DE2556714A1

DE2556714A1 - Elektroofen und chargierverfahren

Info

Publication number: DE2556714A1
Application number: DE19752556714
Authority: DE
Inventors: Egon Evertz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-12-17
Filing date: 1975-12-17
Publication date: 1977-06-30

Description

Elektroofen und Chargierverfahren
Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektroofen für den Lichtbogenbetrieb bei wenigsten@ teilweise schüttfähigen Einsatzstoffen, wie lisenschwamm, Kalk, Granulaten, Pel'ets oder dergleichen sowie auf ein @hargierverfahren.
Die übliche Einsatzweise bei beispielsweise einem Lichtbogenofen für die Stahlerzeugung erfolgt bei abgehobenem Ofendeckel mittels eines Korbes otler teilweise auch durch Wandöffnungen während des Betriebes. Beim Einschmelzen verringert sich das Volumen der eingesetzten Stoffe in der Regel erheblich, so daB der Lichtbogen zwischen den Elektroden in zunehmendem Maßc einen Krater ausbildet. Seitlich nachrutschendes Einsatzgut kann hierbei aber leicht Beschädigungen an den Elektroden hervorrufen. Derartige Erscheinungen sind nicht an übliche Stahlwerkslichtbogenöfen gebunden, sondern treten auch bei anderen, mit einem Lichtbogen betriebenen Elektroöfen auf.
Hierv@n ausgeh@nd liegt der @@@indung die Aufgabe zugrunde, einen @@e@@@@@@en zu @@haf@en, @@@ dem sich ein von Stö@ungen der genannten Art weitgehend @@@bhängige@ Lichtbogen ausbilden kann, und bei dem auch de@ @@cktr@d@nabbrand durch ungleichmäßiges Abbrennen de@ @lektroden wesentlich herabgesetzt ist.
Erfindungsgemäß wird dieses Zie@ dadurch er@eicht, daß oberhalb des Lichtbogens ein gek@hltes @insatzrohr vorgesehen ist, welches in den Ofen@@um hinein@@gt und mit seinem unteren Austrittsende in einem im wesentlichen durch die Böschungshöhe der schüttfähigen @@@nsatzstoffe gegebenen Abstand oberhalb des @ichtbogen@ endigt.
Ein derartiges, oberhalb des Lichtbogens endigendes Einsatzrohr ist @umindest mit seinem Ende einer schr starken Hitzebelastung ausgesetzt. Bei einem @us@eichenden Kühlung, die in herkömmlicher Weise mittels Dampf oder Wasser erfolgen kann, iassen sich jed@ch Schäden vermeiden. @ine zusätzliche oder unter Umständen ogar aus@chließliche, nicht unerhebliche Kühlwirkung wird dadurch e@@eicht, daß durch das Einsatzrohr die schüttfähigen finsatzstoffe in kaltem Zustand eingebracht werden. Die vom @insatzrohr aufgenommene Wärme überträgt sich nämlich in vorteilhafter Welse aut das noch ka'te @insatzmaterial, weiches schließlich in entsprechend vorgewärmtem Zustand aus dem Einsatzrohr austritt und in den Bereich des Lichtbogens gerät.
Infolge der bereits aufge@emmenen Wärme können die Einsatzstoffe dann im Lichtbogen schneller zum Schmelzen gebracht werden. Die Austrittshöhe aus dem Einsatzrohr, die mit der Böschungshöhe der schüttfähigen Einsatzstoffe übereinstimmt, führt dazu, daß sich die geschm@@zenen Einsatzstoffe ständig vom Lichtbogen weq und nicht in Richtung auf diesen bewegen. Als @olge davon werden Materialanhäufungen in Nähe der Nohleelektroden, die zu Beschädigungen an diesen führen könnten, grundsätzlich vermieden.
In vorteilhafter Weise läßt sich die Erfindung bei einem Eleketroofen anwenden, wie e@ üblicherweise als Lichtbogenofen in der Stahlerzeugung Verwendung findet. Dabei erstrecken sich in das Innere des Ofenraums in der Regel drel durch den Deckel eingeführte Elektroden. Das Einsatzrohr wird dabei derart angeordnet, daß es sich zwischen den Elektroden befindet. Da es leicht mit feuerfesten Isollerstoffen von außen ausgebildet werden kann, lassen sich Lichtbögen zwischen Einsatzrohr und Elektroden weitgehend unterbinden. Mit Rücksicht darauf, daß das Einsatzrohr das Temperaturprofil des zwischen den Elektroden bestehenden Bereiches erheblich absenkt, neigen die Elektroden wesentlich besser al@ sonst zur Ausbildung der Lichtbogen an ihren Enden.
Zur Anpassung an die Betriebsweise eines Elektroofens ist das Einsatzrohr zweckmäßig mit einem innerhalb des Ofenraums in der Höhenlage verstellbarem, unteren Austrittsende versehen. Somit läßt sich auch bei wechselnden Betrlebsbedingungen die erfindungsgemäße Höhenlage des Elnsatzrohres oberhalb des Lichtbogens beibehalten.
Da das Einsatzrohr bereits durch die Einbringung des kalten Einsatzes sehr stark gekühlt wird, ist grundsätzlich schon ein einfaches Rohr hinreichender Feuerbeständigkeit ausreichend. Besonders- zuverlässig wird die Erfindung jedoch dadurch ausgeführt, daß das Einsatzrohr aus einem doppelwandigen Metallrohr besteht, dessen Ringspalt durch das Kühlmittel beaufschlagbar ist. Belspielsweise läßt sich ein doppelwandiges Kupferrohr verwenden, weil Kupfer dank seiner hohen Wärmeleitfähigkeit hinreichend gekühlt werden kann. Als Kühlmlttel eignen sich Dampf, Wa@ser sowie weitere, an sich bekannte Kühlmittel.
Bei Lichtbogenöten übliche@ Bauweise ist die blektrodenhöhe in Abhängigkeit vom @lektiodenabbrand sowie auch von der Höhenlage des @insatzes im Ofen so regulierbar, daß der Lichtbogen immer in der @ewünschten Weise auf den Einsatz einwirkt. Bei Verwendung des Einsatzrohres ist dieses dabei vorteilha@t mit der Maßgabe regelbar, daß es in jeder Stellung der @le@troden in gleicher Höhe oberhalb des Lichtbogens ondigt. Diese zusätzli@he Regelbarkeit für das Einsatzrohr gewährleistet insbesondere die Böschungshöhe als vorgeschlagenen Abstand zwischen dem Lichtbogen und dem Ende des @insatzrohres.
Zur weiteren Veranschaulichung wird auf die sich auf ein Ausführungsbeispiel beziehende, schematische Zeichnung Bezug genommen.
Die Zeichnung veranschaulicht da@ Einsatzrohr bei einem mit drei Phasen und ensprechend drei Elektroden betriebenen Elektroofen. Der 1 im Ausschnitt sowie schematisch dargestellte Deckel 1 des nicht näher wiedergegebenen Elektroofens ist in üblicher Weise an drei Stellen mit Öffnungen 2 versehen, durch we@@he die Elektroden 3 hindurchgeführt sind. Aussenseitig sitod d lt Elektroden 3 in gekühlten Fassungen 4 eingespannt und mittels dieser in üblicher und daher auch nicht näher dargestellter Weise in vertikaler Richtung verschiebbar sowie regelbar.
Zusätzlich ist der- Deckel 1 tot zentralen Bereich Illit einer runden Öffnung 5 verseheoo, lot clitb das Einsatzrohr b hineinragt. Es ist als ein doppelwandiges Metallrohr ausgebildet, dessen Rlngspallt 7 durch elro Kühlmittel beaufschlagbar ist. Zu dem Zweck sind in nicht näher dargestellter Weise Zuleitungsrohre bis zum unteren Bereich 8 des Ringspaltes 7 eingeführt, durch die insbesondere Wasser als Kühlmittel strömen kann. Das erhitzte @ühlwassen wird dann aus dem oberen Abschnitt 9 des Ringspaltes abgeleitet.
Der abere Abschnitt 9 ist innenseitig in Form eines konischen Trichters 10 gestaltet, so daß sich die Einsatzstoffe leicht einbringen lassen. Letztere werden unter dem Gesichtspunkt ausgewählt, daß Verstopfungen des Einsatzrohres vermieden werden. Pies geschieht einerseits dadurch, daß die Temperatur im @esamten innenbereich des Einsatzrohrs 6 hinreichend nied@ig gehalten wird, und andererseits dadurch, daß die einzusetzenden Stoffe keinen in den Temperaturbereich des Einsatzrohrs 6 fallenden Erweichungsbereich besitzen.
Das Einsatzrohr 6 ist schließlich in vertikaler Richtung des Doppelpfeils 11 verschieblich und insbesondere in der vorgesch@agenen Weise regelbar, so daß die optimale Höhe oberhalb des Lichtbogens hergestellt und beibehalten werden kann.
Das erfindungsgemäße Chargierverfahren für einen Lichtbogenofen besteht darin, daß aus den schüttfähigen Einsatzstoffen stabförmige, selbsttragende Formilnge hergestellt werden, die durch ein oberhalb des Lichtbogens endigendes Einsatzrohr in das innere des Ofens eingebracht werden.
Die selbsttragenden Formlings werden entweder unter Verwendung eines orgainschen oder anorganischen Bindemittels oder durch Zusammensintern hergestellt. Ihre Festigkeit muß hinreichend sein, um eine fortwährende Zuführung durch das Einsatzrohr, welches zweckmäßig entsprechend der vorstehenden Beschreibung gestaltet ist, zu ermöglichen.
Dadurch wird der schüttfähige Einsatz in besonders zuverlässiger und zeitlich regelbarer Weise chargiert.
Die stabförmigen Formlinge ermöglichen das Einbringen des schüttfähigen Einsatzes mit größerer Nachschubkraft, als es lediglich ihrem Gewicht entspricht. Ein am kalten Ende der Stäbe angreigender Antrieb gestatt@t dabei einen sehr präzisen Vorsch@b, wobei de@ zugleich das Innere des Einsatz@ohrs frei von Verkr@@tungen oder Verstopfungen gehalten wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektroofen für den Lichtbogenbetrieb bei wenigstens teilweise schüttfähigen EinSatzstoffen, wie Eisenschwamm, Kalk und ähnliche Stoffe in Form von Granulaten, Pellets oder derg 1 ., dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Lichtbogens ein gekühltes Einsatzrohr (6) vorgesehen ist, welches in den Ofenraum hineinragt und in einem im wesentlichen durch die Böschunyshöhe der schüttfähigen Einsatzstoffe gegebenen Abstand oberhalb des Lichtbogens endigt.
2. Elektroofen mit durch den Deckel eingeführten, sich in das Innere des Ofenraums erstreckenden Elekt-roden, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Einsatzrohr (6) zwischen den Elektroden in der Mitte des Deckels (I) befindet.
3. Elektroofen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzrohr (6) mit einem Innerhalb des Ofenraums in der Höhenlage verstellbaren, unteren Austrittsende versehen ist.
4. Elektroofen nach den Ansprüchen 1 bis 3, da urch~ gekennzeichnet, daß das Einsatzrohr (6) aus einem doppelwandigen Metallrohr besteht, dessen Ringspalt (7) durch das Kühlmittel beaufschlagbar ist.
5. Elektroofen nach den Ansprüchen 2 bis 4, wobei die Elektrodenhöhe in Abhängigkeit vom Elektrodenabbrand und von der Höhenlage des Einsatzes im Ofen regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzrohr (6) mit der Maßgabe regelbar ist, daß es in jeder Stellung in gleicher Höhe oberhalb de@ Elektroden endigt.
6. Elektroofen nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß de@ obe@e Abschnitt (9) des Einsatzrohrs (6) die Form eines konischen Trichters (10) aufweist, an dessen kleineren Durchmesser sich das @nnere des Einsatzrohres (6) anschließt.
7. Chargierverfahren für einen Lichtbogenofen, dadurch gekennzeichnet, daß aus den schüttfähigen Einsatzstoffen stabförmige, selbst@ragende Formlinge hergestellt werden, die durch ein oberhalb des Lichtbogens endigendes Einsatzrohr in das Innere des Ofens eingebracht werden.