NO125391B - - Google Patents

Description

Anordning for tapping av elektriske smelteovner.

Foreliggende oppfinnelse angår fremgangsmåte for tapping av elektriske smelteovner. Slike smelteovner tappes i dag gjennom ett eller flere tappehull som er anbrakt i ovnsveggen på nivå med den innvendige ovnsbunn.

Produktet tappes i støpemaskiner, øser, vogner o. 1. som er plasert utenfor ovnen. Ved roterende ovner hvor tappehullene be-veger seg langsomt rundt, anvendes ofte vogner som går på en ringbane rundt ovnen. Dermed kan man få overført produktet fra ovnen til tappevognene uansett i hvilken stilling tappehullene befinner seg.

Antall tappehull for en ovn avhenger

av ovnstypen samt produktets art og kvalitet.

Stillestående (stasjonære) ovner har som regel fra 1 til 3 tappehull, mens roterende ovner kan ha opp til 9 tappehull.

Samtlige tappehull, uansett beliggen-het, må kunne betjenes med det nødven-dige tappeutstyr som foruten vogner eller kar for produktet omfatter innretninger for åpning og lukking av hullet. Likeledes må man ha den nødvendige plass for betjening av dette utstyr i de områder hvor tappehullene måtte befinne seg.

For stillestående ovner kan man ha like mange sett tappeutstyr som det er tappehull, eller man kan ha kjørbare sett med tappeutstyr som forflyttes, f. eks. på sirkulære skinneganger. Denne siste metode anvendes som regel også ved roterende ovner.

Under tappingen av de nåværende ov-

ner flyter produktet fra høytemperatur-området i ovnens indre ut til tappehullet i ovnens sidevegg. Nedkjølingen kan bevirke vanskeligheter med tappingen idet produk-

tet kan størkne og derved tette tappehullet.

Dette fører til at enkelte produkter ikke kan tappes ut av ovnen i flytende tilstand. Dette er tilfelle ved fremstilling av korund

og andre produkter som har særlig høyt smeltepunkt. Disse fremstilles vanligvis ved blokksmeltning.

Nedkjølingen og kvalitetsforandringen kan sies å være en funksjon av avstanden fra høytemperatursonen (smeltesonen) til tappehullet, og enhver forandring av denne avstand har stor betydning, særlig for kalsiumkarbid og andre høytemperaturpro-dukter.

Utbredelsen av høytemperatursonen avhenger av ovnens belastning, og man inn-

ser således at tappeforholdene ved nåværende ovner varierer med ovnsbelastnin-gen. Det er derfor meget ønskelig å finne en løsning hvorved man kommer bort fra dette uheldige avhengighetsforhold.

Ved roterende ovner av vanlig kon-struksjon vil avstanden fra høytempera-tursonen til tappehullet variere også som følge av ovnens rotasjon. Avstanden vil således være minst og tappingen vil gå let-

test når tappehullet befinner seg rett ut for en elektrode, dvs. i forlengelsen av den ovnsradius man kan tenke seg gjennom elektrodens akse.

Under rotasjonen vil tappehullet fjerne

seg fra denne stilling samtidig som et nytt tappehull nærmer seg.

Når førstnevnte hull har beveget seg

en viss avstand til siden, vil tappingen sær-

lig av kalsiumkarbid etc. gå tregere. Det er vanlig praksis da å plugge dette hullet og åpne det nye hullet som nærmer seg ved-kommende område. Disse operasjoner er forbundet med større eller mindre grad av manuelt arbeid under ubehagelige tempe-raturforhold og betyr omkostninger og sli-

tasje på utstyr. Samtidig har man ofte den ulempe at det tar en viss tid før det nye hullet er tilstrekkelig oppvarmet slik at det fungerer tilfredsstillende. Disse ulemper er særlig sjenerende ved større ovner med kontinuerlig tapping. Enhver avbrytelse av tappingen betyr opphopning av smelte i ovnen og man får en intermitterende og pulserende produksjon som anlegget for øvrig må være avpasset og dimensjonert for.

En annen ulempe i forbindelse med ovenstående er at den stadige åpning og lukking av hullene bevirker en slitasje på utmuringsmaterialene omkring hullene. I tillegg hertil har man ved de hittil anvendte tappehull, hvor ovnsproduktet flyter mer eller mindre horisontalt, den slitasje som oppstår som følge av at produktet under tyngdekraftens påvirkning tærer på tappe-kanalens nedre parti eller bunn.

Som følge av skader på et tappehull av ovennevnte eller andre grunner kan det bli aktuelt å åpne tappehull som ligger for-holdsvis langt fra høytemperatursonen. Dette er ofte forbundet med store vanskeligheter, og det kan være aktuelt midler-tidig å redusere produktets kvalitet for å få en mer lettflytende smelte og derved få tappingen i gang fra det nye tappehullet.

Ved alminnelige smelteovner og særlig ved produksjon av kalsiumkarbid har man vanligvis vanskeligheter ved at det under smeltingen dannes uønskede biprodukter som fjernes gjennom tappehullene sammen med det egentlige produkt. Disse biprodukter, særlig ferrosilisium og lignende legeringer, forårsaker leilighetsvis skader på ovnsveggen derved at de skjærer seg til siden eller ned umiddelbart innenfor ovnsmantelen.

Ifølge oppfinnelsen anvendes ett tappehull som er anbrakt vertikalt i midtre del av ovnsbunnen. Herved oppnås at tappehullet ikke forflyttes selv om ovnen ro-terer. Det befinner seg videre alltid i samme avstand fra elektrodene. Tappingen kan skje praktisk talt uavhengig av ovnsbelast-ningen og uønsket nedkjøling og kvalitets-forringelse av smelteproduktet unngås eller begrenses.

På grunn av disse forhold egner oppfinnelsen seg for kontinuerlig såvel som for diskontinuerlig tapping.

De perifere tappehull unngås, og plas-sen rundt ovnen behøver ikke være dimensjonert med henblikk på at man skal kom-me til med tappeutstyr overalt. Man sparer plass, og bygningskonstruksjonene faller mindre kostbare.

Tappeutstyret forenkles derved at det er stasjonært og kun skal betjene det ene tappehullet.

Selve tappehullet kan utføres uten tappetut, og man sparer de anskaffelses-og vedlikeholdsomkostninger man i almin-nelighet har ved de perifere tappehull. For ovner med mange tappehull kan dette dreie seg om vesentlige beløp. Det kan dog ofte være fordelaktig å anvende en tappetut som lett kan byttes ut.

Oppfinnelsen tilsikter også å lede uøn-skede biprodukter hurtigst mulig ut av ovnspotten, slik at opphopninger unngås og videre slik at skader på bunnforingen og sideveggene unngås eller reduseres.

Ved omtalte anordning ledes smelteproduktet vanligvis vertikalt gjennom ovnsbunnen. Herved unngås de ovennevnte pul-seringer under tappingen. Anordningen av det sentrale hull egner seg derfor særlig for kontinuerlig tapping, herunder også for direkte streng-utstøpning med umiddelbar etterbehandling av ovnsproduktet.

På grunn av tappehullets spesielle be-liggenhet er det mulig å tømme ovnen praktisk talt fullstendig. Dette vil ha for-deler, f. eks. i forbindelse med overgang til et annet smelteprodukt.

Oppfinnelsen er skjematisk illustrert på fig. I, II og III, hvor fig. I viser et vertikalt snitt gjennom ovnsbunnen og tappeutstyret, mens fig. II viser et horisontalt snitt lagt etter linjen A—A på fig. I. Fig. III viser en utførelse hvor tappehullets mun-ning utad er utført som en omvendt trakt.

På figurene I og II betegner 1 selve ovnspotten, mens 2 er den bærende kon-struksjon eller dreieskiven som hviler på hjulene 3 som igjen løper på skinnene 4. 5 er ovnsfundamentet og 6 dreiemaskine-riet. 7 er et sentralt anbrakt tappehull som eventuelt kan være omgitt av en sirkulær skjerm 8 som tjener til beskyttelse, og som dessuten vil forårsake at der rundt tappe-hullsåpningen blir stående en «pute» av varme, reduserende gasser som motvirker at tappehullet fryser ytterst ved kontinuerlig tapping og dessuten hindrer luftkorro-sjon. Skjermen kan eventuelt utføres så solid at den samtidig kan anvendes som av-stivningsramme. 9 er en tapperenne som leder det smeltede produkt ned i støpeformen på det endeløse transportbånd 10. Man kan selvsagt også anvende vogntog istedenfor transportbånd. Tapperennen 9 kan forskyves horisontalt ved hjelp av en hydraulisk eller pneumatisk trekkanordning 25. 11 er en vertikal tappeelektrode som er dreibar om aksen 12, og som anvendes ved åpning og vedlikehold av hullet. Tappeelektroden manøvreres ved stangen 13 og dens vertikale bevegelser kan eventuelt drives av motoren 14. Tappeelektroden tilføres størn fra skinnene 15 via de fleksible kabler 16. Under tappehullet er anbrakt en øse 17 for oppsamling av materiale som renner ut mens det arbeides i tappehullet. Pluggin-gen av hullet kan eventuelt foregå ved en vertikal tappehullskanon som anbringes på lignende måte som tappeelektroden. Man kan også anvende en vannkjølt plugg. Ved passende dimensjonering og utførelse av pluggen kan man oppnå en sikker stengning av hullet. Når pluggen trekkes tilbake, vil tappehullet da raskt oppvarmes, og man kan i visse tilfelle få tappingen til å begynne av seg selv.

Ovnsbunnen kan med fordel utføres konisk som antydet ved den stiplede linje 18. Herved oppnås at det smeltede produkt vil samle seg i ovnens midtparti. Eventuelt kan ovnsbunnen også utføres med en brønn i midten som antydet ved den prikkede linje 19. Smelteproduktet vil da samle seg i denne brønn hvilket vil lette en kontinuerlig tapping og gjøre den jevnere. Man kan da med fordel fortsette brønnen under ovnsbunnen gjennom en traktformet tappetut som kan utveksles når den må repa-reres.

Det er viktig ved denne fremgangsmåte å hindre at smeiten skjærer seg gjennom ovensbunnen på siden av tappehullet. Man bør derfor kjøle bunnen og især de deler av den som omgir tappehullet. Kjølingen kan foregå ved hjelp av vann, men man vil i mange tilfelle foretrekke å kjøle med en olje, fortrinnsvis en type som ikke bren-ner i luft, f. eks. silikoner. Man kan også bruke andre kjølemedier i væske- eller gassform.

En utførelse hvor brønnen går over i en tappetut som har form som en omvendt trakt er vist skjematisk på fig. III.

På fig. III betegner 20 selve ovnsbunnen og 21 den brønn som er anordnet i

ovnens midtparti. 22 er tappehullet som går over i en traktf ormet forlengelse 23. Trakten bør kunne kjøles og bør likeledes være utvekselbar. 24 er en vannkjølt plugg som passer inn i trakten 23. Man kan i visse tilfelle drive ovnen således at tappingen vil begynne av seg selv når pluggen fjernes.

Oppfinnelsen er ovenfor beskrevet i forbindelse med karbidovner, men det er selvsagt intet i veien for å anvende syste-met også på ovner for fremstilling av ferro-legeringer, rujern, fosfor etc.

Tappehullet behøver ikke nødvendigvis være anbrakt i sentum av ovnsbunnen. Det bør imidlertid være anbrakt i den sentrale del av ovnsbunnen som ligger mellom elektrodene. Eventuelt kan der også anbringes flere tappehull i bunnens sentrale del. Det er selvsagt også mulig å føre tappehullet på skrå opp gjennom bunnen i steden for vertikalt.

Claims (3)

1. Anordning for tapping av trefase, elektriske, roterende eller oscillerende smelteovner med vertikale elektroder, karakterisert ved at tappehullet er ført opp gjennom ovnsbunnen i dens midtparti.

2. Anordning som i påstand 1, karakterisert ved at det rundt tappehullsåpnin-gen anbringes en skjerm eller avstivnings-ramme (8) slik at man får en «pute» av varme, reduserende gasser rundt tappe-hullsåpningen.

3. Anordning som i påstand 1, karakterisert ved at der i ovnens midtparti er anordnet en brønn (21) som går over i et tappehull (22) hvis utløpsåpning har form som en omvendt trakt (23).