DE2753414A1

DE2753414A1 - Vorrichtung zur beschickung von elektrischen lichtbogenoefen

Info

Publication number: DE2753414A1
Application number: DE19772753414
Authority: DE
Inventors: Andrew Dick Robertson
Original assignee: British Steel Corp
Current assignee: British Steel Corp
Priority date: 1976-12-02
Filing date: 1977-11-30
Publication date: 1978-06-08
Also published as: FR2373024A1; FR2373024B1; CA1096430A; IT1091367B; US4160869A; GB1545630A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. Curt Wallach

Dipl.-Ing. Günther Koch

£ Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach

53 A 1 A Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp

D -8000 München 2 ■ Kaufingerstraße 8 ■ Telefon (0 89) 24 02 75 - Telex 5 29 513 wakai d

Datum: 30. November 1977

Unser Zeichen: 16 084 - K/Ap

Anmelder: British Steel Corporation

33 Grosvenor Place
London, S.W.l.
England

Bezeichnung: Vorrichtung zur Beschickung von

elektrischen Lichtbogenöfen

0 9 B 2 3 / Ü 7 5 3

27534 IA

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Beschickung teilchenförmigen Ausgangsmaterials nach einem elektrischen Lichtbogenofen.

Im Unterschied zu der chargenweisen Beschickung eines elektrischen Lichtbogenofens,bei welcher der Schmelzzyklus unterbrochen und der Deckel abgenommen wird um einen Zugang zu schaffen, wird die kontinuierliche Beschickung während des Betriebes des Ofens durchgeführt, so daß sich ein Problem insofern ergibt, als das die Ofengase unter positiven Ofendruckbedingungen gehalten werden müssen und verhindert werden muß, daß diese Gase durch die Beschickungsöffnung in die Atmosphäre eintreten, während die Beschickung stattfindet und auch danach.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Entweichen von Gasen zu vermeiden.

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur kontinuierlichen Beschickung teilchenförmigen Ausgangsmaterials nach einem elektrischen Lichtbogenofen, welcher einen unter Schwerkraft zuführenden Schacht für die Ausgangsmaterialien aufweist, der am Ofengehäuse angeordnet ist und mit dem Inneren des Ofens in Verbindung steht. Erfindungsgemäß erstrecken sich in den Schacht Rohre zum Einblasen von Dampf oder anderen Gasen, die unter einem solchen Druck stehen, daß ein Momentenfluß im Schacht erzeugt wird, der die Ausblaskraft der Ofengase übersteigt.

Vorzugsweise ist der Schacht am Dach des Ofens befestigt und nach außen am oberen Ende erweitert, und er steht mit einem weiteren Schacht in Verbindung, der im Abstand angeordnet ist und das teilchenförmige Ausgangsmaterial von einem Förderaufbau empfängt, wobei die Rohre nach unten in den Schacht einstehen und nach dessen Achse hin gerichtet sind.

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Die Rohre können sich entweder in den erweiterten oder in den nicht erweiterten unteren Abschnitt hinein erstrecken und damit ein leichter Zugang geschaffen wird, können sich die Rohre nur auf einer Seite des Schachtes erstrecken. Es können zwei Rohre vorgesehen sein, wobei eines über dem anderen liegt und stattdessen können jedoch zwei Rohre vorgesehen werden, die auf gegenüberliegenden Seiten des Schachtes verlaufen. Der Schacht kann derart gekröpft sein, daß die Achse des vom Dach vorstehenden Abschnitts einen flacheren Winkel mit der Ebene des Daches einschließt als die Achse des erweiterten Abschnitts.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäfl ausgebildeten Vorrichtung;

Fig. 2 eine Grundrißansicht der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 in größerem Maßstab eine Ansicht des Zuführungsschachtes der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2.

Fig. 1 und 2 zeigt das Dach bzw. den Deckel 1 eines Lichtbogenofens, der drei Elektrodenöffnungen 2 besitzt, durch die die Elektroden 3 einstehen und versetzt zum Teilkreisradius dieser Elektroden befindet sich eine Öffnung 4,aus der ein Schacht 5 vorsteht. Der Schacht 5 wird von einem weiteren Schacht 6 umfaßt, der teilchenförmiges Ausgangsmaterial von einer nicht dargestellten Fördervorrichtung empfängt. Beide Schächte sind etwas "gekröpft", so daß eine Störung mit anderen Teilen des Ofens vermieden wird. Der obere Schacht 6 verjüngt sich von einem ovalen Tunnelabschnitt nach einem kreisförmigen Abschnitt, wodurch die Charge schneller gesammelt und zugeführt werden kann.

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Der untere Schacht 5 weist einen Kanal 8 und einen Trichter 9 auf und Dampfzuführungsröhre 10, 11 erstrecken sich nach unten in letzteren hinein.

Im einzelnen erstrecken sich die Rohre 10, 11 (Fig. 3) von einem einzigen Zuführungsrohr und beide Rohre liegen in einer gemeinsamen Ebene, die die Achsen des Kanals und des Trichters enthält und die Achsen der Rohre 10 und 11 schließen einen kleinen Winkel gegeneinander ein.

Wie erwähnt, ist es Aufgabe der Erfindung zu verhindern, daß die Ofengase durch die offene Zuführungsöffnung für das kontinuierlich zugeführte Ausgangsmaterial austreten und es hat sich gezeigt, daß die Ausbildung der Dampfrohre, wie sie in der Zeichnung dargestellt ist, eine gleichförmige nach unten gerichtete Strömung über den Gesamtquerschnitt des Kanals 8 ergibt. Die Tendenz der Ofengase durch den Schacht auszublasen ist eine Folge davon, daß der Ofendruck in der Höhe des Deckels größer ist als der atmosphärische Druck.

Die Ausblaskraft errechnet sich aus:

F=P-A (Newton)

dabei ist P der Ofendruck relativ zur Atmosphäre in der Höhe des Deckels und

A ist die Querschnittsfläche des Kanals 8 und diese Dampfdichtung arbeitet auf dem Prinzip der Erzeugung eines Momentenflusses, der diese Ausblaskraft übersteigt, wobei der Momentenfluß wie folgt berechnet wird:

G = M-U
dabei ist M die Strahlmassenströmung und U die Strahlaustrittsgeschwindigkeit an der Düse.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt jedes der

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Rohre 10, 11 einen Innendurchmesser von 9mm. Der Dampf tritt in den Kanal 8 ein, der einen Durchmesser von etwa 46Omm besitzt. Der Dampfverbrauch berechnet sich mit Jl χ 10~^ kg/sec

bei einem Solldruck von 100 kN/m gegenüber einem typischen Ofendruck von 25 N/m . Es ist natürlich notwendig, einen hohen Strömungswert aufrecht zu erhalten, um auch ein Aufwallen des Ofendruckes auszuhalten, und zwar insbesondere in Perioden mit nicht-adäquatem direkten Abzug.

Die Dampfstrahlen werden bei dem dargestelltem Ausführungsbeispiel so gerichtet, daß eine gleichförmige Strömung über den gesamten Querschnitt erfolgt, aber es ist klar, daß andere Rohrgestaltungen in gleicher Weise diese Funktion erfüllen könnten, z.B. könnten sich zwei Rohre in einem Winkel in den Kanal von zwei gegenüberliegenden Seiten her hinein erstrecken. Weiterhin können andere Gase, z.B. Druckluft benutzt werden, aber Dampf ist zu bevorzugen, weil er leicht verfügbar und billig ist und weil seine Schallgeschwindigkeit weit höher liegt als jene von Luft, so daß der gleiche Momentenfluß mit einer sehr viel kleineren Massenströmung erreicht werden kann. Wenn z.B. Luft benutzt würde, dann wäre ein größeres Rohr erforderlich, um den gleichen Momentenfluß zu erzeugen und die höhere Massenströmung herbeizuführen.

Zweckmäßigerweise wird der Dampf normalerweise kontinuierlich während des Betriebs des Ofens zugeführt, aber es kann auch stattdessen eine mechanische Dichtung vorgesehen werden, während keine kontinuierliche Beschickung durchgeführt wird.

Der Spalt zwischen dem Trichter 9 und dem Schacht 6 schafft die Möglichkeit den Deckel 1 anzuheben und zum Zwecke der Chargenbeschickung abzuklappen und um eine Ofenneigung beim Abzapfen zu ermöglichen. Stattdessen könnten diese Zuführungsorgane jedoch auch in dichter Nachbarschaft angeordnet werden, wobei eine Trennung durch mechanische oder andere Mittel erfolgen könnte, wenn dies erforderlich ist.

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Claims

2753AH Patentansprüche :

1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Beschickung teilchenförmigen Ausgangsmaterials nach einem elektrischen Lichtbogenofen mit einem die Ausgangsmaterialien unter Schwerkraft zuführenden Schacht,

dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht (8,9) am Ofengehäuse befestigt ist und mit dem Inneren des Ofens in Verbindung steht und daß Rohre (10,11) vorgesehen sind, die sich in den Schacht hinein erstrecken, um Dampf oder andere Gase unter einem Druck in den Schacht zu leiten, der ausreicht um einen Momentenfluß innerhalb des Schachtes zu erzeugen, der die Ausblaskraft der Ofengase übersteigt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht an seinem unteren Ende (8) mit dem Dach (1) des Ofens verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht am oberen Ende (9) erweitert ausgebildet ist und mit einem weiteren Schacht (6) in Verbindung steht, der im Abstand dazu liegt und das teilchenförmige Ausgangsmaterial empfängt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre nach unten in den Schacht hinein verlaufen und nach der Achse des Schachtes gerichtet sind.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß zwei Rohre vorgesehen sind, die in den nach oben erweiterten Endabschnitt des Schachtes hinein verlaufen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß zwei Rohre vorgesehen sind, die sich in das untere Ende des Schachtes hinein erstrecken.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Rohre übereinander nur auf einer Seite des Schachtes angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Rohre sich nach gegenüberliegenden Seiten des Schachtes erstrecken.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das teilchenförmige Ausgangsmaterial dem weiteren Schacht durch eine Fördereinrichtung zugeführt wird.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht gekröpft ist.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Gas Luft eingespritzt wird.

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