DE2557176A1 - Beschickungsvorrichtung fuer elektrische schmelzoefen - Google Patents

Description

Elkem-Spigerverket A/S,
Middelthunsgate 27, IT Oslo 3, Norwegen

Beschickungsvorrichtung für elektrische Schmelzofen.

Die Erfindung befasst sich mit der Beschickung von elektrischen Schmelzöfen, insbesondere von elektrothermischen Reduktionsöfen, und "betrifft eine Beschickungsvorrichtung für elektrische Schmelzöfen, insbesondere elektrothermische Reduktionsöfen,mit mehreren von einem Yerteilerbehalter, der von einem Bunker gespeist wird, ausgehenden zum Ofen führenden Beschickungsrohren.

Zur Beschickung elektrischer Reduktionsöfen wird das Beschickungsgut üblicherweise über mehrere, mit Ofenbunkern in Verbindung stehenden Beschickungsrohren zugeführt, die über die Ofenfläche verteilt angeordnet sind. Die Beschickungsrohre werden dabei ständig mit Beschickungsgut gefüllt gehalten, so dass neues Material automatisch in dem Masse zugeführt wird, wie die Charge im Schmelzofen während des Schmelzprozesses absinkt. Treten keine Ein- und Zusammenbrücke der Charge im Inneren des Ofens infolge zuvor gebildeter Hohlräume oder dergleichen auf, so sinkt dabei das Material in den Beschickungsrohren normalerweise langsam ab. Da solche Beschickungsrohre aus konstruktiven Erwägungen normalerweise schräg zu verlegen bzw. geneigt anzuordnen sind, wird sich das Material innerhalb der Beschickungsrohre trennen

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bzw. entmischen, indem sich die leichtesten und/oder grössten Bestandteile im oberen Teil des Materialstroms befinden werden. Dies ergibt eire unerwünschte Aufteilung des Beschickungsguts in verschiedene Komponenten, so dass man beispielsweise in einem Teil des Ofens Ofenzonen mit Ueberschuss an Reduktionsmittel und in anderen Teilen des Ofens Ofenzonen mit Mangel an Reduktionsmittel erhält. Dies gilt besonders bei einer unsymmetrischer Anordnung der Beschickungsrohre. Eine derartige Eatmischung bzw. Segregation kann einen sehr ungünstigen Einfluss sowohl auf den Cfenbetrieb als auch auf die Zusammensetzung des Schmelzproduktes haben.

Die Erfindung zielt darauf ab, die Beschickung von elektrischen Schmelzofen so darzustellen, dass diese Entmischung des Beschickungsguts vermieden und eine gleichmässige und homogene Charge über die ganze Ofenfläche erzielt wird.

Dies wird nach der Erfindung dadurch zu erreichen versucht, dass grosse Volumenansammlungen von Material im Beschickungssystem vermieden und gleichzeitig der grösste Teil des Kohrsystems symmetrisch ausgebildet wird. Bei einem Beschickungssystem nach der Erfindung wird nur ein Bunker pro Ofen angewendet und von diesem Bunker führt lediglich ein Zuführrohr zu einem Verteilerbehälter, von welchem mit vorzugsweise nach einem Programm steuerbaren Schieber ausgestattete Beschickungsrohre zu den Beschickungsstellen abzweigen und zwar zumindest ein Beschickungsrohr pro Elektrode des Ofens. Diese Beschikkungsrohre fzweigen sich vorzugsweise weiter, so dass die gewünschte Anzahl von Beschickungsstellen im Ofen gegeben ist. Vorzugsweise wird auch noch ein zentrales Beschickungsrohr angewendet, das vom Verteilerbehälter ausgeht und Beschickungsgut zur Zone des Ofen zwischen den Elektroden führt. Vorzugsweise wird die geometrische Ausgestaltung des Beschickungsrohrssystem so gewählt, dass das Beschickungsgut an drei Stellen zugeführt wird, die symmetrisch um jede Elektrode angeordnet verteilt sind.

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Anhand der anliegenden Zeichnungen wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel weiter erläutert und beschrieten. Es zeigen schematisch:

Fig. 1 einen elektrischen Schmelzofen mit Beschickungsvorrichtung von der Seite gesehen,

Fig. 2 den elektrischen Schmelzofen mit Beschickungsvorrichtung nach i*ig. 1 von oben gesehen,

Fig. 3 in prinzipieller Darstellung die Trennung des Beschikkungsguts in zwei Komponenten in der Zuleitung und die Aufteilung der Komponenten in den Ableitungen einer Rohrverzweigung,

Fig. 4· in prinzipieller Darstellung den Strom des Beschickungsguts in einer Rohrverzweigung eines Beschickungsrohrs mit jeweils einem Schieber in den beiden Ableitungen und

Fig. 5 in prinzipieller Darstellung den Strom des Beschickungsguts in der Rohrverzweigung nach Fig. 4 kurz nach der Umsteuerung der Schieber in den Ableitungen.

In den Fig. 1 und 2 ist in schematischer Weise ein elektrischer Schmelzofen mit Ofenwanne 1 mit Auskleidung 2 und mit drei Elektroden 3 in Dreiecksanordnung dargestellt. Oberhalb des elektrischen Schmelzofens iat ein Bunker 4 angeordnet, der über ein Zuführrohr 5 konzentrisch in einen zentral angeordneten Verteilerbehälter 6, einen als Rohrverzweigung für wenigstens drei Rohre ausgebildeten Verteilers, speist. Von diesem Verteilerbehälter wird das zugespeiste Beschickungsgut in vom Verteilerbehälter 6 abzweigende Beschickungsrohre 7 sowie hier auch in ein zentrales Beschickungsrohr 8 geleitet. Jedes der Beschickungsrohre 7 verzweigt sich hier wieder in Ableitungen 9· Der Bunker 4 und der Verteiler 6 sind dabei so bemessen, dass sich keine zu grossen .Volumenansammlungen an diesen Stellen bilden. Falls sogenannte Parallelsegregation, d.h. eine Segregation bzw. Trennung von Komponenten des Beschickungsguts, bei welcher die Trennflächen mit der Strömungsrichtung des Beschickungsguts parallel laufen, oberhalb des Verteilungsbehälters 6 im Zuführrohr 5 auftritt, so kann sich diese Segregation bis in das darunter angeordnete Rohrsystem fortpflanzen. Eine derartige Parallelsegregation im Zuführrohr 5 kann leicht

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dann entstehen, wenn das Zuführrohr 5 vom Bunker 4 aus konstruktiven Gründen schräg bzw. geneigt - vgl. Fig. 1 von rechts oben nach links unten zum zentral angeordneten Verteilerbehälter 6 zu verlegen ist. Um dieser oder andersweitig bedingter Segregation entgegen-zu»wirken, ist jedes der unterhalb des Verteilungsbehälters 6 abgehenden Beschickungsrohre 7 ·> 8 mit einem automatisch steuerbaren Schieber 10 versehen. Dabei ist die Steuerung der Schieber 10 so vorgesehen, dass jeweils eines der Beschikkungsrohre offen ist, so dass sich der Gesamtbeschickungsstrom in einem vorbestimmten Zeitraum nur auf einem Wege bewegt. In Zeitintervallen, die beispielsweisevon. einem Zeitrelais oder dergleichen gesteuert werden, x«\rird zwischen den Beschickjngs- :·ο} -en bzw. den Abzweigungen nach einem festgesetzten Zyklus umgeschaltet. Das dem Ausgleich des Beschickungsguts, d.h. der Behebung bereits entstandener Segregation bzw. Entmischung_/ nach der Er?%findung zugrundeliegende Prinzip wird anhand der Fig. 3₅ 4 und 5 gezeigt. In diesen Fig. ist jeweils eine Rohrverzweigung dargestellt, wobei in den Fig. 4 und 5 die Ableitungen 11, 12 mit Schiebern 13, 14 ausgestattet sind.

In Fig. 3 ist gezeigt, wie sich ein extrem entmischtes Beschickungsgut theoretisch auf die beiden Ableitungen der Rohrverzweigung aufteilen und getrennt weggeführt werden kann. In Fig. 4 'ist die Situation dargestellt, die sich einstellen wird, wenn das gesamte Beschickungsgut für einige Zeit lediglich die eine Ableitung 11 passiert, da die andere'. Ableitung- 12 durch deren Schieber 14 gesperrt ist.

Wenn nun die Stellung der Schieber 13 und 14 umgesteuert wird, so strömt das gesamte Beschickungsgut in die Ableitung 12 hinein und hinunter. In Fig, 5 ist diese Umsteuerung gerade vorgenommen worden. Man sieht, dass der Strom aus vergleichsweise groben Bestandteilen von einem Volumen (schraffiert) von vergleichsweise feinen Bestandteilen unterbrochen wird. Dieses Volumen V bedeutet eine Unterbrechung in dem sonst homogenen Strom. Man ist daher bestrebt, das Volumen V so klein wie möglich zu halten. Auch sollte jeder Schieber so lange in geöffneter Stellung sein, dass dieses Volumen V bzw. die Menge im Ver-

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hältnis zur Materialmenge, welche in einer Oeffnungsphase eine Ableitung passiert, gering ist.

Das beschriebene System kann auf jede beliebige Anzahl von Beschickungsrohren angewendet werden. Bei mehr als zwei Beschikkungsrohren ist jedes Beschickungsrohr mit einem Schieber auszurüsten und lediglich ein Schieber darf in jedem Zeitabschnitt in geöffneter Position sein. Das zentrale Beschickungsrohr kann ebenfalls mit einem Schieber versehen sein.

Die Erfindung führt zu insgesamt kürzeren Rohrlängen und zu einem einfacheren Steuerungssystem, da nui? ein Bunker mit einer Niveauanzeige auszurüsten ist, die allein die ganze Beschickung steuert. Dadurch, dass die Schieber in den Beschickungsrohren nach einem vorausbestimmbaren und programmierbaren Zyklus geöffnet und geschlossen werden, wird eine bessere Verteilung des Beschilpeungsguts und somit ein günstigerer Ofenbetrieb und eine konstante Produktqualität erreicht.

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Claims (6)

Patentansprüche

1) Beschickungsvorrichtung an elektrischen Schmelzofen, insbesondere an elektrothermischen Reduktionsöfen, mit mehreren von einem Verteilerbehälter, der von einem Bunker gespeist wird, ausgehenden, zum Ofen führenden Beschickungsrohren, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilerbehälter (6) über lediglich ein ZufUhrrohr (5) mit lediglich einem Bunker (4-) verbunden ist und dass die Beschickungsrohre (7) "vom Verteilerbehälter (6) abzweigen und mit je einem Schieber (10) ausgestattet sind.

2) Beschickungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schieber (10) nach einem Programm steuerbar sind.

3) Beschickungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Beschickungsrohre (7) weiter in in Ableitungen (9) verzweigen.

4-) Beschickungsvorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Ableitungen (9) mit vorzugsweise nach Programm steuerbaren Schiebern (10) ausgestattet sind.

5) Beschickungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vom Verteilerbehälter (6) ein zentral angeordnetes Beschickungsrohr (8) zum Ofen geführt ist.

6) Beschickungsvorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass das zentrale Beschickungsrohr (8) mit einem vorzugsweise nach Programm steuerbaren Schieber (10) ausgestattet ist.

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