DE2921702A1 - Elektro-metallschmelzofen - Google Patents

Description

2321702 f.

Mannesmann Demag AG 21. Mai 1979

Wolfgang-Reuter-Platz 18 481 - Bl/Mei

4100 Duisburg

Elektro-Metallschmelzofen

Die Erfindung betrifft einen Elektro-Metallschmelzofen, bestehend aus einem Ofengefäß mit einem Deckel, durch den Elektroden hindurchgeführt, sind sowie auch Deckel, Elektroden sowie weitere Vorrichtungen aufnehmenden, über dem Ofengefäß angeordneten Tragmitteln.

öfen dieser Art werden als Lichtbogenofen für die Erzeugung von Stahl betrieben. In diesem Fall ist jeweils das Ofengefäß kippbar gelagert, um die fertige Schmelze abzugießen. Die Kipplagerung solcher öfen wird jedoch mit zunehmender Ofengröße immer aufwendiger und damit kostspieliger. Insbesondere jedoch wird die Ofengröße und damit das Fassungsvermögen derartiger öfen dadurch begrenzt, daß die Halterungen und Nachsetzvorrichtungen für die Elektroden mit dem kippbaren Ofen verbunden sind und dessen Bewegungen mitmachen. Abgesehen von den hierbei

030050/0094

zu bewegenden großen Massen wirken beim Kippen Biegekräfte auf die Elektroden, die bei großen Elektrodendurchmessern deren Festigkeit überschreiten. Mit Rücksicht auf die Gefahr von Elektrodenbrüchen kann der Eiekcrüdeiidurchmesser daher ein bestimmtes Maß nicht überschreiten, \rodurch wiederum die Ofenleistung ihre Höchstgrenze findet. Im Hinblick auf diese Schwierigkeiten hat man auch davon abgesehen, mit mehr als 3 Elektroden, z. B. 6 oder 9, zu arbeiten.

Ein weiterer Nachteil ergibt sich bei den bekannten kippbaren Lichtbogenofen dadurch, daß die Energiezufuhr zu den Elektroden wegen der erforderlichen Beweglichkeit nicht optimal ausgelegt werden kann.

Auch bei der Ausgestaltung der Hebeeinrichtung für den Deckel, die Beschickungsrohre und die Ofengasabführung muß Rücksicht auf die Kippbarkeit des Ofens genommen werden, was häufig aufwendige technische Lösungen verlangt.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, einen Ofen der eingangs genannten Art zu verbessern und zu vereinfachen und dabei alle wesentlichen, bisher zu verzeichnenden Nachteile, die sich aus der Kippbarkeit des Ofengefäßes ergeben, zu vermeiden.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung die in den Patentansprüchen genannten Merkmale vor.

Dabei wird in überraschender Weise eine Anzahl von Vorteilen erzielt, die sich sowohl als Vereinfachung der Konstruktion wie auch als Verbesserung der Betriebsweise auswirken.

Hierzu gehört, daß die Durchführung des Abstichs bei dem erfindungsgemäß verbesserten Ofen wesentlich weniger Zeit als bisher beansprucht, weil die Bewegung großer Massen, die naturgemäß nur mit geringer Geschwindigkeit durchgeführt werden konnte, entfällt. Da ferner der Weg der Schmelze beim Abstich wesentlich kürzer als bisher ist, vermindert sich auch der Temperaturverlust erheblich. Gleichzeitig nimmt der Stahl beim Abstich weniger

030050/0094

ORIGINAL INSPECTED

Sauerstoff auf, als dies bisher bei dem Abstich über Gießschnauze und Leitrinnen der Fall war. Da die den Abstich aufnehmende Pfanne im kurzen Abstand unter der Abstichöffnung am Boden aufgestellt wird, vereinfacht sich auch die Anbringung einer Einrichtung zum Abschirmen des Metallstrahles durch Schutzgas. Auch die Abführung von Gas.und Staub am Abstich wird dadurch einfacher, daß an der Ofenunterseite eine die Abstichöffnung oder -öffnungen umgebende Abgashaube mit geringem Aufwand angeordnet werden kann.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist darin zu sehen, daß der Ofeninnenraum weniger Zustellung mit feuerfestem Material benötigt. Im Gegensatz zu den kippbaren Öfen braucht nämlich die Zustellung nicht bis zum Gefäßrand, jedenfalls im Bereich der Abstichschnauze, hochgezogen zu werden. Vielmehr ist es nunmehr möglich, die aus feuerfestem Material bestehende Zustellung mit Abstand oberhalb des Metallbadspiegels enden zu lassen und den darüberliegenden Teil der Ofengefäßwan^ aus zum Ofeninneren freiliegenden von Kühlmittel durchströmtenElementezu bilden. Hierdurch wird nicht nur eine verbesserte Kühlung erreicht, sondern es ist auch möglich, die von dem Kühlmittel aufgenommene Wärme zurückzugewinnen.

Da nunmehr auf die Bruchempfindlichkeit der Elektroden keine Rücksicht mehr genommen zu werden braucht, können im Durchmesser praktisch unbegrenzt dicke Elektroden verwendet und damit die Ofenleistung erhöht werden. Dabei ist es gleichzeitig möglich, nunmehr auch mehr als 3 Elektroden vorzusehen, zumal die Stromzuführun weitestgehend optimal ausgestaltet werden kann.

Eine weitere Auswirkung der zunächst einfacher scheinenden Verbesserung besteht schließlich darin, daß ein erfindungsgemäß ausgestatteter Ofen ohne weiteres sowohl als Elektrolichtbogenofen sowie auch als Reduktionsofen, d. h. mit eintauchenden Elektroden, betrieben werden kann.

copy 030O50/OQ94

' 2321702

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Abbildungen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen schematischen senkrechten Schnitt durch eine erste Ausführungsform, des Metallschmelzofens

Fig. 2 einen Fig. 1 entsprechenden Schnitt durch eine andere Ausführungsform des Metallschmelzofens

Fig. 3. ein Ausführungsbeispiel für die Gestaltung des Gefäßbodens, im senkrechten Schnitt und

Fig. 4 eine andere Ausführungsform für den Gefäßboden.

Bei dem in Fig. 1 schematisch im senkrechten Schnitt dargestellten Metallschmelzofen ist das Ofengefäß mit 1 bezeichnet. Den oberen Abschluß des Gefäßes bildet ein heb- und senkbarer Deckel 2, durch den die Elektroden (in der Zeichnung ist nur eine von zum Beispiel 3 Elektroden dargestellt) hindurchgehen. Die Elektroden sind heb- und senkbar gehaltert und werden je nach dem Umfang des Abbrandes nachgesetzt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind der Deckel und die Elektroden aiPMW Ofen überspannenden Traverse 4 befestigt, die an einer seitlich angeordneten Säule befestigt ist. Die Säule kann gedreht werden, so daß die obere Gefäßöffnung nach Anheben von Deckel und Elektroden freigemacht werden kann.

In der Mitte des Bodens des Ofengefäßes ist eine Abstichöffnung 5 vorgesehen, die mit Hilfe eines in der Zeichnung nicht dargestellten Verschlusses beim Abstich geöffnet werden und während des Schmelzvorgangs geschlossen gehalten werden kann. Die Metall· schmelze ist bei 7 dargestellt. Die aus feuerfestem Material bestehende Zustellung des Ofenherdes reicht nach oben nur wenig über den Schmelzspiegel hinaus. Der darüber anschließende Teil der Ofenwandung besteht aus zum Ofeninnenraum hin offernliegenden von Kühlmittel durchströmten Rohren 9. Die Zustellung 8 bildet

030050/Ό094

■ /-

am Übergang zu dem Wandabschnitt 9 des Ofengefäßes einen Absatz 11 mit einer umlaufenden Kante 10, wodurch die Rohre 9 in diesem Bereichvor Spritzern aus der Metallschmelze geschützt werden.

Dicht uiiterhalb des Deckels 2 ist am Umfang des Ofengefäßes ein Rohr 13 angeordnet, welches durch Absaugöffnungen 14 mit dem Ofeninnenraum in Verbindung steht. Eine oder ,mehrere Absauglei-· tungen 15 führen das staubbeladcne Ofengas einer (nicht gezeigten) Entstaubungseinrichtung zu. Der Deckel Z ist bei 12 mit einer für Gas undurchlässigen Abdichtung versehen.

Unter dem Abstichloch 5 ist ein Raum zur Aufnahme einer fahrbaren Pfanne 20 vorgesehen. Die das Ofengefäß haltenden Stützen sind bei 17 angedeutet. Im Bereich der Abstichöffnung 5 ist an der Unterseite des Ofengefäßes eine Abgashaube 16 vorgesehen.

Das in. Fig-. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel des Schmelzofens unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 1 dadurch, daß das Ofengefäß insgesamt verfahrbar ist und die Elektroden und der Deckel an einer stationären Traverse 4a befestigt sind.

Das Ofengefäß ist mit Stützen 17a versehen, an denen Laufräder gelagert sind. Die Laufräder sind auf Schienen 18 geführt.

Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, ist es auch möglich, im Boden des Schmelzofens mehrere Abstichöffnungen vorzusehen, die mit unabhängig voneinandei offen- u. verschließbaren Verschlüssen ausgestattet sind. Wenn bei einem konkavgewölbten Boden gemäß Fig.5 oder einem nach einer Seite abfallenden Boden 4 des Ofengefäßes nur der Verschluß an der am höchsten im Gefäß mündenden Abstichsöffnung geöffnet wird, verbleibt ein Metallsumpf im Ofengefäß, was bei bestimmten Betriebsweisen des Ofens erforderlich sein kann.

030050/Ό094

Claims (1)

1. Patentansprüche

   Elektro-Metallschmelzofen, bestehend aus einem Ofengefäß mit einem Deckel, durch den Elektroden hindurchgeführt sind, sowie aus Deckel, Elektroden und weitere. Vorrichtungen aufnehmenden, über dem Ofengefäß angeordneten Tragmitteln, dadurch gekennzeichnet,

   daß das Ofengefäß am Boden mit mindestens einer Abstichöffnung versehen und daß an der Abstichöffnung ein mit einer Antriebseinrichtung ausgestatteter Verschluß angeordnet ist.

   Metallschmelzofen nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet.,

   dnß die Abstichöffnung im wesentlichen in der Mitte des

   Ofengefäßbodens angeordnet ist.

   3 0 0 5 0/0094

   COPY

   3) Metallschmelzofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Abstichöffnungen am Boden des Ofengefäßes vorgesehen sind.

   4) Metallschmelzofen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Ofenunterseite eine die Abstichöffnungen umgebende Abgashaube angeordnet ist.

   5) Metallschmelzofen nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Ofengefäßes konkav oder nach einer Seite hin abfallend ausgebildet ist.

   6) Metallschmelzofen nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die aus feuerfestem Material bestehende Zustellung des Ofengefäßes in geringem Abstand oberhalb des Metallbadspiegels endet und der darüber liegende Teil der Ofengefäßwand mindestens teilweise aus zum Ofeninneren freiliegenden, von Kühlmittel durchströmten Elementen besteht.

   7) Metallschmelzofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die von Kühlmittel durchströmten Elemente Rohre sind, welche dicht aneinanderliegen.

   8) Metallschmelzofen nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ofengefäß im Grundriß eine von der Kreisform abweichende Form hat.

   9) Metallschmelzofen nach Anspruch "8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ofengefäß im Grundriß oval ist.

   lo) Metallschmelzofen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ofungeläß im Grundriß rechteckig ist.

   030050/0094

   11) Metallschmelzofen nach den Ansprüchen 1 bis lo, dadurch gekennzeichnet, daß das Ofengefäß im Bereich"seines oberen Randes bzw. im Deckel mit einer Absaugleitung ausgestattet ist.

   12) Metallschmelzofen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugleitung ein umlaufendes Rohr ist, das über Öffnungen mit dem Ofeninnenraum in Verbindung steht und an eine Unterdruck erzeugende Einrichtung angeschlossen ist.

   13) Metallschmelzofen nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Ofengefäß in geringem Ausmaß kippbar ist, derart, daß beim Abstich ein Sumpf aus geschmolzenem Metall im Ofengefäß verbleibt.

   14) Metallschmelzofen nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die über dem Ofengefäß vorgesehenen Einrichtungen zur Halterung der Elektroden und/oder des Deckels und/oder der Beschickungsrohre an einer den Ofen überspannenden Konstruktion befestigt sind, die aus der Arbeitsstellung über dem Ofen in eine das Ofengefäß freigebende Stellung bewegbar ist.

   15) Metallschmelzofen nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegbare Konstruktion ein verfahrbares Portal bildet.

   16) Metallschmelzofen nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Ofengefäß aus seiner Arbeitsstellung verfahrbax* ist

   17) Metallschmelzofen nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Ofengoiäß einseitig zum Entschlacken absenkbar ist.

   030050/-0094

   ED