DD259760A3

DD259760A3 - Einrichtung zum schliessen einer abstichoeffnung

Info

Publication number: DD259760A3
Application number: DD29140088A
Authority: DD
Inventors: Lothar Dd Wolf; Gerd Dd Reimer; Bernhard Dd Beyer; Gerhard Dd Engelmann
Original assignee: Funk A Bergbau Huettenkombinat
Priority date: 1988-06-18
Filing date: 1988-06-18
Publication date: 1988-09-07

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Schliessen der Abstichoeffnung an einem metallurgischen Ofen. Ziel der Erfindung ist die Entwicklung einer Einrichtung fuer ein rasches Schliessen und Oeffnen der Abstichoeffnung. Aufgabe der Erfindung ist die Entwicklung einer bewegbaren Einrichtung. Die Aufgabe wird durch eine mehrteilige Einrichtung geloest, die aus einem besonderen Stichkanal, einer durch eine Kuehlkachel gebildeten Abstichoeffnung und aus einem bewegbaren, gekuehlten und wenigstens mit einer Feder beaufschlagten Kegel besteht.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Schließen einer Abstichöffnung an einem metallurgischen Ofen, insbesondere zur Herstellung von Ferronickel.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, die Abstichöffnung durch einen oder mehrere Kühlkästen zu bilden. Es handelt sich hierbei um einen Stichkanal mit paralleler Wand, als Ersatz für das Ofenmauerwerk (Muratsch: Handbuch des Metallhüttenmannes, Band 1,S.193).

Es ist bekannt, die Abstichöffnung durch das Eintreiben eines Holzstopfes in den Stichkanal zu verschließen. Der Holzstopfen verkohlt während des Ofenbetriebes und wird mittels einer Sauerstofflanze durchgebrannt (Stand der Technik DE-PS 2832635).

Holzstopfen sind zwar leichter in die Abstichöffnung einzuführen, jedoch ist das Ofenpersonal nach wie vor dem Verspritzen der Schmelze ausgesetzt, das dadurch entsteht, daß die Feuchtigkeit in dem grünen Holz in Dampf übergeführt wird.

Zur Erleichterung des Einbringens des Stopfens in die Abstichöffnung wird die Abstichöffnung von Wänden gebildet, die sich nach dem Ofenraum zu konisch verengen. Nach dem Ausfließen der Schmelze wird die Abstichöffnung mit einem hölzernen Stopfen, mit abgerundeter Spitze und Stopfenstange mit Schlagfläche am hinteren Ende, verschlossen.

Um den Stopfen ist ein Rohr angebracht, das über die Stopfenspitze hinausragt und mit Dichtmasse gefüllt ist. Das Rohr wird mittels der Stopfenstange in die konische Abstichöffnung eingeführt und der Stopfen mittels Hammerschlägen auf die Schlagfläche der Stopfenstange eingetrieben. Das Rohr dient dabei als Führung für den Stopfen und als Hülle für die Dichtmasse, die der Stopfen bei seiner Vorwärtsbewegung mitnimmt. Im ofenseitigen Teil der Abstichöffnung wird dadurch ein Pfropfen aufgebaut. (DR-PS 396308).

Die Nachteile dieser Lösung bestehen darin, daß die Dichtwirkung des Verschlusses der Abstichöffnung, infolge der Lage der Dichtfläche im Ofenraum, zu gering ist. Das Schließen der Abstichöffnung erfolgt mit einem Dichtelement, dessen zentrische Zuordnung der Abstichöffnung, insbesondere beim maschinellen Betrieb, nicht beeinflußt werden kann. Somit treten Schwierigkeiten beim Eintreiben des Stopfens in die Abstichöffnung auf und das führt außerdem zu einer Beschädigung der Abstichöffnung. Mit zunehmendem Öffnen und Schließen der Abstichöffnung führt dies zu einer Verschlechterung der Dichtwirkung.

Beim Eintreiben des Stopfens bleibt die Stopfenspitze nicht gleichmäßig mit Dichtmasse bedeckt, so daß eine unbefriedigende Dichtwirkung erzielt wird. Dies kann weder durch den Pfropfen noch durch ein weiteres Eintreiben des Stopfens verbessert werden. Eine Gefährdung des Ofenpersonals bleibt dennoch bestehen, bis ein straffer Sitz des Stopfens in der Abstichöffnung erzielt wird. Der Stopfen und Stopfenstange verbleiben bis zum erneuten Öffnen in der Abstichöffnung. Das Öffnen der Abstichöffnung erfolgt mit großem Kraftaufwand und ist aufgrund der großen Aufbrennlänge sehr zeitaufwendig.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu entwickeln, die ein sicheres und rasches Schließen und zugleich ein rasches Öffnen der Abstichöffnung bei vollem Ofenbetrieb ermöglicht, um Arbeitserleichterungen und eine verringerte Gefährdung für das Ofenpersonal zu erzielen.

Wesen der Erfindung

Bekannte Lösungen für den Verschluß von Abstichöffnungen an einem metallurgischen Ofen beruhen auf einer Abdichtung mittels Stopfen. Das Einführen des Stopfens in die Abstichöffnung ist jedoch mit erheblichen Schwie'rigkeiten verbunden, so daß es zur Beschädigung der Abstichöffnung und zu einer unbefriedigenden Dichtwirkung an der Abstichöffnung kommt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Schließen einer Abstichöffnung an einem metallurgischen Ofen zu entwickeln, die schnell bewegbar ist, sich in der Abstichöffnung zentrieren läßt und manuell als auch maschinell eingesetzt

werden kann. '

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Einrichtung zum Schließen einer Abstichöffnung an einem metallurgischen Ofen mehrteilig ausgebildet ist und aus einem das Ofenmauerwerk durchbrechenden, sich zur Schmelzseite hin verbreiterten Stichkanal und aus einer, einen Durchbruch aufweisenden Kühlkachel, die die Abstichöffnung bildet, sowie aus einem bewegbaren, gekühlten Kegel besteht, dessen Basisdurchmesser größer ist als der Durchmesser des Durchbruchs der Kühlkachel und die Basis von einem Außenrohr durchbrochen ist, in dem ein Innenrohr konzentrisch angeordnet ist und durch das das Kühlmittel in den Kegel strömt, wobei das Außenrohr in Rohrabschnitte unterteilt ist, die in ihrer Längsrichtung durch eine Zugfeder axial gegeneinander gepreßt und durch ein elastisches, dichtendes Mittel im Bereich der Zugfeder umschlossen werden, und das Innenrohr ebenfalls in Rohrabschnitte unterteilt ist, die durch ein elastisches, dichtendes Mittel im Inneren der Zugfeder miteinander verbunden sind, und weiterhin an der Basis des Kegels ein Hüllrohr angeordnet ist, das den Bereich des elastischen Mittels in einer solchen Weise überdeckt, daß eine radiale Bewegung des Hüllrohres über dem Außenrohr möglich

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ist folgende:

Die Kühlkachel wird ständig von Kühlmittel durchflossen. Zur Ausbildung eines Pfropfens im Stichkanal wird der gekühlte Kegel gegen den Durchbruch der Kühlkachel bewegt. Die.Spitze des Kegels dringt soweit in den Durchbruch der Kühlkachel ein, bis der Mantel des Kegels an der Durchbruchswand anliegt, den Durchbruch verschließt und das Ausfließen des Schmelzstrahles unterbricht. Die Kühlung der Kühlkachel und der gekühlte Kegel bewirken ein Erstarren von Teilschmelze in der Abstichöffnung, so daß in kurzer Zeit ein Pfropfen ausgebildet wird. Der Pfropfen verschließt die Abstichöffnung, so daß der gekühlte Kegel von der Abstichöffnung entfernt werden kann. Die Kühlung der Kühlkachel verhindert ein Wiederaufschmelzen des Pfropfens.

Das Freilegen der Abstichöffnung erfolgt mit einer bekannten Sauerstofflanze.

Beim Aufbrennen des Pfropfens entsteht jedoch nicht in jedem Falle eine kreisrunde Öffnung. Wird in einem solchen Falle der Kegel gegen den Durchbruch der Kühlkachel bewegt, so dringt er nicht zentrisch ein. Beim Auftreffen der Spitze des Kegels auf erstarrte Restschmelze wird die Spitze aus der Achse des Innenrohres ausgelenkt, und zwar im Höchstfalle soweit, bis das Hüllrohr am Außenrohr anliegt. Dabei werden die Lagen der Zugfeder einseitig gespreizt. Unter der Einwirkung der Federkraft der Zugfeder werden Kegel und Außenrohr wieder axial ausgerichtet. Auf diese Weise zentriert sich die Spitze des Kegels selbsttätig. Durch die elastischen Verbindungen der Rohrstücke des Außenrohres und der Rohrstücke des Innenrohres bleiben die Rohrstücke miteinander dicht verbunden, und das Kühlmittel kann ungehindert in den Kegel hineingeführt und aus diesem wieder herausgeführt werden.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung liegt der Winkel, den die Wandungen des Stichkanals einschließen, zwischen

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist die Kühlkachel derart geteilt, daß die Teile der Kühlkachel die Abstichöffnung bilden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird das Innenrohr im Außenrohr konzentrisch durch Verbindungselemente, die den Kühlmittelstrom nicht behindern, wie Stege o.a., gehalten.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung kann am Hüllrohr vorzugsweise ein sich zum Außenrohr erstreckender Bund angeordnet sein, der die Radialbewegung zwischen Hüllrohr und Außenrohr beim Auslenken des Kegels aus der Mittelachse des Innenrohres begrenzt.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist das Außenrohr außerhalb des Hüllrohres mit einem Anschlag für eine, auf dem Außenrohr angeordnete und durch eine Hülse zusammendrückbar Druckfeder Versehen.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Die zugehörige.Zeichnung zeigt die Erfindung nach dem. Schließen der Abstichöffnung eines Ofens zum Schmelzen und Verblasen von Eisen-Nickel-Luppen. Aus dem Ofen wird Schlacke abgestochen. Bei Erreichen eines bestimmten Schlackenstandes wird die Abstichöffnung verschlossen. Der Ofen ist durch das Ofenmauerwerk 1 begrenzt. Der Stichkanal 2 durchbricht das Ofenmauerwerk 1. Sein Durchmesser nimmt nach der Abstichöffnung 3 zu ab. Die Abstichöffnung 3 wird durch eine stationär angebrachte, von Wasser durchflossene Kühlkachel 4 mit zylindrischem Durchbruch gebildet. Der Kühlkachel 4 ist der wassergekühlte Kegel 6 zugeordnet, dessen Basisdurchmesser größer ist als der Durchmesser des Durchbruchs der Kühlkachel 4. Die Basis des Kegels 6 ist von dem Rohrabschnitt 8' des Außenrohres 8 durchbrochen. Im Außenrohr 8 wird das Innenrohr 7 konzentrisch durch Stege 9 gehalten. Das Außenrohr 8 ist in Rohrabschnitte 8', 8" unterteilt, die durch die Zugfeder 10 axial gegeneinander gepreßt und im Bereich der Zugfeder 10 von einem Faltenbalg 12 umschlossen werden. Das.Innenrohr 7 ist in Rohrabschnitte T, 7" unterteilt, die im Inneren der Zugfeder 10 mit einer Gummimanschette 11 elastisch miteinander verbunden sind. Am Umfang der Basis d^s Kegels 6 ist das Hüllrohr 13 befestigt, das den Faltenbalg 12 überdeckt. Das Hüllrohr 13 ist an seinem hinteren tnde mit einem sich zum Rohrabschnitt8" hin erstreckendem Bund versehen, dessen Innendurchmesser die radiale Bewegung zwischen Hüllrohr 13 und Rohrabschnitt 8" ermöglicht und begrenzt.

Für die Handhabung der Einrichtung durch einen Roboter ist das Außenrohr 8 außerhalb des Hüllrohres 13 mit einer Druckfeder 14versehen, dip zwischen einem Anschlag 15undderHülse 16 zusammendrückbar ist. Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ist folgende:

Aus der Abstichöffnung 3 fließt ein Teil der Schmelze 5 aus. Dabei ist die Kühlkachel 4 ständig von Wasser durchflossen. Gegen Ende des Abstichvorganges wird durch einen nicht gezeigten Roboter die Hülse 16 erfaßt und damit der Kegel 6 gegen die Abstichöffnung 3 bewegt. Das Kühlwasser fließt durch das Innenrohr 7 in den Kegel 6 und durch das Außenrohr 8 aus dem Kegel 6 heraus. Beim Auftreffen der Spitze des Kegels 6 auf erstarrte Restschmelze wird die Vorwärtsbewegung des Kegels 6 behindert. Durch Zusammenpressen der Druckfeder 14 wird der Kegel 6 mit einer Kraft gegen das Hindernis gedrückt und dabei aus der Achse des Innenrohres 7 ausgelenkt, so daß die Lagen der Zugfeder 10 einseitig gespreizt werden. Der Kegel 6 kann nur soweit ausgelenkt werden, bis der Bund des Hüllrohres 13 am Rohrabschnitt 8" anliegt. Die Auslenkung der Rohrabschnitte 8' und 8" gegeneinander wird durch den Faltenbalg 12 aufgenommen, so daß die Verbindung der Rohrabschnitte 8', 8" wasserdicht bleibt.

Da die Rohrabschnitte 8', 8" durch die Stege 9 mit den Rohrabschnitten 7', 7" des Innenrohres 7 verbunden sind, wird die Auslenkung auch auf die Rohrabschnitte T, 7" übertragen, jedoch durch die Gummimanschette 11 aufgenommen, so daß die Verbindung der Rohrabschnitte 7', 7" wasserdicht bleibt. Durch die Auslenkung des Kegels 6 dringt dieser in die Abstichöffnung 3 soweit ein, daß der Durch bruch der Kühl kachel 4 verschlossen wird. Unter der Einwirkung der Federkraft der Zugfeder 10 werden Kegel 6 und Außenrohr 8 zueinander axial ausgerichtet uhd damit der Kegel 6 in der Abstichöffnung zentriert. Die Kühlung durch die Kühlkachel 4 und der Kegel 6 bewirken die Erstarrung einer Teilschmelze und damit die Ausbildung des Pfropfens 17. Nach 30s wird der Kegel 6 mittels der Hülse 16 vom Durchbruch der Kühlkachel 4 entfernt.

Die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung ermöglicht eine Dosierung der Anpreßkraft des Kegels, so daß sowohl ein manueller als auch mechanisierter und sogar ein automatisierter Betrieb für das Schließen der Abstichöffnung derart möglich ist, daß die Abstichöffnung, der Stichkanal und der Kegel nicht beschädigt werden, so daß der Kegel und die Kühlkachel wiederholt eingesetzt werden können.

Aufgrund der Lage der Dichtfläche an der Abstichöffnung und der ununterbrochenen Kühlung durch die Kühlkachel wird eine ausreichende Dichtwirkung an der Abstichöffnung erzielt. Durch den gekühlten Kegel und die Kühlkachel wird ein dichterund sauberer Abschluß der Abstichöffnung geschaffen, so daß die Gefährdung für das Ofenpersonal verringert wird. Die Abstichöffnung läßt sich leicht und rasch durch eine Sauerstofflanze öffnen, ohne daß der Stichkanal beschädigt wird. Dadurch entfallen Reparaturen am Stichkanal und an der Abstichöffnung.

Claims

1. Einrichtung zum Schließen einer Abstichöffnung an einem metallurgischen Ofen, bestehend aus einem in ein Ofen mauerwerk eingelassenen Stichkanal und aus einem Stopfen mit der Abstichöffnung angepaßter Spitze, dadurch gekennzeichnet, daß der durch das Ofenmauerwerk (1) gebildete Stichkanal (2) sich nach der Schmelzseite zu verbreitert, die Abstichöffnung (3) durch eine Kühlkachel (4) mit Durchbruch gebildet wird, derein bewegbarer, gekühlter Kegel (6) zugeordnet ist, wobei der Basisdurchmesser des Kegels (6) größer ist als der Durchmesser des Durchbruches der Kühlkachel (4) und der Kegel (6) eine von einem Außenrohr (8) durchbrochene Basis aufweist, innerhalb dessen ein Innenrohr (7) konzentrisch angeordnet ist, durch das das Kühlmittel in den Kegel (6) strömt, wobei das Außenrohr (8) in Rohrabschnitte (8', 8") unterteilt ist, die in ihrer Längsrichtung durch eine Zugfeder (10) axial gegeneinander gepreßt und durch ein elastisches, dichtendes Mittel (12) im Bereich der Zugfeder (10) umschlossen werden, und das Innenrohr (7)

' ebenfalls in Rohrabschnitte (7', 7") unterteilt ist, die durch ein elastisches, dichtendes Mittel (11) im Inneren der Zugfeder (10) miteinander verbunden sind, und weiterhin an der Basis des Kegels (6) ein Hüllrohr (13) angeordnet ist, das den Bereich des elastischen Mittels (12) in einer solchen Weise überdeckt, daß eine radiale Bewegung des Hüllrohres (13) über dem Außenrohr (8) möglich ist.

2. Einrichtung zum Schließen einer Abstichöffnung an einem metallurgischen Ofen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel, den die Wandungen des Stichkanales (2) einschließen, zwischen 20 und 120° liegt.

3. Einrichtung zum Schließen einer Abstichöffnung an einem metallurgischen Ofen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkachel (4) derart geteilt ist, daß die Teile der Kühlkachel (4) die Abstichöffnung (3) bilden.

4. Einrichtung zum Schließen einer Abstichöffnung an einem metallurgischen Ofen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (7) im Außenrohr (8) konzentrisch durch wasserdurchlässige Verbindungselemente (9) gehalten wird.

5. Einrichtung zum Schließen einer Abstichöffnung an einem metallurgischen Ofen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Hüllrohr (13) vorzugsweise ein sich zum Außenrohr (8) erstreckender konzentrischer Bund angeordnet ist, der die Radialbewegung zwischen Hüllrohr (13) und Außenrohr (8) beim Auslenken des Kegels (6) aus der Mittelachse des Innenrohres (7) begrenzt.

6. Einrichtung zum Schließen einer Abstichöffnung an einem metallurgischen Ofen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Außen röhr (8) außerhalb des Hüll roh res (13) mit einem Anschlag für eine, auf dem Außenrohr (8) angeordnete und durch eine Hülse (16) zusammendrückbare Druckfeder versehen ist.