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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Direktschmelzanlage für die Erzeugung
von geschmolzenem Metall in reiner Form oder in Form einer Legierung
aus einem metallhaltigen Beschickungsmaterial, wie Erzen, teilweise
reduzierten Erzen und metallhaltigen Abfallströmen.
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Ein
bekanntes Direktschmelzverfahren, das grundsätzlich auf einer Metallschmelzeschicht
als Reaktionsmedium beruht und allgemein als HIsmelt-Prozeß bezeichnet
wird, ist in der Internationalen Anmeldung PCT/AU96/00197 (WO 96/31627)
im Namen des Anmelders beschrieben.
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Der
in dieser Internationalen Anmeldung beschriebene HIsmelt-Prozeß umfaßt:
- (a) Erzeugen eines Bades aus geschmolzenem Eisen
und Schlacke in einem Gefäß;
- (b) Einblasen in das Bad von:
(i) einem metallhaltigen
Beschickungsmaterial, typischerweise Metalloxide; und
(ii)
einem festen kohlehaltigen Material, typischerweise Kohle, das als
Reduktionsmittel für
die Metalloxide und als Energiequelle wirkt; und
- (c) Schmelzen des metallhaltigen Beschickungsmaterials in der
Metallschicht zu Metall.
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Der
Begriff "Schmelzen" steht hier für die thermische
Verarbeitung, wobei chemische Reaktionen stattfinden, die Metalloxide
reduzieren, wodurch flüssiges
Metall erzeugt wird.
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Der
HIsmelt-Prozeß umfaßt auch
die Nachverbrennung von Reaktionsgasen, wie CO und H2, die
aus dem Bad freigesetzt worden sind, im Raum über dem Bad mit sauerstoffhaltigem
Gas und das Übertragen
der durch die Nachverbrennung erzeugten Wärme auf das Bad, wodurch zu
der Wärmeenergie
beigetragen wird, die für
das Schmelzen der metallhaltigen Beschickungsmaterialien erforderlich ist.
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Der
HIsmelt-Prozeß umfaßt auch
die Bildung einer Übergangszone über der
nominell ruhigen Oberfläche
des Bades, in der es eine vorteilhafte Masse von aufsteigenden und
danach absinkenden Tropfen oder Spritzern oder Strömen von
geschmolzenem Metall und/oder Schlacke gibt, die ein wirksames Medium
bieten, um die durch die Nachverbrennung der Reaktionsgase über dem
Bad erzeugte Wärmeenergie
auf das Bad zu übertragen.
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Beim
HIsmelt-Prozeß werden
das metallhaltige Beschickungsmaterial und festes kohlehaltiges Material
durch eine Anzahl von Lanzen/Düsen
in die Metallschicht eingeblasen, die zur Senkrechten geneigt sind,
so daß sie
sich nach unten und einwärts durch
die Seitenwand des Schmelzgefäßes und
in den unteren Bereich des Gefäßes erstrecken,
um Feststoffmaterial in die Metallschicht im unteren Teil des Gefäßes einzuführen. Um
die Nachverbrennung der Reaktionsgase im oberen Teil des Gefäßes zu fördern, wird
in den oberen Bereich des Gefäßes durch
eine sich nach unten erstreckende Heißwindlanze Heißwind eingeblasen.
Durch die Nachverbrennung der Reaktionsgase im Gefäß entstehende Abgase
werden durch eine Abgasleitung aus dem oberen Teil des Gefäßes abgeführt.
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Der
HIsmelt-Prozeß ermöglicht es,
daß große Mengen
von geschmolzenem Metall durch Direktschmelzen in einem einzigen
kompakten Gefäß erzeugt
werden. Um dies zu erreichen, ist es jedoch erforderlich, heiße Gase
zum und aus dem Gefäß zu transportieren,
das metallhaltige Beschickungsmaterial zum Gefäß zu transportieren und das
Produkt in Form einer Metallschmelze und Schlacke aus dem Gefäß zu transportieren – jeweils
innerhalb eines relativ eingeschränkten Bereichs. Diese Funktionen müssen während des
gesamten Schmelzverfahrens andauern, das sich über lange Zeit erstrecken kann. Es
ist auch erforderlich, Einrichtungen für den Zugang und die Handhabung
bereitzustellen, damit der Zugang zum Gefäß und das Anheben der Ausrüstung zwischen
den Schmelzverfahren möglich
wird. Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine sehr effektive
Anordnung der Anlage, durch die Einrichtungen für verschiedene Funktionen in
unterschiedliche Zonen getrennt sind, die sich um das Gefäß herum
erstrecken, so daß die
Möglichkeit
einer Störung
zwischen den verschiedenen Funktionen minimiert und die Sicherheit
der Schmelzverfahren maximiert werden.
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Offenbarung
der Erfindung
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Gemäß dieser
Erfindung wird eine Direktschmelzanlage für die Erzeugung von geschmolzenem
Metall aus einem metallhaltigen Beschickungsmaterial bereitgestellt,
die folgendes einschließt:
ein
fixiertes Schmelzgefäß für die Aufnahme
eines Schmelzbades mit einer Metallschicht und einer Schlackeschicht
auf der Metallschicht und einem Gasraum oberhalb der Schlacke;
eine
Feststoffbeschickungseinrichtung für die Einführung von metallhaltigem Beschickungsmaterial
und kohlehaltigem Material in das Gefäß;
eine Einrichtung zum
Einblasen von Gas, die sich nach unten in das Gefäß erstreckt,
um oxidierendes Gas in den Gasraum und/oder die Schlackeschicht im
Gefäß einzublasen;
eine
Einrichtung aus einer Gasförderleitung,
die sich von einer vom Gefäß entfernten
Gaszuführungsstelle zu
einer Abgabestelle oberhalb des Gefäßes erstreckt, um oxidierendes
Gas in die Einrichtung zum Einblasen von Gas abzugeben;
eine
Einrichtung aus einer Abgasleitung, damit das Abgas aus einem oberen
Teil des Gefäßes aus
dem Gefäß wegströmen kann;
eine
Metallabsticheinrichtung, damit die Metallschmelze während eines
Schmelzvorganges vom Bad aus einem unteren Teil des Gefäßes strömen kann;
eine
Metallabstichrinne für
die Aufnahme von Metallschmelze aus der Metallabsticheinrichtung
und den Transport dieser Metallschmelze vom Gefäß weg;
eine Schlackeabsticheinrichtung
in einer Seitenwand des Gefäßes, damit
während
eines Schmelzvorganges Schlacke aus dem Bad abgestochen werden kann;
und
eine Einrichtung aus einer Schlackeabstichrinne für die Aufnahme
von Schlacke aus der Schlackeabsticheinrichtung und den Transport
dieser Schlacke vom Gefäß weg;
wobei
sich die Einrichtung aus einer Förderleitung
für oxidierendes
Gas und die Einrichtung aus einer Abgasleitung in eine erste von
drei einzelnen Zonen erstrecken, die entlang des Umfangs des Gefäßes beabstandet
sind, und sich aus dem Gefäß erstrecken;
wobei
die Metallabsticheinrichtung und die Metallabstichrinne in einer
zweiten dieser drei Zonen angeordnet sind; und
wobei die Schlackeabsticheinrichtung
und die Einrichtung aus einer Schlackeabstichrinne in der dritten dieser
Zonen angeordnet sind.
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Vorzugsweise
sind die zweite und dritte Zone auf wechselseitig entgegengesetzten
Seiten des Schmelzgefäßes angeordnet,
und die erste Zone ist entlang des Umfangs des Gefäßes zwischen
der zweiten und der dritten Zone angeordnet.
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Die
Anlage umfaßt
ferner auch vorzugsweise eine Schlackeablaufeinrichtung für das Ablaufen
von Schlacke aus dem unteren Teil des Gefäßes am Ende eines Schmelzvorganges,
wobei diese Einrichtung tiefer als die Schlackeabsticheinrichtung
liegt, und eine Einrichtung aus einer Schlackeablaufrinne umfaßt, um Schlacke
aus der Schlackeablaufeinrichtung aufzunehmen und sie aus dem Gefäß wegzutransportieren.
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Die
Schlackeablaufeinrichtung und die Schlackeablaufrinne sind ferner
vorzugsweise in einer vierten einzelnen Zone angeordnet, die sich
zwischen der zweiten und der dritten Zone aus dem Gefäß nach außern erstreckt.
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Die
vierte Zone ist ferner, bezogen auf das Gefäß, vorzugsweise im allgemeinen
entgegengesetzt zur ersten Zone angeordnet.
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Die
Metallabsticheinrichtung kann einen Vorherd für den Metallstrom umfassen,
der aus dem unteren Teil des Gefäßes ragt.
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Die
Anlage kann ferner eine Metallaufnahmeeinrichtung umfassen, die
vom Gefäß entfernt
angeordnet ist, und die Metallabstichrinne kann sich zur Aufnahmeeinrichtung
hin erstrecken, um geschmolzenes Metall in die Aufnahmeeinrichtung
zu liefern.
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Die
Anlage umfaßt
ferner vorzugsweise eine Gasheizeinrichtung an der Gaszuführungsstelle,
um der Einrichtung aus der Gasförderleitung
heißes
Gas zum Einblasen in das Gefäß zuzuführen.
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Die
Einrichtung aus einer Gasförderleitung kann
eine einzige Gasleitung umfassen, die sich von der Gaszuführungsstelle
zur Abgabestelle erstreckt.
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Die
Feststoffbeschickungseinrichtung kann eine oder mehrere Lanzen zum
Einblasen von Feststoffen umfassen.
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Insbesondere
kann es eine Vielzahl von Lanzen zum Einblasen von Feststoffen geben,
die entlang des Umfangs des Gefäßes beabstandet
sind. Jeder dieser Lanzen kann sich durch eine Seitenwand des Gefäßes nach
unten und einwärts
in das Gefäß erstrecken.
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Die
Schlackeabsticheinrichtung kann ein Paar Schlackeabstichnuten in
der Seitenwand des Gefäßes umfassen.
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Das
Gefäß kann um
eine mittlere aufrechte Achse herum angeordnet sein, und die Zonen
können
sich von der mittleren Achse außerhalb
des Gefäßes radial
nach außen
ausbreiten.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Um
die Erfindung ausführlicher
zu erläutern, wird
eine bestimmte Ausführungsform
anhand der beigefügten
Zeichnungen detailliert beschrieben, welche zeigen:
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1 einen
senkrechten Querschnitt durch ein Direktschmelzgefäß, das in
einer Schmelzanlage enthalten ist, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgelegt
ist;
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2 eine
schematische Darstellung des Gefäßes, die
vier getrennte Betriebszonen zeigt, die entlang des Umfangs um das
Gefäß herum
beabstandet sind und sich davon radial nach außen ausbreiten;
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3 eine
schematische Darstellung des Schmelzgefäßes und des Schmelzbades und
der Einrichtung für
die Handhabung der Schlacke in dieser Vorrichtung;
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4 eine
schematische Darstellung, die 3 ähnlich ist,
jedoch leicht modifizierte Einrichtung für die Handhabung der Schlacke
in Hinblick auf das Ablaufen der Schlacke zeigt;
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5 eine
schematische Darstellung einer leicht modifizierten Einrichtung
für die
Handhabung der Schlacke;
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6 eine
Aufnahmehaube für
einen Ausbruch im Vorherd;
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7 eine
schematische Darstellung des Abstichlochs und der Rinne des Vorherds;
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8 eine
schematische Schnittansicht des Gefäßes und die Einrichtungen für die Handhabung von
Metall und Schlacke;
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9 eine
schematische Anordnung der Einrichtung aus einem Ablaufloch für den Schlackeabstich;
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10 eine
schematische Darstellung der Einrichtung aus Schlackenut und Rinne
dieser Anlage; und
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11 einen
schematischen Querschnitt der Einrichtung in Form der Aufnahmegrube
für einen Durchbruch
dieser Anlage.
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Ausführliche Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsform
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1 zeigt
ein Direktschmelzgefäß, das für den Betrieb
nach dem HIsmelt-Prozeß geeignet
ist, wie er in der Internationalen Patenanmeldung PCT/AU96/00197
beschrieben ist. Das metallurgische Gefäß ist allgemein mit 11 bezeichnet
und weist folgendes auf: einen Herd, der eine Basis 12 und
Seiten aus feuerfesten Ziegeln einschließt; Seitenwände 14, die ein im
allgemeinen zylindrisches Gefäß bilden,
das sich von den Seiten 13 des Herdes nach oben erstreckt,
und das einen oberen Gefäßabschnitt und
einen unteren Gefäßabschnitt
einschließt;
ein Gewölbe 17;
einen Auslaß 18 für Abgase;
einen Vorherd 19 für
die kontinuierliche Abgabe der Metallschmelze; und ein Abstichloch 21 für die Abgabe
der geschmolzenen Schlacke.
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Bei
Verwendung enthält
das Gefäß ein Schmelzbad
aus Eisen und Schlacke, das eine Schicht 22 aus geschmolzenem
Metall und eine Schicht 23 aus geschmolzener Schlacke auf
der Metallschicht 22 einschließt. Der Pfeil mit der Bezugsziffer 24 kennzeichnet
die Position der nominell ruhigen Oberfläche der Metallschicht 22,
und der Pfeil mit der Bezugsziffer 25 kennzeichnet die
Position der nominell ruhigen Oberfläche der Schlackeschicht 23.
Der Begriff "ruhige
Oberfläche" steht hier für die Oberfläche, wenn
in das Gefäß kein Gas
und keine Feststoffe eingeblasen werden.
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Das
Gefäß kann mit
einer sich nach unten erstreckenden Lanze 26, um Heißwind in
einen oberen Bereich des Gefäßes einzuführen, und
acht Lanzen 27 zum Einblasen von Feststoffen verbunden
sein, die sich durch die Seitenwände 14 nach
unten und einwärts
und in die Schlackeschicht 23 erstrecken, um Eisenerz,
festes kohlehaltiges Material und Flußmittel, die in einem Trägergas mit
Sauerstoffmangel mitgerissen werden, in die Metallschicht 22 einzublasen.
Die Position der Lanzen 27 wird so gewählt, daß sich deren Auslaßenden 28 während der
Durchführung
des Verfahrens über
der Oberfläche
der Metallschicht 22 befinden. Diese Position der Lanzen
vermindert die Gefahr einer Beschädigung durch den Kontakt mit
geschmolzenem Metall und ermöglicht es
auch, die Lanzen durch interne Zwangskühlung mit Wasser zu kühlen, ohne
daß die
signifikante Gefahr besteht, daß das
Wasser mit dem geschmolzenen Metall im Gefäß in Kontakt kommt.
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Die
Lanze 26 zum Einblasen von Gas empfängt mit Sauerstoff angereicherte
Heißluft
durch eine Förderleitung 31 für Heißgas, die
sich von einer Heißgaszuführungsstation
erstreckt, die in einem gewissen Abstand vom Reduktionsgefäß 11 entfernt angeordnet.
Die Heißgaszuführungsstation
kann eine Reihe von Heißgasöfen und
eine Sauerstoffanlage enthalten, damit ein mit Sauerstoff angereicherter
Luftstrom durch die Heißgasöfen und
in die Heißgasförderleitung 31 geleitet
wird, die sich zu einer Verbindung mit der Lanze 26 zum
Einblasen von Gas an einer Stelle über dem Reduktionsgefäß 11 erstreckt.
In einer anderen Ausführungsform
kann der Sauerstoff dem Luftstrom zugesetzt werden, nachdem der
Luftstrom durch die Öfen
erwärmt
worden ist.
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Der
Abgasauslaß 18 ist
mit einer Abgasleitung 32 verbunden, die das Abgas aus
dem Reduktionsgefäß 11 zu
einer Behandlungsstation befördert, in
der es gereinigt werden kann, und es wird durch Wärmeaustauscher
geleitet, um die dem Reduktionsgefäß 11 zugeführten Materialien
vorzuwärmen.
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Die
Heißgasförderleitung 31 und
die Abgasleitung 32 müssen
sich vom oberen Teil des Gefäßes zu entfernten
Stellen hin erstrecken und können
folglich den Betrieb von Hängekränen oder
einer mobilen Einrichtung für
die Handhabung stören,
die während der
Schmelzverfahren für
die Wartung des Gefäßes und
für den
Transport von heißem
Metall und heißer Schlacke
aus dem Gefäß erforderlich
sind. Heißes Metall
aus dem Gefäß wird durch
den Vorherd 19 geliefert und muß durch ein Rinnensystem für heißes Metall
entnommen werden, das vorzugsweise eine Ausgleichs- bzw. Überlaufrinne
und eine Abstichrinne für
den Vorherdablauf einschließt.
Es muß auch ein
Schlackeabstichsystem, das eine oder mehrere Schlackenuten und -rinnen
umfaßt, und
auch ein Schlackeablaufsystem geben, damit die Schlacke am Ende
des Schmelzverfahrens aus dem unteren Teil des Gefäßes abläuft. Die
vorliegende Erfindung ermöglicht
die Installation und den Betrieb dieser gesamten Ausrüstung um
ein kompaktes Reduktionsgefäß 11 herum
in einer solchen Art und Weise, daß die verschiedenen Verfahrensfunktionen
in separaten Zonen getrennt sind, die entlang des Umfangs um das
Gefäß beabstandet
sind, so daß eine
Störung zwischen
den verschiedenen Verfahren und der Betrieb der Einrichtung für die Handhabung
minimiert werden und folglich die Betriebssicherheit auf einen Höchstwert
gebracht wird.
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2 und 3 zeigen
die Art und Weise, in der die Anordnung dieser Anlage in vier Funktionszonen
unterteilt ist, die entlang des Umfangs um das Gefäß 11 herum
beabstandet sind und sich von der mittleren aufrechten Achse des
Gefäßes radial
nach außen
ausbreiten. Diese Zonen sind wie folgt:
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Zone 1: Allgemeiner Zugang
und Unterhalt
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Diese
Zone enthält:
- • die "Auflageflächen" der hängenden
Heißgasförderleitung 31 und
der Abgasleitung 32;
- • den
direkten Zugangsweg zu einer seitlichen Eingangstür 33 im
Reduktionsgefäß 11.
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Zone 2: Metallabstich
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Diese
Zone enthält:
- • einen
Vorherd 19 und ein Abstichrinne 34 des Vorherds;
- • einen
Aufnahmeofen 35 und eine Abstichausgußrinne 36;
- • ein
Endabstichloch 63, eine Furche bzw. Bohrung und eine Rinne 38;
- • eine
Umgehungsrinne 39 des Aufnahmeofens;
- • eine Überlaufrinne 41 und
eine geneigte Rutsche 42 des Vorherds;
- • ein
Abstichloch 43 und eine Rinne 44 für den Ablauf
des Vorherds.
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Zone 3: Schlackeabstich
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Diese
Zone enthält:
- • zwei
Schlackenuten 45 und -rinnen 46;
- • bestimmte
wassergekühlte
Stopfen und Stocher (in 9 dargestellt);
- • eine
anteilige mechanisierte Rinnenabdeckung (ebenfalls in 9 zu
erkennen).
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Zone 4: Schlackeablauf
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Diese
Zone enthält:
- • ein
primäres
Abstichloch 47 für
den Schlackeablauf, eine Stichloch-Stopfmaschine, eine Furche und
eine Rinne 48;
- • einen
Zugangsweg zu einer zweiten seitlichen Eingangstür 49 im Reduktionsgefäß 11.
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Das
Reduktionsgefäß 11 und
die vorstehend beschriebene Hilfsausrüstung, die das Aufnahmegefäß 35 einschließt, sind über einem
Ablaufboden 51 installiert, der zu einer Aufnahmegrube 52 für einen Durchbruch
führt.
Es ist auch eine Schlackeablaufgrube 53 vorgesehen, um
die Schlacke aus der Schlackeablaufrinne 48 aufzunehmen.
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Eine
andere Anordnung für
die Schlackeablaufgrube 53 ist in 4 gezeigt.
Diese Möglichkeit kann
bevorzugt sein, wenn es einen beschränkten Zutritt zum unteren Boden
gibt. Sie hat auch den Vorteil, da sie für den Notfall einen direkteren
Weg für eine
Schlackeablaufrinne 54 zur Schlackeablaufgrube bietet.
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Die
dargestellte Anordnung der erfindungsgemäßen Anlage ermöglicht einen
möglichst
praktischen direkten Zutritt für
den Hängekran
zu einem großen
Teil des Gießhüttenbodens
und seiner Ausrüstung.
Es können
zwei oder mehr Kräne
vorgesehen sein. Es kann z.B. ein "Heißmetall"-Kran mit hohem Hubvermögen installiert
sein, der über
der Aufnahmegrube 52 für
einen Durchbruch, dem Vorherd 19 und dem Aufnahmeofen 35 läuft, damit
der Transport der Heißmetallpfanne
(zum Beschicken des Gefäßes 11),
die Handhabung des Pfannenbärs
der Aufnahmegrube für
einen Durchbruch, der Austausch der Rinnen und allgemeine Wartungsaktivitäten möglich sind.
Ein separater Kran für
die Wartung des Gefäßes kann
installiert sein, um den Rest des Gießhüttenbodens und das Reduktionsgefäß 11 zu
warten. Dieser Kran kann für
die allgemeine Wartung, den Transport von Verbrauchsmaterialien,
den Austausch der Rinne und der fixierten Rinnenabdeckung, die Handhabung
der Lanze zum Einblasen und für
Heißwind
und die Bewegung einer kleinen mobilen Ausrüstung beim allgemeinen Anheben
verwendet werden. Der Zugang zur seitlichen Eingangstür 33 des Gefäßes befindet
sich zwischen den Auflageflächen der
Hängebrücken für die Heißluftförderleitung 31 und
die Abgasleitung 32. Das ermöglicht jederzeit einen leichten
Zugang für
den Kran zur Wartung des Gefäßes. Der
Zugang zur seitlichen Eingangstür 49 in
der Zone 4 erfordert das Entfernen der Abstichrinne für den Schlackeablauf
und die Installation von zeitweiligen Abdeckungen über irgendwelchen
damit verbundenen Löchern
im Gießhüttenboden.
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Nunmehr
werden die verschiedenen Funktionen beschrieben, die während der
Schmelzverfahren durchgeführt
werden sollen.
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Metallabstich
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Die
Abstichrinne 34 des Vorherds erstreckt sich direkt aus
der hinteren Hälfte
des Vorherdes 19 (nächstes
Gefäß) und über die
Oberseite des Aufnahmeofens 35. Der Rinneneinlaß befindet
von der Vorderseite des Vorherds entfernt, wo irgendein plötzliches
Aufwallen des Metalls, das mit einem Druckausgleich verbunden ist,
wahrscheinlich am ausgeprägtesten
ist. Die Abgabeseite der Rinne 34 hat ein Tropf loch 55,
um zu sichern, daß das
flüssige Metall
direkt im Becken im Aufnahmeofen landet. Das soll eine Erosion aufgrund
des Auftreffens des herunterfallenden Metallstroms auf der feuerfesten Auskleidung
vermeiden.
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Die
Rinne ist durch einen Kran von oben direkt zugänglich, wodurch ein einfacher
Austausch erleichtert wird, und der Aufnahmeofen ist für den gleichen
Kran ebenfalls leicht zugänglich.
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3 und 4 zeigen
eine Umgehungsrinne 49 des Aufnahmeofens mit einem bestimmten Einlaß 57,
der sich in der vorderen Hälfte
des Vorherds 19 befindet. Das ermöglicht, daß die gesamte Abstichrinne
des Vorherds umgangen werden kann.
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Eine
andere Anordnung ist in 5 gezeigt. Beim normalen Betrieb
wird der Einlaß zum
Einlaß zur
Umgehungsrinne wie dargestellt aufgestaut. Beim Betrieb der Umgehung
würde diese
Stauung durch einen unmittelbar stromabwärts des Knicks ersetzt. Zu
den Vorteilen dieser anderen Anordnung gehören:
- • eine Verringerung
der Anzahl der Vorherdauslässe;
- • der
Erhalt des Einlasses am hinteren Ende des Vorherds;
- • eine
bessere Zugänglichkeit
des Vorherds;
- • eine
verminderte Stauung zwischen dem Vorherd und dem Aufnahmeofen.
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3 und 4 zeigen
auch eine Überlaufrinne 41 und
geneigte Rutsche 42 des Vorherds. Das soll bei einem Durchbruch
die große
Menge Metall, die sich durch einen starken Druckausgleich ergibt, für den Notfall über einen
geneigten unteren Boden nach unten zur Aufnahmegrube 52 ablenken.
Eine Grube aus Sand oder zerkleinerter Schlacke kann von der Unterseite
der geneigten Rutsche aufgebaut werden, um den Strom in einem Kanal
zur Grube zu kanalisieren.
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3 und 4 zeigen
auch ein Abstichloch 43 und eine Rinne 44 für den Vorherdablauf. Diese
befinden sich auf einer Seite des Vorherds, wodurch:
- • für einen
maximalen sauberen Zutritt gesorgt wird;
- • die
Länge der
Rinne minimiert wird; und
- • die
Knicke und Biegungen in der Rinne minimiert werden.
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Eine
Haube 50 für
eine Vorherderuption ist in 6 gezeigt.
Ihr Zweck besteht darin, im Falle einer kräftigen Vorherderuption fliegende
Metalltropfen und heiße
Gase/eine Flamme aufzunehmen. Heiße Gase und eine Flamme werden
durch die Oberseite dieser Haube abgelassen. Die Haube wird auf
Fixierstiften 60 gehalten, die an der Seite der Haltestruktur für das Gefäß 11 angebracht
sind, und ist für
den "Heißmetall"-Kran leicht zugänglich,
so daß sie
leicht von den Fixierstiften 60 angehoben werden kann,
um sie zu entfernen.
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Der
Endabstich erfolgt unter Verwendung eines Endabstichlochs 63,
einer Furche 64 und einer Rinne 38, wie es in
den 3, 4 und 7 gezeigt
ist, die eine leicht modifizierte Ablaufanordnung für den Vorherd
mit einer Verbindung zur Endabstichrinne 38 zeigen. Die
Furche hat die Gestalt eines festen Blocks, da sie eine zuverlässiges und
robustes Stück
der Ausrüstung
ist. Eine Ablenkrinne 65 ist vorgesehen, damit das Gefäß in einem
Notfall direkt in die Aufnahmegrube 52 für einen
Durchbruch abgelassen werden kann, wenn Transportcontainer für das heiße Metall
nicht verfügbar
sind.
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Abstich durch
Schlackenuten
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Die
Konfiguration/Anordnung der Schlackenut und -rinne sind in 3, 4, 10 und 11 gezeigt.
Die Anordnung 66 der die Schlackenut verstopfenden Stopfen,
von Stochern und der mechanisierten Rinnenab deckung 68 sind
in 11 gezeigt. Die dargestellte Anordnung hat folgende Merkmale:
- • Die
geteilte mechanisierte Rinnenabdeckung ist zwischen den Rinnen angeordnet,
da sie für
den Betreiber nicht oft zugänglich
sein muß.
- • Es
ist bevorzugt, daß die
Rinnenabdeckung auf einem Drehtisch befestigt ist, um den Wechsel
zur anderen Schlackenut zu vereinfachen und zu beschleunigen.
- • Die
Stopfen und Stocher (oder Stichloch-Stopfmaschinen und Furchen)
befinden sich auf der "Außenseite" der Rinnen, um den
ungestörten
Zugang für
den Betreiber zu maximieren (der häufiger als bei der Rinnenabdeckung
ist).
- • Die
Schlackestopfen und Stocher (oder Stichloch-Stopfmaschinen und Furchen)
haben eine an einem Sockel befestigte "Darüber- und Darunter"-Gestalt die in der
Nähe des
Endes der Schlackenut der Rinnen angeordnet ist. Das minimiert deren
kombinierte "Auflageflächen" und maximiert folglich
den Spielraum, der für
den Zugang zur mobilen Ausrüstung
(die zum Reinigen der Rinnen verwendet wird) zur Verfügung steht.
- • Auf
einem Sockel befestigte Stopfen und Stocher (oder Stichloch-Stopfmaschinen und
Furchen) sind gegenüber
an einer Hängeschiene
befestigten Maschinen bevorzugt. Der Grund ist, daß die schleifende
Kettenfahrleitung der letzteren vermutlich gegenüber einer Beschädigung durch
Strahlungswärme
und insbesondere fliegenden Schlacke- und Metalltropfen anfällig ist. Diese
sind, besonders beim Verstopfen der Schlackenut, unvermeidlich,
da das Gefäß unter
Druck steht.
- • Die
Anordnung der Rinne sorgt auch für
eine "Schlackeflugbahn-Einfangzone", ungefähr die Länge der
mechanisierten Rinnenabdeckung. Das schränkt die maximale Neigung der
Rinne in diesem Bereich ein und dient dazu, eine Erosion der feuerfesten
Auskleidung der Abdeckung zu vermeiden.
- • Die "weiter ausgedehnte" Anordnung der Rinne bietet
mehr Raum, um die möglicherweise
erforderlichen gabelförmigen
Rinnen und die damit verbundenen Schlackestopfen aufzunehmen.
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Abstich des
Schlackeablaufs
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Ein
primäres
Abstichloch 47 für
den Schlackeablauf und eine Rinne 48 befinden sich in der Zone
4, wodurch die Stauung und Komplexität minimiert werden. Die Anordnung
und Konfiguration dieser Komponenten sind in 3, 4, 8 und 9 gezeigt.
Ein entfernt angeordnetes zweites Abstichloch für den Schlackeablauf für den Notfall
erlaubt es, daß letzteres
unabhängig
vom ersteren zugänglich
ist, womit das Personal Spritzern, Strahlungswärme und Rauch minimal ausgesetzt
wird. Das primäre
Abstichloch 47 für
den Schlackeablauf ist mit einer der seitlichen Eingangstüren 49 des
Gefäßes einstückig, wodurch
der verfügbare
Raum des Gießhüttenbodens
wirksam ausgenutzt wird.
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9 zeigt
eine bestimmte Stichloch-Stopfmaschine 71 und Furche 72.
Die Stichloch-Stopfmaschine und Furche können eine auf einem Sockel
befestigte "Darüber- und
Darunter"-Gestalt
haben, wodurch sie auf der gleichen Seite von Abstichloch/Rinne
auf der Seite der Schlackenut des primären Abstichlochs für den Schlackeablauf/der
Rinne befestigt werden können.
Das soll den Abstand zwischen ihnen und dem Vorherd auf einen Höchstwert
bringen, wodurch im Falle einer Vorherderuption die Gefahr einer
Beeinflussung minimiert wird.
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Aufnahmegrube
für einen
Durchbruch
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Das
System für
eine Aufnahmegrube für
einen Durchbruch ist in den 3, 4 und 11 dargestellt.
Es umfaßt
einen geneigten Ablaufboden 57 unterhalb des Reduktionsgefäßes 11,
des Vorherdes 19 und des Aufnahmeofens 35. Der
Boden ist nach unten in die Aufnahmegrube 52 für einen Durchbruch
geneigt. Der Ablaufboden 51 überlappt mit den Auflageflächen der
genannten Einheiten und ist durch eine Kombination aus Deichen 73 und
die Wände 74 der
Schlackeablaufgrube verbunden. Der Boden der Durchbrucheinrichtungen
kann aus verdichteter Erde (Sand) gebildet sein, die mit einer Schicht
aus zerkleinerter Schlacke, Steinen oder einem anderen geeigneten
Material bedeckt ist. Das dient dazu, den direkten Kontakt von Schlacke
und ablaufenden Metall zu minimieren, da die Erde (Sand) wahrscheinlich
etwas Feuchtigkeit enthält. Das
bietet auch eine permeable Sperre, damit im Falle eines Wasserlecks
in Verbindung mit einem Durchbruch Wasser durchlaufen und Dampf
entweichen kann, in einer anderen Ausführungsform kann eine Betonzusammensetzung
installiert werden.