DE3511233C2

DE3511233C2 - Vorrichtung zum leichten Austausch von Plasmageneratoren in Schachtöfen

Info

Publication number: DE3511233C2
Application number: DE3511233A
Authority: DE
Inventors: Gunnar Hofors Astnér; Jan Thörnblom
Original assignee: SKF Steel Engineering AB
Current assignee: SKF Steel Engineering AB
Priority date: 1984-10-19
Filing date: 1985-03-28
Publication date: 1987-01-22
Also published as: JPS6199300A; DD233029A5; SE8405229L; AU569384B2; FI851064L; FR2572171B1; US4638489A; PL143635B1; IT1183522B; SE451756B; ES293483U; PL253143A1; SE8405229D0; NL8500829A; GB2166029A; GB8505148D0; ES293483Y; IL74655A; IT8520148A0; FR2572171A1

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum leichten Austausch von Plasmageneratoren in Schachtöfen, insbesondere von Plasmageneratoren mit zylindrischen Elektroden, zwischen denen ein Lichtbogen erzeugt wird, dessen Basen durch rund um die Elektroden angeordnete Feldspulen in Drehung versetzt werden, wobei zumindest die Feldspule, welche die Elektrode umgibt, welche der Nase des Plasmagenerators am nächsten liegt, in Verbindung mit der Einschuböffnung für den Plasmagenerator in die Wandung des Schachtofens zusammen mit ihren Kühlmittel- und Stromverbindungen fest in diese Wandung eingebaut wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum leichten Austausch von Plasmageneratoren in einem Schachtofen mit einem Plasmagenerator, zwischen dessen Elektroden ein Lichtbogen erzeugbar ist, sowie mit rund um die Elektroden angeordneten Feldspulen, durch welche die Basen des Lichtbogens in Drehung versetzbar sind, und mit einer den gasdichten Durchgang des Plasmagenerators durch die Schachtofenwandung ermöglichenden Absperrvorrichtung in der Schachtofenwandung.
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 sich 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 bei 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 Schachtofenwandung 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, welche 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 ungehindertes Einschieben durch die Absperrvorrichtung in den Schachtofen bzw. ein glattes Herausziehen desselben aus dem Schachtofen zu ermöglichen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen einfachen und zuverlässigen Austausch eines Plasmagenerators durch eine Absperrvorrichtung hindurch zu ermöglichen, ohne daß dabei der Ofenbetrieb gestört wird.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Nase des Plasmagenerators die stromabwärts liegende Elektrode enthält und die Feldspule zur Verdrehung der stromabwärts liegenden Basis des Lichtbogens im Plasmagenerator fest in der Wandung des Schachtofens eingebaut ist.
Dabei braucht die Feldspule, welche normalerweise die Frontelektrode mit ihren Kühlmittel- und Stromverbindungen umschließt, nicht durch die Absperrvorrichtung zusammen mit dem Plasmagenerator hindurchgeschoben zu werden, so daß die Nase des Plasmagenerators einwandfrei und glatt ausgebildet werden kann. Infolgedessen kann auch die Absperrvorrichtung kleiner als üblich ausgebildet werden, was einen vereinfachten Einbau in die Schachtwandung ermöglicht. Dementsprechend kann der Plasmagenerator weiter in den Schachtofen eingeschoben werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der einzigen Figur, welche einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Austausch eines Plasmagenerators in der Wandung des Schachtofens zeigt, näher erläutert.
Die Figur zeigt einen Ausschnitt aus einer Schachtofenwandung 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 5 ist wassergekühlt und ragt etwas über die Innenseite der Schachtofenwandung 1 hinaus.
Innerhalb der Blasform 5 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 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 8 ein Dichtflansch 10 vorgesehen ist.
Die Figur zeigt einen Plasmagenerator 11 mit seiner Nase 12 und der in die Blasform 5 eingesetzten Feldspule 7. Die Nase 12 des Plasmagenerators 11 enthält auch eine stromabwärts liegende Elektrode, welche in der Figur nicht dargestellt ist und wassergekühlt ist. Wenn der Plasmagenerator 11 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 11 erzeugt wird.
Der Dichtflansch 10 der Absperrvorrichtung 8 ist derart ausgebildet, daß er in Betriebslage sowie beim Austausch des Plasmagenerators 11 eine einwandfreie Abdichtung gegenüber dem Plasmagenerator 11 erzielt. Die Absperrscheibe 9 ist derart ausgebildet, daß sie die Öffnung im Dichtflansch 10 abdichtet, wenn der Plasmagenerator 11 vollkommen herausgezogen ist.
Große Vorteile ergeben sich dadurch, daß die Nase 12 des Plasmage -nerators 11 sehr glatt ausgebildet werden und einen sehr kleinen Durchmesser haben kann. Die Absperrvorrichtung 8 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 Öffnung 6 umgebenden Wandung kann kleiner ausgebildet werden. Da die Absperrvorrichtung 8 tiefer in die Schachtofenwandung 1 eingesetzt werden kann, kann der Plasmagenerator 11 entsprechend weiter eingeschoben werden.
Gemäß einem Alternativvorschlag ersetzt die Nase 12 des Plasmagenerators 11 die wassergekühlte Blasform 5. In diesem Fall ist es unbedingt wichtig, daß der Plasmagenerator 11 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 erfindungsgemäßen Maßnahmen erreicht wird.

Claims

1. Vorrichtung zum leichten Austausch von Plasmageneratoren in einem Schachtofen mit einem Plasmagenerator, zwischen dessen Elektroden ein Lichtbogen erzeugbar ist, sowie mit rund um die Elektroden angeordneten Feldspulen, durch welche die Basen des Lichtbogens in Drehung versetzbar sind, und mit einer den gasdichten Durchgang des Plasmagenerators durch die Schachtofenwandung ermöglichenden Absperrvorrichtung in der Schachtofenwandung, dadurch gekennzeichnet, daß die Nase (12) des Plasmagenerators (11) die stromabwärts liegende Elektrode enthält und die Feldspule (7) zur Verdrehung der stromabwärts liegenden Basis des Lichtbogens im Plasmagenerator (11) fest in der Wandung (1) des Schachtofens eingebaut ist.

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

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldspule (7) mit der Blasform (5) ein einziges Bauteil bildet.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine gasdichte Absperrvorrichtung (8) vorgesehen ist, durch welche die Nase (12) des Plasmagenerators (11) hindurchgeschoben werden kann.