DE4418145C2 - Feststoff-Rohrleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohrleitung zum Einbringen von Feststoffen bzw. Schüttgut in ein Be­ handlungsgefäß.

Derartige Rohrleitungen dienen beispielsweise dazu, bei einer sekundärmetallurgischen Behandlung von Metall­ schmelzen Legierungs- und Zuschlagsstoffe in ein Be­ handlungsgefäß einzubringen. Schwierigkeiten ergeben sich insbesondere dann, wenn das Behandlungsgefäß mit einem abnehmbaren Deckel verschlossen ist und/oder vertikal bewegt werden muß. Beides erfordert nicht nur einen entsprechenden Freiraum oberhalb des Gefäßes, sondern läßt es auch nicht zu, auf dem Gefäß bzw. dem Deckel Zugabevorrichtungen wie Vorratsbehälter, Schleu­ sen zum Einbringen der Feststoffe bei Unterdruck und Dosierer anzuordnen. Dies würde nämlich nicht nur zu einem erheblich größeren Platzbedarf, sondern insbeson­ dere zu einer ganz beträchtlichen Gewichtserhöhung führen und daher entsprechend ausgelegte Hub- bzw. Transportvorrichtungen erfordern.

Aus der deutschen Auslegeschrift 25 47 686 ist eine Vorrichtung bekannt, die Legierungsmittel zusammen mit dem Gießstrahl in eine Pfanne einbringt. Dies geschieht mit Hilfe einer Rohrleitung, die fest auf dem Gefäßman­ tel eines Konverters angeordnet ist und mit einem Win­ kel von etwa 45° gegenüber der Vertikalen verläuft. Die Legierungsmittel rutschen dabei wie über eine Schurre durch die Rohrleitung, die somit einem starken Ver­ schleiß unterliegt.

Insbesondere die Vakuumbehandlung von Metallschmelzen kennt diese Probleme; so muß beispielsweise beim RH- Verfahren ein mit zwei Ansaugrohren ausgerüstetes Vaku­ umgefäß vor der Behandlung angehoben und sodann über einer die zu behandelnde Schmelze enthaltenden Pfanne abgesenkt werden, bis seine beiden Ansaugrohre in die pfannenschmelze eintauchen. Das Vakuumheber- bzw. DH- Verfahren erfordert ein ähnliches Positionieren des mit einem Eintauchrohr versehenen Vakuumgefäßes, das außer­ dem während der Vakuumbehandlung ständig angehoben und abgesenkt wird. Schließlich wird bei der Standentgasung eine die Schmelze enthaltende Pfanne von oben in ein mit einem abnehmbaren Deckel versehenes Vakuumgefäß eingebracht.

In all diesen Fällen besteht die Notwendigkeit, das Volumen und das Gewicht der zu bewegenden Anlagenteile möglichst gering zu halten. Dies um so mehr, als die Zugabemengen mit den Fortschritten in der Sekundärme­ tallurgie und dem zunehmenden Volumen der zu behandeln­ den Schmelzen immer größer werden. Dies hat dazu ge­ führt, daß die Zugabevorrichtungen wie Bunker, Schleu­ sen und Dosierer unabhängig von dem jeweiligen Behand­ lungsgefäß - üblicherweise auf einem höheren Niveau - ortsfest angeordnet und über Rohrleitungen mit dem Behandlungsgefäß verbunden werden.

Um den Bewegungen des Behandlungsgefäßes und/oder eines Deckels folgen oder auch den Raum über dem Behandlungs­ gefäß frei machen zu können, ist es bekannt, Leitungen aus teleskopartig miteinander verbundenen Rohrschüssen zu verwenden. Derartige Leitungen sind in der Lage, die erforderlichen Gefäß- und/oder Deckelbewegungen aufzu­ nehmen; sie sind jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß es beim Einbringen von Feststoffen während der Vakuum­ behandlung zum Eindringen von Umgebungsluft in die Teleskopleitung und damit in das Vakuumgefäß kommt, weil es kaum möglich ist, die einzelnen Rohrschüsse mit Dichtungen auszustatten, die den heute bei der Tiefent­ kohlung üblichen Unterdrücken von unter ein mbar ge­ wachsen sind. Der Grund hierfür liegt darin, daß die Betriebsbedingungen bei der sekundärmetallurgischen Behandlung von Metallschmelzen außerordentlich rauh sind und die Dichtungen nicht nur zum Teil einer erheb­ lichen Temperaturbelastung unterliegen, sondern auch dem reibenden Verschleiß durch die mehr oder minder harten Zugabestoffe wie Ferromangan, Ferrosilizium, Ferrochrom, Kohlenstoff, Aluminium und Kalk mit einer Teilchengröße von bis zu etwa 50 mm ausgesetzt sind. Hinzu kommt die Gefahr von Feststoffablagerung im Be­ reich der aufeinander gleitenden Rohrstückwandungen.

Die Gefahr von Ablagerungen besteht auch bei anders beschaffenen, beispielsweise mit Krümmern versehenen Rohrleitungen und insbesondere dann, wenn Leitungsab­ schnitte nur wenig geneigt gegenüber der Horizontalen verlaufen und/oder die Fördergeschwindigkeit des Fest­ stoffs gering ist.

Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine Rohrleitung zu schaffen, die ein verschleißarmes Ein­ bringen von Feststoffen ohne die Gefahr von Ablagerun­ gen erlaubt, hinreichend gasdicht für eine Unterdruckbehandlung ist und gleichzeitig ein ausreichendes Maß an Beweglichkeit besitzt, um Gefäß- und/oder Deckelbe­ wegungen zu erlauben. Darüber hinaus soll sich die Leitung auch ohne Schwierigkeiten in eine Ruhelage bringen lassen, die den kaum unmittelbar über dem Be­ handlungsgefäß freihält.

Die Lösung dieses Problems besteht in einer Rohrleitung mit mehreren Rohrstücken aus Rohrabschnitten, deren Achsen jeweils stumpfwinklig zueinander verlaufen. Diese Rohrstücke sind jeweils über in der Vertikalen angeordnete Drehverbindungen, beispielsweise eine Ku­ geldrehverbindung, miteinander verbunden und bilden so insgesamt eine quasi-S-förmige Rohrleitung, die sich durch Verschwenken der Rohrstücke um mindestens eine der horizontal verlaufenden Drehverbindungsachsen be­ liebig, beispielsweise kniehebelartig verkürzen und/oder beiseite schwenken läßt. Die Erfindung schafft so eine in sich bewegliche Rohrleitung mit sehr schlan­ ken Abbiegungen.

Die Rohrstücke können aus drei Abschnitten bestehen, deren jeweilige Achsen dem Verlauf der drei kurzen Seiten eines Trapezes entspricht, d. h. etwa einem Rohr­ bogen angenähert sein. Um die Drehverbindungen zu schützen bzw. gegen das Fördergut abzuschirmen, er­ streckt sich beispielsweise eines der Rohrstückenden bis in die benachbarte Drehverbindung, vorzugsweise in den Bereich des benachbarten Rohrstücks. Das betref­ fende Rohrstückende kann dabei trichterförmig erweitert sein, um einen sicheren und schonenden Übergang des Förderguts von einem Rohrstück in das andere zu ermög­ lichen.

Die erfindungsgemäße Rohrleitung ermöglicht einen För­ dergutstrom, der angenähert schlangenlinienförmig ver­ läuft, somit von der Vertikalen verhältnismäßig wenig abweicht und daher die Gefährdung durch Verschleiß und Ablagerungen gering hält. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die gemeinsame Achse der jeweils benachbar­ ten Rohrabschnitte zweier Rohrstücke in einem Winkel von etwa 30° gegenüber der Vertikalen verläuft, wenn sich die Rohrleitung im gestreckten Zustand befindet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des nähe­ ren erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine mehrteilige Rohrleitung in gestreckter Lage,

Fig. 2 in schematischer Darstellung eine Seitenan­ sicht der Rohrleitung nach Fig. 1 gleichzeitig auch im verkürzten Zustand und

Fig. 3 in vergrößerter Darstellung zweier benachbar­ ter Rohrabschnitte mit ihrer Drehverbindung.

Die Rohrleitung erstreckt sich zwischen einem nichtdar­ gestellten Vorratsbehälter beispielsweise für Legie­ rungsmittel und einem ebenfalls nichtdargestellten Behandlungsgefäß beispielsweise für eine Vakuumbehand­ lung; sie besteht aus mehreren Rohrstücken 1 bis 4. Die Rohrstücke 1 und 4 sind als Anschlußstücke ausgebildet und besitzen jeweils einen Flansch 5, 6 zum Verbinden mit dem Gegenflansch eines Vorratsbehälters (oben) bzw. eines Vakuumgefäßes (unten).

Die Rohrstücke bestehen jeweils aus mehreren, im vor­ liegenden Falle zwei bzw. drei Rohrabschnitten 7, 8 und 9, 10, 11. Diese Rohrabschnitte sind so miteinander verbunden, beispielsweise miteinander verschweißt, daß ihre Achsen jeweils stumpfwinklig zueinander verlaufen und die Rohrleitung im gestreckten Zustande (Fig. 1) etwa einer Zick-Zack-Linie folgt bzw. etwa schlangen­ förmig verläuft.

Die Rohrstücke sind über Drehverbindungen 12 miteinan­ der verbunden, zwischen deren Hälften 13, 14 jeweils ein Kugellager 15 angeordnet ist. Um die Drehverbindun­ gen gegenüber dem Fördergut abzuschirmen, erstreckt sich jeweils ein Rohrabschnitt 8, 11 durch die betref­ fende Drehverbindung 12 bis in eine trichterförmige Er­ weiterung 16, 17, 18 des benachbarten Rohrabschnitts 9 bzw. Rohrstücks 2, 3, 4. Die Trichterwandung kann in einem Winkel von etwa 45° zum Durchmesser der Drehver­ bindung verlaufen. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß bei jeder Winkelstellung der Rohrstücke beiderseits einer Drehverbindung das eine Rohrstückende innerhalb des benachbarten mündet und die Drehverbindung daher nicht mit dem Fördergut in Verbindung kommen kann.

Die Länge der Rohrleitung entspricht in dem in Fig. 1 dargestellten gestreckten Zustand etwa dem Abstand zwischen dem Vorratsbehälter und dem Vakuumgefäß; sie läßt sich ohne weiteres durch Verschwenken mindestens eines Rohrstücks um mindestens eine der horizontal verlaufenden Drehachsen seiner beiden Drehverbindungen verkürzen. Dies geschieht mittelbar aus der Bewegung des Vakuumgefäßes oder eines Deckels, wenngleich die Rohrleitung auch mit einem eigenen Hubantrieb versehen sein könnte.

Eine wesentlich stärkere Verkürzung ergibt sich bei dem aus Fig. 2 ersichtlichen kniehebelartigen Verschwenken der beweglichen Rohrstücke 2 und 3 um die Achsen der drei Drehverbindungen 12.

Claims (5)

1. Rohrleitung zum Einbringen von Feststoffen in ein Behandlungsgefäß mit mehreren Rohrstücken (1, 2, 3, 4) aus Rohrabschnitten (7, 8, 9, 10, 11) mit jeweils stumpfwinklig zueinander verlaufenden Achsen, ge­ kennzeichnet durch in der Vertikalen angeordnete Drehverbindungen (12) zwischen den Rohrstücken.

2. Rohrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich jeweils ein Rohrstückende (8, 11) bis in die Drehverbindung (12) erstreckt.

3. Rohrleitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß sich das Rohrstückende (8, 11) bis in das benachbarte Rohrstück (2, 3, 4) erstreckt.

4. Rohrleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das andere Rohrstückende (16, 17, 18) im Bereich der Drehverbindung (12) trichterförmig erweitert ist.

5. Rohrleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Achse der benachbarten Rohrabschnitte (8, 9) zweier Rohr­ stücke (1, 2) im gestreckten Zustand in einem Win­ kel von etwa 30° gegenüber der Vertikalen verläuft.