DE2521873C3 - Beschickungsvorrichtung für Feinmöller zu Elektroofen mit selbstbackenden Hohlelektroden und Verfahren zum Betreiben der Beschickungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Beschickungsvorrichtung für Feinmöller an Elektrodenöfen mit selbstbackenden, ummantelten, jeweils an einem vertikal beweglichen Elektrodenstrang angeschlossenen Hohlelektroden, mit w> einem mittleren Elektrodenschacht, in dem ein an die Beschickungsvorrichiung angeschlossenes Malerialzu* führungsrohr Unabhängig vöh der Stellung der Elektrode höheneinstellbar ist, wobei der Möllervorratsbunker über der Elektrode und ZU dieser koaxial angeordnet ist. &5

Bei den bekannten Beschickungseinrichtungen dieser Art für Feinmöller (DE-PS 17 58 759, DE-OS 23 33 022) Wandert das koaxiale Innenröhr, das als Zufuhrrohr für Q7Q

den Feinmöller dient und einen lichten Durchmesser von z. B. 100 mm besitzt gegenüber einem Außendurchmesser der Hohlelektrode zwischen 1000 und 2000 mm, gleichmäßig mit dem Außenmantel entsprechend dem Elektrodenverbrauch zum Herd; das Innenrohr verbrennt also im Elektroofen ebenso wie der Außenmantel, erhöht somit den Verbrauch an Betriebsmitteln und trägt zusätzlich unerwünschtes Eisen in den Prozeßverlauf ein.

Das Innenrohr muß also in gleichem Maße wie der Außenmantel entsprechend dem Verbrauch verlängert werden.

Außerdem haftet diesen bekannten Beschickungsvorrichtungen ein weiterer Nachteil an: Die nach Möglichkeit kontinuierliche Feinmöllerbeschickung über das Innenrohr der Elektrode muß während des Verlängerns des innenrohrs unterbrochen werden.

Schließlich haben die bekannten Bauarten der Beschickungsvorrichtung noch den Nachteil, daß die Aufgabeeinrichtung für das Feingut in das Innenrohr der Elektrode zusätzlich zum Elektroden-Regulierhub auch um das Maß der Mantelschuß- oder Innenrohrschußlänge heb- und senkbar sein muß. Dies verteuert die Aufgabevorrichtung und das Ofengebäude durch größere Bauhöhe.

Es ist weiterhin aus der DE-PS 5 57 654 eine Beschickungsvorrichtung für eine Elektrode mit mittlerer Bohrung bekannt, in der ein höheneinstellbares Zuführungsrohr für die Beschickung des Ofens angeordnet ist. Hierbei ist zwischen der Innenwandung der Elektrodenbohrung und der Außenwandung des Zuführungsrohres ein beträchtlicher Zwischenraum vorhanden.

Durch die Höheneinstellung des Zuführungsrohres soll die Höhe der Möllersäule innerhalb der Elektrodenbohrung geregelt werden.

Auch die relative Stellung des Zuführung^crohres gegenüber der Elektrode ändert sich jedoch bei jeder Bewegung der Elektrode in ver.'-kaler Richtung bei Regelung des Abstandes der Elektrodenspitze zur Badoberfläche.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beschickungsvorrichtung der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß Einsparungen an Arbeitszeit sowie Betriebsmittelkosten erreicht werden. Weiterhin soll die Beschickungsvorrichtung an den Regulierbewegungen des Elektrodenstranges teilnehmen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Beschickungsvorrichtung mit dem tvlaterialzuführungsrohr an einem auf der Tragvorrichtung für den Elektrodenstrang aufgestellten Gerüst aufgehängt, und der Außendurchmesser des Matenal/uführungsrohres ist gleich dem Durchmesser des Elektrodenschachtes. Somit ist eine Bauart gefunden, bei der die beschriebenen Nachteile dor bisherigen Bauweisen vermieden sind. Die Einsparung an Betriebskosten besteht dann, daß das Materialzuführungsrohr nicht mehr verbrennt und somit auch nicht mehr verlängert werden muß, denn es reicht nur bis etwa /ur Mitte der unterhalb der Elektrodenmasse-Ver packungszonc an den Elektrodenmaniel angepreßten Rontaktbacken hinab, Damit entfallet! aber auch die mit dem bisher notwendigen Verlängert) des Innenrohrs verbünden gewesenen Arbeilen, Das Matcrialzuführungsrohr ragt nur so tief in die festgebackene Elektrode hinab, bis gewährleistet ist; daß keine verflüssigte Elektrodenmasse ausfließen kann. Da das MaterialztiführUngsröhf äfi der Tragvorrichtung für den Elekirodensirang angeschlossen ist, nimmt es an den

Regulierbewegungen des Elektrodenstranges teil.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Gerüst mittels auf einer Zwischenbühne angeordneter hydraulischer Elektrodenregulierzylinder einschließlich des Materialzuführungsrohres, der das Materialzuführungsrohr mit dem Feinmöllerbehälter verbindenden Zufuhr- und Absperrarmaturen und der Elektrodenhalte- und -nachsetzvorrichiung heb- und senkbar angeordnet

Zwecks genauer Einstellung der Höhenlage des unteren Zuführungsrohrendes in der Elektrodenbackzone kann das Zufühnmgsrohr mit seinem oberen Ende höhenverstellbar am Gerüst aufgehängt sein. Die Höhenverstellvorrichtung erfüllt zwei Aufgaben, einerseits die Eindringtiefe des Zuführungsrohres einstellbar zu machen und andererseits das Rohr freizugeben, damit es gegebenenfalls gemeinsam mit der Elektrode im Elektrodenstrang gehoben werden kann. Die Höheneinstellung kann beispielsweise sehr einfach mittels einer axial an einem Geriistteil festliegenden, lösbaren und höhcnvcrstcübaren Klemmvorrichtung manuell erfolgen, z. B. Gewindespindel, Zahnstangen und dergleichen.

Beim Nachsetzen der Hohlelektrode entsprechend ihrem Abbrand rutscht die gesamte Elektrodenmasse entlang dem oben festhängenden Materialzuführungsrohr nach unten. Diesem unbehinderten Nachrutschen der Elektrodenmasse kommt der Umstand zugute, daß diese beim Hartbrennen in ungefährer Höhe der Kontaktbacken um etwa 0,5% schrumpft. Hierbei bildet sich folglich am Zuführungsrohr ein geringer Spalt, der das Nachrutschen sehr begünstigt.

Ein Festbacken der Elektrodenmasse am Innenrohr beim Hartbrennen wird mit noch größerer Sicherheit vermieden, wenn das Materialzuführungsrohr nach außen eine Gleitschicht aufweist, die vorzugsweise aus einer lasierten Keramikschichi besteht, aber auch eine andere nichtmetallische oder metallische Oberflächenvergütung mit ausreichender Wärmebeständigkeit sein kann.

Das Zuführungsrohr wird in seiner zur Elektrodenlängsachse koaxialen Lage zweckmäßig durch Fiihrungsslücke gehalten, die sich gegen die an sich bekannten Verstärkungslamellen des Elektrodenman (eis mit Spiel abstützen.

Auf dtn jeweils obersten Außeiimantelschuß ist ein mit Einfüllstutzen oder -trichter für die Elektrodenmasse versehener Verschlußdeckel aufsetzbar, der das Eindringen von Fremdkörpern und Staub in den Elektrodenmantelschaöit verhindert und den von der Seite her aufzubringenden Elektrodenmantelschuß bei der Moniage zentrieren hilft. Darüber hinaus können die bisher bekannten Montagehilfen für das Anbringen eines Elektrodenmantelschusses weiter benutzt werden.

Die Übergabe des Feingutes auf das Materialzuführungsrohr kann herkömmlich mittels pneumatischer oder mechanischer Fördereinrichtungen vom gesondert angeordneten Feingutbunker aus erfolgen.

Der einen Bestandteil der Beschickungsvorrichtung bildende Feinmöllerbehälter kann austauschbar ausge führt sein, Damit wird eine sehr einfache Bauweise der Beschickungseinrichtung erreicht, bei der eine Trennung zwischen Feinmölleraufgabevorrichtung und Zu^ führungsrohr beim Verlängern des Elektfödenmantels vermieden ist« wies auch ein Längen- und Richtungsändc' rurigen ausgleichendes Zwischenstück zwischen Zuführiingsrohr Und Feinit^leraufgabevorrichtung entfällt. Dies ist möglich, weil der zylindrisch gerollte, offene' —

a!so noch nicht längsgeschweißte — Mantelschuß von der Seite her um das Zuführungsrohr herum eingebracht werden kann. Hiernach wird der neue Mantelschuß längsgeschweißt und die Verstärkungslamellen sowie der untere Rand werden mit dem oberen Rand des Elektrodenschachts verschweißt. Diese Art des Verlängerns des Elektrodenschachts bei stabilem Zwischenrohr ermöglicht schließlich auch die Verwendung längerer Mantelschüsse als bisher, so daß weniger Rundschweißnähte notwendig sind.

Ein wesentlicher Vorteil entsteht dadurch, wenn der abnehmbare Feinmöllerbehälter auf dem um das Traggerüst erweiterten Elektrodenstrang ruht, weil nun der Behälter gleichzeitig FeiniinöIIeraufgabe- und -transportbehälter ist. Ist eine andere Möllerzusammensetzung erforderlich, kann mit geringstem Zeitaufwand ein Behälter mit anderer Möllerzusammensetzung aufgesetzt werden. Es entfallen somit Korrektur- und Schnellem leerungs vorrichtungen

Die Zeichnung zeigt ein Aus' iirungsbeispiel der Erfindung anhand der Darstellung Line* geschlossenen Ofens, und zwar ist die neue Beschickungseinrichtung für Feinmöller im Längsschnitt dargestellt.

Der normale Möller 1 wird dem. Elektroofengefäß 2 über Reschickungsrohre 3 zugeführt, die den Ofengefäßdeckel 4 durchdringen und an einen Bunker 5 angeschlossen sind, der an der Beschickungs- und Elektrodenschweißbühne 6 angeordnet ist. Beim offenen Ofen kann der Normalmöller ausschließlich von außen mittels Beschickungsmaschine 5' oder zusätzlich mittels Beschickungsrohren zugeführt werden. Der Ofengefäßdeckel 4 wird beim offenen Ofen durch die Rauchgashaube 4' ersetzt, wie dies strichpunktiert angedeutet ist.

Der Feinmöller fällt bei beiden Ofenbauarten durch die selbstbackenden Hohlelektroden 7 hindurch direkt in die Schmelz- bzw. Reaktionszone 8 des Ofens 2. Dieser Feinmöller wird mittels Feinmöller- Aufgabe und -Transportbehälter 11 oder eines strichpunktiert angedeuteten Förderers 9 über ein den veränderlichen A .istellwinkel des Förderers ausgleichendes Element 10 dem Materialzuführungsrohrsystein zugeführt.

Der Feinmöller-Aufgabe- und -Transportbehälter 11 ist am Auslauf mit einer Absperrvorrichtung 12 versehen. Der so zugeführte Feinmöller wird in der Aufgabemenge je Zeiteinheit entsprechend den Prozeßbedingungen durch die steuerbare Feinmöller-Zuteilvorrichtung 13 beeinflußt. Der Feinmöller passiert dann zwei gasdicht verschließbare Absperrschieber 14, 15. zwischen denen eine seitliche Zuführung 16 für das Förder-, Spül- oder Meßgas genannte Gas (bei geschlossenen Öfen vornehmlich Ofengas, bei offenen Ofen vornehmlich Stickstoff) vorgesehen ist. und gelangt dann durch das Materialzuführungsrohr 17 und den gebackenen Elektrodenteil 7 in die Zone des größten Lnergieumsatzes 8 unter die Elektrode.

Unterhalb der Beschickungsbühne 6 befindet sich eine Zwischenbühne 18, die vom Eilektrodenstrang mi; dem Elektroden nantelschacht 19 durchdrungen wird. Dieser ist aus miteinander verschweißten Außenmantelschüssert 20 zusammengesetzt Die Elektrodenregulierzylinder 22 sind durch eine Traverse 31 miteinander verbunden. Auf der Traverse 21 stehen ein das Feinmöllerbeschickungssystem tragendes Gerüst 23 und die bekannte Elektrodenhalter und -nachsetzvor· richtung 24. Das Traggerüst 23 macht die Regulierbewegungen zur Einstellung des Elektrodenabstandes zum Bad mit. Öas maximale Maß der Veränderung der

Höhenläge der Feinmöllerbeschickungseinrichtung ist das Maß a, das ist der Hubbereich der Regulierzylindef 22. Das Gerüst 23 trägt also den Feinrhöllerbehälter 11 und das ZuführungsröKf 17 mit den bereits beschriebe' nen, zwischen diesen Teilen 11 und 17 angeordneten Armaturen 12 bis 16. Das Gerüst 23 ist außerdem mit der höhenverstelibaren Klemmvorrichtung 25 ausgerüstet, mittels der das Materialzuführungsrohr 17 mit seinem unteren Rohrende genau eingestellt werden kann in der Weise, daß dieses Ende ein geringes Maß in die gebackerte Elektrodenmasse hineinragt. Die Zone des Überganges von plastischer Elektrodenmasse 33 zur gebackenen Elektrodenmasse 7a liegt etwa im Bereich der den Strom zuführenden Kontaktbacken 26. Diese Kontaktbacken 26 und ihre Klemmvorrichtung Werden von einetft an der Traverse 21 hängenden Tragrohf 27 gehalten.

Oss Mätcnslzüiühmn^ErQhr 17 wird kcsxis! zur Elektrodenachse 28 mittels Führungsstücken 29 gehalten, die Sich gegen die Verstärkungslamellen 20a des Elektfodenniantels 20 mit Spiel abstützen, so daß die Elektrode 7 mil ihrem Eleklrodcnfhantel 20 und den zugehörigen Verstärkungslamelien 20a Ungehindert dem Verbrauch (Abbrand) entsprechend nachgeführf werden kann, das ZüfühfüngsTöhf 17 jedoch ifi koaxialer Läge gehalten wird.

Der Elektrodenschacht 19 ist oben mittels eines anhebbaren Deckels 30 verschließbar, der Klappen 31: für das Nachfüllen roher Elektrodenmasse 32 besitzt. Der Deckel 30 hat außerdem die Aufgabe, einen neu aufzubringenden Eleklfodenmähtelschächl 20 vorläufig zu zentrieren, bis die Möntagelehfeh angebracht sind.

Die körnige Masse 32 wird durch joulsche Wärme in einer Übergangszone 33 verflüssigt oder in plastischen Zustand gebracht, um dann durch den weiteren Einfluß von Ofenwärme und Joulscher Eigenwärme der Elektrode zu einer festen Masse 7 zu verbacken.

Damit sich das Materialzuführungsrohr 17 mittels der

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heben und senken läßt, ist an Seinem oberen Ende eirv Teleskopstück 34 mit Abdichtung vorgesehen..

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (6)

Patentansprüche:

1. Beschickungsvorrichtung für Feinmöller an Elektroöfen mit selbstbackenden, ummantelten, jeweils an einem vertikal beweglichen Elektrodenstrang angeschlossenen Hohlelektroden, mit einem mittleren Elektrodenschacht, in dem ein an die Beschickungsvorrichtung angeschlossenes Materialzuführungsrohr unabhängig von der Stellung der Elektrode höheneinstellbar ist, wobei der Möllervor- m ratsbunker über der Elektrode und zu dieser koaxial angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungsvorrichtung (11 bis 16) mit dem Materialzuführungsrohr (17) an einem auf der Tragvorrichtung (21) für den Elektrodenstrang '" aufgestellten Gerüst (23) aufgehängt ist und der Außendurchmesser des Materialzuführungsrohres (17) gleich dem Durchmesser des Elektrodenschachtes ist.

2. Beschickungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerüst (23) mittels auf einer Zwischenbühne (18) angeordneter hydraulischer Elektrodenregulierzylinder (22) einschließlich des Matcnalzuführungsrohres (17). der das das Matenalzuführungsrohr(i7) mit dem Feinmöllerbe- 2^r> halter (11) verbindenden Zufuhr- und Absperrarmaturen (12 bis 16) und der Elektrodenhalte- und -nachsetzvorrichtung (24) heb- und senkbar angeordnet ist.

3. Beschickungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 unri 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Materialzuführungsrohr(17) außen eine Gleitschicht aufweist.

4. Beschickurigsvoriichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch geke.Jizeichnet, daß das J> Materialzuführungsrohr (17) in seiner zur Elektrodenlängsachse (28) koaxialen Lage durch Führungsstücke (29) gehalten ist, die sich gegen an sich bekannte Verstärkungslamellen (2Oa^ des Elektrodenmantels mit Spiel abstützen. 4»

5. Beschickungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an das Materialzuführungsrohr (17) zwischen der Zufuhrarmatur (13) und der Absperrarmatur (15) eine Förder-, Meß oder ^ Spülgaszuführung (16) angeschlossen ist.

6. Verfahren zum Betreiben einer Beschickungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Matenalzuführungs- "' rohres bis unterhalb der oberen Grenze der Elektrodenmasse-Verbackungszone reicht.