DE1608301C3 - Method and top seal for loading shaft furnaces, especially high-pressure blast furnaces - Google Patents
Method and top seal for loading shaft furnaces, especially high-pressure blast furnacesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen zu dessen Ausübung besonders vorteilhaften Gichtverschluß zum Beschicken von Schachtofen, insbesondere von im Hqchdruck betriebenen Hochöfen, bei denen das Beschickungsgut aus einer den Ofen gegen die Atmosphäre abdichtenden Schleusenkammer austretend auf einer vor dem Ofenraum befindlichen Verteilvorrichtung aufgestaut und danach in den Ofenraum geführt wird.The invention relates to a method and a gout closure which is particularly advantageous for its implementation for loading shaft furnaces, especially high-pressure blast furnaces where the load exits from a lock chamber that seals the furnace from the atmosphere accumulated on a distribution device located in front of the furnace chamber and then in the Oven space is performed.
Ein bekanntes Verfahren zum Beschicken und Aufstauen von Hochöfen (deutsche Patentschrift 1 229 566) arbeitet in Abhängigkeit der Drehbewegung eines Zuführungsrohres für das Beschickungsgut, das sich innerhalb des Rohres bis auf die Beschickungsoberfläche aufstaut.A known method for loading and damming blast furnaces (German patent specification 1 229 566) works as a function of the rotary movement of a feed pipe for the material to be charged, which is located inside the pipe up to the surface of the material to be charged accumulates.
In Betrieb befindliche Groß-Hochöfen lassen sich, wenn auch mit einigen Unzulänglichkeiten nach dem Schüttverfahren begichten. Trotzdem bringt die Vergrößerung der Gestelldurchmesser von Hochöfen bis zu 10 m und mehr Probleme der Durchgasung und damit der Beschickung mit sich. Die Schwierigkeiten der Durchgasung einer ziemlich ungleichmäßig verteilten Beschickungsgutmenge können durch höhere Drücke an der Gicht in etwa ausgeglichen werden. Hierzu muß der Hochofen mittels besonderer Maßnahmen abgedichtet sein, um den Druck von etwa 2,3 atü zu halten. Nach dem Stand der Technik dienen hierzu Schleusenkammern. Das beispielsweise von einer Skip-Begichtung angelieferte Gut führt man in die Schleusenkammern, solange die Ausgänge dieser Vorratsbunker geschlossen sind. Naturgemäß besitzen die Vorratsbunker einige Kapazität, woraus sich eine höhere Bauweise der Öfen ergibt. Das Beschickungsgut gelangt nach Verlassen der Ausgänge an den Schleusenkammern nunmehr erst auf die Verteilvorrichtung vor dem Ofenraum.In operation large blast furnaces can be, albeit with some shortcomings after Pay for the pouring method. Nevertheless, increasing the frame diameter of blast furnaces brings up to to 10 m and more problems of the gas flow and thus the loading with itself. Difficulties the gassing of a rather unevenly distributed amount of charge can be increased by higher Pressures on the gout are roughly balanced. For this purpose, the blast furnace must take special measures must be sealed to keep the pressure at about 2.3 atmospheres. Serve according to the state of the art for this purpose lock chambers. The goods delivered by a skip charge, for example, lead one enters the lock chambers as long as the exits of these storage bunkers are closed. Naturally the storage bunkers have some capacity, which results in a higher construction of the ovens. The load only reaches the lock chambers after leaving the exits onto the distribution device in front of the furnace chamber.
Gemäß einer weiteren Veröffentlichung in »Journal of metals«, Februar 1966, S. 235, sind zwei Begichtungsglocken bisheriger Bauweise hinter den erläuterten Schleusenkammern angeordnet. Das Beschickungsgut gelangt in konischen Zuführungskanälen aus der Schleusenkammer gegen die Mitte des Gichtschachtes. Es erfolgt zunächst ein Aufstauen zwischen erster Gichtglocke und einem Gichttrichter. Nach Freigabe stürzt das Beschickungsgut auf die darunter befindliche Gichtglocke und in die eigentliche Gichtschüssel. Erst danach, so wird angenommen, scheint eine geeignete Ringverteilung des Gutes in der Gichtschüssel bewirkt zu sein.According to another publication in "Journal of metals", February 1966, p. 235, there are two bell bells previous construction arranged behind the lock chambers explained. The load comes in conical feed channels from the lock chamber towards the center of the Gout shaft. First there is an accumulation between the first bell jar and a bell jar. After approval, the load falls onto the bell jar below and into the actual one Gout bowl. Only then, it is assumed, does a suitable ring distribution of the property appear to be effected in the gout bowl.
Bei nicht im Hochdruckverfahren arbeitenden Hochöfen ist es bekannt, für eine Skip-Begichtung, d. h. für am Umfang an einer oder mehreren Stellen der Gicht angeliefertes Gut, einen Verteiler vorzusehen, der meist aus einem Drehwerk besteht. Dieser Verteiler liegt außerhalb der von zwei Gichtglocken und Gichttrichtern bzw. Gichtschüsseln gebildeten Schleusenkammer, so daß für ihn keine Probleme der Gichtgasverschmutzung bzw. des Antriebs bestehen. Anders liegen die Verhältnisse bei im Hochdruckverfahren betriebenen Hochöfen, bei denen das Beschickungsgut hinter der Schleusenkammer verteilt werden muß.In the case of blast furnaces that do not operate in the high pressure process, it is known for a skip topping d. H. Provide a distributor for goods delivered to one or more points of the gout around the circumference, which usually consists of a slewing gear. This distributor is outside that of two bell bells and gout funnels or gout bowls formed lock chamber, so that no problems for him Blast furnace gas contamination or the drive exist. The situation is different with the letterpress process operated blast furnaces, in which the load is distributed behind the lock chamber must become.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine relativ geringe Fallhöhe des Beschickungsgutes ein Verfahren aufzuzeigen, das Gut auf kürzerem Wege zu verteilen, ohne in eine Zwangslage bei der Ausbildung der Verteilvorrichtung zu gelangen, die die Dichtwirkung und damit das Arbeitsergebnis in Frage stellen könnte.The invention is based on the object for a relatively low height of fall of the load to show a method to distribute the goods in a shorter way without getting into a predicament in the To get training of the distribution device, which the sealing effect and thus the work result in Could ask a question.
Die gestellte Aufgabe wird auf Grund des eingangs erwähnten Verfahrens zum Beschicken von Schacht-The task at hand is based on the method mentioned at the beginning for charging manhole
öfen, insbesondere von im Hochdruck betriebenen Hochöfen, bei denen das Beschickungsgut aus einer den Ofen gegen die Atmosphäre abdichtenden Schleusenkammer austretend auf einer vor dem Ofenraum befindlichen Verteilvorrichtung aufgestaut und danach in den Ofenraum geführt wird, dadurch gelöst, daß das Gut auf der Verteilvorrichtung zunächst durch Vergrößern der Schüttbreite und gleichzeitigem Verringern der Schütthöhe auf einer Ringfläche verteilt und erst dann zum Auflegen auf die Beschickungsoberfläche durch Absenken der Verteilvorrichtung freigegeben wird. Der Grundgedanke besteht also darin, das Gut bei mäßiger Geschwindigkeit, sei es in horizontaler oder vertikaler Richtung zu bewegen, d. h. zu verteilen. Die bekannten Schuttverfahren arbeiten dagegen mit Aufprall aus größerer Höhe und entsprechender Stufenzahl der Begichtungsglocken. So ist aus »Journal of metals«, Februar 1966, S. 231, sogar ein dreistufiges Schütten auf Gichtglocken verschiedenen Durchmessers zu entnehmen. Das vorliegende Verfahren weist demnach nicht die Nachteile einer hohen mechanischen Beanspruchung des Möllergutes auf.furnaces, especially those operated in high pressure blast furnaces, in which the load from a exiting the furnace against the atmosphere on a lock chamber in front of the The distribution device located in the furnace chamber is accumulated and then guided into the furnace chamber, thereby solved that the material on the distribution device initially by increasing the bulk width and at the same time Reduce the dump height distributed on a ring surface and only then to place on the Loading surface is released by lowering the distribution device. The basic idea is there that is, in the goods at moderate speed, be it in the horizontal or vertical direction to move, d. H. to distribute. The known rubble processes, on the other hand, work with impact from larger ones Height and corresponding number of steps of the bell bells. That's from the Journal of Metals, February 1966, p. 231, even a three-stage pouring onto bell bells of different diameters remove. The present method therefore does not have the disadvantages of a high mechanical Stress on the Möllergood.
Die Eigenheit des Beschickungsgutes, beim Verlassen des Schleusenkammer-Ausganges eine gerichtete Strömung zu bilden, bringt naturgemäß eine gewisse Schwierigkeit der Verteilung des Gutes auf der eigentlichen Verteilvorrichtung mit sich. Nach der weiteren Erfindung ist deshalb vorgesehen, daß zum Aufstauen das Gut wechselweise in sich gegenüberliegenden Teilschüttungen zugeführt wird. Durch die damit an mehreren Umfangsstellen zugleich vorgenommene Gutzuführung läßt sich ein gewisser Ausgleich bewirken, so daß das Verteilen noch mehr erleichtert werden kann.The peculiarity of the load, a directional one when leaving the lock chamber exit To form a current naturally brings a certain difficulty in distributing the goods on the actual distribution device with itself. According to the further invention it is therefore provided that for Damming up the material is alternately supplied in opposing partial beds. Through the A certain amount of compensation can be achieved in this way at several points on the circumference at the same time effect, so that the distribution can be made even easier.
Da das Verfahren möglichst unter höheren Drükken durchgeführt werden soll, ist die Dichtheit des Ofenkopfes anzustreben. Hierzu bewährt sich eine möglichst einfache Verteilvorrichtung. Hierbei wird von einem bekannten Gichtverschluß, bestehend aus einer senkrecht in eine Ausgangs- und in eine Freigabestellung bewegbaren glockenartigen Verteilvorrichtung ausgegangen. Erfindungsgemäß ist dieser Gichtverschluß dahingehend weitergebildet, daß die Verteilvorrichtung unterhalb eines zentralen Einfüllrohres angeordnet ist und mit dem oberen Teil des Ofenkopfes, der Gichtschachtwandung, einen Ringspalt bildet, wobei die Schräge der Verteilvorrichtung flacher verläuft als die Schräge des oberen Teiles des Ofenkopfes und dahingehend, daß sich ein mit lichter Weite an den größten Verteiler-Vorrichtungsdurchmesser angepaßter, in den Ofenraum gerichteter Zylinderteil anschließt, in dem die Verteilvorrichtung auf- und abwärts bewegbar ist. Im Gegensatz zu den bekannten Verteilvorrichtungen ergibt sich ein Zusammenspiel zwischen nur einem Körper und der feststehenden Gichtschachtwandung. Die Störanfälligkeit eines derartigen Gichtverschlusses ist bei weitem geringer als bei den bekannten. Der Gichtverschluß ist mit weitaus weniger beweglichen Teilen ausgestattet und diese können einem Verschleiß unterworfen werden, der die Funktionssicherheit an keiner Stelle beeinträchtigt. Der Gichtverschluß erhält eine zweckmäßig niedrigere Ausbildung, so daß der Weg des Beschickungsgutes vom Schleusenkammer-Ausgang bis zur Verteilvorrichtung verkürzt ist. Eine Vereinfachung des Hochdruck-Gichtverschlusses erweist sich außerdem deshalb als vorteilhaft, weil bei höheren Drücken gesteigerte Temperaturen auftreten, wodurch die Teile innerhalb des Ofenraumes noch stärker als bei Niederdruck-Schachtöfen beansprucht werden.Since the process should be carried out under higher pressures as possible, the tightness of the To strive for furnace head. A distribution device that is as simple as possible has proven useful for this purpose. Here is of a known gout seal, consisting of a vertical in a starting and in a release position movable bell-like distribution device assumed. This gout closure is according to the invention further developed to the effect that the distribution device below a central filler pipe is arranged and with the upper part of the furnace head, the Gichtschachtwandung, an annular gap forms, wherein the slope of the distribution device is flatter than the slope of the upper part of the furnace head and to the effect that a with a clear width to the largest distributor device diameter adapted cylinder part directed into the furnace chamber, in which the distribution device is movable up and down. In contrast to the known distribution devices there is an interaction between just one body and the fixed gout shaft wall. The susceptibility of such a gout closure is far less than that of the known ones. The gout occlusion is equipped with far fewer moving parts and these can be Are subject to wear and tear, which does not affect the functional reliability at any point. The gout obstruction receives an appropriately lower training, so that the path of the load from Lock chamber exit is shortened to the distribution device. A simplification of the high pressure gout seal It also proves to be advantageous because higher pressures increase Temperatures occur, whereby the parts inside the furnace chamber are even stronger than in low-pressure shaft furnaces are claimed.
Die praktische Ausführung des erfindungsgemäßen Gichtverschlusses gestattet eine beanspruchungsfähige Ausbildung, die nach der weiteren Erfindung darin besteht, daß die Verteilvorrichtung an einer zentralen Zugstange befestigt ist, die die Gichtverschlußdecke zwischen zwei Schleusenkammern durchdringt und deren Hubantrieb außerhalb des Ofendruckraumes liegt. Die wesentliche Schwierigkeit beim Hochdruck-Betrieb liegt in der dauerhaften Abdichtung der Durchdringungsstellen für einzelne funktionswichtige Organe der Verteilvorrichtung. Die Verwendung einer einzigen Hubstange beschränkt deshalb die Bewegung auf den Durchmesser der Stange, der sehr gering gehalten werden kann. Demnach bestehen geringere Schwierigkeiten der Abdichtung der Durchtrittsstelle der Stange.The practical design of the top closure according to the invention allows a heavy-duty Training which, according to the further invention, consists in that the distribution device on a central pull rod is attached, which covers the gout seal between two lock chambers penetrates and whose lifting drive is outside the furnace pressure chamber. The main difficulty with high pressure operation lies in the permanent sealing of the penetration points for individual functionally important organs of the distribution device. The use of a single lifting rod is limited therefore the movement to the diameter of the rod, which can be kept very small. Accordingly, there are fewer difficulties in sealing the passage point of the rod.
Schüttechnisch betrachtet, ist es günstig, auch noch die zentrale Zugstange zu umgehen, um die Strömung des Beschickungsgutes so wenig wie möglich zu beeinträchtigen. Nach der weiteren Erfindung ist daher die Verteilvorrichtung an einer Traverse befestigt, deren außermittiges Zugstangenpaar jeweils in ofenraumdruckbeaufschlagten Rohren geführt ist, dessen Enden mittels einer weiteren Traverse oberhalb der Schleusenkammer-Ausgänge an eine einzige, durch die Gichtverschlußdecke abgedichtet geführte Zugstange angelenkt sind. Da keine Druckverluste im Ofenraum entstehen und keine zusätzlichen Dichtungsstellen auftreten, ist jeder Strömungswiderstand im Inneren des zentralen Einfüllrohres damit beseitigt. Eine gezielte Aufgabe des Beschickungsgutes auf der Beschickungsoberfläche läßt sich für größere Umfangsbereiche, die an sehr großen Öfen gegeben sind, ebenfalls durchführen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist hierzu vorgesehen, daß die Verteilvorrichtung senkrechte, radial verlaufende Führungswände trägt.From a technical point of view, it is beneficial to bypass the central pull rod to get around the To impair the flow of the load as little as possible. According to the further invention Therefore, the distribution device is attached to a cross member, each of which has an eccentric pair of tie rods is guided in furnace pressure pipes, the ends of which by means of a further cross member above the lock chamber exits to a single, sealed by the gout cover Drawbar are articulated. Since there are no pressure losses in the furnace chamber and no additional sealing points occur, any flow resistance in the interior of the central filler pipe is eliminated. A targeted task of the loading material on the loading surface can be used for larger Also carry out circumferential areas that are given on very large ovens. In further development the invention provides for this purpose that the distribution device is vertical, radially extending Guiding walls.
Die Erfindung ermöglicht im weiteren auch ein erleichtertes Verteilen dadurch, daß die Verteilvorrichtung rotierbar ist. Die Ablaßbewegung der Verschlußglocke kann also zusammen mit einer Drehbewegung stattfinden, wodurch auch bei großem Glokkendurchmesser eine ausreichend genaue Verteilung vor der Freigabe des Gutes zum Auflegen auf die Beschickungsoberfläche stattfindet.The invention also enables easier distribution in that the distribution device is rotatable. The discharge movement of the locking bell can therefore be carried out together with a rotary movement take place, whereby a sufficiently precise distribution even with a large bell diameter takes place before the goods are released for placing on the loading surface.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gichtverschlusses dargestellt, an dem sich auch das erfindungsgemäße Verfahren erläutern läßt.In the drawing, an embodiment of the gout closure according to the invention is shown which can also be used to explain the method according to the invention.
Die einzige Figur der Zeichnung stellt einen senkrechten Schnitt durch den Gichtverschluß dar, wobei die Schnittebene mit der Ofenmittelachse zusammenfällt. The only figure in the drawing represents a vertical one Section through the top seal, the cutting plane coinciding with the furnace center axis.
Das Beschickungsgut gelangt über einen nicht weiter gezeigten Schrägaufzug, wie beispielsweise eine Skip-Begichtung in die Vorratsbunker 1 und 2 und von dort aus durch Öffnungen 3 und 4 in die Schleusenkammern 5 und 6. Das Füllen der Schleusenkammern 5 und 6 geschieht bei geschlossenen Schleusenkammern-Ausgängen 7 und 8 (Dichtklappen). Bevor die Schleusenkammer-Ausgänge 7 und 8 gegen den dort herrschenden Ofenraumdruck geöffnet werden können, wird ein Druckausgleich in den Schleusenkammern 5 und 6 durchgeführt. Der Druck steigtThe load arrives via an inclined elevator, not shown, such as, for example Skip charging into storage bunkers 1 and 2 and from there through openings 3 and 4 into the lock chambers 5 and 6. The lock chambers 5 and 6 are filled when the lock chamber exits are closed 7 and 8 (sealing flaps). Before the lock chamber exits 7 and 8 against the The furnace chamber pressure prevailing there can be opened, there is a pressure equalization in the lock chambers 5 and 6 carried out. The pressure increases
demnach über weiter nicht gezeigte Preßgasanschlüsse für gereinigtes Gichtgas oder Fremdgas bis auf den Ofendruck, wonach sich mittels der Hydraulik-Zylinder 9 und 10 die Dichtklappen an den Schleusenkammer-Ausgängen 7 und 8 in die in der Zeichnung gestrichelt eingetragene Stellung öffnen lassen.accordingly via compressed gas connections, not shown further for purified furnace gas or foreign gas up to the furnace pressure, after which the hydraulic cylinder 9 and 10 the sealing flaps at the lock chamber outlets 7 and 8 in the Open the position entered in the drawing with dashed lines.
Das Beschickungsgut fließt aus den Schleusenkammern 5 und 6 wechselweise oder gleichzeitig in das Einfüllrohr 11, von dort in das anschließende zentrale Einfüllrohr 12 und schließlich in den Ringspalt 13, der von der konusförmigen Gichtschachtwandung 14 und der Verteilvorrichtung 15 gebildet wird. Die Verteilvorrichtung 15 hängt über ein Gelenkstück 16 an der zentralen Zugstange 17, welche bei 18 abgedichtet durch die Gichtverschlußdecke 19 geführt ist. Als Abdichtung ist eine mit Gegendruckgas gefüllte Rohrkammer 20 angeordnet, die gleichzeitig als Führung für die Zugstange 17 mit ihren Eingängen 21 und 22 dient. Zur senkrechten Verstellung der Verteilvorrichtung 15 befindet sich zwischen den beiden Schleusenkammern 5 und 6 an Teilen der Gichtbühne 23 ein Kolbentriebwerk 24, an dessen Kolbenstange 25 die Zugstange 17 angelenkt ist.The load flows from the lock chambers 5 and 6 alternately or simultaneously into the Filler tube 11, from there into the adjoining central filler tube 12 and finally into the annular gap 13, which is formed by the conical gout shaft wall 14 and the distribution device 15. The distribution device 15 is suspended via a joint 16 on the central pull rod 17, which is at 18 is guided through the gout closure cover 19 in a sealed manner. The seal is one with back pressure gas filled tube chamber 20 is arranged, which also acts as a guide for the pull rod 17 with its entrances 21 and 22 is used. For vertical adjustment of the distribution device 15 is located between the two lock chambers 5 and 6 on parts of the furnace platform 23, a piston engine 24, at which Piston rod 25, the pull rod 17 is articulated.
Aus dem Ringspalt 13 entsteht beim Absenken der Zugstange 17 mit der Verteilvorrichtung 15 ein größerer Raum zwischen der Verteilvorrichtung und der Gichtschachtwandung 14. Das bedeutet, daß das Beschickungsgut sich ordnet und sich gleichmäßig auf der Ringfläche verteilt. Diese Wirkung wird zusätzlich durch den Zylinderteil 26 hervorgerufen, wobei letzterer zwischen dem Ofenkopf 27 und der Gichtschachtwandung 14 gehaltert ist. Die freie Schüttung des Beschickungsgutes erfolgt erst nachdem die Verteilvorrichtung 15 die unterste, strichpunktiert gezeichnete Stellung einnimmt.When the pull rod 17 with the distribution device 15 is lowered, a larger one arises from the annular gap 13 Space between the distribution device and the gout shaft wall 14. This means that the The load is arranged and distributed evenly on the ring surface. This effect is additional caused by the cylinder part 26, the latter between the furnace head 27 and the Gichtschachtwandung 14 is supported. The free pouring of the load takes place only after the distribution device 15 assumes the lowest position shown in phantom.
Aus dem Ringspalt 13 entsteht auf diese Weise des Absenkens der Verteilvorrichtung 15 die größere Ringfläche 28, die als besonderes Merkmal eine Verbreitung nach innen besitzt. Es ist unerheblich, ob die anfänglich vorhandene Beschickungsoberfläche 29 bei 30 schräg verläuft, stets stellt sich beim Absenken der Verteilvorrichtung 15 eine ebene Niveauhöhe 31 ein, so daß es zu einer am Umfang ablaufenden Bewegung des Beschickungsgutes kommt. Bevor die strichpunktiert gezeichnete Stellung 32 der Verteilvorrichtung 15 erreicht ist, wobei das Beschikkungsgut etwa in Pfeilrichtung 33 von der Kegelschräge der Verteilvorrichtung 15 strömt, kann also durch eine einfache Bewegung der Verteilvorrichtung 15 das Ordnen und Verteilen des Beschickungsgutes erfolgen.In this way, the lowering of the distribution device 15 results in the larger of the annular gap 13 Ring surface 28, which has an inward expansion as a special feature. It doesn't matter whether the initially existing loading surface 29 runs obliquely at 30, always arises when it is lowered the distribution device 15 has a flat level height 31, so that it becomes a running on the circumference Movement of the load is coming. Before the dash-dotted line position 32 of the distribution device 15 is reached, with the loading material flowing approximately in the direction of arrow 33 from the bevel of the conical distribution device 15, so can by a simple movement of the distribution device 15, the ordering and distribution of the load respectively.
Die Ausführung der Verteilvorrichtung 15 ist nicht auf das gezeichnete Ausführungsbeispiel als Glocke beschränkt, sondern unterliegt der grundsätzlichen Ausbildung als Verschlußkörper, der auf mannigfache Art mit der Gichtschachtwandung 14 veränderbare Querschnitte bildet, so daß das Beschickungsgut beim Absenken und/oder Drehen auf der Verteilvorrichtung so verteilt wird, daß es später allseitig in gleichmäßig großen Mengen auf die Beschickungsoberfläche fällt. The execution of the distribution device 15 is not based on the illustrated embodiment as a bell limited, but is subject to the basic training as a closure body, which on manifold Type with the Gichtschachtwandung 14 forms variable cross-sections, so that the load when lowering and / or rotating on the distribution device is distributed so that it is later in all sides evenly large amounts fall onto the loading surface.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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