DE523199C - Verfahren zur Beschickung elektrischer OEfen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Beschickung elektrischer Öfen Als Beschickungsgut elektrischer Öfen kommen in der Regel Gemische von Rohstoffen verschiedener Natur, Stückgröße und spezifischem Gewicht in Frage, wie z. B. Koks und Kalk bei Carbidöfen, Koks, Rohphosphate, Kieselsäure und gegebenenfalls Tonerdeverbindungen bei Phosphoröfen usw. In den seltensten Fällen wird der Idealzustand vorliegen, daß die Stück- oder Korngröße der einzelnen Teile der Beschickung so weitgehend gleichartig ist. daß eine Entmischung während der Beschickung oder auf der in dem Ofen beim Aufschütten entstehenden Böschung ausbleibt. Eine Vereinheitlichung der Stückgröße wird in der Regel zu große Kosten verursachen und beseitigt auch noch nicht die Entmischung wegen verschiedenen spezifischen Gewichts der Mischungsbestandteile. Entmischungen sind aber von erheblichem Nachteil, weil sie zu sehr störenden Ungleichmäßigkeiten im Ofengang führen: Veränderungen in der Leitfähigkeit der Beschickung an verschiedenen Stellen, örtliche Verschiebungen der Stromwege, Kurzschlüsse, Scli.;idigunretl an der Fassung, Verschlechterung der Energieausbeute, unregelmäßige Gasabführung.
• Es ist nun gefunden worden, daß man selbst bei sehr erheblicher Verschiedenheit in der Stückgröße oder des spezifischen Gewichtes der Mischungsbestandteile bei einer zusI.tmmellgesetzteti Rohstotimischung eine gleichbleibende, d. h. der Entmischung nicht untcrlie-ende Vertcilun- ihrer Bestandteile im elektrischen Ofen erzielen kann, wenn man die nachfolgend beschriebene und durch die schematische Zeichnung erläuterte Zuführungsweise anwendet.
• Die Erfindung besteht in der Vereinigung der Maßnahmen, daß das Beschickungsgut innerhalb des Ofens in einem den freien Fall ausschließenden, zusammenhängenden und dem Verbrauch entsprechenden Strom geführt wird und daß es abseits von der Elektrodeneinführung in den Ofen eingeführt und über innerhalb des Ofens angeordnete Leitflächen, die nach der Elektrode hin geneigt sind, so an die Elektrode (oder Elektroden, falls im gleichen Ofen mehrere nebeneinander angewendet werden) herangeleitet wird, daß es durch den Spalt zwischen Leitfläche und Elektrode lediglich auf den der Elektrode unmittelbar anliegenden Teil des Beschickungsgutes aufläuft, während das Beschickungsgut selbst unterhalb der Leitilächen den Balizen Querschnitt des Ofens ausfüllt. Man schreibt so dem durch Leitorgane in geschlossenem Strom zugeführten Beschickungsgut einen bestimmten Weg zur Elektrode hin vor und verhindert jede andere Bewegung desselben, die zu Entmischungsvorgängen oder anderen Wirkungen führen kann. Als Leitorgane dienen Leit- oder Verteilungsflächen, die im Ofen in einer bestimmten, gegebenenfalls einstellbaren Höhen- und Schräglage derart angebracht sind, chtß sie das Beschickungsgut, das von Hand mit Schaufeln aufgegeben oder aus Bunkern durch lZohrlcitungen aufgebracht

  wird. durch ihre' \('i-un- der oder den l'lek-

  troden (#1h. i # zuleiten. Dabei kömien die

  Rohr(- = unmittelbar in den 1'c'rtc#ilttli,rs-

  llächcti ausmünden linke Suite der :\131J t ,

  oder von ihnen getrennt gehalten sein 1 rechte

  Seite der Abb. i . Diese @-crteilun;;sflü<-hen

  können aus @rekülilteti oder ungekühlten 131e#-

  rhen, atts feuerfesten Steinen oder sonst -c-

  cignetcin Material leergestellt werden. Für die

  Form der Verwilungstlächen .4a, all, .h ist le-

  diglich die Err(-ichung ihres Zweckes maß-

  gebend: hei unmittelbarer Verbindung mit

  dem Beschickun-srohr wird eine Verbreito-

  run<- der tiefer gele`;enen Teile: etwa in Droi-

  ecksförm.h', für diese Verteilungsflächen ain

  zweckmäßigsten erscheinen, wobei der R,.)h-

  stoff der einen Spitze des Dreiecks zugeführt

  wird. von wo er in dem Verl)rauch entspre-

  chendem geschlossenem Strom nach der tie-

  fer gelegenen. gegenüberliegenden (der Elek-

  trode zugewendeten 1 Seite abfließt. Zur Ver-

  hinderung vorzeitigen seitlichen Abflusses

  kann die Verteilungsfläche konkav gehalten

  sein oder einen Bordrand aufweisen.

  Zweckmäßig wird jede Elektrode je liacli

  Größe ihres Durchmessers von mehreren der-

  artigen Verteilungsflächen unieben iAbh. 2);

  hei hinreichender Annäherung mehrerer Elek-

  troden aneinander, beispielsweise für ein Be-

  schickungszuführun-srohr. das von den drei

  Elektroden eines Drehstromofens umeben

  ist ( Abh. 3 @, können die Verteilungsflüchen an

  einem gemeinsamen Rohr angebracht sein

  oder. da zwischen drei Elektroden wegen des

  knappen Raumes eine Entmischung kauen ein-

  tritt, kann in dieseln Falle die Anordnung

  einer in deren 'Mitte gelegenen Verteilungs-

  fläche entbehrlich werden, so daß nur die

  nach aul.ien gewendeten Seiten der Elektroden

  den Rohstoff durch Verteilungsflächen zuge-

  führt erhalten.

  Bei freiem Auslauf des Beschickungsgutes

  aus dem Beschickungsrohr kann auch eine

  etwa rechteckige Form der Verteilungs-

  flächen 4b in Frage kommen. Die Einzel-

  n <ichen können aber auch (bei einer Elek-

  trode) zu einem geschlossenen Kegelstumpf-

  inantel (Trichter. zusammengefaßt sein

  (Abb.41 oder bei drei Elektroden in Drei-

  ecksstellung zu drei teilweise offenen Kegel-

  sttinipfmäntelti. die an den Durchdringungs-

  stcllen miteinander verbunden werden.

  Die Verteilungsweise der Beschickung auf

  den Verteilun-sflä chen bewirkt durch die Ver-

  hreiterung des Materialstromes und durch die

  5tauun# an der Elektrode eine gleichmäßige

  Verminderung der Laufgeschwindigkeit der

  einzelnen Teile und der Tendenz zur Etit-

  inischun- beim Verbrauch (los Gemisches, sie

  verhindert also daß vorzugs-

  woiso die ;r@@heron Bestaii(ltoilc# \\'e@rt>Ill'il iin(1

  dic# feineren Bestandteil(. an der Elektrode

  verbleiben, was bei einer freien Böschung;

  wie sie 1)eispielsweise die bekannte Ring-

  schüttung an der Elektrode aufweist, in der

  Regel eintritt. l3ci einer 13es('liil'kuti#sweise

  gom-ili Erfindung kann nian ohne Gefahr

  der laittniscliulis l@olistotigemenge anwenden,

  deren Bestandteile im Korn sich außerordent-

  lich weit voneinander unterscheiden. Die 13e-

  messurig des Spaltes zwischen der Elektrode

  und der zuführenden Kante der \'erteilungs-

  läche, die Höhe und Schräge derselben,

  kann nach den Erfordernissen des Betriebes

  eiligestellt werden. Sämtliche Bestandteile

  des Rohstoffgemenges müssen bei dieser Zu-

  führungsweise in dem Begebenen Mischun-s-

  verhältnis an die Elektrode gelangen und im

  Maße des am unteren Ende der Elektrode

  stattfindenden Abschmelzens an dieser lierah-

  sinken.

  Man kann z:13. vor Inbetriebnahme den

  Ofen 3 bis zur gewünschten Höhe gleich-

  mäßig füllen, die außerhalb des ZVirlculigs-

  bereiches der Elektrode gelegenen Teile des

  beschickungsgutes bleiben im wesentlichen

  unverbraucht, die Zufuhr neuen Alaterials

  bleibt auf die Reaktionszone beschränkt.

  Hiermit ist nicht nur die Schmelz- oder Re-

  aktionszone auf ein ganz bestimmtes unver-

  änderliches Gebiet konzentriert, wo die volle

  Auswirkung des Heizstromes stattfinden kann,

  sondern es ist auch die Gleichmäßigkeit des

  Materialdurchsatzes gewährleistet. Zugleich

  ist auch die Gleichmäßigkeit der Abführung

  der Reaktionsgase sichergestellt, die der un-

  mittelbar der Elektrode entlang abwärts wan-

  dernden frischen kalten Rolistofimischung

  unter Vorivärmung derselben entgegenströ-

  men. Das Ergebnis dieses 'Wärmeaustausches

  ist, daß die lief -der Umsetzung entwickelten

  Gase mit einer Temperatur von nur wenigen

  hundert Grad entweichen und die Durch-

  schnittstemperatur der Beschickung im Ofen

  außerhall) der Reaktionszone so wenig er-

  höht wird, dali inan in der Regel von einer

  Kühlung der Verteilungsflächen absehen kann.

  Das neue Beschickungsverfahren ist von be-

  sonderer Bedeutung für ges(-lilossene elek-

  trisc lic i ff en (#1b. i, links), wo es dank

  seiner gleichmäßigen Wirkuri- rein mecha-

  nisch ausgebildet werden kann und Störun-

  gen voni ()frlbotriol) her nicht unterworfen

  ist.

  Das IZollstiifll;('niis(-li befindet sich in die:-

  sein Falle z. B. in liocligelegenen Bunkern

  @llil.@l'I'hall) des .Ofens und wird aus diesen,

  durch die Docke (los ()feiss Hindurch, durch

  gese#hltisse'lle`, sich selbsttäthr vollhaltende

  lZohrloitungen, die in den Verteilungsflachen

  ausmünden, an den erforderlichen Stellen den

  lac`ktrculon 711g(-führt.

  Das Verfahren gemäß Erfindung; ist im übrigen nicht stuf die bisher erwähnten MiscIiungen von Rohstoffen (Möllerungen ) besclir:inkt, auch cinheitliclie, 7.B. brikettierte holis:oC=c# l:önneti so zugeführt werden. Ebenso Kann auch bei anderen als runden Elektroden, beispielsweise bei gebündelten Blockelektroden, die nette P)eschickung-sweisc# in entsprechender Anpassung der Verteilungsflächen vorgesehen werden. Die Anwendung des Verfahrens ist auch nicht auf' runde cfen heschränkt; Abb.6 zeigt eine Ausführungsweise bei rechteckigen Öfen. Wesentlich ist in allen Füllen, daß der Rohstof=f unmittelbar der Zone um die Elektrode als der Verbrauchszone zugeleitet wird.
• Man hat bereits vorgeschlagen, den Elektroden in geschlossenen elektrischen Öfen das Beschickungsgut aus nach außen hin abgeschlossenen Bunkern zuzuführen, indem man von Zeit zu Zeit das Gut über Gleitflächen zur Elektrode führt und dieser entlang herabfallen läßt. Dieser Beschickungsweise fehlt aber das Kennzeichen des Zulaufes des Beschickungsgutes im ununterbrochenen, den freien Fall ausschließenden Strom, der, von dem Bunker über die Verteilungsflächen bis zur Elektrode und längs derselben bis in den Schmelilierd in ununterbrochenem Zusammenhang stehend, dein Verbrauch entsprechend sich selbst regelt. Die Wirkung gemäß der` Erfindung kann bei dem bekannten Verfahren nicht eintreten, weil nach dem Verlassen der Gleitflächen das Gut durch freien Fall die Böschung erreicht und hierdurch sich entmischt. Die eingehenden Studien der Erfinderin haben gezeigt, daß nur die völlige Vermeidung jeder freien Bewegung der B-standteile der Beschickung zu dem Ergebnis gemäß Erfindung führt. Anderseits ist in älteren Vorschlägen der Zuführung des Beschickungsgutes in ununterbrochenem, den freien Fall ausschließendem Strom von der Maßnahme nicht Gebrauch gemacht, gesonderte Leitflächen vorzusehen, die das Gut erst im Innern des ()fcns an die Elektrode heranführen und dazu dienen, das Gut durch den zwischen Lcitfläclie und Elektrode gebildeten Spalt auf den dvi- Elektrode bereits anliegenden "feil des unterhalb der L.eit-11:ichen den Quersclitiitt des Ofen" ausfüllenden Be#schickutigsgtit(#s auflaufen zii lassen.

Claims (3)

1'ATkNTANSPt,l',c1-tt: t. Vcrfaliren zur Beschickung elektrischer Öfen, hisbcsondere geschlossener Öfen, gekennzeichnet durch die V ereinigung der Maßnahmen, daß das Beschikkungsgut in einem den freien Fall ausschließenden, zusammenhängenden und dem Verbrauch entsprechenden Strom geführt wird und daß es abseits von der Elektrodeneinführung in den Ofen eingeführt und über innerhalb des Ofens angeordnete Leitflächen, die nach der Elektrode hin geneigt sind, so an die Elektrode Moder Elektroden) herangeleitet wird, daß es durch den Spalt zwischen Leitfläche und Elektrode lediglich auf den der Elektrode unmittelbar anliegenden Teil des Beschickungsgutes aufläuft, während das Beschickungsgut selbst unterhalb der Leitflächen den ganzen Querschnitt des Ofens ausfüllt.

2. Ausbildungsforen von 'im Verfahren nach Anspruch i anzuwendenden Leit-Iläclien, gekennzeichnet durch die Verbreiterung der tiefer gelegenen Teile.

3. Ausbildungsform von Leitflächen nach Anspruch z, gekennzeichnet durch Dreiecksform, wobei der Rohstoff einer hochgelegenen Spitze des Dreiecks zugeführt und von der gegenüberliegenden Seite an die Elektroden geleitet wird. .I. Ausbildungsform von im Verfahren nach Anspruch t anzuwendenden Leitflächen, gekennzeichnet durch deren Zusammenfassung zu einem die Elektrode umgebenden geschlossenen oder teilweise offenen Kegelstumpfmantel.