SE434431B - Sett och anordning for anbringande av ramaterial over smelt material i en ugn - Google Patents

Description

7813354-3 . 10 15 20 25 30 35 2 typiskt arbetar vid en temperatur av ca l875°C - 2200°C, är behovet av reglerad avsättning av råmaterial således störst.

Vid ett känt sätt att utmata råmaterial till en cirkulär ugn med öppen övre del utnyttjas ett fördelnings- kärl, som är monterat för att förflyttas över smältans yta i en cirkulär bana för att på ett oscillerande sätt svepa från det inre till det yttre området av smältans yta. Råmaterial utmatas till kärlet, som i sin tur an- bringar råmaterialet över smältans yta. Kärlet anbringa: icke råmaterialet på ett jämnt sätt, varför denna opera- tion måste kompletteras med manuell fördelning med hjälp av en träskyffel för bildande av ett likformigt, tunt skikt av råmaterial av önskad tjocklek. I den amerikanska patentskriften 3 980 460 beskrivna râmaterialutmatnings- anordningar är konstruerade för sidofördelning av råmate- rial längs kvadratiska eller rektangulära ugnskamrar.

Ett sådant förfarande och sådan utrustning ger icke ett tunt, likformigt skikt av råmaterial.

Ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en för en elektrisk ugn med öppen övre del avsedd råmaterial- utmatningsanordning för anbringande av ett likformigt, tunt skikt av råmaterial på en smältas hela yta och för kontinuerlig komplettering av detta skikt på ett reglerat sätt, som säkerställer att en optimal tjocklek upprätt- hålles.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett sätt att utmata råmaterial till en elektrisk ugn med öppen över del på sådant vis, att värmeförluster via smältans övre yta effektivt reduceras.

Enligt föreliggande uppfinning åstadkommes ett sätt att kontinuerligt anbringa ett tunt, likformigt tjockt skikt av råmaterial över huvudsakligen hela den övre ytan av smält material i en ugn, vilket sätt känne- tecknas därav, att en sats råmaterial på sådant sätt snabbt tillföres ett tråg med perforerad botten, att råmaterialet icke passerar genom trågets perforeringar, att tråget förflyttas 1 ett väsentligen horisontellt 10 15 20 25 30 35 78133514-3 3 plan ovanför det smälta materialet, medan ràmaterialsatsen omröres i närheten av perforeringarna för utmatning av råmaterial genom dessa och i ett tunt skikt på hela den övre ytan av det smälta materialet, varvid râmate- «_ rialet omröres endast under förflyttning av tråget, “X att trågets förflyttning avbrytes efter en förutbestämd förflyttningssträcka och efter uppnäende av en önskad tjocklek för det anbringade råmaterialet, att uttöm- ningen av råmaterialsatsen i tráget avkännes för automa- tisk återtillföresel av råmaterial till tràget såsom gensvar härpâ samt att råmaterialskiktets tjockleksminsk- ning till en tjocklek, som är mindre än en viss minimi- tjocklek, avkännes för automatisk àterstartning av tràgets utmatningsförflyttning såsom gensvar härpå.

Enligt uppfinningen àstadkommes också en anordning för genomförande av detta sätt att kontinuerligt anbringa ett tunt, likformigt tjockt skikt av partikulärt råma- terial över huvudsakligen hela den övre ytan av smält material i en ugn, vilken anordning kännetecknas av en vagn, ett organ för uppbärning av vagnen för förflytt- ning av denna i ett väsentligen horisontellt plan över nämnda yta; ett organ för drivning av vagnen; ett träg- liknande magasin, vilket uppbäres av vagnen för att hålla det partikulära materialet och vars botten har materialutmatningsöppningar; monterad inuti magasinet för att ingripa med det parti- kulära materialet i närheten av öppningarna; ett organ, vilket är anordnat att, närhelst vagnen drives, driva en omrörare, vilken är omröraren för att åstadkomma ett flöde av partikulärt material genom öppningarna; ett organ, vilket är anordnat att avkänna det anbringade materialets tjocklek för att reglera vagnens rörelse; samt ett organ, vilket är anordnat att avkänna uttömningen av det partikulära materialet i magasinet för att reglera tillförseln av partikulärt material till magasinet. 781335fiw3 10 15 20 25 30 Uppfinningen skall nu beskrivas närmare under hän- visning till bifogade ritningar.

Fig l är en schematisk planvy och visar en råmaterial- utmatningsanordning enligt uppfinningen.

Fig 2 är en fragmentarisk vy och visar delvis i sek- tion råmaterialutmatningsanordningen tillsammans med en ugn och en råmaterialförråds- och -tillförselanordning.

Fig 3 är en förstorad delsektionsvy längs linjen 3-3 i fig l.

Fig 4 är en förstorad sektionsvy längs linjen 4-4 i fig l.

Fig 5 är en förstorad delsektionsvy längs linjen 5-5 i fig l.

I fig 2 visas en smältugn 21 för eldfast material, vilken har ett hölje 20, från vilket smält, eldfast mate- rial utmatas via ett utloppsorgan 24. Icke visade primär- elektroder är radiellt anordnade kring utloppsorganet 24.

Det eldfasta materialet smältes genom uppvärmning medelst en mellan primärelektroderna och utloppsorganet 24 flytan- de ström för att bilda ett bad av smält material 23. Ett råmaterialskikt 22, som anbringats på det smälta materialets 23 yta,återfyller badet av smält material 23, då smält material utmatas från ugnen via utloppet 24, och verkar också som en isolerande matta för att säkerställa effektiv drift för ugnen 21.

En råmaterialutmatningsanordning 16 enligt uppfin- ningen, vilken visas i fig 1 och 2, har en bärring ll, som är centrerad över ugnskammaren 20 och monterad för rotation i ett horisontalplan kring sitt centrum. Såsom visas i fig 3, har bärringen ll ett övre och ett nedre flänsparti 12 respektive 14. Bärringen ll och den därpå fästa utmat- ningsutrustningen, vilken beskrives närmare nedan, upp- bäres av en serie fritt roterande stålrullar 25, mot vilka ringflänsens l4 undre yta anligger. Rullarna 25 är 10 15 20 25 30 35 '7813354-3 5 lämpligt monterade på samma inbördes avstånd längs en sta- tionär bärring 13, som uppbäres vid sex längs bärringens 13 omkrets jämnt fördelade punkter medelst ett fast mon- terat stativ 37. Vid sex punkter längs stativet 37 upo- bäres nrkså fritt roterande stålrullar 27, som är monte- rade på vertikala axlar 33 i gafflar 28. Rullarna 27 anligger mot bärrinqens ll yttre yta för att hålla ringens ll rotationsaxel vid ugnens centrum. Gafflarna är monte- rade med hjälp av fjädrar 26 för att medge ändring av rullarnas lägen vid termisk expansion och kontraktion av bärríngen ll. Fritt roterande, övre rullar 29, som ingri- per med den övre ytan på stödringens ll fläns 12 för att stabilisera ringens ll rotation i en kastfri bana, är fästa på stativet 37 medelst bärarmar 35.

En i omkretsled sig sträckande, driven kuggring 15 (fig 5) är fäst vid den yttre ytan på bärringens ll verti- kala livparti. En primär drivenhet 41 innefattar en elektrisk motor 43, som är fäst vid en fast förankrad bärställning 49. En rätvinkeldrivkuggväxel 45, som är kopplad till motorn 43 har en nedåtriktad utqångsaxel 50, vid vilken ett cylindriskt drivkugghjul 51 är fäst.

Kugghjulet 51 står i drivingrepp med kuggrinqen 15.

Såsom visas i fig 1 och 4, har råmaterialutmatninqs- anordningen 16 vidare ett tråguppbärande stativ 17, som sträcker sig diametralt mellan fästpunkter vid bärrinqens ll inre omkrets. Ett råmaterialtråg 19, vilket, såsom visas i fig 4, är monterat mellan stativets 17 bärdelar, sträcker sig ovanför smältan 23 i radiell riktning ett stycke, som väsentligen motsvarar radien för smältans 23 övre yta. I tråget 19 är monterad en råmaterialomrörare 53, som har fyra i längdriktningen sig strëckande skovlar 57, vilka är symmetriskt fästa kring cirkelskivliknande stöd 59, som är fästa på en radiellt sig sträfkande driv- axel 55, vilken, såsom visas i fig 3, är roterbart monte- rad i lager 71, som uppbäres på den innersta trâgväggen 72, 10 20 25 30 '781335¿i~=š 6 och i lager 73, som uppbäres på den yttersta trâgväggen 74. Axelns 55 radiellt yttre ände är medelst en koplinu 75 förbunden med utgångsaxeln hos en rätvinkeldrvivenhet 77, som är fast monterad på trågväggen 74 medelst stöd- organ 78. En axel 79 sträcker sig vertikalt uppåt från drivenheten 77. Ett drivet, cylindriskt kugghjul 8l är fäst vid axeln 79. En stationärt monterad kuggrinq 31, som är fäst vid bärringen l3, ingriper med kugghjulet 81.

Såsom bäst visas i fig 3 och 4, sträcker sig en serie slitsar 65, vilka var och en har en diagonal kon- figuration (fig 3), i längdriktningen över trågets 19 nedre högra och vänstra partier (fig 4). Utmatningsslit- sarna 65 är grupperade i fyra i längdriktningen sig sträckande utmatningszoner. I närheten av varje zon av slitsar 65 är en avskärmningsplatta 61 monterad i styr- hållare 63, vilken platta befinner sig jäms med trågets 19 yttre yta och ingriper glidbart med denna. Plattorna har slitsar 64, vilka vad avser storlek och form är an- passade till motsvarande utmatningsslitsar 65. Ett in- ställningsorgan 69, som är fäst vid varje platta, har en ände (icke visad), som är inställbart monterad för sådan förskjutning fram och tillbaka av plattan 61, att utmat- ningsöppningarnas effektiva storlek är störst, då slitsar- na i plattan och tråget ligger exakt i linje med varandra.

Ytterligare förskjutning av plattan från detta läge medför att utmatningsöppningarnas effektiva storlek gradvis minskar. Den maximala storleken för varje trågöppning är den storlek, som, såsom konstaterats för ett råmaterial av given konsistens, icke medger oassisterat materialut- flöde. Vid föredragna utföringsformer är dessa öppningar avsedda för eldfast råmaterial av aluminiumoxid och kisel- dioxid och har formen av slitsar med dimensionerna ca 1,3 x 8,9 cm. Även om omröraren 53 vid den föredragna utförings- formen drives i direkt rotation, kan excentriska drivorgan (icke visad) anordnas mellan drivenheten 77 och omrörar- axeln 55, så att axeln 55 kan roteras fram och tillbaka på ett oscillerande sätt.

Ul 10 15 20 30 35 7813354-3 7 I fig 2 visas en råmaterialspridningslåda 83, som hålles på plats ovanför råmaterialutmatningsanordningen l6 medelst en bärarm 85. Lådan 83, som har fyra sidor och tak, h;r en öppen botten 84, vilken är så belägen, råmaterialutmatningsanordningen l6 kan vridas till ett att ett sig laddningsläge, där trågets 19 öppna övre del befinner rakt under lådan 83 och i linje med lådöppningen 84.

En mekaniskt verksamqörbar gränslägesströmställare 86 (fig 3) är fäst vid den del av stativet 37, som är belägen under och i radiell linje med lådan 83. Ett strömstïllar~ påverkningsorgan 88 sträcker sig uppåt från drivenhcten 77 för att ingripa med gränslägesströmställaren 86, när träget l9 har vridits till ovannämnda laddningsläge.

En nivåkännare av icke~kontakttyp (icke visad) är fört~ trädesvis anbringad längs lådan 83 och anordnad att av~ känna nivån för råmaterialet i tråget 19.

Ett magasin 87, som håller ett förråd av råmaterial, är anordnat ovanför en mätenhet 89, till vilken det avger råmaterial via en ventil 90. Ventilen 90 avger automatiskt råmaterial till mätenhetens 89 kammare i en for fyllning av tråget 19 tillräcklig mängd. På en given signal framdriver en till mätenhetens 89 lufttäta kammare periodiskt avgiven högtrycksluftström dennas råmaterialladdning genom en ledning 91 såsom ett pluggmaterial på ett såsom tätfas~ transport känt sätt. Ledningen 91 är förbunden med lådans 83 inre via ett utmatningsrör 93, som riktar material nedåt mot tråget 19. Överskottsdamm ledes via en ledning 95 till en dammsamlare 97, som i sin tur återför uppsamlat material till mätenheten.

Under drift av den föredragna utföringsformen av uppfinningen drives bärringen ll och den av denna uppburna anordningen medelst drivenheten 41 för att rotera med konstant hastighet, vanligtvis 3-5 rpm. Strömställarpâ- verkningsorganet 88 ingriper en gång per rotationsvarv för utmatningsanordningen 16 med strömställaren 86, som åstadkommer en signaš för att stoppa utmatníngsanordningens 16 rotation i ett läge, där tråget l9 är beläget rakt under(É2") lådans 83 öppna botten. Råmaterialnívåavkännaren, 10 15 20 25 30 låiäššllmš 8 exempelvis "WESSMAR sonic sensor", avkänner då huruvida rå- materialnivån i tråget 19 är belägen under en förutbestämd nivå. I sådant fall erhåller mätenheten 89 en signal för att med hjälp av lådan 83 avge sin råmaterialladdninq till tråget l9. Denna råmaterialavgivning genomföres på mycket kort tid, vanligtvis 3-5 sek. Genom att råmaterial icke strömmar genom de öppna utmatningsslitsarna 65, då tråqet står stilla, sker ingen oönskad avgivning av råmaterial under denna laddningsoperation.

Då råmaterialskiktets 22 tjocklek underskridcr en viss miniminivå, reagerar tre temperaturavkännare (icke visade) såsom"[RCON MODLINE UNIT? genom att avkänna då en viss maximitempratur överskrídes inom ca 75xlD0 cmz ytor mellan primärelektroderna. Om maximitemperatnren överskrides, startar en signal utmatningsanordnlngens 16 rörelse eftêf 3-4 sek fördröjning för âterladdning. Då temperaturavkännarna avkänner att råmaterialskiktet 22 är tillräckligt, förblir tråget 19 i sitt laddningsläge, tills ett behov av råmaterialfördelning indikeräs. Då råmaterialutmatningsanordningen 16 enligt uppfinningen väl satts i rörelse, roteras den ett varv, varefter trågct 19 fördröjes i sitt laddningsläge under tre eller fyra sc- kflfldflfrså att återladdning av tråget 19 kan ske, om sådant behov detekterats. Därefter återupptages utmatningsopera- tionen automatiskt, om värmeavkännarna indikerar ett behov av fortsatt fördelning av råmaterial.

På grund av de flödesmönster, som smält material i en elektrisk ugn tar, smälter råmaterialet med olika hastighet i ytområden,_vilkas radiella avstånd från smäl~ tans centrum är olika. Vid den föredragna utföringsformen av uppfinningen ger indelningen av utmatningsslitsarna 65 i fyra områden längs trågets botten samt den indivi~ duella inställningen av utmatningsslitsarnas storlek inom dessa områden flödeshastigheter, som varierar över fyra rlngformiga zoner för smältylan för att uppfylla dessa .zonors olika utmatningsbehov. Sålunda är smältans och rå~ materialets hastigheter i huvudsak balanserade över smäl- tans hela övre yta och erhålles vid en förutbestämd 7813354-3 9 rocationshastíghet för utmatníngsannrdningen 16 och om» röraren 53 en avsättning av ett enhetligt, mycket tunt skikt över smältans hela yta. Vid utnyttjande av den föredragna utföringsforman kan ett fint råmaterialskikt med en typisk tjocklek av ca 0,2~3,3 mm anbringas likfor- migt över smältan i en elcfast ugn.

Claims (9)

10 20 25 30 35 Tßlšššírš 10 PATENTKRAV l. Sätt att kontinuerligt anbringa ett tunt, lik- formigt tjockt skikt av råmaterial över huvudsakligen hela den övre ytan av smält material i en ugn, k ä n - n e t e c k n a t därav, att en sats råmaterial på så- dant sätt snabbt tillföres ett tråg med perforerad bot- ten, att råmaterialet icke passerar genom trâgets per- foreringar; att tråget förflyttas i ett väsentligen horisontellt plan ovanför det smälta materialet, medan råmaterialsatsen omröres i närheten av perforeringarna för utmatning av råmaterial genom dessa och i ett tunt skikt på den övre ytan av det smälta materialet, varvid råmaterialet omröres endast under förflyttning av trå- get; att trågets förflyttning avbrytes efter en förut- bestämd förflyttningssträcka och efter uppnående av en önskad tjocklek för det anbringade råmaterialet; att ut- tömningen av råmaterialsatsen i tråget avkännes för auto- matisk återtillförsel av råmaterial till tråget såsom gensvar härpå samt att råmaterialskiktets tjockleks- 1 minskning till en tjocklek, som är mindre än en viss ' minimitjocklek, avkännes för automatisk återstartning av trågets utmatningsförflyttning såsom gensvar härpå.

2. Sätt enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - n a t därav, att ugnens övre yta är cirkulär och att tråget förflyttas som en radiell arm kring ugnens centrum.

3. Anordning för genomförande av sättet enligt pa- tentkravet 1 att kontinuerligt anbringa ett tunt, lik- formigt tjockt skikt av partikulärt råmaterial över huvud- sakligen hela den övre ytan av smält material i en ugn (20), k ä n n e t e c k n a d av en vagn (l6); ett organ (13) för uppbärning av vagnen för förflyttning av denna i ett väsentligen horisontellt plan över nämnda yta; ett organ (41) för drivning av vagnen; ett trågliknando magasin (l9), vilket uppbäres av vagnen för att hålla det partikulära materialet och vars botten har material- utmatningsöppningar (65); en omrörare (53), vilken är monterad inuti magasinet för att ingripa med det parti- 10 15 20 25 30 35 7813354-3 ll kulära materialet i närheten av öppningarna; ett organ (77), vilket är anordnat att, närhelst vagnen drives driva omröraren för att åstadkomma ett flöde av partiku- lärt material genom öppningarna; ett organ, vilket är anordnat att avkänna det anbringade materialets tjocklek för att reglera vagnens rörelse; samt ett organ, vilket är anordnat att avkänna uttömningen av det partikulära materialet i magasinet för att reglera tillförseln av partikulärt material till magasinet.

4. Anordning enligt patentkravet 3, k ä n n e - t e c k n a d därav, att omröraren (53) har en i längd- led sig sträckande axel (55), som är roterbart monterad inuti magasinet (19) och uppbär ett flertal i längdled sig sträckande skovlar (57), som är belägna på avstånd från och sträcker sig parallellt med axeln, och att organøt (77) för drivning av omröraren innefattar ett till axeln kopplat kuggdrev (8l), som ingriper med ett stationärt dragorgan (31) på organet (13) för uppbär- ning av vagnen.

5. Anordning enligt patentkravet 4, k ä n n e ~ t e c k n a d därav, att kuggdrevet (81) är anordnat att rotera omröraren (53) kring dess axel (51).

6. Anordning enligt patentkravet 4, k ä n n e - t e c k n a d därav, att kuggdrevet (81) är anordnat att driva omröraren (53) på ett kring omrörarens axel (55) oscillerande sätt. g

7. Anordning enligt patentkravet 3, k ä n n e - t e c k n a d därav, att ugnens (21) övre yta är cirkulär och att magasinet (16) är roterbart som en radiell arm kring ugnens centrum.

8. Anordning enligt patentkravet 7, k ä n n e - t e C k n a d av radiellt sig sträckande grupper av nämnda utmatningsöppningar (65), varvid varje grupp av öppningar är inställbar med avseende på storlek.

9. Anordning enligt patentkravet 7, k ä n n e - t e c k n a d därav, att vagnen (16) har en cirkulär, vertikal yta och en cirkulär, horisontell yta, att organet (13) för uppbärning av vagnen har dels ett flertal första 7813391-”3 12 rullar (25) på radiellt sig sträckande axlar, vilka första rullar är anordnade att ingripa med nämnda hori- sontella yta för uppbärning av vagnen, dels ett flertal andra rullar (27) på vertikala axlar (33), vilka andra 5 rullar är monterade på organet (l3) för uppbärning av vagnen och anordnade att ingripa med nämnda vertikala yta för att stabilisera vagnens rotationsaxel.