Gas- und Staubabzug eines Lichtbogenofens und Verfahren zum Betreiben desselben

Abstract

 Der Gas- und Staubabzug eines Lichtbogenofens weist eine im Ofengewölbe (1) vorgesehene Hauptabzugleitung (7) und einen den Raum im Bereich der Elektroden umfassenden, aus einem Zusatzgewölbe gebildeten Sammelkasten auf. In einer zweiten Ausführungsform ist der Raum um die Elektroden von Einzelkästen umgeben. Bei der ersten Ausführungsform bildet die Seitenwand des Sammelskastens (2) eine Verteilungs-Sammelleitung (3) mit den Elektroden zugewandten Öffnungen und/oder Spalten (4), die mit einer Druckleitung (5) verbunden sind. Bei der zweiten Ausführungsform bildet die Seitenwand jedes Einzelkastens (19) eine Verteilungs-Sammelleitung (16) mit den Elektroden zugewandten Öffnungen und/oder Spalten (17), die mit einer Druckleitung (5) verbunden sind. Im Betrieb wird dem Sammelkasten (2) bzw. den Einzel-Sammelkästen (19) Luft und/oder Inertgas in einer solchen Menge zugeführt, daß der Druck in dem bzw. den Kästen wenigstens 5 mm H₂O über dem Druck im Ofeninneren liegt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Gas- und Staubabzug eines Lichtbogenofens, mit einer im Ofengewölbe vorgesehenen Haupt-Abzugleitung, und mit einem den Raum im Bereich der Elektroden umfassenden, aus einem Zusatzgewölbe gebildeten Sammelkasten bzw. mit den Raum um die Elektroden umgebenden Einzelkästen, sowie auf ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Abzugs.

[0002] Ein Gas- und Staubabzug der beschriebenen Art ist aus der PL-A 138 193 bekannt. Bei den bekannten Abzügen sind auf dem Ofengewölbe im Bereich der Elektroden Zusatzgewölbe abgestützt, wodurch die Spannungen im Ofengewölbe erhöht werden und die Haltbarkeit des Ofengewölbes ungünstig beeinflußt wird. Die direkte Verbindung des Sammelkastens mit einer Überdruckleitung bewirkt, daß die gelieferte Luft nicht gleichmäßig über den ganzen Kasten verteilt wird, wodurch die Wirksamkeit der Entnahme oder Absaugung von Gas und Staub ungünstig beeinflußt wird, die aus den die Elektroden umgebenden Öffnungen fließen.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gas- und Staubabzug eines Lichtbogenofens zu schaffen, durch den die Umgebung des Lichtbogenofens bestmöglich vor Stäuben und Gasen geschützt und die Wärmebilanz des Ofenbetriebs verbessert wird.

[0004] Diese Aufgabe wird beim Gas- und Staubabzug eines Lichtbogenofens der erstgenannten Bauart dadurch gelöst, daß die Seitenwand des Sammelkastens eine Verteilungs-Sammelleitung mit den Elektroden zugewandten Öffnungen und/oder Spalten bildet, die mit einer Druckleitung verbunden sind.

[0005] Bei einem Gas- und Staubabzug der zweitgenannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Seitenwand jedes Einzelkastens eine Verteilungs-Sammelleitung mit den Elektroden zugewandten Öffnungen und/oder Spalten bildet, die mit einer Druckleitung verbunden sind.

[0006] Die beiden Gas- und Staubabzüge werden erfindungsgemäß so betrieben, daß dem Sammelkasten bzw. den Einzel-Sammelkästen Luft und/oder Inertgas in einer solchen Menge zugeführt wird, daß der Druck in dem bzw. den Kästen wenigstens 5 mm H₂O über dem Druck im Ofeninneren liegt.

[0007] Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gas- und Staubabzüge eines Lichtbogenofens sind Gegenstand der Patentansprüche 3 bis 9.

[0008] Der erfindungsgemäße Gas- und Staubabzug ermöglicht es, die Verschmutzung der Umgebung des Lichtbogenofens durch Gas und Staub sicher zu verhindern. Durch die Anwendung von Verteilungs-Sammelleitungen ist die Abdichtung gleichmäßiger. Gleichzeitig ist die Kühlung sowohl der Elektroden als auch des Ofengewölbes intensiver, wodurch die Haltbarkeit des Gewölbes gesteigert und der Elektrodenverbrauch im Betrieb gesenkt wird. Die Anwendung einer Gelenkverbindung der Sammelleitung mit den Armen eliminiert Spannungen durch durch Temperaturwechsel hervorgerufene unkontrollierte Kräfte. Die Drosselringe machen den Austritt von Staub und Gas im Bereich der Elektroden unmöglich. Die Verbindung des bzw. der Kästen mit der Abzugleitung über eine mit einem Ventil versehene Leitung ermöglicht es, den Druck im Kasten je nach dem Innendruck des Ofens zu regulieren.

[0009] Unabhängig davon wird durch die Ausgestaltungen der Patentansprüche 3 bis 5 und 7 die Belastung des Ofengewölbes vermindert.

[0010] Im folgenden werden anhand der Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Gas- und Staubabzuges eines Lichtbogenofens beschrieben.

[0011] Es zeigen:

Fig. 1

einen Querschnitt eines Ofengewölbes mit einer ersten Ausführungsform des Gas- und Staubabzuges,

Fig. 2

einen Querschnitt eines Ofengewölbes mit einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gas- und Staubabzuges und

Fig. 3

die Draufsicht auf die Oberseite des Ofengewölbes der Fig. 2 mit der Ausführungsform des Gas- und Staubabzuges nach Fig. 2.

[0012] Der Abzug nach Fig. 1 weist eine im Ofengewölbe oder Ofendeckel 1 mündende Leitung 7 auf, die über eine mit einem Ventil 6 versehene Verbindungsleitung mit einem Sammel-Überdruckkasten 2 verbunden ist, der den Raum im Bereich der Elektroden über dem Deckel 1 umfaßt. Von den üblicherweise drei Elektroden ist nur eine Elektrode schematisch angedeutet.

[0013] Im Ofengewölbe 1 befinden sich Führungsringe 10 mit Durchgangsöffnungen 8 für die Elektroden. Die Seitenwand des Kastens 2 ist durch eine Verteilungs-Sammelleitung 3 mit einer oder mehreren den Elektroden zugewandten Öffnungen oder Schlitzen 4 gebildet. Die Sammelleitung 3 ist mit einer Druckleitung 5 verbunden. Das Gewölbe des Kastens 2 wird von keramischen Steinen 9 gebildet, die auf der Sammelleitung 3 abgestützt sind. Dabei stützt sich ein Teil dieser Steine 9 auf dem Ofengewölbe 1 ab. Der Raum zwischen den Steinen 9 hat die Gestalt eines Kanals und bildet den Kasten 2, der mit Kanälen eines Zwischen- oder Ausgleichringes 11 verbunden ist, der aus ähnlichen Steinen wie den Steinen 9 mit zwischen diesen vorgesehenen Steinen ausgeführt werden kann. Die Sammelleitung 3 ist mittels Gelenken 14 mit Armen 13 verbunden, deren zweite Enden mittels Sicherungselementen 15 auf dem Stützring des Ofengewölbes 1 befestigt sind. Auf das Gewölbe des Kastens 2 sind von außen Drosselringe 12 locker aufgelegt, die die Elektroden umgeben. Wird der erfindungsgemäße Abzug in bereits bestehende Öfen eingebaut, dienen die Zwischenringe 11 dazu, die richtige Höhe für die Drosselringe 12 zu erreichen.

[0014] Der Abzug der Figuren 2 und 3 hat eine Hauptleitung 7 im Ofengewölbe 1. Den Raum um die Elektroden umgebende Einzelkästen 19 befinden sich im Bereich der Elektroden. Die Elektroden sind in Führungsringen 10 mit Durchgangsöffnungen 8 für die Elektroden geführt. Die Seitenwand jedes Einzelkastens 19 wird von einer Verteilungs-Sammelleitung 16 mit der Elektrode zugewandten Öffnungen 17 gebildet. Die Sammelleitungen 16 sind mit der Druckleitung 5 und durch Ausgleichleitungen 18 untereinander verbunden. Das Gewölbe jedes Kastens 19 ist von auf der Sammelleitung 16 abgestützten Steinen 20 gebildet. Jede dieser Sammelleitungen 16 ist an einem Arm 13 befestigt, dessen zweites Ende mittels Sicherungselementen 15 auf dem Stützring des Ofengewölbes 1 befestigt ist.

Ansprüche

1. Gas- und Staubabzug eines Lichtbogenofens, mit einer im Ofengewölbe (1) vorgesehenen Haupt-Abzugleitung (7) und einem den Raum im Bereich der Elektroden umfassenden, aus einem Zusatzgewölbe gebildeten Sammelkasten (2), dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand des Sammelkastens (2) eine Verteilungs-Sammelleitung (3) mit den Elektroden zugewandten Öffnungen und/oder Spalten (4) bildet, die mit einer Druckleitung (5) verbunden sind (Fig. 1).

2. Gas- und Staubabzug eines Lichtbogenofens, mit einer im Ofengewölbe (1) vorgesehenen Haupt-Abzugleitung (7) und den Raum um die Elektroden umgebenden Einzelkästen (19), dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand jedes Einzelkastens (19) eine Verteilungs-Sammelleitung (16) mit den Elektroden zugewandten Öffnungen und/oder Spalten (17) bildet, die mit einer Druckleitung (5) verbunden sind (Fig. 2, 3).

3. Abzug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Sammelkasten (2) und/oder die Einzel-Sammelkästen (19) bildende Steine (9) oder Beton wenigstens teilweise auf der Sammelleitung (3 bzw. 16) abgestützt sind.

4. Abzug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelleitung (3) bzw. die Sammelleitungen (16) mit an der Tragkonstruktion des Ofengewölbes (1) befestigten Armen (13) verbunden sind.

5. Abzug nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Steine (9) des Sammelkastens (2) auf dem Ofengewölbe (1) abgestützt ist.

6. Abzug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Äußere des Sammelkastens (2) bzw. der Sammelkästen (16) die Elektroden umgebende Drosselringe (12) lose aufgelegt sind.

7. Abzug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelleitung (3) bzw. die Sammelleitungen (16) über Gelenke (14) mit den Armen (13) verbunden sind.

8. Abzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelkasten (2) über eine mit einem Ventil (6) versehene Leitung mit der Haupt-Abzugleitung (7) verbunden ist.

9. Abzug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelleitungen (16) über Ausgleichleitungen (18) miteinander verbunden sind.

10. Verfahren zum Betreiben eines Abzugs nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sammelkasten (2) bzw. den Sammelkästen (19) Luft und/oder Inertgas in einer solchen Menge zugeführt wird, daß der Druck in dem bzw. den Kästen wenigstens 5mm H₂O über dem Druck im Ofeninneren liegt.

Zeichnung