DD233029A5 - Verfahren und vorrichtung zum leichten austausch von plasmageneratoren in schachtoefen - Google Patents
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Abstract
Verfahren und Vorrichtung zum leichten Austausch von Plasmageneratoren in Schachtoefen, insbesondere von Plasmageneratoren mit zylindrischen Elektroden, zwischen denen ein Lichtbogen erzeugt wird, dessen Basen durch rund um die Elektroden angeordnete Feldspulen in Drehung versetzt werden, wobei zumindest die Feldspule, welche die Elektrode umgibt, welche der Nase des Plasmagenerators am naechsten liegt, in Verbindung mit der Einschuboeffnung fuer den Plasmagenerator in die Wandung des Schachtofens zusammen mit ihren Kuehlmittel- und Stromverbindungen fest in diese Wandung eingebaut wird. Figur
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum leichten Austausch von Plasmageneratoren in einem Schachtofen, insbesondere von Plasmageneratoren mit zylindrischen Elektroden, zwischen denen ein Lichtbogen erzeugt wird, dessen Basen durch rund um die Elektroden angeordnete Feldspulen in Drehung versetzt werden.
Plasmageneratoren können mit Vorteil auf industrieller Basis, beispielsweise in metallurgischen Prozessen wie der Metallherstellung in Schachtofen, verwendet werden, wenn Synthesegas durch Kohlevergasung hergestellt wird usw. Zwei, drei oder sogar mehr Plasmageneratoren werden gewöhnlich gleichzeitig bei einem derartigen Verfahren verwendet. Die Plasmageneratoren müssen jedoch regelmäßig außer Betrieb genommen werden, um die Elektroden auszuwechseln und um die Elektroden auszuwechseln und um die Plasmageneratoren zu warten. Naturgemäß ist es durchaus unerwünscht, die Prozeßvorgänge im Schachtofen zu unterbrechen, so daß es möglich sein muß, den Plasmagenerator durch eine gasdichte Absperrung in den Schachtofen hinein und aus demselben heraus zu bringen.
Der Plasmagenerator, dessen Feldspulen rund um die Elektroden angeordnet sind, erfordert sehr viel Raum, was bedeutet, daß die Absperrung sehr groß sein muß, was naturgemäß Dichtungsprobleme mit sich bringt und ihren Einbau in die Wandung des Schachtofens kompliziert. Das im Plasmagenerator erzeugte Gas muß außerdem weit in den Ofen hineingebracht werden, und zwar typischerweise bis auf eine Tiefe von 100 bis 300 mm innerhalb der Innenwandung des Schachtofens. Die Innenwandung oder Auskleidung bei Schachtofen beträgt normalerweise 300 bis 500mm und, wenn das heiße Gas weit genug in den Ofen hineinreichen soll, muß entweder die Ausnehmung für die Absperrvorrichtung in der Schachtofenwandung groß und tief ausgebildet werden, so daß die Nase des Plasmagenerators weit in das Innere des Ofens hineinreichen kann, oder es muß in den Ofen ein langes wassergekühltes Rohr vor den Plasmagenerator eingebaut werden, um das heiße Gas weiter in den Ofen hineinzuführen. Beide Lösungen, welche auch miteinander kombiniert werden können, führen jedoch zu beträchtlichen Wärmeverlusten. Für die Elektroden und die Feldspulen sind Anschlüsse für die Kühlung und die Stromzufuhr erforderlich, was Probleme mit sich bringt, da die Nase des Plasmagenerators glatt sein muß, um ein ungehindertes Einschieben durch die Absperrvorrichtung in den Schachtofen bzw. ein glattes Herausziehen desselben aus dem Schachtofen zu ermöglichen.
Ziel der Erfindung ist es, diese aufwendigen Konstruktionen und die auftretenden Wärmeverluste zu vermeiden. Darlegung des Wesens der Erfindung
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung anzugeben, durch welche ein einfacher und zuverlässiger Austausch eines Plasmagenerators Gurch eine Absperrvorrichtung hindurch möglich ist, ohne daß dabei der Ofenbetrieb gestört wird. Gleichzeitig soll dabei die Verwendung einer kleineren Absperrvorrichtung ermöglicht werden, welche infolgedessen näher an der Wandung des Schachtofens angeordnet werden kann und das Einschieben des Plasmagenerators bzw. seiner Nase weit genug in den Schachtofen hinein erleichtet, während gleichzeitig die Vertiefung in der Wandung des Schachtofens kleiner gehalten werden kann.
In verfahrensmäßiger Hinsicht schlägt die Erfindung vor, daß zumindest die Feldspule, welche die Elektrode umgibt, welche der Nase des Plasmagenerators am nächsten liegt, in Verbindung mit der Einschuböffnung für den Plasmagenerator in die Wandung des Schachtofens fest in diese Wandung eingebaut wird.
Nach einem besonderen Vorschlag der Erfindung wird der fest in die Wandung des Schachtofens eingebaute Teil des Plasmagenerators in Verbindung mit einer Blasform eingesetzt.
Es wird weiterhin zweckmäßig eine gasdichte Absperrvorrichtung vorgesehen, durch welche die Nase des Plasmagenerators soweit hindurchgeschoben wird, daß die Außenseite der Nase mit der Absperrvorrichtung zusammenwirkt.
Das Ergebnis dieser Maßnahme besteht darin, daß die Feldspule, welche normalerweise die Frontelektrode mit ihren Kühlmittel- und Stromverbindungen umschließt, nicht durch die Absperrvorrichtung zusammen mit dem Plasmagenerator hindurchgeschoben zu werden braucht, so daß die Nase des Plasmagenerators einwandfrei glatt ausgebildet werden kann.
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Infolgedessen kann auch die Absperrvorrichtung kleiner als bisher ausgebildet werden, was einen vereinfachten Einbau in die Schachtwandung ermöglicht, was automatisch wiederum dazu führt, daß der Plasmagenerator weiter in den Schachtofen eingeschoben werden kann.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum leichten Austausch von Plasmageneratoren in einem Schachtofen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit einem Plasmagenerator mit zylindrischen Elektroden, zwischen denen ein Lichtbogen erzeugbar ist, sowie mit rund um die Elektroden angeordneten Feldspuren, durch welche die Basen des Lichtbogens in Drehung versetzbar sind, und mit einer den gasdichten Durchgang des Plasmagenerators durch die Schachtofenwandung ermöglichenden Absperrvorrichtung in Verbindung mit der Einschuböffnung für den Plasmagenerator in der Schachtofenwandung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Nase des Plasmagenerators die stromabwärts liegende Elektrode enthält und die Feldspule zur Verdrehung der stromabwärts liegenden Basis des Lichtbogens im Plasmagenerator zusammen mit ihren Kühlmittel- und Stromverbindungen fest in der Wandung des Schachtofens eingebaut ist.
Zweckmäßigerweise wird die Feldspule in Verbindung mit einer Blasform eingebaut, wobei vorzugsweise die Feldspule und die Blasform ein einziges Bauteil bilden.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Austausch eines Plasmagenerators in der Wandung eines Schachtofens.
Die Figur zeigt einen Ausschnitt aus einer Schachtofenwandung 1 mit einem äußeren Metallblechmantel 2 und einer inneren Auskleidung 3 aus feuerfestem Material. In der Schachtofenwandung 1 ist eine Vertiefung 4 ausgebildet, welche eine Öffnung zur Aufnahme einer Blasform 5 aufweist. Die Blasform 5 ist wassergekühlt und ragt etwas über die Innenseite der Schachtofenwandung hinaus.
Innerhalb der Blasform ist eine Feldspule 7 angeordnet. Diese Feldspule 7 kann mit der Blasform 5 zu einem einzigen Bauteil vereinigt werden. Dies bietet den Vorteil, die Kühlmittelzuleitungen zu vereinigen und erleichtert außerdem den Ein- und Ausbau
An der Vorderseite, d. h. der Außenseite der Blasform 5, ist eine Absperrvorrichtung 8 angeordnet, welche eine Absperrscheibe 9 besitzt, während an der Außenseite der Absperrvorrichtung ein Dichtflansch 10 vorgesehen ist.
Die Figur zeigt einen Plasmagenerator 11 mit seiner Nase 12 und der in die Blasform 5 eingesetzten Feldspule 7. Die Nase des Plasmagenerators enthält auch eine stromabwärts liegende Elektrode, welche in der Figur nicht dargestellt ist und die wassergekühlt ist. Wenn der Plasmagenerators eingebaut ist, d. h. sich in Betriebslage befindet, umgibt die Feldspule 7 diese Elektrode und bewirkt infolgedessen die erwünschte Verdrehung der unteren Basis des Lichtbogens, der im Plasmagenerator erzeugt wird.
Der Dichtflansch 10 der Absperrvorrichtung 8 ist derart ausgebildet, daß er in Betriebslage sowie beim Austausch des Plasmagenerators eine einwandfreie Abdichtung gegenüber dem Plasmagenerator erzielt, die Absperrscheibe 9 ist derart ausgebildet, daß sie die Öffnung im Flansch abdichtet, wenn der Plasmagenerator vollkommen herausgezogen ist.
Große Vorteile ergeben sich dadurch, daß die Nase des Plasmagenerators sehr glatt ausgebildet werden und einen sehr kleinen Durchmesser haben kann. Die Absperrvorrichtung kann relativ klein ausgebildet werden, wodurch sie wesentlich preisgünstiger und zuverlässiger wird. Außerdem kann sie schneller in die Wandung des Schichtofens eingebaut werden, und die Vertiefung in der die Öffnung 5 umgebenden Wandung kann kleiner ausgebildet werden. Da die Absperrvorrichtung tiefer in die Schachtofenwandung eingesetzt werden kann, kann der Plasmagenerator entsprechend weiter eingeschoben werden.
Gemäß einem Alternativvorschlag ersetzt die Nase des Plasmagenerators die wassergekühlte Blasform. In diesem Fall ist es unbedingt wichtig, daß der Plasmagenerator ausreichend weit genug in den Schachtofen eingeschoben werden kann, um die Auskleidung zu sparen und eine einwandfreie Gasverteilung im Schachtofen zu erreichen, was durch Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahmen erreicht wird.
Claims (6)
1. Verfahren zum leichten Austausch von Plasmageneratoren in einem Schachtofen, insbesondere von Plasmageneratoren mit zylindrischen Elektroden, zwischen denen ein Lichtbogen erzeugt wird, dessen Basen durch rund um die Elektroden angeordnete Feldspulen in Drehung versetzt werden, gekennzeichnet dadurch, daß zumindest die Feldspule (7), welche die Elektrode umgibt, welche der Nase (12) des Plasmagenerators (11) am nächsten liegt, in Verbindung mit der Einschuböffnung (6) für den Plasmagenerator in die Wandung (1) des Schachtofens fest in diese Wandung eingebaut wird.
2. Verfahren nach Punkt !,gekennzeichnet dadurch, daß der fest in die Wandung (1) des Schachtofens eingebaute Teil des Plasmagenerators (11) in Verbindung mit einer Blasform (5) eingesetzt wird.
3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß eine gasdichte Absperrvorrichtung (8) vorgesehen wird, durch welche die Nase (12) des Plasmagenerators (11) so weit hindurchgeschoben wird, daß die Außenseite der Nase mit der Absperrvorrichtung zusammenwirkt.
4. Vorrichtung zum leichten Austausch von Plasmageneratoren in einem Schachtofen zur Durchführung des Verfahrens gemäß Punkt 1, mit einem Plasmagenerator mit zylindrischen Elektroden, zwischen denen ein Lichtbogen erzeugbar ist, sowie mit rund um die Elektroden angeordneten Feldspulen, durch welche die Basen des Lichtbogens in Drehung versetzbar sind, und mit einer den gasdichten Durchgang des Plasmagenerators durch die Schachtofenwandung ermöglichenden Absperrvorrichtung in Verbindung mit der Einschuböffnung für den Plasmagenerator in der Schachtofenwandung, gekennzeichnet dadurch, daß die Nase (12) des Plasmagenerators (11) die stromabwärts liegende Elektrode enthält und die Feldspule (7) zur Verdrehung der stromabwärts liegenden Basis des Lichtbogens im Plasmageneratorfest in der Wandung (1) des Schachtofens eingebaut ist.
5. Vorrichtung nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Feldspule (7) in Verbindung mit einer Blasform (5) eingebaut ist.
6. Vorrichtung nach Punkt 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Feldspule (7) mit der Blasform (5) ein einziges Bauteil bildet.
Hierzu 1 Seite Zeichnung
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