NO147532B - Fremgangsmaate og anordning for chargering av en smelte- eller reduksjonsovn. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og anordning for chargering av en smelte- eller reduksjonsovn hvor chargen tilføres gjennom rør som rager ned gjennom ovnens røykhette/hvelv. Oppfinnelsen er særlig, men ikke utelukkende, beregnet for chargering av en åpen eller halvåpen ovn omfattende en ovnspotte og en over ovnspotten beliggende røykhette hvor chargeringsanordningen omfatter et chargeringsrør som strekker seg ned gjennom røykhetten. Løsningen kan imidlertid også benyttes i forbindelse med en lukket ovn.

Ved løsninger av denne art fordres et chargeringssystem hvor chargeringsrørets levetid er så lang som mulig samtidig som at behovet for kjøling av røret reduseres mest mulig, fortrinnvis elimineres' fullstendig. Videre fordres" en røsning-som--tilfører ovnen/ovnspotten minst mulig luft/eller forhindrer ovnsgass å slippe-ukontrollert ut av ovnen; Dessuten.fordres-en.

løsning hvor luftstrømmens retning kan kontrolleres.

Åpne og halvåpne ovner chargeres normalt batchvis ved hjelp av stasjonære eller dreibare rør hvor chargeringsrøret til enhver tid er nedsenket under hetten og ned i ovnspotten,

men over chargenivå i ovnspotten. Derved er røret utsatt for en konstant, ekstrem påkjenning fra ovnsatmosfæren. Det samme gjelder i og for seg lukkede ovner. Ved disse konvensjonelle løsninger er chargeringsrørets nedre del permanent beliggende nede i ovnspotten til tross for at hvert enkelt rør kun er i virksomhet en svært kort tid i forhold til ovnens totale driftstid. For å forlenge chargeringsrørets levetid har det derfor vært foreslått å kjøle den nedre del slik at de termiske belastninger ikke blir for store. Varmepåkjenningen på den nedre del av røret er imidlertid så stor at man tross alt har problemer med å få gjennom tilstrekkelig volum med kjølevann på grunn av dets nære beliggenhet til den varme ovnstoppen. Videre innebærer ofte de tradisjonelle løsninger en stor risiko for at kjølevann på grunn av korrosjon og/eller slagpåvirkning, skal lekke ut i ovnspotten.

Ved de kjente løsninger er dessuten chargeringsrøret åpent hvorved luft tilføres ovnspotten/ovnen gjennom chargeringsrøret eller ovnsgass tillates uhindret å unnslippe ut i omgivelsene. Rundt regnet tilfører hvert chargeringsrør hetten ca. 1000

m luft pr. time. Luften sammen med den obstruksjon som de nedsenkede rørene/elektrodene"gir, forstyrrer avtrekket under hetten og kan bidra til økt karbonforbruk idet reduksjons— materialene beliggende i chargeoverflaten utsettes for uønsket tilførsel av luft.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er ovennevnte ulemper i det minste redusert ved at chargeringsrøret i det minste er teleskopisk bevegbart i forhold til røykhette/hvelv. Chargerings-røret er fortrinnvis ved sin nedre ende utstyrt med en tettende pJLate ellen Lig.ngnde sjgnL.i_.aLt- vesentlig., er..anor.dn.et på tvers av rørets lengdeakse. På oversiden av nevnte tettende plate er chargeringsrøret utstyrt med en eller flere åpninger i rørveggen, hvilke åpninger muliggjør styrt innføring av charge inn i ovnspotten. Nevnte åpning(er) er fortrinnvis lukkbare. Ifølge foreliggende oppfinnelse er chargeringsrøret beregnet på å trekkes opp i røykhette/hvelv til et nivå hvor åpningen(e) ved rørets nedre ende er beliggende opp i røykhetten/ hvelvet slik at godset i hetten (hvelvet) danner stengsel for åpningen(e) hvorved en lukkbar åpning er tilveiebragt. Chargeringsrøret er ført i et rør i røykhetten/hvelvet.

Nevnte føringsrør har fortrinnvis ved sin nedre ende en

indre diameter som er en del større en chargeringsrørets indre diameter for derved å tilveiebringe et økt tverrsnitt.

Ved senking av chargeringsrøret med charge vil det økede tverrsnitt bidra til igangsettelse av den vertikale bevegelse av chargen. Bunnplaten i chargeringsrøret er fortrinnvis sirkulært og tetter mot munningen av føringsrøret i røykhetten/ hvelvet. Inne i røret over bunnplaten er denne forsynt med et skråplan/skråflate. Skråplanet sørger for å gi chargen en i forhold til røret horisontal bevegelse i retning ut gjennom åpningen. Ved at røret er dreibart kan chargen kastes ut i en hvilken som helst retning og derved gi et ønsket jevnt chargenivå. Bunnplatens skråplan tetter også mot innerrørets

nedre del når chargeringsrøret er i øvre, lukket posisjon.

Ved chargering fylles en batch i chargeringsrøret mens dette er i en øvre, lukket stilling hvor chargen midlertidig forblir i røret, hvoretter chargerinasrøret senkes ned i ovnspotten til en nedre stilling mellom hvilke stillinger batchen fritt tillates å tømmes ut i ovnen, hvoretter røret heises opp til den øvre, lukkede stilling for ifylling av en ny batch. Chargeringsrøret senkes fortrinnvis hurtig ned for tilveiebringelse av en nedadrettet bevegelse av chargen i røret. Røret kan med fordel heises opp til den øvre, lukkede stilling umiddelbart etter at batchen er tømt ut i ovnspotten. Ifølge foreliggende oppfinnelse kan chargeringsrøret med fordel også benyttes som føler for å måle/kontrollere charge-nxvå& t.. x ovn spotten- ti l? enhver ~ trid.

Ifølge, foreliggende. oppfinneJ.se er det. tilveiebragt. en. løsning hvor behovet for kjøling av chargeringsrørets nedre ende er vesentlig redusert, all den tid røret kun rager ned i ovnen i den periode hvor chargen tømmes ut i ovnspotten. Dette innebærer i realiteten at det kun er den skråstilte plate som må kjøles.

Videre er det tilveiebragt en løsning hvor kun et begrenset volum luft tilføres ovnspotten gjennom chargeperioden hvorved avtrekksforholdene under hetten/hvelvet i meget liten grad forstyrres. Ved lukkede ovner, hindrer løsningen at ovnsgassen slipper ukontrollert ut i omgivelsene. Videre er det tilveiebragt en løsning hvor påkjenningen både fra ovnsatmosfæren og fra chargematerialet er redusert til absolutt minimum. I

og med at chargen fylles batchvis reduseres dessuten slitasjen/ slagpåkjenningen på den nedre del av chargeringsrøret.

En foretrukket utførelsesform av foreliggende oppfinnelse

skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til figurene, hvor: figur I viser et chargeringsrør i forbindelse med en åpen eller halvåpen ovn hvor den resterende del av ovnen bortsett fra deler av røykhette og elektrode ikke er vist, og

figur II viser et vertikalsnitt gjennom den midtre del av chargeringsrøret.

Figur I viser et chargeringsrør 1 som er anordnet på en åpen eller halvåpen smelte- eller reduksjonsovn. Ovnen er ikke vist i detalj, men omfatter en ovnspotte, en over ovnspotten beliggende røykhette 2 samt et flertall elektroder 3 utstyrt med elektrodeholdere 4 hvorav kun en del av én elektrode med holdere er vist på figuren. Elektroden 3, elektrodeholderen 4 og røykhetten 2 kan være av en hvilken som helst kjen±__

type. De resterende deler av ovnen/elektrodene vil ikke bli vist eller beskrevet i ytterligere detalj da disse anses å utgjøre teknikkens" stand".

Chargeringsrøret 1 omfatter et nedre rør 5 som er glidbart anordnet i vertikal retning i forhold til et øvre rør 6. Chargeringsrøret 1 omfatter videre et beskyttelsesskjold 7

som er stivt forbundet med det nedre rør 5. Hensikten med beskyttelsesskjoldet 7 er å hindre overoppheting av chargerings-røret 1, forårsaket av induksjonsvarme fra elektrodenes 3 feltvirkning. Det nedre rør 5 er glidbart anbragt i et føringsrør 8 som er festet til røykhetten 2. Ved sin øvre ende og fortrinnvis også ved sin nedre ende er føringsrøret 8 utstyrt med tetningsanordninger 9. Føringsrøret 8 er avstivet ved hjelp av ribber 10 eller lignende.

Ifølge utførelseseksemplet vist på figur I er det nedre rør

5 i alt vesentlig vannavkjølt, bortsett fra den øvre del 12

som ikke er vannavkjølt. Kjølemedium tilføres ved hjelp av et ledningssystem (ikke vist) og kjølemediet distribueres ved hjelp av rør, kanaler eller lignende (ikke vist) innebygd i det nedre rør 5. Kjølemediet kan utgjøres av vann/olje eller lignende fluider. Ved sin øvre ende er det nedre rør 5

utstyrt med en førings-/ tetningsanordning 13 som danner tetning mellom det nedre rør 5 og det øvre rør 6. Ved sin øvre ende er det nedre rør 5 videre utstyrt med forbindelsesanordninger (ikke vist) som stivt forbinder beskyttelsesskjoldet 7 til det nedre rør 5. Nevnte forbindelsesanordninger kan med fordel også utgjøre feste for et flertaxr^syllndre 14 anordnet mellom beskyttelsesskjoldet 7 og det øvre rør 6. Sylindrene 14, som kan være av en hvilken som helst kjent

type, er ved sin øvre ende stivt forbundet med det øvre rør 6, roens sylindrenes 14 stempelstenger 15 ved sin nedre ende er stivt forbundet med nevnte forbindelsesanordning.

Ved sin nedre ende er øvre rør 6 forsynt med en føringsring

16. Førings-/ tetningsanordningen 9 styrer sammen med 13 cg

16 nedre. rør. 5.. under, dets- opfir" ag~nedbevegeiaeii. Nedre rør 5.,. øvre rør 6 samt beskyttelsesrøret 7 roterer samtidig. Medbring-arm mellom rør 5 og 6 er ikke vist på figurene. Det er kun førings-/tetningsanordningen 9 som i tillegg til vertikal-bevegelse også skal ta rotasjonsbevegelse.

Ifølge foreliggende oppfinnelse kan det nedre rør 5 samt beskyttelsesskjoldet 7 beveges vertikalt i forhold til det øvre rør 6. I tillegg kan det øvre rør 6 og det nedre rør 5

med beskyttelsesskjold 7 rotere i forhold til føringsrøret 8 eller røykhetten 2. Rotasjonen tilveiebringes ved hjelp av en ved det øvre rørs 6 øvre ende anordnet motor 17 som via et tannhjul 18 står i forbindelse med et tannhjul 19 anordnet på det øvre rørs 6 ende.

Chargen tilføres chargeringsrøret 1 for eksempel ved hjelp

av en vibrasjonsanordning og/eller et spjeld 20 anordnet på oversiden av det øvre rør 6.

Ved sin nedre ende er det nedre rør 5 utstyrt med et skråplan

25 som er skråstilt i forhold til rørets 5 lengdeakse.

Videre er chargeringsrørets 1 nedre rør 5 utstyrt med en

åpning 2 3 som tillater chargen å leveres ned i ovnspotten. Platen 25 er på sin overside avstivet ved hjelp av et ribbe-

og kjølesystem indikert med henvisningstallet 24. Platen 25 skrår ned mot åpningen 23. Avstivningsribbene utgjør sammen den skrå flate. Alternativt kan ribbene være utstyrt med en ovenforliggende plate.

Figur II viser i noe mer detalj den midtre del av det øvre rør 6 samt beskyttelsesskjoldet 7. Trykkmediet tilføres hver sylinder 14 ved sylinderens øvre ende gjennom et tilførsels-ledningssystem 21, mens trykkmediet forlater sylinderen ved dennes nedre ende gjennom et returledningssystem 22. Beskyttelsesskjoldet 7 er fortrinnvis åpen ved sin øvre og nedre ende. Tilførsels- og returledningssystemet 21, 22 er forbundet med en konvensjonell trykk-kilde.

Ifølge en foretrukket chargeringsmåte chargeres ovnspotten ved at en batch fylles i chargeringsrøret 1 mens dette er i en øvre lukket stilling, som indikert med stiplet linje på figur I. I denne stilling danner føringsrøret 8 en ytre begrensning for åpningen(e) 23 i det nedre rør 5. Derved forblir chargen midlertidig i røret 5. Når behovet for chargering oppstår roteres røret 1 i den retning man ønsker chargen og deretter senkes nedre rør 5 ned til en nedre stilling hvorved chargen fritt tillates å tømmes ut i ovnen, hvoretter røret 1 heises opp igjen til den øvre lukkede stilling for ifylling av ny batch. Nevnte vertikale bevegelse av chargeringsrøret bør fortrinnvis være hurtig for derved å initiere den nedoverrettede bevegelse av chargen ut av røret 1. Røret 1 heises opp umiddelbart etter at chargen er levert i ovnspotten for ifylling av en ny batch. Det skal imidlertid anføres at batchen ikke nødvendigvis må ifylles forut for nedsenking av røret 5 ned i ovnspotten. Røret 5 kan istedet senkes forut for chargering hvoretter chargen slippes på konvensjonell måte ned gjennom chargeringsrøret 1 og ned i potten hvoretter røret 5 etter endt chargering trekkes opp igjen.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en gass-tett løsning hvor luft kun vil kunne tilføres til ovnen sammen med chargen og hvor ovnsgass kun kan unnslippe gjennom chargeringsrøret i den korte tid hvor chargering pågår. Når røret 5 er i den øvre, lukkede stilling, er luft forhindret fra å trenge ned gjennom chargeringssystemet og ovnsgass er forhindret fra å trenge opp.

Ved å la røret 5 senkes ned på chargen i ovnspotten, kan videre chargenivået måles/kontrolleres til enhver tid. På det øvre rør 6 kan det for dette formål være anordnet en skala som direkte kan avleses og/eller kan den genereres signal som tilføres en regnemaskin for styring av chargeringen.

Claims (13)

1. Fremgangsmåte for batchvis chargering av en smelte-eller reduksjonsovn hvor chargen tilføres ovnen gjennom et rør (1) som rager ned gjennom ovnens røykhette/hvelv (2) , karakterisert ved at en batch fylles i chargeringsrøret (1) mens dette er i en øvre, lukket stilling slik at chargen midlertidig forblir i røret (1), hvoretter chargeringsrøret (1) senkes ned i ovnspotten til en nedre stilling hvorved chargen fritt tillates å tømmes ut i ovnen, hvoretter røret (1) heises opp til den øvre, lukkede stilling for ifylling av ny batch.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved. at. chargeringsrøret (1) senkes' hurtig for tilveiebringelse av en nedadrettet bevegelse av chargen i røret (1).

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at røret (1) heises opp til den øvre, lukkede stilling umiddelbart etter at batchen er tømt.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at chargeringsrøret (1) benyttes for å måle nivået på chargen i ovnspotten.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-4, karakterisert ved at chargeringsrørets (1) åpning kan stilles i den retning som ønskes ved å rotere røret (1) for derved å oppnå et jevnt chargenivå i ovnen.

6. Anordning for chargering av en smelte- eller reduksjonsovn som omfatter en ovnspotte og en over ovnen beliggende røykhette/ hvelv (2), hvilken chargeringsanordning omfatter et chargerings-rør (1) som strekker seg gjennom hvelvet/røykhetten (2), karakterisert ved at chargeringsrøret (1) i det minste er teleskopisk bevegbart i forhold til røykhette/ hvelv (2) .

7. Anordning for chargering som angitt i krav 6, karakterisert ved at~ chargerirngsrøret" (1) også er dreibart anordnet i forhold til røykhette/hvelv (2).

8. Anordning for chargering som angitt i krav 6 eller 7, karakterisert ved at chargeringsrøret (1) ved sin nedre ende er utstyrt med en tettende plate (25) eller lignende som i alt vesentlig er anordnet på tvers av rørets (1) lengderetning.

9 An ordning- £or_ charge r i ng., som, a ng,i.tt—i_ kraa 8.,, karakterisert ved chargeringsrøret (1) ved sin nedre ende, men på oversiden av nevnte tettende plate (25) er utstyrt med en eller flere åpninger (23) i rørveggen for å muliggjøre transport av charge inn i ovnspotten.

10. Anordning for chargering som angitt i krav 9, karakterisert ved at nevnte åpning(er) (23) er lukkbare.

11. Anordning som angitt i krav 6-10, karakterisert ved at chargeringsrøret (1) er beregnet på å trekkes opp i røykhette/hvelv (2) til et nivå hvor åpningen (2 3) ved rørets (1) nedre ende er beliggende oppe i røykhetten/ hvelvet (2) for tilveiebringelse av en tettet åpning.

12. Anordning ved chargering som angitt i krav 6-11, karakterisert ved at chargeringsrøret (1) er opplagret i et rør (8) i røykhetten/hvelvet (2), hvilket rør (8) har en indre diameter som er større enn chargerings-rørets (1) ytre diameter for tilveiebringelse av et øket tverrsnitt for igangsettelse av den vertikale bevegelse av chargen ved chargeringen.

13. Anordning ved chargering som angitt i krav 8-12, karakterisert ved at den tettende plate (25) er skråstilt i retning nedover mot åpningen(e) (23) i chargeringsrørets (1) vegger.