Die
Erfindung betrifft eine Abdicht- und Verfüllvorrichtung für einen
metallurgischen Ofen, einen metallurgischen Ofen und ein Verfahren
zum Abstechen eines metallurgischen Ofens. Metallurgische Öfen, wie
z. B. elektrische Lichtbogenöfen,
sind im Stand der Technik seit langem bekannt. Beispielhaft wird
auf die EP 0 184 140
B2 verwiesen, deren erste Figur in 8 gezeigt
ist. Ein solcher elektrischer Lichtbogenofen 100 weist
ein Ofengefäß 1 mit
einem Deckel 2 auf. Elektroden 3, die von Elektrodenhaltearmen 4 gehalten
und durch Öffnung
im Deckel 2 in das Ofengefäß einfahrbar und ausfahrbar
sind, werden zur Ausbildung eines Lichtbogens mit Strom versorgt.
Mittels des Lichtbogens wird Einsatzmaterial wie Schrott geschmolzen,
so dass ein Bad aus flüssigem
Stahl FS entsteht. Das Ofengefäß weist
einen Boden 10 mit einer Feuerfestverkleidung 11,
in der das Bad aus flüssigem
Stahl FS steht, auf.The invention relates to a sealing and filling device for a metallurgical furnace, a metallurgical furnace and a method for cutting off a metallurgical furnace. Metallurgical furnaces, such. As electric arc furnaces are known in the art for a long time. Exemplary is on the EP 0 184 140 B2 referenced, whose first figure in 8th is shown. Such an electric arc furnace 100 has a furnace vessel 1 with a lid 2 on. electrodes 3 that of electrode holding arms 4 held and by opening in the lid 2 are retractable and extendable into the furnace vessel, are supplied to form an arc with power. By means of the arc, feedstock such as scrap is melted to form a bath of liquid steel FS. The furnace vessel has a bottom 10 with a refractory lining 11 , in which the bath is made of liquid steel FS, on.
An
der Unterseite des Ofengefäßes 1 ist
eine in 8 nicht gezeigte Abstichöffnung vorgesehen, über die
der flüssige
Stahl FS aus dem Ofengefäß entnommen
(= abgestochen) wird.At the bottom of the furnace vessel 1 is an in 8th Not shown tap hole provided over which the liquid steel FS removed from the furnace vessel (= tapped) is.
Üblicherweise
wird nicht die gesamte Masse des flüssigen Stahls FS abgestochen,
sondern es verbleibt eine Restmenge (Sumpf), die üblicherweise im
Bereich von höchstens
50%, eher 20 bis 40% der Gesamtmasse vor dem Abstechen liegt.Usually
is not tapped the entire mass of liquid steel FS,
but there remains a residual amount (bottom), usually in the
Range of at most
50%, rather 20 to 40% of the total mass before tapping off.
Zum
Abstechen wird das Ofengefäß üblicherweise über eine
Wiege gekippt. Die Abstichöffnung
ist im Boden des Ofengefäßes derart
angebracht, dass nach dem Zurückkippen
des Ofengefäßes in die
Ausgangsposition der verbleibende Sumpf nicht mehr über der
Abstichöffnung
steht, so dass diese mit einer feuerfesten Verfüllmasse vor dem nächsten Schmelzvorgang
verschlossen werden kann.To the
The oven vessel is usually cut off via a
Cradle tilted. The tapping opening
is in the bottom of the furnace vessel in such a way
attached that after tilting back
of the furnace vessel in the
Starting position of the remaining swamp is no longer above the
tapping opening
stand so that these with a refractory filling compound before the next melting process
can be closed.
Während des
Abstichvorgangs, bei dem das Ofengefäß geneigt wird, müssen in
der Regel die Elektroden durch den Deckel 2 aus dem Ofengefäß gezogen
werden. Der gesamte Vorgang des Abstechens, der je nach Größe des Ofengefäßes 5 min oder
länger
dauert, gehört
zu den sogenannten Nebenzeiten beim Betrieb eines metallurgischen
Ofens. In solchen Nebenzeiten kann der Ofen nicht zum Schmelzen
von Einsatzmaterial betrieben werden.During the tapping process, in which the furnace vessel is tilted, usually the electrodes must pass through the lid 2 be pulled out of the furnace vessel. The entire process of parting, which takes 5 minutes or more, depending on the size of the furnace vessel, is one of the so-called non-productive times when operating a metallurgical furnace. In such non-productive times, the furnace can not be operated to melt feedstock.
Um
diesen Nachteil zu überwinden
und das Abstechen eines solchen metallurgischen Ofens ohne Kippvorgang
zu ermöglichen
und damit die Nebenzeiten beim Abstechen zu reduzieren, sind im Stand
der Technik Abdicht- und Verfüllvorrichtungen für Abstichöffnungen
metallurgischer Gefäße angedacht
worden, wie aus der EP
0 356 618 A1 (entspricht US
4,966,314 ) und der EP
0 859 678 B1 (entspricht US
5,914,087 ) ersichtlich ist. In der EP 0 356 618 A1 werden zum
Abdichten zwei Feuerfestteile mit jeweils kreiszylindrischen Dichtflächen aneinandergepresst.
In der EP 0 859 678
B1 wird ein kompressibles, feuerfestes Dichtmaterial am
unteren Ende eines Dicht- und Verfüllrohres angebracht, das während des
Durchfahrens der Schmelze, die Temperaturen zwischen 1500 und 1700°C aufweist,
gegen die Einwirkungen der Schmelze durch ein zusätzliches
Medium geschützt
wird, das den Kontakt des feuerfesten Dichtungsmaterials mit der
Schmelze weitgehend unterbindet. Als Verweildauer des kompressiblen
feuerfesten Materials im Schmelzbad wird eine Zeitdauer von 15 bis
30 s angegeben. Aus der EP
0 974 801 A1 (entspricht US
4,520,861 ) ist eine weitere Abdicht- und Verfüllvorrichtung
bekannt, bei der die untere Öffnung
eines Verfüllrohrs
während des
Durchfahrens des Schmelzbads geschlossen gehalten wird. Aus der DE 34 37 810 A1 (entspricht US 4,736,930 ) ist eine Abdicht-
und Verfüllvorrichtung
bekannt, bei der ein Rohr mit feuerfester Verkleidung während des
Durchfahrens des Schmelzbads durch Einblasen eines inerten Gases
frei von Schmelze gehalten und gekühlt wird. Aus der EP 1 172 162 A1 ist eine
Vorrichtung zum Verschließen und
Abdichten eines Abstichlochs eines Elektrolichtbogenofens bekannt,
bei der eine rieselfähige
Verfüllmasse
zwischen zwei Linearschieber, die das Abstichloch von unten verschließen, gefüllt wird.To overcome this disadvantage and to allow the parting of such a metallurgical furnace without tipping and thus reduce the non-productive time during parting, have been considered in the prior art sealing and filling devices for tapping metallurgical vessels, as from EP 0 356 618 A1 (equivalent to US 4,966,314 ) and the EP 0 859 678 B1 (equivalent to US 5,914,087 ) can be seen. In the EP 0 356 618 A1 For sealing two refractory parts are pressed together with each circular cylindrical sealing surfaces. In the EP 0 859 678 B1 a compressible, refractory sealing material is applied to the lower end of a sealing and filling pipe which, during the passage through the melt, which has temperatures between 1500 and 1700 ° C, is protected against the action of the melt by an additional medium providing contact with the refractory Seal material with the melt largely prevented. The residence time of the compressible refractory material in the molten bath is a period of 15 to 30 s. From the EP 0 974 801 A1 (equivalent to US 4,520,861 A further sealing and filling device is known in which the lower opening of a filling pipe is kept closed during passage through the molten bath. From the DE 34 37 810 A1 (equivalent to US 4,736,930 A sealing and filling device is known in which a tube with refractory lining during the passage through the molten bath by blowing an inert gas is kept free of melt and cooled. From the EP 1 172 162 A1 a device for closing and sealing a tap hole of an electric arc furnace is known, in which a free-flowing filling material between two linear slides, which close the taphole from below, is filled.
Aus
der DE 103 55 549
A1 (entspricht US 7,497,985
B2 ) ist ein Chargiergutvorwärmer für einen metallurgischen Ofen
bekannt, der ein quasi-kontinuierliches Chargieren von Einsatzmaterial
ermöglicht.From the DE 103 55 549 A1 (equivalent to US 7,497,985 B2 ) discloses a charging material preheater for a metallurgical furnace which allows quasi-continuous charging of feedstock.
Es
wäre es
vorteilhaft, ein verbessertes Abstichsystem mit integrierter Dicht-
und Verfüllfunktionen
für metallurgische Öfen, insbesondere
für elektrische
Lichtbogenöfen,
zur Verfügung
zu haben, das eine weitere Verringerung der sogenannten Nebenzeiten
ermöglicht.It
would it be
advantageous, an improved tapping system with integrated sealing
and backfill functions
for metallurgical furnaces, in particular
for electrical
arc furnaces,
to disposal
to have that a further reduction of so-called non-productive times
allows.
Daher
ist es eine Aufgabe der Erfindung, das absolute schlackefreie Abstechen
eines metallurgischen Ofens ohne Kippbewegung zu verbessern.Therefore
It is an object of the invention, the absolute slag-free parting
to improve a metallurgical furnace without tilting movement.
Diese
Aufgabe wird gelöst
durch eine Abdicht- und Verfüllvorrichtung
nach Anspruch 1, einen metallurgischen Ofen nach Anspruch 12, und
ein Verfahren nach Anspruch 13.These
Task is solved
by a sealing and filling device
according to claim 1, a metallurgical furnace according to claim 12, and
a method according to claim 13.
Weiterbildungen
der Erfindung sind in abhängigen
Ansprüchen
angegeben.further developments
of the invention are dependent
claims
specified.
Die
Erfindung ermöglicht
das Beenden des Abstechens und Verfüllen der Abstichöffnung in
einem Zeitraum ≤ 10
s zu erzielen.The
Invention allows
stopping the tapping and filling the tap hole in
a period of time ≤ 10
s to achieve.
In
Kombination mit einem quasi-kontinuierlichen Chargieren in einen
Lichtbogenofen wird sogar ein Abstechen ohne nennenswerte Unterbrechung des
Schmelzvorgangs ermöglicht.In combination with a quasi-continuous charging in an electric arc furnace even becomes a parting without significant interruption of the melting process allows.
In
der Regel wird bei einem elektrischen Lichtbogenofen mit quasi-kontinuierlicher
Chargierung ein Sumpf von ca. 40% der Gesamtmasse des flüssigen Stahls
vor dem Abstechen im Ofen belassen. Die Höhe dieses verbleibenden Stahlbads über der
Abstichöffnung
liegt in der Regel im Bereich von ca. 300 mm. Über dem Stahlbad befindet sich
noch eine Schicht von ca. 200 bis 300 mm Schlacke.In
The rule is in an electric arc furnace with quasi-continuous
Charging a sump of about 40% of the total mass of liquid steel
leave in the oven before cutting off. The height of this remaining steel bath above the
tapping opening
is usually in the range of about 300 mm. Above the steel bath is located
another layer of about 200 to 300 mm slag.
Mit
einer Verfahrgeschwindigkeit von wenigstens 200 mm/s kann der Sumpf
also in einer Zeit ≤ 2
s durchfahren werden. Flüssiger
Stahl hat eine Viskosität ähnlich Wasser,
so dass er durch enge Querschnitte mit Strömungsgeschwindigkeiten im Bereich
von 2 m/s strömt.
Selbst bei einer Höhe
der Abstichöffnung
von 1 m ist also der nach dem Dichten in und über der Abstichöffnung verbleibende
flüssige Stahl
nach spätestens
1 s abgeflossen. Danach kann der Schieber zum Verschließen der
Abstichöffnung vollständig geschlossen
werden. Während
dieses Schließvorgangs
kann bereits das rieselfähige
Feuerfestmaterial durch das Dicht- und Verfüllrohr fallen, da es für das Zurücklegen
des Wegs bis zu dem Schieber einen von der Fallhöhe und Rieselfähigkeit abhängigen Zeitraum
im Bereich von 1 bis 3 s braucht.With
a speed of at least 200 mm / s, the sump
So in a time ≤ 2
s be passed. liquid
Steel has a viscosity similar to water,
allowing it through narrow cross sections with flow velocities in the range
flows from 2 m / s.
Even at a height
the tapping opening
of 1 m is thus the remaining after sealing in and above the tap hole
liquid steel
after the latest
1 s drained off. Thereafter, the slide for closing the
Tapping completely closed
become. While
this closing process
already can the free-flowing
Refractory material will fall through the sealing and filling pipe as it is laying back
the way to the slide a dependent on the height of fall and flowability period
in the range of 1 to 3 s needs.
Das
bedeutet, dass ein Abschluss des Abdicht- und Verfüllvorgangs
innerhalb von höchstens
6 s erreichbar ist.The
means that completion of the sealing and filling process
within a maximum of
6 s is attainable.
Für solch
kurze Verweildauern in der Schmelze muss ein ggfs. an der Unterseite
des Dicht- und Verfüllrohrs
vorgesehenes Dichtmaterial nicht feuerfest sein, sondern es können im
Gegenteil sogar herkömmliche
O-Ringe oder ähnliches
verwendet werden.For such
Short residence times in the melt must be if necessary at the bottom
of the sealing and filling pipe
provided sealing material not be fireproof, but it can in
Opposite even conventional
O-rings or similar
be used.
Auf
alle komplizierten Anordnungen und Vorkehrungen aus dem Stand der
Technik kann verzichtet werden, da ein schnelles Durchfahren des
Sumpfes entweder durch entsprechende Auslegung des Hub- und Drehwerkes
oder durch eine entsprechende Masse und damit Gewichtskraft des
Dicht- und Verfüllrohrs
sichergestellt wird.On
all complicated arrangements and precautions from the state of
Technology can be dispensed with, as a fast driving through the
Swamp either by appropriate design of the lifting and slewing gear
or by an appropriate mass and thus weight of the
Sealing and filling pipe
is ensured.
Weitere
Merkmale und Zweckmäßigkeiten ergeben
sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der
Figuren.Further
Characteristics and expediencies
from the description of embodiments with reference to
Characters.
Von
den Figuren zeigen:From
show the figures:
1 in
a) eine Querschnittsansicht eines Abschnitts eines metallurgischen
Ofens mit Abstichöffnung
nach einer Ausführungsform,
in b) die Öffnung
aus a) mit einem Abdicht- und Verfüllsystem nach einer Ausführungsform
der Erfindung, in c) die Elemente aus b) in einer Abdichtstellung,
und in d) den Ausschnitt X aus c) in vergrößerter Darstellung; 1 in a) a cross-sectional view of a portion of a metallurgical furnace with tapping opening according to an embodiment, in b) the opening of a) with a sealing and filling system according to an embodiment of the invention, in c) the elements of b) in a sealing position, and in d) the section X from c) in an enlarged view;
2 in
a) einen metallurgischen Ofen mit einem Abdicht- und Verfüllsystem
nach der Ausführungsform
in einer ersten Stellung, in b) mit dem Abdicht- und Verfüllsystem
in einer zweiten Stellung, in c) mit dem Abdicht- und Verfüllsystem
in einer dritten Stellung, und in d) erneut in der zweiten Stellung; 2 in a) a metallurgical furnace with a sealing and filling system according to the embodiment in a first position, in b) with the sealing and filling system in a second position, in c) with the sealing and filling system in a third position, and in d) again in the second position;
3 eine
vergrößerte Ansicht
von 2a); 3 an enlarged view of 2a );
4 eine
vergrößerte Ansicht
von 2b); 4 an enlarged view of 2 B );
5 eine
vergrößerte Ansicht
von 2c); 5 an enlarged view of 2c );
6 eine
vergrößerte Ansicht
von 2d); 6 an enlarged view of 2d );
7 in
a) die Ansicht aus 2a), und in b) das
Abdicht- und Verfüllsystem
in einer vierten Stellung; 7 in a) the view 2a ), and in b) the sealing and filling system in a fourth position;
8 eine
Querschnittsansicht eines elektrischen Lichtbogenofens nach dem
Stand der Technik; und 8th a cross-sectional view of an electric arc furnace according to the prior art; and
9 eine
Zeitablaufdarstellung eines Abstichvorgangs nach einer Ausführungsform. 9 a timing diagram of a tapping operation according to an embodiment.
Nachfolgend
wird eine Ausführungsform
eines metallurgischen Ofens nach einer Ausführungsform der Erfindung am
Beispiel eines elektrischen Lichtbogenofens mit einer Abdicht- und Verfüllvorrichtung
nach einer Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. 1 zeigt
einen Abschnitt eines Ofengefäßes 1,
in dem eine Abstichöffnung 12 in
einem Boden 10 mit Feuerfestverkleidung 11 vorgesehen ist.
Die Abstichöffnung 12 ist
durch eine Öffnungs- und
Schließvorrichtung 13 mit
einem Schieber 14 öffenbar
und verschließbar.
In dem Zustand, der in 1 gezeigt ist, ist die Abstichöffnung mit
einem rieselfähigen
Feuerfestmaterial VM gefüllt,
so dass der Schieber 14 nicht in direktem Kontakt mit dem
flüssigen
Metall FS des Schmelzbades ist. Über
dem Schmelzbad befindet sich eine Schlackenschicht S. Das Schmelzbad
aus flüssigem
Stahl FS steht mit einer Höhe
h6 über
der Abstichöffnung 12.
In 1a) ist ein Zustand gezeigt, in dem 60% des flüssigen Stahls
FS, entsprechend einer Höhe
h1, abgestochen werden sollen. Der verbleibende
Sumpf, der von 40% des geschmolzenen Stahls FS gebildet wird, weist entsprechend
eine Höhe
h2 auf (h6 = h1 + h2). Die Innenwände und
der Boden des Ofengefäßes 1 sind mit
feuerfestem Material 11 verkleidet. Senkrecht über der
Abstichöffnung 12 ist
in dem Ofengefäß eine Öffnung 16,
die durch eine nicht gezeigte Abdeckung verschließbar ist,
vorgesehen.Hereinafter, an embodiment of a metallurgical furnace according to an embodiment of the invention using the example of an electric arc furnace with a sealing and filling device according to an embodiment of the invention will be described. 1 shows a section of a furnace vessel 1 in which a tap hole 12 in a soil 10 with refractory lining 11 is provided. The tapping opening 12 is through an opening and closing device 13 with a slider 14 openable and lockable. In the state in 1 is shown, the tap hole is filled with a free-flowing refractory material VM, so that the slide 14 is not in direct contact with the molten metal FS of the molten bath. Above the molten bath is a slag layer S. The molten bath of liquid steel FS stands with a height h 6 above the tap hole 12 , In 1a ), a state is shown in which 60% of the liquid steel FS, corresponding to a height h 1 , are tapped. The remaining sump, which is formed by 40% of the molten steel FS, correspondingly has a height h 2 (h 6 = h 1 + h 2 ). The interior walls and the bottom of the furnace vessel 1 are made with refractory material 11 dressed. Vertically over the tap hole 12 is in the furnace vessel an opening 16 , which is closed by a cover, not shown, provided.
Durch
Verschieben des Schiebers 14 lässt sich die Unterseite der
Abstichöffnung 12 öffnen, so dass
zuerst das rieselfähige
Feuerfestmaterial FM nach unten aus Öffnung 12 fällt, und
dann der flüssige
Stahl FS durch die Öffnung
ausfließen
kann. Dieses ist im Stand der Technik hinlänglich bekannt.By moving the slider 14 lets down the bottom of the tap hole 12 open, so that first the free-flowing refractory FM down from opening 12 falls, and then the liquid steel FS can flow out through the opening. This is well known in the art.
Um
ein absolut schlackefreies Abstechen zu gewährleisten, muss eine Resthöhe h2 von ca. 200 bis 400 mm, normalerweise ca.
300 mm, flüssigem Stahl über der
Abstichöffnung 12 verbleiben,
um ein Einsaugen von Schlacke S, die mit einer Höhe h3 von ca.
200 bis 300 mm über
dem flüssigen
Stahl FS steht, in den Ausflusswirbel sicher zu verhindern.To ensure an absolutely slag-free parting off, a residual height h 2 of approx. 200 to 400 mm, normally approx. 300 mm, of liquid steel above the tapping opening must be ensured 12 remain in order to prevent suction of slag S, which is with a height h 3 of about 200 to 300 mm above the liquid steel FS safely into the outflow vortex.
Bei
einem Abstechen mittels Kippen des Ofengefäßes wird das Ofengefäß in die
Ausgangslage zurückgekippt,
wenn diese Resthöhe
h2 erreicht ist, so dass nach dem Zurückkippen
gar kein flüssiger Stahl
FS und Schlacke S mehr über
der Abstichöffnung
vorhanden sind und die Abstichöffnung
von oben frei zugänglich
ist.In a parting off by tilting the furnace vessel, the furnace vessel is tilted back into the starting position when this residual height h 2 is reached, so that after tipping back no liquid steel FS and slag S more about the tap opening are available and the tapping opening is freely accessible from above ,
Bei
einem Abstechen ohne Kippen des Ofengefäßes ist das nicht möglich.at
a parting without tilting the furnace vessel is not possible.
Daher
weist die Ausführungsform
zum absolut schlackefreien Abstechen eine Abdicht- und Verfüllvorrichtung 30 mit
einem Dicht- und Verfüllrohr 31 und
einem Behälter 32 für rieselfähiges Feuerfestmaterial
VM auf. Das Dicht- und Verfüllrohr 31 weist
eine untere Öffnung 31u und
eine obere Öffnung 31o auf, die
an entgegengesetzten Enden in Richtung der Längsachse 31l des Rohrs 31 befindlich
sind. Der Behälter 32 ist
unter Zwischenschaltung einer Öffnungs-
und Schließvorrichtung 33 mit
der oberen Öffnung 31o verbunden.
Wie in 1b) gut zu erkennen ist, ist
der Behälter 32 dabei
so oberhalb der oberen Öffnung 31o des
Rohrs 31 angeordnet, dass bei Öffnen der Öffnungs- und Schließvorrichtung 33 das rieselfähige Feuerfestmaterial
VM unter Wirkung der Schwerkraft durch das Rohr 31 fallen
kann.Therefore, the embodiment for absolutely slack-free parting has a sealing and filling device 30 with a sealing and filling pipe 31 and a container 32 for free-flowing refractory material VM. The sealing and filling pipe 31 has a lower opening 31u and an upper opening 31o on, at opposite ends in the direction of the longitudinal axis 31l of the pipe 31 are located. The container 32 is with the interposition of an opening and closing device 33 with the upper opening 31o connected. As in 1b ) is well recognizable, is the container 32 doing so above the top opening 31o of the pipe 31 arranged that when opening the opening and closing device 33 the free-flowing refractory material VM under the effect of gravity through the pipe 31 can fall.
Die
Abdicht- und Verfüllvorrichtung 30 bzw. die
Anordnung aus Rohr 31, Behälter 32 und Öffnungs-
und Schließvorrichtung 33 ist
in senkrechter Richtung hin und her bewegbar. Dadurch kann die Abdicht-
und Verfüllvorrichtung 30 durch
die Öffnung 16 in
senkrechter Richtung in Richtung der Abstichöffnung 12 bewegt werden.
Das ist in 1b) durch die gepunktete Darstellung
des unteren Endes des Rohrs 31, die mit 31' gekennzeichnet
ist, sowie in 1c) sehr gut zu erkennen. Das
Dicht- und Verfüllrohr 31 weist
eine Länge
l1 auf, die größer als die Höhe h2 ist. Die Höhe h2 ist
in der Regel höchstens die
Hälfte
der Gesamthöhe
h6 des flüssigen Stahls FS vor dem Abstechen,
so dass die Länge
l1 mindestens größer als die Hälfte dieser
Füllhöhe h6 ist. Bevorzugterweise ist die Länge l1 so bemessen, dass die Öffnungs- und Schließvorrichtung 33 und
der Behälter 32 außerhalb
des Ofengefäßes 1 verbleiben können, wenn
die Abstichöffnung 12 abgedichtet
ist, wie in 1c) gezeigt ist. Das bedeutet,
die Länge
l1 ist vorzugsweise größer als die Höhe des Ofengefäßes über der
Abstichöffnung 12.The sealing and filling device 30 or the arrangement of pipe 31 , Container 32 and opening and closing device 33 is movable in the vertical direction back and forth. This allows the sealing and filling device 30 through the opening 16 in the vertical direction in the direction of the tap hole 12 to be moved. Is in 1b ) by the dotted representation of the lower end of the tube 31 , with 31 ' is marked, as well as in 1c ) very well. The sealing and filling pipe 31 has a length l 1 which is greater than the height h 2 . The height h 2 is usually at most half the total height h 6 of the liquid steel FS before tapping, so that the length l 1 is at least greater than half of this filling height h 6 . Preferably, the length l 1 is dimensioned such that the opening and closing device 33 and the container 32 outside the furnace vessel 1 can remain when the tap hole 12 is sealed, as in 1c ) is shown. This means that the length l 1 is preferably greater than the height of the furnace vessel above the tapping opening 12 ,
An
der Unterseite des Dicht- und Verfüllrohrs 31 ist eine
Dichtmasse 34 befestigt. Diese Dichtmasse weist vorzugsweise
eine Höhe
l3 auf, die größer oder gleich 20 mm ist,
damit Unebenheiten in der Oberfläche
des feuerfesten Materials 11 um die Abstichöffnung 12 ausgeglichen
werden können.
Vorzugsweise ist die Höhe
l3 im Bereich 40 bis 50 mm, damit Unebenheiten
in der Oberfläche
der Feuerfestverkleidung 11 im Bereich 20 bis 30 mm, die
regelmäßig vorkommen,
ausgeglichen werden können.At the bottom of the sealing and filling pipe 31 is a sealant 34 attached. This sealant preferably has a height l 3 , which is greater than or equal to 20 mm, so that unevenness in the surface of the refractory material 11 around the tap hole 12 can be compensated. Preferably, the height l 3 in the range 40 to 50 mm, so that unevenness in the surface of the refractory lining 11 in the range 20 to 30 mm, which occur regularly, can be compensated.
Das
Volumen des Behälters 32 ist
so bemessen, dass es größer als
das Volumen der Abstichöffnung 12 ist,
das sich aus dem Querschnitt der Abstichöffnung 12 und ihrer
Höhe l2 errechnet.The volume of the container 32 is sized to be larger than the volume of the tap hole 12 that is from the cross section of the tap hole 12 and their height l 2 calculated.
In 1d) ist der umkreiste Abschnitt X aus 1c) vergrößert gezeigt. In der linken
Hälfte
in 1d) ist der Zustand direkt nach
dem Verfüllen und
dem Anfang der Aufwärtsbewegung
des Dicht- und Verfüllrohrs 31 gezeigt.
In der unteren Endstellung des Dicht- und Verfüllrohrs ist die Dichtmasse 34 zum
Abdichten deformiert, wie in dem rechten Teil der 1d)
gut zu erkennen ist.In 1d ), the circled section X is off 1c ) shown enlarged. In the left half in 1d ) is the condition immediately after the filling and the beginning of the upward movement of the sealing and filling pipe 31 shown. In the lower end position of the sealing and filling pipe is the sealant 34 deformed for sealing, as in the right part of the 1d ) is clearly visible.
Die 2 zeigt
in a) bis d) in perspektivischer Ansicht die Zustände, die
in 1a), b), c) gezeigt sind. Dabei
entspricht 1a) der Darstellung in 2a), 2b)
und d) entsprechen 1b), und 2c) entspricht 1c).The 2 in a) to d) shows a perspective view of the states which are in 1a ), b), c) are shown. It corresponds 1a ) of the representation in 2a ) 2 B ) and d) 1b ), and 2c ) corresponds 1c ),
Wie
in 2a) bis d) und den entsprechenden
Vergrößerungen
in 3 bis 6 gut zu erkennen ist, weist
die Abdicht- und Verfüllvorrichtung
ein Hub- und Drehwerk 40 auf, an dem das Dicht- und Verfüllrohr 31,
der Behälter 32 und
die Öffnungs-
und Schließvorrichtung 33 als
eine Dicht- und Verfüllanordnung
befestigt sind. Das Hub- und Drehwerk weist einen senkrechten Arm
(Hubrohr) 41 und einen an dem oberen Ende des senkrechten
Arms 41 befestigten Querträger (Querarm) 42 auf.
Der Querträger 42 ist
an einem horizontalen Ende an dem senkrechten Arm 41 befestigt
und hält
an seinem anderen horizontalen Ende die Anordnung aus Rohr 31,
Behälter 32 und
Vorrichtung 33. Eine Hub- und Schwenkvorrichtung 43,
die vorzugsweise einen hydraulischen Hubzylinder mit Wegmessung
und einen Rollendrehkranz aufweist, die nicht gezeigt sind, ist
so ausgebildet, dass der Arm 41 in senkrechter Richtung
hoch und runter bewegbar ist und um seine Längsachse drehbar ist. Wie aus
den 2a) bis d) offensichtlich ist,
kann dadurch die Anordnung aus Rohr 31, Behälter 32 und
Vorrichtung 33 sowohl in senkrechter Richtung hoch und
runter bewegt als auch in horizontaler Richtung verschwenkt werden.
Die Position der Längsachse
des senkrechten Arms 41 und die Länge des horizontalen Arms 42 sind
so bemessen, dass die an dem einen horizontalen Ende des horizontalen Arms 42 befestigte
Anordnung aus Rohr 31, Behälter 32 und Vorrichtung 33 über die Öffnung 16 das
Ofengefäßes 1 geschwenkt
und in diesen hoch und runter bewegbar ist. Das bedeutet, der Abstand
des Rohres 31 in horizontaler Richtung von der Längsachse
des Arms 41 entspricht dem Abstand der Öffnung 16 von der
Längsachse
des Arms 41. Das Hub- und
Drehwerk ist vorzugsweise an der Ofenwiege befestigt oder mit dieser
verbunden.As in 2a ) to d) and the corresponding magnifications in 3 to 6 can be clearly seen, the sealing and filling device has a lifting and slewing 40 on, on which the sealing and filling pipe 31 , the container 32 and the opening and closing device 33 are attached as a sealing and filling arrangement. The lifting and slewing gear has a vertical arm (lifting tube) 41 and one at the upper end of the vertical arm 41 fixed cross member (cross arm) 42 on. The crossbeam 42 is at a horizontal end to the vertical arm 41 attached and holds at its other horizontal end the arrangement of tube 31 , Container 32 and device 33 , A lifting and swiveling device 43 , which preferably comprises a hydraulic stroke measuring cylinder and a roller slewing ring, which are not shown, is formed so that the arm 41 in the vertical direction is movable up and down and is rotatable about its longitudinal axis. Like from the 2a ) to d) is apparent, thereby the arrangement of tube 31 , Container 32 and device 33 both up and down in the vertical direction as well as be pivoted in the horizontal direction. The position of the longitudinal axis of the vertical arm 41 and the length of the horizontal arm 42 are sized so that at one horizontal end of the horizontal arm 42 fixed arrangement of pipe 31 , Container 32 and device 33 over the opening 16 the furnace vessel 1 panned and in this up and down is movable. That means the distance of the pipe 31 in the horizontal direction from the longitudinal axis of the arm 41 corresponds to the distance of the opening 16 from the longitudinal axis of the arm 41 , The lifting and slewing gear is preferably attached to the oven cradle or connected thereto.
Nach
einer ersten Ausführungsform
ist das Hub- und Drehwerk mit einem doppelt wirkenden Hydraulikzylinder
für die
Hubbewegung versehen, der eine Stellbewegung in senkrechter Richtung
mit einer Geschwindigkeit von ≥ 200
mm/s, vorzugsweise ≥ 300
mm/s, und noch bevorzugter ≥ 400
mm/s ermöglicht.
Das Abdicht- und Verfüllsystem 30 weist
eine nicht gezeigte Steuervorrichtung auf, die mit der Hub- und
Drehvorrichtung 43 und der Öffnungs- und Schließvorrichtung 33 verbunden
ist. Der Hubzylinder weist eine Messvorrichtung zum Messen des Stellweges
auf, und überträgt die entsprechenden Messdaten
an die Steuervorrichtung. Die Steuervorrichtung ist zum Ansteuern
des Hydraulikzylinders mit diesen verbunden. Die Steuervorrichtung
ist dazu angepasst, aus dem gemessenen Stellweg die Position des
unteren Endes des Rohrs 31 über dem oberen Rand der Abstichöffnung 12 zu
berechnen, so dass der letzte Teil des Verfahrweges des Dicht- und Verfüllrohres 31 zum
Abdichten der Abstichöffnung 12 mit
reduzierter Geschwindigkeit gefahren werden kann. Zum Reduzieren
der Geschwindigkeit steuert die Steuervorrichtung den Hydraulikzylinder
bzw. dessen Steuerventil etc. so an, dass die Verstellgeschwindigkeit
reduziert wird und das Verstellen in einer Position, in der die
Dichtmasse 34 ausreichend zusammengedrückt ist, beendet wird. Das
bedeutet, das untere Ende des Rohres 31 wird in einer Höhe < l3 über der
Abstichöffnung 12 gestoppt.According to a first embodiment, the lifting and rotating mechanism is provided with a double-acting hydraulic cylinder for the lifting movement, which is an adjusting movement in the vertical direction at a speed of ≥ 200 mm / s, preferably ≥ 300 mm / s, and more preferably ≥ 400 mm / s allows. The sealing and filling system 30 has a control device, not shown, with the lifting and rotating device 43 and the opening and closing device 33 connected is. The lifting cylinder has a measuring device for measuring the travel, and transmits the corresponding measurement data to the control device. The control device is connected to drive the hydraulic cylinder with these. The control device is adapted to the position of the lower end of the tube from the measured travel 31 above the top of the tap hole 12 to calculate, so that the last part of the travel of the sealing and filling pipe 31 for sealing the tap hole 12 can be driven at reduced speed. To reduce the speed, the control device controls the hydraulic cylinder or its control valve etc., so that the adjustment speed is reduced and the adjustment in a position in which the sealant 34 is sufficiently compressed, is terminated. That means the lower end of the tube 31 is at a height <l 3 above the tap hole 12 stopped.
In
einer alternativen Ausführungsform
ist der Hydraulikzylinder nur zum schnellen Verfahren in senkrechter
Richtung entgegen der Schwerkraft ausgebildet. Der Hydraulikzylinder
kann aber einen freien Fall der Anordnung aus senkrechtem Arm 41,
horizontalem Arm 42 sowie Rohr 31, Behälter 32 und Schließvorrichtung 33 unter
Wirkung der Schwerkraft erlauben. Bei dieser Ausführungsform
wird die Masse dieser Anordnung, ggfs. durch Anbringen von Zusatzgewichten,
so eingestellt, dass die gewünschte Geschwindigkeit
von mehr als 200 mm/s oder mehr (siehe oben) erzielt wird. Wiederum
weist der Hydraulikzylinder eine Wegmessung auf, so dass der letzte
Rest des Weges wie bei der ersten Ausführungsform durch Ansteuern
des Hydraulikzylinders mit verringerter Geschwindigkeit bis in die
untere Endposition gesteuert werden kann.In an alternative embodiment, the hydraulic cylinder is formed only for rapid process in the vertical direction against gravity. The hydraulic cylinder can but a free fall of the arrangement of vertical arm 41 , horizontal arm 42 as well as pipe 31 , Container 32 and closing device 33 allow under the action of gravity. In this embodiment, the mass of this arrangement, if necessary. By adding additional weights, adjusted so that the desired speed of more than 200 mm / s or more (see above) is achieved. Again, the hydraulic cylinder has a displacement measurement so that the last remainder of the travel, as in the first embodiment, can be controlled by driving the hydraulic cylinder at a reduced speed to the lower end position.
Das
optional vorgesehene Dichtmaterial 34 kann aus feuerfestem
Dichtmaterial ausgebildet sein, aber vorzugsweise werden kostengünstige O-Ringe oder ähnliches
aus nicht feuerfesten Materialien wie z. B. Kautschuk, Perfluorelastomer,
Polyethylen oder Polytetrafluorethylen verwendet.The optionally provided sealing material 34 may be formed of refractory sealing material, but preferably inexpensive O-rings or the like of non-refractory materials such. As rubber, perfluoroelastomer, polyethylene or polytetrafluoroethylene used.
Das
Dicht- und Verfüllrohr 31 ist
vorzugsweise ein feuerfest verkleidetes Rohr. Die Öffnungs-
und Schließvorrichtung 33 weist
vorzugsweise einen hydraulisch, pneumatisch, elektrisch oder piezoelektrisch
verschiebbaren Schieber zum Öffnen
und Schließen
der Verbindung zwischen dem Rohr 31 und dem Behälter 32 auf.The sealing and filling pipe 31 is preferably a refractory clad pipe. The opening and closing device 33 preferably has a hydraulically, pneumatically, electrically or piezoelectrically displaceable slide for opening and closing the connection between the tube 31 and the container 32 on.
Der
Behälter 32 ist
vorzugsweise oben offen, so dass er leicht mittels einer in 7b) gezeigten Vorrichtung 44 nachfüllbar ist.
Dazu kann der Behälter
durch Verschwenken des Arms 42 in eine vierte Stellung,
die in 7b) gezeigt ist, geschwenkt
werden. Dort kann rieselfähiges
feuerfestes Material VM aus einem Vorratsbehälter 45 über eine
Rutsche 46 in einer zu dem Volumen der Abstichöffnung passenden
Menge unter Steuerung durch die Steuervorrichtung eingefüllt werden.The container 32 is preferably open at the top so that it can easily be reached by means of an in 7b ) shown device 44 refillable. For this purpose, the container by pivoting the arm 42 into a fourth position, which in 7b ) is pivoted. There can be free-flowing refractory material VM from a reservoir 45 over a slide 46 be filled in an amount appropriate to the volume of the tapping opening under the control of the control device.
Ein
Verfahren zum absolut schlackefreien Abstechen eines metallurgischen
Ofens wie eines Lichtbogenofens ohne Kippen des Ofengefäßes wird nachfolgend
unter Bezugnahme auf 1, 2 und 9 beschrieben.A method for absolutely slag-free parting of a metallurgical furnace such as an arc furnace without tilting the furnace vessel will be described below with reference to FIG 1 . 2 and 9 described.
Nachdem
der Behälter 32 in
der in 7b) gezeigten vierten Stellung
gefüllt
und ggfs. das Dichtmaterial ausgetauscht wurde, wird er wie in 7a) bzw. 2a)
oder 3 gezeigte Stellung bewegt. Dort verbleibt er
während
des Schmelzvorgangs des Einsatzmaterials.After the container 32 in the in 7b ) filled fourth position shown and, if necessary, the sealing material has been replaced, it is as in 7a ) respectively. 2a ) or 3 shown position moves. There it remains during the melting process of the feedstock.
Wenn
das Einsatzmaterial geschmolzen ist, d. h. der Ofen in dem in 1a)
gezeigten Zustand ist, wird der Schieber 14 unter Abstichöffnung 12 wegbewegt,
so dass das rieselfähige
Einsatzmaterial VM nach unten aus der Öffnung 12 herausfällt, und der
flüssige
Stahl FS aus der Abstichöffnung 12 auslaufen
kann. Der Stahl wird in bekannter Weise in einem metallurgischen
Gefäß aufgenommen
oder ähnliches.
Der Abstichvorgang beginnt in 9 zum Zeitpunkt
ta und verläuft während eines Zeitraums TA im Bereich von 2 bis 5 min., je nach Ofengröße. Zum Zeitpunkt
t0 in 9 wird der
Abstichvorgang beendet, d. h. die Minimalhöhe h2, die noch ein absolut schlackefreies
Abstechen garantiert, ist erreicht. Zu diesem Zeitpunkt ist das
Dicht- und Verfüllrohr 31 mit der
zugehörigen
Anordnung 30, 40 in die Position (zweite Stellung),
die in 2b) und 1b)
gezeigt ist, verfahren worden. Nun kann das Verfüllrohr optional bis in die
Stellung, die in 1b) mit 31' gekennzeichnet
ist, heruntergefahren werden, damit der Verfahrweg reduziert wird.
Das ist aber nicht wesentlich, da auch aus der in 1b)
durchgezogen gezeigten Stellung, mit entsprechenden Steuerzeiten,
das Herunterfahren begonnen werden kann. Entscheidend ist, dass
der Weg durch den restlichen flüssigen
Stahl FS mit der Höhe
h2 sehr schnell erfolgt. Der Einfachheit halber wird in 9 davon
ausgegangen, dass t0 den Zeitpunkt darstellt,
zu dem das untere Ende des Rohrs 31 in die Schlackeschicht
S einfährt.
Zu diesem Zeitpunkt ist bis zum Abdichten ein Weg von ca. 500 bis
600 mm zurückzulegen.
Bei einer Stellgeschwindigkeit von 200 mm/s bis 400 mm/s wird dieses
in 1,3 bis 3 s, z. B. bei 300 mm/s mit maximal 2 s, bewältigt. Kurz
vor dem unteren Ende des Stellweges, zum Zeitpunkt tr,
steuert die Steuervorrichtung den Hydraulikzylinder so an, dass
die Absenkgeschwindigkeit vermindert wird. Der Grund liegt darin, dass
das Rohr so schwer ist, dass ein völlig abruptes Abbremsen einerseits
nicht möglich
ist und andererseits die Gefahr bergen würde, sehr hart auf der feuerfesten
Auskleidung 11 aufzuschlagen und diese und/oder das Rohr
zu beschädigen.When the feedstock has melted, ie the furnace in the in 1a ) state, the slider becomes 14 under tapping opening 12 moved away, allowing the pourable feed VM down from the opening 12 falls out, and the liquid steel FS from the tap hole 12 can expire. The steel is received in a known manner in a metallurgical vessel or the like. The tapping process begins in 9 at time t a and runs for a period T A in the range of 2 to 5 min., Depending on the size of the oven. At time t 0 in 9 the tapping process is terminated, ie the minimum height h2, which still guarantees an absolutely slag-free parting, is reached. At this time, the sealing and filling pipe 31 with the associated arrangement 30 . 40 in the position (second position), which in 2 B ) and 1b ) has been moved. Now the filling pipe can be optionally up to the position in 1b ) With 31 ' is shut down, so that the travel is reduced. But that's not essential there too from the in 1b ) shown in solid, with appropriate timing, the shutdown can be started. The decisive factor is that the path through the remaining liquid steel FS with the height h2 is very fast. For simplicity, in 9 assumed that t 0 represents the point in time at which the lower end of the pipe 31 enters the slag layer S. At this point, a distance of approx. 500 to 600 mm must be covered before sealing. At an actuating speed of 200 mm / s to 400 mm / s this is in 1.3 to 3 s, z. B. at 300 mm / s with a maximum of 2 s, mastered. Shortly before the lower end of the travel, at time t r , the control device controls the hydraulic cylinder so that the lowering speed is reduced. The reason is that the pipe is so heavy that a completely abrupt deceleration on the one hand is not possible and on the other hand would involve the danger of being very hard on the refractory lining 11 strike and damage these and / or the pipe.
Zum
Zeitpunkt t1, also nach ca. 1,3 bis 3 s,
ist die Abstichöffnung 12 vollständig abgedichtet.
Jetzt muss nur noch der in der Abstichöffnung 12 und dem Rohr 31 verbleibende
flüssige
Stahl FS abfließen,
der bei einer Höhe
l2 der Abstichöffnung von 1 m maximal 2 s,
normalerweise 1 s, für
das Abfließen
benötigt. Die
Zeitspanne zwischen t1 und t2 beträgt also
2 s oder weniger bei einer Höhe
l2 von 1 m. Zum Zeitpunkt t2 wird
der Schieber in die Schließstellung
bewegt und das Schließen
der Abstichöffnung 12 durch den
Schieber ist zum Zeitpunkt t3 beendet. Dieser Vorgang
dauert deutlich weniger als 1 s. Zum Zeitpunkt tv öffnet die Öffnungs-
und Schließvorrichtung 33 den
Durchgang des Behälters 32 in
das Rohr 31, so dass das rieselfähige Feuerfestmaterial durch
das Rohr in die Abstichöffnung 12 fallen
kann. Dies geschieht unter der Wirkung der Schwerkraft mit einer ebenfalls
hohen Geschwindigkeit im Bereich von 2 m/s. Dazu weist das Rohr
einen Innendurchmesser auf, der mindestens dem Innendurchmesser
der Abstichöffnung 12 entspricht.
Der Innendurchmesser der Abstichöffnung 12 liegt
im Bereich von 200–300 mm,
je nach Abnutzung.At time t 1 , so after about 1.3 to 3 s, the tap hole 12 completely sealed. Now only the one in the tap hole 12 and the tube 31 remaining liquid steel FS drain, which at a height l 2 of the tapping opening of 1 m for a maximum of 2 s, normally 1 s, needed for drainage. The time interval between t 1 and t 2 is thus 2 s or less at a height l 2 of 1 m. At time t 2 , the slider is moved to the closed position and the closing of the tap hole 12 through the slide is finished at time t 3 . This process takes considerably less than 1 s. At time t v opens the opening and closing device 33 the passage of the container 32 in the pipe 31 so that the free-flowing refractory material passes through the tube into the tap hole 12 can fall. This happens under the effect of gravity with a likewise high speed in the range of 2 m / s. For this purpose, the tube has an inner diameter which is at least equal to the inner diameter of the tapping opening 12 equivalent. The inside diameter of the tap hole 12 is in the range of 200-300 mm, depending on the wear.
In
einer ersten Ausführungsform
wird der Schieber der Vorrichtung 33 betätigt, wenn
der Schieber 14 geschlossen ist, d. h. t3 =
tv. Da aber das rieselfähige Feuerfestmaterial auch
eine gewisse Zeit braucht, bis es an dem Schieber 14 angekommen
ist, kann dieser Zeitpunkt tv auch vor dem
Zeitpunkt t3 liegen, wie in 9 gestrichelt
mit t'v angedeutet
ist. Um wie viel der Zeitpunkt vorgeschoben werden kann, lässt sich
einfach aus der Fallgeschwindigkeit und der Länge l1 des
Rohrs 31 bestimmen. Zum Zeitpunkt t4 ist
das Füllen
des Abstichlochs 12 mit dem rieselfähigen Feuerfestmaterial VM
abgeschlossen, so dass zum Zeitpunkt t5,
der auch zeitgleich mit dem Zeitpunkt t4 sein
kann, dass Rohr 31 wieder aufwärts bewegt werden kann. Zu
diesem Zeitpunkt besteht dann der Zustand, der in 1d)
auf der linken Seite gezeigt ist.In a first embodiment, the slider of the device 33 pressed when the slider 14 is closed, ie t 3 = t v . But since the free-flowing refractory also takes a certain amount of time, until it reaches the slide 14 has arrived, this time t v may also be before the time t 3 , as in 9 dashed with t ' v is indicated. The amount of time that can be advanced is easily determined by the fall rate and the length l 1 of the pipe 31 determine. At time t 4 is the filling of the tap hole 12 completed with the free-flowing refractory material VM, so that at the time t 5 , which may also be concurrent with the time t 4 , that tube 31 can be moved up again. At this time, then, the state exists in 1d ) is shown on the left side.
Die
korrekte untere Endstellung des Rohrs 31, die sich mit
der Zeit durch Abnutzung der Feuerfestverkleidung 11 ändert, wird
durch eine Kalibrierung, z. B. durch Messung der Hydraulikparameter
o. ä.,
im Betrieb durch die Steuervorrichtung eingestellt.The correct lower end position of the pipe 31 Over time, due to wear of the refractory lining 11 is changed by a calibration, z. B. by measuring the hydraulic parameters o. Ä., Set in operation by the control device.
Wie
sich aus der obigen Beschreibung des Verfahrens ergibt, kann die
Gesamtzeit vom ersten Kontakt mit dem flüssigen Metall bis zum Abschluss des
Verfüllens
des Abstichlochs 12, also die Zeit, in der das Dichtmaterial 34 seine
Dichtfähigkeit
behalten sollte, leicht auf unter 10 s und ohne Schwierigkeiten
auch unter 6 s gebracht werden.As is apparent from the above description of the method, the total time from the first contact with the liquid metal to the completion of the filling of the tap hole 12 So the time in which the sealing material 34 should retain its sealing ability, easily be brought under 10 s and without difficulty even under 6 s.
In
Kombination mit einem quasi kontinuierlichen Chargieren des elektrischen
Lichtbogenofens, wie es in der DE 103 55 549 A1 beschrieben ist, können daher
die Nebenzeiten beim Betrieb eines solchen elektrischen Lichtbogenofens
praktisch vollständig
eliminiert werden.In combination with a quasi-continuous charging of the electric arc furnace, as in the DE 103 55 549 A1 Therefore, the non-productive times in the operation of such an electric arc furnace can be almost completely eliminated.
Dieses
ist mit der beschriebenen Lösung
in denkbar einfacher Weise möglich,
da durch die Anpassung des Systems an eine sehr schnelle Abdichtung
und Verfüllung
keine Sondermaßnahmen
wie Dichtflächen
aus feuerfestem Material, Gasspülungen,
Schutz von Dichtmaterialien durch weitere Materialien oder ähnliches
notwendig sind.This
is with the solution described
possible in the simplest possible way,
there by adapting the system to a very fast seal
and backfilling
no special measures
like sealing surfaces
made of refractory material, gas flushing,
Protection of sealing materials by other materials or the like
necessary.
Mit
der beschriebenen Lösung
ist es außerdem
möglich,
die Nutzungszeit des Lochsteins, d. h. der in 1,
insbesondere in 1d) gezeigten austauschbaren
Feuerfestverkleidung der Abstichöffnung
bzw. des Abstichloches 12, um 300 bis 400% zu verlängern. Üblicherweise
hat das Abstichloch eines 100 t-Ofens einen Durchmesser von 180
mm bei Beginn der Nutzung und das Abstichloch eines 160 t-Ofens
einen Durchmesser von 210 mm. Im Laufe der Nutzung wird durch Abrieb
der Durchmesser des Loches größer. Dabei
wird üblicherweise
bei einem 100 t-Ofen eine Durchmessererhöhung auf 200 bis 210 mm und
bei einem 160 t-Ofen eine Durchmessererhöhung auf 230 bis 240 mm, also
von 10 bis 15%, als tolerierbar angesehen. Der Grund ist, dass mit dem
größeren Lochdurchmesser
die Gefahr des Abstechens von Schlacke deutlich steigt, und dass
insbesondere die Menge der Schlacke, die abgestochen wird, deutlich
steigt, wenn der Ofen nicht rechtzeitig zurückgekippt wird.With the described solution, it is also possible, the useful life of the perforated brick, ie the in 1 , especially in 1d ) shown exchangeable refractory lining of the tap hole or the tap hole 12 to extend 300 to 400%. Usually, the tap hole of a 100-ton furnace has a diameter of 180 mm at the start of use and the tap hole of a 160-ton furnace has a diameter of 210 mm. In the course of use, the diameter of the hole becomes larger due to abrasion. In this case, a diameter increase to 200 to 210 mm and in a 160 t oven diameter increase to 230 to 240 mm, ie from 10 to 15%, is usually considered tolerable in a 100 t oven. The reason is that with the larger hole diameter, the risk of slag clogging increases significantly, and in particular, the amount of slag that is tapped will increase significantly if the furnace is not tipped back in time.
Da
mit der beschriebenen Lösung
ein zeitgenaues Unterbrechen des Abstiches möglich ist, d. h. innerhalb
weniger Sekunden, wenn tatsächlich Schlacke
abgestochen wird, können
größere Durchmesseränderungen
von bis zu 30 oder 40% toleriert werden. Wenn z. B., wie in dem
gezeigten Ausführungsbeispiel,
der Innendurchmesser des Dicht- und Verfüllrohres 31 gleich
240 mm ist, dann können
bei einem 100 t-Ofen mit einem Anfangsdurchmesser des Abstichlochs
von 180 mm Durchmesseränderungen
bis auf ca. 240 mm toleriert werden. Bei einem 160 t-Ofen könnte ein
Rohr mit 260 bis 270 mm Durchmesser verwendet werden.Since with the solution described a timely interruption of tapping is possible, ie within a few seconds, when actually slag is tapped, larger diameter changes of up to 30 or 40% can be tolerated. If z. B., as shown in the Ausfüh example, the inner diameter of the sealing and filling pipe 31 is equal to 240 mm, then in a 100 t oven with an initial diameter of the taphole of 180 mm diameter changes can be tolerated up to about 240 mm. For a 160 t oven, a 260 to 270 mm diameter tube could be used.
Das
Auswechseln eines Lochsteins benötigt ungefähr 3 Stunden,
also einen entsprechenden Stillstand des Ofens. Der Lochstein muss üblicherweise innerhalb
weniger Tage ausgetauscht werden. Da die Abnutzung mit größerem Lochdurchmesser
geringer wird, kann mit der hier beschriebenen Lösung das Intervall für einen
Austausch des Lochsteins auf 1 Woche o. ä. verlängert werden.The
Replacing a pebble takes about 3 hours,
So a corresponding stoppage of the furnace. The brick must usually within
be exchanged for a few days. Because the wear with larger hole diameter
becomes smaller, the interval for one can be solved with the solution described here
Replacement of the stone to 1 week or similar. Be extended.
Beim üblichen
Füllen
des Abstichloches mit dem rieselfähigen Feuerfestmaterial wird
dieses von oben in Richtung des Abstichloches durch die Öffnung 16 geschüttet. Dabei
werden 130 bis 150% der Menge, die dem Volumen des Abstichloches
entspricht, verwendet. Mit der beschriebenen Lösung kann diese Menge begrenzt
werden. Theoretisch ist überhaupt
keine überschüssige Menge,
also 0% Überschussmenge
notwendig. Im praktischen Gebrauch kann man den Überschuss auf 5 bis 10% des Volumens,
also insgesamt 105 bis 110% beschränken.During the usual filling of the tap hole with the free-flowing refractory material, this is from above in the direction of the tap hole through the opening 16 poured. In this case, 130 to 150% of the amount corresponding to the volume of the tap hole used. With the described solution, this amount can be limited. Theoretically, no excess amount at all, ie 0% excess amount, is necessary. In practical use, the excess can be limited to 5 to 10% of the volume, ie a total of 105 to 110%.
Die üblicherweise
verwendeten rieselfähigen feuerfesten
Materialien wie Perfill oder Olifill sind relativ teuer. Durch die
Verwendung des Dicht- und Verfüllrohres 31 kann
im unteren Drittel des Loches gezielt ein billigeres Material eingesetzt
werden, und damit können
die Kosten weiter reduziert werden.The commonly used free-flowing refractory materials such as perfill or olifill are relatively expensive. By using the sealing and filling pipe 31 In the lower third of the hole, a cheaper material can be deliberately used, and thus the costs can be further reduced.
Das
optional vorgesehene Dichtmaterial 34 kann insbesondere
dann, wenn keine großen
Unebenheiten in dem Bereich um das Abstichloch 12 existieren,
weggelassen werden. Selbst bei kleinen Undichtigkeiten zwischen
der Unterseite des Dicht- und Verfüllrohres 31 und der
Feuerfestauskleidung 11 des Ofens wird durch das sehr schnelle
Befüllen des
Abstichloches 12 mit dem rieselfähigen Feuerfestmaterial 32 die
durch diese Undichtigkeiten hindurchtretende Stahlmenge so klein
sein, dass es darauf nicht ankommt. D. h., es kann aufgrund der
hohen Geschwindigkeit, mit der abgedichtet und verfüllt wird,
bzw. der kurzen Zeit von z. B. ≤ 6
s auf das Dichtmaterial bei entsprechender Ebenheit der Feuerfestverkleidung 11 verzichtet
werden. Die tolerierbaren Unebenheiten liegen im Bereich ≤ 10 mm, bevorzugt ≤ 5 mm.The optionally provided sealing material 34 especially if there are no large bumps in the area around the tap hole 12 exist, be omitted. Even with small leaks between the underside of the sealing and filling pipe 31 and the refractory lining 11 the oven is due to the very fast filling of the tap hole 12 with the free-flowing refractory material 32 the amount of steel passing through these leaks is so small that it does not matter. D. h., It may be due to the high speed with which is sealed and filled, or the short time of z. B. ≤ 6 s on the sealing material with a corresponding flatness of the refractory lining 11 be waived. The tolerable unevennesses are in the range ≤ 10 mm, preferably ≤ 5 mm.
Wie
bereits beschrieben wurde, ist die beschriebene Lösung besonders
vorteilhaft bei quasi-kontinuierlichem
Chargieren. Dabei wird das Finen im Ofen ausgeführt. Unter anderem wird beim
Finen bei einem 100 t-Ofen in einer Zeit von ca. 6 min insbesondere
die Temperatur des Schmelzbades von ca. 1500°C auf ca. 1620°C erhöht. Das
ist die normale Abstichtemperatur. Bei einem normalen Ofen wird der
Ofen zum Abstechen um ca. 5° bis
10°, häufig 8° gekippt.
Bei diesem Kippwinkel ist es nicht möglich, die Elektroden im Ofen
zu belassen. Mit der beschriebenen Lösung ist ein Kippen nicht notwendig,
so dass die Elektroden während
des Abstechens weiter betrieben werden können. Damit ist eine zusätzliche Einsparung
bei den Nebenzeiten möglich.
Zum Beispiel kann man mit dem Abstechen bei einer Schmelzbadtemperatur
von 1580 bis 1600°C,
je nach Ofengröße, beginnen
und die Elektroden mit voller Leistung weiter betreiben, so dass
während des
Abstechens von ca. 3 min beim 100 t-Ofen oder von ca. 5 min bei
einem 160 t-Ofen der während
des Abstechens weiter im Ofen befindliche Teil des Schmelzbads weiter
erhitzt und auf bis auf 1650 oder 1660°C überhitzt wird. Das zuerst abgestochene
Material mit der Temperatur von ca. 1590°C und das zuletzt abgestochene
Material mit einer Temperatur von ca. 1650 bis 1660°C und die
zwischenzeitlich abgestochenen Mengen mit Temperaturen dazwischen mischen
sich nach dem Abstechen in der Pfanne, so dass eine mittlere Temperatur
bei den erwünschten ca.
1620°C erzielt
wird. Damit kann ein Teil der Finungszeit gleichzeitig Abstechzeit
sein, so dass ca. 2 min Nebenzeiten eingespart werden können. D.
h. in 9, dass t0 näher an tA geschoben werden kann.As already described, the solution described is particularly advantageous in quasi-continuous charging. The finening is done in the oven. Among other things, the temperature of the molten bath is increased from about 1500 ° C to about 1620 ° C in the case of a 100-ton furnace in a time of about 6 minutes. This is the normal tapping temperature. In a normal oven, the oven is tilted to cut off about 5 ° to 10 °, often 8 °. At this tilt angle, it is not possible to leave the electrodes in the oven. With the described solution, tilting is not necessary so that the electrodes can continue to be operated during parting off. Thus, an additional saving in the non-productive time is possible. For example, you can start with the tapping at a melt bath temperature of 1580 to 1600 ° C, depending on the size of the furnace, and continue to operate the electrodes at full power, so that during the tapping of about 3 minutes at 100 t furnace or from approx. For a further 5 minutes in the case of a 160 t oven, continue to heat the part of the molten bath which is still in the oven during parting off and overheat to 1650 or 1660 ° C. The first tapped material with the temperature of about 1590 ° C and the last tapped material with a temperature of about 1650 to 1660 ° C and the interim tapped quantities with temperatures in between mix after tapping in the pan, so that a medium Temperature is achieved at the desired about 1620 ° C. This means that part of the finishing time can be cut-off time at the same time, so that approx. 2 minutes of non-productive time can be saved. Ie. in 9 in that t 0 can be pushed closer to t A.
Zu
allen Bereichsangaben wird ausdrücklich betont,
dass alle Zwischenwerte und Einzelwerte auch als Ober- und Untergrenzen
von Bereichen offenbart sind. Das bedeutet, dass nicht nur 200 mm/s, 300
mm/s oder 400 mm/s als Unter- oder Obergrenzen für Verfahrgeschwindigkeiten,
sondern auch alle Zwischenwerte wie 210 mm/s, 220 mm/s, etc. offenbart
sind, ohne dass diese ausdrücklich
erwähnt
werden.To
all area information is explicitly emphasized
that all intermediate values and individual values are also upper and lower limits
of areas are disclosed. That means not only 200 mm / s, 300
mm / s or 400 mm / s as lower or upper limits for traversing speeds,
but also all intermediate values such as 210 mm / s, 220 mm / s, etc. revealed
are without them expressly
mentioned
become.
Dasselbe
gilt ausdrücklich
auch für
die Zeit- und Längenangaben.The same thing
applies explicitly
also for
the time and length information.
