DE1286524B - Vorrichtung zur mengenverstellbaren und gezielten Materialaufgabe beim Schmelzbetrieb - Google Patents

Description

• Beschickungseinrichtungen, wie sie z. B. im Schmelzofenbetrieb bei offenen, kontinuierlich arbeitenden C)fen zur Anwendung kommen, sollen so beschaffen sein, daß der Möller in Form eines ausreichend gebündelten Strahles an jede gewünschte Stelle des Ofenbettes geleitet werden kann, um eventuell auftretende Eruptionen oder Einbrüche schnell abdecken zu können. So erstreckt sich z. B. bei Lichtbogenöfen die Einschmelzzone ringförmig um die Elektroden. Gerade diese Zone muß vom Beschikkungsstrahl erreichbar sein. Der Möller muß mittels einer rasch wirkenden Mengendosierung so zuführbar sein, daß andererseits eine örtliche überfüllung nicht eintreten kann. Es ist ferner dafür zu sorgen, daß bei der Zugabe eine Entmischung der im spezifischen Gewicht stark unterschiedlichen Möllerbestandteile nicht eintritt, da andernfalls ein wirtschaftlicher Ofenbetrieb unmöglich gemacht werden würde. Um der Hitze- und Staubeinwirkung zu widerstehen, muß die Beschickungseinrichtung eine ausreichende Robustheit aufweisen. Des weiteren soll die Beschickungseinrichtung die Zugänglichkeit der Ofenoberfläche nicht beeinträchtigen. Die Beschickungseinrichtung soll fernsteuerbar sein und die Schaufelarbeit der Heizer ersetzen, indem sie diese unter Aufrechterhaltung eines normalen Ofenganges nachahmt und damit die Bedienungsmannschaft von manueller Arbeit unter Hitze- und Staubeinwirkung befreit.
• Es wurden schon verschiedene Ausführungsformen von an sich bekannten mechanischen Beschickungsvorrichtungen erprobt, wobei jeweils so schwerwiegende Nachteile in Erscheinung traten, daß z. B. an eine Benutzung für den Schmelzofenbetrieb nicht zu denken war. So zeigte die Benutzung von Schleuderbändern keine ausreichende Bündelung des Möllerstrahls und eine starke Entmischung der im spezifischen Gewicht stark unterschiedlichen Möllerbestandteile. Mechanische Förderer, ringförmig oder verfahrbar um den Ofen gebaut, sind zu aufwendig, zu schwierig in der Handhabung, zu wenig beweglich, oder sie halten im Dauerbetrieb der Hitze- und Schmirgeleinwirkung nicht genügend stand. Auch Wurfbeschicker, wie sie vom Dampfkesselbetrieb bekannt sind, erlauben, wie die Schleuderbänder, keine gezielte Aufgabe des Möllers ohne Entmischung. Es wurde schon vorgeschlagen, die Elektroden bei Lichtbogenöfen mit doppelwandigen, zylindrischen Schächten zu umbauen, durch die dann der Möller in die Schmelzzone rutschen kann. Diese Ausführungsform hat jedoch einige schwerwiegende Nachteile; sie ist zu aufwendig, benötigt eine elektrisch und wärmeisolierende, mechanisch und hitzebeständige Bauweise. Hinzu kommt noch, daß der benötigte Raum zwischen den Elektroden im allgemeinen gar nicht zur Verfügung steht und die Möllerzufuhr an den Stromzuführungen unterbrochen werden muß. Unbeschränkt schwenkbare Beschickungseinrichtungen mit Zulaufschurren führten ebenfalls zu keiner brauchbaren Lösung, da bei wirtschaftlich vertretbarem Aufwand das Schadenrisiko durch Berührung mit den spannungsführenden Elektroden zu groß war.
• Es wurde auch eine Beschickungsvorrichtung für Stahlwerksöfen bekannt, die einen um eine waagerechte Drehachse kippbaren Behälter aufweist, der das Beschickungsgut schubweise auf eine geneigte Rutsche aufgibt. Die Rutsche und der kippbare Aufgabebehälter sind auf einem gemeinsamen Wagen angeordnet. Diese Beschickungsvorrichtung erfordert jedoch eine Neigung des Reaktionsofens gegen die Schurre jeweils vor der Aufgabe des Reaktionsgutes und sie ermöglicht nicht die Materialaufgabe durch einen örtlich und zeitlich stetig veränderbaren Strahl an Beschickungsgut.
• Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur mengenverstellbaren und gezielten Materialaufgabe auf vorbestimmte, begrenzte (z. B. ringförmige) Schmelzzonen mittels einer um eine waagerechte Drehachse schwenkbar gelagerte Schurre, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schurre zusätzlich um eine senkrechte Drehachse schwenkbar gelagert ist und daß sie einen ihre Neigung bestimmenden, längs einer ortsfesten Nockenbahn laufenden Nockenfühler trägt.
• Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß die waagerechte Drehachse möglichst hoch über dem Beschickungsniveau angeordnet ist.
• Von Vorteil ist eine solche Anordnung der waagerechten Drehachse, bei der diese nicht in einer Ebene mit der senkrechten Drehachse liegt, sondern in Richtung der Abwälzrolle verschoben ist.
• Eine weitere Ausführungsform besteht darin, daß die Abwälzkurve in einer solchen Höhe angeordnet wird, daß unter den gegebenen Platzverhältnissen der größtmögliche Abstand zwischen der Rolle und der senkrechten Drehachse erreicht wird.
• Im folgenden soll an Hand der Zeichnung, in A b b. 1 die Seitenansicht, in A b b. 2 die Vorderansicht, die Wirkungsweise einer Ausführungsform der Schwenkschurre näher erläutert werden. Eine Fallschurre 10 mit z. B. rechteckigem, geschlossenem Querschnitt ist seitlich über der Ofenwanne angebracht und um eine senkrechte oder nahezu senkrechte 12 und eine waagerechte oder nahezu waagerechte 14 Lagerung schwenkbar (also kardanisch aufgehängt) und durch entsprechende Steuerungen gelenkt. Das Möllerzuführungsrohr 16, welches von einem Mengenzuteiler gespeist wird, führt den Möller in die Fallschurre. Ein elektromotorisch, hydraulisch oder pneumatisch wirkendes Verstellgerät 18 schwenkt die Schurre je nach Wunsch verschieden stark um die Senkrechtachse. Die zwangläufige Steuerung um die horizontale Achse, wie sie z. B. beim Lichtbogenofen zur ausschließlichen Beschickung der Elektrodenperipherie erforderlich ist, erreicht man am besten durch eine an der Schurre mittels eines Gestänges 20 befestigten Nockenfühler 22, der während der Schwenkung über eine Nockenbahn 24 läuft. Diese sinusähnliche Abwälzkurve ist so zu bemessen, daß die Verlängerung der Schurre während des seitlichen Schwenkens immer auf die Schnittlinie des Elektrodenumfangs mit der beschickten Oberfläche zielt. Unter Berücksichtigung der Wurfparabel trifft der Möller dann in jeder Schwenkstellung auf die ringförmig um die Elektrode verlaufende Einschmelzzone. Natürlich läßt sich bei entsprechend gewählten Abwälzkurven die Möllerzufuhr auch ganz exakt in jeden anderen Bereich des Ofenbettes steuern.
• Beim Lichtbogenofen kommt es darauf an, daß die Schwenkschurre trotz der durch die Elektrodenausrüstung sehr beengten Platzverhältnisse den Möller genau dosiert in die Schmelzzone an der Elektrode steuert. Dieses Ziel läßt sich mit der beschriebenen Vorrichtung zuverlässig und kostensparend erreichen. Im praktischen Betrieb hat es sich gezeigt, daß auch der Raum zwischen und hinter den Elektroden (vom Schurrendrehpunkt aus gesehen) ausreichend mit Möller beschickt wird, da dieser durch die Fallhöhe genügend kinetische Energie hat, um die Strecke zwischen Schurrenmündung und diesem Ofenbereich im freien Fall zurückzulegen.
• Bei der Anordnung der einzelnen Bauelemente ist zweckmäßigerweise anzustreben, diese der außerordentlichen Hitze- und Staubeinwirkung zu entziehen; dazu ist die waagerechte Drehachse 14 möglichst hoch über dem Beschickungsniveau anzuordnen. Auf diese Weise erreicht man gleichzeitig, daß schon bei geringen Änderungen der Schurrenneigung ein großer Ofenbereich beschickt werden kann.
• Es ist weiterhin zweckmäßig, die Abwälzkurve so anzuordnen, daß dadurch die Reibungswiderstände und Kraftkomponenten in der Abwälzrolle und Gestängekonstruktion möglichst klein gehalten werden. Die optimale Anordnung ist erreicht, d. h., die Abwälzkurve braucht an jeder Stelle die geringste Steilheit aufzuweisen (was sich günstig auf die Verhinderung des Blockierens infolge der Reibungswiderstände auswirkt), wenn die Abwälzkurve in Höhe der waagerechten Drehachse und möglichst nahe an dieser angeordnet ist und so weit von der vertikalen Drehachse entfernt liegt, wie es die räumlichen Verhältnisse zulassen. Die Horizontalachse braucht nicht unbedingt in einer Ebene mit der Vertikalachse zu liegen, sie kann auch in Richtung zu der Abwälzrolle verschoben sein (s. A b b. 1 a). Die Verwendung einer solchen Vorrichtung kann, außer bei Schmelzofenbeschickung, überall dort in Betracht gezogen werden, wo eine gezielte Materialaufgabe verlangt wird, so z. B. bei horizontalen Röstapparaten (Tellerröster, Sinterröstapparate), bei Tellertrocknern und sonstigen Krählwerken.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur mengenverstellbaren und gezielten Materialaufgabe auf vorbestimmte, begrenzte Schmelzzonen mittels einer um eine waagerechte Drehachse schwenkbar gelagerten Schurre, dadurch gekennzeichnet, daß die Schurre (10) zusätzlich um eine senkrechte Drehachse (12) schwenkbar gelagert ist und daß sie einen ihre Neigung bestimmenden, längs einer ortsfesten Nockenbahn (24) laufenden Nockenfühler (22) trägt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Nockenfühler eine Rolle (22) dient, die an einem an der Schurre (10) angebrachten Arm (20) gelagert ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die waagerechte Drehachse (14) zwischen der senkrechten Drehachse (12) und dem Nockenfühler (22) liegt.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenfühler (22) an die Nockenbahn (24) von unten angreift.