DE3131567C2

DE3131567C2 - Metallschmelzen-Rinnensystem, insbesondere für Hochöfen

Info

Publication number: DE3131567C2
Application number: DE3131567A
Authority: DE
Inventors: Micheal D. Ellwood City Pa. LaBate
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-06-12
Filing date: 1981-08-10
Publication date: 1984-11-15
Also published as: GB2100396B; GB2100396A; US4355788A; DE3131567A1

Abstract

Eine Rinne für Metallschmelze, z.B. von einem Hochofen (11), wird aus einer Anzahl von untereinander verbundenen baukastenförmigen Einheiten (14) gebildet, die vorzugsweise aus Feuerfestbasismaterialien vorgefertigt sind. Eine Mehrzahl von flachen, plattenartigen Abdeckteilen (15) werden zusammenhängend auf den aus den untereinander verbundenen, baukastenförmigen Einheiten (14) gebildeten Rinnen angeordnet, um Abgase, Gas, Rauch und andere Luftverschmutzungen einzuschließen. Frischdampf wird an ausgewählten Stellen (17) längs der Rinneneinheiten (14) eingeführt, um den Rauch, die Gase und die Luftverunreinigungen zu erfassen, zu absorbieren und sich damit zu vermischen. Vakuumeinrichtungen (18) in Verbindung mit den abgedeckten Rinneneinheiten (14) entfernen die Luft, den Dampf und die Verunreinigungen und leiten sie durch Naßreiniger- und/oder Ausfälleinrichtungen, um die Luftverunreinigungen daraus zu entfernen, bevor die im System mitgeführte Luft an die Atmosphäre abgegeben wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Metallschmelzen-Rinnensystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs.

Rinnen zum Transport von Metallschmelzen sind in der US-PS 24 09 741 offenbart, und solche Rinnen bestanden allgemein aus Metallformen mit Tonauskleidungen, wie in Fachkreisen bekannt ist.

Die US-PS 31 74 739 bezieht sich auf eine Nase für eine Ofenabstichlochrinne, wobei die Nase wie die Rinnen, mit denen sie verwendet wird, einen Metallformteil mit einer feuerfesten Auskleidung in der Art einer dauerhaften monolithischen Schicht aufweist.

Die US-PS 33 65 187 zeigt ein Rinnensystem für einen Hochofen.

Die zur Zeit der Anmeldung der US-PS 33 65 187 in allgemeinem Gebrauch befindlichen Rinnen wiesen Tonformkörper auf, von denen einige in Metallformkörpern aufgenommen wurden.

In der DE-PA 31 03 602.3 ist eine Metallschmelzen-Abstichrinneneinheit mit einem trogartigen Körper aus verzehrbarem und zersetzbarem Material mit einer bestimmten Haltbarkeitsdauer beim Durchfließen von Metallschmelze angegeben, der aus mehreren Schichten bestehen kann, deren jede bis zu einem unterschiedlichen Grad kompaktiert ist.

Schließlich ist aus der DE-OS 28 50 287 eine Rinnenanlage für geschmolzenes Material mit einer Abstichrinne für den Fluß von geschmolzenem Material, z. B. Eisen, die einen offenen Abschnitt enthält, bekannt, die einen Gasstromerzeuger, der für das Binden von von der Oberfläche des geschmolzenen Materials ausströmenden Rauch und Abgas einen Gasvorhang über den offenen Abstichrinnenabschnitt richtet, und eine Absaugvorrichtung aufweist, in die der Gasvorhang hineinströmt. Der Gasvorhang besteht im Fall von Eisen-, Stahl- oder Schlackenschmelzen vorzugsweise aus Luft und im Fall von Aluminiumschmelzen vorzugsweise nus einem inerten (i;is. Auf die Abführung von Ktiiich und Abgas aus geschlossenen Abschnitten einer Abstichrinne wird in dieser DEI-OS nicht eingegangen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Metallschmelzen-Rinncnsystem für eine Metallschmelzengießbühne, das von einer Metallschmelzenquelle, insbesondere einem Hochofen, zu einem Gießpunkt der Gießbühne reicht und aus einer Mehrzahl länglicher, trogartiger, an den Enden zusammengesetzter Körper, deren jeder eine Basis und unter Abstand aufrechtstehende parallele Seitenwände aufweist, sowie aus einer Mehrzahl länglicher, flacher, plattenförmiger Abdeckteile besteht, die an den Enden zusammengesetzt auf der Mehrzahl der die Metallschmelzenquelle mit dem Gießpunkt verbindenden trogartigen Körper angeordnet sind, derart zu verbessern, daß der Rauch, die Abgase und andere im Rinnensystem auftretende Luftverschmutzungsbestandteile ohne atmosphärische Luftverschmutzung beseitigt werden können.
Dieses Rinnensystem soll für Metallschmelzenquellen, insbesondere Hochöfen, aber auch Siemens-Martinöfen geeignet sein, wo die Rinnen zur Schaffung einer Bahn für die Metallschmelze vom Ofen zu einem Gießpunkt, wie z. B. in einen Schmelzenspeicherbehälter in Verbindung mit einer Stranggießmaschine oder in eine Pfanne zum nachfolgenden Gießen in Blockformen angeordnet sind.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Verbindung mit wenigstens einer öffnung in einem der Abdeckteile eine Einrichtung zum Einführen von Frischdampf in die öffnung, in Verbindung mit wenigstens einer öffnung in wenigstens einem der Abdeckteile eine zweite Einrichtung zum Abziehen des Dampfes und der davon mitgerissenen Rauch-, Gas-, Luft- und Luftverschmutzungsbestandteile daraus und in Verbindung mit der zweiten Einrichtung eine dritte Einrichtung zum Abtrennen der Luftverschmutzungsbestandteile aus dem Dampf- und Luftstrom zwecks Verhindetung atmosphärischer Luftverschmutzung vorgesehen sind.

Durch Vorsehen der Metallschmelzenrinnen mit dichtpassenden, flachen plattenartigen Abdeckteilen ohne Unterbrechung über die gesamte Länge der Rinnen und der Einrichtung zum Einführen von Dampf sowie der Einrichtung zur Entfernung der heißen Gase, des Rauchs und der Abgase, die davon mitgerissen werden, aus dem geschlossenen Metallschmelzen-Rinnensystem in bestimmten Längsabständen wird die Luftverschmutzung, die gewöhnlich mit Metallschmelzen-Gießbühnen verknüpft ist, fast vollständig beseitigt, da die Abgase, der Rauch, Gase und andere Luftverschmutzungsbestandteile aus dem Metallschmelzen-Rinnensystem wirksam entfernt und auch abgetrennt und von Naßreiniger- und/oder Ausfälleinrichtungen festgehalten werden, so daß eine atmosphärische Luftverschmutzung verhindert wird.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert; darin zeigt

F i g. 1 eine Perspektivdarstellung eines Teils eines Metallschmelzen-Rinnesystems mit Luftverschmutzungssteuerungs-Abdeckteilen darauf;

F i g. 2 einen Vertikalschnitt nach der Linie 2-2 in F i g. 1: und

F i g. 3 eine schematische Seitenansicht einer Metalles schmelzenquelle, eines damit verbundenen Rinnensystems und in Zusammenhang damit der F.inrichuingen /ur D:tmpfeinführung-I.uflverschmutztintjssliMicning.
Unter lle/.imiiiiliiiK· auf die /.cichiuiiiu. insbesondere

auf Fig.3, ist erkennbar, daß eine Gießbühne 10 und daran angrenzend eine Mctallschmelzenquelle, wie /. B. eine liisenschnielze in einem Hochofen 11, dargestellt sind. Gestrichelte Linien 12 in der Metallschmelzenquelle 11 deuten Metallschmelze darin an. Ein Abstichloch 13 des Hochofens oder einer anderen Metallschmelzenquelle 11 ist in Verbindung mit einem Metallschmelzen-Rinnensystem dargestellt, das auf der Gießbühne i0 angeordnet ist und eine Mehrzahl von trogartigen, vorgefertigten, baukastenförmig zusammensetzbaren Rinneneinheiten 14 aus vorzugsweise Feuerfestbasismaterialien, wie z. B. gestampftem oder gepreßtem und dann zur Bildung einer koaleszierten Masse mit der gewünschten Dicke wärmebehandeltem Ton aufweist Ein geeignetes Material kann aus einer Mischung von AIuminimoxid, Ton, Feuerfestzement und Phosphorsäure gebildet werden. Eine geeignete feuerfeste Basismischung kann 81,5 Gew.-% »Mulcoa branrl«-Aluminiumoxid, das eine Mischung mit 60% Aluminiumoxid ist, enthalten, dem 133% rohe Schamotte und 5% reines Aluminiumoxid (Al₂O₃) zugesetzt sind. Diese Mischung wird mit Phosphorsäure (H₃PO₄)-Lösung mit 50% Wasser und 50% Phosphorsäure in einem Mischungsverhältnis der anderen Bestandteile zur Phosphorsäurelösung in einem Verhältnis von 1,14 zu 1 vereinigt. In diesem Beispiel werden 39,916 kg Phosphorsäurelösung 45,359 kg der obigen gemischten Materialien zugesetzt, um eine Aufschwemmung zu erzeugen, die sich zum Stampfen oder Pressen in Formen und zum nachfolgenden Trocknen eignet Eine andere Mischung w;rd in Rinnen zur Aufnahme von Schlacke am Ende eines Eisengießzyklus verwendet Aufgrund der stärkeren korrosiven Eigenschaften der Schlacke verwendet man hierfür eine Mischung aus 46Gew.-% »Mulcoa brand«-Aluminiumoxid, 31,25% Siliziumkarbid, 10% pulverisiertem reinen Graphit und 12,75% Schamotte zusammen mii Phosphorsäurelösung als Bindemittel im gleichen Verhältnis, wie vorstehend angegeben wurde. Bei der Herstellung der baukastenartig zusammensetzbaren Rinneneinheiten 14 wird eine Form verwendet, um die gewünschte trogartige Form zu erreichen, und das vorgemischte Material wird in der Form angeordnet und, vorzugsweise in Schichten bis zur gewünschten Dichte der Schichten, vor dem Warmebchandeln konipaktiert. Alternativ können die Rinnencinhcilen 14 aus jedem anderen feuerfesten Material gebildet werden, aus dem Ofeniiegel hergestellt werden.

In F i g. 3 ist erkennbar, daß mehrere flache, plattenartige Abdeckteile 15 auf der zusammenhängenden Reihe von Rinneneinheiten 14 so angeordnet sind, daß sie einen zusammenhängenden Abschluß für die Rinneneinheiten 14 ergeben und praktisch einen Tunnel für die Metallschmelze 12 bilden, die vom Abstichloch 15 in das Metallschmelzen-Rinnensystem fließt. Die Abdeckteile 15 sind aus dem gleichen Material wie die Rinnen 14 in einer gewünschten Dichte gebildet. Eine Einrichtung zum Einführen von Frischdampf und/oder überhitztem Dampf bei Drücken oberhalb des Atmosphärendruckes in die abgedeckten Metallschmelzenrinneneinheiten 14 kann ein Dampfrohr 16 und damit verbundene Düsenöffnungen 17aufweisen.wie Fig. 3zeigt.

Eine Luftbewegungseinrichtung, wie z. B. eine Vakuummaschine 18, ist in Fig. 3 außerdem dargestellt, die sich in Verbindung mit einer Leitung 19 befindet, die ihrerseits mit einer Öffnung 20 in wenigstens einem der flachen, pkiuenartigcn Audeckieile 15 verbunden ist. Fachleute werden bemerken, dull auch mehrere Leitungen 19 in Verbindung mit mehr als einer der öffnungen 20 in den Abdeckteilen 15 nach Wunsch und je nach der Länge des Mctallschmelzen-Rinnensystems verwendet werden können. Vorzugsweise weist die Einrichtung 18 zur Entfernung des Dampfes und der mitgerissenen Abgas-, Rauch-, Staub- und Luftverschmutzungsbestandteile aus dem Metallschmelzen-Rinnensystem Abstand gegenüber der Metallschmelzenquelle 11, den Dampfeinführungsdüsen oder -öffnungen 17 und dem Gießende des Metallschmelzen-Rinnensystems auf, um eine

ίο vollständige Entfernung des Dampfes und der mitgerissenen Luftverschmutzungsbestandteile aus dem System zu sichern.

Anhand der F ϊ g. 3 werden Fachleute außerdem verstehen, daß die Luftbewegungseinrichtung 18 ein Geis biäse- und Antriebsmittel, wie z. B. einen elektrischen Motor, aufweist und daß sie als dritte Einrichtung Mittel zur Entfernung von Verunreinigungen aus dem Dampf und der Luft enthalten kann, die durch sie hindurchbewegt werden. Solche Mittel, die gesondert mit der Luftbewegungseinrichtung 18 verbunden sein können, können an sich bekannte Naßreiniger oder elektrisch betätigte Ausfälleinheiten aufweisen, die beide wirksam Rauch, Gase, Staub und andere Verunreinigungen aus dem hindurchbewegten Dampf- und Luftstrom entfernen und se eine Atmosphärenverschmutzung vermeiden. Anhand der F i g. 1 sieht man, daß das in F i g. 3 dargestellte Metallschmelzen-Rinnensystem tatsächlich aus einer Mehrzahl von vorgefertigten, baukastenartig zusammensetzbaren Rinneneinheiten 14 in Stoß-an-Stoß-Ausrichtung gebildet ist und es ist für Fachleute einleuchtend, daß die Endenausbildung der Einheiten 14 schwalbenschwanzartige, in gegenseitigen Eingriff gelangende Formen bei Bedarf aufweisen kann, die nicht im einzelnen dargestellt, sondern lediglich in F i g. 3 gestrichelt angedeutet ist.

In F i g. 1 und 2 sieht man, daß die flachen, plattenartigen Abdeckteile 15 vorzugsweise von einer Abmessung sind, daß sie die oberen Kanten der Wände der trogartigen, vorgefertigten Rinneneinheiten 14 voll abdecken, so daß diese abgeschlossen werden und die Abgase, den Rauch und den Dampf darin einschließen.

In Fig.2 erkennt man, daß die Querschnittsausbildung der trogartigen Rinnencinheiten 14 und der plattenartigen Abdeckteile 15 eine Metallschmelzenbahn bilden, durch die die Metallschmelze 12 von der Metallschmelzenquelle 11 zu einem Gießpunkt fließt. Die Verwendung der Abdeckteile 15 hält die Metallschmelze angenähert 30% heißer am Endpunkt des Rinnensystems, als es der Fall wäre, wenn die bekannten unabgedeckten Rinnensysteme verwendet wurden.

Zusätzlich zur Eignung des Metallschmelzen-Rinnensystems mit Dampfeinführung zur Steuerung der Luftverschmutzung auf Metallschmelzen-Gießbühnen wurde festgestellt, daß das Metallschmelzen-Rinnensystem gemäß der Erfindung einen wirksamen Wärmeisolationsaufbau ergibt, so daß die Systeme mit den Rinneneinheiten 14 und den Abdeckteilen 15 die Metallschmelze mit einem sehr geringen Temperaturverlust zum Endpunkt fördern, welche Wirkung auch zum raschen Strom der Metallschmelze ohne Ansätze und Erstarrungen beiträgt, wie es bei der Verwendung bisheriger unaugedeckter Rinnen üblich ist, wodurch die gesamte Metallschmelze ohne Verlust zum Gießpunkt gefördert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Metallschmelzen-Rinnensystem für eine Metallschmelzengießbühne, das von einer Metallschmelzenquelle, insbesondere einem Hochofen zu einem Gießpunkt der Gießbühne reicht und aus einer Mehrzahl länglicher, trogartiger, an den Enden zusammengesetzter Körper, deren jeder eine Basis und unter Abstand aufrechtstehende parallele Scitenwände aufweist, sowie aus einer Mehrzahl länglicher, flacher, plattenförmiger Abdeckteile besteht, die an den Enden zusammengesetzt auf der Mehrzahl der die Metallschmelzenquelle mit dem Gießpunkt verbindenden trogartigen Körper angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung mit wenigstens einer Öffnung (17) in einem der Abdeckteile (15) eine Einrichtung (16) zum Einführen von Frischdampf in die öffnung (17), in Verbindung mit wenigstens einer Öffnung (20) in wenigstens einem der Abdeckteile (15) eine zweite Einrichtung (18,19) zum Abziehen des Dampfes und der davon mitgerissenen Rauch-, Gas-, Luft- und Luftverschmutzungsbestandteile daraus und in Verbindung mit der zweiten Einrichtung (18,19) eine dritte Einrichtung zum Abtrennen der Luftverschmutzungsbestandteile aus dem Dampf- und Luftstrom zwecks Verhinderung atmosphärischer Luftverschmutzung vorgesehen sind.