DE3214708C2

DE3214708C2 -

Info

Publication number: DE3214708C2
Application number: DE3214708A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Dr Kuettner & Co Kg 4300 Essen De GmbH
Current assignee: Dr Kuettner & Co Kg 4300 Essen De GmbH
Priority date: 1982-04-21
Filing date: 1982-04-21
Publication date: 1987-07-02
Also published as: ATE21543T1; EP0092029A2; EP0092029B1; DE3214708A1; EP0092029A3

Abstract

1. A hot-blast cupola furnace having a longlife lining, a top part (16) formed with a charging aperture (3), and a bottom part (17) which is mobile on a running gear (38) and which has a blast means (9) for supplying the blast and which, in the operative state, is connected to the furnace top part (16) disengageably at a sealed joint (14) and, in the disengaged state, is interchangeable for another furnace bottom part (18) the furnace top part (16) connected in manner known per se to a waste gas line (7) of a waste gas extractor (4) being pivotable upwards about a horizontal axis (24-24) spaced from the furnace axis (47-47), out of its operative position in which it is connected to a furnace bottom part (17 or 18).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupolofenanlage nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, wie sie aus der DE-PS 4 20 094 bekannt ist, wobei es aus der US-PS 23 45 502 darüber hinaus bekannt ist, bei einer Ku polofenanlage einen zweiten Unterofen vorzusehen, der nach Abkuppeln des ersten Unterofens vom Ofen kopf an den Ofenkopf anzukuppeln ist. Dieses erfolgt bei der aus der US-PS 23 45 502 bekannten Kupolofen anlage dadurch, daß der Oberofen an seinem unteren Endabschnitt mit einem zylindrischen Teleskopfring ver sehen ist, der mittels zweier an ihm angreifender Stangen axial beweglich ist, so daß er aus seiner Betriebsstellung, in welcher er den unteren Randab schnitt des Oberofens sowie den oberen Randabschnitt des betreffenden Unterofens überlappt, durch zwei Personen mittels Stangen anzuheben und in dieser angehobenen Stellung zu halten ist, bis der betreffende Unterofen aus seinem Fahrwerk seitlich verfahren und durch den zweiten Un terofen ersetzt werden kann. Befindet sich dabei der zweite Unterofen in seiner Betriebsstellung fluchtend unter dem Oberofen, so wird der Teleskopring wiederum abgesenkt und kommt mit dem oberen Randabschnitt des zweiten Unterofens in dichtenden Eingriff.The invention relates to a cupola furnace the preamble of claim 1, as from the DE-PS 4 20 094 is known, it being from the US-PS 23 45 502 is also known at a Ku to provide a second sub-furnace, after uncoupling the first sub-oven from the oven to be coupled head to the furnace head. This is done in the cupola known from US-PS 23 45 502 plant in that the upper furnace at its lower Ver end section with a cylindrical telescopic ring can be seen, the two attacking him Rods is axially movable so that it is out of its Operating position in which he the lower margin cut of the upper furnace and the upper edge section of the sub-oven in question overlapped by two People by means of Lifting bars and in this raised position is to be held until the relevant furnace is out of its Move the chassis sideways and through the second Un terofen can be replaced. There is the second furnace in alignment in its operating position under the upper furnace, so is the telescopic ring again lowered and comes with the top of the second sub-furnace in sealing engagement.

Es ist ohne weiteres erkennbar, daß diese Ausbildung schon deshalb nachteilig ist, weil sie beim Ab- und An kuppeln jeweils zwei Bedienungspersonen erforderlich macht. Außerdem ist diese Ausgestaltung unzweckmäßig, weil der jeweils in Betrieb befindliche Unterofen stets zur Seite verfahren werden muß, um sein Inneres zugäng lich zu machen, da der Teleskopring ersichtlich nicht beliebig breit bzw. hoch ausgestaltet werden kann, so daß nach seinem Anheben nur ein relativ schmaler Ring spalt zwischen Ober- und Unterofen vorhanden ist.
It is readily apparent that this training is already disadvantageous because it requires two operators when coupling and uncoupling. In addition, this configuration is unsuitable because the operating furnace must always be moved to the side in order to make its interior accessible, since the telescopic ring can obviously not be configured as wide or high, so that after lifting it only a relative narrow ring gap exists between the upper and lower furnace.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Kupolofenanlagen insbesondere bzgl. der Verbindung zwischen Ober- und Unterofen dahingehend zu verbessern, daß eine Trennung mühelos durch eine ein zige Bedienungsperson erfolgen kann, wobei im abge kuppelten Zustand das Innere des Unterofens und/oder des Oberofens (bereits) dann von außen her sehr gut zugänglich sein soll, wenn der Unterofen sich noch in Betriebsstellung befindet. Hierbei soll das Gichtgassystem unter Berücksichtigung betrieblicher und sicherheitstechnischer Gesichtspunkte einfach ausgebildet sein.The present invention is based on the object the known cupola plants in particular with respect to Connection between the upper and lower furnace to that effect improve that separation effortlessly by one zige operator can be done, in abge coupled state the interior of the sub-furnace and / or the top furnace (already) very well from the outside should be accessible if the lower furnace is still in Operating position. Here, the top gas system should be considered operational and safety aspects just be trained.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß da durch, daß an dem dem Ofenkopf angekehrten Ende der mit dem Ofenkopf verbundenen Gichtgasleitung ein mit einem ortsfesten Bauteil verbundenes Gelenk mit einer horizontalen Schwenkachse angeordnet ist, um welche der Ofenkopf aus seiner an den Unterofen angekuppelten Betriebsstellung zum Auswechseln des ersten Unterofens gegen einen zweiten Unterofen in eine Wartestellung hoch schwenkbar ist.This object is achieved according to the invention by that at the end facing the furnace head with the furnace head connected top gas line a fixed component connected joint with a horizontal pivot axis is arranged around which the furnace head from its coupled to the lower furnace Operating position to replace the first sub-oven against a second lower furnace in a waiting position is pivotable.

Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Preferred embodiments of the present invention are described in the subclaims.

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf eine Zeichnung weiter erläutert. Es zeigtThe invention is based on an embodiment further explained with reference to a drawing. It shows

Fig. 1 eine etwas vereinfachte perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kupolofenanlage; Figure 1 is a somewhat simplified perspective view of a cupola furnace system according to the invention.

Fig. 2 einen vergrößerten Längsschnitt durch die Wandung des in Betrieb befindlichen Kupolofens gemäß Fig. 1 im Bereich der Trennfuge; und FIG. 2 shows an enlarged longitudinal section through the wall of the cupola furnace according to FIG. 1 in operation in the region of the parting line; and

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des an dem dem Ofen abgekehrten Ende der Gicht gasleitung angeordneten Gelenkes, teil weise im Schnitt, Fig. 3 is an enlarged representation of the on the side remote from the furnace end of the blast furnace gas pipe arranged joint, partly in section,

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines im ganzen mit 1 bezeichneten Kupolofens, der als Heißwind- Kupolofen mit Langzeitfutter ausgebildet ist und betrieben wird. Der Kupolofen 1 weist eine am oberen Ende eines Begichtungsschachtes 2 vorhandene Begichtungsöffnung 3 auf. Mit Abstand zu der Begichtungsöffnung 3 be findet sich eine im ganzen mit 4 bezeichnete Gicht gas-Abzugseinrichtung, die im wesentlichen aus einer Ringkammer 6 und einer mit dieser verbundenen Gicht gasleitung 7 besteht. Unterhalb der Gichtgas-Abzugs einrichtung 4 befindet sich mit Abstand zu dieser am Ofenschacht 8 eine im ganzen mit 9 bezeichnete Wind einrichtung, die im wesentlichen aus einem ringförmigen Windmantel 11 und über den Umfang des Ofenschachtes 8 verteilt angeordnete Winddüsen 12 besteht. Fig. 1 shows a perspective view of a cupola designated as a whole by 1, is designed as a hot-blast cupola furnace with long feed and operated. The cupola 1 has an inspection opening 3 provided at the upper end of an inspection shaft 2 . At a distance from the loading opening 3 there is a gas discharge device designated as a whole with 4 , which consists essentially of an annular chamber 6 and a gas line 7 connected to this gout. Below the blast furnace gas device 4 is at a distance from this on the furnace shaft 8, a whole designated 9 wind device, which consists essentially of an annular wind jacket 11 and 8 wind nozzles 12 distributed over the circumference of the furnace shaft.

Der Kupolofen 1 ist zwischen der Gichtgas-Abzugsein richtung 4 und der Windeinrichtung 9 mit einer eine Weichdichtung 13 aufweisenden Trennfuge 14 versehen, wobei der oberhalb der Trennfuge 14 liegende Teil einen im ganzen mit 16 bezeichneten Ofenkopf und unterhalb der Trennfuge 14 befindliche Teil einen ersten Unterofen 17 bildet, der von dem Ofenkopf 16 abkuppelbar ist.The cupola furnace 1 is directionally between the stack gas Abzugsein 4 and the capstan provided 9 having a a soft seal 13 parting line 14, wherein the lying above the parting line 14 part of a portion located generally at 16 designated furnace head and below the joint 14 includes a first lower furnace 17 forms, which can be uncoupled from the furnace head 16 .

Wie aus Fig. 1 erkennbar ist, ist außer dem zur Zeit in Betrieb befindlichen ersten Unterofen 17 ein seitlich neben diesem angeordneter zweiter Unterofen 18 vorhanden, der gegen den ersten Unterofen 17 auswechselbar und an den Ofenkopf 16 ankuppelbar ist, wie dieses weiter unten noch beschrieben ist.As can be seen from FIG. 1, in addition to the first sub-oven 17 that is currently in operation, there is a second sub-oven 18 arranged laterally next to it, which can be exchanged for the first sub-oven 17 and coupled to the oven head 16 , as will be described further below is.

Der Ofenkopf 16 besitzt zwei Windleitungsabschnitte 19, die in der Ebene der Trennfuge 14 des Ofenschachtes 8 ebenfalls jeweils eine Trennfuge 21 aufweisen und dort mit unteren Windleitungsabschnitten 19′ verbunden sind, die zum Windmantel 11 führen. The furnace head 16 has two wind pipe sections 19, which also each have in the plane of the parting line 14 of the furnace shaft 8, a parting line 21 and are connected there with the lower wind conduit sections 19 'that lead to the wind coat. 11

Der gesamte einen Oberofen bildende Ofenkopf 16 ruht mit seinem Eigengewicht auf der Weichdichtung 13 auf und sorgt auf diese Weise für eine gute Abdichtung.The entire furnace head 16 forming an upper furnace rests with its own weight on the soft seal 13 and in this way ensures a good seal.

Die Gichtgasleitung 7 führt mit ihrem dem Ofen 1 abge kehrten Ende zu einer Brennkammer 22 und ist mit diesem Ende mit einem Einlaßstutzen 23 der Brennkammer 22 ge lenkig verbunden, wie dieses insbesondere aus Fig. 3 erkennbar ist. Hierfür besitzt dieser Endabschnitt der Gichtgasleitung 7 seitlich angeordnete Gelenkzapfen 24, die in Stegen 26 gelagert sind, welche sich parallel zur Längsachse 27 der Gichtgasleitung 7 erstrecken und an einem Flansch 28 des Einlaßstutzens 23 befestigt sind. Zwischen der Innenseite des Einlaßstutzens 23 und der Außenseite der Gichtgasleitung 7 ist eine Ring dichtung 29 angeordnet. Der Durchmesser der Durchgangs öffnung 31 in der Wandung 32 der Brennkammer 22 ist größer als der Außendurchmesser der Gichtgasleitung 7, so daß diese begrenzt um die eine horizontale Schwenk achse bildenden Gelenkzapfen 24 in Richtung des Pfeiles 33 schwenkbar ist.The blast furnace gas line 7 leads with its end facing the furnace 1 to a combustion chamber 22 and is connected in an articulated manner to this end with an inlet connection 23 of the combustion chamber 22 , as can be seen in particular in FIG. 3. For this purpose, this end section of the blast furnace gas pipe 7 has laterally arranged pivot pins 24 , which are mounted in webs 26 , which extend parallel to the longitudinal axis 27 of the blast furnace gas pipe 7 and are fastened to a flange 28 of the inlet connection piece 23 . Between the inside of the inlet port 23 and the outside of the top gas line 7 , an annular seal 29 is arranged. The diameter of the passage opening 31 in the wall 32 of the combustion chamber 22 is larger than the outer diameter of the blast furnace gas line 7 , so that it is limited by the pivot pin forming a horizontal pivot axis 24 in the direction of arrow 33 .

An der Oberseite der zur Gichtgas-Abzugseinrichtung 4 ge hörenden Ringkammer 6 und an der Außenseite des Begichtungs schachtes 2 sind Bleche 34 befestigt, die jeweils an ihrem unteren Rand mit quer verlaufenden Blechen 36 verbunden sind, welche ihrerseits an ihrer Unterseite von Hydraulikzylindern 37 beaufschlagt sind.At the top of the ge to the top gas extraction device 4 listening ring chamber 6 and on the outside of the inspection shaft 2 sheets 34 are attached, each of which is connected at its lower edge with transverse sheets 36 , which in turn are acted upon by hydraulic cylinders 37 on their underside .

Es sei noch darauf hingewiesen, daß der oberhalb der Trenn fuge 14 befindliche Schacht des Ofenkopfes 16 doppelwandig ausgebildet und in seinem Hohlraum mit Wasser zu kühlen ist. It should also be noted that the duct 14 located above the separating shaft of the furnace head 16 is double-walled and can be cooled in its cavity with water.

Schließlich sei noch darauf verwiesen, daß der in Fig. 1 im mittleren Teil dargestellte, in Betrieb befindliche Kupolofen 1 an seinem unteren Ende ein in seinen Einzelheiten nicht im einzelnen dargestelltes Fahrwerk 38 aufweist, mittels dessen er auf Schienen 39 eines Rahmens 41 in Richtung des Doppelpfeils 42 seitlich verfahrbar ist.Finally, it should also be pointed out that the cupola furnace 1 in operation, which is shown in the middle part in FIG. 1, has at its lower end a chassis 38 , not shown in detail in detail, by means of which it runs on rails 39 of a frame 41 in the direction of Double arrow 42 can be moved laterally.

Stellt sich während des Betriebes heraus, daß das Futter des aus dem Ofenkopf 16 und dem ersten Unterofen 17 bestehenden Kupolofens ausgebrannt ist und demgemäß einer Neuzustellung bedarf, so werden nach dem vollstän digen Niederbrennen des Ofens die Hydraulikzylinder 37 betätigt, welche den gesamten Ofenkopf 16 um die Höhe H nach oben bewegen, und zwar mittels einer Schwenkbe wegung um die von den Gelenkzapfen 24 gebildete Schwenk achse, wobei selbstverständlich vorher die gegebenenfalls vorhandenen Klammern o. dgl. an der Trennfuge 14 und/oder den Trennfugen 21 gelöst werden und auch die Verschraubung 43 der Wasserleitung 44 geöffnet wird. In diesem angehobenen Zustand des Ofenkopfes 16 ist der erste Unterofen 17 vom Oberofen 16 frei und kann mittels des nicht dargestellten Antriebes seines Fahrwerkes 38 auf den Schienen 39 in Richtung des Pfeiles 42 nach rechts verfahren werden, so daß er im rechten Teil eine Position einnimmt, die spiegelbildlich der in Fig. 1 dargestellten Stellung des zweiten Unterofens 18 entspricht.It turns out during operation that the lining of the cupola furnace consisting of the furnace head 16 and the first sub-furnace 17 has burned out and accordingly needs a new delivery, the hydraulic cylinders 37 are actuated after the furnace has burned down completely, which moves the entire furnace head 16 around move the height H upwards, by means of a swivel motion around the swivel axis formed by the pivot pin 24 , of course the clamps or the like which may be present beforehand are loosened at the parting line 14 and / or the parting lines 21 and also the screw connection 43 of the water pipe 44 is opened. In this lifted condition of the furnace head 16 of the first sub heater 17 is free from the upper furnace 16 and may of its undercarriage to be moved 38 along the rails 39 in the direction of arrow 42 to the right by means of the not represented drive, so that it assumes a position in the right part, which corresponds in mirror image to the position of the second sub-furnace 18 shown in FIG. 1.

Ist das Fahrwerk 38 mit dem Fahrwerk 38′ des zweiten Unterofens 18 gekoppelt, so wird dabei gleichzeitig der zweite Unterofen 18 unter den noch angehobenen Ofenkopf 16 verfahren. Sind die Fahrwerke 38 und 38′ der beiden Unteröfen 17 bzw. 18 getrennt, so kann das Verfahren des neu zugestellten Unterofens 18 in einem gesonderten Arbeitsschritt erfolgen. If the landing gear coupled to the chassis 38 'of the second furnace 18 38 so doing, the second sub heater 18 is moved under the still raised furnace head 16 simultaneously. If the trolleys 38 and 38 'of the two sub-ovens 17 and 18 are separated, the method of the newly delivered sub-oven 18 can be carried out in a separate step.

Der zweite Unterofen 18 kann einerseits mittels seines Fahrwerkes 38′ relativ zum Ofenkopf 16 positioniert werden. Für eine genaue Zentrierung quer zur Verfahr richtung gemäß dem Pfeil 42 sind an dem im ganzen mit 48 bezeichneten Gelenk zwischen der Gichtgasleitung 7 und dem Einlaßstutzen 23 der Brennkammer 22 im einzelnen nicht dargestellte Einstellmittel vorhanden. Nach genauer Ausrichtung des Ofenkopfes 16 zu dem nunmehr in Betriebs stellung befindlichen Unterofen 18 werden die Hydraulik zylinder 37 langsam abgesenkt, so daß sich der untere Rand 46 des Ofenkopfes 16 auf die Weichdichtung 13 auf legt und für die erforderliche Abdichtung sorgt. Gleich zeitig oder anschließend werden die Verbindungen zwischen den Windleitungsabschnitten 19 und 19′ sowie den Abschnitten der Wasserleitung 44 hergestellt, so daß der Kupolofen danach wieder betriebsbereit ist. Ein solches Auswechseln des Unterofens kann in etwa einer halben Stunde erfolgen.The second sub-furnace 18 can be positioned on the one hand by means of its chassis 38 ' relative to the furnace head 16 . For a precise centering transverse to the direction of travel according to arrow 42 , adjusting means, not shown in detail, are present on the joint designated as 48 between the blast furnace gas line 7 and the inlet connection 23 of the combustion chamber 22 . After precise alignment of the furnace head 16 to the now in operation position furnace 18 , the hydraulic cylinders 37 are slowly lowered, so that the lower edge 46 of the furnace head 16 lays on the soft seal 13 and provides the necessary sealing. Simultaneously or subsequently, the connections between the wind pipe sections 19 and 19 ' and the sections of the water pipe 44 are made so that the cupola is then ready for operation again. The sub-oven can be replaced in about half an hour.

Der aus seiner Betriebsstellung in eine Wartestellung ge fahrene Unterofen 17 kann sodann über Nacht auskühlen und am nachfolgenden Arbeitstag neu zugestellt werden. Es ist ohne weiteres erkennbar, daß die Zugänglichkeit zum Inneren eines neu zuzustellenden Unterofens 17 bzw. 18 außerordentlich gut ist, da das Bedienungspersonal nicht durch den Oberofen behindert ist. Weiterhin ist er kennbar, daß keinerlei Unfallgefahr für das Bedienungs personal besteht, da ein in Wartestellung gebrachter Unterofen von dem Gassystem des Kupolofens völlig getrennt ist. Aus diesem Grunde besteht mithin auch keinerlei Gefahr, daß aus einem in Wartestellung befindlichen Unterofen unkontrolliert Falschluft angesaugt wird. Trotz dieser erheblichen betrieblichen Vorteile ist der insgesamt zutreffende Aufwand gegenüber vergleichbaren bekannten Anlagen erheblich geringer, da das Gassystem nur einen einzigen Ofenkopf aufweist und demgemäß auch auf jegliche Absperreinrichtungen wie Schieber, Wassertassen o. dgl. verzichten kann.The ge oven 17 moved from its operating position into a waiting position can then cool down overnight and be re-delivered on the following working day. It can easily be seen that the accessibility to the interior of a sub-oven 17 or 18 to be relocated is extraordinarily good, since the operating personnel are not hindered by the upper oven. Furthermore, it is recognizable that there is no risk of accidents for the operating personnel, since an under furnace put on hold is completely separated from the gas system of the cupola furnace. For this reason, there is therefore no risk that uncontrolled air is sucked in from a waiting furnace. Despite these considerable operational advantages, the overall effort required is considerably less than comparable known systems, since the gas system has only a single furnace head and accordingly can also dispense with any shut-off devices such as slides, water cups or the like.

Der erfindungsgemäße Kupolofen eignet sich für alle möglichen Ausbildungen und Betriebsarten, und zwar auch hinsichtlich der Abwärme ausnutzung, wobei sowohl sog. Naßwäscher, d. h. also Anlagen, die vor einem nachgeordneten Rekuperator mit Naßentstaubungs einrichtungen versehen sind, als auch Anlagen mit Brenn kammer, Rekuperator, Wärmetauscher und anschließendem Filter in vorteilhafter Weise verwendet werden können, bei denen die zunächst noch ungereinigten Gichtgase verbrannt werden.The Cupola furnace according to the invention is suitable for all possible types of training and operating modes, also with regard to waste heat exploitation, both so-called wet washer, d. H. i.e. plants, that before a downstream recuperator with wet dedusting facilities are provided, as well as systems with burning chamber, recuperator, heat exchanger and subsequent Filters can be used advantageously in which the initially unpurified top gases be burned.

Claims

1. Cupola furnace system, in particular with a hot-wind cupola furnace with long-term feed, with a furnace head, from which a top gas line for extracting the top gases branches off below half of its opening, and with a lower furnace provided with a wind device, which can be moved on a trolley, and which at its upper end releasably ver a seal with the furnace head connected to form a parting line, characterized in that at which the furnace head (16) facing away from the end of the ver with the furnace head (16)-bound blast furnace gas pipe (7) with a stationary component (22) Connected joint ( 48 ) is arranged with a horizontal pivot axis ( 24 ) about which the furnace head ( 16 ) from its operating position coupled to the sub-furnace ( 17 ) for exchanging the (first) sub-furnace ( 17 ) for a second sub-furnace ( 18 ) in a waiting position can be swiveled up.

2. cupola melting according to claim 1, characterized in that arranged on the blast furnace gas pipe (7) joint portion of the blast furnace gas pipe (7) to the fixed to the component (22) arranged hinge part in the longitudinal direction (27) movable.

3. Cupola furnace according to claim 1 or 2, characterized in that the stationary component is one of the top gas line ( 7 ) in a known manner downstream combustion chamber ( 22 ).

4. cupola furnace system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the blast furnace gas line ( 7 ) with an inlet port ( 23 ) of the combustion chamber ( 22 ) is articulated.

5. cupola furnace system according to one or more of the preceding claims, characterized in that the furnace head ( 16 ) to the lower furnace ( 17 or 18 ) by means of the joint ( 48 ) is to be centered.

6. cupola furnace system according to one or more of the preceding claims, characterized in that the two sub-furnaces ( 17, 18 ) have a common carriage ( 38, 38 ' ).