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Beschickungseinrichtung für Feinmöller an Elektroöfen mit selbstbackenden
Hohlelektroden Die Erfindung betrifft eine Beschickungseinrichtung für Feinmöller
an Elektroöfen mit selbstbackenden Hohlelektroden, deren Elektrodenmantelschacht
axial von einem Innenrohr durchdrungen ist, wobei der Elektrodenschachtaußenmantel
aus aufeinandersetzbaren Blechmantelschüssen besteht, die mit dem Abbrennen der
Elektrode verbraucht und durch Aufsetzen neuer Mantelschüsse ersetzt werden.
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Bei den bekannten Beschickungseinrichtungen dieser Art für Feininöller
wandert das koaxiale Innenrohr, das als Zufuhrrohr für den Feinmöller dient und
einen lichten Durchmesser von z.B. 100 mm besitzt gegenüber einem Außendurchmesser
aller Hohlelektrode zwischen 1000 und 20 mm, gleichmäßig mit dem Außenmantel entsprechend
dem Elektrodenverbrauch zum Herd; das Innenrohr verbrennt also im Elektroofen ebenso
wie der Außenmantel, erhöht somit den Verbrauch an Betriebsmitteln und trägt zusätzlich
unerwünschtes Eisen in den Prozeßverlauf ein
Das Innenrohr muß also
in gleichem Maße wie der Außenmantel entsprechend dem Verbrauch verlängert werden.
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in beachtlicher cteil dieser Eleki:rodenbauart besteht auch in der
Gefährdung des Personals durch ausströmendes Ofengas beim Aufsetzen eines Innenrohrschusses.
Damit hierbei nur möglichst wenig Ofengas ausströmen kann, sind alle bekannten Systene
mit Vorrichtungen ausgerüstet, womit ein Verschließen des Innenrohres nahe seinem
oberen Ende möglich ist. Somit muß jeder Innenrohrschuß mit einem Stutzen für diese
Versclllußvorrichtung versehen sein. Vor Aufsetzen eines neuen Innenrohrschusses
wird diese Verschlußvorrichtung in Schließstellung gebracht und entfernt, sobald
das neue Innenrohr mit eigener Verschlußvorrichtung aufgesetzt ist und nun der neue
Außenmantelschuß aufgesetzt werden soll. Es wird dann durch den soeben aufgesetzten
Innenrohrschuß Stickstoff geblasen. Dieser soll dem Ofengas entgegenwirken, das
vom Herd durch das Innenrohr nach außen strömen kann, sobald die untere Verschlußvorrichtung
entfernt wird. Die Öffnung für die Verschlußvorrichtung muß dann rasch mittels einer
Steck- oder Schraubkappe verschlossen werden. während dieser manuellen Arbeit ist
jedoch der Arbeitsmann durch die Gasbelastung der Atemluft sehr gefänrdet, weil
der Stickstoff das ausströmende Ofengas nur verdünnen aber nicht das Ausströmen
verhindern kann. Außerdem muß die nach Möglichkeit kontinuierliche Feinmöllerbeschickung
'oer das Innenrohr der Elektrode während des Verlängerns des Innenrohres unterbrochen
werden. Schließlich haben die bekannten Bauarten der Feinmöllerbeschickungseinrichtung
noch den Nachteil, daß die Aufgabeeinrichtung für das Feingut in das Innenrohr der
Elektrode zusätzlich zum Elektroden-Regulierhub auch um das Maß der Mantelschuß-oder
Innenrohrschußlänge heb- und senkbar sein muß. Das verteuert die Aufgabev@@r@ @@g
und @as Ofengebäude durch größere Bauhöhe.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beschriebenen Nachteile
auf möglichst einfache Weise weitestgehend zu vermeiden, eine Bes chickungseinri
chtuny der eingangs genannten Art also derart auszubilden, daß der Bedienungsmann
beim Verlängern des Elektrodenmantels erheblich weniger als bisher durch austretendes
Ofengas gefährdet ist, Einsparungen an Arbeitszeit sowie Betriebsmittel- und Anlagekosten
gewonnen erden und eine kontinuierliche Feingutaufgabe ermöglicht wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird für eine Beschickungseinrichtung für
Feinmöller an Elektroöfen mit selbstbackenden, von einem Innenrohr durchdrungenen
Hohlelektroden erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Innenrohr an einem die Beschickungseinrichtung
tragenden Gerüst aufzuhanyen und zwar derart, daß es den Elektrodenmantelschacht
und die Elektrodenmassen axial hinab bis unterhalb deren oberer Verbackungszonengrenze
durchdringt.
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Damit ist eine Bauart gefunden, bei der die beschriebenen Nachteile
der bisherigen Bauweisen restlos vermieden sind.
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Die Einsparung an Betriebskosten besteht darin, daß das Innenrohr
nicht mehr verbrennt und somit auch nicht r;chr verlänger werden inuß, denn es reicht
nur bis etwa zur Mitte der unterhalb der Elektrodenmasse-Verbackungszone an den
Elektrodenmantel angepreßten Kontaktb acken hinab. Damit entfallen aber auch die
mit dem bisher notwendigen Verlängern des Innenrohrs verbunden gewesenen Arbeiten;
es wird also nicht nur Arbeitszeit gespart, sondern auch das das Personal gefährdende
Ausströmen von Ofengas verhindert. Das Innenrohr ragt nur so tief in die festgebackene
Elektrode hinab, bis gewährleistet ist, daß keine verflüssigte Elektrodenmasse ausfließen
kann. Das tragende Gerüst der Hohlelektroden-Feingutbeschickungseinrichtung ist
auf dem die selbstbackende Elektrode tragenden Elektrodenstrang aufgebaut und nimmt
an
den Regulierbewegungen des Elektrodenstranges teil. Zwecks genauer
Einstellung der Höhenlage des unteren Innenrohr Endes in der Elektrodenbackzone
ist das Innenrohr mit seinem oberen Ende höhenverstellbar am Gerüst aufgehängt.
Die Höhenverstellvorrichtung erfüllt zwei Aufgaben, einerseits. die Eindringtiefe
ues Innenrohres einstellbar zu machen und andererseits das Innenrohr freizugeben,
damit es gegebenenfalls gemeinsam mit der Elektrode im Elektrodenstrang gehoben
werden kann. Die Höheneinstellung kann beispielsweise sehr einfach mittels einer
axial an einem Gerüstteil festliegenden lösbaren und höhen verstellbaren Klemmvorrichtung
manuell erfolgen, z.B. Gewindespindel, Zahnstangen und dergl.
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Beim Nachsetzen der Hohlelektrode entsprechend ihrem Abbrand rutscht
die gesamte Elektrodenmasse entlang dem oben festhängenden Innenrohr nach unten.
Diesem unbehinderten Nachrutschen der Elektrodenmasse kommt der Umstand zugute,
daß diese beim Hartbrennen in unge@hrer Höhle der Nontaktbacken um etwa 0,5 e schrumpft.
Hierbei bildet sich folglich am Innenronr ein geringer Spalt, der das Nachrutschen
sehr begünstigt.
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Ein Festbacken der Elektrodenmasse am Innenrohr beim Hartbrennen wird
mit noch größerer Sicherheit vermieden, wenn das Innenrohr außen eine Gleitschicht
aufweist, die vorzugsweise aus einer glasierten Keramikschicht besteht, aber auch
eine andere nichtmetallische oder metallische Oberflächenvergütung mit ausreichender
'Wärmebeständigkeit sein kann.
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Das Innenrohr wird in seiner zur Elektrodenlängsachse koaxialen Lage
zweckmäßig durch Führungsstücke gehalten, die sich gegen de an sich bekannten Verstärkungslamellen
des Elektroden mantels mit Spiel abstützen.
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Auf den jeweils obersten Außenmantelschuß ist ein mit Einfüllstutzen
oder -trichter für die Elektrodenmasse versehener Verschlußdeckel aufsetzbar, der
das Eindringen von Fremdkörpern und Staub in den Elektrodenmantelschacht ve rhindert
und den von der Seite her aufzubringenden Elektrodenmantelschuß bei der Montage
zentrieren hilft. Darüber hinaus können die bisher bekannten iiontagehilfen für
das Anbringen eines Elektrodenmantelschusses weiter benutzt werden.
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Die tíbergabe des Feingutes auf das Hohlelektrodeninnenrohr kann herkömmlich
mittels pneumatischer oder mechanischer Fördereinrichtungen vom gesondert angeordneten
Feingut,bunker aus erfolgen.
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In Weiterentwicklung der Erfindung wird ein austauschbarer Feinmöllerbehälter
von dem mit dem Elektrodenstrang heb- und senkbaren Gerüst getragen. Damit wird
eine sehr einfache Bauweise der Beschickungseinrichtung erreicht, bei der eine Trennung
zwischen Feinmölleraufgabevorrichtung und Innen rohr beim Verlängern des Elektrodenmantels
vermieden ist wie auch ein Längen- und Richtungsänderungen ausgleichendes Zwischenstück
zwischen Innenrohr und Feinmölleraufgabevorrichtung entfällt. Dies ist möglich,
weil der zylindrisch gerollte offene - also noch nicht längsgeschweißte - iiantelschuß
von der Seite her um das Innenrohr herum eingebracht werden kann. Hiernach wird
der neue Mantelschuß längsgeschweißt und die Verstärkungslamellen sowie der untere
Rand werden mit dem oberen Rand des Elektrodenschachts verschweißt.
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Diese Art des Verlängerns des Elektrodenschachts bei stabilem Zwischenrohr
ermöglicht schließlich auch die Verwendung längerer Mantelschüsse als bisher, so
daß weniger Rundschweißnähte notwenciig sind.
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Ein wesentlicher Vorteil entsteht dadurch, daß der Feinmöllerbehälter
erfindungsgemäß abnehmbar auf dem um das Traggerüst erweiterten Elektrodenstrang
ruht, weil nun der Behälter gleichzeitig Feinmölleraufgabe- und -transportbehälter
ist. Ist eine andere Möllerzusammensetzung erforderlich, kann mit geringstem Z@itaufwand
ein Behälter mit anderer Möllerzusammensetzung aufgesetzt werden. Es entfallen somit
Korrektur- und Schnellentleerungsvorrichtungen.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der
Darstellung eines geschlossenen Ofens, und zwar ist die neue Beschickungseinrichtung
für Feinmöller im Längsschnitt dargestellt.
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Der normale Möller 1 wird dem Elektroofengefäß 2 über Beschickungsrohre
3 zugeführt, die den Ofengefäßdeckel 4 durchdringen und an einen Bunker 5 angeschlossen
sind, der an der Beschickungs- und Elektrodenanschweiß-Bühne 6 angeordnet ist. Beim
offenen Ofen ltann der Normalmöller ausschließlich von außen mittels Beschickungsinaschine
5' oder zusätzlich mittels Beschickungsrohren zugeführt werden.
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Der Ofengefäßdeckel 4 wird beim offenen Ofen durch die Rauchgashaube
4' ersetzt, wie dies strichpunktiert angedeutet ist.
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Der Feinmöller fällt bei beiden Ofenbauarten durch die selbstbackenden
Hohlelektroden 7 hindurch direkt in die Schmelz-bzw. Reaktionszone 8 d:35 Ofens
2. Dieser Feinmöller wird mittels Feinmöller-Aufgabe- und -Transportbehälter 11
oder eines strichpunktiert angedeuteten Förderers 9 über ein den veränderlichen
Anstellwinkel des Förderers ausgleichendes Element 10 dem Innenrohrsystem zugeführt.
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Der Feinmöller-Aufga@@@@ und -transpo@ tbehä@@er 11 ist am Auslauf
mit einer Ab@@@ @@@@@@@btun@ @2 versehen. Der so
zugeführte Feinmöller
wird in der Aufgabemenge je Zeiteinheit entsprechend den Prozeßbedingungen durch
die steuerbare Feinmöller-Zuteilvorrichtung 13 beeinflußt. Der Feinmöller passiert
dann zwei gasdicht verschließbare Absperrschieber 14, 15, zwischen denen eine seitliche
Zuführung 16 für das Förder-, Spül- oder Meßgas genannte Gas (bei geschlossenen
Öfen vornehmlich Ofengas, bei offenen öfen vornehmlich Stickstoff) vorgesehen ist,
und gelangt dann durch das Innenrohr 17 und den gebackenen Elektrodenteil 7 in die
Zone des größten Energieumsatzes 8 unter die Elektrode..
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Unterhalb der Beschickungsbühne 6 befindet sich eine Zwischenbüjine
18, die vom Elektrodenstrang mit dem Elektrodenmantelschacht 19 durchdrungen wird.
Dieser ist aus miteinander verschwcißten Außenmantelschüssen 20 zusammengesetzt.
Die Elektrodenregulierzylinder 22 sind durch eine Traverse 21 miteiannder verbunden.
Auf der Traverse 21 stehen ein das Yeinmöller-Beschickungs-System tragendes Gerüst
23 und die bekannte Elektroden-Halte- und -nachsetzvorrichtung 24. Das Traggerüst
23 macht die Regulierbewegungen zur Einstellung des Elektrodenabstandes zum Bad
mit. Das maximale Naß der Veränderung der Höhenlage der Feinmöller-Beschickungs-Einrichtung
ist das @aß , das ist der Hubbereich der Regulierzylinder 22. Das Gerüst 23 trägt
also den Feinmöllerbehälter 11 und das Innenrohr 17 t dem bereits beschriebenen,
zwischen diesen Teilen 11 und angeordneten Armaturen 12 bis 16. Das Gerüst 23 ist
außen. @m mit der höhenverstellbaren Klemmvorrichtung 25 ausgerüstet mittels der
das Innenrohr 17 mit seinem unteren Rohrende genau eingestellt werden kann in der
Weise, daß dieses Ende ein geringes Maß in die gebackene Elektrodenmasse hineinragt.
Die Zone des Uberganges von plastischer Elektrodenmasse 33 zur gebackenen Elektrodenmasse
7 liegt etwa im Bereich der den
Strom zuführenden Kontaktbacken
26. Diese Kontaktbacken 26 und ihre Klemmvorrichtung werden von einem an der Traverse
21 hängenden Tragrolle 27 gehalten.
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Das Innenrohr 17 wird koaxial zur Elektrodenachse 28 mittels Führungsstücken
29 gehalten, die sich gegen die Verstärkungslamellen 20ades Elektrodenmantels 20
mit Spiel abstützen, so daß die Elektrode 7 mit ihrem Elektrodenmantel 20 und den
zugehörigen Verstarkungslamellen 20a ungehindert dem Verbrauch (Abbrand) entsprechend
nachgeführt werden kann, das Innenrohr 17 jedoch in koaxialer Lage gehalten wird.
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Der Elektrodenschacht 19 ist oben mittels eines anhebbaren Deckels
30 verschließbar, der Klappen 31 für das Nachfüllen roher Elektrodenmasse 32 besitzt.
Der Deckel 30 hat außerdem die Aufgabe, einen neu aufzubringenden Elektrodenmantelschacht
20 vorläufig zu zentrieren, bis die Montagelehren angebracht sind.
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Die körnige Masse 32 wird durch Joulsche Wärme in einer Übergangszone
33 verflüssigt oder in plastischen Zustand gebracht, um dann durch den weiteren
Einfluß von Ofenwärme und Joulscher Eigenwärme der Elektrode zu einer festen Masse
7 zu verbacken.
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D&utsich das Innenrohr 17 mittels der Höhenverstellvorrichtung
25 relativ zum Behälter 11 heben und senken läßt, ist an seinem oberen Ende ein
Teleskopstück 34 mit Abdichtung vorgesehen.