DE2629533C2 - Begichtungsanlage für Schachtöfen, insbesondere Hochöfen - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Begichtungsanlage für Schachtöfen, insbesondere Hochöfen, welche eine drehbare und winkelverstellbare, einem senkrechten Einlauf nachgeschaltete Verteilerschurre sowie einen in diesen Einlauf einmündenden Auffangirichter aufweisen, welcher das von wenigstens einem Vorratsbunker abgegebene Beschickungsgut auffängt. Die Erfindung soll insbesondere bei modernen, mit Gegendruck an der Gicht betriebenen Hochöfen großer Kapazität Verwendung finden.

Die deutsche Auslegeschrift 20 35 458 bedeutete im Hochofenbetrieb eine Umwälzung in dem Sinne, daß das herkömmliche Besihickungssyslcm mittels Gichl- w) glocken aufgegeben iitij eine Hcgiehlungsanlage der eingangs genannten Art vorgeschlagen wurde*. Diese neue Beschickungsvorrichtung ermöglicht eine gezielte Verteilung der Gattierung im Hochofen und somit dessen optimale Ausnutzung, ist also vom Prinzip her vollkommen; es hat sich jedoch herausgestellt, daß die durch die neuartige Beschickungsvorrichtung gebotenen Möglichkeiten nicht voll ausgenützt Werden können wegen unzureichender Führung des Beschickungsgulcs oberhalb der Schurre. Da nämlich das Beschickungsoder Füllgut in schräger Richtung aus dem Auffangtrichter in den Einlauf einfällt und nicht in Richtung dessen Achse, wird die dem jeweilig Füllgut einspeisenden Vorratsbunker entgegengesetzte Seite des Einlaufs von diesem Füllgut beaufschlagt. Die Fallrichtung des Füllguts hängt also davon ab. welcher der beiden Vorratsbunker gerade einspeist. Außer diesen goiu.nntcn Fallrichtungsänderungen entstehen auch noch unkontrollierbare Richtungsänderungen durch Abprallen des Füllguts und Ablenkeffekie an der Einlaufinnenwandung und selbst an der Verteilerschurre. Das Füllgut wird deshalb nicht notwendigerweise an dem von der Schurre anvisierten Punkt abgeset/t.

Darüber hinaus stellt sich in der ßcgichtungMinlagc nach vorerwähnter Auslcgeschrift. wie übrigens auch bei anderen, bekannten Beschickungsvorrichtungen, ein Verschleißproblem. Die Stellen, welche am stärksten einem schnellen Verschleiß unterliegen, sind jene, welche der Schleifwirkung und besonders dem Aufprall des Gattierungsmateriais ausgesetzt sind in dieser Beziehung sind die Seitenwände des Auffangtrichters sowie die senkrechte Wandung des Einlaufs besonders beansprucht. Sie sind es umso mehr, weil die Einspeisung des Materials immer in der gleichen oder in zwei abwechselnden Richtungen erfolgt, so daß immer die gleichen Stellen beansprucht werden und deshalb einem permanenten Verschleiß unieriiegen.

Aus der DE-OS 20 10 346 ist bekannt, zur Vermeidung von Entmischung das Beschickungsgui in einer Schleusenkammer vor dem Hochofenraum zu stauen. Die Anordnung ist so getroffen, daß das Gut, ohne über eine entmtschungsfördemde schräge Abgangskanle rutschen zu müssen, in die Schleusenkammer einfällt und diese von unten her auffüllt. Aus der Füllung kann das Gut gleichmäßig senkrecht, wiederum unter Vermeidung einer schrägen Abgangskante, auf eine Gichlglokke fallen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Gutstrom zwecks Schonung der einzelnen Bauteile abzubremsen und ihn im wesentlichen in senkrechtem Fall den Einlauf passieren zu lassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Mittel vorgesehen sind, um einen Stau des Beschikkungsgutes im Hals des Auffangtrichters hervorzurufen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung, welche ein senkrechter Schnitt durch die schematische Teildarstellung eint glockenlosen Beschickungsvorrichtung ist. dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Die in der Figur gezeigte Beschickungsvorrichtung entspricht der in der DE-AS 20 35 ^58 vorgeschlagenen Bauart mit unter anderem einer drehbaren und winkelveistellbaren Verteilerschurre, die. da im erfinderischen Kontext unwesentlich, nicht dargestellt ist. Die Vcrtcilerschurrc erhält das Besehickungsgut des Hochofens, wie I¹Ir/, Koks. Pellets usw.. durch einen /enir.ilen I'm lauf 2, welcher in der Mille einer den Aninebsmeih.inis mus der Vcrleilerschurrc enthaltenden Ringkammcr 3 angeordnet ist. Der Einlauf 2 ist durch einen Kompensator 7 mil einem Auffangtrichter 4 verbunden, welcher das Füllgut über Auslaufrohrc 6, 6' aus Vorratsbunkcrn 5,5' erhält. Letztere speisen abwechselnd über die Aiislaufrohre 6, 6' Füllgut in den Auffangtrichter 4. Die Mengendosierung der Beschickung geschieht durch

zwei Dosierschieber 9, 9', weiche vor die Auslauföffnung der Rohre 6, 6' geschwenkt werden können und deren Funktionsweise und Zweck in der DIi-OS 23 08 4W näher beschrieben sind. Die Vorratsbunker 5, 5' können auch noch durch den Dosierschicbern 9, 9' nachgeschaltete Dichtklappen 8,8' gegen den Druck im Auffangtrichter 4 abgeschirmt werden.

Die in der Figur gezeigte Stellung der verschiedenen Schieber und Klappen entspricht dem Entleervorgang des VorratsbunWers 5 und dem Auffüllen des VGrratsbunkers 5', demzufolge also der Dosierschieber 9 und die Dichtklappe 8 geöffnet und der Dosierschieber 9' und die Dichtklappe 8' geschlossen sind. In der Figur ist mittels gestrichelter Pfeile 10 die Fallbahn des Füllgutes eingetragen, wenn letzteres ungehindert aus dem Auslaufrohr 6 bis in den Einlauf 2 stürzen kann. Das Füllgut fällt zuerst, etwa bei Punkt Λ, auf die Seitenwand des Auffangtrichters 4 und rutscht dann an dieser entlang in den Einlauf 2. Wegen der Geschwindigkeit, die das Material während seines Sturzes erreicht, ist seine Fallbahn unterhalb des Auffangtrichlers 4 parabelförmig, so daß es heftig, etwa bei B, gegen die Wandung des Einlauft 2 angeworfen wird. Die einem dauernden Materr. limpaKt ausgesetzten Stellen A und B verschleißen deshalb sehr schnell, einmal wegen der Heftigkeit des Aufpralls und dann wegen der Scharfkantigkeit des Füllgutes. Die in Fallrichtung hinter dem Punkt A gelegene Zone der Seitenwand des Auffangtrichters 4 erleidet zwischen diesem Punkt A und dem unteren Trichterrand wegen der starken Reibung des herabrutschenden Materials ebenfalls eine starke Abnützung. Eine Auskleidung 13 mittels eines verschleißfesten Werkstoffs, wie manganhaltiger Stahlguß oder austenitischer Stahl, kann den Verschleiß des Auffangtrichters 4 wohl herabmindern, ohne ihn jedoch ganz verhindern zu können. Ein noch größerer Nachteil der Fallbahn 10 ist darin zu sehen, daß sie nicht senkrecht verläuft und das Füllgut deshalb nicht durch die Mitte des Einlaufs 2 nach unten fällt. Wenn, wie in der Figur dargestellt, der Vorratsbunker 5 entleert wird, stürzt das Material an der linken Seite der Wandung de< Einlaufs 2 nach unten, während es an der entgegengesetzten, das heißt, an dessen rechten Seite nach unten stürzt, wenn der Vorratsbunker 5' geleert wird. Dies ist der Hauptgrund für die weiter oben erwähnten Beschickungsunregelmäßigkeiten.

Erfindungsgcmäß werden deshalb Mittel vorgesehen, um den Materialstrom abzubremsen und um seine Fall bahn se /u ändern, daß die Impaktwirkung sowoh' auf die Auskleidung 13 des Auffangtrichters 4 als auch auf die Seitenwand des 1 inlaufs 2 vermieden oder doch wesentlich vermindert wird i.iwie. um das Füllgut hauptsächlich durch die Mitte des I .inlaufs 2 nach unten fallen /ti lassen. Genannte Mittel bestehen aus einem zylindrisch/konischen Hohlstopfen 14. der senkrecht am I IaIs des als St.iugefäß ausgebildeten Auffangtrichters 4 angebracht ist und dessen Oberteil in das Staugefäß hineinragt, um somit den Füllgutstrom abzubremsen und die Bildung eines Materialstaus hervorzurufen, welcher Pufferfunktion ausübt. Der in den Auffangtrichter 4 hineinragende Oberteil des Hohlstopfens ist zylindrisch und besteht aus einem Stapel ineinandergreifender Ringe 24. Der Unterteil 18 des Hohistopfens 14 ist kcgcLsiumpfförmig und verjüngt sich vom Auffangtrichterhals 4 in Richtung Einlauf 2 um den Gutstroni in dessen Mille zu lenken. Der Hohlstopfen 14 weist außen einen kreisförmigen Kragen 22 auf, mit dem er einfach auf einem Flansch 20 ruht, welcher etwas unterhalb des Auffanglrichlers 4 angcbi'jcht ist. Die Montage ist des-

halb ganz besonders einfach und schnell. Die Ringe 24, welche zur Bildung eines Malerialpolsters führen, sind so geformt, daß sie leicht aufciiuinttcrgcsi.-ipclt werden können, wobei sie, wie aus der Figur ersichtlich, ineinandergreifen und auch ohne besondere Befestigung einen stabilen Stapel bilden. Es ist natürlich auch möglich. Befestigungsmittel vorzusehen, um eine starre Einheit zu erhalten, sollte dies sich als notwendig erweisen.

Die Auskleidung 19 des kegelstumpfförmigen Unterteils 18 sowie die Ringe 24 bestehen aus einem hochverschleißfesten Werkstoff entsprechend etwa demjenigen der Auskleidung 13 des Auffangtrichters 4. Die Innenwand des Hohlstopfens 14, das heißt die Auskleidung 19 und die Ringe 24 können glatt sein oder vorzugshaiber ringförmige Vorsprünge 26 aufweisen, welche, wie aus der Figur ersichtlich, nach innen zeigen und durch das daran hängenbleibende Füllgut den Materialstrom abbremsen. Die sich auf den Vorsprüngen bildenden Ablagerungen fungieren somit gewissermaßen ais Puffer.

Der kegelstumpfförmige Unterteil 18 besteht vorzugsweise aus einem Außenmantel J7 und einer abnehmbaren Auskleidung 19. welche Cniach in den Außenmantel 17 eingesetzt ist und durch dessen Konizität und eine Randleiste gehalten ist. Die Auskleidung 19 besteht vorzugsweise aus mehreren daubenförmigen Vertikalelementen, weiche einzeln auswechselbar sind. Es braucku deshalb nicht jeweils der ganze Unterteil 18 ausgewechselt zu werden, sondern nur die einzelnen beschädigten Elemente. Ähnlich wie die Ringe 24 können auch die Einzelelemente der Ausklsidung 19 schnell ausgewechselt werden, da sie einfach in den Außenmantel eingelegt sind und deshalb keine Befestigung zu lösen ist.

Die Stapelhöhe der Ringe 24 hängt hauptsächlich von den Abmessungen des Staugefäßes 4 ab. Die die Stapelhöhe bestimmende Anzahl der Ringe 24 ist so zu wählen, daß der Hohlstopfen 14 genügend weit in den Auffangtrichter 4 hineinragt, etwa wie in der Figur dargestellt, um eine wirksame Schikane für das an der Auskleidung 13 herunterrutschende Füllgut zu bilden.

Wenn nach dem Einbau des Hohlstopfens 14 erstmals ein Vorratsbunker durch eines der Auslaufrohre 6 oder 6' entleert wird, so bleibt ein Teil des Füllgutes außen an den Ringen 24 des Hohlstopfens 14 hängen. Das solcherart am Hohlstopfen 14 sich bildende Maiorialpolster 28 bleibt bis zum Ersetzen des Hohistopfens bestehen. In der Figur zeigen voll ausgezogene Pfeile 12 die Fallbahn des Füllgutes, nachdem das Malerialpolster 28. welches den ganzen Raum /wischen dem Ringstapel 24 und der Wandung des Auffangtrichlers 4 einnimmt, sich gebildet hat. Wenn die Siapelhöhe der Ringe 24 geschickt gewählt wurde, liegt die hnpaktstelle des durch das Auslaufrohr 6 entleerten Füllgutes nicht mehr auf der Auskleidung 13 des Auffangtrichters 4, sondern auf dem als Puffer dienenden Materialpolster 28. Auf diese Weise wird ein schneller Verschleiß der Auskleidung 13 vermieden, da nicht nur der !mpakt des Füllgutes sondern auch dessen Schleifwirkung beim Herabrutschen von der Auskleidung ferngehalten werden. Wie deutlich aus der Figur hervo geht, muß die Stapelhöhe des Hohlstopfens 14. das heißt die Anzahl der Ringe 24 . so gewählt werden, daß das Materialpolster 28 weit genug an der Auskleidung 13 heraufreicht, um auch τηΰ Sicherheit in der Fallbahn des durch das Auslaufrohr 6 entleerten Füllgutes zu liegen.

Das auf das Materiuipolste,¹" 28 entleerte Füllgut steigt über den Rand des Hohlstopfens 14 und fällt in Richtung der Pfeile 12 über den obersten Ring 24 durch den Ein-

lauf 2 auf die nicht gezeigte Verteilschurre. Ohne das Vorhandensein des Hohlstopfcns 14 stürzt das Füllgut praktisch im freien Fall (Pfeile 10) aus dem Vorratsbunker, um mit hoher Geschwindigkeit zuerst gegen die Auskleidung 13. dann gegen die Wandung des Einlaufcs ί 2 zu prallen, wohingegen der erfindungsgemäße Hohlstopfen 14 den Füllgutstrom durch die Bildung eines Materialpolsters 28 abbremst und damit die Fallgeschwindigkeit reduziert und die Fallbahn durch den Einlauf 2 verändert. Das in den Einlauf hineinfallende Füll- giil nimmt jetzt über den obersten Ring 24 des Hohlstopfens 14 den Weg gemäß den voll ausgezogenen Pfeilen 12. Wie in der Figur angegeben und durch Versuche bestätigt wurde, geht dieser Weg 12 des Füllgutes im wesentlichen durch die Mitte des Einlaufes 2, weist also keine horizontale Komponente mehr auf. Die Fallbahn ctes Füllgutes ist schemaüsch durch die Vektoren c und d am Eintritt des Einlaufs 2 wiedergegeben, und zwar einmal für einen Füllvorgang ohne und sodann mit dem Hohjstopfen 14. Im Gegensatz zum Vektor eist der Vektor cTvcrtikal gerichtci und seine, die Fallgeschwindigkeit wiedergegebene Länge viel kleiner als die des Vektors et Hiermit wird verdeutlicht, daß der Hohlstopfen 14 auf Grund der Bildung des Materialpolstcrs 28 im Hals des Auffangtrichters 4 und der daraus resultierenden Unterbrechung des Fullgutslromes sowohl dessen Geschwindigkeit vermindert als auch dessen Fallbahn durch den Einlauf 2 modifiziert, so daß Füllgutimpakte gegen die Wandung des Einlaufs 2 vermieden werden und dessen Verschleiß reduziert wird.

Es kann demnach festgestellt werden, daß das durch den erfindungsgemäßen Hohlstopfen 14 sich bildende Materialpolster 28 einerseits den Verschleiß der Teile, die der Schleifwirkung der zugeführten Gattierung am meisten ausgesetzt sind, wirksam reduziert und andererscits das Füllgut mittig durch den Einlauf fallen läßt. Durch letzteren Effekt des erfindungsgemäßer! Hohl-Stopfens i4 werden nicht nur die tmpakte gegen die Wandung des Einlaufes 2 reduziert, wenn nicht sogar ganz verhindert, sondern auch die Einspeisung der Gatticrung mittels der Verteilschurre erfolgt wesentlich genauer und regelmäßiger.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (7)

Patentansprüche:

1. Begichtungsanlage für Schachtöfen, insbesondere Hochöfen, welche eine drehbare und winkelverstellbare, einem senkrechten Einlauf nachgeschaltete Verteilerschurre sowie einen in diesen Einlauf einmündenden Auffangtrichter aufweisen, welcher das von wenigstens einem Vorratsbunker abgegebenen Beschickungsgut auffängt, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß Steuereinrichtungen (14) im Hals des Auffangtrichters (4) vorgesehen sind

2. Begichtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel einen Hohlstopfen (14) begreifen, welcher im Hals des A'iffangtrichters (4) angebracht ist und dessen Oberteil aus einem Stapel Ringen (24) besteht, welche ineinander geschachtelt sind und in das Staugefäß (4) hineinragen, so daß zwischen der Wandung des Auffangtrichters (4) und dem Hohlstopfen (14) ein Materialpolster (28/gebildet wird.

3. Begichtungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterteil (18) des Hohlstopfens (14) kegelstumpfförmig ist und sich vom Hals des Auffangtrichters (4) in Richtung des Einlaufs (2) verjüngt.

4. Begichlungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (24) auswechselbar sind.

5. Begichtungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand des Hohlstopfens (14) ringfe. mige Vorsprünge (26) aufweist.

6. Begichtungsanlage nach eir""n der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlstopfen (14) außen einen kreisförmigsn Kr gen (22) aufweist, mn welchem er auf einem Flansch (20) ruht.

7. Begichtungsanlage nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß der kegeistumpfförmige Unterteil (18) aus einem Außenmantel (17) mit einer Auskleidung (19) besteht, welche ihrerseits aus mehreren kreisförmig nebeneinander gestellten Einzelelementen zusammengesetzt ist, die in dem Außenmantel (17) eingelegt sind.