DE3120170A1 - "vorrichtung zur schmelzreduktion und zur gaserzeugung" - Google Patents
"vorrichtung zur schmelzreduktion und zur gaserzeugung"Info
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schmelzreduktion
und zur Gaserzeugung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise bekannt aus der
DE-PS 24 12 887 und der DE-OS 25 26 543. Die aus diesen Druckschriften bekannten Vorrichtungen können anhand der in der
schwedischen Patentanmeldung 8003697-3 beschriebenen Lehre weiterentwickelt werden.
Bei solchen Öfen mit Gaserzeugung besteht ein Problem darin,
daß der für den Gasaustritt in der Ofenwand zur Verfügung
stehende Raum infolge der Form des Ofengewölbes recht klein ist ο Man benötigt für diesen Gasaustritt eine große Durchtrittsfläche,
um die Strömungsgeschwindigkeit des Gases niedrig halten zu können, da anderenfalls die Gefahr eines schnellen Verschleißes
der Auskleidung im Gasaustritt und im Ofen besteht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der das vorstehend
geschilderte Problem und andere damit zusammenhängende Probleme gelöst sind.
j NiACHC", -.^-.2HT- A-^ . 1931
1 20 g52 ρ
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff
des Anspruches 1 vorgeschlagen, die erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1- genannten Merkmale hat-.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchei
genannt.
Bei einer Vorrichtung gemäß der Erfindung ist genügend Platz
für den Gasaustritt vorhanden, und die Ofenhöhe ist auch an den
Ofenseiten groß. Das ebene Gewölbe lenkt nach oben gerichtete Gasströme um, während aufsteigender Staub gegen die Decke prallt
und in den Herd zurückfällt. Außerdem läßt sich das Gewölbe leicht neu ausmauern, und der Ofen hat eine innere Höhe-, die
nahe der theoretisch maximal erreichbaren liegt. Man kann einen kleineren Teil der Elektrode(n) in den Ofen hineinragen
lassen, während sieh ein längerer Teil außerhalb befindet, wodurch
die Gefahr eines Elektrodenbruches- kleiner wird.
Anhand des in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiels soll· die Erfindung näher erläutert werden. Es- zeigen
Figur 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung
im Schnittr
Figur Z die Vorrichtung gemäß Figur 1 von oben gesehen.
Der Ofen, ein Gleichstrom-Lichtbogenofen, besteht aus einem Ofengefäß 1 sowie dem Ofengewölbe 2 mit einer oder mehreren
/5
A. 3.1901
20 932 P
durchgehenden Elektroden 3 aus Graphit oder des SÖderberg-Typs.
Der Ofen ist mit einer Bodenelektrode oder einem Bodenkontakt 4 versehen, die/der Kontakt mit einem normalerweise an der Ofenkante
placierten Schmelzensumpf 5 hat.
Die Elektrode 3 hat einen durchgehenden Kanal 6 für die Zufuhr von pulverförmigem Oxyd, wie z.B. Eisenerzschlich, festem kohlenstoffhaltigem
Reduktionsmittel, wie z.B„ Kohle oder Koks, und eventuellen Schlackenbildern, wie z„B, KaIk0 Reduktionsmittel
und/oder Schlackenbilder können der Charge zumindest teilweise auch seitlich der Elektrode(n) 3, "beispielsweise
über nicht gezeigte Lanzen, zugeführt werden=,
Es sind Vorrichtungen für die Pulverzufuhr durch den Elektrodenkanal
6 vorhanden, und normalerweise ist die Elektrode 3 als Kathode und der Sumpf-Bodenkontakt 4 als Anode geschaltet» Ein
Lichtbogen brennt zwischen der Elektrodenspitze und der Schmelze« Die Schlacke wird im Bereich des Lichtbogens von der Schmelzenoberflache
weggedrängte Die Reduktion zu Metalls wie Roheisen, findet in Kanälen, im Lichtbogen und/oder in der Schmelze
statt»
Vom Ofen verläuft ein Gasaustritt 7 im Winkel über eine Schwelle
8o Die Schwelle verhindert ein gerades Entweichen des Gases,
Strahlungsverluste, ein Entweichen des Staubes usw„
/6
312G170
4, j.1981
20 932 P
An der Elektrode/den Elektroden 3 ist im Ofengewölbe ein Rippenteil
9 angebracht, das beispielsweise aus elektrisch isolierenden Ziegeln, wie z.B. Magnesitziegeln, ausgeführt ist.
Der Rest des Gewölbes 2 ist ein im wesentlichen ebenes Hängegewölbe 10.
Das Gewölbe 2,10 ist wie der Ofen im übrigen ganz mit Blech abgedeckt und somit gasdicht. Dieses würde normalerweise zur
Folge haben, daß die aus Stahl bestehenden Aufhängevorrichtungen für die Hängeziegel überhitzt werden wurden, da in dem
zwischen der Oberseite der Ziegelmassen und der Blechabdeckung vorhandenen Raum normalerweise kein Luftaustausch stattfinden
kann, wie es sonst normalerweise üblich ist. Diese Überhitzung könnte Risse im Gewölbe und .damit Austrittsstellen für
das Gas hervorrufen. Die Überhitzung kann auch dazu führen, daß Teile des Gewölbes herunterfallen, so daß Gas unter der
Blechabdeckung nach oben strömen kann. Um dies zu verhindern }
sind die Ziegelaufhängevorrichtungen als rohrförmige Konstruktion ausgeführt, die mit Wasser gefüllt werden. Dadurch, daß
diese Aufhängungen in einem Abstand von nur ca. 300 mm voneinander angeordnet sind, erhält man zwischen Ziegeln und Blechabdeckung
einen.gekühlten Raum,
Das ebene Gewölbe -10 bietet reichlich Platz für den Gasaustritt
7 und ist bei Bedarf leicht umzumauern.
/7
ι δ. υ ι- / υ
Κ·, j "1.CS1
2ΰ ^2- ρ
Gas, das zum Gewölbe strömt, wird reflektiert, und nach oben
steigender Staub wird zurückgestoßen. Auch das Isolierteil 9
kann eben ausgeführt werden. Wie man erkennt, erhält man durch das ebene Gewölbe, welches normalerweise als Hängegewölbe W
ausgebildet ist, auch an der Außenseite des Ofens eine maximale innere Höhe.
Die Ofenelektrode 3 ist relativ lang, beispielsweise 15 m, wobei nur ein kleinerer Teil, etwa 5 m, sich innerhalb des Ofens
befindet. Zwischen der Elektrode 3 und der Schmelze brennt der
Lichtbogen. Hierdurch wird die Schlacke zur Seite getrieben» Oxyd wird im Kanal, im Lichtbogen und/oder in der Schmelze zu
reinem Metall, wie Roheisen reduziert,, und es bildet sich CO-Gas
wie auch eventuell Wasser stoff gas, das durch Einleitung in
ein Gasversorgungssystem als Nutzenergie verwendet wird.
Der Gasaustritt 7 ist durch ein nach- oben gerichtetes Teil 11
ergänzt,, und im Winkel an dessen unterem Ende ist ein Staubabscheider
12 oder eine Staubfalle angeordnet, in der Staub (Oxyd oder Metall) abgeschieden und eventuell in den Prozeß
zurückgeführt wird. Der abgewinkelte Gasaustritt 7 ist wie eine
Dampfkesseleinheit oder eine Yorstufe zu einem dahinterliegenden
Dampfkessel ausgebildet. Zu dieser Dampfbereitungseinheit
wird Kühlwasser von den oben genannten Aufhängevorrichtungen für die Gewölbeziegel sowie übriges Ofenkühlwarsser geleitet
und dieser Einheit als vorgewärmtes Dampfkesselwasser zugeführt.
/β.
4,5.1931 20 93^ P
Die Wände des Gasaustrittes, insbesondere die oberen Wände 13,
sind feuerfest ausgekleidet, und die Entnahmestelle ist so
bemessen, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Gases darin niedrig ist.
Die Aufgabe der Schwelle besteht darin, ein Entweichen von Staub zu verhindern, den Gasaustritt zu schützen und die Strahlungsverluste
zu verringern. Die Schwelle 8 kann aus feuerfesten Ziegeln und/oder Stampfmasse aufgebaut werden und evtl.
mit einer feuerfesten Ummantelung versehen sein,,
Der Gasaustritt 7 kann auch eine andere Ausführung haben, muß jedoch immer so ausgeführt sein, daß ein geradliniges Entweichen von Gas nicht möglich ist.
Die vorstehend beschriebene Vorrichtung kann im Rahmen des offenbarten allgemeinen Erfindungsgedankens in vielfacher Weise
variiert werden.
/9
eerseite
Claims (1)
- Patentansprüche;1. Vorrichtung zur Schmelzreduktion von Metalloxyden in Pulverform, wie z.B. Eisen-, Nickel-, Kobalt-, Chromoxyd und/ oder Oxyden von Metallen der Eisengruppe des periodischen Systems, oder Material, das ähnliche Oxyde enthält, wie z.B. Eisenerzschlich, sowie zur Gaserzeugung mit einem Gleichstrom-Lichtbogenofen mit mindestens einer Elektrode (3) mit einem durchgehenden Kanal (6) sowie einer Vorrichtung zur Zuführung der genannten Pulver sowie zur Zuführung von Reduktionsmittel«, wie Kohle, Koks oder ein anderes kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel sowie eventuelle Schlakkenbilder zu dem Kanal/den Kanälen (6), dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen ein Gewölbe (2) hat, das außer aus einem Isolierteil (9) für die Elektrode(n) aus einem im wesentlichen ebenen Hängegewölbe (10) an sich bekannter Art be-(10)
steht«, wobei das Hängegewölbe/mindestens einen Gasaustritt(7) des Ofens nach oben begrenzt, welcher Gasaustritt unten durch eine Schwelle (8) begrenzt istoο Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierteil (9) elektrisch isolierende Ziegel, wie z,B, Magnesitziegel ρ enthält„/23. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasaustritt hinter der Schwelle (8) nach unten und danach in einem Winkel nach oben verläuft, wobei im Unterteil des genannten Winkels ein Staubabscheider (12) oder eine Staubfalle angeordnet ist.4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasaustritt (7) zumindest an seinen oberen Wänden mit feuerfestem Material (13) ausgekleidet ist.5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasaustritt/die Gasaustritte (7) derart bemessen sind, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Gases in ihnen niedrig ist./3
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- 1981-05-29 US US06/268,176 patent/US4410996A/en not_active Expired - Fee Related
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