DE2921702C2

DE2921702C2 - Elektro-Metallschmelzofen mit Bodenabstich

Info

Publication number: DE2921702C2
Application number: DE2921702A
Authority: DE
Inventors: Klausv. Dr.-Ing. 4044 Kaarst Ploetz; Ralf Dr.-Ing. 4020 Mettmann Schneider; Ludger Dr.-Ing. 4300 Essen Zangs
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1979-05-29
Filing date: 1979-05-29
Publication date: 1983-10-27
Also published as: GB2051327A; DE2921702A1; JPS55162586A; ZA803183B; GB2051327B

Description

am Boden aufgestellt wird, vereinfacht sich auch die Anbringung einer Einrichtung zum Abschirmen des Metallstrahles durch Schutzgas. Auch die Abführung von Gas und Staub am Abstich wird dadurch einfacher, daß an der Ofenunterseite eine die Abstichöffnung oder -öffnungen umgebende Abgashaube mit geringem Aufwand angeordnet werden kann.

Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß der Ofeninnenraum weniger Zustellung mit feuerfestem Deckel und die Elektroden an einer den Ofen überspannenden Traverse 4 befestigt, die an einer seitlich angeordneten Säule befestigt ist Die Säule kann gedreht werden, so daß die obere Gefäßöffnung nach Anheben von Deckel und Elektroden freigemacht werden kann.

In der Mitte des Bodens 6 des Ofengefäßes ist eine Abstichöffnung 5 vorgesehen, die mit Hilfe eines in der

Zeichnung nicht dargestellten Verschlusses beim AbMaterial benötigt Im Gegensatz zu den kippbaren öfen io stich geöffnet werden und während des Schmelzvorganbraucht nämlich die Zustellung nicht bis zum Gefäßrand, ges geschlossen gehalten werden kann. Die Metalljedenfalls im Bereich der Abstichschnauze, hochgezogen zu werden. Vielmehr ist es nunmehr möglich, die aus feuerfestem Material bestehende Zustellung mit Abstand oberhalb des Metallbadspiegels enden zu lassen 15 und den darüberliegenden Teil der Ofengefäßwand aus zum Ofeninneren freiliegenden von Kühlmittel durchströmten Elementen zu bilden. Hierdurch wird nicht nur

eine verbesserte Kühlung erreicht, sondern es ist auch möglich, die von dem Kühlmittel aufgenommene Wärme zurückzugewinnen.

Da nunmehr auf die Biuchempfindlichkeit der Elektroden keine Rücksicht mehr genommen zu werden braucht können im Durchmesser praktisch unbegrenzt schmelze ist bei 7 dargestellt Die aus feuerfestem Material bestehende Zustellung des Ofenherdes reicht nach oben nur wenig über den Schmelzspiegel hinaus. Der darüber anschließende Teil der Ofenwandung besteht aus zum Ofeninnenraum hin offenliegenden, von Kühlmittel durchströmten Rohren % Die Zustellung 8 bildet am Obergang zu dem Wandabschnitt des Ofengefäßes einen Absatz 11 mit einer umlaufenden Kante 10, wodurch die Rohre 9 in diesem Bereich vor Spritzern aus der Metallschmelze geschützt werden.

Dicht unterhalb des Deckels 2 ist am Umfang des Ofengefäßes ein Rohr 13 angeordnet, welches durch Absaugöffnungen 14 mit dem Ofeninnenraum in

dicke Elektroden verwendet und damit die Ofenleistung 25 Verbindung steht Eine oder mehrere Absaugleitungen

erhöht werden. Dabei ist es gleichzeitig möglich, nunmehr auch mehr als 3 Elektroden vorzusehen, zumal die Stromzuführung weitestgehend optimal ausgestaltet werden kann.

Ein erfindungsgemäß ausgestatteter Ofen kann ohne weiteres sowohl als Elektro-Lichtbogenofen sowie auch als Reduktionsofen, d. h. mit eintauchenden Elektroden, betrieben werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Abbildungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen schematischen senkrechten Schnitt durch eine erste Ausführungsform des Metallschmelzofens,

F i g. 2 einen F i g. 1 entsprechenden Schnitt durch

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35 15 führen das staubbeladene Ofengas einerv(nicht gezeigten) Entstaubungseinrichtung zu. Der Deckel 2 ist bei 12 mit einer für Gas undurchlässigen Abdichtung versehen.

Unter der Abstichöffnung 5 ist ein Raum zur Aufnahme einer fahrbaren Pfanne 20 vorgesehen. Die das Ofengefäß haltenden Stützen sind bei 17 angedeutet. Im Bereich der Abstichöffnung 5 ist an der Unterseite des Ofengefäßes eine Abgashaube 16 vorgesehen.

Das in Fig.2 dargestellte Ausführungsbeispiel des Schmelzofens unterscheidet sich von demjenigen nach F i g. 1 dadurch, daß der an einer Traverse 4a befestigte Deckel 2 mit den Elektroden 3 verfahrbar ist Die Traverse 4a ist mit Stützen 17a verbunden, an

eine andere Ausführungsform des Metallschmelzofens, 40 denen Laufräder 19 gelagert sind. Die Laufräder sind auf F1 g. 3 ein Ausführungsbeispiel für die Gestaltung des Schienen 18 geführt. Das Ofengefäß ist m'it la Gefäßbodens, im senkrechten Schnitt, und " "

F i g. 4 eine andere Ausführungsform für den Gefäßboden.

Bei dem in F i g. 1 schematisch im senkrechten Schnitt dargestellten Metallschmelzofen ist das Ofengefäß mit 1 bezeichnet. Den oberen Abschluß des Gefäßes bildet ein heb- und senkbarer Deckel 2, durch den die Elektroden 3 (in der Zeichnung ist nur eine von zum Beispiel 3 Elektroden dargestellt) hindurchgehen. Die Elektro- so den 3 sind heb- und senkbar gehaltert und werden je nach dem Umfang des Abbrandes nachgesetzt

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind der

bezeichnet Wie die F i g. 3 und 4 zeigen, ist es auch möglich, im Boden 6 des Schmelzofens mehrere Abstichöffnungen vorzusehen, die mit unabhängig voneinander zu bedienenden Verschlüssen ausgestattet sind. Wenn bei einem konkav gewölbten Boden gemäß F i g. 3 oder einem nach einer Seite abfallenden Boden (F i g. 4) des Ofengefäßes nur der Verschluß ah der dem nächsten im Gefäß mündenden Abstichöffnung geöffnet wird, verbleibt ein Metallsumpf im Ofengefäß, was bei bestimmten Betriebsweisen des Ofens erforderlich sein kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektro-Metallschmelzofen mit einem Ofengefäß, dessen aus feuerfestem Material bestehende Zustellung in geringem Abstand oberhalb des Metallbadspiegels endet und dessen darüber liegender Teil aus frei liegenden, von Kühlmittel durchströmten Kühlrohren besteht, welche dicht aneinander liegen, und mit einem Deckel, durch den Elektroden geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden (6) des Ofengefäßes (1, ta) mindestens eine Abstichöffnung (5) angeordnet ist, die mit einem mit einer Antriebseinrichtung ausgestatteten Verschluß versehen ist

2. Metallschmelzofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstichöffnung (5) im wesentlichen in der Mitte des Ofengefäßbodens (6) angeordnet ist

3. Metallschmelzofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß mehrere Abstichöffnungen im Boden (6) des Ofengefäßes (1, ta)vorgesehen sind.

4. Metallschmelzofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Ofenunterseite eine die Abstichöffnungen (5) umgebende Abgashaube (16) angeordnet ist

5. Metallschmelzofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß der Boden (6) des Ofengefäßes (1, ta) konkav oder nach einer Seite hin abfallend ausgebildet ist

6. Metallschmelzofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ofengefäß (1, ta)im Grundriß eine von der Kreisform abweichende Form hat.

7. Metallschmelzofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß das Ofengefäß (1, ta) im Grundriß oval ist.

8. Metallschmelzofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ofengefäß (1, ta) im Grundriß rechteckig ist.

9. Metallschmelzofen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ofengefäß (1, ta) im Bereich seines oberen Randes mit einer Absaugleitung (15) ausgestattet ist.

10. Metallschmelzofen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugleitung (15) ein umlaufendes Rohr (13) ist, das über öffnungen mit dem Ofeninnenraum in Verbindung steht und an eine Unterdruck erzeugende Einrichtung angeschlossen ist.

11. Metallschmelzofen nach einem der Ansprüche so 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die über dem Ofengefäß (1, 1 a) vorgesehenen Einrichtungen zur Halterung der Elektroden (3) und/oder des Deckels (2) und/oder der Beschickungsrohre an einer den Ofen überspannenden Konstruktion befestigt sind, die aus der Arbeitsstellung über dem Ofen in eine das Ofengefäß (1, ^freigebende Stellung bewegbar ist.

12. Metallschmelzofen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegbare Konstruktion ein verfahrbares Portal bildet.

13. Metallschmelzofen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Ofengefäß aus seiner Arbeitsstellung verfahrbar ist.

14. Metallschmelzofen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Ofengefäß einseitig zum Entschlacken absenkbar ist.

Die Erfindung betrifft einen Elektro-Metallschmelzofen mit einem Ofengefäß, dessen aus feuerfestem Material bestehende Zustellung in geringem Abstand oberhalb des Metallbadspiegels endet und dessen darüber liegender Teil aus freiliegendem von Kühlmittel durchströmten Kühlrohren besteht welche dicht aneinanderliegen, und mit einem Deckel, durch den Elektroden geführt sind.

öfen dieser Art werden als Lichtbogenöfen für die Erzeugung von Stahl betrieben. In diesem Fall ist jeweils das Ofengefäß kippbar gelagert, um die fertige Schmelze abzugießen. Die Kipplagerung solcher öfen wird jedoch mit zunehmender Ofengröße immer aufwendiger und damit kostspieliger. Insbesondere jedoch wird die Ofengröße und damit das Fassungsvermögen derartiger Öfen dadurch begrenzt daß die Halterungen und Nachsetzvorrichtungen für die Elektroden mit dem kippbaren Ofen verbunden sind und dessen Bewegungen mitmachen. Abgesehen von den hierbei zu bewegenden großen Massen wirken beim Kippen Biegekräfte auf die Elektroden, die bei großen Elektrüdendurchmessern deren Festigkeit überschreiten. Mit Rücksicht auf die Gefahr von Elektrodenbrüchen kann der Elektrodendurchmesser daher ein bestimmtes Maß nicht überschreiten, wodurch wiederum die Ofenleistung ihre Höchstgrenze findet Im Hinblick auf diese Schwierigkeiten hat man auch davon abgesehen, mit mehr als 3 Elektroden, z. B. 6 oder 9, zu arbeiten.

Ein weiterer Nachteil ergibt sich bei den bekannten kippbaren Lichtbogenofen dadurch, daß die Energiezufuhr zu den Elektroden wegen der erforderlichen Beweglichkeit nicht optimal ausgelegt werden kann.

Auch bei der Ausgestaltung der Hebeeinrichtung für den Deckel, die Beschickungsrohre und die Ofengasabführung muß Rücksicht auf die Kippbarkeit des Ofens genommen werden, was häufig aufwendige technische Lösungen verlangt.

Beim Schmelzofen nach der DE-PS 6 53 793 ist ein aus dem Boden nach oben herausziehbarer konischer Stöpsel vorgesehen. Er ist in der Metallschmelze mit einem Greifwerkzeug kaum zu finden. Beim Schmelzofen nach der DE-PS 5 99 522 ist ein zylindrischer Stopfen vorgesehen; über seine Entfernbarkeit ist aber nichts erwähnt.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, einen Ofen der eingangs genannten Art zu verbessern und zu vereinfachen und dabei alle wesentlichen, bisher zu verzeichnenden Nachteile, die sich aus der Kippbarkeit des Ofengefäßes ergeben, zu vermeiden.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung die in den Patentansprüchen genannten Merkmale vor.

Dabei wird in überraschender Weise eine Anzahl von Vorteilen erzielt, die sich sowohl als Vereinfachung der Konstruktion als auch als Verbesserung der Betriebsweise auswirken.

Hierzu gehört, daß die Durchführung des Abstiches bei dem erfindungsgemäß verbesserten Ofen wesentlich weniger Zeit als bisher beansprucht, weil die Bewegung großer Massen, die naturgemäß nur mit geringer Geschwindigkeit durchgeführt werden konnte, entfällt. Da ferner der Weg der Schmelze beim Abstich wesentlich kürzer als bisher ist, vermindert sich auch der Temperaturverlust erheblich. Gleichzeitig nimmt der Stahl beim Abstich weniger Sauerstoff auf, als dies bisher bei dem Abstich über Gießschnauze und Leitrinnen der Fall war. Da die den Abstich aufnehmende Pfanne im kurzen Abstand unter der Abstichöffnung