DE2526815C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches ist durch die GB-PS 4 50 491 be­ kannt. Der Schmelz- und Schlackenabzug erfolgt bei diesem bekannten Verfahren kontinuierlich. Die zum Schmelzabzug dienende erste Öffnung ist demgemäß ständig offen. Das Niveau von Schmelze und Schlacke bleibt während des Betriebes im we­ sentlichen konstant.

Es ist weiterhin bekannt, aus einem Kupolofen Schmelze und Schlacke intermittierend abzuzie­ hen. Hierfür werden feuerfeste Stopfen, welche die zum Abzug der Schmelze und Schlacke dienen­ den Öffnungen im Normalbetrieb verschließen, von Hand entfernt.

Die richtige Durchführung eines manuellen Schlac­ kenabzuges stellt erhebliche Anforderungen an die Bedienungsperson. Bei schlechter Ausführung dieses Arbeitsganges können sich schwerwiegende Betriebs­ störungen ergeben. Ungünstig ist ferner, daß zur Durchführung eines intermittierenden, manuellen Schlackenabzuges die Windzufuhr des Kupolofens für eine gewisse Zeit abgeschaltet werden muß.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren gemäß Oberbegriff des Patentanspru­ ches dahin weiterzuentwickeln, daß bei intermittie­ rendem Abzug der Schmelze ein selbsttätiger Abzug der Schlacke erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Patentanspruches gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel eines Kupolofens zur Durch­ führung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Zeichnung schematisch veranschaulicht. Die

Fig. 1 bis 6 zeigen den unteren Teil eines derartigen Kupolofens in verschiedenen Phasen des Betriebes.

Der dargestellte Kupolofen enthält in seinem unteren Teil einen Schmelzraum 1 mit einem Boden 2 und einer Seitenwand 3, wobei eine feuerfeste Auskleidung den metallischen Mantel schützt.

Die Seitenwand 3 ist mit einer ersten Öffnung, nämlich einem Abstichloch 4 versehen, das im Innern in Höhe des Bodens 2 austritt und in eine Abstichrinne 5 übergeht. Das Abstichloch 4 ist durch einen Stopfen 6 in den Zeiten abgeschlossen, in denen keine Schmelze 7 abgezogen werden soll; während dieser Zeiten sammelt sich die Schmelze somit im Schmelz­ raum 1 in dem Maße, wie die Charge schmilzt.

Die Seitenwand 3 enthält ferner im oberen Teil des Schmelzraumes 1 Öffnungen 8′, die in gleichmäßiger Win­ kelteilung am Umfang des Schmelzraumes angeordnet sind und eine leichte Neigung nach innen-unten auf­ weisen. Diese Öffnungen sind zur Aufnahme von Winddüsen bestimmt, die an einen den Kupolofen umgebenden Windkasten angeschlossen sind.

Die Seitenwand 3 ist ferner gegenüber dem Abstichloch 4 mit einer zweiten Öffnung 9 versehen, deren Unterkante 10 in Höhe des Bodens 2 verläuft und deren Oberkante 11 relativ zu dem höchsten Niveau 12 bzw. 13 der Schmelze 7 bzw. der Schlacke 14 derart liegt, daß die Schlacke 14 durch diese Öffnung 9 abfließen kann, wenn das Niveau der Schmelze bei einem Abstich gesenkt wird, daß dagegen die Schlacke während zwei aufeinanderfolgenden Abstichen das Niveau der Oberkante 11 der Öffnung 9 nicht erreicht, sondern sich darüber nur im Schmelzraum 1 bildet und ansammelt.

Die Öffnung 9 stellt eine ständige Verbindung her zwischen dem unteren Bereich des Schmelzraumes 1 und dem aufsteigenden Siphonkanal 15 eines Siphon 16, dessen Überlaufwehr 17 oberhalb der Oberkante 11 und auf einem Niveau liegt, das das höchste Niveau 13 der Schlacke 14 unter den durch die Öffnungen 8 ein­ geführten Winddüsen sowie die maximale Schichtstärke der Schlacke bestimmt.

Im folgenden wird anhand der Fig. 1 bis 6 die automatische Ent­ schlackung beschrieben.

Vor einem Abstich (Fig. 1) befindet sich die Schmelze 7 auf ihrem höchsten Niveau 12; unter der Wirkung des inneren Druckes stellt sich im Siphon 16 ein höheres Schmelz-Niveau ein, das das Überlauf­ wehr 17 erreicht.

Wird nun ein Abstich durchgeführt, so fließt die Schmelze 7 aus dem Abstichloch 4 aus, dessen Stopfen 6 zu diesem Zweck entfernt wurde (Fig. 2). Das Niveau der Schmelze sinkt im Schmelzraum 1 um den gleichen Betrag wie im Siphon 16. Sobald die Schlacke 14 das Niveau der Oberkante 11 der Öffnung 9 erreicht, ergibt sich ein Überströmvorgang vom Schmelzraum 1 in den Siphon­ kanal 15 (vgl. Fig. 2 und 3).

Ist das Abziehen der Schmelze beendet, so wird ein neuer Stopfen 6 in das Abstichloch 4 eingeführt (Fig. 3); am Boden des Schmelzraumes 1 ist dann noch eine Schmelz­ schicht geringer Stärke vorhanden.

Bei weiterer Wind- und Gichtzuführung bildet und sammelt sich dann erneut Schmelze, deren Niveau steigt und die da­ mit die gleichzeitig dicker werdende Schlackenschicht nach oben schiebt (Fig. 4). Erreicht die Schlacken­ schicht das Niveau des Überlaufwehres 17 (Fig. 4), so fließt die Schlacke frei und kontinuierlich ab, was eine Granulation ermöglicht.

Wenn dann das Niveau der Schmelze 7 beim weiteren An­ steigen die Oberkante 11 der Öffnung 9 erreicht, wird die Verbindung zwischen der im Schmelzraum 1 vor­ handenen Schlacke 14 und der im Siphon 16 befindlichen Schlacke unterbrochen. Es ist damit gewährleistet, daß im Schmelzraum 1 eine ausreichende Schlackenschicht verbleibt, die für einen einwandfreien Schmelzvorgang notwendig ist (vgl. Fig. 5).

Das Niveau der Schmelze steigt dann weiter sowohl im Schmelzraum 1, wobei es die darüber befindliche, sich verstärkende Schlackenschicht weiter nach oben drückt, als auch im Siphon 16, wobei die darin noch befindliche Restschlacke über das Überlaufwehr 17 aus­ getragen wird (Fig. 6).

Erreicht dann die Schmelze das Überlaufwehr 17 (Fig. 6), so ist das höchste Niveau 12 der Schmelze im Schmelzraum 1 erreicht und ebenso auch das höchste Niveau 13 der Schlacke 14. Die Windzufuhr kann nun erforderlichenfalls abgeschaltet werden, damit Schmelze nicht über das Überlaufwehr 17 austritt. Im allgemeinen ist jedoch eine solche Windabschaltung nicht erforder­ lich, sondern es erfolgt einfach ein neuer Abstich. Dieser Abstich muß genügend groß bemessen sein, so daß die Schlacke bis unter die Oberkante 11 der Öffnung 9 abgesenkt und eine entsprechende Schlacken­ menge dann in der erläuterten Weise durch den Siphon 16 abgeführt wird; die Vorrichtung muß dabei so dimensioniert sein, daß die Schlacke den Austritt von Luft durch die Öffnung 9 (unterhalb der Oberkante 11) zum Siphon 16 hin verhindert.

Das beschriebene Verfahren zum automatischen Schlackenabzug weist zahlreiche Vorteile auf:

• - das Abziehen der Schlacke erfolgt automatisch ohne irgendeine Tätigkeit der Bedienungsperson des Ofens;
• - da der Schlackenabzug kontinuierlich in der Zeit erfolgt, die zwischen zwei aufeinan­ derfolgenden, durch das Steigen der Schmelze be­ wirkten Unterbrechungen liegt, ergibt sich eine einfache Granulation der Schlacke;
• - indem der Schlackenabzug durch einen Siphon erfolgt, wird ein Luftdurchtritt vermieden und damit eine Störung im Betrieb des Kupol­ ofens ausgeschlossen; außerdem entfällt dadurch die Not­ wendigkeit des Abstößelns eines Schlackenabzugsloches. Hierdurch werden die Arbeitsbedingungen verbessert und die Betriebssicherheit erhöht;
• - es besteht nicht mehr die Gefahr, daß Schlacke in die Winddüsen eindringt, da jetzt eine visuelle Information vorliegt, daß die Schlacke ihr maximal zulässiges Niveau erreicht hat; wenn nämlich Schmelze am Überlaufwehr des Siphons erscheint und nicht unverzüglich ein Abstich erfolgt, muß die Wind­ zufuhr abgeschaltet werden;
• - die Stärke der Schlackenschicht wird geregelt, indem periodische Schlackenabzüge durch den Siphon über die Änderungen des Schmelzniveaus erfolgen; auf diese Weise wird der Betrieb des Ofens besser stabilisiert und die Qualität der Schmelze verbessert;
• - der Ofen kann halbautomatisch betrieben werden; ist nämlich der Siphon in Betrieb, so genügt es, ein mechanisches Verschlußsystem für das Schmelzabstich­ loch zu verwenden.

Es versteht sich, daß für eine einwandfreie Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gewisse Vorsichtsmaß­ nahmen getroffen werden müssen:

• - der Schlacken-Siphon muß wärmeisoliert und beheizt sein;
• - die Lage der Oberkante 11 der Öffnung 9 und das Überlaufwehr 17 müssen für den betreffenden Ofen zweckmäßig gewählt sein;
• - die Schmelzabstiche müssen in zeitlich und mengen­ mäßig gleichmäßiger Verteilung erfolgen.

Claims (1)

1. Verfahren zum Schlackenabzug aus einem Kupol­ ofen, dessen den unteren Bereich eines Schmelz­ raumes bildende Sammelzone eine unmittelbar über dem Boden der Sammelzone befindliche erste Öffnung zum Abzug der Schmelze sowie eine zum Abzug der Schlacke dienende zweite Öffnung aufweist, deren Unterkante nahe dem Boden der Sammelzone und deren Oberkante höher als die Oberkante der ersten Öffnung liegt, wobei sich an die zweite Öffnung ein schräg nach oben verlaufender Syphonkanal mit Über­ laufwehr anschließt, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

   • a) bei intermittierendem Abzug der Schmelze (7) und selbsttätigem Abzug der Schlacke (14) wird das Niveau der Schmelze (7) periodisch zwischen einem unterhalb der Oberkante (11) der zweiten Öffnung (9) liegenden niedrigsten Niveau und einem oberhalb dieser Oberkante (11) liegenden höchsten Niveau (12) geändert;
   • b) hierzu wird zunächst die erste Öffnung (4) so lange geschlossen gehalten, bis die Schmelze (7) das Überlaufwehr (17) des Syphonkanales (15) erreicht hat und damit im Schmelzraum (1) auf das höchste Niveau (12) gestiegen ist, wobei die im Syphonkanal (15) enthaltene Schlacke (14) durch die Schmelze über das Überlaufwehr (17) ver­ drängt wird;
   • c) sodann wird die Schmelze (7) durch Freiga­ be der ersten Öffnung auf das niedrigste Niveau abgesenkt, wobei Schlacke aus dem Schmelzraum (1) in den Syphonkanal (15) überströmt.