CH673369A5

CH673369A5 -

Info

Publication number: CH673369A5
Application number: CH1742/85A
Authority: CH
Inventors: Jan Thoernblom; Gunnar Astner
Original assignee: Skf Steel Eng Ab
Priority date: 1984-10-19
Filing date: 1985-04-24
Publication date: 1990-02-28
Also published as: FR2572171B1; IT8520148A0; IL74655A0; SE8405229D0; SU1440354A3; CA1267435A; SE451756B; PT80280B; GB2166029A; GB8505148D0; US4638489A; NO161878C; FI79190C; DE3511233C2; CS261880B2; IL74655A; DD233029A5; NZ211583A; BE902211A; AU4033485A

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine in einen Schachtofen einbaubare Plasmagenerator-Vorrichtung mit zylindrischen Elektroden, zwischen denen ein Lichtbogen erzeugbar ist, sowie mit rund um die Elektroden angeordneten Feldspulen, durch welche die Basen des Lichtbogens in Drehung versetzbar sind, sowie eine Verwendung derselben.

Plasmageneratoren können mit Vorteil auf industrieller Basis beispielsweise in metallurgischen Prozessen wie der Metallherstellung in Schachtöfen verwendet werden, wenn Synthesegas durch Kohlevergasung im Schachtofen hergestellt wird usw. Zwei, drei oder sogar mehr Plasmageneratoren werden gewöhnlich gleichzeitig bei einem derartigen Verfahren verwendet. Die Plasmageneratoren müssen jedoch regelmässig ausser Betrieb genommen werden, um die Elektroden auszuwechseln und um die Plasmageneratoren zu warten. Naturgemäss ist es durchaus unerwünscht, die Prozessvorgänge im Schachtofen zu unterbrechen, so dass es möglich sein muss, den Plasmagenerator durch eine gasdichte Absperrung in den Schachtofen hinein und aus demselben heraus zu bringen.

Der Plasmagenerator, dessen Feldspulen rund um die Elektroden angeordnet sind, erfordert sehr viel Raum, was bedeutet, dass die Absperrung sehr gross sein muss, was naturgemäss Dichtungsprobleme mit sieht bringt und ihren Einbau in die Wandung des Schachtofens kompliziert. Das im Plasmagenerator erzeugte Gas muss ausserdem weit in den Ofen hineingebracht werden, und zwar typischerweise bis auf eine Tiefe von 100 bis 300 mm innerhalb der Innenwandung des Schachtofens.

Die Innenwandung oder Auskleidung der Schachtöfen beträgt normalerweise 300 bis 500 mm und, wenn das heisse Gas weit genug in den Ofen hineinreichen soll, muss entweder die Ausnehmung für die Absperrvorrichtung in der Schachtofenwan-5 dung gross und tief ausgebildet werden, so dass die Nase des Plasmagenerators weit in das Innere des Ofens hineinreichen kann, oder es muss in den Ofen ein langes wassergekühltes Rohr vor den Plasmagenerator eingebaut werden, um das heisse Gas weiter in den Ofen hineinzuführen. Beide Lösungen, wel-lo che auch miteinander kombiniert werden können, führen jedoch zu beträchtlichen Wärmeverlusten. Für die Elektroden und die Feldspulen sind Anschlüsse für die Kühlung und die Stromzufuhr erforderlich, was Probleme mit sich bringt, da die Nase des Plasmagenerators glatt sein muss, um ein ungehinder-i5 tes Einschieben durch die Absperrvorrichtung in den Schachtofen bzw. ein glattes Herausziehen desselben aus dem Schachtofen zu ermöglichen.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die aufgezeigten Nachteile beim Austausch von Plasmageneratoren in bei-20 spielsweise Schachtöfen auszuschalten und ein Verfahren sowie eine Vorrichtung anzugeben, durch welche ein einfacher und zuverlässiger Austausch eines Plasmagenerators durch eine Absperrvorrichtung hindurch möglich ist, ohne dass dabei der Ofenbetrieb gestört wird. Gleichzeitig soll dabei die Verwen-25 dung einer kleineren Absperrvorrichtung ermöglicht werden, welche infolgedessen näher an der Wandung des Schachtofens angeordnet werden kann und das Einschieben des Plasmagenerators bzw. seiner Nase weit genug in den Schachtofen hinein erleichtert, während gleichzeitig die Vertiefung in der Wandung 30 des Schachtofens kleiner gehalten werden kann.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung sowie deren Verwendung sind in den vorangestellten Ansprüchen charakterisiert.

Das Ergebnis dieser Massnahme besteht darin, dass die Feldspule, welche normalerweise die Frontelektrode mit ihren 35 Kühlmittel- und Stromverbindungen umschliesst, nicht durch die Absperrvorrichtung zusammen mit dem Plasmagenerator hindurchgeschoben zu werden braucht, so dass die Nase des Plasmagenerators einwandfrei glatt ausgebildet werden kann. Infolgedessen kann auch die Absperrvorrichtung kleiner als bis-40 her ausgebildet werden, was einen vereinfachten Einbau in die Schachtwandung ermöglicht, was automatisch wiederum dazu führt, dass der Plasmagenerator weiter in den Schachtofen eingeschoben werden kann.

Weitere Besonderheiten der Erfindung ergeben sich aus der 45 nachfolgenden Beschreibung anhand der beiliegenden einzigen Figur, welche einen Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Austausch eines Plasmagenerators in der Wandung eines Schachtofens zeigt.

Die Figur zeigt einen Ausschnitt aus einer Schachtofenwan-50 dung 1 mit einem äusseren Metallblechmantel 2 und einer inneren Auskleidung 3 aus feuerfestem Material. In der Schachtofenwandung 1 ist eine Vertiefung 4 ausgebildet, welche eine Öffnung 6 zur Aufnahme einer Blasform 5 aufweist. Die Blasform ist wassergekühlt und ragt etwas über die Innenseite der 55 Schachtofenwandung hinaus.

Innerhalb der Blasform ist eine Feldspule 7 angeordnet. Diese Feldspule 7 kann mit der Blasform 5 zu einem einzigen Bauteil vereinigt werden. Dies bietet den Vorteil, die Kühlmittelzuleitungen zu vereinigen und erleichtert ausserdem den Ein- und 60 Ausbau usw.

An der Vorderseite, d.h. der Aussenseite der Blasform 5, ist eine Absperrvorrichtung 8 angeordnet, welche eine Absperrscheibe 9 besitzt, während an der Aussenseite der Absperrvorrichtung ein Dichtflansch 10 vorgesehen ist.

65 Die Figur zeigt einen Plasmagenerator 11 mit seiner Nase 12 und der in die Blasform 5 eingesetzten Feldspule 7. Die Nase des Plasmagenerators enthält auch eine stromabwärts liegende Elektrode, welche in der Figur nicht dargestellt ist und wasser

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gekühlt ist. Wenn der Plasmagenerator eingebaut ist, d.h. sich in Betriebslage befindet, umgibt die Feldspule 7 diese Elektrode und bewirkt infolgedessen die erwünschte Verdrehung der unteren Basis des Lichtbogens, der im Plasmagenerator erzeugt wird.

Der Dichtflansch 10 der Absperrvorrichtung 8 ist derart ausgebildet, dass er in Betriebslage sowie beim Austausch des Plasmagenerators eine einwandfreie Abdichtung gegenüber dem Plasmagenerator erzielt. Die Absperrscheibe 9 ist derart ausgebildet, dass sie die Öffnung im Flansch abdichtet, wenn der Plasmagenerator vollkommen herausgezogen ist.

Grosse Vorteile ergeben sich dadurch, dass die Nase des Plasmagenerators sehr glatt ausgebildet werden und einen sehr kleinen Durchmesser haben kann. Die Absperrvorrichtung kann relativ klein ausgebildet werden, wodurch sie wesentlich preisgünstiger und zuverlässiger wird. Ausserdem kann sie schneller in die Wandung des Schachtofens eingebaut werden und die Vertiefung 4 in der die Öffnung 6 umgebenden Wan-5 dung kann kleiner ausgebildet werden. Da die Absperrvorrichtung tiefer in die Schachtofenwandung eingesetzt werden kann, kann der Plasmagenerator entsprechend weiter eingeschoben werden.

Gemäss einem Alternativvorschlag ersetzt die Nase des Plas-10 magenerators die wassergekühlte Blasform. In diesem Fall ist es unbedingt wichtig, dass der Plasmagenerator ausreichend weit genug in den Schachtofen eingeschoben werden kann, um die Auskleidung zu sparen und eine einwandfreie Gasverteilung im Schachtofen zu erreichen, was durch Anwendung der erfin-15 dungsgemässen Massnahmen erreicht wird.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. In einen Schachtofen einbaubare Plasmagenerator-Vor-richtung mit zylindrischen Elektroden, zwischen denen ein Lichtbogen erzeugbar ist, sowie mit rund um die Elektroden angeordneten Feldspulen, durch welche die Basen des Lichtbogens in Drehung versetzbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Plasmagenerator in einem austauschbaren Teil und in einem fest in der Wandung des Schachtofens eingebauten Teil aufgeteilt ist, wobei eine Nase (12) am austauschbaren Plasmageneratorteil (11) die stromabwärts liegende Elektrode enthält und die Feldspule (7) zur Verdrehung der stromabwärts liegenden Basis des Lichtbogens fest in der Wandung (1) des Schachtofens eingebaut ist, wodurch eine gasdichte Anordnung des Plasmagenerators in der Schachtofenwandung mit Absperrvorrichtung in Verbindung mit der Einschuböffnung dafür ermöglicht wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Feldspule (7), welche diejenige Elektrode umgibt, die der Nase (12) des Plasmagenerators (11) am nächsten liegt, in Verbindung mit der Einschuböffnung (6) für den Plasmagenerator in die Wandung (1) des Schachtofens, fest in diese Wandung eingebaut ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feldspule (7) in Verbindung mit einer Blasform (5) eingebaut ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Feldspule (7) mit der Blasform (5) ein einziges Bauteil bildet.

5. Verwendung der Plasmagenerator-Vorrichtung nach Anspruch 1 in einem Schachtofen, dadurch gekennzeichnet, dass der fest in die Wandung (1) des Schachtofens eingebaute Teil des Plasmagenerators (11) in Verbindung mit einer Blasform (5) eingesetzt wird und dass eine gasdichte Absperrvorrichtung (8) vorgesehen ist, durch welche die Nase (12) des austauschbaren Plasmageneratorteils (11) so weit hindurchgeschoben wird, dass die Aussenseite der Nase mit der Absperrvorrichtung zusammenwirkt.