EP0236550B1 - Anlage zur Rauchgasabsaugung und Schalldämmung von metallurgischen Öfen, insbesondere Elektrolichtbogenöfen - Google Patents

Anlage zur Rauchgasabsaugung und Schalldämmung von metallurgischen Öfen, insbesondere Elektrolichtbogenöfen Download PDF

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EP0236550B1
EP0236550B1 EP86115005A EP86115005A EP0236550B1 EP 0236550 B1 EP0236550 B1 EP 0236550B1 EP 86115005 A EP86115005 A EP 86115005A EP 86115005 A EP86115005 A EP 86115005A EP 0236550 B1 EP0236550 B1 EP 0236550B1
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EP
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cell
fresh air
furnace
supply air
furnaces
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EP0236550A2 (de
Inventor
Horst Dipl.-Ing. Willaschek
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MAN Gutehoffnungshutte GmbH
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MAN Gutehoffnungshutte GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/10—Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F27D17/001—Extraction of waste gases, collection of fumes and hoods used therefor
    • F27D17/003—Extraction of waste gases, collection of fumes and hoods used therefor of waste gases emanating from an electric arc furnace

Definitions

  • the invention relates to a system for smoke evacuation and soundproofing of metallurgical furnaces, in particular electric arc furnaces, consisting of a cell provided with smoke gas suction devices and closable openings surrounding the furnace, supply air being supplied to the cell interior above the furnace platform from outside the cell.
  • the purpose of the so-called electric furnace housing is to dedust the electric furnace during each operating phase and at the same time to keep the noise level low.
  • the housing encloses the electric furnace as a cell, or the part of the crane runway located in the furnace area can also be enclosed by the housing.
  • the housings have closable openings in the side walls that are used for charging the furnace. If necessary, a roof flap for moving the crane in and out is also arranged.
  • the walls of the cell are lined with sound-absorbing materials.
  • a flue gas extraction system is connected to the housing and the flue gases generated in the housing are extracted via this and then filtered in a dedusting system.
  • the flue gas extraction system is expediently equipped with a swirl control, or the extraction fan itself is speed-controlled, so that adaptation to the flue gases occurring in different amounts during the individual operating phases of the furnace can take place.
  • the location and size of the supply air openings are difficult to predict and can only be experimentally determined with considerable financial expense on the model or object, namely the housing itself. Last but not least, this is difficult on the property itself because the inner walls of the housing are clad with soundproofing material.
  • the object of the invention is therefore to provide a device with the aid of which it is possible to Provide a simple and controlled supply of supply air in a simple way by retrofitting, which supports the extraction of the flue gases from the cell and avoids gas recirculation within the housing.
  • This task is carried out in a system for smoke evacuation and sound insulation of metallurgical furnaces, i.e. a cell surrounding the furnace according to the preamble of the main claim, solved in that channels provided with supply air outlet openings are provided in the interior of the cell above the furnace. These ducts are adjustable in height and, if necessary, laterally adjustable and the supply air is fed to the ducts via fans.
  • the amount and concentration of flue gases fluctuate considerably when a metallurgical furnace is operated.
  • the largest amounts of flue gas occur when charging the furnace and when adding alloys and additives, while the flue gas accumulation during the melting phase and during refining is much lower or can be extracted more selectively and dedusted.
  • the installation of the supply air system according to the invention in the cell does not require large opening cross sections in the wall of the cell, since only a relatively small opening for the supply air line needs to be created from outside the cell into the cell interior.
  • the supply air fan is arranged outside of the cell on its outer wall on a bracket and the actual supply air duct is mounted in the interior of the cell in such a way that it can be displaced in height and appropriately. If necessary, removable soundproofing panels can be arranged between the supply air duct and the inner wall of the cell.
  • the supply air volume can be regulated via louvre flaps located in the supply air outlet openings of the supply air ducts or via the speed of the supply air fan.
  • the supply air volume regulation can be controlled depending on the particular operating situation of the furnace.
  • the supply air can be controlled manually by the condition staff. However, it can also be controlled using known electrical control units as a function of the quantity setting of the exhaust fan.
  • the supply air volume control can also be controlled via a known flue gas density measuring device (e.g. with a photocell).
  • the supply air quantity can also be set via a pressure measuring device, the supply air quantity being increased or reduced, depending on the pressure within the cell.
  • the housing (cell 3) shown in the schematic figures completely encloses the electric arc furnace (1). Below the furnace stage (10), the tapping pan (2) is indicated (in Fig. 2).
  • the walls and ceiling of the cell (3) are lined with sound-absorbing material.
  • side gates On two opposite side walls of the cell (3) there are side gates, namely the side gate (5a) as an entry opening for scrap baskets and the side gate (5b) as an entry opening for the tapping pan (2).
  • the crane runway (11) is located outside the cell (3).
  • the suction line (6) can be seen below the roof of the cell (3). It leads to a suction and dust removal system (not shown).
  • the supply air system is installed on the cell side wall opposite the suction line (6). Outside the cell (3) there is a supply air fan (8) on a console. This fan pushes fresh air from outside the cell through a supply air nozzle into the supply air duct (7) inside the cell.
  • This supply air duct extends over a large part of the width of the cell wall and has on its longitudinal side facing the opposite cell wall (not shown) air outlet openings, the opening cross section of which can be changed with the aid of louvre flaps.
  • the supply air duct is vertically and expediently displaceable, i.e. its position can be varied by moving for example mounting rails (9) or the like.
  • the supply air duct (7) can be fastened here, for example, by screw connections.
  • the space around the passage opening in the cell wall which is intended to allow the supply air duct to be displaced in height and to the side, can be covered by plates made of soundproofing material, on which the fastening rails (9) are arranged.
  • the supply air duct (7) is located on the cell wall opposite the suction line (6). If, due to the local conditions, it turns out that the supply air duct is cheaper to place at another location on the inner walls of the cells, the supply air system is arranged at the relevant location.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Rauchgasabsaugung und Schalldämmung von metallurgischen Öfen, insbesondere Elektrolichtbogenöfen, bestehend aus einer mit Rauchgasabsaugeinrichtungen und verschließbaren Öffnungen versehenen, den Ofen umgebenden Zelle, wobei dem Zelleninnenraum oberhalb der Ofenbühne Zuluft von außerhalb der Zelle zugeführt wird.
  • Anlagen der vorstehend genannten Art sind z.B. bekannt aus den DE-PSen 23 13 660 und 24 05 038. Zweck der sogenannten Elektroofen-Einhausung ist es, den Elektroofen während jeder Betriebsphase zu entstauben und gleichzeitig den Lärmpegel niedrig zu halten. Die Einhausung umschließt als Zelle den Elektroofen bzw. es kann von der Einhausung zusätzlich auch der im Ofenbereich befindliche Teil der Kranbahn mit umschlossen werden. Die Einhausungen weisen verschließbare Öffnungen in den Seitenwänden auf, die der Ofenbeschickung dienen. Gegebenenfalls wird auch eine Dachklappe zum Ein- und Ausfahren des Krans angeordnet. Die Wände der Zelle sind mit schalldämmenden Materialien ausgekleidet.
  • Eine Rauchgasabsaugeanlage ist an die Einhausung angeschlossen und über diese werden die in der Einhausung entstandenen Rauchgase abgesaugt und anschließend in einer Entstaubungsanlage gefiltert. Die Rauchgasabsauganlage ist zweckmäßigerweise mit einer Drallregulierung ausgerüstet bzw. der Absaugventilator selbst ist drehzahlgeregelt, damit eine Anpassung an die bei den einzelnen Betriebsphasen des Ofens in unterschiedlicher Menge anfallenden Rauchgase stattfinden kann.
  • Beobachtungen an in Betrieb befindlichen Einhausungen von Elektroöfen und Versuche an praxisnahen Modellen haben nun gezeigt, daß die bei Anlagen des Standes der Technik übliche Frischluftzufuhr unterhalb der Ofenbühne zu einer Rezirkulation der Abluftströme innerhalb der Einhausung führt und einen Luftwechsel erschwert. Insbesondere nach dem Schrottchargieren verbleibt trotz Erhöhung der Absaugmenge durch Regulierung des ventilators infolge Rezirkulation ein großer Teil staubhaltiger Rauchgase noch über einen längeren Zeitraum in der Einhausung und erschweren die Arbeitsbedingungen für das Betriebspersonal oder erzwingen sogar Wartezeiten, da die "Vernebelung" des Zelleninnern mit steigender Absaugmenge zunimmt.
  • Versuche zeigten nun, daß eine Luftzufuhr oberhalb der Ofenbühne erforderlich ist, um die zuvor angeführte Rezirkulation zu vermeiden und eine erwünschte Thermikströmung zu erreichen. In einem Fall wurden im Modellversuch zwei Zuluftebenen, nämlich eine untere und eine obere oberhalb der Ofenbühne ermittelt. Besonders günstig zeigte sich eine Aufteilung der Zuluft auf beide Ebenen im Verhältnis von etwa 1/3 : 2/3.
  • Die Lage und Größe der Zuluftöffnungen sind schwer vorherbestimmbar und experimentell nur unter erheblichem finanziellen Aufwand am Modell oder am Objekt, nämlich der Einhausung selbst, festzustellen. Am Objekt selbst ist dies nicht zuletzt deshalb schwierig, weil die Innenwände der Einhausung mit Schalldämm-Material verkleidet sind.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe es möglich ist, bei einer Einhausung in einfacher Weise auch auf dem Wege des nachträglichen Einbaus gezielt und geregelt Zuluft zuzuführen, die die Absaugung der Rauchgase aus der Zelle unterstützt und Gasrezirkultionen innerhalb der Einhausung vermeidet.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Anlage zur Rauchgasabsaugung und Schalldämmung von metallurgischen Öfen, d.h. einer den Ofen umgebenden Zelle nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, dadurch gelöst, daß im Zelleninneren oberhalb der Ofenbühne mit Zuluftaustrittsöffnungen versehene Kanäle vorgesehen sind. Diese Kanäle sind höhen- und- gegebenenfalls seitenverstellbar angeordnet und die Zuluft wird den Kanälen über Ventilatoren zugeführt.
  • Andere die Erfindung weiterbildende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.
  • Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Anlage wird eine in ihrer Strömungsrichtung gezielte und hinsichtlich ihrer Menge geregelte Frischluftzufuhr in die zu entstaubende Zelle ermöglicht und somit die Rezirkulation der in der Zelle vorhandenen Rauchgase vermieden, so daß die Rauchgasabsauganlage optimal arbeiten kann.
  • Bekanntlich schwanken die Menge und Konzentration der Rauchgase bei dem Betrieb eines metallurgischen Ofens erheblich. Die größten Rauchgasmengen treten beim Chargieren des Ofens und bei der Legierungs- und Zuschlagstoffzugabe auf, wahrend der Rauchgasanfall während der Einschmelzphase und beim Feinen wesentlich geringer ist bzw. gezielter abgesaugt und der Entstaubung zugeführt werden kann.
  • Der Einbau der erfindungsgemäßen Zuluftanlage in die Zelle erfordert keine großen Öffnungsquerschnitte in der Wandung der Zelle, da nur ein relativ kleiner Durchbruch für die Zuluftleitung von außerhalb der Zelle ins Zelleninnere geschaffen zu werden braucht. Der Zuluftventilator wird dabei außerhalb der Zelle an ihrer Außenwand auf einer Konsole angeordnet und der eigentliche Zuluftkanal im Innern der Zelle höhen- und zweckmäßig seitenversetzbar montiert. Gegebenenfalls können zwischen Zuluftkanal und Zelleninnenwand versetzbare Schalldämmplatten angeordnet werden.
  • Die Zuluftmenge ist über Jalousieklappen, die sich in den Zuluftaustrittsöffnungen der Zuluftkanäle befinden, oder über die Drehzahl des Zuluftventilators regulierbar.
  • Die Zuluftmengenregulierung läßt sich in Abhängigkeit von der jeweiligen Betriebssituation des Ofens steuern.
  • Die Steuerung der Zuluft kann von Hand durch das Bedingungspersonal vorgenommen werden. Sie läßt sich aber auch mit bekannten elektrischen Steuergeräten in Abhängigkeit von der Mengeneinstellung des Absaugventilators regeln.
  • Die Zuluftmengenregulierung kann aber auch über eine bekannte Rauchgasdichte-Meßeinrichtung (z.B. mit Photozelle) gesteuert werden.
  • Auf diese Weise ist eine Verstellung der Jalousieklappen und/oder die Drehzahlregulierung des Zuluftventilators durch ein elektrisches Übertragungssystem realisierbar.
  • Letztlich kann die Einstellung der Zuluftmenge auch über eine Druckmeßeinrichtung erfolgen, wobei, abhängig vom Druck innerhalb der Zelle, die Zuluftmenge erhöht oder reduziert wird.
  • Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel und der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Querschnitt durch eine Elektrolichtbogenofenanlage mit einer den Ofen umschließenden Zelle und
    Fig. 2
    eine Draufsicht auf die Anlage nach Fig. 1.
  • Die in den schematischen Figuren dargestellte Einhausung (Zelle 3) umschließt den Elektrolichtbogenofen (1) vollkommen. Unterhalb der Ofenbühne(10) ist (in Fig. 2) die Abstichpfanne (2) angedeutet.
  • Die Wände und Decke der Zelle (3) sind mit schalldämmendem Material ausgekleidet.
  • An zwei gegenüberliegenden Seitenwänden der Zelle (3) befinden sich Seitentore, und zwar das Seitentor (5a) als Einfahröffnung für Schrottkörbe und das Seitentor (5b) als Einfahröffnung für die Abstichpfanne (2).
  • Auf dem Dach der Zelle (3) ist ein Dachschieber (4) für den Kranseildurchtritt angeordnet. Die Kranbahn (11) befindet sich außerhalb der Zelle (3).
  • Die Absaugleitung (6) ist unterhalb des Daches der Zelle (3) erkennbar. Sie führt zu einer (nicht dargestellten) Absaug- und Staubabscheideanlage. An der dar Absaugleitung (6) gegenüberliegenden Zellenseitenwand ist die Zuluftanlage installiert. Außerhalb der Zelle (3) befindet sich ein Zuluftventilator (8) auf einer Konsole. Dieser Ventilator drückt Frischluft von außehalb der Zelle über einen Zuluftstutzen in den im Zelleninnern befindlichen Zuluftkanal (7). Dieser Zuluftkanal erstreckt sich über einen großen Teil der Breite der Zellenwand und weist an seiner der gegenüberliegenden Zellenwand zugekehrten Längsseite (nicht dargestellte) Luftaustrittsöffnungen auf, die mit Hilfe von Jalousieklappen in ihrem Öffnungsquerschnitt veränderbar sind.
  • Der Zuluftkanal ist höhen- und zweckmäßigerweise seitenversetzbar angeordnet, d.h. seine Lage kann durch Versetzen auf beispielsweise Befestigungsschienen (9) oder dergl. variiert werden. Die Befestigung des Zuluftkanals (7) kann hier beispielsweise durch Schraubverbindungen erfolgen.
  • Der Freiraum um die Durchtrittsöffnung in der Zellenwand, die eine Versetzung des Zuluftkanals in der Höhe und zur Seite hin ermöglichen soll, kann durch Platten aus Schalldämmstoff, an denen die Befestigungsschienen (9) angeordnet sind, abgedeckt werden.
  • Es ist nicht unabdingbar, daß sich der Zuluftkanal (7) an der der Absaugleitung (6) gegenüberliegenden Zellenwand befindet. Sollte es sich aufgrund der örtlichen Gegebenheiten herausstellen, daß der Zuluftkanal an einer anderen Stelle der Zelleninnenwandungen günstiger zu plazieren ist, so wird das Zuluftsystem an der betreffenden Stelle angeordnet.

Claims (4)

  1. Anlage zur Rauchgasabsaugung und Schalldämmung von metallurgischen Öfen, insbesondere Elektrolichtbögenöfen, bestehend aus einer mit Rauchgasabsaugeeinrichtungen und verschließbaren Öffnungen versehenen, den Ofen umgebenden Zelle, wobei dem Zelleninnenraum oberhalb der Ofenbühne Zuluft von außerhalb der Zelle zugeführt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß im Zelleninneren mit Zuluftaustrittsöffnungen versehene Kanäle (7) vorgesehen sind, die höhen- und gegebenenfalls seitenverstellbar angeordnet sind und denen die Zuluft über Ventilatoren (8) zugeführt wird.
  2. Anlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Zuluftmenge durch Veränderung der Ventilatordrehzahl einstellbar ist.
  3. Anlage nach den Ansprüchen 1 und 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Zuluftmenge durch Veränderung des Öffnungsquerschnittes an den Zuluftaustrittsöffnungen der Kanäle (7) einstellbar ist.
  4. Anlage nach Anspruch 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Zuluftmengenregulierung in Abhängigkeit von der jeweiligen Betriebsablaufsituation des Ofens (1) gesteuert wird.
EP86115005A 1986-02-06 1986-10-29 Anlage zur Rauchgasabsaugung und Schalldämmung von metallurgischen Öfen, insbesondere Elektrolichtbogenöfen Expired - Lifetime EP0236550B1 (de)

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DE19863603654 DE3603654A1 (de) 1986-02-06 1986-02-06 Anlage zur rauchgasabsaugung und schalldaemmung von metallurgischen oefen, insbesondere elektrolichtbogenoefen

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EP0236550A2 EP0236550A2 (de) 1987-09-16
EP0236550A3 EP0236550A3 (en) 1989-03-08
EP0236550B1 true EP0236550B1 (de) 1991-05-02

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