Verteilerschurre für glockenlose Begichtungsanlage

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Verteilerschurre für eine glockenlose Hochofen-Begichtungsanlage mit einem Außenmantel aus Stahl, einer innen angebrachten Verkleidung aus abriebfestem Material und Kühlwasseranschlüssen (3, 4) im Bereich der Schurrenhalterung.
Anstelle des bisherigen Außenmantels aus Stahl wird ein kupferplattiertes Stahlblech (5), bestehend aus einem Grundblech aus Stahl und einem Kupferblech (7) von fast gleichen Wandstärken, kalt zu einer sogenannten Halbschale verformt. In das Kupferblech (7) des kupferplattierten Stahlbleches (5) sind Kühlkanäle (8) eingearbeitet, wobei die Kühlkanäle (14) in Längs- und die Kühlkanäle (15) in Querrichtung zur Längsachse der Verteilerschurre verlaufen.
Das kalte Kühlwasser wird im Zwangsumlauf über eine Kühlwasserzufuhrleitung (3) den Kühlkanälen (8) zugeführt und über die Leitung (4) wieder abgeführt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Verteilerschurre für eine glockenlose Hochofen-Begichtungsanlage mit einem Außenmantel aus Stahl, einer innen angebrachten Verkleidung aus abriebfestem Material und mit Kühlwasseranschlüssen an der Schurrenhalterung zur Versorgung des unteren Teiles der Verteilerschurre mit Kühlwasser.

[0002] Hochöfen, insbesondere Großhochöfen, sowie durch entsprechenden Umbau modernisierte kleinere Hochöfen, werden heute im Gegendruckverfahren betrieben.

[0003] Letzteres bedeutet, daß diese Hochöfen unter ständig anstehendem Druck, bis 2,5 bar Überdruck an der Gicht, beschickt werden müssen.

[0004] Somit kann das Schüttgut, der Möller, nur über solche Materialbunker bzw. gasdichten Schüttgutschleusen dem Hochofen zugeführt werden, die durch entsprechende Ein- und Auslaßabsperrungen den erforderlichen Druckausgleich gewährleisten.

[0005] Daher ist an der Einfüllöffnung ein möglichst kleiner Querschnitt erforderlich, obwohl die großflächige Materialsäure (Möllersäule) im Hochofen eine von den chemischen und physikalischen Vorgängen abhängige, möglichst gleichmäßige und flächendeckende Streuung/Verteilung erforderlich macht.

[0006] Aus der DE 20 35 458 ist eine glockenlose Schachtofenbegichtung bekannt, durch die Hochöfen abwechselnd durch zwei oder mehrere Begichtungsschleusen über eine im Hochofen-Ofenkopf unterhalb eines Auslauftrichters angeordnete, rotierende Verteilerschurre mit Schüttgut beschickt werden.

[0007] Der Möller wird über eine umstellbare Schüttvorrichtung den Begichtungsschleusen zugeführt. Diese sind an ihren Ein- und Ausläufen mit geeigneten Dicht- und Absperrklappen versehen, die im Begichtungstakt geöffnet bzw. geschlossen werden.

[0008] Der Möller wird von hier in ein Staugefäß geleitet und von diesem durch einen senkrechten, feststehenden Einlauf der im Hochofenkopf angeordneten drehbaren und winkelverstellbaren Verteilerschurre zugeführt.

[0009] Aus der DE 26 29 782 ist eine Verteilerschurre bekannt, die einen halbrohrförmigen, aus hitzebeständigem Stahl hergestellten Mantel mit einem Material-Auslaufkanal und einem Material-Aufprallelement aufweist. Die Halterung der Verteilerschurre besteht aus zwei entenschnabelförmigen Krampen.

[0010] Die Verteilerschurre ist innen mit einer Verkleidung aus einzelnen Schleißteilen versehen, welche schuppenförmig ineinander verschachtelt sind. An der Verteilerschurre ist ein durch einen Doppelboden gebildeter Hohlraum an denjenigen Stellen des Außenmantels vorgesehen, welche der Wärmestrahlung am meisten ausgesetzt sind. Dieser Hohlraum entsteht durch das Anbringen eines äußeren Schutzmantels, welcher sich über den ganzen, der Wärmestrahlung ausgesetzten Teil der Schurrenlänge erstreckt. In diesem Hohlraum oder Kühlkasten zirkuliert eine Kühlflüssigkeit, welche durch einen peripheren Kanal zugeführt wird. Dieser Kanal erhält die Kühlflüssigkeit mittels einer Übergangsleitung an der Halterung der Verteilerschurre. Zusätzlich ist der Außenmantel mit einer ff-Schicht ausgekleidet.

[0011] Aus der DE 44 30 265 A1 ist eine Verteilerschurre zum Einbau in einen Ofen, insbesondere für den Einsatz in einer glockenlosen Begichtungsanlage eines Hochofens, bekannt, die einen Schurrenkörper mit einer Oberseite und einer Unterseite umfaßt, wobei die Oberseite einen Schurrenkanal ausbildet und die Unterseite zumindest teilweise der Strahlungshitze im Ofen ausgesetzt ist.

[0012] An der Unterseite sind die hitzebeständigen Keramikplatten zwischen am Schurrenkörper befestigten und von einem Kühlmedium durchströmten Hohlprofilen eingesetzt und werden von letzteren festgehalten.

[0013] Zum Festhalten der Keramikplatten sind die vom Kühlmedium durchströmten Hohlprofile in seitliche Nuten der Keramikplatten eingreifbar, wobei die Hohlprofile durch die Keramikplatten weitgehend überdeckt werden und einen kreisrunden Querschnitt aufweisen. Die Keramikplatten sind zwischen je zwei parallelen, mit einem Zwischenabstand am Schurrenkörper befestigten Hohlprofilen einschiebbar.

[0014] Bei modernen Großhochöfen wird der Koksverbrauch durch Einblasen von Öl und in letzter Zeit in verstärktem Umfang durch Einblasen von Feinkohle gesenkt.

[0015] Durch das Einblasen von preiswerter Steinkohle in größerem Umfang wird der gesamte Reduktionsprozeß von Eisenerzen in Form von Sinter oder Stückerz im Hochofen zu höheren Temperaturen verschoben, so daß die bisherigen Methoden beispielsweise zur Kühlung der inneren Wand des Schachtofens und vor allem der über der Möllersäule kreisenden Verteilerschurre nicht mehr ausreichend ist und dadurch die Standzeiten der Verteilerschurre erheblich reduziert wird. Eine Verminderung der Standzeit der Verteilerschurre bedeuten Stillstände in kürzeren Zeiträumen, senken die Produktivität und erhöhen die Betriebskosten.

[0016] Aufgabe der Erfindung war es daher, die Kühlung der bekannten Verteilerschurre eines Großhochofens zu verbessern, die spezifische Roheisenerzeugung zu erhöhen und die Stillstände zu minimieren.

[0017] Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1, die Unteransprüche stellen eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dar.

[0018] Erfindungsgemäß wird zur Herstellung des Außenmantels der Verteilerschurre ein kupferplattiertes Stahlblech verwendet, das in der Dicke zu fast gleichen Teilen aus einem Grundblech aus Stahl und aus einem Kupferblech besteht.

[0019] Als vorteilhaftes Material haben sich für Großhochöfen sprengplattierte Bleche mit einer Blechstärke von ca. 30 mm herausgestellt, die mittels geeigneter Blech-Biegemaschinen kalt gebogen und zu einem halbkreisförmigen Trog verformt werden. Vor der Verformung werden in das kupferplattierte Blech in der Kupferseite offene Kühlkanäle eingearbeitet, die mäanderförmig zur Längs- bzw. Querrichtung der Verteilerschurren-Achse angeordnet sind.

[0020] Die Kühlkanäle können auch bogen-, ellipsen- oder in einer anderen abgerundeten Form bzw. rauten-, dreieck- oder in einer anderen geradlinigen Form im Kupferblech angeordnet sein.

[0021] Die offenen Kühlkanäle werden über die gesamte Länge mit Segmenten aus dünnerem Kupferblech, die ca. 25 % der Wandstärke der Kupferschicht des plattierten Bleches betragen, druckdicht verschweißt und bilden dadurch einen geschlossenen Kühlkanal, so daß eine gesteuerte Kühlung (Zwangskühlung) der Verteilerschurre an der der Heißseite zugewandten Seite erfolgt.

[0022] Falls erforderlich, wird das kupferplattierte Blech der Verteilerschurre außen mit einer Schicht aus ff-Material (Spritzmasse bzw. Torkretiermaterial) gegen Wärmestrahlung und die aggressiven Gichtgase zusätzlich geschützt.

[0023] Die Erfindung wird anhand von schematischen Ausführungsbeispielen näher erläutert.

[0024] Es zeigen:

Fig. 1

eine Draufsicht auf das kupferplattierte Stahlblech vor der Kaltverformung,

Fig. 2

einen Schnitt durch das kupferplattierte Stahlblech,

Fig. 3

einen Querschnitt durch die Verteilerschurre,

Fig. 4

einen Längsschnitt durch die Verteilerschurre.

[0025] Fig. 1 zeigt das kupferplattierte Stahlblech (5) vor der Kaltverformung zu einer sogenannten Halbschale bzw. halbkreisförmigen Trog. In das Kupferblech (7) des kupferplattierten Stahlbleches (5) sind Kühlkanäle (8) eingearbeitet, wobei die Kühlkanäle (14) in Längsrichtung und die Kühlkanäle (15) in Querrichtung zur Längsachse der Verteilerschurre verlaufen.

[0026] Das kalte Kühlwasser wird von außen über eine Kühlwasserzuführleitung (3) den Kühlkanälen (8) zugeführt, das erwärmte Wasser wird über die Kühlwasserabfuhrleitung (4) abgeführt. Zum Schutz der Verteilerschurre gegen die aus dem Hochofen aufsteigenden heißen Gichtgase wird ein einziges durchgehendes kupferplattiertes Stahlblech (5) verwendet, das den Hauptabmessungen der Verteilerschurre angepaßt ist.

[0027] Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch das kupferplattierte Stahlblech (5) mit dem oberen Grundblech (6) aus Stahl und dem unteren Kupferblech (7) vor der Kaltverformung. In das Kupferblech (7) werden entsprechend von Fig. 1 Kühlkanäle (8) eingearbeitet, die anschließend durchgehend mit einer Kühlkanalabdeckung (9) verschweißt werden. Zum Befestigen von nicht dargestellten Schleißteilen werden Bohrungen (12) in das kupferplattierte Stahlblech (5) eingebracht.

[0028] Fig. 3 stellt einen Querschnitt durch die Verteilerschurre (1) nach erfolgter Kaltverformung des kupferplattierten Stahlbleches (5) zu einer Halbschale dar.

[0029] Die Wandung der Verteilerschurre (1) setzt sich aus vier Komponenten zusammen. Innen werden mittels Befestigungselementen (13) die Verschleißteile (11) in Bohrungen (12) am Grundblech (6) und Kupferblech (7) befestigt. Die dem Ofeninneren zugekehrte Seite des kupferplattierten Bleches (5) wird zum Schutz gegen Korrosion und Strahlungswärme zusätzlich mit einem ff-Material (10) ausgekleidet.

[0030] Im unteren Bereich sind auf jeder Seite der Mittelachse entsprechend der Ausführung nach Fig. 1 der Verteilerschurre (1) zwei Reihen von Kühlkanälen (8, 9) angeordnet.

[0031] Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch die Verteilerschurre (1) mit der entenschnabelförmigen Schurrenhalterung (2). Im Bereich der Halterung (2) sind die Kühlwasserzufuhr- (3) bzw. Abführleitungen (4) angeordnet, von denen aus (3) das Kühlwasser im Zwangsumlauf durch die in Längsrichtung (14) und Querrichtung (15) zur Längsachse der Verteilerschurre (1) angeordneten Kühlkanäle (8) geführt wird.

Bezugsziffernliste:

[0032] 

1

Verteilerschurre

2

Schurrenhalterung

3

Kühlwasserzuführleitung

4

Kühlwasserabführleitung

5

Kupferplattiertes Stahlblech

6

Grundblech

7

Kupferblech

8

Kühlkanäle in 7

9

Kühlkanalabdeckung

10

ff-Material

11

Innere Schleißteile

12

Bohrung

13

Befestigungselemente

14

Kühlkanal in Längsrichtung zur Verteiler-Schurrenachse

15

Kühlkanal in Querrichtung zur Verteiler-Schurrenachse

Ansprüche

1. Verteilerschurre für eine glockenlose Hochofen-Begichtungsanlage mit einem Außenmantel aus Stahl, einer innen angebrachten Verkleidung aus abriebfestem Material und mit Kühlwasseranschlüssen an der Schurrenhalterung zur Versorgung des unteren Teiles der Verteilerschurre mit Kühlwasser,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Außenmantel der Verteilerschurre (1) als kupferplattiertes Stahlblech (5), bestehend aus einem Grundblech (6) und einem Kupferblech (7), ausgeführt wird
und daß in das Kupferblech (7) des kupferplattierten Stahlbleches (5) Kühlkanäle (8) eingebracht sind.

2. Verteilerschurre nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühlkanäle (8) im Kupferblech (7) mit einer Kühlkanalabdeckung (9) versehen sind.

3. Verteilerschurre nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühlkanäle (8) mäanderförmig im Kupferblech (7) angeordnet sind,
daß die Kühlkanäle (14) in Längsrichtung und daß die Kühlkanäle (15) in Querrichtung zur Achse der Verteilerschurre (1) verlaufen.

4. Verteilerschurre nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühlkanäle (8) bogen-, ellipsen- oder in einer anderen abgerundeten Form im Kupferblech (7) angeordnet sind.

5. Verteilerschurre nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühlkanäle (8) rauten-, dreieck- oder in einer anderen geradlinigen Form im Kupferblech (7) angeordnet sind.

6. Verteilerschurre nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß ff-Material (10) außen auf das kupferplattierte Stahlblech (5) aufgebracht ist.

Zeichnung