LU83402A1 - Schleusenaustragsystem fuer industrieoefen - Google Patents

Description

i ! « i Schleusenaustragsystem für Industrieöfen j j Die Erfindung betrifft ein Schleusenaustragsystem ! für Industrieöfen, insbesondere für mit Ueberdruck arbei- ! tende Direktreduzieröfen in der Eisenverhüttung, mit einem i ersten Auslaufkanal, einem ersten Schleusenverschluss, 5 einem Druckausgleichbehälter, einem zweiten Auslaufkanal sowie einem zweiten Schleusenverschluss.

» In der Eisenverhüttung kennt man neben dem Hochofen " mit flüssigem Roheisen als Ofenhauptprodukt auch sogenann te Direktreduzieröfen,, bei welchen das Ofenhauptprodukt 10 Eisenschwamm ist, der zur Weiterverarbeitung z.B. dem Stahlwerk zugeführt wird.

Diese Direktreduzieröfen wurden bisher mit atmosphärischem Druck betrieben, wodurch ihre Leistung verhältnismässig gering war. Will man bei gleichen Abmessungen 15 des Ofens seine Leistung steigern, so bietet sich hierfür ein Betrieb mit Ueberdruck an, ähnlich der Betriebsweise moderner Hochöfen, bei welchen mit einem relativ hohen Ueberdruck gearbeitet wird. Zur Auslaufseite des Hochofens hin stellt sich hierbei kein besonderes Abdichtproblem, 20 da die Abdichtung durch die Eisen- bzw. Schlackenschmelze ! selbst erfolgt.

Bei Direktreduzieröfen liegen die Verhältnisse in dieser Hinsicht grundsätzlich anders, da das Ofenprodukt, ein stückiger und poröser Eisenschwamm, keine Abdicht-25 funktionen übernehmen kann. Der Eisenschwamm wurde bisher durch das zeitweilige Oeffnen eines Abschlussorgans am Ofenauslauf abgezogen. Dieses Abschlussorgan konnte bisher, d.h. bei mit atmosphärischem Druck arbeitenden Direktreduzieröfen, z.B. aus einer einfachen, dem Stand : 30 der Technik entsprechenden gewölbten Schwenkklappe oder dergleichen bestehen.

Soll jedoch mit Ueberdruck gefahren werden, muss „ beim Direktreduzierofen ein Schleusenaustragsystem vor- I gesehen werden bei welchem in bekannter Weise zwei hinter- I 35 J einander geschaltete Verschlüsse mit dazwischen liegender * 2

Druckausgleichkammer alternierend geöffnet und geschlossen werden.

Durch den Ueberdruckbetrieb werden jedoch ganz andere Anforderungen an das oder die Ofenabschlussorgane 5 gestellt wie bisher, wo dieses Organ nur eine einfache Rückhaltefunktion für das Ofenprodukt hatte} vielmehr müssten nunmehr die jetzt notwendigen Schleusenverschlüsse nicht nur praktisch hermetisch dicht abschliessen, * ^ sondern auch bei hohen Temperaturen eine lange Lebens- 10 dauer haben.

Für ein hermetisch dichtes Abschliessen kommen z.B. die oben erwähnten gekrümmten Schwenkklappen bei den anstehenden Drücken von ca 3 bar kaum in Betracht, da der räumliche Verlauf der Abdichtflächen ein exaktes Anlegen 15 der Dichtflachen aneinander praktisch verunmöglicht. Dies umso mehr, als durch die kombinierte Wirkung des Druckes und der Temperatur zusätzliche Verformungen an der Klappe und am damit abzuschliessenden Auslauf auftreten.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ausgehend von 20 einem Schleusenaustragsystem der eingangs erwähnten Art, ein System vorzuschlagen, bei welchem eine wirkungsvolle Abdichtung der Schleusenverschlüsse sowie eine lange Lebensdauer des Schleusensystems gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Schleusen-25 austragsystem der eingangs erwähnten Art durch die im

Kennzeichen des Hauptanspruchs angeführten Merkmale gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher 30 beschrieben. Es zeigen:

Figur 1, einen Längsschnitt durch einen Schleusenverschluss zwischen einem Ofenauslauf und einem Zwischenbehälter ;

Figur 2, eine Einzelheit aus Figur 1 mit Zuführungs-35 « mittein für ein Sperrmedium zum Sitz des Schleusenver-v// Schlusses.

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Figur 1 zeigt den Auslauf 4 eines Industrieofens, z.

B. eines Direktreduzierofens, einen pauschal mit 6 bezeichnten Glockenverschluss als Schleusenverschluss, sowie den 1 oberen Teil eines Druckausgleichbehälters 8. Am nicht 5 gezeigten Auslauf des Druckausgleichbehälters 8 ist ein identischer Glockenverschluss 6 vorgesehen, sodass die beiden Glockenverschlüsse in Verbindung mit dem Druckausgleichbehälter 8 ein Schleusensystem zum Austragen des am Auslauftrichter 4 anfallenden Gutes, z.B. Eisenschwamm 10 bilden.

Der eigentliche Verschluss wird durch eine pilzförmige Glocke 10 gebildet, welche mittels Dichtflächen 12 die untere Oeffnung eines Auslaufkanals 14 verschliesst. Getragen wird die Glocke 10 von einer Tragsäule 16 an 15 einer Quertraverse 18, welche beidseits an den unteren

Extremitäten von auf- und abbeweglichen Betätigungsstangen 20, 22 befestigt ist. Diese Stangen sind zur Abdichtung durch Stopfbuchsen 24 hindurchgeführt.

Erfindungsgemäss wird für die Hauptkomponente des 20 Glockenverschlusses eine wirkungsvolle Kühlung vorgesehen.

Dazu sind die Betätigungsstangen 20, 22 als Hohlstangen ausgeführt und in ihrem Innern eine doppelte Kühlmittelzirkulation vorgesehen. Eine erste Kühlmittelzirkulation geschieht durch axial durch die senkrechten Hohlstangen 25 20, 22 hindurchgeführte Leitungsrohre 26, 28. Nach ihrem senkrechten Austritt aus der unteren Extremität der Hohlstangen 20, 22 sind die Leitungsrohre 26, 28 zweimal rechtwinklig umgelenkt und axial durch die hohle Tragsäule 16 hindurchverlaufend mit Kühlrohrschlangen 30 an der 30 Innenwand der pilzförmigen Glocke 10 verbunden. Das - Kühlmittel, z.B. Wasser, kann durch die Rohrleitung 26 zugeführt und durch die Rohrleitung 28 abgeführt werden, oder umgekehrt. Diese erste Kühlmittelzirkulation besorgt j 35 demzufolge die Kühlung der Verschlussglocke 10.

Λ Eine zweite Kühlmittelzirkulation besorgt die Kühlung Îder Hohlstangen 20, 22, sowie der Quertraverse 18. Wasser, welches z.B. bei 32 ein- und bei 34 austritt (oder umge- 4 kehrt), durchquert den Ringraum zwischen der Wandung der Hohlstange 20 und der axial hindurchgeführten Rohrleitung 26, tritt in den unteren Teil der Hohlstange 20 durch radiale Durchtrittsöffnungen 36 über in die hohl ausge-5 führte Traverse 18, durchquert letztere und verlässt sie durch radiale Durchtrittsöffnungen 38 im unteren Teil der Hohlstange 22? nach dem Hochsteigen durch den Ringraum in dieser Hohlstange 22 verlässt das Wasser diesen zwei-* ten Kühlmittelkreislauf durch den Anschluss 34.

10 Eine dritte Kühlmittelzirkulation besorgt die Kühlung des Auslaufkanals 14. Hierzu ist der Auslaufkanal 14 doppelwandig ausgeführt und es wird der dadurch entstehende Ringraum 40 durch Versorgungs- und Entsorgungsleitungen 42, 44, 46, 48 mit Kühlwasser beaufschlagt. Der Ringraum 15 40 kann durch vertikale Trennwände in mehrere Kammern, z.B. vier unterteilt sein. In diesem Falle ist 42 der Einlauf und 44 der Auslauf einer dieser Kammern, und 48 der Einlauf und 46 der Auslauf einer andern dieser Kammern.

Figur 2 zeigt ein weiteres Merkmal des Verschlusses 20 und zwar die Zufuhr eines Sperrmediums in einen Ringkanal 50 in der Auslaufkanalwandung im Bereich der Sitzfläche 12 (Figur 1) zwischen Verschlussglocke 10 und Auslaufka-nal 14. Dieses Sperrmedium, z.B. Luft oder ein inertes Gas, wird dem Ringkanal 50 durch eine Leitung 52 zugeführt 25 und dient beim Schliessen der Glocke zum Freiblasen der

Dichtfläche 12 und bei geschlossener Glocke als Unterstützung der Glockendichtfunktion und zur Kühlung der Dichtflächen.

Abschliessend sei nochmals besonders darauf hinge-„ 30 wiesen, dass für den vorgesehenen Anwendungsfall als

Schleusenverschluss nur ein Glockenverschluss mit seiner «* einfachen, axial symmetrischen Form optimale Abdichtwir- wi kung gewährleisten kann.

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Claims (3)

1. Schleusenaustragsystem für Industrieöfen/ insbesondere für mit Ueberdruck arbeitende Direktreduzieröfen in der Eisenverhüttung, mit einem ersten Auslaufkanal, einem ersten Schleusenverschluss, einem Druckausgleichbehälter, 5 einem zweiten Auslaufkanal sowie einem zweiten Schleusen- ·"· Verschluss, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleusen verschlüsse (6) als Glockenverschlüsse ausgebildet sind, mit einer im wesentlichen konischen Verschlussglocke (10), dass die Verschlussglocke (10) von einer auf- und abbeweg-10 liehen Traverse (18) getragen wird, dass Hubstangen zum Heben und Senken der Traverse (18) als Hohlstangen (20, 22. ausgeführt sind, dass die Traverse ebenfalls hohl ausgeführt und mittels Durchtrittsöffnungen (36, 38) an den unteren Extremitäten der Hohlstangen (20, 22) mit dem 15 Innern derselben verbunden ist, und dass durch Zu- und Austrittsöffnungen (32, 34) an den oberen Extremitäten der Hohlstangen (20, 22) eine Kühlmittelzirkulation durch die Hohlstangen (20, 22) und die Traverse (18) stattfindet, dass im Innern der Hohlstangen (20, 22) mit diesen koaxiale 20 Rohrleitungen (26, 28) verlaufen, welche aus den unteren Extremitäten der Hohlstangen(20, 22) herausgeführt und mit Rohrschlangen (30) an der Innenwand der Verschlussglocke (10) verbunden sind, und dass in diesen Rohrleitungen (26, 28) und den Rohrschlangen (30) eine Kühlmitte 1-25 Zirkulation stattfindet, dass der Auslaufkanal (14) doppelwandig ausgeführt ist und damit eine Ringkammer (40) gebildet wird in welcher durch Versorgungs- und Entsorgungsleitungen (42, 44, 46, 48) ein Kühlmittel zirkuliert.

2. Kühlsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 30 dass die Ringkammer (40) durch senkrechte Trennwände in mehrere Einzelkammern aufgeteilt ist, welche separat mit f einem Kühlmittel beschickt werden. A « 6

3. Kühlsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Ringkanal (50) an der Dichtfläche (12) zwischen Glocke (10) und Auslaufkanal (14) und durch eine Zufuhrleitung (52), durch welche der Ringkanal (50) mit einem Sperr-5 medium beaufschlagt wird. fj ^—'