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Vorrichtung zum Begichten von Hochöfen Die moderne Technik geht in
immer größerem Umfang zur Verwendung von Hochöfen mit großen Innendurchmessern in
der Größenordnung von 6 mim oberen Teil über. Die üblicherweise für das Begichten
von Hochöfen benutzten Vorrichtungen verwenden Glocken, welche sich jedoch aus den
folgenden Gründen für die Beschickung von Ofen solcher großen Abmessungen schlecht
eignen: i. Sie ergeben keine gleichmäßige Verteilung der aufgegebenen Gutsmengen,
die sich in der den Wandungen benachbarten Zone des Ofens ablagern, während im mittleren
Teil ein Hohlraum verbleibt. a. Infolge des Kippens der Gichten vom Umfang nach
der Mitte zu ergibt sich nach der Mitte hin eine Anhäufung von Koks und der größter
Erzteile, während das feinere Gut sich am Umfang konzentriert. Hierdurch ergeben
sich große Unterschiede in der Durchlässigkeit. der Beschickung längs eines und
desselben Ofenradius.
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Es sind bereits Vorrichtungen bekanntgeworden. welche es ermöglichen,
diese Nachteile zum Teil abzustellen.
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Eine der bekanntesten Vorrichtungen dieser Art ist die umlaufende
Begichtungsanlage, die es ermöglicht, das aufgegebene Gut regelmäßig über den Umfang
des Ofens zu verteilen. Diese Vorrichtung ermöglicht jedoch keine Verteilung der
Gichten in radialer Richtung.
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Andere bekannte Vorrichtungen andererseits ermöglichen eine Verteilung
der Gichten in radialer Richtung.
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So ist insbesondere die Verwendung einer Glocke von kleinem Durchmesser,
die durch einen festen Kegel, der das Gut noch weiter verteilt, verlängert
ist,
empfohlen worden. Hierbei wurde auch vorgeschlagen, diesen ringförmigen Kegel in
vertikaler Richtung so verschiebbar auszubilden, daß das Gut in den Ofen je nach
Wunsch am Durchmesser der Glocke oder an dem Durchmesser des ringförmigen Kegels
herabfällt. Solche Vorrichtungen sind jedoch kompliziert und ergeben nicht die iB.'etriebssicherheit
eines einfachen Kegels, der sich an sich bewährt hat.
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Andererseits erfordert die Begichtung eines Ofens von 6 m Durchmesser
an der Gicht eine Glocke von etwa 4,5o m (Durchmesser, deren Verbindungsstelle mit
dem Fülltrichter bei den unter Druck stehenden Hochöfen nur schwierig dicht zu halten
ist.
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Zweck der Erfindung ist es insbesondere, diese Nachteile zu beseitigen.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Begichtung von Hochöfen
oder ähnliche Anwendungszwecke mit einem unter der Abfallstelle des Begichtungsgutesangeordneten
Verteiler, bei welcher in neuartiger Weise der Verteiler Öffnungen aufweist, die
in konzentrischen Reihen derart angeordnet sind, daß die Öffnungen jeder Reihe ,derart
,ersetzt zu den Öffnungen der anderen Reihen liegen, daß das Gut, welches in radialer
Richtung von der Spitze des Verteilers nach dem Umfang hin herabfließt, zunächst
nach den Öffnungen des innersten Rings gelangt, wobei ein Teil des Gutes zwischen
den zu diesem Ring gehörigen Öffnungen dieser Reihe weiterfließt, um durch der folgenden
Reihe zugeordnete herabzufallen und so fort bis zu den Öffnungen der dem Umfang
am nächsten liegenden Reihe. Diese Anordnung ermöglicht eine radiale Verteilung
des Begichtungsgutes. Die Öffnungen in dem Verteiler besitzen die Form von Teilsektoren.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird das Gut einer umlaufenden
Begichtungsanlage aufgegeben, bevor es auf den festen Verteiler herabfällt, wodurch
die Gleichmäßigkeit der Verteilung auch in der Umfangsrichtung gesichert wird.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Begichtungsvorrichtung für Hochöfen
der vorstehend grundsätzlich erläuterten Art, deren Merkmal darin besteht, daß die
Spitze des Kegels des Verteilers drehbar ist und radiale Rippen aufweist, durch
welche das Gut vorzugsweise in radialen Bündeln verteilt und nach den Öffnungen
des einen Kranzes von solchen Verteilerschaufeln hingeführt wird, welche in der
Achse dieser radialen Bündel, d. h. zwischen den Rippen des Verteilerkegels liegen.
Diese Anordnung ermöglicht es, durch Änderung der Stellung der Rippen des Verteilerkegels,
die durch Drehung des Kegels erfolgt, die Verteilung des Begichtungsgutes in radialer
Richtung bei vergleichsweise großen Abmessungen aller Reihen von solchen Verteilerschaufeln
ohne Rücksicht auf die Gutsmengen, die normalerweise durch die Öffnungen ausfließen
sollen, zu regeln.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der Fülltrichter mit
radialen Rippen versehen und mit einer drehbaren Glocke kombiniert, die Öffnungen
in solcher Anordnung aufweist, daß durch ihre Drehung das Herabfallen des in radialer
Richtung aus dem Fülltrichter austretenden Gutes an mehreren Punkten jedes Radius
bewirkt werden kann.
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Die Einzelheiten und weiteren Merkmale der Erfindung gehen aus der
nachstehenden Beschreibung von vorzugsweisen Ausführungsbeispielen derselben an
Hand der Abbildungen hervor, von denen Fig.. i schematisch in Ansicht bzw. im Schnitt
eine erste Ausführungsform der neuen Begichtungsvorrichtung darstellt; Fig. a ist
ein Grundriß der Fig. i ; Fig. 3 stellt in Ansicht bzw. im Schnitt eine andere Ausführungsform
der neuen Begichtungsvorrichtung dar; Fig. 4 ist ein Grundriß der Fig. 3 ; Fig.5
veranschaulicht schematisch in Aufsicht die Verteilung des Begichtungsgutes, die
durch die Begiehtungsvorrichtung gemäß Fig. 5 erzielt wird; Fig. 6 stellt beispielsweise
im vertikalen Schnitt eine Begiehtungsvorrichtung mit einer Verteilung des Gutes
in sechs Bündeln und an vier Punkten jedes Bündels, d. h. insgesamt vierundzwanzig
Punkten des Ofenquerschnitts dar; Fig. 7 zeigt in Aufsicht auf die iEbene A-A der
Fig. 6 den Fülltrichter allein; Fig. 8 ist eine Aufsicht auf die Glocke; Fig. 9,
1o, ii und 12 sind Schnitte durch die Glocke gemäß Eden Linien B-B, C-C und E-E;
Fig. 13 veranschaulicht die Verteilung des Gutes in der Umfangsrichtung, Fig. 14
die Gutsverteilung, die sich ergibt, wenn die Glocke die in Fig. 8 angedeutete Lage
einnimmt, und Fig. 15 eine andere Art der Verteilung der Begichtung.
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In Fig. i ist schematisch eine Hochofenbegichtungsanlage durch Förder-
oder Begichtungskübel von üblicher Bauart dargestellt. Das durch das Fördergefäß
dem Aufgabebehälter i aufgegebene Gut wird über die kleine Glocke 3 dem Trichter
2 zugeführt. Dieser wird durch die große Glocke .4, die den Verteiler bildet, abgeschlossen.
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. Die große Glocke weist beispielsweise vier Öffnungen 5 auf, die
insbesondere aus Fig. a ersichtlich sind. !Die Breite dieser Öffnungen wird so bemessen,
daß die Gutsmenge, welche durch sie in Richtung des Pfeiles 7 hindurchtritt, den
für die Beschickung des durch sie versorgten mittleren Teils des Ofenquerschnitts
notwendigen Mengen entspricht.
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Der Rest der Begichtung fällt über den Umfang des Kegels in Richtung
der Pfeile 6 herab und füllt den Ringraum an.
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Der Teil der Begichtung, welcher für den mittleren Teil des Ofens
bestimmt ist, wird durch Verteilerschaufeln 8 von geeignetem Profil geführt.
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Es handelt sich in dem beschriebenen Fall selbstverständlich lediglich
um ein Ausführungsbeispiel. Die Anzahl der Öffnungen kann vermehrt und beispielsweise
bis auf sechs oder acht vergrößert werden. Ferner kann auch die Vorrichtung so ausgebildet
«-erden,
daß zwei Reihen von Öffnungen vorgesehen sind, in denen eine erste den mittleren
Teil und eine zweite einen Zwischenbereich versorgt, während der äußere Ringteil
über die Ränder der Glocke versorgt wird.
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Fig. 3 zeigt im Vertikalschnitt links die erste und rechts die zweite
dieser Möglichkeiten.
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Der durch den Begichtungskübel beschickte V orbehälter 9 ist mit einer
bekannten, ihn in Drehung versetzenden Vorrichtung nach dem Prinzip der umlaufenden
Begichtungsanlage ausgerüstet und ermöglicht derart eine Verteilung der Begichtung
im Umfangssinn.
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Bekanntlich wird das Gut der Vorbehälter 9 durch den Begichtungskübel
in nur mehr oder weniger regelmäßiger Weise aufgegeben. Das gesteuerte Umlaufen
des Behälters 9 ermöglicht es, je nach den Notwendigkeiten einen mehr oder weniger
großen Anteil der Begichtung der einen oder anderen Seite des Ofenquerschnitts aufzugeben.
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Aus dem Vorbehälter 9 fällt das Gut über die kleine Glocke i i in
den Trichter io.
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Die große Glocke 12 ist an einem Schaft 25 aufgehängt, der durch geeigneten
Antrieb gedreht «-erden kann. Zu diesem Zweck ist der Schaft 25 seinerseits über
ein ,Spurlager 13 aufgehängt. Er endet in seinem oberen Teil in einem Vierkant 14.
Die Drehung des Schaftes erfolgt durch einen beliebigen geeigneten Antrieb 15, beispielsweise
einen Elektromotor, der über ein Schneckengetriebe 26 antreibt.
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Der obere Teil der Glocke ist mit radialen keilförmigen Rippen 16
in radialer Anordnung ausgerüstet.
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Die Anzahl dieser Rippen 16 ist gleich der der Öffnungen der den Verteiler
bildenden festen Konstruktion. Dieser Verteiler besteht aus einer Anzahl von Konsolen
17 aus Gußeisen oder Gußstahl, die sich auf dem Ofen selbst abstützen und Verschleißbleche
sowie Verteilerschaufeln i9, 22 tragen.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind sechs Reihen von Öffnungen und
sechs Konsolen vorgesehen.
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In der im Grundriß dargestellten Stellung ist das über die große Glocke
12 austretende Gut bestrebt, durch die keilartigen Rippen 16 gewissermaßen kanalartig
verteilt nach den geneigten Ebenen 18 zu fließen, welche über Verteilerschaufeln
i9 den der Wandung benachbarten Teil des Ofens versorgen, wobei das Gut durch die
Öffnungen 2o herabfällt.
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Wenn man die Glocke eine Zwölftelumdrehung ausführen läßt, so liegen
die keilförmigen Rippen den geneigten Ebenen 18 gegenüber, so daß der größte Teil
des Gutes nach den Öffnungen 21 und den Schaufeln 22 geleitet wird, welche den mittleren
Teil des Ofenquerschnitts versorgen.
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Es ergibt sich derart durch eine einfache Drehung der Glocke 12 um
ein Zwölftel die Möglichkeit, das Gut je nach Wunsch entweder nach dem mittleren
Teil oder nach dem Umfang des Ofenquerschnitts hin zu leiten. Es ist zu bemerken,
daß 'die Abmessungen der Öffnungen 21 bei dieser Ausführungsform der Vorrichtung
beliebig sein können, denn die Größe der Öffnungen bewirkt nicht mehr die Verteilung
des Gutes, wie es im Gegensatz dazu bei in der Glocke selbst vorgesehenen Öffnungen
der Fall ist. Es ist deshalb möglich, diesen Öffnungen größere Abmessungen zu geben.
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Die Gesamtanordnung ermöglicht es derart, die Beschickung je nach
Wunsch, sei es dem Weg der Pfeile 23 folgend, nach dem Umfang des Ofens hin zu leiten
oder im Sinn -der Pfeile 24 nah dem mittleren Teil.
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Wie bereits ausgeführt, ermöglicht die drehbare Ausbildung des Vorbehälters
9 auch eine Verteilung in der Umfangsrichtung, so daß durch die neue Vorrichtung
die Möglichkeit geschaffen wird, die Begichtung beliebig und in sehr einfacher -Weise
über den Ofenquerschnitt zu verteilen.
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Die Drehung der Glocke 12 kann von Hand oder automatisch bewirkt werden.
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Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Öffnungen und Abdeckschaufeln
so angeordnet, daß die in den mittleren Teil des Ofens einzuführende Gutsmenge ungefähr
dreimal so groß ist wie die dem Umfangsteil zugeführte, unter der Voraussetzung,
daß das Gut im wesentlichen regelmäßig herabfällt.
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Unter dieser Annahme kann der Betrieb theoretisch so erfolgen, daß
drei Gichten über die Öffnungen 2o nach dem Umfang zu geleitet werden, während eine
Gicht durch die Öffnungen 21 dem mittleren Teil des Ofenquerschnitts aufgegeben
wird.
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Mittels Gichtmessern kann in jedem Zeitpunkt die Gleichmäßigkeit des
Niveaus des Gutes über die ganze Fläche des Ofenquerschnitts nachgeprüft werden.
Wenn hierbei z. B. festgestellt wird, daß die Beschickung des mittleren Teils zurückgeblieben
ist, so genügt ein von Hand ausgeführtes Manöver, um die nach dorthin geleitete
Gutsmenge zu vergrößern. Wenn beispielsweise andererseits festgestellt wird, daß
auf einer Seite des Ofens das Niveau der Beschickung schneller absinkt, so kann
durch Drehung des Behälters 9 die Verteilung im Umfangssinn entsprechend beeinflußt
werden.
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In Fig. 5 ist in Aufsicht die schematische Verteilung des Gutes, die
der Anordnung der Öffnungen und Schaufeln gemäß Fig. 3 und .l. entspricht, dargestellt.
Es ist hieraus ersichtlich, daß die Zonen B über die Öffnungen 20 und die
Zonen A
über die Öffnungen 21 versorgt werden.
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Wie ersichtlich, ergibt sich derart eine ausgezeichnete Verteilung
im Umfangssinn. Trotzdem ist es außerdem erwünscht, daß die Zonen B mit den Achsen
der Blasdüsen zusammenfallen oder wenigstens diese mit Rücksicht auf die Lage dieser
Zonen entsprechend verteilt sind.
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Das vorstehend beschriebene System ergibt neben zahlreichen weiteren
insbesondere die folgenden Vorteile: i. die Möglichkeit der radialen Verteilung
der Begichtung; 2. es ist nicht mehr nötig, die Winkel der Öffnungen in Abhängigkeit
von der in
radialer Richtung durch sie in den Ofen einzuführenden
Charge zu bemessen, so daß diese Öffnungen größer sein können als bisher und den
Durchtritt von groben Stücken und sogar von Schrott ermÖglichen; 3. die Verteilung
im Umfangssinn erfolgt durch umlaufende @Begichtungsvorrichtungen; 4. der Durchmesser,
auf welchem die .große Glocke 1:2 und der Trichter io miteinander in Berührung stehen,
wird verkleinert, während er bei bekannten Anordnungen häufig sehr groß sein muß.
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Aus diesem Grund ist die Verbindungsstelle der beiden Teile von geringerer
Ausdehnung und daher wesentlich leichter dicht zu halten, was von besonderem Vorteil
insbesondere für die unter Druck arbeitenden Hochöfen ist.
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Selbstverständlich können gegenüber der vorstehend im einzelnen beschriebenen
Ausführungsform zahlreiche Änderungen Hörgenommen w.crden, ohne den Grundgedanken
der Erfindung zu verlassen.
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Das Profil der Schaufeln i9 und 22 kann so ausgebildet sein, daß hierdurch
die Verteilung der Gichten und demzufolge des Gutes erleichtert wird. Ihre Stellung
kann regelbar sein.
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Ferner können entweder auf dem beweglichen Kegel oder den geneigten
Ebenen des festen Teils der Konstruktion, der den Verteiler bildet, Vorrichtungen
vorgesehen werden, die diese Verteilung noch verbessern.
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Die Figuren beziehen sich auf einen Verteiler mit Beschickung durch
Begichtungskübel, jedoch können die gleichen Vorrichtungen auch für eine Beschickung
durch Kippmulden beliebiger Art ,Anwendung finden.
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In der Beschreibung ist lediglich eine radiale Verteilung des Gutes
nach einem mittleren Zylinderraum und einem ringförmigen Raum erläutert worden.
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Selbstverständlich können aber auch andere Anordnungen getroffen werden,
z. B. mit einem mittleren Zylinderraum und zwei oder sogar drei ringförmigen Räumen.
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In Fig. 6 ist mit 31 der Trichter bezeichnet, auf dem sich die wie
üblich in vertikaler Richtung von oben nach unten bewegliche und gleichzeitig mit
einem ihre Drehung um ihre Achse ermöglichenden Antrieb ausgerüstete Glocke 32 abstützt.
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Der Trichter 31 ist mit Rippen 33 versehen.
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Es ist ersichtlich, daß, wenn die Glocke sich in einer solchen Stellung
befindet, daß ihr größter Durchmesser den Pfeilen F entspricht, welche den Weg des
Gutes andeuten, dieses automatisch im Sinn der Fig.13 nach dem Umfang hin geleitet
wird.
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Wenn im Gegensatz hierzu die Glocke in eine solche Stellung gebracht
wird, .daß die auf den kleinsten Durchmessern verteilten Öffnungen den Pfeilen entsprechen,
so wird das Gut in der beispielsweise in Fig. 14 angedeuteten Weise verteilt. Durch
Drehung der Glocke mehrmals um je eine Sechstelumdrehungkann die Charge im mittleren
Teil an drei Punkten jedes der Rgdien verteilt werden.
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Durch eine entsprechende Drehung der Glocke kann man daher das Gut
auf je vier Punkte jedes der sechs durch -die Form des Trichters bestimmten Radien
verteilen, wie dies in Fig. 15 angedeutet ist.
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Fig. 7 'zeigt in Aufsicht auf die Ebene A-A den Trichter für sich
und läßt die Rippen 35 von gemäß dem Ausführungsbeispiel dreikantiger Keilform erkennen.
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Fig.8 veranschaulicht eine Aufsicht auf die Glocke, welche nach drei
Durchmessern abnehmend verteilte Öffnungen aufweist.
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In der Stellung gemäß Fig. 9 tritt das Gut aus dem Trichter in Richtung
der Pfeile F aus, und zwar insbesondere in dem mittleren Teil. :Derjenige Gutsanteil,
der nicht durch die Öffnungen im .Bereich der kleinsten Durchmesser hindurchfällt,
fließt weiter nach der Mitte zu und das Gut, welches nicht durch die auf großem
Durchmesser liegenden Öffnungen austritt, nach entfernter von der Mitte liegenden
Punkten.
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Aus den Fig. 9 bis 13 ist ersichtlich, daß, weim die Glocke 32 sich
in ihrer Lage unterhalb des Trichters so befindet, daß ihr Höchstdurchmesser den
Pfeilen F entspricht, das Gut bis in die nächste Nachbarschaft des Umfanges hin
geleitet wird.
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Fig. 14 veranschaulicht die Verteilung des Gutes, die sich ergibt,
wenn die Glocke die in Fig. 8 dargestellte Stellung einnimmt.
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Das Gut, welches durch die Öffnungen C austritt, fällt bei 34, also
auf dem kleinsten Durchmesser herunter. Das Gut, welches durch die Öffnungen Il
austritt, fällt bei 35 und das, welches durch die Öffnungen E austritt, bei 36 herunter.
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Es ist ersichtlich, daß durch Drehung der Glocke eine Verteilung ähnlich
der gemäß Fig. 15 erhalten werden kann, bei welcher die Punkte des Herabfallens
34 am nächsten der Mitte zu liegen, die Punkte 35 etwas weiter entfernt und die
Punkte 36 noch weiter entfernt von der Mitte.
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Die Verteilung im Umfangssinn entspricht den Punkten 37, an denen
das Gut herabfällt. Selbstverständlich können zahlreiche Änderungen auch der an
Hand der Fig. 6 bis 15 erläuterten Ausführungsform getroffen werden, ohne den Rahmen
der Erfindung zu verlassen. Von diesen sind insbesondere die folgenden zu erwähnen:
Die Rippen des Trichters können die Form von Dreikantteilen, von Wellen oder allgemein
jede beliebige zur Erreichung des angestrebten Zwecks geeignete Form erhalten.
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Die Öffnungen in der beweglichen Glocke können über mehrere Durchmesser
so verteilt werden, daß durch Drehung der Glocke das Gut nach verschiedenenPunkten
jedes derRadien geleitet werden kann, längs welcher es aus dem Trichter austritt.
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Der Winkel der Öffnungen in der Glocke kann veränderlich sein und
wird so bemessen, daß die günstigste Verteilung unter Berücksichtigung der für jeden
Teil des Ofens notwendigen Gutsmengen erzielt wird.
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Die Radien, nach welchen das Gut verteilt wird, werden vorzugsweise
in Abhängigkeit von der örtlichen Anordnung der Blasdüsen des Ofens gewählt.
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Die Drehung der Glocke erfolgt durch eine beliebige geeignete Vorrichtung
und kann auf eine
Kontrolltafel übertragen bzw. auf einer solchen
angezeigt «-erden.