DE1189236B

DE1189236B - Device for smoke, gas or steam extraction for crucible furnaces

Info

Publication number: DE1189236B
Application number: DEB62190A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rolf Delfmann; Heinz Wenzel; Otto Erdmann
Original assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; Brown Boveri und Cie AG Germany
Current assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1961-04-19
Filing date: 1961-04-19
Publication date: 1965-03-18

Description

Vorrichtung zur Rauch-, Gas- oder Dampfabsaugung für Tiegelöfen Es ist bekannt, zur Rauch- und Gasabsaugung über Industrieöfen, beispielsweise Schmelzöfen, Schmelztiegeln, Salzbädern u. dgl., Abzugshauben mit an dieselben angeschlossenen Abzugsrohren anzuordnen, um das Bedienungspersonal und die Umgebung der Öfen vor austretenden Dämpfen, Gasen und Rauch zu schützen. Derartige einfache Hauben sind mit einer Reihe von Nachteilen behaftet. Sie sind bei der Bedienung des Ofens, insbesondere beim Beschicken desselben, hinderlich. Werden sie, um diesen Nachteil zu verringern, in etwas größerem Abstand vom Ofen angeordnet, so besteht die Gefahr, daß ein seitlicher Luftzug die Gase oder Dämpfe in den Arbeitsraum gelangen läßt. Insbesondere ist es bei kippbaren Tiegelöfen, wie beispielsweise Induktionsöfen, aus konstruktiven Gründen nicht möglich, die Abzugshaube so nahe an den Ofen heranzubringen, daß eine einwandfreie Absaugung gewährleistet ist.Device for smoke, gas or steam extraction for crucible furnaces Es is known for smoke and gas extraction via industrial furnaces, such as melting furnaces, Crucibles, salt baths and the like, hoods with attached to them Arrange flue pipes in front of the operating personnel and the surroundings of the ovens to protect escaping vapors, gases and smoke. Such simple hoods are has a number of disadvantages. They are particular about operating the oven when loading the same, a hindrance. Will they, in order to reduce this disadvantage, arranged at a somewhat greater distance from the furnace, there is a risk that a lateral Drafts allow gases or vapors to enter the work area. In particular is it is constructive in the case of tiltable crucible furnaces, such as induction furnaces Reasons not possible to bring the hood so close to the stove that a flawless suction is guaranteed.

Weiter sind Einrichtungen zur Rauch-, Gas- oder Dampfabsaugung für Tiegelöfen mit zwischen dem Badspiegel und dem Ofendeckel angeordneten Absaugöffnungen bekannt, die in der Tiegelwand dicht unter dem Tiegelrand angeordnet sind. Diese bekannten Anordnungen haben den Nachteil, daß beim Absaugen der Gase und Dämpfe gleichzeitig Außenluft durch undichte Stellen zwischen dem Deckel und dem Tiegelrand, insbesondere durch die Gießschnauze mit angesaugt wird, die dabei mindestens teilweise über die Badoberfläche streicht und dieselbe abkühlt und unter Umständen chemisch ungünstig beeinflußt.There are also facilities for smoke, gas or steam extraction for Crucible furnaces with suction openings arranged between the bath level and the furnace lid known, which are arranged in the crucible wall just below the crucible edge. These known arrangements have the disadvantage that when sucking off the gases and vapors at the same time outside air through leaks between the lid and the crucible edge, in particular is sucked in by the pouring spout, which is at least partially Strokes over the bath surface and cools it down and, under certain circumstances, chemically adversely affected.

Auch eine Abdeckung der Badoberfläche, z. B. mit Holzkohle, kann diesen Nachteil nicht beseitigen, da die Holzkohle infolge des Luftzutrittes rasch verbrennt. Eine Abdeckung durch flüssige Schlacke ist wohl brauchbarer, kann aber den Wärmeentzug nicht wesentlich herabsetzen.Also a cover of the bath surface, e.g. B. with charcoal, this can Do not eliminate the disadvantage, as the charcoal burns quickly as a result of the air infiltration. Covering with liquid slag is probably more useful, but it can remove heat do not reduce significantly.

Es ist auch ein Tiegelschmelzofen mit einem durch eine Hebe- und Drehvorrichtung zu hebenden und drehenden Deckel bekannt, an dem Absaugrohre für die verbrauchten Ofengase angeschlossen sind. Weiter ist es auch bekannt, bei kippbaren Schmelzöfen die Ofenabgase durch die hohlen Lagerzapfen des Ofens abzuleiten, so daß der Ofen in allen Kippstellungen weiter betrieben werden kann, ohne daß die heißen Ab-ase zeitweilig in den Arbeitsraum strömen.It is also a crucible melting furnace with one driven by a lifting and rotating device known to be lifted and rotating cover, on the suction pipes for the consumed Furnace gases are connected. It is also known for tiltable melting furnaces discharge the furnace exhaust gases through the hollow bearing journals of the furnace, so that the furnace can be operated in all tilted positions without the hot Ab-ase Temporarily pour into the work area.

Schließlich ist noch eine Vorrichtung zum Auffangen und Abführen der Abgase aus Elektrodenöfen bekannt, bei denen die Elektroden durch die Ofendecke in das Innere des Ofens hineinra-en. Bei C dieser bekannten Vorrichtung ist über der Ofendecke unter Bildung eines Zwischen- oder Sammelraumes ein Gehäuse angeordnet, in dem in übereinstimmung mit den Elektrodenöffnungen in der Ofendecke entsprechende Öffnungen für die Elektroden vorgesehen sind. Zur Abführung der Abgase sind an dem Sammelraum mit einem Exhaustor verbundene Leitungen angeschlossen.Finally, a device for collecting and discharging the exhaust gases from electrode furnaces is known, in which the electrodes rush through the furnace ceiling into the interior of the furnace. At C of this known device, a housing is arranged above the furnace roof, forming an intermediate or collecting space, in which corresponding openings for the electrodes are provided in correspondence with the electrode openings in the furnace roof. To discharge the exhaust gases, lines connected to an exhaustor are connected to the collecting space.

Ebenso wie die übrigen genannten bekannten Einrichtungen ist auch die zuletzt beschriebene Vorrichtung mit dem schon erwähnten Nachteil behaftet, daß beim Absaugen der Gase und Dämpfe gleichzeitig Außenluft durch undichte Stellen zwischen dem Deckel und dem Tiegelrand mit angesaugt wird. Bevor diese schädliche Außenluft zu den um die Elektrodenöffnungen angeordneten ringförinigen Spalten in der Ofendecke gelangt, durch welche sie zusammen mit den Ofenabgasen abgesaugt wird, hat sie reichlich Gelegenheit, über die Badoberfläche zu streichen, diese dabei in nachteiliger Weise abzukühlen oder chemisch ungünstig zu beeinflussen.Just like the other known facilities mentioned is also the device described last has the disadvantage already mentioned, that when the gases and vapors are sucked in, outside air simultaneously through leaks is sucked in between the lid and the edge of the crucible. Before this harmful Outside air to the annular gaps around the electrode openings reaches the furnace roof, through which it is extracted together with the furnace exhaust gases, she has ample opportunity to stroke the bathroom surface while doing it to cool in a disadvantageous manner or to influence chemically unfavorable.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtun.-. zur Rauch-, Gas- oder Dampfabsaugung für Tiegelöfen mit zwischen dem Badspiegel und dem oben vollständig geschlossenen Ofendeckel angeordneten Absaugöffnungen. Der Erfindungsgegenstand kommt somit - zum Unterschied von den erwähnten bekannten Anordnungen in Lichtbogenöfen - nur für Tieaelöfen in Betracht, bei denen keinerlei Elektroden od. dgl. durch den Ofendeckel hindurchgeführt sind. Zur Vermeidung der vorstehend ge- nannten Nachteile ist gemäß der Erfindung der im wesentlichen aus feuerfestem Material bestehende Ofendeckel so gegen den Tiegel abgestützt, daß zwischen dem geschlossenen Ofendeckel und dem Rand des Tiegels ein als Absaugöffnung dienender ringförmiger Spalt besteht, und es ist der Ofendeckel von einer sich über den Deckelrand bis zum ringförmigen Spalt erstreckenden, an sich bekannten stählernen Deckelhaube umgeben, die zwischen sich und dem Ofendeckel einen durch Absaugleitungen mit dem Exhaustor verbundenen Zwischenraum frei läßt.The present invention relates to a device. for smoke, gas or steam suction for crucible furnaces with suction openings arranged between the bath level and the furnace lid, which is completely closed at the top. The subject of the invention is thus - in contrast to the known arrangements in electric arc furnaces mentioned - only suitable for Tieael furnaces in which no electrodes or the like are passed through the furnace cover. To avoid the above- mentioned disadvantages, according to the invention, the furnace lid, which consists essentially of refractory material, is supported against the crucible in such a way that there is an annular gap serving as a suction opening between the closed furnace lid and the edge of the crucible, and the furnace lid is from a known steel cover hood which extends over the edge of the cover to the annular gap and leaves a gap between itself and the furnace cover connected to the exhaustor by suction lines.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung bzw. Ausbildung der Absaugvorrichtung wird eine einwandfreie Absaugtmg der aus dem Schmelzbad aufsteigenden Gase und Dämpfe erzielt. Dabei wird gleichzeitig erreicht, daß Außenluft, die gegebenenfalls in den Raum unter dem Ofendeckel eindringt, unmittelbar in den Zwischenraum zwischen der Deckelhaube und dem Ofendeckel mit eingesaugt wird. Es wird so in wirksamer Weise verhindert, daß die Außenluft bis zur Schmelze bzw. bis zur Oberfläche des Schmelzbades vordringen kann. Auf diese Weise wird mit Sicherheit eine Abkühlung der Badoberfläche oder eine sonstige nachteilige Beeinflussung der Badoberfläche, beispielsweise durch Sauerstoffeinwirkung, vermieden.Due to the arrangement or design of the suction device according to the invention flawless suction of the gases and vapors rising from the weld pool is ensured achieved. It is achieved at the same time that outside air, which may be in penetrates the space under the furnace lid, directly into the space between the lid and the furnace lid is sucked in. It becomes more effective that way Way prevents the outside air to melt or to the surface of the Melt pool can penetrate. This way there will be a cool down for sure the bath surface or any other adverse effect on the bath surface, for example, by exposure to oxygen, avoided.

Die erfindungsgemäße Absaugvorrichtung hat auch den Vorteil, daß sie sich bei Ofenkonstruktionen, die die Anordnung eines Deckels gestatten, auch noch nachträglich anbringen läßt. Sie besitzt den weiteren Vorteil, daß die erforderliche Exhaustorleistung gegenüber den bekannten Absaugvorrichtungen wesentlich geringer gehalten werden kann.The suction device according to the invention also has the advantage that it This also applies to furnace constructions that allow a lid to be arranged can be retrofitted. It has the further advantage that the required Exhaustor performance compared to the known suction devices is significantly lower can be held.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wobei F i g. 1 den oberen Teil eines kippbaren Tiegelofens im Schnitt A-A und F i g. 2 eine Draufsicht auf den Ofen darstellt; F i g. 3 zeigt in einem größeren Maßstab einen weiteren um 901 gegenüber dem Schnitt gemäß F i g. 1 versetzten Schnitt durch die Vorrichtung gemäß F i g. 2.In the drawing, an embodiment of the invention is shown, where F i g. 1 shows the upper part of a tiltable crucible furnace in section AA and FIG. Figure 2 is a plan view of the furnace; F i g. 3 shows, on a larger scale, another by 901 compared to the section according to FIG. 1 staggered section through the device according to FIG. 2.

Mit 1 ist der obere Teil des Tiegels und mit 2 dessen Gießschnauze bezeichnet. Unmittelbar unter derselben verläuft die Kippachse 3. Der wärmeisolierende aufklappbare Ofendeckel 4 kann aus Leichtschamottesteinen aufgebaut sein und ist in einem stählernen Rahmen 5 gefaßt, der bei 6 drehbar gelagert ist. In der gleichen Achse 6 ist auch die Deckelhaube 7 gelagert. Die Absaugung der Gase und Dämpfe, die von der Badoberfläche 8 aufsteigen, erfolgt durch einen ringfönnigen Spalt 9, der zwischen dem Deckel 4 und dem oberen Tiegelrand zu diesem Zweck vorgesehen ist, sowie durch den zwischen der Deckelhaube 7 und dem Ofendeckel 4 befindlichen Zwischenraum. Die Absaugung der Gase aus dem Zwischenraum zwischen Deckel 4 und Deckelhaube 7 erfolgt durch den mit der Haube verbundenen, in der F i g. 2 erkennbaren beweglichen Teil 10 der Absaugleitung, der an den feststehenden Teil 19 der Absaugleitung über ein drehgelenkartiges Verbindungsstück 11, 12 angeschlossen ist, dessen Drehachse koaxial zur Drehachse 6 des Ofendeckels 4 bzw. der Haube 7 angeordnet ist. 1 with the upper part of the crucible and 2 with its pouring spout. The tilting axis 3 runs directly below the same. The heat-insulating, hinged furnace cover 4 can be constructed from light firebrick bricks and is held in a steel frame 5 which is rotatably mounted at 6. The cover hood 7 is also mounted in the same axis 6. The suction of the gases and vapors that rise from the bath surface 8 takes place through an annular gap 9, which is provided for this purpose between the lid 4 and the upper edge of the crucible, as well as through the space between the lid 7 and the furnace lid 4. The suction of the gases from the space between the cover 4 and the cover hood 7 takes place through the one connected to the hood, shown in FIG. 2 recognizable movable part 10 of the suction line, which is connected to the fixed part 19 of the suction line via a swivel joint-like connector 11, 12, the axis of rotation of which is arranged coaxially to the axis of rotation 6 of the furnace lid 4 or the hood 7 .

Bei kippbaren Tiegelöfen kann in der Absaugleitung eine Trennstelle 13 vorgesehen sein, die ein leichtes Abheben des mit dem kippbaren Ofenteil verbundenen Teiles 10, 11, 12 der Absaugleitung von dem fest verlegten Leitungsteil 19 beim Kippen des Ofens um die Achse 3 gestattet. Die an den Absaugleitungen vorgesehenen Trennstellen sind, wenn sich der Ofen in der dargestellten Betriebsstellung befindet, durch an sich bekannte Mittel abgedichtet. Von der Trennstelle 13 führen die Absaugleitungen 19 zu einem nicht dargestellten Exhaustor, der erforderlichenfalls mit einem Filter ausgerüstet sein kann. Der Exhaustor kann gegebenenfalls eine Abschaltvorrichtung erhalten, die mit Beginn der Kippbewegung des Ofens die Abschaltung bewirkt. In besonderen Fällen können, um die Trennstellen bei 13 zu vermeiden, an diesen Stellen auch flexible Verbindungen vorgesehen sein.In the case of tiltable crucible furnaces, a separation point 13 can be provided in the suction line, which allows the part 10, 11, 12 of the suction line connected to the tiltable furnace part to be easily lifted from the permanently installed line part 19 when the furnace is tilted about axis 3 . When the furnace is in the operating position shown, the separation points provided on the suction lines are sealed by means known per se. The suction lines 19 lead from the separation point 13 to an exhaustor (not shown) which, if necessary, can be equipped with a filter. If necessary, the exhaustor can be provided with a shutdown device which causes shutdown when the furnace begins to tilt. In special cases, in order to avoid the separation points at 13 , flexible connections can also be provided at these points.

Wie aus der Zeichnung, insbesondere deren F i g. 1, zu ersehen ist, ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung in dem doppelten, aus dem eigentlichen Ofendeckel 4 und der Deckelhaube 7 bestehenden Ofendeckel eine durch einen weiteren kleineren aufklappbaren Deckel 15 verschließbare öffnung 14 angeordnet, die über einen ringförmigen Spalt 16 mit dem Zwischenraum zwischen dem Ofendeckel 4 und der diesen umgebenden Deckelhaube 7 in Verbindung steht.As can be seen from the drawing, in particular its FIG. 1, it can be seen, according to a further embodiment of the invention, in the double oven lid consisting of the actual oven lid 4 and the lid hood 7 , an opening 14 which can be closed by a further smaller hinged lid 15 is arranged, which via an annular gap 16 with the intermediate space is in communication between the furnace lid 4 and the cover hood 7 surrounding it.

Der kleine Deckel 15 ist um ein Gelenk 17 drehbar und für Handbetätigung eingerichtet. Ein Bolzen 18 dient zur Verriegelung dieses Deckels in aufgeklappter Stellung. Wird der kleine Deckel 15 geöffnet - wie dies in der F i g. 1 mit gestrichelten Linien angedeutet ist -, so werden aus dem Ofeninnem aufsteigende Dämpfe oder Gase durch die erfindungsgemäße Anordnung des ringfönnigen Spaltes 16 daran gehindert, durch die öffnung 14 ins Freie auszutreten, da diese Dämpfe oder Gase durch den ringförmigen Spalt 16 abgesaugt werden. Ebenso wird durch diese Maßnahme verhindert, daß Außenluft in den Tiegelraum oberhalb des Badspiegels gelangen kann, da dieselbe ebenfalls von der Saugwirkung des Spaltes 16 erfaßt und durch denselben abgesaugt wird.The small cover 15 can be rotated about a hinge 17 and is set up for manual operation. A bolt 18 is used to lock this cover in the open position. If the small cover 15 is opened - as shown in FIG. 1 is indicated with dashed lines - so the arrangement of the annular gap 16 according to the invention prevents vapors or gases rising from the furnace interior from escaping through the opening 14 into the open, since these vapors or gases are sucked off through the annular gap 16. This measure also prevents outside air from getting into the crucible space above the bath level, since the same is also captured by the suction effect of the gap 16 and is sucked off by the same.

Die durch den kleinen Deckel 15 verschließbare öffnung 14 kann zur Einbringung von Zuschlägen, zur Entnahme von Proben oder für Temperaturmessungen dienen. Insbesondere im letzteren Fall ist die Absaugung des Rauches oder der Gase durch den die öffnung 14 umgebenden ringförinigen Spalt 16 für die Erzielung einwandfreier Meßergebnisse von Bedeutung.The opening 14, which can be closed by the small cover 15, can be used for introducing additives, for taking samples or for temperature measurements. In the latter case in particular, the suction of the smoke or gases through the annular gap 16 surrounding the opening 14 is important for achieving perfect measurement results.

Erforderlichenfalls können, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, an der Deckelhaube 7 Nebenluftlöcher 20 vorgesehen sein, die durch einen Schieber 21 vollständig oder teilweise verschließbar sein können. Auf diese Weise kann die Ansaugwirkung der ringfönnigen Spalte 9 und 16 sowie die durch die Ofenschnauze angesaugte Luftmenge reguliert werden. Diese Einrichtung kann auch so ausgebildet sein, daß der Schieber 21 beim Kippen des Tiegels selbsttätig geschlossen wird.If necessary, as shown in the drawing, secondary air holes 20 can be provided on the cover hood 7 , which can be completely or partially closed by a slide 21. In this way, the suction effect of the annular gaps 9 and 16 and the amount of air sucked in through the furnace nozzle can be regulated. This device can also be designed so that the slide 21 is automatically closed when the crucible is tilted.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Es sind hiervon verschiedene, vor allem bauliche Abweichungen möglich. So kann der Ofendeckel 4 auch anders, als dies im Ausführungsbeispiel dargestellt ist, gebaut sein. An Stelle der dort dargestellten Isoliersteine können z. B. Strahlungsschirine treten, wie dies bei dem kleinen Deckel 15 vorgesehen ist.The invention is not limited to the illustrated embodiment. Various, mainly structural, deviations are possible. Thus, the furnace lid 4 can also be constructed differently from what is shown in the exemplary embodiment. Instead of the insulating blocks shown there, z. B. Radiation screen occur, as is provided for the small cover 15 .

Claims

Claims: 1. Device for smoke, gas or steam suction for crucible furnaces with suction openings arranged between the bath level and the furnace cover, which is completely closed at the top, characterized in that the furnace cover (4) consisting essentially of refractory material is supported against the crucible (1) that between the closed furnace lid and the edge of the crucible there is an annular gap (9) serving as a suction opening, and that the furnace lid is surrounded by a known steel cover hood (7) which extends over the lid edge to the annular gap between itself and the furnace lid leaves an interspace connected to the exhaustor by suction lines (10, 11, 12, 19) .

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that when the furnace lid (4) is hinged, the movable part (10) of the suction line connected to the cover hood (7) is connected to the fixed part (19) of the suction line via a swivel-type connecting piece (11, 12) is connected, the axis of rotation of which is arranged coaxially to the axis of rotation (6) of the furnace lid (4). 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that in the double furnace lid (4, 7) by a further smaller lid (15) closable opening (14) is arranged, which via an annular gap (16) with the space is in communication between the furnace lid (4) and the cover hood (7) surrounding it. 4. Device according to one of the preceding claims for tiltable crucible furnaces, characterized in that a separation point (13) is provided in the suction line, which lifts the part connected to the tiltable furnace part (10, 11, 12) of the suction line from the permanently laid Line part (19) permitted when tilting the furnace. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 747 348, 370 474; German interpretative document No. 1069 839.