EP0760395B1 - Vorrichtung zum Flüssigmetall-Transport in der Giesshalle eines Schachtofens und Verfahren zum Betrieb dieser Vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung zum Flüssigmetall-Transport in der Giesshalle eines Schachtofens und Verfahren zum Betrieb dieser Vorrichtung Download PDF

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EP0760395B1
EP0760395B1 EP96107534A EP96107534A EP0760395B1 EP 0760395 B1 EP0760395 B1 EP 0760395B1 EP 96107534 A EP96107534 A EP 96107534A EP 96107534 A EP96107534 A EP 96107534A EP 0760395 B1 EP0760395 B1 EP 0760395B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pipe
pipe section
main channel
tap hole
liquid metal
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP96107534A
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English (en)
French (fr)
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EP0760395A1 (de
Inventor
Peter Dr.-Ing. Heinrich
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SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Demag AG
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Publication date
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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00—Blast furnaces
    • C21B7/14—Discharging devices, e.g. for slag

Definitions

  • the invention relates to a device for liquid metal transport in the casting hall of a shaft furnace, especially blast furnace, and a method for Operation of this device consisting of at least one installed after tapping the blast furnace Main channel with siphon and downstream drainage channels with a transfer station in the liquid metal transport containers or trolley exists.
  • Main channels have been around for some Years as so-called pool channels with relatively large Dimensions in which there is always a liquid residue Pig iron remains, executed. Are typical at Large blast furnace channels of 12 - 15 m length and 2.0 to 2.5 m width.
  • the disadvantage here is that after each generation of 0.6 up to 0.8 million tons of pig iron requiring several days Refractory repair is needed, which is under unfavorable Conditions within the casting hall got to. During this time, the racking in question can not be used.
  • the liquid metal initially flows in the main channel through a siphon (fox) to separate pig iron and slag; after that the slag-free flows Pig iron through open, but mostly like the main channel also covered with plates or hoods, with ff material supplied channels to the different Parking spaces for pig iron transport vehicles.
  • siphon fox
  • ff material supplied channels to the different Parking spaces for pig iron transport vehicles.
  • tipping channels come with electric or hydraulic drive for Commitment.
  • the slag separated at the siphon or fox in turn leaves the main channel and comes via open or with Covered gutters either to a slag pan, a pelletizer with water or freezes through natural cooling in one Cinder bed made of sand.
  • Red dust (Fe oxide) accumulates particularly at the tap hole, the tipping channel and at the pig iron inlet in the transport vessel, but to a lesser extent also at the pig iron and slag channels covered with hoods and the main channel. This forms as a result of the hot pig iron coming into contact with the surrounding air.
  • dedusting systems for high suction volumes are installed using the technology that is common today. These dedusting systems initially consist of a system for collecting the dusts (hoods, pipes), with several switchable strands being provided on blast furnaces with several tap holes. This in turn requires fittings with large diameters, corresponding actuators and control logic.
  • the extracted air amounts are in the order of a few 100,000 Nm 3 / h to well over 1.0 million Nm 3 / h.
  • intensive suction the contact of the hot pig iron with air is naturally intensified and the amount of dust per ton of pig iron increases.
  • Devices for partitioning / housing are known of the pig iron flow through mechanical devices such as Hoods, covers and the like.
  • DE 39 03 444 C1 describes one method and one Device for preventing air contact from Pig iron by fogging with inert gas, e.g. B. Nitrogen known from the tap hole of the metallurgical furnace leading the liquid metal Drainage channels to form the smallest possible free flow of liquid metal Interior are covered, the transfer point, in of the liquid metal from the transport and Drainage channel is passed into a pouring vessel, is shielded largely gastight, with both the free interior of the covered gutters as well the largely gas-tight shielded interior of the Transfer point and the pouring vessel interior with Be flushed with inert gas.
  • the liquid metal discharge jet is from the outlet opening into the pouring vessel from a ring-shaped one that prevents air from entering Inert gas jacket additionally shielded.
  • the device consists of at least one on one Tap opening of the metallurgical furnace installed Transport and drainage channel, a transfer station with a swivel or tilting channel and a distribution system for the liquid metal in a pouring vessel, each Transport and drainage channels over their entire length or has several covers, one as possible small free, d. H. not flowed through by the liquid metal Form interior.
  • the transfer stations including the outlet openings are largely gastight due to a closed Shielded housing.
  • a disadvantage of this tapping system is that of high temperature of the pig iron triggered thermals that a constant replenishment of the inert gas required.
  • the present invention therefore has the task posed, a timely, safe and fast Opening and closing of blast furnace tap holes ensure suppression of dust formation in the areas taphole, main channel, pig iron and Slag chutes to allow a reduction in manual work in the gutter area a reduction in investment and operating costs to contribute.
  • ff material Pipe section arranged between the racking on the blast furnace and the main channel.
  • a stationary drill and one stationary tamping machine On both sides of the pipe section are a stationary drill and one stationary tamping machine arranged. This is the Pipe section itself with two connecting pieces equipped, through which the drill of the drill or the trunk of the tamping machine is guided.
  • the ceramic (first) slide lock is used for tapping opened and then closed again. Immediately after the closing is over the Inert gas connection, the tap hole was washed free of pig iron and this state by automatically setting one maintain a small inert gas flow rate. The pig iron solidifies in the tap hole and a blocking of the slide closure avoided.
  • the stuffing fills the tap hole towards the blast furnace; at the same time penetrates stuffing material in the direction of the stationary drilling machine to the tip of the drill bit, and at the same time it moves the stuffing also on the slide closure without however, to fully reach the ceramic slide plate, because an inert gas cushion forms in front of it.
  • the subsequent opening of the tap hole is followed by Opening a flap veiled with inert gas at the top of the cover of the main channel second, above the main channel in an inclined position - Inclination approx. 6 ° according to the inclination of the tap hole - arranged drill after opening the ceramic slide closure operated.
  • This drill drills the tap hole through the Pipe section as well as through the inside of the On the FF lining. As soon as the tap hole is free, the drill will be withdrawn and the flap closed. To the unavoidable occurring during this drilling process To collect dust is on the exhaust hood a dedusting line connected to a small, only for the duration of the drilling process operated filter system, leads.
  • the main channel is one Covering hood covered.
  • the connection between The main channel and cover hood are known per se Way carried out so that the entry of outside air the pig iron bath located inside the main channel is largely suppressed, e.g. B. by means of a sand cup.
  • the cover hood can be raised and lowered mechanically as well as laterally movable, for inspections and possibly ff repairs quick access to To create the main channel.
  • each tube length also has one metallic pin that the entire ff-delivery of penetrates inside and out in contact with the liquid pig iron is available when this through the Pipe length flows.
  • a suitable electrical Circuit it is possible to instantly recognize if at one point the molten pig iron Wear lining has consumed so far that this in Comes into contact with the wire mesh.
  • the person in question Pipe length can be reduced at the next opportunity Effort changed and a freshly delivered one Pipe section can be used.
  • the pipe system comes with appropriate branches provided so that it has all the designated parking spaces with Can supply pig iron. Switching the pig iron flow from one parking space to the other takes place by means of remote operated ceramic slide closures.
  • Such heating has the advantage that, on the one hand the pig iron does not solidify and on the other hand none Temperature change stress for the Refractory lining occurs.
  • the main channel is designed as a quick change channel. No heavy lifting gear is needed to change them needed, but lowering the used and the new main channel is lifted with a hydraulic lifting device, such as from known from EP 0 279 165 B1.
  • the invention is based on schematic Embodiments described in more detail.
  • FIG. 1 shows a plan view of the tapping system or on one of the liquid metal transport systems of a blast furnace (1) with arranged in the blast furnace shell (1.1) Racking (1.2) with tap hole (1.3).
  • a pipe section (3) with a first connection piece (3.1) for a stationary one Drill (4) and a second connection piece (3.2) for flanged a stationary tamping machine (5).
  • a first connection piece (3.1) for a stationary one Drill (4) and a second connection piece (3.2) for flanged a stationary tamping machine (5).
  • To the Pipe section (3) then closes a first slide (6.1) with a ceramic plate and the inlet opening (2.1) of the main channel (2).
  • Inert gas feeds (7) arranged at the pipe section (3) before (in the sense of Pig iron flow) and behind the first slide (6.1) on the Inlet opening (2.1) of the main channel (2) Inert gas feeds (7) arranged.
  • Another Inert gas supply (7) is at the outlet opening (2.2) the main channel (2).
  • a burner (15) for Heating the pipe sections (12) is in the first Pipe section arranged after the main trough (2).
  • Fig. 2 shows a longitudinal section through the front part the liquid transport system.
  • a pipe section (3) with connecting piece (3.1, 3.2) flanged to which a second Connects pipe section (3) with a first slide (6.1).
  • This second pipe section (3) is with the inlet opening (2.1) the main channel (2) also gas-tight connected.
  • another pipe section (12) with a second one Flanged slide (6.2) to the other if necessary Pipe sections (12) are added.
  • a T-shaped pipe section (13) arranged the pig iron in one of two Cast iron dolly is flowing.
  • the main channel (2) is designed as a quick change channel. It becomes worn after the ff lining about tension elements, not shown, on tie rods slide down and up from the operating position in Height of the racking platform on a standing in the hallway Transport vehicle lowered.
  • the tie rods are on Main beam support brackets (2) attached.
  • Fig. 3 shows the cross section through a ff material pipe section (3/12).
  • the ff material consists of the insulating layer (12.1), the Permanent lining (12.2) and the wear lining (12.3) together.
  • a wire mesh (12.4) is inserted, which over a metallic pin (12.5) with an electrical one Monitoring device is connected to the state of the wear chuck (12.3).
  • Fig. 4 shows devices for sealing two Pipe sections (3) or (12).
  • a pipe clamp (3.3) is placed on each side with a supply line (3.4) with shut-off valve (3.5) is provided to a sealant (3.7) in the remaining free gap between the bricked Press pipe sections (3) or (12) into it.

Landscapes

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Flüssigmetall-Transport in der Gießhalle eines Schachtofens, insbesondere Hochofens, und ein Verfahren zum Betrieb dieser Vorrichtung, die aus mindestens einer nach einer Abstichöffnung des Hochofens installierten Hauptrinne mit Syphon sowie nachgeordneten Ablaufrinnen mit einer Übergabestation in die Flüssigmetall-Transportgefäße bzw. Transportwagen besteht.
Die Gießhallentechnik an Hochöfen hat sich in den letzten Jahrzehnten nicht grundsätzlich geändert. Noch immer wird das Stichloch für jeden Abstich des Flüssigmetalles aufgebohrt und danach wieder gestopft. Zwar wurden verbesserte Stopfmassen entwickelt und die Stopfleistung (l/sec, kg/cm2) wie auch die Bohrleistung (Bohrtiefe, Drehmoment, Schlagbohren) verbessert, aber immer noch ist das zeitgenaue Öffnen und Schließen eines Hochofen-Abstiches in gewissem Umfang von Zufällen abhängig. Beim Öffnen hat zwar die Einführung von Stangen - Rückschlagtechnik, bei der in ein frisch gestopftes Stichloch eine Stahlstange eingeführt wird, die zum nächsten Abstich rückwärts herausgeschlagen wird, gewisse Verbesserungen gebracht, das Problem ist aber immer noch nicht zufriedenstellend gelöst.
Die Trennung des Flüssigmetalles in Roheisen und Schlacke aufgrund ihrer unterschiedlichen spezifischen Gewichte findet nach wie vor in der sogenannten Hauptrinne statt. Hauptrinnen werden seit einigen Jahren als sogenannte Poolrinnen mit relativ großen Abmessungen, in denen immer ein flüssiger Rest an Roheisen stehenbleibt, ausgeführt. Typisch sind bei Großhochöfen Rinnen von 12 - 15 m Länge und 2,0 bis 2,5 m Breite. Derartig große und auch schwere Rinnen mit einem Gewicht bis 250 t nach Neuzustellung sind schwierig zu wechseln und erfordern zu ihrer Handhabung schwerste Krane, die ihrerseits wieder auf einer schweren Hallenkonstruktion laufen. Deshalb hat man sich vielerorts entschlossen, die Hauptrinne nicht wechselbar, sondern stationär auszuführen. Der Nachteil hierbei ist, daß nach einer Erzeugung von jeweils 0,6 bis 0,8 Mio t Roheisen eine mehrere Tage erfordernde Feuerfest-Reparatur nötig wird, die unter ungünstigen Verhältnissen innerhalb der Gießhalle ausgeführt werden muß. Während dieser Zeit kann der betreffende Abstich nicht benutzt werden.
Einen Fortschritt brachte hier die aus der EP 0 279 165 B1 bekannte Schnellwechselrinne. Diese Rinne ist auf eine Wechselmöglichkeit von weniger als 8 h hin konzipiert, so daß der Wechsel innerhalb einer normalen Reparaturschicht vorgenommen werden kann. Zum Wechsel ist kein schwerer Kran erforderlich; die verschlissene Rinne wird mit Hilfe hydraulischer Hubeinrichtungen auf ein Spezialfahrzeug abgesenkt, eine neu zugestellte Rinne wird mit den gleichen Hubeinrichtungen von einem zweiten Fahrzeug aufgenommen. Das Auskühlen, Ausbrechen und Neuzustellen der Rinne erfolgt unter Werkstattbedingungen außerhalb des Hochofenbereiches.
In der Hauptrinne fließt das Flüssigmetall zunächst durch einen Syphon (Fuchs) zur Trennung von Roheisen und Schlacke; hiernach fließt das schlackenfreie Roheisen durch offene, meist aber wie die Hauptrinne auch mit Platten oder Hauben abgedeckte, mit ff-Material zugestellte Rinnen zu den verschiedenen Anstellplätzen der Roheisen-Transportfahrzeuge. Zur gezielten Ansteuerung dieser Anstellplätze werden entweder mit ff-Material geschützte Staubleche nacheinander gezogen, oder es kommen sogenannte Kipprinnen mit elektrischem oder hydraulischem Antrieb zum Einsatz.
Die am Syphon bzw. Fuchs abgetrennte Schlacke verläßt ihrerseits die Hauptrinne und gelangt über offene bzw. auch mit Hauben abgedeckte Rinnen entweder zu einer Schlackenpfanne, einer Granuliereinrichtung mit Wasser oder erstarrt durch natürliche Abkühlung in einem Schlackenbeet aus Sand.
Die Pflege und Sauberhaltung der Roheisen- und Schlackenrinnen sind die Hauptverursacher für die schwere manuelle Arbeit, die in Gießhallen auch dann immer noch anfällt, wenn Maschinen - wo immer möglich - eingesetzt werden.
Besonders am Stichloch, der Kipprinne sowie am Roheiseneinlauf in das Transportgefäß, in geringerem Umfang aber auch an den mit Hauben abgedeckten Roheisen- und Schlackenrinnen sowie der Hauptrinne fällt roter Staub (Fe-Oxid) an. Dieser bildet sich infolge des Kontaktes des heißen Roheisens mit der umgebenden Luft. Um den roten Staub zu entfernen, werden nach der heute üblichen Technik Entstaubungsanlagen für hohe Absaugvolumina installiert. Diese Entstaubungsanlagen bestehen zunächst aus einem System zur Erfassung der Stäube (Hauben, Rohrleitungen), wobei an Hochöfen mit mehreren Abstichlöchern mehrere umschaltbare Stränge vorzusehen sind. Dies erfordert wiederum Armaturen mit großen Durchmessern, entsprechende Stellantriebe und eine Steuerungslogik. Die abgesaugten Luftmengen liegen je nach Anzahl der Abstiche und Größe der Gießhalle in der Größenordnung von einigen 100.000 Nm3/h bis weit über 1,0 Mio Nm3/h. Bei intensiver Absaugung wird der Kontakt des heißen Roheisens mit Luft naturgemäß intensiviert und die Staubmenge pro t Roheisen steigt.
Zur Abscheidung der Stäube werden entsprechend große Gewebe- und Elektrofilter installiert. Vor oder hinter den Filtern ist eine Ventilatorstation vorzusehen, deren Antriebsleistung je nach Absaugmenge und Druckverlust des Systems leicht in die Größenordnung einiger MW kommen kann. Das gereinigte Gas wird über einen Kamin in die Atmosphäre entlassen.
Die Entsorgung der oft Zn- und Pb-haltigen Stäube erfordert zusätzliche Einrichtungen (z. B. Pelletierteller, Zwischenbunker) und wird mit steigenden Umweltanforderungen immer problematischer.
Insgesamt erfordern die vorstehend beschriebenen Entstaubungseinrichtungen einen erheblichen Aufwand an Investitions- und Betriebskosten. So ist es nicht verwunderlich, daß zahlreiche Vorschläge zur Vermeidung/Unterdrückung der Staubbildung in der Literatur beschrieben sind und teilweise auch in die Praxis Eingang gefunden haben.
Bekannt sind Vorrichtungen zur Abschottung/Einhausung des Roheisenstroms durch mechanische Vorrichtungen wie Hauben, Abdeckungen und dergleichen.
Aus der DE 39 03 444 C1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verhinderung des Luftkontaktes von Roheisen durch Abschleierung mittels Inertgas, z. B. Stickstoff bekannt, bei der von der Abstichöffnung des metallurgischen Ofens die das Flüssigmetall führenden Ablaufrinnen unter Bildung eines möglichst kleinvolumigen, nicht vom Flüssigmetall durchströmten freien Innenraumes abgedeckt werden, die Übergabestelle, in der das Flüssigmetall von der Transport- und Ablaufrinne in ein Abgießgefäß weitergeleitet wird, weitgehend gasdicht abgeschirmt wird, wobei sowohl der freie Innenraum der abgedeckten Ablaufrinnen als auch der weitgehend gasdicht abgeschirmte Innenraum der Übergabestelle und der Abgießgefäßinnenraum mit Inertgas gespült werden. Der Flüssigmetall-Ablaufstrahl wird von der Auslauföffnung ab bis in das Abgießgefäß von einem den Luftzutritt verhindernden, ringförmigen Druck-Inertgasmantel zusätzlich abgeschirmt.
Die Vorrichtung besteht aus mindestens einer an einer Abstichöffnung des metallurgischen Ofens installierten Transport- und Ablaufrinne, einer Übergabestation mit einer Schwenk- oder Kipprinne und einem Verteilsystem für das Flüssigmetall in ein Abgießgefäß, wobei jede Transport- und Ablaufrinne über ihre gesamte Länge eine oder mehrere Abdeckhauben besitzt, die einen möglichst kleinen freien, d. h. nicht vom Flüssigmetall durchströmten Innenraum bilden.
Die Übergabestationen einschließlich der Auslauföffnungen sind weitgehend gasdicht durch ein geschlossenes Gehäuse abgeschirmt.
In den Abdeckhauben und in dem Übergabestationsgehäuse sind Düsen für die Zuführung von Inertgas vorgesehen.
Nachteilig bei diesem Abstichsystem ist die durch die hohe Temperatur des Roheisens ausgelöste Thermik, die ein ständiges Nachspeisen des Inertgases erfordert.
Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein zeitgenaues, sicheres und schnelles Öffnen und Schließen von Hochofen-Abstichlöchern zu gewährleisten, eine Unterdrückung der Staubbildung in den Bereichen Stichloch, Hauptrinne, Roheisen- und Schlackenrinnen zu ermöglichen, eine Reduzierung der manuellen Arbeit im Bereich Rinnen zu erreichen und zu einer Verringerung der Investitions- und Betriebskosten beizutragen.
Die Lösung dieser Aufgaben erfolgt in der Weise wie es in den Patentansprüchen 1 und 9 angegeben ist. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen genannt.
Erfindungsgemäß wird zwischen dem Abstich am Hochofenpanzer und Hauptrinne ein mit ff-Material ausgekleideter Rohrabschnitt angeordnet. Beidseitig vom Rohrabschnitt sind eine stationäre Bohrmaschine und eine stationäre Stopfmaschine angeordnet. Dazu ist der Rohrabschnitt selbst mit zwei Anschlußstutzen ausgerüstet, durch die der Bohrer der Bohrmaschine bzw. der Rüssel der Stopfmaschine geführt wird.
An der der Hauptrinne zugewandten Seite des Rohrabschnitts wird ein keramischer (erster) Schieberverschluß installiert, wie er aus der Stahlwerkstechnik als Verschluß für Stahlgießpfannen bekannt ist. Unmittelbar vor und hinter dem Schieberverschluß sind Inertgasanschlüsse mit Regelventilen angeordnet.
Der Ablauf beim Öffnen und Schließen des Abstichloches wird wie folgt durchgeführt:
Im Normalfall wird zum Abstich der keramische (erste) Schieberverschluß geöffnet und danach wieder geschlossen. Unmittelbar nach dem Schließen wird über den Inertgasanschluß das Stichloch von Roheisen freigespült und dieser Zustand durch automatisches Einstellen einer kleinen Inertgas-Durchflußmenge aufrechterhalten. So wird ein Erstarren des Roheisens im Stichloch und ein Blockieren des Schieberverschlusses vermieden.
Von Zeit zu Zeit ist es nötig, entweder das vom Roheisenstrom ausgewaschene Stichloch durch Stopfen wieder instand zu setzen, oder die keramische Platte des Schieberverschlusses zu wechseln.
In diesen Reparaturfällen wird am Ende des Abstichs der keramische Schieberverschluß geschlossen und das Stichloch mit Inertgas über den Anschluß von Roheisen freigespült. Sodann wird die stationäre Bohrmaschine betätigt; diese bohrt zunächst den einen Anschlußstutzen von ausgehärteter Stopfmasse frei, mit dem sie selbst am Rohrabschnitt angeflanscht ist. Der Bohrer durchquert sodann das Stichloch und bohrt einen Kanal in die ausgehärtete Stopfmasse, die den anderen Anschlußstutzen ausfüllt, mit dem die stationäre Stopfmaschine am Rohrabschnitt angeflanscht ist. Der Bohrer wird sodann in seine Ausgangslage zurückgezogen, und die Stopfmaschine wird betätigt. Die Stopfmasse füllt das Stichloch in Richtung Hochofen; gleichzeitig dringt Stopfmasse in Richtung stationäre Bohrmaschine bis zur Bohrerspitze vor, und gleichzeitig bewegt sich die Stopfmasse auch auf den Schieberverschluß vor, ohne jedoch die keramische Schieberplatte ganz zu erreichen, da sich vor dieser ein Inertgaspolster bildet.
Zum anschließenden Öffnen des Stichlochs wird nach Öffnen einer mit Inertgas abgeschleierten Klappe an der Oberseite der Abdeckhaube der Hauptrinne eine zweite, oberhalb der Hauptrinne in Schrägstellung - Neigung ca. 6° entsprechend der Neigung des Stichlochs - angeordnete Bohrmaschine nach Öffnen des keramischen Schieberverschlusses betätigt.
Diese Bohrmaschine bohrt das Stichloch durch den Rohrabschnitt sowie durch die innerhalb des Panzers befindliche ff-Auskleidung hindurch auf. Sobald das Stichloch frei ist, wird der Bohrer zurückgezogen und die Klappe geschlossen. Um die während dieses Bohrvorganges auftretende, unvermeidbare Staubentwicklung aufzufangen, wird an der Absaughaube eine Entstaubungsleitung angeschlossen, die zu einer kleinen, nur für die Zeitdauer des Bohrvorgangs betriebenen Filteranlage, führt.
Wie bereits erläutert, wird die Hauptrinne von einer Abdeckhaube überdeckt. Die Verbindung zwischen Hauptrinne und Abdeckhaube wird in an sich bekannter Weise so ausgeführt, daß der Zutritt von Außenluft an das innerhalb der Hauptrinne befindliche Roheisenbad weitgehend unterdrückt wird, z. B. mittels einer Sandtasse. Die Abdeckhaube wird mechanisch heb- und senkbar sowie seitlich verfahrbar ausgeführt, um für Inspektionen und evtl. ff-Reparaturen rasch Zugang zur Hauptrinne zu schaffen.
Am Ende der Hauptrinne liegt ein Syphon (Fuchs), der das Flüssigmetall in Roheisen und Schlacke aufgrund ihrer unterschiedlichen Dichten voneinander trennt. Während die Schlacke in konventioneller Weise nach Verlassen der Hauptrinne über offene oder abgedeckte Rinnen zu einer Granuliereinrichtung, zu einer Schlackenpfanne, zu einer Schlackengrube bzw. einem Schlackenbeet gelangt, erfolgt der Transport des flüssigen Roheisens zu den Anstellplätzen der Roheisen-Transportfahrzeuge nicht mehr, wie bisher üblich, in Rinnen. Stattdessen werden mit ff-Material mehrlagig ausgekleidete Metallrohre verwendet, die von außen nach innen angeordnet eine Isolierschicht, ein Dauerfutter und ein Verschleißfutter aufweisen. Diese Metallrohre werden in Längen von 1 - 2 m unterteilt, damit das relativ geringe Gewicht eine Handhabung mit leichtem Hebezeug möglich macht. Zwischen Verschleiß- und Dauerfutter wird ein Drahtgewebe angeordnet; weiterhin verfügt jede Rohrlänge über einen metallischen Stift, der die gesamte ff-Zustellung von innen nach außen durchdringt und in Kontakt mit dem flüssigen Roheisen steht, wenn dieses durch die Rohrlänge strömt. Durch eine geeignete elektrische Schaltung ist es möglich, augenblicklich zu erkennen, wenn an einer Stelle das flüssige Roheisen das Verschleißfutter so weit verbraucht hat, daß dieses in Kontakt mit dem Drahtgewebe kommt. Die betreffende Rohrlänge kann bei nächster Gelegenheit mit geringem Aufwand gewechselt und ein frisch zugestellter Rohrabschnitt eingesetzt werden.
Das Rohrsystem wird mit entsprechenden Verzweigungen versehen, so daß es alle vorgesehenen Anstellplätze mit Roheisen versorgen kann. Die Umschaltung des Roheisenflusses von dem einen Anstellplatz auf den anderen erfolgt mittels fernbetätigter keramischer Schieberverschlüsse.
Eine derartige Beheizung hat den Vorteil, daß zum einen das Roheisen nicht erstarrt und zum anderen keine Temperaturwechselbeanspruchung für die Feuerfestauskleidung auftritt.
Zusätzlich ist am Beginn des Rohrsystems hinter der Hauptrinne ein weiterer keramischer (zweiter) Schieberverschluß vorgesehen. Mit diesem kann das Rohrsystem zur Hauptrinne hin abgesperrt werden. Hiermit wird es möglich, das Rohrleitungssystem durch einen Brenner zu beheizen, wobei sichergestellt ist, daß die heißen Brennergase das Rohrsystem auf seiner ganzen Länge beheizen; sie entweichen an den Rohrkrümmern am Abstellplatz der Roheisen-Transportfahrzeuge und nicht zur Hauptrinne hin.
Die Führung des flüssigen Roheisens in einem vollständig gekapselten und gefüllten Rohrleitungssystem verhindert den Zutritt von Luft und damit die Entstehung von Staub auf diesem Teil der Transportstrecke.
Zur Staubunterdrückung an den Anstellplätzen wird der Rohrkrümmer so weit wie möglich nach unten gezogen (Einschränkung: Lichtraumprofil). Um auch bei dem unvermeidlichen, verbleibenden Stück freien Falls des Roheisenstrahles die Entstehung von Staub zu unterbinden, wird hier in an sich bekannter Weise mit einer Inertgasabschleierung gearbeitet.
Durch Zustellung der Rohre mit hochwertigen ff-Materialien erhöht sich die Haltbarkeit. Ein Auswechseln der Rohre ist nur noch selten erforderlich. Er wird erst dann vorgenommen, wenn der Verschleiß ein vorgegebenes Maß erreicht hat. Das Ausbrechen der Rohre erfolgt nach deren Abkühlung unter Werkstattbedingungen außerhalb der Gießhalle.
Die Hauptrinne wird als Schnellwechselrinne ausgeführt. Zu ihrem Wechsel wird kein schweres Hebezeug benötigt, sondern das Absenken der verbrauchten und das Heben der neuen Hauptrinne erfolgt mit einer hydraulischen Hubeinrichtung, wie beispielsweise aus der EP 0 279 165 B1 bekannt.
Das Abkühlen, Ausbrechen und Neuzustellen der schweren Wechselrinne erfolgt unter Werkstattbedingungen außerhalb der Gießhalle. Durch die vorbeschriebenen Maßnahmen werden der Umfang der Hitzearbeit reduziert und die Arbeitsbedingungen effizienter gestaltet.
Die vorstehend beschriebene Ausgestaltung der Hochofen-Gießhallentechnik führt nicht zuletzt zu einer ganz wesentlichen Verringerung der Investitionskosten; der bisher notwendige, schwere Gießhallenkran entfällt, es ist nur leichtes Hebezeug mit geringer Spannweite erforderlich. Die erforderliche Hallenfläche und das Stahlbaugewicht werden ganz erheblich geringer. Die aufwendigen Hauben und Rohrleitungssysteme zur Erfassung von Staub innerhalb in der Gießhalle entfallen ebenso wie die große Filteranlage mit Gebläsestation, Kamin und Staubsilo. Die Betriebskosten werden durch einen verminderten Aufwand für den Betrieb der Filterstation - Instandhaltung, Stromkosten für Gebläse - sowie Entfall der Kosten für Abtransport und Entsorgung der Stäube erheblich gesenkt.
Die Erfindung wird anhand von schematischen Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1
eine Draufsicht auf das Abstichsystem,
Fig. 2
einen Längsschnitt im Bereich der Hauptrinne,
Fig. 3
einen Querschnitt durch einen mit ff-Material zugestellten Rohrabschnitt,
Fig. 4
einen Querschnitt mit Anordnung der Abdichtung zwischen zwei Rohrabschnitten.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf das Abstichsystem bzw. auf eine der Flüssigmetall-Transportanlagen eines Hochofens (1) mit im Hochofenpanzer (1.1) angeordnetem Abstich (1.2) mit Stichloch (1.3).
An den Abstich (1.2) ist ein Rohrabschnitt (3) mit einem ersten Anschlußstutzen (3.1) für eine stationäre Bohrmaschine (4) und einem zweiten Anschlußstutzen (3.2) für eine stationäre Stopfmaschine (5) angeflanscht. An den Rohrabschnitt (3) schließt sich dann ein erster Schieber (6.1) mit einer keramischen Platte und die Einlauföffnung (2.1) der Hauptrinne (2) an.
Nach der Hauptrinne (2) mit Syphon (Fuchs) (11), zur Trennung von Roheisen und Schlacke, werden an der Auslauföffnung (2.2) eine Anzahl von Rohrabschnitten (12), die mit ff-Material ausgekleidet sind, gas- bzw. luftdicht angeschlossen, die in einem T-förmigen Rohrabschnitt (13) münden. Auf beiden Ausflußseiten des T-förmigen Rohrabschnittes (13) sind zwischen den nach unten gerichteten Rohrkrümmern (14) mit einer Inertgasabschleierung (17) jeweils ein (dritter) Schieber (6.3a) und (6.3b) angeordnet, um das flüssige Roheisen zu jeweils einem der Anstellplätze (16a, 16b) zu leiten, wo es im Roheisen-Transportwagen (18) abfließen kann.
Am Rohrabschnitt (3) werden jeweils vor (im Sinne des Roheisenflusses) und hinter dem ersten Schieber (6.1) an der Einlauföffnung (2.1) der Hauptrinne (2) Inertgaszuführungen (7) angeordnet. Eine weitere Inertgaszuführung (7) ist an der Auslauföffnung (2.2) der Hauptrinne (2) angeordnet.Ein Brenner (15) zum Beheizen der Rohrabschnitte (12) ist im ersten Rohrabschnitt nach der Hauptrinne (2) angeordnet.
Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch den vorderen Teil der Flüssigtransport-Anlage. An den Abstich (1.2) wird gasdicht ein Rohrabschnitt (3) mit Anschlußstutzen (3.1, 3.2) angeflanscht, an den sich ein zweiter Rohrabschnitt (3) mit einem ersten Schieber (6.1) anschließt. Dieser zweite Rohrabschnitt (3) ist mit der Einlauföffnung (2.1) der Hauptrinne (2) ebenfalls gasdicht verbunden. An der Auslauföffnung (2.2) der Hauptrinne (2) ist zunächst ein anderer Rohrabschnitt (12) mit einem zweiten Schieber (6.2) angeflanscht, an den bei Bedarf weitere Rohrabschnitte (12) angefügt werden. Am Ende der Rohrabschnitte (12) wird ein T-förmiger Rohrabschnitt (13) angeordnet, der das Roheisen in einen von zwei Roheisentransportwagen fließen läßt.
Die Hauptrinne (2) wird als Schnellwechselrinne ausgeführt. Sie wird nach Verschleiß der ff-Auskleidung über nicht dargestellte Zugelemente, die an Zugstangen ab- und aufwärts gleiten, aus der Betriebsposition in Höhe der Abstichbühne auf ein auf Hüttenflur stehendes Transportfahrzeug abgesenkt. Die Zugstangen sind an Stützenträgern der Hauptrinne (2) befestigt.
Fig. 3 zeigt den Querschnitt durch einen mit ff-Material zugestellten Rohrabschnitt (3/12). Das ff-Material setzt sich aus der Isolierschicht (12.1), dem Dauerfutter (12.2) und dem Verschleißfutter (12.3) zusammen.
Am Übergang von Dauerfutter (12.2) zum Verschleißfutter (12.3) ist ein Drahtgewebe (12.4) eingelegt, das über einen metallischen Stift (12.5) mit einer elektrischen Überwachungseinrichtung verbunden ist, um den Zustand des Verschleißfutters (12.3) kontrollieren zu können.
Fig. 4 zeigt Vorrichtungen zur Abdichtung von zwei Rohrabschnitten (3) oder (12).
Um die Flansche der beiden Rohrabschnitte (3) oder (12) wird eine Rohrschelle (3.3) gelegt, die an jeder Seite mit einer Zuführleitung (3.4) mit Absperrhahn (3.5) versehen ist, um eine Dichtungsmasse (3.7) in den verbliebenen freien Spalt zwischen den ausgemauerten Rohrabschnitten (3) oder (12) hineinzupressen.
In den freien Querschnitt des Verschleißfutters (12.3) wird vor dem Zusammenfügen der Rohrabschnitte (3) oder (12) ein Kunststoffstopfen (3.6) eingelegt, um zu verhindern, daß die Dichtungsmasse (3.7) den freien Querschnitt des Verschleißfutters (12.3) versperrt bzw. einengt.
Bezugsziffernliste:
1
Hochofen
1.1
Hochofenpanzer
1.2
Abstich
1.3
Stichloch
2
Hauptrinne
2.1
Einlauföffnung
2.2
Auslauföffnung
3
Rohrabschnitt
3.1
Anschlußstutzen für 4
3.2
Anschlußstutzen für 5
3.3
Rohrschelle
3.4
Zuführleitung
3.5
Absperrhahn
3.6
Kunststoffstopfen
3.7
Dichtungsmasse
4
Stationäre Bohrmaschine
5
Stationäre Stopfmaschine
6
Schieberverschlusse (6.1; 6.2 ; 6.3a; 6.3b)
7
Inertgaszuführung
8
Klappe
9
Abdeckhaube von 2
10
Stichloch-Bohrmaschine
11
Syphon (Fuchs)
11.1
Schlackenrinne
12
Rohrabschnitt
12.1
Isolierschicht
12.2
Dauerfutter
12.3
Verschleißfutter
12.4
Drahtgewebe
12.5
metallischer Stift einer elektrischen Meßvorrichtung
13
T-förmiger Rohrabschnitt
14
Rohrkrümmer
15
Brenner
16
Anstellplatz für Roheisen-Transportwagen
17
Inertgasabschleierung
18
Roheisen-Transportwagen

Claims (10)

  1. Vorrichtung zum Flüssigmetalltransport in der Gießhalle eines Schachtofens, insbesondere Hochofens, die aus mindestens einer an einer Abstichöffnung installierten Hauptrinne mit Syphon, Ablaufrinnen sowie einer Übergabestation, in die Flüssigmetall-Transportgefäße bzw. Transportwagen besteht,
    dadurch gekennzeichnet,
    a) daß zwischen Abstich (1.2) am Hochofen (1) und der Hauptrinne (2) ein geflanschter Rohrabschnitt (3) mit einem ersten Anschlußstutzen (3.1) für eine Bohrmaschine (4) und einem zweiten Anschlußstutzen (3.2) für eine Stichloch-Stopfmaschine (5) vorgesehen ist und daß zwischen dem geflanschten Rohrabschnitt (3) und der Einlauföffnung (2.1) der Hauptrinne (2) eine Inertgaszuführung (7) und ein erster Schieberverschluß (6.1) mit einer keramischen Platte angeordnet ist,
    b) daß die Hauptrinne (2) mit Syphon (11) gasdicht mit einer Abdeckhaube (9) mit Klappe (8) abgedichtet wird,
    c) daß zwischen Auslauföffnung (2.2) der Hauptrinne (2) und mindestens einem anderen Rohrabschnitt (12) ein zweiter Schieberverschluß (6.2) mit keramischer Platte angeordnet ist,
    d) daß der mindestens eine andere Rohrabschnitt (12) in einen T-förmigen Rohrabschnitt (13) mündet,
    e) daß zwischen dem T-förmigen Rohrabschnitt (13) und sich daran anschließenden Rohrkrümmern (14) je ein dritter Schieberverschluß (6.3a, 6.3b) angeordnet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß an der Einlauföffnung (2.1), der Auslauföffnung (2.2) und an der Klappe (8) Inertgaszuführungen (7) vorgesehen sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß an den Rohrkrümmern (14) eine Inertgasabschleierung (17) vorgesehen ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß an dem ersten Anschlußstutzen (3.1) eine stationäre Bohrmaschine (4), an dem zweiten Anschlußstutzen (3.2) eine stationäre Stopfmaschine (5) und oberhalb der Abdeckhaube (9) an der Klappe (8) eine stationäre Stichloch-Bohrmaschine (10) vorgesehen ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdichtung von Rohrabschnitten von einem Rohrabschnitt mit SchieberverSchluß (6.1; 6.2; 6.3a; 6.3b) sowie von Rohrabschnitten untereinander, des T-förmigen Rohrabschnittes (13) mit einem Rohrabschnitt (12) bzw. mit einem Rohrkrümmer (14) eine Rohrschelle (3.3) mit seitlich angeordneten Zuführungsleitungen (3.4) und Absperrhähnen (3.5) vorgesehen ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß in den Rohrabschnitten (3, 12, 13), und Rohrkrümmern (14) am Übergang von Dauerfutter (12.2) zum Verschleißfutter (12.3) ein Drahtgewebe (12.4) sowie ein metallischer Stift (12.5) einer elektrischen Meßvorrichtung vorgesehen ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß ein Brenner (15) an einem der Rohrabschnitte (12) angeordnet ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptrinne (2) als Schnellwechselrinne ausgerüstet ist.
  9. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung für den Flüssigmetall-Transport in der Gießhalle eines Schachtofens, insbesondere Hochofens, nach den Ansprüchen 1 bis 8, und zur Erzielung des zeitgenauen Öffnens und Schließens des Abstiches zur präzisen Dosierung der Flüssigmetall-Menge in der Weise, wobei die Vorrichtung aus mindestens einer an einer Abstichöffnung installierten Hauptrinne mit Syphon und Ablaufrinnen mit einer Übergabestation in die Flüssigmetall-Transportgefäße bzw. Transportwagen besteht,
    a) daß für das Öffnen des gestopften Stichloches (1.3) eine Stichloch-Bohrmaschine (10) nach Öffnen der keramischen Platte des ersten Schieberverschlusses (6.1) und nach Öffnen einer Verschlußkappe (8) an der Oberseite der Abdeckhaube (9) der Hauptrinne (2) die ausgehärtete Stopfmasse innerhalb des Stichloches (1.3), des Abstiches (1.2) und eines Rohrabschnittes (3), der zwischen Abstich (1.2) und der Hauptrinne (2) angeordnet ist, ausbohrt,
    b) daß nach Öffnen des Stichloches (1.3) ein Flüssigmetall-Strom durch den einen Rohrabschnitt (3), den geöffneten ersten Schieberverschluß (6.1), die Einlauföffnung (2.1) in die gasdicht abgeschirmte Hauptrinne (2) mit Syphon (11) fließt, daß nach Abtrennen der Schlacke der Roheisenstrom durch die Auslauföffnung (2.2) durch mindestens einen anderen Rohrabschnitt (12) über einen geöffneten zweiten schieberverschluß (6.2) in einen T-förmigen Rohrabschnitt (13) fließt und von dort über einen von geöffneten dritten Schieberverschlüssen (6.3a; 6.3b) durch einen Rohrkrümmer (14) in einen Roheisen-Transportwagen (18) gelangt,
    c) daß unmittelbar nach dem Schließen des in dem einen Rohrabschnitt (3) angebrachten ersten Schieberverschlusses (6.1) mittels eines Inertgases das Stichloch (1.3) vom Flüssigmetall freigespült wird und daß durch die Einstellung einer spezifischen Inertgas-Durchflußmenge dieser Zustand aufrechterhalten wird,
    d) daß für das Stopfen im Sinne einer Reparatur des vom Flüssigmetall-Strom ausgewaschenen Stichloches (1.3) bzw. für das Auswechseln der keramischen Platte des ersten Schieberverschlusses (6.1) das Stichloch (1.3) des Abstiches (1.2) mittels eines Inertgases freigespült wird,
    daß durch einen Bohrer einer stationären Bohrmaschine (4), die in einem ersten Anschlußstutzen (3.1) des einen Rohrabschnitts (3) vorgesehen ist, dieser Anschlußstutzen (3.1) des Rohrabschnittes (3) von ausgehärteter Stopfmasse freigebohrt wird,
    daß der Bohrer der Bohrmaschine (4) einen Kanal in die ausgehärtete Stopfmasse des Stichloches (1.3) bohrt und danach einen zweiten Anschlußstutzen (3.2) des einen Rohrabschnitts der Stopfmaschine (5) freibohrt,
    e) daß für das Einbringen von Stopfmasse durch die Stopfmaschine (5) über den zweiten Anschlußstutzen (3.2) Stopfmassen innerhalb des einen Rohrabschnittes (3) Richtung Stichloch (1.3), Richtung ersten Anschlußstutzen (3.1) und Richtung keramische Platte des ersten Schieberverschlusses (6.1) bewegt werden, wobei jedoch die keramische Platte des ersten Schieberverschlusses (6.1) durch ein Inertgaspolster gegen ein weiteres Vordringen der Stopfmasse geschützt bzw. zum Auswechseln freigehalten wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von Roheisen-Fugenläufern nach Reparaturarbeiten eine dichte Verbindung von Rohrabschnitten (3, 12, 13), und Rohrkrümmer (14) durch Einbringen eines Kunststoff-Stopfens (3.6) und einer Dichtungsmasse (3.7) erfolgt.
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