich untereinander parallel ausgerichtet. Ausserdem oder grundsätzlich können im Ubergangsbereich zur Spaltform im Mundstück Leitschienen angeordnet sein, welche zur Spaltöffnung hin auseinanderführen, um den Spaltendbereich grössere Luftmengen uzuführen als dies ansonsten der Fall wäre. Auf diese Weise lässt sich ein Luftstrom erzielen, welcher die Form einer "Wand" hat. In a preferred embodiment, the mouthpiece 5 has a the slag opening substantially corresponding height or length (Fig. 2) below relatively narrow, gap-like width design (Fig. 1). To that e.g. a channel 8 smaller circular cross-section attached mouthpiece to the airflow underneath Apply even pressure and in the same direction over the entire length of the gap to let, lamellae 6 can be provided within the gap opening, which Connect the two long sides of the mouthpiece with each other and any, i.e. for cheap adopt the angles found. However, the lamellas are primarily parallel to one another aligned. In addition, or in principle, in the transition area to the gap shape guide rails can be arranged in the mouthpiece, which lead apart towards the gap opening, around to supply the gap end area with larger amounts of air than would otherwise be the case. In this way, an air flow can be achieved which has the shape of a "wall" Has.

Diese'Wand" schirmt durch die erfindungsgemässe Anordnung die Schlackenöffnung zur Atmosphäre hin ab, wobei dem Luftstrom eine relativ hohe Ausgangsgeschwindigkeit gegeben wird, z.3. zwischen 20 und 70 m/sec beim Verlassen des Mundstückes. Dank dieser Abschirmung wird die Luft der Atmosphäre am freien Zugang in den Schmelzofen gehindert und folglich vermindert sich die im Ofen entstehende Gasmenge erheblich bei freigelegter Schlackenöffnung. Der Absaugbedarf der Gase wird entsprechenareduziert. This 'wall' shields the slag opening due to the arrangement according to the invention towards the atmosphere, with the airflow having a relatively high exit velocity is given, e.g. 3. between 20 and 70 m / sec when leaving the mouthpiece. thanks to This shielding gives free access to the atmosphere in the furnace prevented and consequently the amount of gas produced in the furnace is considerably reduced with exposed slag opening. The need to extract the gases is correspondingly reduced.

Bei einer bovorzugten Ausführungsform (Fig. 1) ist die Ebene des Mundstückes 5 in einem Winkel, z.B. zwischen 100 und 300, zur Ebene der Schlackenöffnung angeordnet, d.h. das Mundstück zielt in eine Richtung, wobei der Abstand zwischen der Schlackenöffnungsebene und der "Luftstomwand" vom Mundstück an kontinuierlich wächst. Diese Divergenz wird Jedoch durch den Unterdruck im Bereich zwischen der Schlackenöffnung und der "LuStstromwand" im Verhältnis zum Atmosphären druck aufgehoben derart, dass genannter Bereich die "LuStstromwand" sozusagen ansaugt, und zwar proportional -wacheend im Verhältnis zum wachsenden Abstand zum Mundstück aufgrund der kontinuierlich abnehmenden Luftstromgeschwindigkeit. Dies hat zur Folge, dass die "BuStstromwand" um die Schlackenöffnung herum "gebogen" wird (bei seitlicher Mundstückanordnung von oben gesehen, d.h. um eine etwa vertikale Achse). Somit wird mit grosser Sicherheit ein Einsaugen des Gebläseluftstromes durch die Schlackenöffnung vermieden und kann die neuerungsgemäsVorrichtung auch bei einem relativ grossen Sog Anwendung finden. Der Mundstückswinkel im Verhältnis zur Schlackenöffnungsebene und die Luftstromgeschwindigkeit sind dabei veränderliche Grössen, welche eine problem-und stufenlose Anpassung an jede Betriebsgegebenheit gestatten. In a preferred embodiment (Fig. 1), the plane of the Mouthpiece 5 at an angle, e.g. between 100 and 300, to the level of the slag opening arranged, i.e. the mouthpiece is aimed in one direction, the distance between the slag opening level and the "air flow wall" continuously from the mouthpiece grows. However, this divergence is caused by the negative pressure in the area between the Slag opening and the "LuStstromwand" lifted in relation to the atmospheric pressure in such a way that the named area sucks in the "LuStstromwand", so to speak, proportionally -waking in relation to the growing distance to the mouthpiece due to the continuous decreasing airflow speed. This has the consequence that the "BuStstromwand" is "bent" around the slag opening (when the mouthpiece is arranged on the side seen from above, i.e. around an approximately vertical axis). Thus, with great certainty sucking in the blower air flow through the slag opening is avoided and can the device according to the innovation can also be used in the event of a relatively large suction. The mouthpiece angle in relation to the slag opening plane and the airflow velocity are variable quantities that can be easily and continuously adjusted to allow any operational situation.

Oben beschriebene und auf den Zeichnungen gezeigte Ausführungsformen sind nur als nicht begrenzende Beispiele anzusehen, die sich im Rahmen des Erfindungsgedankens bzw. folgender Ansprüche beliebig abändern lassen. So könne Mundstücke natürlich an jeder Schlackenöffnungsseite, d.h. auch oben und, falls dies praktisch möglich ist, sogar unten, gegebenenfalls sogar mehrere gleichzeitig derart, dass sich gleich- bzw. gegenläufige laminare Strömungen ergeben. Auch lassen sich MundsEcke an oder auf den die Schlackenöffnungen verschliessenden Schiebetüren anordnen. Embodiments described above and shown in the drawings are only to be regarded as non-limiting examples within the scope of the concept of the invention or have the following claims modified as required. So, of course, mouthpieces can on each slag opening side, i.e. also at the top and, if this is practically possible is, even below, possibly even several at the same time in such a way that the same or opposing laminar flows result. The corner of the mouth can also be connected to or on the sliding doors that close the slag openings.

Der eigentliche Betrieb der erfindungsgemässen Vorrichtung bedarf keiner näheren Erläuterung, da hier selbstverständlich alle denkbaren Wege in Frage kommen. Beispielsweise kann der Freilegungrad der Schlackenöffnung wenigstens in gewissem Masse eine angepasste Luftstromgeschwindigkeit und/oder eine entsprechende Winkeländerung des Mundstückes herbeiführen. Auch kann die Schlackenöffnungsklappe od. The actual operation of the device according to the invention requires none further explanation, since all conceivable ways are of course possible here. For example, the exposure wheel of the slag opening can at least to a certain extent Mass an adapted air flow speed and / or a corresponding change in angle of the mouthpiece. The slag opening flap can also od.

dgl. mit Verriegelungsorganen zusammenwirken , dieein Öffnen bis zum Erreichen der vorgesehenen Luftstromgeschwindigkeit verhindern. Schlitz lich muss die Mundstücksform micht die eines geraden Spaltes sein.Like. Cooperate with locking members that open up to Prevent reaching the intended airflow speed. Schlitz lich must the shape of the mouthpiece should be that of a straight gap.

Auch einer beliebig gebogenen steht prinzipiell nichts im Wege. Unter Umständen kann ein Ringspalt die ganze Schlackenöffnung umgeben. Ferner kann dem Mundstück gegenüber auf der andrexn Seite der Schlackenöffnung eine Absaugvorrichtung zugeordnet sein, welche die Luftstromwand" verschlingt. Auf diese Weise nimmt die Luftgeschwindigkeit weniger ab und von einer bestimmten Zone an bis zur Absaugvorrichtung sogar zu, so dass man unter Umständen mit geringeren Initialgeschwindigkeiten und damit Luftmengen auskommt.In principle, nothing stands in the way of an arbitrarily curved one. Under Under certain circumstances, an annular gap can surround the entire slag opening. Furthermore, the Mouthpiece opposite on the other side of the slag opening a suction device be assigned, which engulfs the airflow wall ". In this way, the Air speed less from and from a certain zone to the suction device even too, so that you may have lower initial speeds and so that air volumes get by.

B a t e n t a n s g r u c h e ~================= ========== Vorrichtwng zur Regulierung der Luftströmungen bei insbesondere elektrischen Schmelzöfen zur Stahlgewinnung, welche mit einer durch eine Klappe, Schiebetür od. dgl. verschliessbaren Schlackenöffnung und einer Gasabzugsöffnung versehen sind, g e k e n n z e i c hn e t d u r c h Mittel (4,5) zur Erzeugung eines die Schlackenöffnung (2) zur umgebenden Atmosphäre hin abschirmenden Luftstromes.B a t e n t a n s g r u c h e ~ ================== ========== Fixture to regulate the air flows in particular in electric melting furnaces Steel extraction, which can be closed by a flap, sliding door or the like Slag opening and a gas discharge opening are provided, g e k e n n z e i c hn e t d u r c h means (4,5) for generating a slag opening (2) to the surrounding Air flow shielding the atmosphere.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass genannte Mittel (4,5) ein Gebläse od. dgl. (4) und wenigstens ein Mundstück (5) mit einer insgesamt im wesentlichen spaltförmigen Austritteöffnung umfasst. 2. Device according to claim 1, characterized in that said Means (4,5) od a blower. Like. (4) and at least one mouthpiece (5) with a comprises a total of essentially gap-shaped outlet opening.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse od. dgl. (4) und das Mundstück bzw. die Mundstück am Schmelzofen befestigt sind. 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the fan or the like (4) and the mouthpiece or mouthpiece attached to the melting furnace are.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse od. dgl. (4) stationär angeordnet und mit wenigstens einem am Schmelz;ofen rngebrachten Mundstück (5) über flexible Anschldsse, insbesondere Schläuche, verbunden ist. 4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the fan or the like (4) arranged in a stationary manner and with at least one on the melting furnace The attached mouthpiece (5) is connected via flexible connections, in particular hoses is.

Claims

5. Device according to at least one of claims 1-4, characterized by one to the approximately vertical side edges of the slag opening (2) parallel Mouthpiece arrangement distanced from said opening.

6. Device according to at least one of claims 1 - 5, there-

characterized in that the mouthpiece outlet opening (5) as a relative narrower and relatively long, preferably approximately the extent of the slag opening is formed in the same direction-corresponding gap.

7. The device according to at least one of claims 1-6, characterized by lamellae arranged in the immediate area of the mouthpiece outlet opening (5) (6) and / or in the transition area between the mouthpiece feed line (8) and the actual Guide rails arranged in the shape of a mouthpiece or the like (7) for influencing the direction or pressure area called air flow.

8. The device according to claim 7, characterized in that the Lamellae (6) connect the side walls of the mouthpiece to one another and to one another in the are arranged essentially parallel.

9. The device according to claim 7, characterized in that the Guide rails or the like (7) in the direction of the end regions of the mouthpiece outlet opening diverge.

10. The device according to at least one of claims 1-9, thereby characterized in that the mouthpiece outlet opening at an angle, preferably between 100 and 300, - sur slag opening level is arranged in such a way that an increasing distance to the slag opening with increasing distance from the outlet opening results.

11. The device according to at least one of claims 1-10, characterized by several mouthpieces (4, 5) arranged in such a way that co-rotating or opposing result in laminar flows.

12. The device according to at least one of claims 1-11, characterized by means of a nozzle arrangement at or on which the slag opening (2) closes Flap, sliding door or the like (3).

13. The device according to at least one of claims 1 - 12, gekennzeichnot by synchronization means between the one closing the slag opening (2) Folding, sliding door or the like (3) and the fan or the like (4) or the mouthpiece (5).

14. The device according to at least one of claims 1-13, characterized through one of the mouthpiece (5) on the opposite side of the slag opening (2) Associated suction device for sucking in and sucking in the mouthpiece leaving the mouthpiece Air flow.