DE3105704C2 - Elektrothermischer Reduktionsofen mit feuerfester Ausmauerung - Google Patents

Elektrothermischer Reduktionsofen mit feuerfester Ausmauerung

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Abstract

Vorliegende Erfindung betrifft einen Reduktionsofen mit geteiltem Ofenkörper, besonders geeignet für die Herstellung von Ferrolegierungen, Roheisen und Kalziumkarbid. Bei Öfen dieser Art ist der Ofenkörper mit einer feuerfesten Ausmauerung ausgerüstet, die mittels in die feuerfeste Ausmauerung eingegossener Verankerungsvorrichtungen an den Ofenkörperteilen befestigt ist. Erfindungsgemäß ist die feuerfeste Ausmauerung, wenigstens an dem oberen Körperteil, aus einer Mehrheit separater, im voraus fertig eingegossener Einheiten gebildet, die entfernbar wenigstens an dem genannten Ofenkörperteil angeordnet sind. Jede Einheit (5, Fig. 3) umfaßt vorzugsweise eine hintere Platte (6) aus Stahl, Guß eisen oder ähnlichem Material sowie ein oder mehrere aus genannter hinterer Platte herausragende Verankerungseisen (7) oder ähnliches. Genannte Verankerungseisen dienen zur Befestigung der feuerfesten Ausmauerung (4) an der hinteren Platte (6). Diese entfernbaren Einheiten sind mit Hilfe von einfachen Mitteln (z.B. Haken 13, 15) an dem konstruktiven Trägerteil des Ofenkörpers aufgehängt. Damit wird eine Lösung erbracht, wodurch die Wartungsarbeit einfach und schnell ausgeführt werden kann, und wobei man mit einfachen Mitteln und Verfahren Teile der feuerfesten Ausmauerung auswechseln kann.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrothermischen Reduktionsofen, insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, einen Reduktionsofen mit geteiltem Ofenkörper. Solche Öfen sind für die Herstellung von Ferrolegierungen, Roheisen und Kalziumkarbid besonders geeignet. Bei öfen dieser Art sind die Ofenkörperteile mit einer feuerfeiten Ausmauerung ausgerüstet, die mittels in die feuerfeste Ausmauerung eingegossenen oder einbetonierten Verinkungsvorrichiungen an den Ofenkörpcrteilen befestigt 11t.
Ofenkonstrukiioncn mit wgcnj.nntem »geteilten Oi'enkorper«« sind in der Regel au\ einem oberen und einen*, unteren Oienkörperteil juigiNsut. wobei bexie Teile in bc/ug auf Gcschwindi^en und Ruht-rg unabhängig voneinander rudert v»crdei tonnen. Im allgemeinen wird man jedoch die beiden Teile in derselben Richtung rotieren lassen und zwar so, daß der obere Ofenkorperteil mit größerer Geschwindigkeit rotiert als der untere. Dadurch wird auf die Charge im Ofen derart eingewirkt, daß sie porös bleibt. Man vermeidet hiermit eine Zusammensinterung und Krustenbildung in der Charge.
Bei den bekannten Ofenkonstruktionen dieser Art ist 'der obere Teil des Ofenkörpers im allgemeinen wie ein gerader Kegelstumpf mit größerem oberen und ;kleinerem unteren Durchmesser ausgeführt. Die Abschrägung des Kegelstumpfs beträgt in der Regel 10 bis ,15°. Dieser Kegelstumpf ist aus einer peripheren 20 bis 30 mm Stahlplatte mit Rippenverstärkung an der 'Außenseite aufgebaut. Er ist oben mit einem breiten, horizontalen Flansch abgeschlossen, der über den !Kegelstumpf hinausragt. Ferner ist es bei Ofenkonstruktionen dieser Art üblich, den oberen Teil des Ofenkörpers mit einer feuerfesten Ausmauerung aus iMörtel auszurüsten, wobei der feuerfeste Mörtel mittels Verankerungseisen oder Rippen an der genannten peripher gelegenen Stahlplatte bzw. dem Mantel verankert ist.
ΐ Die Verwendung des sogenannten »geteilten Ofenkörpers« hat dazu geführt, daß die Beschickungsmateirialien auf andere Weise im Ofen absinken als bei den "früheren Ofenkonstruktionen, indem man bei Öfen mit geteiltem Ofenkörper ein stärkeres Absinken von 'Chargematerialien ganz außen an der Ofenwand hat. Auf Grund de;- Fähigkeit des geteilten Ofenkörpers, die Charge so aufzubrechen, daß sie porös bleibt und damit eine erhöhte Strömung von Reaktionsgas außen an der 'Öfenperipherie entsteht, wird eine größere Wärmebelas'.ung der feuerfesten Ausmauerung verursacht als bei den konventionellen Öfen. Obengenannte Verhältnisse verursachen einen erhöhten Verschleiß der feuerfesten Ausmauerung, besonders im oberen Teil des Ofenkör- ;pers, jedoch auch am oberen Teil des unteren Ofenkörperteils. Austausch oder Reparatur einer solchen feuerfesten Ausmauerung in einem Ofen mit geteiltem Ofenkörper verursacht eine lange Betriebsunterbrechung und bedeutet eine umfassende und kostspielige Arbeit.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine SLöiung zu finden, wodurch der Umfang an Austausch and/oder Reparatur reduziert und der Betriebsstillstand auf Grund einer solchen Reparatur oder eines solchen Austausches der feuerfesten Ausmauerung möglichst minimal gehalten werden kann.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die feuerfeste Ausmauerung aus einer Mehrheit separater, im voraus fertig eingegossener Einheiten gebildet v/ird, die entfernbar sind und mindestens an dem oberen Ofenkörperteil angeordnet sind.
Jede Einheit umfaßt vorzugsweise eine hintere Platte aus Stahl, Gußeisen oder ähnlichem Material, sowie eine
oder mehrere aus dieser hinteren Platte herausragende Verankerungen aus Stahl, Gußeisen oder ähnlichem Material. Diese Verankerungen bilden die Befestigung der feuerfesten Ausmauerung an der genannten hinteren Platte.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist die genannte hintere Platte mit einem oder mehreren Haken oder ähnlichem ausgerüstet, die bei dem Montieren jeder einzelnen Einheit entsprechende Löcher oder Aussparungen im oberen Ofenkörperteil eingreifen bzw. hineingebracht werden.
Diese Löcher oder Aussparungen sind vorzugsweise in einem aut dem oberen Ofenkörperteil angeordneten horizontalen Flansch angeordnet. Die Einheiten der Ausmauerung können ferner dem Umkreis der Ofenkörperteile rnii Rücksicht auf Expansion so angepaßt sein, daß jede einzelne Einheit am Ofenkorper aufgehängt ist. ohne gleichzeitige horizontale Beanspruchungen von ',citen der anderen Einheiten auf Grund der Verkeilung, die dieses System mit sich bringt. ' Die Einheiten können verschiedene Dicke haben, so ;daß sie dadurch mehr oder weniger in den Ofen hineinragen. Beispielsweise kann man eine solche -'Anordnung vorsehen, daß Gruppen von 2 bis 4 Einhei-' ten gleichmäßig verteilt entlang des Umkreises des ? Ofenkörpers in der Ausmauerung hervorragen. ■-' Erfindungsgemäß kann auch der obere Teil des unteren Ofenkörpcrteils mit solchen separaten, im - voraus fertig eingegossenen entfernbar angeordneten, . feuerfesten Ausmauerungseinheiten ausgerüstet sein, Diese Einheiten sind dann vorzugsweise am oberen ' Drittel des Abstandes zwischen dem oberen Rand des unteren Körperteils und dem Gebiet des begonnenen Schmelzvorgangs angeordnet.
Die Erfindung ermöglicht es, daß die entsprechenden Instandhaltungsarbeiten viel schneller ausgeführt werden können als bei einem konventionell aufgebauten Ofenkorper. Dadurch wird die Zeit, in der der Ofen außer Betrieb ist. reduziert.
' Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnungen näher beschrieben.
F i g. 1 zeigt einen Ofenkörper gemäß vorliegender Erfindung von oben gesehen.
F i g. 2 ist ein Vertikalschnitt durch den Ofenkorper nach der Linie H-Il der F ig. 1.
Fig.3 ist ein Vertikalschnitt durch den oberen Ofenkörperteil nach der Linie II1-III der Fig. 1 (um 90° (gekippt dargestellt).
F i g. 4 ist ein horizontaler Riß nach der Linie IV-IV der Fig.3 und zeigt eine Einheit der erfindungsgemäßen Ausmauerung.
Der in F i g. 1 und 2 gezeigte Ofenkorper 1 ist einer des zweigt teilten Typs, bei dem der Körper in einen oberen Korperteil 2 und einen unteren Körperteil 3 geteilt ist. Die genannten zwei Körperteile 2 und 3 können separat, entweder in gleicher oder in entgegengesetzter Richtung rotiert werden. Der obere Körperteil 2 ist mit einer feuerfesten Ausmauerung 4 ausgerüstet. Die feuerfeste Ausmauerung 4 ist aus einer Mehrheit von separaten Einheiten 5 gebildet, die im voraus /enig eingegossen sind und die entfernbar auf dem oberen Ofenkörperteil 2 angeordnet sind. Jede Einheil 5 umfaßt, wie in Fig.3 gezeigt, eine hintere Plane 6 aus Stahl, Gußeisen oder ähnlichem Material. W)WiC ein oder mehrere aus dieser hinteren Platte herausragende Verankerungen 7 oder ähnliches aus Stahl, Gußeisen oder ähnlichem Material. Die Verankerungen 7 dienen zur Befestigung des feuerfesten Ausmauerungsmaterials an der hinteren Platte 6.
Der obere Ofenkörperteil 2 ist an seinem oberen und '» unteren Ende mit nach außen ragenden Flanschen versehen, dem oberen Flansch 14 und dem unteren Flansch <2.
Auch der untere Ofenkörperteil 3 ist mit einer
feuerfesten Ausmauerung 8 ausgerüstet. Bei dem
ι» gezeigten Ausführungsbeispiel ist diese aus feuerfesten
Steinen aufgebaut, die innen in den tragenden Konstruktionsieil 9 eingemauert sind. An seinem oberen Ende ist der unteren Ofenkörperteil 3 mit einem horizontal nach außen ragenden Flansch 11 versehen.
Der obere Ofenkörperteil 2 ist mit dem unteren Flansch 12 gleitbar auf dem Flansch 11 längs der Scheidefläche 10 angeordnet.
Wie in Fig. 1 gezeigt, können die entfernbaren Einheiten 5 verschiedene Dicken aufweisen, so daß sie -'» mehr oder weniger in den Ofen hineinragen. Beispielsweise kann man vorsehen, daß Gruppen, z. ß. von zwei ; bis zehn nebeneinander liegenden Einheiten 5. in der Ausmauerung vorspringen und zwar gleichmäßig verteilt über den Umkreis des Ofenkörpers 1. Im 2~> Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind 6Gruppen mit je 3 Einheiten dargestellt.
Im folgenden wird eine austauschbare Einheit 5 und eine Art und Weise, diese anzuordnen, näher beschrieben, und zwar uri'.er Hinwtis auf F i g. 3 und 4. jo Wie oben ausgeführt, umfaßt jede Einheit 5 eine hintere Platte 6 aus Stahl oder ähnlichem Material. Ein oder mehrere Verankerungen 7 aus Stahl. Gußeisen oder ähnlichem Material ragen aus der hinteren Platte 6 in solcher Richtung heraus, daß diese, wenn die Einheit i~> auf dem oberen Ofenkorper 2 angeordnet ist, nach innen in Richtung Zentrum des Ofenkörpers 1 zeigt. Die Verankerungen 7 bilden die Befestigung der feuerfesten -Ausmauerung 4.
An ihrem oberen Ende ist jede Einheit mit einer oder Ao ;mehreren Befestigungsanordnungen 13 ausgerüstet, die mit dafür geeigneten Anordnungen auf dem oberen Flansch 14 zusammenwirken. In dem in F i g. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Befestigungsvorrichtungen 13 aus zwei ßefestigungseisen gebildet, die an ihrem einen Ende an dem oberen Teil der hinteren Platte 6 befestigt sind. Die Befestigungseisen sind an ihrem anderen Ende mit einem hinunterragenden Zapfen, Wulst oder ähnlichem 15 versehen, der in das im Flansch 14 angeordnete Loch 16 eingesetzt wird, ^o Die Einheiten 5 sind vorzugsweise dem Umkreis des Ofenkörperteils mit Rücksicht auf Ausdehnung derart angepaßt, daß jede einzelne Einheit in dem horizontaler. Flansch 14 aufgehängt ist, ohne gleichzeitige horizontale Beanspruchung von seilen der anderen Einheiten auf Grund der Verkeilung, die dieses System mit sich bringt. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist nur der obere Ofenkörperteil 2 mit den im voraus fertigen Einheiten 5 ausgerüstet. Es kann aber auch der untere Ofenkörperteil 3 mit solchen Einheiten ausgerüstet sein, fco oje genannte Einheit muß nicht unbedingt an ihrem ■ oberen Ende aufgehängt sein.
( Im gezeigten Ausführungsbeispiel hat der obere Ofenkörperteil die Gestalt eines Kegelstumpfs. Die Verwendung erfindungsgemäßer Einheiten ist jedoch b' nicht auf eine solche Ausbildung des oberen Ofenkörperteils - beschränkt. Außerdem sind nur Teile des Ofenkörpers, die von Belang sind, beschrieben.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Elektrotbermiscber Reduktionsofen mit geteiltem Ofenkörper und einer feuerfesten Ausmaucrung, die mittels in der feuerfesten Ausmauerung eingegossener Verankerungsvorrichtungen oder ähnlichem an dem Ofenkörper befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfeste Ausmauerung durch eine Mehrheit separater, im voraus fertig eingegossener Einheiten (5) gebildet to ist, die entfernbar sind und mindestens an dem oberen Körperteil (2) des Ofenkörpers aisgeordnet sind.
2. Reduktionsofen nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, daß jede Einheit (5) eine hintere Platte {6) aus Stahi, Gußeisen oder ähnlichem Material, ein oder mehrere aus genannter hinterer Platte herausragende Verankerungen (7) aus Stahl, Gußeisen oder ähnlichem Material, sowie eine mittels dieser Verankerungen an der hinteren Platte
-i;' (6) befestigte feuerfeste Ausmauerung umfaßt. f
■ ■''
3. Reduktionsofen nach Anspruch 1 oder 2, f . dadurch gekennzeichnet, daß die hinteren Platten (6) , ' mit Haken (15) oder ähnlichem versehen sind, die ' beim Montieren der Einheiten in entsprechende Löcher oder Aussparungen (16) im oberen Ofenkör- 1 perteil eingreifen.
' !
4. Reduktionsofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher oder Aussparungen (16) in einem auf dem oberen Ofenkörperteil (2) -angeordneten horizontalen Flansch (14) angeordnet sind.
.'.
5. Reduktionsofen nach einem der Ansprüche 1 bis ' 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Einheiten (5) ,dem Umkreis des Ofenkörperteils mit Rücksicht auf ' Expansion so angepaßt sind, daß jede einzelne • Einheit im horizontalen Flansch aufgehängt ist, ohne gleichzeitige horizontale Beanspruchung von seilen der anderen Einheiten auf Grund der Verkeilung, die dieses System mit sich bringt.
1
6. Reduktionsofen nach einem der Ansprüche I bis '5, dadurch gekennzeichnet daß die Einheiten (5) verschiedene Dicken haben, so daß sie dementsprechend mehr oder weniger in den Ofen hineinragen.
7. Reduktionsofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Gruppen von 2 bis 10 !nebeneinander angeordneten, gleichmäßig über den !Umkreis des Körperteils verteilten Einheiten (5) aus ;der Ausmauerung heraus- und in den Ofen ^hineinragen.
■ 8. Reduktionsofen nach einem der Ansprüche 1 bis 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch der obere Teii 'des unteren Ofenkörperteils (3) mit den genannten (separaten, im voraus fertig einp jgcssenen Ausmauejrungseinheiten (5) ausgerüstet ki.
9. Reduktionsofen nach Anspruch 8, dadurch , gekennzeichnet, daß die entfernbaren Ausmauerungseinheiten (5) auf dem oberen Drittel des Abstandes zwischen dem Gebiet für begonnenes Schmelzen und dem oberen Rand des Körperteils (3) 'angeordnet sind
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