DE3219020C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schleusenaustragsystem für Industrieöfen, insbesondere für mit Überdruck arbei­ tende Direktreduzieröfen in der Eisenverhüttung, mit einem ersten Auslaufkanal, einem ersten Schleusenverschluß, einem Druckausgleichbehälter, einem zweiten Auslaufkanal sowie einem zweiten Schleusenverschluß.

In der Eisenverhüttung kennt man neben dem Hochofen mit flüssigem Roheisen als Ofenhauptprodukt auch sogenann­ te Direktreduzieröfen, bei welchen das Ofenhauptprodukt Eisenschwamm ist, der zur Weiterverarbeitung z.B. dem Stahlwerk zugeführt wird.

Diese Direktreduzieröfen wurden bisher mit atmos­ phärischem Druck betrieben, wodurch ihre Leistung verhält­ nismäßig gering war. Will man bei gleichen Abmessungen des Ofens seine Leistung steigern, so bietet sich hierfür ein Betrieb mit Überdruck an, ähnlich der Betriebsweise moderner Hochöfen, bei welchen mit einem relativ hohen Überdruck gearbeitet wird. Zur Auslaufseite des Hochofens hin stellt sich hierbei kein besonderes Abdichtproblem, da die Abdichtung durch die Eisen- bzw. Schlackenschmelze selbst erfolgt.

Bei Direktreduzieröfen liegen die Verhältnisse in dieser Hinsicht grundsätzlich anders, da das Ofenprodukt, ein stückiger und poröser Eisenschwamm, keine Abdicht­ funktionen übernehmen kann. Der Eisenschwamm wurde bisher durch das zeitweilige Öffnen eines Abschlußorgans am Ofenauslauf abgezogen. Dieses Abschlußorgan konnte bis­ her, d.h. bei mit atmosphärischem Druck arbeitenden Direktreduzieröfen, z.B. aus einer einfachen, dem Stand der Technik entsprechenden gewölbten Schwenkklappe oder dergleichen bestehen.

Soll jedoch mit Überdruck gefahren werden, muß beim Direktreduzierofen ein Schleusenaustragsystem vor­ gesehen werden, bei welchem in bekannter Weise zwei hinter­ einander geschaltete Verschlüsse mit dazwischen liegender Druckausgleichkammer alternierend geöffnet und geschlos­ sen werden.

Durch den Überdruckbetrieb werden jedoch ganz ande­ re Anforderungen an das oder die Ofenabschlußorgane gestellt wie bisher, wo dieses Organ nur eine einfache Rückhaltefunktion für das Ofenprodukt hatte; vielmehr müßten nunmehr die jetzt notwendigen Schleusenverschlüs­ se nicht nur praktisch hermetisch dicht abschließen, sondern auch bei hohen Temperaturen eine lange Lebens­ dauer haben.

Für ein hermetisch dichtes Abschließen kommen z.B. die oben erwähnten gekrümmten Schwenkklappen bei den anstehenden Drücken von ca 3 bar kaum in Betracht, da der räumliche Verlauf der Abdichtflächen ein exaktes Anlegen der Dichtflächen aneinander praktisch verunmöglicht. Dies umso mehr, als durch die kombinierte Wirkung des Druckes und der Temperatur zusätzliche Verformungen an der Klappe und am damit abzuschließenden Auslauf auftreten.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ausgehend von einem Schleusenaustragsystem der eingangs erwähnten Art, ein System vorzuschlagen, bei welchem eine wirkungsvolle Abdichtung der Schleusenverschlüsse sowie eine lange Le­ bensdauer des Schleusensystems gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Schleusen­ austragsystem der eingangs erwähnten Art durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angeführten Merkmale ge­ löst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1, einen Längsschnitt durch einen Schleusen­ verschluß zwischen einem Ofenauslauf und einem Zwischen­ behälter;

Fig. 2, eine Einzelheit aus Fig. 1 mit Zuführungs­ mitteln für ein Sperrmedium zum Sitz des Schleusenver­ schlusses.

Fig. 1 zeigt den Auslauf 4 eines Industrieofens, z. B. eines Direktreduzierofens, einen pauschal mit 6 bezeich­ neten Glockenverschluß als Schleusenverschluß, sowie den oberen Teil eines Druckausgleichbehälters 8. Am nicht gezeigten Auslauf des Druckausgleichbehälters 8 ist ein identischer Glockenverschluß 6 vorgesehen, so daß die beiden Glockenverschlüsse in Verbindung mit dem Druckaus­ gleichbehälter 8 ein Schleusensystem zum Austragen des am Auslauftrichter 4 anfallenden Gutes, z.B. Eisenschwamm bilden.

Der eigentliche Verschluß wird durch eine pilzför­ mige Glocke 10 gebildet, welche mittels Dichtflächen 12 die untere Öffnung eines Auslaufkanals 14 verschließt. Getragen wird die Glocke 10 von einer Tragsäule 16 an einer Quertraverse 18, welche beidseits an den unteren Extremitäten von auf- und abbeweglichen Betätigungsstangen 20, 22 befestigt ist. Diese Stangen sind zur Abdichtung durch Stopfbuchsen 24 hindurchgeführt.

Erfindungsgemäß wird für die Hauptkomponente des Glockenverschlusses eine wirkungsvolle Kühlung vorgesehen. Dazu sind die Betätigungsstangen 20, 22 als Hohlstangen ausgeführt und in ihrem Innern eine doppelte Kühlmittel­ zirkulation vorgesehen. Eine erste Kühlmittelzirkulation geschieht durch axial durch die senkrechten Hohlstangen 20, 22 hindurchgeführte Leitungsrohre 26, 28. Nach ihrem senkrechten Austritt aus der unteren Extremität der Hohl­ stangen 20, 22 sind die Leitungsrohre 26, 28 zweimal rechtwinklig umgelenkt und axial durch die hohle Tragsäule 16 hindurchverlaufend mit Kühlrohrschlangen 30 an der Innenwand der pilzförmigen Glocke 10 verbunden. Das Kühlmittel, z.B. Wasser, kann durch die Rohrleitung 26 zugeführt und durch die Rohrleitung 28 abgeführt werden, oder umgekehrt. Diese erste Kühlmittelzirkulation besorgt demzufolge die Kühlung der Verschlußglocke 10.

Eine zweite Kühlmittelzirkulation besorgt die Kühlung der Hohlstangen 20, 22, sowie der Quertraverse 18. Wasser, welches z.B. bei 32 ein- und bei 34 austritt (oder umge­ kehrt), durchquert den Ringraum zwischen der Wandung der Hohlstange 20 und der axial hindurchgeführten Rohrleitung 26, tritt in den unteren Teil der Hohlstange 20 durch radiale Durchtrittsöffnungen 36 über in die hohl ausge­ führte Traverse 18, durchquert letztere und verläßt sie durch radiale Durchtrittsöffnungen 38 im unteren Teil der Hohlstange 22; nach dem Hochsteigen durch den Ringraum in dieser Hohlstange 22 verläßt das Wasser diesen zwei­ ten Kühlmittelkreislauf durch den Anschluß 34.

Eine dritte Kühlmittelzirkulation besorgt die Kühlung des Auslaufkanals 14. Hierzu ist der Auslaufkanal 14 doppelwandig ausgeführt und es wird der dadurch entstehen­ de Ringraum 40 durch Versorgungs- und Entsorgungsleitungen 42, 44, 46, 48 mit Kühlwasser beaufschlagt. Der Ringraum 40 kann durch vertikale Trennwände in mehrere Kammern, z.B. vier unterteilt sein. In diesem Falle ist 42 der Einlauf und 44 der Auslauf einer dieser Kammern, und 48 der Einlauf und 46 der Auslauf einer andern dieser Kammern.

Fig. 2 zeigt ein weiteres Merkmal des Verschlusses und zwar die Zufuhr eines Sperrmediums in einen Ringkanal 50 in der Auslaufkanalwandung im Bereich der Sitzfläche 12 (Fig. 1) zwischen Verschlußglocke 10 und Auslaufka­ nal 14. Dieses Sperrmedium, z.B. Luft oder ein inertes Gas, wird dem Ringkanal 50 durch eine Leitung 52 zugeführt und dient beim Schließen der Glocke zum Freiblasen der Dichtfläche 12 und bei geschlossener Glocke als Unter­ stützung der Glockendichtfunktion und zur Kühlung der Dichtflächen.

Abschließend sei nochmals besonders darauf hinge­ wiesen, daß für den vorgesehenen Anwendungsfall als Schleusenverschluß nur ein Glockenverschluß mit seiner einfachen, axial symmetrischen Form optimale Abdichtwir­ kung gewährleisten kann.

Claims (3)

1. Schleusenaustragsystem für Industrieöfen, insbesondere für mit Überdruck arbeitende Direktreduzieröfen in der Eisenverhüttung, mit einem ersten Auslaufkanal, einem ersten Schleusenverschluß, einem Druckausgleichbehälter, einem zweiten Auslaufkanal sowie einem zweiten Schleusen­ verschluß, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleusen­ verschlüsse (6) als Glockenverschlüsse ausgebildet sind, mit einer im wesentlichen konischen Verschlußglocke (10), daß die Verschlußglocke (10) von einer auf- und abbeweg­ lichen Traverse (18) getragen wird, dass Hubstangen zum Heben und Senken der Traverse (18) als Hohlstangen (20, 22) ausgeführt sind, daß die Traverse ebenfalls hohl ausgeführt und mittels Durchtrittsöffnungen (36, 38) an den unteren Extremitäten der Hohlstangen (20, 22) mit dem Innern derselben verbunden ist, und daß durch Zu- und Austrittsöffnungen (32, 34) an den oberen Extremitäten der Hohlstangen (20, 22) eine Kühlmittelzirkulation durch die Hohlstangen (20, 22) und die Traverse (18) stattfindet, dass im Innern der Hohlstangen (20, 22) mit diesen koaxiale Rohrleitungen (26, 28) verlaufen, welche aus den unteren Extremitäten der Hohlstangen (20, 22) herausgeführt und mit Rohrschlangen (30) an der Innenwand der Verschluß­ glocke (10) verbunden sind, und daß in diesen Rohrlei­ tungen (26, 28) und den Rohrschlangen (30) eine Kühlmittel­ zirkulation stattfindet, daß der Auslaufkanal (14) doppel­ wandig ausgeführt ist und damit eine Ringkammer (40) gebildet wird in welcher durch Versorgungs- und Entsor­ gungsleitungen (42, 44, 46, 48) ein Kühlmittel zirkuliert.

2. Kühlsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringkammer (40) durch senkrechte Trennwände in mehrere Einzelkammern aufgeteilt ist, welche separat mit einem Kühlmittel beschickt werden.

3. Kühlsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Ringkanal (50) an der Dichtfläche (12) zwischen Glocke (10) und Auslaufkanal (14) und durch eine Zufuhrleitung (52), durch welche der Ringkanal (50) mit einem Sperr­ medium beaufschlagt wird.