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DE102010044984A1 - Feeding device for a melting furnace of a metallurgical plant - Google Patents

Feeding device for a melting furnace of a metallurgical plant Download PDF

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DE102010044984A1
DE102010044984A1 DE201010044984 DE102010044984A DE102010044984A1 DE 102010044984 A1 DE102010044984 A1 DE 102010044984A1 DE 201010044984 DE201010044984 DE 201010044984 DE 102010044984 A DE102010044984 A DE 102010044984A DE 102010044984 A1 DE102010044984 A1 DE 102010044984A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
side wall
feeding device
bottom plate
area
axis
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE201010044984
Other languages
German (de)
Inventor
Dr. Dorndorf Markus
Hansjörg Huber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to DE201010044984 priority Critical patent/DE102010044984A1/en
Priority to PCT/EP2011/065113 priority patent/WO2012031973A1/en
Priority to RU2013115885/02A priority patent/RU2013115885A/en
Priority to MX2013002568A priority patent/MX2013002568A/en
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Abstract

Eine Beschickungseinrichtung (4) für einen Schmelzofen (1) einer schmelzmetallurgischen Anlage weist ein Beschickungselement (5) auf, das in einem Bevorratungsbereich (6) der schmelzmetallurgischen Anlage mit für den Schmelzofen (1) bestimmtem Metallschrott (2) füllbar ist, von dort in einen Beschickungsbereich (7) überführbar ist, dort zum Entleeren um eine horizontale Kippachse (9) kippbar und in entleertem Zustand wieder in den Bevorratungsbereich (6) überführbar ist. Das Beschickungselement 1) auf. Mindestens eine der Seitenwände (11) ist zum Entleeren des Beschickungselements (5) öffenbar. Diese Seitenwand (11) verläuft parallel zur Kippachse (9). Ein Anteil eines jeweiligen lokalen Normalenvektors (N), den die Bodenplatte (10) aufgrund ihres Verlaufs definiert, variiert in einer Horizontalrichtung (x), die orthogonal zur Kippachse (9) verläuft, derart über den Ort auf der Bodenplatte (10), dass beim Kippen des Beschickungselements (5) um die Kippachse (9) der im Beschickungselement (5) befindliche Metallschrott (2) nicht schlagartig, sondern zeitlich versetzt aus dem Beschickungselement (5) herausfällt.A charging device (4) for a melting furnace (1) of a smelting metallurgical plant has a charging element (5) which can be filled with metal scrap (2) intended for the smelting furnace (1) in a storage area (6) of the smelting metallurgical plant, from there into a loading area (7) can be transferred, can be tilted about a horizontal tilting axis (9) for emptying and can be transferred back into the storage area (6) in the emptied state. The charging element 1). At least one of the side walls (11) can be opened for emptying the charging element (5). This side wall (11) runs parallel to the tilt axis (9). A portion of a respective local normal vector (N), which the base plate (10) defines on the basis of its course, varies in a horizontal direction (x) which runs orthogonally to the tilting axis (9) over the location on the base plate (10) such that When the loading element (5) is tilted about the tilting axis (9), the metal scrap (2) in the loading element (5) does not suddenly fall out of the loading element (5), but is staggered in time.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beschickungseinrichtung für einen Schmelzofen einer schmelzmetallurgischen Anlage,

  • – wobei die Beschickungseinrichtung ein Beschickungselement aufweist, das in einem Bevorratungsbereich der schmelzmetallurgischen Anlage mit für den Schmelzofen bestimmtem Metallschrott füllbar ist, von dort in einen Beschickungsbereich überführbar ist, dort zum Entleeren um eine horizontale Kippachse kippbar und in entleertem Zustand wieder in den Bevorratungsbereich überführbar ist,
  • – wobei das Beschickungselement eine Bodenplatte und Seitenwände aufweist,
  • – wobei mindestens eine der Seitenwände zum Entleeren des Beschickungselements öffenbar ist,
  • – wobei die öffenbare Seitenwand parallel zur Kippachse verläuft.
The present invention relates to a charging device for a melting furnace of a metallurgical plant,
  • - wherein the charging device has a charging element which can be filled in a Vorratsungsbereich the melt-metallurgical plant with destined for the furnace metal scrap, from there into a loading area can be transferred, tilted there for emptying about a horizontal tilting axis and in the emptied state again in the storage area can be transferred .
  • The loading element has a bottom plate and side walls,
  • Wherein at least one of the side walls is openable for emptying the charging element,
  • - The openable side wall is parallel to the tilt axis.

Zur Vorwärmung von Stahlschrott werden bei Schmelzöfen oftmals die im Schmelzofen entstehenden Prozessgase verwendet. Die Prozessgase werden oftmals durch schachtförmige Anordnungen geleitet, in denen der Stahlschrott mittels eines Rückhaltesystems – beispielsweise in Form von schwenkbaren Fingern – über dem Ofengefäß gehalten wird und von den Prozessgasen des Ofens durchströmt wird. Der Stahlschrott wird sozusagen zwischen Ofengefäß und Abgassystem in einer Form gehalten, dass möglichst viel Wärme des Abgases in den Stahlschrott bzw. in die Schrottsäule übergeht. Diese Vorgehensweise verbessert die Energiebilanz und senkt damit den Energiebedarf des Schmelzofens.For preheating steel scrap, melting furnaces often use the process gases produced in the melting furnace. The process gases are often passed through shaft-like arrangements in which the steel scrap is held by means of a restraint system - for example in the form of swiveling fingers - above the furnace vessel and flows through the process gases of the furnace. The steel scrap is kept, so to speak, between the furnace vessel and the exhaust system in a form that transfers as much heat as possible of the exhaust gas into the steel scrap or into the scrap column. This procedure improves the energy balance and thus reduces the energy requirement of the melting furnace.

Beladen wird der Schacht im Stand der Technik über ein Beschickungselement, das in vielen Fällen als Schurre ausgebildet ist. Die Schurre wird über einen Drehpunkt abgekippt, um den Stahlschrott von der Schurre abrutschen zu lassen (Kipplasterprinzip). Beim Übergang von Haftreibung zu Gleitreibung löst sich der in der Schurre befindliche Schrott schlagartig, so dass der gesamte Schrott praktisch ebenso schlagartig auf den Finger auftrifft. Aufgrund der Höhe des Schachtes und der damit gegebenen Fallhöhe des Schrotts wirken auf das Rückhaltesystem hohe dynamische Kräfte. Auch auf die Schachtwand wirken hohe Kräfte. Aufgrund der Vorgehensweise des Standes der Technik ergeben sich hohe Verschleiß- und Verformungseffekte. Diese verringern die Betriebssicherheit und die Standzeit der schmelzmetallurgischen Anlage. Sie erhöhen weiterhin den Wartungs- und Reparaturaufwand erheblich.The shaft is loaded in the prior art via a feed element, which is formed in many cases as a chute. The chute is tilted over a fulcrum to allow the steel scrap to slip off the chute (dump truck principle). In the transition from static friction to sliding friction, the scrap located in the chute dissolves abruptly, so that the entire scrap practically as abruptly impinges on the finger. Due to the height of the shaft and the resulting drop height of the scrap, high dynamic forces act on the restraint system. High forces also act on the shaft wall. Due to the procedure of the prior art, there are high wear and deformation effects. These reduce the operational safety and service life of the smelting metallurgical plant. They continue to increase the maintenance and repair costs considerably.

Die mit der Vorgehensweise des Standes der Technik verbundenen Nachteile werden im Stand der Technik einfach hingenommen.The disadvantages associated with the prior art approach are readily accepted in the art.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer die Belastung des Rückhaltssystems verringert werden kann, ohne anderweitig nennenswerte Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.The object of the present invention is to provide means by which the load on the restraint system can be reduced without otherwise having to incur appreciable disadvantages.

Die Aufgabe wird durch eine Beschickungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Beschickungseinrichtung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 8.The object is achieved by a charging device having the features of claim 1. Advantageous embodiments of the charging device according to the invention are the subject of the dependent claims 2 to 8.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, die Bodenplatte einer Beschickungseinrichtung der eingangs genannten Art dadurch auszugestalten, dass ein Anteil eines jeweiligen lokalen Normalenvektors, den die Bodenplatte aufgrund ihres Verlaufs definiert, in einer Horizontalrichtung, die orthogonal zur Kippachse verläuft, derart über den Ort auf der Bodenplatte variiert, dass beim Kippen des Beschickungselements um die Kippachse der im Beschickungselement befindliche Metallschrott nicht schlagartig, sondern zeitlich versetzt aus dem Beschickungselement herausfällt.According to the invention, the bottom plate of a loading device of the type mentioned above is designed in such a way that a portion of a respective local normal vector, which the bottom plate defines on the basis of its course, varies in a horizontal direction, which is orthogonal to the tilt axis, in such a way over the location on the bottom plate, in that, when the loading element is tilted about the tilting axis, the metal scrap located in the loading element does not drop out of the loading element abruptly, but staggered in time.

Die erfindungsgemäße Lösung liegt somit in einer speziellen Formgebung der Bodenplatte des Beschickungselements, aufgrund derer der Übergang von Haftreibung zu Gleitreibung etappenweise erfolgt und somit der Sturz des Schrotts in den Schacht von „alles auf einmal” zu „kontinuierlich – stückweise” überführt wird.The inventive solution is thus in a special shape of the bottom plate of the feed element, due to which the transition from static friction to sliding friction takes place in stages and thus the fall of the scrap into the shaft of "all at once" to "continuous - piecewise" is transferred.

Vorzugsweise ist die öffenbare Seitenwand um eine horizontale Schwenkachse schwenkbar, die in der Nähe des von der Bodenplatte abgewandten Endes der öffenbaren Seitenwand angeordnet ist.Preferably, the openable side wall is pivotable about a horizontal pivot axis, which is arranged in the vicinity of the end facing away from the bottom plate end of the openable side wall.

Vorzugsweise verläuft weiterhin die Kippachse orthogonal zu einer Verfahrrichtung des Beschickungselements.Preferably, furthermore, the tilt axis runs orthogonal to a direction of travel of the feed element.

Es ist möglich, dass der Anteil des jeweiligen lokalen normalen Vektors in der Horizontalrichtung sowohl in Richtung der Horizontalrichtung gesehen als auch in Richtung der Kippachse gesehen variiert. Vorzugsweise jedoch variiert der genannte Anteil nur in Richtung der Horizontalrichtung gesehen, ist in Richtung der Kippachse gesehen jedoch konstant.It is possible that the proportion of the respective local normal vector in the horizontal direction varies both in the direction of the horizontal direction and in the direction of the tilting axis. Preferably, however, said portion varies only in the direction of the horizontal direction, but is constant in the direction of the tilting axis.

Beispielsweise ist es möglich, die Bodenplatte derart auszugestalten, dass sie vor dem Kippen des Beschickungselements um die Kippachse

  • – in einem vorderen Randbereich, der in der Nähe der öffenbaren Seitenwand gelegen ist, auf die öffenbare Seitenwand zu abschüssig ist,
  • – in einem hinteren Randbereich, der in der Nähe einer der öffenbaren Seitenwand gegenüber liegenden Seitenwand gelegenen ist, auf die gegenüber liegende Seitenwand zu abschüssig ist und
  • – in einem zwischen dem vorderen und dem hinteren Randbereich gelegenen Mittelbereich im Wesentlichen horizontal verläuft.
For example, it is possible to design the bottom plate in such a way that before the tilting of the loading element about the tilting axis
  • - in a front edge area located near the openable side wall, on the openable side wall is too steep,
  • - in a rear edge area, which faces near one of the openable side wall lying side wall is located on the opposite side wall is too steep and
  • - Is substantially horizontal in a central region located between the front and the rear edge region.

Bei der letztgenannten Ausgestaltung ist vorzugsweise vorgesehen, dass zwischen dem Mittelbereich und dem vorderen Randbereich ein vorderer Übergangsbereich angeordnet ist, dass zwischen dem Mittelbereich und dem hinteren Randbereich ein hinterer Übergangsbereich angeordnet ist und dass die Übergangsbereiche zum Mittelbereich hin abschüssig sind.In the last-mentioned embodiment, provision is preferably made for a front transition area to be arranged between the middle area and the front edge area, for a rear transition area to be arranged between the middle area and the rear edge area, and for the transition areas to slope down to the central area.

Alternativ ist es möglich, dass die Bodenplatte eine Mehrzahl von Wellen oder Halbwellen aufweist, die in Richtung der Horizontalrichtung gesehen vor dem Kippen des Beschickungselements um die Kippachse hintereinander liegen. In diesem Fall steigt die Wellenlänge der Wellen oder Halbwellen vorzugsweise mit zunehmendem Abstand von der öffenbaren Seitenwand an.Alternatively, it is possible that the bottom plate has a plurality of waves or half-waves, which are seen in the direction of the horizontal direction before tilting of the loading element about the tilt axis one behind the other. In this case, the wavelength of the waves or half-waves preferably increases with increasing distance from the openable side wall.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen in Prinzipdarstellung:Further advantages and details will become apparent from the following description of exemplary embodiments in conjunction with the drawings. In a schematic representation:

1 schematisch eine schmelzmetallurgische Anlage von der Seite, 1 schematically a melting metallurgical plant from the side,

2 einen Ausschnitt der schmelzmetallurgischen Anlage von 1, 2 a section of the melt metallurgical plant of 1 .

3 den Ausschnitt von 2 in einem anderen Betriebszustand, 3 the clipping of 2 in another operating state,

4 ein Beschickungselement im Querschnitt und 4 a feed element in cross-section and

5 eine Bodenplatte. 5 a bottom plate.

Gemäß 1 weist eine schmelzmetallurgische Anlage einen Schmelzofen 1 auf. Der Schmelzofen 1 kann beispielsweise als Lichtbogenofen ausgebildet sein. Der Schmelzofen 1 wird mit Metallschrott 2 beschickt. In vielen Fällen – so auch in der Darstellung von 1 – ist oberhalb des Schmelzofens 1 ein Schacht 3 angeordnet. In diesem Fall wird der Metallschrott 2 zunächst in den Schacht 3 geschüttet und dort mittels der beim Betrieb des Schmelzofens 1 entstehenden Abwärme vorgewärmt.According to 1 For example, a smelting metallurgical plant has a smelting furnace 1 on. The smelting furnace 1 may be formed, for example, as an electric arc furnace. The smelting furnace 1 comes with metal scrap 2 fed. In many cases - as well as in the presentation of 1 - is above the melting furnace 1 a shaft 3 arranged. In this case, the metal scrap 2 first in the shaft 3 poured and there by means of the operation of the furnace 1 preheated waste heat.

Für das Beschicken des Schmelzofens 1 (bzw. zuvor des Schachts 3) ist eine Beschickungseinrichtung 4 vorgesehen. Die Beschickungseinrichtung 4 weist ein Beschickungselement 5 auf. Das Beschickungselement 5 wird zunächst in einem Bevorratungsbereich 6 der schmelzmetallurgischen Anlage mit dem für den Schmelzofen 1 bestimmten Metallschrott 2 gefüllt. Sodann wird das Beschickungselement 5 in einen Beschickungsbereich 7 der schmelzmetallurgischen Anlage überführt. Das Überführen des Beschickungselements 5 erfolgt beispielsweise durch Verfahren auf Schienen 8, die schräg von unten nach oben verlaufen (Schrägaufzug).For loading the furnace 1 (or previously of the shaft 3 ) is a feeder 4 intended. The loading device 4 has a loading element 5 on. The loading element 5 is initially in a storage area 6 the melting metallurgical plant with that for the melting furnace 1 certain metal scrap 2 filled. Then the charging element 5 in a loading area 7 transferred to the metallurgical plant. The transfer of the loading element 5 For example, by moving on rails 8th , which run obliquely from bottom to top (inclined lift).

2 zeigt den Beschickungsbereicht 7 der schmelzmetallurgischen Anlage mit darin befindlichem Beschickungselement 5. 2 shows the loading area 7 the melt metallurgical plant with therein feed element 5 ,

Im Beschickungsbereich 7 wird das Beschickungselement 5 um eine horizontal verlaufende Kippachse 9 gekippt. Der Verlauf der Kippachse 9 kann nach Bedarf gewählt sein, solange die Kippachse 9 horizontal bleibt. In der Regel verläuft die Kippachse 9 orthogonal zur Verfahrrichtung des Beschickungselements 5.In the loading area 7 becomes the charging element 5 around a horizontal tilting axis 9 tilted. The course of the tilt axis 9 can be selected as needed, as long as the tilt axis 9 remains horizontal. As a rule, the tilt axis runs 9 orthogonal to the direction of travel of the feed element 5 ,

Aufgrund des Kippens des Beschickungselements 5 um die Kippachse 9 wird der Metallschrott 2 in den Schacht 3 gekippt, das Beschickungselement 5 also entleert. 3 zeigt den Beschickungsbereich 7 der schmelzmetallurgischen Anlage mit gekipptem Beschickungselement 5. Nach dem Entleeren des Beschickungselements 5 wird das Beschickungselement 5 wieder in seine Ausgangslage zurück gekippt und sodann wieder in den Bevorratungsbereich 6 überführt.Due to tilting of the loading element 5 around the tilt axis 9 becomes the metal scrap 2 in the shaft 3 tilted, the loading element 5 so emptied. 3 shows the loading area 7 the melting metallurgical plant with tilted feed element 5 , After emptying the charging element 5 becomes the charging element 5 tilted back to its original position and then back into the storage area 6 transferred.

Alternativ kann beispielsweise ein Kran verwendet werden, welcher das Beschickungselement 5 mittels Seilen aufnimmt und transportiert. Beim Kippen wird das Beschickungselement 5 hier über eine virtuelle horizontale Kippachse geneigt und der Metallschrott 2 in den Schacht 3 entleert.Alternatively, for example, a crane may be used, which is the loading element 5 picked up by ropes and transported. When tilting, the loading element 5 tilted here over a virtual horizontal tilt axis and the metal scrap 2 in the shaft 3 emptied.

Das Beschickungselement 5 weist – siehe ergänzend auf 4 – eine Bodenplatte 10 und Seitenwände 11 auf. Mindestens eine der Seitenwände 11 ist zum Entleeren des Beschickungselements 5 öffenbar. Diese Seitenwand 11 verläuft parallel zur Kippachse 9. Die Öffenbarkeit der öffenbaren Seitenwand 11 kann auf beliebige Weise erreicht werden. In der Regel ist die öffenbare Seitenwand 11 um eine horizontale Schwenkachse 12 schwenkbar. Die Schwenkachse 12 ist in diesem Fall in der Nähe des von der Bodenplatte 10 abgewandten Endes der öffenbaren Seitenwand 11 angeordnet.The loading element 5 indicates - see supplementary 4 - a floor plate 10 and sidewalls 11 on. At least one of the side walls 11 is for emptying the feed element 5 openable. This sidewall 11 runs parallel to the tilt axis 9 , The openability of the openable side wall 11 can be achieved in any way. As a rule, the openable side wall 11 around a horizontal pivot axis 12 pivotable. The pivot axis 12 in this case it is close to the bottom plate 10 opposite end of the openable side wall 11 arranged.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung ist es sinnvoll, nachfolgend zunächst ein kartesisches Koordinatensystem zu definieren. Das kartesische Koordinatensystem weist drei Koordinatenachsen x, y, z auf. Die x-Achse und die y-Achse verlaufen horizontal. Die z-Achse verläuft vertikal. Die y-Achse soll in Richtung der Kippachse 9 verlaufen. Die x-Achse soll orthogonal zur Kippachse 9 verlaufen. Diese Achse wird nachfolgend teilweise auch als Horizontalachse bezeichnet.For a better understanding of the present invention, it makes sense to first define a Cartesian coordinate system below. The Cartesian coordinate system has three coordinate axes x, y, z. The x-axis and the y-axis are horizontal. The z-axis is vertical. The y-axis should be in the direction of the tilt axis 9 run. The x-axis should be orthogonal to the tilting axis 9 run. This axis is sometimes referred to below as a horizontal axis.

Die nachfolgenden Ausführungen zur Ausgestaltung der Bodenplatte 10 beziehen sich auf den unverkippten Zustand des Beschickungselements 5, also den Zustand, der in den 1, 2 und 4 (und auch in 5) dargestellt ist.The following comments on the design of the bottom plate 10 refer to the untilted state of the loading element 5 , that is, the condition in the 1 . 2 and 4 (and also in 5 ) is shown.

Wie besonders deutlich aus 4 ersichtlich ist, ist die Bodenplatte 10 nicht als einheitliche, durchgängig horizontal verlaufende Bodenplatte 10 ausgebildet. Ein Normalenvektor N auf die Bodenplatte 10, also ein Vektor der Länge l, der lokal orthogonal auf der Bodenplatte 10 aufsteht, zeigt folglich nicht überall in dieselbe Richtung. Insbesondere variiert gemäß 4 ein Anteil des jeweiligen lokalen Normalenvektors N in Richtung der x-Achse in Abhängigkeit vom Ort auf der Bodenplatte 10. Diese Variation ist derart gewählt, dass beim Kippen des Beschickungselements 5 um die Kippachse 9 der im Beschickungselement 5 befindliche Metallschrott 2 nicht schlagartig, sondern zeitlich versetzt aus dem Beschickungselement 5 heraus fällt.How very clear 4 is apparent, is the bottom plate 10 not as a uniform, consistently horizontal base plate 10 educated. A normal vector N on the bottom plate 10 , ie a vector of length l, which is locally orthogonal to the bottom plate 10 therefore, does not point in the same direction everywhere. In particular, varies according to 4 a proportion of the respective local normal vector N in the direction of the x-axis as a function of the location on the bottom plate 10 , This variation is chosen such that when tilting the feed element 5 around the tilt axis 9 in the charging element 5 located metal scrap 2 not abruptly, but temporally offset from the loading element 5 falls out.

Es ist möglich, dass der Anteil des jeweiligen lokalen Normalenvektors N sowohl in Richtung der x-Achse als auch in Richtung der y-Achse gesehen variiert. Beispielsweise kann in der Mitte der Bodenplatte 10 eine Vertiefung vorgesehen sein, die – bezogen auf die Bodenplatte 10 – allseitig von erhöhten Bereichen umgeben ist. Vorzugsweise jedoch variiert der Anteil des jeweiligen lokalen Normalenvektors N in der Horizontalrichtung x zwar in Richtung der Horizontalrichtung x gesehen, ist in Richtung der Kippachse 9 gesehen jedoch konstant. Diese Ausgestaltung ist auch im vorliegenden Fall ergriffen. Aus diesem Grund ist das Beschickungselement 5 in den Figuren nur in Seitenansicht bzw. im Schnitt dargestellt.It is possible that the proportion of the respective local normal vector N varies both in the direction of the x-axis and in the direction of the y-axis. For example, in the middle of the bottom plate 10 a depression may be provided which, based on the base plate 10 - Is surrounded on all sides by elevated areas. Preferably, however, the proportion of the respective local normal vector N in the horizontal direction x, although seen in the direction of the horizontal direction x, varies in the direction of the tilting axis 9 seen, however, constant. This embodiment is also taken in the present case. For this reason, the feed element 5 shown in the figures only in side view or in section.

Entsprechend der Darstellung der 1 bis 4 weist die Bodenplatte 10 einen vorderen Randbereich 13, einen hinteren Randbereich 14 und einen Mittelbereich 15 auf. Der vordere Randbereich 13 ist in der Nähe der öffenbaren Seitenwand 11 gelegen. Der hintere Randbereich 14 ist in der Nähe derjenigen Seitenwand 11 gelegen, die der öffenbaren Seitenwand 11 gegenüber liegt. Der Mittelbereich 15 liegt zwischen dem vorderen und dem hinteren Randbereich 13, 14.According to the presentation of the 1 to 4 has the bottom plate 10 a front edge area 13 , a rear edge area 14 and a middle area 15 on. The front edge area 13 is near the openable side wall 11 located. The rear edge area 14 is near the side wall 11 located, the openable side wall 11 is opposite. The middle area 15 lies between the front and the rear edge area 13 . 14 ,

Der vordere Randbereich 13 ist auf die öffenbare Seitenwand 11 zu abschüssig. Der hintere Randbereich 14 ist auf die obenstehend erwähnte gegenüber liegende Seitenwand 11 zu abschüssig. Der Mittelbereich 15 verläuft im Wesentlichen horizontal.The front edge area 13 is on the openable side wall 11 too steep. The rear edge area 14 is on the above-mentioned opposite side wall 11 too steep. The middle area 15 runs essentially horizontally.

Die Randbereiche 13, 14 weisen in der Horizontalrichtung x jeweilige Längserstreckungen l, l' auf. Ebenso weist der Mittelbereich 15 in der Horizontalrichtung x eine Längserstreckung l'' auf. Die Längserstreckungen l, l', l'' liegen in der Regel zwischen 20% und 40% einer Gesamterstreckung L des Beschickungselements 5, diese gemessen von der öffenbaren Seitenwand 11 zur gegenüber liegenden Seitenwand 11.The border areas 13 . 14 have in the horizontal direction x respective longitudinal extensions l, l 'on. Likewise, the middle section 15 in the horizontal direction x a longitudinal extent l '' on. The longitudinal extents l, l ', l''are generally between 20% and 40% of a total extension L of the feed element 5 These are measured from the openable side wall 11 to the opposite side wall 11 ,

Vorzugsweise ist weiterhin, entsprechend der Darstellung der 1 bis 4, zwischen dem Mittelbereich 15 und dem vorderen Randbereich 13 ein vorderer Übergangsbereich 16 angeordnet. Weiterhin ist vorzugsweise zwischen dem Mittelbereich 15 und dem hinteren Randbereich 14 ein hinterer Übergangsbereich 17 angeordnet. Die beiden Übergangsbereiche 16, 17 sind in diesem Fall zum Mittelbereich 15 hin abschüssig.Preferably, according to the representation of 1 to 4 , between the middle section 15 and the front edge area 13 a front transition area 16 arranged. Furthermore, it is preferably between the middle region 15 and the rear edge area 14 a rear transition area 17 arranged. The two transition areas 16 . 17 are in this case the middle range 15 downhill.

Alternativ zur oben stehend beschriebenen Ausgestaltung (Stichwort Rand- und Mittelbereiche 13, 14, 15) kann die Bodenplatte 10 gemäß 5 eine Mehrzahl von Wellen oder Halbwellen 18 – dargestellt sind in 5 Halbwellen 18 – aufweisen. Die Wellen oder Halbwellen 18 liegen in diesem Fall in Richtung der Horizontalrichtung x gesehen hintereinander.Alternatively to the above-described embodiment (keyword edge and middle areas 13 . 14 . 15 ) can be the bottom plate 10 according to 5 a plurality of waves or half waves 18 - are shown in 5 half-wave 18 - exhibit. The waves or half waves 18 lie in this case in the direction of the horizontal direction x seen one behind the other.

Die Wellenlänge λ der Wellen oder Halbwellen 18 kann konstant sein. Vorzugsweise steigt die Wellenlänge λ entsprechend der Darstellung von 5 jedoch mit dem Abstand a von der öffenbaren Seitenwand 11 an.The wavelength λ of the waves or halfwaves 18 can be constant. Preferably, the wavelength λ increases according to the representation of 5 however, with the distance a from the openable side wall 11 at.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung, insbesondere der Bodenplatte 10 des Beschickungselements 5, ergibt sich an verschiedenen Stellen der Bodenplatte 10 ein unterschiedliches Verhältnis von Normalkraft zu Querkraft beim Ankippen des Beschickungselements 5. Der Haftreibungskoeffizient bleibt jedoch konstant. Im Ergebnis ergibt sich somit ein zeitlich versetztes Abrutschen des Metallschrotts 2. Dadurch wird das Einbringen des Metallschrotts 2 in den Schacht 3 und damit der Zeitraum, in dem dynamische Kräfte auf das Rückhaltesystem des Schachts 3 wirken, deutlich verlängert.Due to the inventive design, in particular the bottom plate 10 of the loading element 5 , results in different places of the bottom plate 10 a different ratio of normal force to lateral force when tilting the feed element 5 , The coefficient of static friction, however, remains constant. The result is thus a time-shifted slipping of the metal scrap 2 , This will introduce the metal scrap 2 in the shaft 3 and thus the period in which dynamic forces on the retention system of the shaft 3 act, significantly extended.

Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbesondere verlängern sich die Standzeiten und verbessert sich die Betriebssicherheit des Gesamtsystems. Auch ist die schmelzmetallurgische Anlage nicht so wartungsanfällig wie eine schmelzmetallurgische Anlage des Standes der Technik. Weiterhin sind weitergehende Designoptimierungen des Rückhaltesystems, des Schachts 3 usw. möglich.The present invention has many advantages. In particular, the service life is extended and the reliability of the overall system improves. Also, the melt metallurgical plant is not as maintenance prone as a prior art melt metallurgical plant. Furthermore, further design optimizations of the restraint system, the shaft 3 etc. possible.

Die obige Beschreibung dient ausschließlich der Erläuterung der vorliegenden Erfindung. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll hingegen ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche bestimmt sein.The above description is only for explanation of the present invention. The scope of the present invention, however, is intended to be determined solely by the appended claims.

Claims (8)

Beschickungseinrichtung für einen Schmelzofen (1) einer schmelzmetallurgischen Anlage, – wobei die Beschickungseinrichtung ein Beschickungselement (5) aufweist, das in einem Bevorratungsbereich (6) der schmelzmetallurgischen Anlage mit für den Schmelzofen (1) bestimmtem Metallschrott (2) füllbar ist, von dort in einen Beschickungsbereich (7) überführbar ist, dort zum Entleeren um eine horizontale Kippachse (9) kippbar und in entleertem Zustand wieder in den Bevorratungsbereich (6) verfahrbar ist, – wobei das Beschickungselement (5) eine Bodenplatte (10) und Seitenwände (11) aufweist, – wobei mindestens eine der Seitenwände (11) zum Entleeren des Beschickungselements (5) öffenbar ist, – wobei die öffenbare Seitenwand (11) parallel zur Kippachse (9) verläuft, – wobei ein Anteil eines jeweiligen lokalen Normalenvektors (N), den die Bodenplatte (10) aufgrund ihres Verlaufs definiert, in einer Horizontalrichtung (x), die orthogonal zur Kippachse (9) verläuft, derart über den Ort auf der Bodenplatte (10) variiert, dass beim Kippen des Beschickungselements (5) um die Kippachse (9) der im Beschickungselement (5) befindliche Metallschrott (2) nicht schlagartig, sondern zeitlich versetzt aus dem Beschickungselement (5) herausfällt.Feeding device for a melting furnace ( 1 ) of a metallurgical plant, - wherein the charging device is a charging element ( 5 ) stored in a storage area ( 6 ) of the melting metallurgical plant with for the melting furnace ( 1 ) certain metal scrap ( 2 ) is filled, from there into a loading area ( 7 ), there for emptying about a horizontal tilting axis ( 9 ) tilted and in the emptied state back into the storage area ( 6 ), wherein - the loading element ( 5 ) a bottom plate ( 10 ) and side walls ( 11 ), wherein at least one of the side walls ( 11 ) for emptying the charging element ( 5 ) is openable, - whereby the openable side wall ( 11 ) parallel to the tilt axis ( 9 ), wherein - a portion of a respective local normal vector (N), the bottom plate ( 10 ) defined in terms of their course, in a horizontal direction (x) which is orthogonal to the tilt axis ( 9 ), so over the location on the bottom plate ( 10 ) varies, that when tilting the loading element ( 5 ) about the tilt axis ( 9 ) in the charging element ( 5 ) located metal scrap ( 2 ) not abruptly, but staggered from the loading element ( 5 ) falls out. Beschickungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die öffenbare Seitenwand (11) um eine horizontale Schwenkachse (12) schwenkbar ist, die in der Nähe des von der Bodenplatte (10) abgewandten Endes der öffenbaren Seitenwand (11) angeordnet ist.Feeding device according to claim 1, characterized in that the openable side wall ( 11 ) about a horizontal pivot axis ( 12 ), which is close to that of the bottom plate ( 10 ) facing away from the end of the openable side wall ( 11 ) is arranged. Beschickungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kippachse (9) orthogonal zu einer Verfahrrichtung des Beschickungselements verläuft.Feeding device according to claim 1 or 2, characterized in that the tilting axis ( 9 ) runs orthogonal to a direction of travel of the feed element. Beschickungseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des jeweiligen lokalen Normalenvektors (N) in der Horizontalrichtung (x) zwar in Richtung der Horizontalrichtung (x) gesehen variiert, in Richtung der Kippachse (9) gesehen jedoch konstant ist.Feeding device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the proportion of the respective local normal vector (N) in the horizontal direction (x), although seen in the direction of the horizontal direction (x) varies, in the direction of the tilt axis ( 9 ), however, is constant. Beschickungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte (10) vor dem Kippen des Beschickungselements (5) um die Kippachse (9) – in einem vorderen Randbereich (13), der in der Nähe der öffenbaren Seitenwand (11) gelegen ist, auf die öffenbare Seitenwand (11) zu abschüssig ist, – in einem hinteren Randbereich (14), der in der Nähe einer der öffenbaren Seitenwand (11) gegenüber liegenden Seitenwand (11) gelegenen ist, auf die gegenüber liegende Seitenwand (11) zu abschüssig ist und – in einem zwischen dem vorderen und dem hinteren Randbereich (13, 14) gelegenen Mittelbereich (15) im Wesentlichen horizontal verläuft.Feeding device according to claim 4, characterized in that the bottom plate ( 10 ) before tilting the loading element ( 5 ) about the tilt axis ( 9 ) - in a front edge area ( 13 ) located near the openable side wall ( 11 ), on the openable side wall ( 11 ) is too steep, - in a rear edge area ( 14 ) located near one of the openable side walls ( 11 ) opposite side wall ( 11 ) is located on the opposite side wall ( 11 ) is too steep and - in one between the front and the rear edge region ( 13 . 14 ) ( 15 ) is substantially horizontal. Beschickungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Mittelbereich (15) und dem vorderen Randbereich (13) ein vorderer Übergangsbereich (16) angeordnet ist, dass zwischen dem Mittelbereich (15) und dem hinteren Randbereich (14) ein hinterer Übergangsbereich (17) angeordnet ist und dass die Übergangsbereiche (16, 17) zum Mittelbereich (15) hin abschüssig sind.Feeding device according to claim 5, characterized in that between the middle region ( 15 ) and the front edge area ( 13 ) a front transition area ( 16 ) is arranged that between the middle region ( 15 ) and the rear edge area ( 14 ) a rear transition region ( 17 ) and that the transition areas ( 16 . 17 ) to the middle area ( 15 ) are downhill. Beschickungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte eine Mehrzahl von Wellen oder Halbwellen (18) aufweist, die in Richtung der Horizontalrichtung (x) gesehen vor dem Kippen des Beschickungselements (5) um die Kippachse (9) hintereinander liegen.Feeding device according to claim 4, characterized in that the bottom plate a plurality of waves or half-waves ( 18 ), seen in the direction of the horizontal direction (x) before tilting of the loading element ( 5 ) about the tilt axis ( 9 ) lie one behind the other. Beschickungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlänge (λ) der Wellen oder Halbwellen (18) mit zunehmendem Abstand von der öffenbaren Seitenwand (11) ansteigt.Feeding device according to claim 7, characterized in that the wavelength (λ) of the waves or half-waves ( 18 ) with increasing distance from the openable side wall ( 11 ) increases.
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