VERFAHREN ZUR VERMEIDUNG DER ENTSTEHUNG DER RAUCHGASE IN METALLURGISCHEN PROZESSEN UND BEIM FLÜSSIGMETALL-TRANSPORT VON EINEM METALLURGISCHEN GEFÄSS IN ABGIESSGEFÄSSE UND VORRICHTUNG ZUM FLÜSSIGMETALL-TRANSPORT VON EINEM METALLURGISCHEN OFEN IN EIN ABGIESSGEFÄSS

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermeidung der Entstehung der Rauchgase in metallurgischen Prozessen und beim Flüssigmetall-Transport von einem metallurgischen Gefäß, insbesondere metallurgischen Ofen wie einem Hochofen, in Abgießgefäße. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung, die aus mindestens einer an einer Abstichöffnung eines metallurgischen Ofens installierten Transport- und Ablaufrinne und einer Übergabestation mit einer Schwenk- oder Kipprinne, in der das Flüssigmetall von der Ablaufrinne über ein Verteilersystem in Austrittsöffnungen läuft, aus denen es in ein vorzugsweise fahrbares Abgießgefäß abläuft, besteht.

[0002] Bei der Metallerzeugung, insbesondere der Stahl- und Eisenherstellung, fallen u.a. beim Transport des flüssigen Metalls erhebliche Mengen an z.B. sog. "Braunem Rauch" an, der vornehmlich aus Metalloxiden besteht. Die entstehenden Staubmengen sind so hoch, daß Maßnahmen zu Ihrer Begrenzung bzw. Beseitigung getroffen werden müssen. Gesetzlich vorgeschriebene Anforderungen begrenzen den zulässigen Staub-Restgehalt auf 50 mg Staub/Nm³. Um diese Werte zu erreichen, wird nach dem derzeitigen Stand der Technik (vgl. DE-Druckschriften "Altanlagenprogramm des Bundesministers des Inneren, Luftreinhaltung, Abschlußbericht -Gießhallenentstaubung von Hochhöfen mit 5000 t/d und 4000 t/d Schmelzleistung" von Dipl.-Ing. Dieter Eickelpasch, Hoesch Stahl AG, Dortmund, März 1985 und "Gießhallenentstaubung des Hochofens B mit automatischer Minimierung der Abgasmenge" von Dr. Ing. Paul van Ackeren, Mannesmannröhrern-Werke AG, April 1983 und DE-Z "Stahl und Eisen" 104 (1984) Nr. 7, Seiten 351ff.) der bei Transportvorgängen des Eisens und des Stahls entstehende "Braune Rauch" mittels umfangreicher Anlagen über Filter geleitet; dort wird das Eisenoxid abgeschieden und gesammelt, um anschließend einer geeigneten Weiterverwendung bzw. Entsorgung zugeführt zu werden. Um zum Beispiel den in der Abstichhalle eines metallurgischen Ofens, insbesondere eines Hochofens auftretenden Staub überhaupt erfassen zu können, sind somit umfangreiche und leistungstarke Absaugeinrichtungen mit entsprechenden Abgasfiltern, Rohrsystemen, Ventilatoren, Regelegungseinrichtungen usw. zu schaffen, die sowohl von der Installation als auch vom Betreiben her sehr teuer sind. Des weiteren hat sich gezeigt, daß die durch die Absaugung bedingte intensive Heranführung von Luft an das fließende Roheisen die Staubentwicklung zusätzlich drastisch erhöht.

[0003] Schließlich können nicht alle Stäube wegen ihrer Verunreinigungen rezykliert oder anderweitig beliebig verwendet werden, was eine zum Teil umweltbelastende Deoponierung erforderlich macht. Insgesamt führen alle die genannten Maßnahmen zu einer nicht unerheblichen Verteuerung bei der Metallgewinnung.

[0004] Man hat daher in der Vergangenheit bereits vorgeschlagen, Maßnahmen zu ergreifen, welche die Entstehung des Staube von vonherein vermindern. So ist z.B. vorgeschlagen worden, den Flüssigmetall-Transport unter gleichzeitiger Verdrängung des Sauerstoffs durchzuführen, was z.B. durch Stickstoffbedüsung des fließenden Metalls realisiert werden kann. Es hat sich in der Praxis jedoch als wenig wirkungsvoll erwiesen, die Flüssigmetall-Aublaufrinnen ohen Zusatzmaßnahmen offen mit Stickstoff zu begasen, da allein durch den thermischen Auftrieb der Sauerstoffzutritt nur unzureichend begrenzt werden konnte. Diese Reduzierung des z.B. "Braunen Rauches" bzw. der anfallenden Stäube stand hier in keinem Verhältnis zu dem technischen Aufwand, insbesondere dem Inertgas-Verbrauch.

[0005] Für die nur schwer zugänglichen Hauptemessionsquellen wie den Bereich der Abstichöffnung und den Übergabe- bzw. Einlaufbereich in die Abgießgefäße sind keine Maßnahmen zur Rauchgasunterdrückung bekannt.

[0006] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das eingangs genannte Verfahren und die genannte Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß bei niedrigen Investitions- und Betriebskosten (Energie, Wartungs- und Inertgas-Aufwand) eine weitgehende Rauchgasunterdrückung erzielt wird, wobei die Erfindung speziell auf die besonders schwer beherrschbaren Bereiche der Abstichöffnung, der Übergabestelle mit z.B. einer Schwenk- oder Kipprinne sowie des Pfanneneinlaufes und des Abgießgefäß-Innenraumes hinzielt.

[0007] Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 7 angegebenen Maßnahmen gelöst, die im folgenden näher erläutert werden. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 6 und 8 bis 37 beschrieben.

[0008] Vorteilhafterweise wird mit der Erfindung bereits die Entstehung des Rauchgases von vornherein bei jedem Verfahrnensschritt bzw. in jeder Vorrichtung verhindert, bei dem bzw. in der die Gegenwart von Sauerstoff nicht zwingend erforderlich ist. Insbesondere wird nicht nur die Entstehung von Metalloxiden (z.B.) "Brauner Rauch") verhindert, sondern auch die Oxidation weiterer im Flüssigmetall enthaltener Stoffe, wie z.B. Schwefel, weitestgehend unterbunden, so daß die Entstehung weiterer unerwünschter Oxide, wie z.B. von SO₂, so weit wie mögliche unterbleibt.

[0009] Im folgenden werden die Vorteile der Erfindung beim Flüssigmetall-Transport von einem Hochofen zu einem Abgießgefäß erläutert. Entsprechendes gilt selbstverständlich auch für andere metallurgische Geläße und/oder Transportvorrichtungen, die bei der Stahl- und Eisenherstellung eingesetzt werden.

[0010] Der Begriff "Flüssigmetall" schließt auch die bei metallurgischen Prozessen oft mit auftretende Schlacke mit ein, die in Gemengen oder in getrennten Schichten zusammen mit dem flüssigen Metall auftreten kann.

Bereich der Abstichöffnung

[0011] Als 1. Maßnahme ist vorgesehen, die unmittelbar an den Abstichöffnungen des metallurgischen Ofens, insbesondere des Hochofens befindlichen Rinnen mit z.B. Hauben abzudecken, in die ein Inertgas eingeleitet wird. Dadurch wird zunächst der Luftzutritt zum flüssigen Metall weitgehend verhindert, ferner wird durch Minimierung des Innenraumes oberhalb des fließenden Flüssigmetalles der theoretisch mögliche Reaktionsraum des Metalles mit dem darüber liegenden Gas sund damit der mögliche Reaktionsumfang erheblich reduziert.

[0012] Aus verfahrenstechnischen Gründen müssen die Abdeckhauben im Bereich der Abstichöffnung beweglich, d.h. von der Ablaufrinne weg schwenkbar oder klappbar angeordnet sein. Das Inertisierungsgas kann so eingeleitet werden, daß es gleichzeitig zur Kühlung thermisch hoch beanspruchter Bereiche dienen kann.

Transportieren

[0013] Die Abschirmung des Flüssigmetallstromes in den Transportrinnen wird dadurch gelöst, daß die Rinnen durch Hauben abgedeckt werden, wobei die Inertgaseinleitung zur gleichzeitigen Kühlung der Abdeckhauben dient.

Übergabestelle

[0014] Einen weiteren Problempunkt stellt die Übergabestelle des Flüssigmetalles von der Transportrinne in die Einlauföffnung des Abgießgefäßes dar. Das von der Transportrinne kommende Metall trifft im freien Fall zunächst auf eine Schwenk- oder Kipprinne, wobei es vorzugsweise über eine Verteilerrinne und eine Auslauföffnung und über diese in das Abgießgefäß, z.B. eine Torpedopfanne oder ein Transportgefäß abfließt. Die Übergabestelle ist durch eine Einhausung nach außen weitgehend gasdicht abgeschirmt, der betreffende Innenraum kann somit wirkungsvoll mit Inertgas, insbesondere Stickstoff, inertisiert werden. Die Einhausung der Übergabestelle minimiert den Raum, der mit Inertgas gespült werden muß, erheblich. Die ansonsten wirtschaftlich nicht vertretbare Druck-Stickkstoff- bzw. Inertgas-Eindüsung wird auf einen kleinen Bereich, nämlich den von dem Ende der Transportrinne bis zur Auslauföffnung in das Abgießgefäß z.B. einer Pfanne oder eines Torpedowagens beschränkt. Aus verfahrenstechnischen Gründen wird die Übergabestation mit einem vorzugsweise verfahrbaren Deckel ausgestattet.

[0015] Als Besonderheit der Erfindung wird die Schwenk- oder Kipprinne während des Flüssigmetalldurchflusses durch dasselbe Inertgas gekühlt, mit dem auch die Inertisierung in dem durch die Abschirmung gebildeten Innenraum gewährleistet wird. Vorzugsweise wird hierbei das Inertgas unterhalb der Abschirmung gegen die Wandung der Schwenk- oder Kipprinne geblasen. Um den Inertgas-Verbrauch zu senken, soll der Überdruck oberhalb des Flüssigmetallstromes in den Ablaufrinnen, in dem Übergaberaum und in dem Abgießgefäß-Innenraum möglichst klein gehalten werden.

Ablauf in das Abgießgefäß

[0016] Der Flüssigmettalablaufstrahl wird nach seinem Austritt aus der Auslauföffnung bis zum Eintritt in das Abgießgefäß durch einen Inertgasmantel vom Luftzutritt abgeschirmt. Dieser Inertgasmantel wird durch eine vorzugsweise ringförmige Ausdüsung von Inertgas unter Druck, vorzugsweise 1,5 bar, geschaffen, so daß sich ein den Flüssigstrahl umhüllender Inertgasschleier ergibt. Prinzipiell wäre es auch möglich, statt des Inertgasschleiers technisch gleichwertige Rohreinläufe bzw. mechanische Abdichtungen zu verwenden. Dabei sind jedoch zumeist "bärige" Ablagerungen an den Einlauföffnungen der Abgießgefäße hinderlich, die ein gasdichtes Aufsetzen des Rohres auf eine solche Einlauföffnung unmöglich machen. Statt des umhüllenden Inertgasschleiers bieten sich somit lediglich metallische Ketten, Streifen oder ähnliches an, die jedoch nachteiligerweise gegeneinander verschiebbar sind und dort insbesondere durch die beim Abguß herrschende Thermik einen luftdichten Abschluß erschweren. Auch hier dient was Inertgas zusätzlich als Kühlmedium für die Auslauföffnung.

Abgießgefäß

[0017] Als weitere Maßnahme wird der Abgießgefäß-Innenraum durch Einleiten von Inertgas vorzugsweise durch im Gefäßmantel befindliche Eintrittsöffnungen weitgehend unter Inertgas gehalten, um auch dort eine Metalloxidation zu verhindern. Das aus der Abgießgefäß-Einfüllöffnung für das Flüssigmetall austretende Inertgas unterstützt die beschriebene Abschirmwirkung des ringförmigen Inertgasschleiers für den Flüssigmetall-Strahl. Vorzugsweise soll das Inertisieren des Abgießgefäßes vor dem ersten Einlauf von Flüssigmetall beginnen.

Inertgase

[0018] Als Inertgas können nach der vorliegenden Erfindung entweder Stickstoff oder ein solches Gas verwendet werden, dessen Gehalt an freiem Sauerstoff durch Verbrennen in einer Brennkammer verbraucht ist. Das entstehende nunmehr inerte Abgas, das z.B. durch Verbrennen von Erdgas erzielt werden kann, wird vor Einleitung in die genannten Räume gekühlt.

Ziel des Verfahrens bzw. der Vorrichtungen

[0019] Geht man davon aus, daß in der Gießhalle z.B. eines Hochofens bei den heute üblichen Entstaubungsverfahren durch Ansaugung des entstehenden Staubes etwa 1,5 kg Staub/t Flüssigmetall anfallen, so kann diese Staubmenge bei der erfindungsgemäßen Staubunterdrückung mindestens auf 0,1 kg/t Flüssigmetall abgesenkt werden. Dies liegt unter der Staubmenge, die bei konventioneller Entstaubung in der Gießhalle erreichbar wäre; zusätzlich können das Absaugen des Staubes und dessen anschließende Entsorgung eingespart werden. Durch Vermeidung der Staubentstehung wird eine Luftreinhaltung ohne Absaugung und aufwendige Nachbehandlung der Stäube erreicht. Kostensparende Nebeneffekte sind dabei die nicht mehr erforderliche Antriebsenergie für die Staubbeseitigung sowie die Lärmminderung.

[0020] Die vorbeschriebene Übergabestelle des Flüssigmetalls von der Transportrinne besitzt noch eine relativ großvolumige Einhausung, in der eine Kipp- oder Schwenkrinne angeordnet ist.

[0021] Eine Kipprinne ist eine Rinnenanordnung, bei der das von einer Ablaufrinne kommende Roheisen über eine um eine horizontale Achse kippbare Rinne in verschiedene Abgießgefäße geleitet wird.

[0022] Eine Schwenkrinne ist eine Rinnenanordnung, bei der das von einer Ablaufrinne kommende Roheisen auf eine um eine vertikale Achse schwenk- bzw. drehbare Rinne geleitet wird, von der es direkt oder über ein darunter befindliches Verteilersystem aus mehreren Einzelrinnen in die Abgießgefäße geleitet wird.

[0023] Entsprechend der Größe dieser Rinnenanordnungen werden zur Inertisierung des betreffenden Einhausungsinnenraumes noch relativ große Mengen Inertgas wie z.B. Stickstoff benötigt. Um diesen Innenraum und damit den Bedarf an Inertgas weiterhin zu minimieren, werden nach einer Weiterbildung der Erfindung die Kipp- oder Schwenkrinne über ihre jeweiligen Rinnenteillängen unter Bildung eines möglichst kleinen freien, d.h. nicht vom Flüssigmetall durchströmten Innenraumes abgedeckt, wobei die Kipp- oder Schwenkrinne endseitig trichterförmig ausgebildete Auslauföffnungen besitzt, an denen stirnseitig ringförmige Druckgasdüsen oder Druckgasdüsenringe angeordnet sind. Im Prinzip wird damit der Rinnenbereich der Kipp- oder Schwenkrinne ebenso abgedeckt wie die Transport- oder Ablaufrinnen. Die endseitigen trichterförmigen Ausbildungen der Kipp- oder Schwenkrinnen dienen dabei der Befestigung der ringförmigen Druckgasdüsen oder der Druckgasdüsenringe zur Bildung eines Inertgasmantels um den jeweils dort ablaufenden Flüssigmetall-Strahl. Vorzugsweise kann somit auf weitere Halterungen für die ringförmige Düse bzw. den Düsenring verzichtet werden.

[0024] Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird zur Schaffung eines im wesentlichen vertikalen Inertgasmantels um den ablaufenden Flüssigmetall-Strahl der Auslauftrichter unter dem Neigungs- oder Kippwinkel der Kipp- oder Schwenkrinne angeordnet, womit der Inertgasmanteldurchmesser minimiert werden kann. Jedenfalls ist die Anordnung dergestatlt, daß die ringförmige Druckdüsenebene bzw. die durch den Druckdüsenring bestimmte Ebene in Ausgießstellung im wesentlichen horizontal liegt.

[0025] Vorzugsweise bilden der oder die Deckel zusammen mit der Kipp- oder Schwenkrinne ein geschlossenes, weitgehend gasdichtes Gehäuse, das vom Flüssigmetall durchflossen werden kann. Dieser Innenraum wird durch ein geeignetes Gas wie z.B. Stickstoff inertisiert.

[0026] Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann insbesondere zwecks Reinigungs- oder Reparaturarbeiten der Deckel von der Kipp- oder Schwenkrinne gelöst werden, vorzugsweise ist der Deckel abschwenkbar, z.B. über ein Scharnier, an der Kipp- oder Schwenkrinne befestigt.

[0027] Befindet sich die Übergabestelle des Flüssigmetalls von der Transportrinne in die Einlauföffnung in einer Grube, so bietet sich insbesondere zur Nachrüstung betreffender Übergasbestellen folgende Lösung an.

[0028] Um die Schwenkrinne bzw. Kipprinnen zu reparieren oder zu säubern oder um den Übergabetrichter zu erneuern, wird nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß aus einem stationären Unterteil und dem Deckel bestehende Gehäuse der Übergabestation mit einem verschiebbaren Oberteil zu versehen, welches größere Demontagearbeiten zu vermeiden hilft. Hierdurch werden relativ lange Ausfallzeiten, die auf Kosten der Produktivität der gesamten Vorrichtung gehen, vermieden.

[0029] Vorzugsweise besteht das Oberteil der Einhausung aus einem Rahmengestell mit mindestens drei Rädern und einem Deckel. Die Verfahrbarkeit des Oberteils auf Rädern erspart den ansonsten erforderlichen Einsatz von entsprechend belastbaren Hubzeugen und minimiert den erforderlichen Kraneinsatzt erheblich.

[0030] Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das stationäre Unterteil der Einhausung als Begrenzung einer Grube angeordnet, und besitzt seitliche Fahrschienen für zwei der Räder des Rahmengestells des Oberteils. In dieser Grube befinden sich die Schwenk- oder Kipprinne und die Übergabetrichter. Durch die Verfahrbarkeit des Oberteils, d.h. des Rahmengestells und des Deckels ist es nicht mehr erforderlich, das stationäre Unterteil für Inspektionsarbeiten an einer der Stirnseiten mit Schwenkflügeltüren oder ähnlichen verschließbaren Öffnungen zu versehen. Die Begehung kann nach dem Öffnen, d.h. Verfahren des Deckels über die Begrenzung des stationären Unterteils erfolgen.

[0031] Nach der beschriebenen Ausgestaltung ist es möglich, den Rahmen sowohl auf einer Drei- als auch auf einer Vierpunktlagerung zu stützen. Um jedoch lange Fahrschienen beidseitig der Grube einzusparen, wird vorzugsweise das Rahmengestell auf drei Rädern horizontal verfahrbar gelagert, wobei zwei Räder auf den seitlich der Grube angeordneten Fahrschienen laufen, das dritte Rad läuft auf einer parallel und zu den seitlich angeordneten Fahrschienen versetzt angeordneten Fahrschiene, die bis zu einer Stirnseite der Grube führt. Dies erspart einen Schienenstrang etwa der Länge, welche die Grube aufweist. Zur Freilegung der Grube und um die Schwenkrinne sowie die Übergabetrichter zugänglich zu machen, wird das Rahmengestell einschließlich Deckel in entsprechender Weise über die Stirnseite der Grube hinweggleitend verfahren. Der seitlich der Grube benötigte Platz sowie die Länge der dritten Fahrschiene sind entsprechend der Länge des Rahmens bzw. der Grube zu wählen.

[0032] Vorzugsweise ist der Deckel aus Stabilitätsgründen dachförmig, d.h. im Querschnitt im wesentlichen dreieckförmig, und vom Rahmen lösbar ausgebildet.

[0033] Weiterhin vorzugsweise ist der Deckel mit einer Dichtleiste versehen, die den Spalt zwischen dem Deckel und dem Gehäuseunterteil verschließt. Hierdurch wird die Dichtigkeit des geschlossenen Gehäuses wesentlich erhöht.

Schwenk-Hub-Vorrichtungen für die Abdeckhauben

[0034] Nach Installation der Transport- und Ablaufrinnen benötigt man Schwenk-Hub-Vorrichtungen, die es ermöglichen, von einem Sandbett die etwa 12 t schweren Abdeckhauben aufzunehmen und ohne Beschädigung des Hochofensgerüstes, d.h. unter sicherer Führung auf die Transport- und Ablaufrinnen aufzusetzen. Hierzu wird eine Schwenk-Hub-Vorrichtung vorgeschlagen, die eine seitlich der Abstichöffnung angeordnete um ihre Längsachse drehbare vertikale Säule mit einem Auslegearm aufweist, an dessen freiem Ende die Hubvorrichtung mit einer Aufnahmevorrichtung für Abdeckhauben angeordnet ist.

[0035] Vorzugsweise wird zur Erhöhung der Beweglichkeit der gesamten Schwenk-Hub-Vorrichtung die Aufnahmevorrichtung für die Abdeckhauben gegenüber der Hubvorrichtung um eine vertikale Achse drehbar gestaltet. Dies kann insbesondere dadurch geschehen, daß die Aufnahmevorrichtung über eine Kugeldrehverbindung mit der Hubvorrichtung verbunden ist und über eine Triebstockverzahnung angetrieben wird.

[0036] Die Aufnahmevorrichtung besitzt vorzugsweise Befestigungselemente, die ein momentenfreies Absetzen und Aufnahmen der Abdeckhauben auf bzw. von unebenem Grund, insbesondere einem Sandbett, ermöglichen. Hierfür eignen sich als Befestigungselemente beispielsweise Schäkel.

[0037] Jedoch soll die Hubvorrichtung eine zur Aufnahme von einseitigen Momenten bei ungleichmäßiger Belastung drehmomentenstabile Führung aufweisen, damit ein "Kippen" der Abdeckhauben vermieden werden kann, etwa dann, wenn diese an einer Seite bärige Ablagerungen aufweisen.

[0038] Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Hubvorrichtung über einen Seilzug, vorzugsweise Flaschenseilzug, heb- und senkbar, wobei weiterhin vorzugsweise die Seilführung über eine Tellerfederanordnung am Befestigungspunkt (Festpunkt) elastisch gelagert ist.

[0039] Die Drehbeweglichkeit der vertikalen Säule wird ebenfalls über einen Triebstockantrieb herbeigeführt. Zur Überwachung der momentanen Bewegungsabläufe bzw. Stellungen der vertikalen Säule und/oder der Hubvorrichtung werden vorzugsweise Kopierwerke eingesetzt.

[0040] Für den Fall, daß die Hubvorrichtung ständig mit der betreffenden Abdeckhaube für die Ablaufrinne am Abstichloch verbunden ist, empfiehlt es sich weiterhin, an der Hubvorrichtung eine Inert-Gas-Rohrleitung mit Rohrdrehgelenken zu befestigen, wobei vorzugsweise das freie Ende der Rohrleitung einen Teil einer schnell lösbaren Kupplung zum Ankuppeln an die mit dem korrespondierenden Teil ausgestattete Abdeckhaube aufweist. Sollen die Abdeckhauben gekühlt werden, so empfiehlt es sich in entsprechender Weise eine Rohrleitung für die Kühlmediumführung vorzusehen.

[0041] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt.

[0042] Es zeigen:

Fig. 1

eine schematische Darstellung eines Hochofens mit drei Abstichlöchern und einer entsprechenden Zahl von Ablaufrinnen zu einer Übergabestation,

Fig. 2

eine Querschnittsansicht entlang der Längsmittelachse der Grube mit einem verfahrbaren Oberteil,

Fig. 3

eine Draufsicht auf das Gehäuse nach Fig. 2 in halbgeöffneter Stellung,

Fig. 4

eine Kipprinne im Querschnitt,

Fig. 5

eine Draufsicht auf eine Kipprinne,

Fig. 6

eine Seitenansicht und

Fig. 7

eine Draufsicht auf eine Schwenk-Hub-Vorrichtung.

[0043] Der in Fig. 1 dargestellte Hochofen 10 besitzt drei Abstichlöcher 11, 12 und 13, von denen Ablaufrinnen 14, 15 und 16 zu jeweiligen Übergabestationen 17, 18 und 19 führen, unterhalb denen jeweils verfahrbare Abgießgefäße 20 und 21 (Fig. 2) zur Flüssigmetallaufnahme angeordnet sind.

[0044] Ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Abstichbereich sind die mit Inertgas beaufschlagbaren Abdeckhauben 22, 23 und 24, die im Bereich des jeweiligen Abstichloches 11 bis 13 mit Hilfe der Schwenkvorrichtungen 25, 26 und 27 schwenkbar angeordnet sind.

[0045] In den jeweils abgedeckten und inertisierten Ablaufrinnen 14, 15 und 16 wird das Roheisen zu den betreffenden Übergabestationen 17, 18 und 19 geführt.

[0046] Innerhalb der Übergabestationen 17, 18 und 19 läuft das Flüssigmetall von den Ablaufrinnen vorzugsweise auf Schwenkrinnen 28, 29 und 30, die weiterhin vorzugsweise seitlich durch Anströmung mit dem Inertisierungsgas gekühlt werden. Das Flüssigmetall wird vorzugsweise über Verteilerrinnen 31 und 32 (Fig. 2) zu den jeweiligen Auslauföffnungen 33 und 34 geleitet. Die gesamten Übergabestationen sind mit Gehäusen 35 und 36 ummantelt; die Deckelkonstruktion 36, auf die später noch eingegangen wird, ist horizontal verfahrbar.

[0047] Der Flüssigmetallstrahl 37 tritt unterhalb der Gießbühne aus der Auslauföffnung 33 aus, die von der ringförmigen Düse 38 umschlossen wird. Diese umüllt den Flüssigmetall-Strahl mit dem Inertgasschleier 39 bis zum Eintritt in die obere Öffnung 40 der Abgießgefäße 20 bzw. 21.

[0048] Der Innenraum des Abgießgefäßes wird vor und während des Füllens durch vorzugsweise eine oder mehrere im Gefäßmantel befindliche Eintrittsöffnungen 41 bzw. 42 mit Inertgas beaufschlagt.

[0049] Sämtliche Gasdüsen sind an Gaszuführungssysteme 43, 44, 45 angeschlossen und werden über Druckventile 46, 47 und 48 mit Stickstoff gespeist.

[0050] Das erfinderische Prinzip ist ebenso bei sogenannten Kipprinnen verwendbar, bei denen es erforderlich ist, die Kipprinne vorzugsweise einzuhausen oder selbst abzudecken, worauf später noch eingegangen wird, und den Gehäuseinnenraum unter weitgehend inerter Atmosphäre mit leichtem Überdruck zu halten. Gleichfalls ist das erfinderische Prinzip bei Schlacken-Transportrinnen anwendbar.

[0051] Die Schwenkrinne 29 und die Verteilerrinnen 31 und 32 befinden sich innerhalb einer Grube 52, die beidseitig von Fahrschienen 53 und 54 begrenzt ist. Eine dritte Schiene 55 ist parallel zu den genannten Fahrschienen 53 und 54 von der Stirnseite 52' der Grube aus angeordnet. Auf den erwähnten Fahrschienen 53 bis 55 wird über Räder 49 bis 51 das aus einem Rahmengestell 35 und einem Deckel 36 bestehende Oberteil verfahrbar gelagert. Die Schiene 55 ist im Gießhallenflur 56 eingelassen. Die Schienen 53 und 54 sind auf dem unterteil der Einhausung der Grube 52 angeordnet. Der Deckel 36 ist ferner mit einer Dichtleiste 57 versehen, die den Spalt 58 zwischen dem Deckel 36 und dem stationären Unterteil 59 verschließt.

[0052] Verwendet man anstelle der Schwenkrinnen 28 bis 30, die von einem geschlossenen Gehäuse 35 und 36 ummantelt sind, eine in den Figuren 4 und 5 dargestellte Kipprinne 60, so kann auf das vorgenannte Gehäuse verzichtet werden. Die Kipprinne 60 besitzt endseitig Auslauftrichter 61 und 62, an deren Stirnseite jeweils ein Druckgasdüsenring 63, 64 angeordnet ist. Unter der Voraussetzung, daß die Kipprinne 60 in die Auslaufstellung durch Absenkung um den Winkel α gekippt werden muß, ist auch der Auslaufkanal 65 mit der Kanallängsachse 655 unter demselben Winkel α in bezug auf die Kipprinnenvertikale angeordnet. Dies bedeutet, daß der Druckgasdüsenring 63 bzw. 64 in Auslaufstellung horizontal liegt (s. Figur 4, linke Seite). Die Kipprinne 60 ist durch einen oder mehrere Deckel 67 unter Bildung eines möglichst kleinen Innenraumes 68 abgedeckt. Die Deckel 67 sind lösbar, vorzugsweise schwenkbar an der Kipprinne 60 befestigt. Zur Inertisierung des Innenraums 68 oberhalb des nicht dargestellten Flüssigmetallspiegels in der Kipprinne sind an der Deckelunterseite ein oder mehrere Inertgasdüsen 69 vorgesehen. Die Inertgasdüsen 69 können ebenso wie die Druckgaszufuhr 66 von einer zentralen Steuerung versorgt werden.

[0053] Die in den Figuren 6 und 7 dargestellte Schwenk-Hub-Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer vertikal angeordneten Säule 80, die um ihre Längsachse 81 drehbar ist. Diese Säule befindet sich seitlich der Abstichsöffnung eines nicht dargestellten Hochofens. Diese Säule besitzt einen Auslegearm 82, an dessen freien Ende 82a eine Hubvorrichtung 73 angeordnet ist, die im vorliegenden Fall aus einem Flaschenzug besteht. Die Hubvorrichtung dient zum Heben und Senken einer Aufnahmevorrichtung 74 für eine Abdeckhaube 75. Diese Aufnahmevorrichtung 74 ist mit der Hubvorrichtung 73 über eine Kugel-Drehverbindung 74a verbunden und wird über eine Triebstockverzahnung angetrieben. Um ein momentenfreies Absetzen und Aufnahmen der Abdeckhauben 75 auf dem Boden, beispielsweise aus Sand, zu ermöglichen, sind als Befestigungselemente für die Abdeckhaube 75 Schäkel 77 vorgesehen. Im übrigen ist die Hubvorrichtung 73 drehmomentenstabil, so daß selbst für den Fall, daß die Abdeckhaube an seiner Seite bärige Ablängerungen auweist, die deren Gewicht dort erheblich erhöhen, kein Kippen der Abdeckhaube stattfindet. Über die Kugel-Drehverbindung 74a und den Triebstockantrieb kann die Abdeckhaube in jede Winkellage in einer Horizontalebene gebracht werden (Drehung um die vertikale Achse 76). Eine weitere Drehmöglichkeit um die Längsachse 81 der Säule besteht mittelt des Triebstockantriebes 78 für die vertikale Säule 80. Da für jedes Abstichloch eine Schwenk-Hub-Vorrichtung vorgesehen ist, empfiehlt es sich schließlich, die Inert-Gas-/Kühlmittelleitung als kombinierte Rohrleitung 79 mit der Vorrichtung zu verbinden. Diese Rohrleitung 79 besitzt Rohrdrehgelenke 79a.

Ansprüche

1. Verfahren zur Vermeidung der Entstehung der Rauchgase in metallurgischen Prozessen und beim Flüssigmetall-Transport von einem metallurgischen Gefäß, insbesondere metallurgischen Ofen wie einem Hochofen, in Abgießgefäße, wobei

a) mit Ausnahme des Verfahrensschrittes, bei dem die Gegenwart von Sauerstoff aus verfahrenstechnischen Gründen gezielt eingestellt wird, die für den Abstich bzw. den Transport eingesetzten metallurgischen Gefäße und/oder Transportvorrichtungen, insbesondere die von der Abstichöffnung des metallurgischen Ofens das Flüssigmetall führenden Ablaufrinnen, unter Bildung eines möglichst kleinvolumigen, nicht vom Flüssigmetall angefüllten und/oder durchströmten freien Innenraumes abgedeckt werden,

b) die Übergabestelle, in der das Flüssigmetall von einem Behälter oder einer Transportvorrichtung in den nächsten Behälter oder eine nächste Transportvorrichtung weitergeleitet wird, insbesondere die Übergabestelle des Flüssigmetalls von der Transport- und Ablaufrinne in ein Abgießgefäß, weitgehend gasdicht abgeschirmt wird,

c) sowohl der freie Innenraum der abgedeckten Ablaufrinnen als auch der weitgehend gasdicht abgeschirmte Innenraum der Übergabestelle und der Abgießgefäßinnenraum mit Inertgas gespült werden und

d) der Flüssigmetall-Ablaufstrahl von der Auslauföffnung ab bis in das Aufnahmegefäß (Abgießgefäß) von einem den Luftzutritt verhindernden, im Querschnitt im wesentlichen ringförmigen Druck-Inertgasmantel zusätzlich abgeschirmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abdeckung der metallurgischen Gefäße und/oder der Transportvorrichtungen, die Abschirmung der Transport- und Ablaufrinne und/oder der Schwenk- oder Kipprinne and der Übergabestelle während des Flüssigmetalldurchflusses gekühlt werden bzw. wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Kühlmedium das Inertgas verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der ringförmige Inertgasmantel durch ein vorzugsweise ringförmiges Ausdüsen von Inertgas unter einem Druck von vorzugsweise 1,5 bar erzeugt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Inertgas Stickstoff oder ein solches Gas verwendet wird, dessen freier Sauerstoff-Gehalt durch Abbrennen in einer Brennkammer verbraucht und das anschließend gekühlt worden ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Inertgasdruck in den metallurgischen Gefäßen und/oder Transportvorrichtungen, insbesondere über der Transport- und Ablaufrinne, an der Übergabestelle und in dem Abgießgefäß-Innenraum vorzugsweise zwischen 10 und 100 Pa über dem Außendruck eingestellt wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die aus mindestens einer an einer Abstichöffnung des metallurgischen Ofens installierten Transport- und Ablaufrinne und einer Übergabestation mit einer Schwenk- oder Kipprinne besteht, in der das Flüssigmetall von der Ablaufrinne über ein Verteilersystem in Austrittsöffnungen läuft, aus denen es in ein vorzugsweise fahrbares Abgießgefäß abläuft, wobei

a) jedes für den Abstich bzw. den Transport eingesetzte Gefäß und/oder jede Transport- und Ablaufrinne (14-16) über ihre gesamte Länge eine oder mehrere Abdeckhaube(n) (22-24) besitzt, die einen möglichst kleinen freien, d.h. nicht vom Flüssigmetall durchströmten Innenraum bildet (bilden),

b) die Übergabestationen (17-19) einschließlich der Auslauföffnungen (33,34) weitgehend gasdicht abgeschirmt sind,

c) oberhalb des von der Auslauföffnung (33,34) zur Abgießgefäß-Einlauföffnung (40) sich bildenden Flüssigmetall-Strahles (37) eine ringförmige oder mehrere einen Ring bildende Druckgasdüsen (38) angeordnet ist bzw. sind, deren ausströmendes Inertgas einen senkrechten ringförmigen Inertgasmantel (39) um den Flüssigmetall-Strahl (37) bildet und

d) in dem Gefäß, den Abdeckhauben (22-24) in dem Übergabestationsgehäuse (35,36) und in dem Abgießgefäß (20,21) Gasdüsen vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gasdüsen für jede einer Abstichöffnung nachgeordnete Flüssigmetall-Transportanordnung mit Gaszuführungssystemen (43-45) verbunden sind und daß deren Inertgasabgabe durch eingebaute Druckventile (46-48) regelbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abdeckhauben (22-24) von den Transport- und Ablaufrinnen (14-16) abschwenkbar sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Übergabestationen (17-19) bewegliche, vorzugsweise verfahrbare Deckel (36) aufweisen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Übergabestation (17-19) einschließlich der Auslauföffnungen (33,34) durch ein geschlossenes Gehäuse weitgehend abgeschirmt sind.

12. Vorrichtung Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß das geschlossene Gehäuse der Übergabestation so ausgeführt wird, daß die Kipp- oder Schwenkrinne (60) über ihre gesamte Rinnenlänge unter Bildung eines möglichst kleinen freien, d.h. nicht vom Flüssigmetall durchströmten Innenraumes durch einen oder mehrere Deckel (67) abgedeckt wird, und die Kipp- oder Schwenkrinne (60) eine oder mehrere Auslauföffnung(en) (61,62) bestitzt (besitzen), und an den Auslauftrichtern (61,62) eine ringförmig angeordnete Druckgasdüse oder einen Druckgasdüsenring (63,64) aufweist (aufweisen).

13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Auslauftrichter (61,62) und die ringförmige Düse oder der Druckgasdüsenring (63,64) derart angeordnet sind, daß die Kanallängsachse (655) des Auslauftrichters (61,62) und die durch die ringförmige Druckgasdüse oder den Druckgasdüsenring (63,64) erzeugte Inertgasmantelfläche in Ausgießstellung im wesentlichen vertikal liegen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß der durch die Schwenk- oder Kipprinne (60) und den oder die Deckel (67) bestimmte freie Innenraum nach außen weitgehend gasdicht abgeschlossen ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß an dem Deckel (67) oder der Kipp- oder Schwenkrinne (60) eine oder mehrere Düsen (69) für einen Inertgaseinlaß angeordnet sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß der oder die Deckel (67) lösbar an der Schwenk- oder Kipprinne (60) befestigt sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß der oder die Deckel abschwenkbar an der Schwenk- oder Kiprrinne (60) befestigt sind.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Auslauftrichter (61,62) an der Kipprinne (60) lösbar bzw. auswechselbar befestigt sind.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Übergänge (70) von den Ablaufrinnen (71) auf die beweglichen Kipp- oder Schwenkrinnen (60) mit ihren Deckeln (67) mit geeigneten Dichtungen (72), vorzugsweise Spaltdichtungen oder schleifenden Dichtungen versehen sind.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß das aus dem stationären Teil (59) und dem Deckel (36) bestehende weitgehend gasdichte Gehäuse der Übergabestation (17,18,19) ein verschiebbares Oberteil hat.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Oberteil aus einem Rahmengestell (35) mit mindestens drei Rädern (49 bis 51) und einem Deckel (36) besteht.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß das stationäre Unterteil (59) an den Längsseiten Fahrschienen (53,54) für die Räder (49,50) aufweist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Rahmengestell (35) auf drei Rädern (49 bis 51) horizontal verfahrbar ist, wobei zwei Räder (49,50) auf den beiden seitlichen Fahrschienen (53,54) des stationären Unterteils (59) laufen und daß dritte Rad (51) auf einer weiteren bis an eine Stirnseite (52') der Grube (52) führenden parallel und zu den seitlich angeordneten Fahrschienen (53,54) versetzt angeordneten Fahrschiene (55) läuft.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Deckel (36) im Querschnitt im wesentlichen dachförmig und vom Rahmengestell (35) lösbar ausgebildet ist.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Deckel mit einer Dichtleiste (57) versehen ist, die den Spalt (58) zwischen dem Deckel (36) und dem stationären Unterteil (59) verschließt.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine seitlich der Abstichöffnung angeordnete, um ihre Längsachse (81) drehbare vertikale Säule (80) einen Auslegearm (82) aufweist, an dessen freiem Ende (82a) eine Hubvorrichtung (73) mit einer Aufnahmevorrichtung (74) für Abdeckhauben (75) angeordnet ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufnahmevorrichtung (74) gegenüber der Hubvorrichtung (73) um eine vertikale Achse (76) drehbar ist.

28. Schwenk-Hub-Vorrichtung nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufnahmevorrichtung (74) über eine Kugel-Dreh-Verbindung (74a) mit der Hubvorrichtung (73) verbunden ist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 27 oder 28,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufnahmevorrichtung (74) über eine Triebstockverzahnung antreibbar ist.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 29,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufnahmevorrichtung (74) Befestigungselemente (77) aufweist, die ein momentenfreies Absetzten und Aufnehmen der Abdeckhauben (75) auf bzw. von unebenem Grund ermöglichen.

31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 30,
gekennzeichnet durch
Schäkel (77) als Befestigungselemente.

32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 31,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hubvorrichtung (73) eine zur Aufnahme von einseitigen Momenten bei ungleichmäßiger Belastung drehmomentenstabile Führung aufweist.

33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 32,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hubvorrichtung über eine Seilzug, vorzugsweise Flaschenseilzug (73) heb- und senkbar ist.

34. Vorrichtung nach Anspruch 33,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Seilführung (73) über eine Tellerfederanordnung am Befestigungspunkt elastisch gelagert ist.

35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 34,
dadurch gekennzeichnet,
daß die vertikale Säule (80) über einen Triebstockantrieb (78) drehbeweglich antreibbar ist.

36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 35,
gekennzeichnet durch
Kopierwerke zur Überwachung der momentanen Bewegungsabläufe bzw. Stellungen der vertikalen Säule (80) und/oder der Hubvorrichtung (73).

37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 36,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der Schwenk-Hub-Vorrichtung eine Inertgas-Rohrleitung und eventuell wenn notwendig eine zusätzliche Kühlmediumleitung, vorzugsweise Wasserleitung, mit Rohrdrehgelenken befestigt ist, wobei vorzugsweise das freie Ende der Rohrleitung einen Teil einer schnell lösbaren Kupplung zum Ankuppeln an die mit dem korrespondierenden Teil ausgestattete Abdeckhaube aufweist.

Claims

1. Process for preventing the formation of flue gases in metallurgical processes and during the transport of liquid metal from a metallurgical vessel, in particular metallurgical furnaces such as a blast furnace, to casting vessels, in which

a) with the exception of the process step in which the presence of oxygen is deliberately adjusted for reasons of process technology, the metallurgical vessels and/or transporting apparatus used for tapping or transporting, in particular the drainage runners guiding the liquid metal from the tap opening in the metallurgical furnace, are covered, with the formation of a free interior space whereof the volume is as small as possible and which is not filled by the liquid metal and/or flowed through thereby,

b) the delivery point at which the liquid metal is passed on from one container or a transporting apparatus to the next container or next transporting apparatus, in particular the delivery point of the liquid metal from the transporting and drainage runner to a casting vessel, is screened off in substantially gas-tight manner,

c) both the free interior space of the covered drainage runners and the interior of the delivery point, screened off in substantially gas-tight manner, and the casting vessel interior are flushed with inert gas, and

d) the liquid metal drainage jet is additionally screened off from the discharge opening as far as the receiving vessel (casting vessel) by a pressurized inert gas shroud which prevents the access of air and is of substantially ring-shaped cross-section.

2. Process according to Claim 1, characterized in that the covering of the metallurgical vessels and/or of the transporting apparatus, the screen of the transporting and drainage runner and/or of the swivel or rocking runner at the delivery point are/is cooled during the throughflow of the liquid metal.

3. Process according to Claim 2, characterized in that the inert gas is used as a coolant.

4. Process according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the ring-shaped inert gas shroud is produced by ejecting from a nozzle inert gas in a preferably ring-shaped shape at a pressure of preferably 1.5 bar.

5. Process according to one of Claims 1 to 4, characterized in that nitrogen or a gas whereof the free oxygen content is consumed by burning in a combustion chamber and which is subsequently cooled is used.

6. Process according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the inert gas pressure in the metallurgical vessels and/or transporting apparatus, in particular above the transporting and drainage runner, at the delivery point and in the casting vessel interior is set preferably between 10 and 100 Pa above external pressure.

7. Apparatus for carrying out the process according to one of Claims 1 to 6, which comprises at least one transporting and drainage runner, which is installed at a tap opening in the metallurgical furnace, and a delivery station having a swivel or rocking runner in which the liquid metal runs from the drainage runner via a distributor system into outlet openings from which it drains into a preferably movable casting vessel, in which

a) each vessel used for tapping or transporting, and/or each transporting and drainage runner (14-16) has over its entire length one or more cover hood(s) (22-24) which form(s) an interior space which is as small as possible and is free, i.e. one which is not flowed through by the liquid metal,

b) the delivery stations (17-19), including the outlet openings (33, 34), are screened off in substantially gas-tight manner,

c) there is or are arranged above the liquid metal jet (37) which is being formed from the outlet opening (33, 34) to the casting vessel inlet opening (40) one ring-shaped or a plurality, forming a ring, of pressurized gas nozzles (38), the inert gas flowing out of the pressurized gas nozzles (38) forming a vertical ring-shaped inert gas shroud (39) around the liquid metal jet (37), and

d) gas nozzles are provided in the vessel, the cover hoods (22-24) in the delivery station housing (35, 36) and in the casting vessel (20, 21).

8. Apparatus according to Claim 7, characterized in that the gas nozzles for each liquid metal transporting arrangement associated with a tap opening are connected to gas supply systems (43-45), and in that the issue of inert gas is regulable by means of incorporated pressurized valves (46-48).

9. Apparatus according to one of Claims 7 or 8, characterized in that the cover hoods (22-24) may be pivoted away from the transporting and drainage runners (14-16).

10. Apparatus according to one of Claims 7 or 8, characterized in that the delivery stations (17-19) have movable, preferably traversable covers (36).

11. Apparatus according to one of Claims 7 to 10, characterized in that the delivery station (17-19), including the outlet openings (33, 34), are substantially screened off by a closed housing.

12. Apparatus according to Claim 11, characterized in that the closed housing of the delivery station is constructed such that the rocking or swivel runner (60) is covered over its entire runner length by one or more covers (67), with the formation of an interior space which is as small as possible and is free, i.e. one which is not flowed through by the liquid metal, and the rocking or swivel runner (60) has(have) one or more outlet opening(s) (61, 62), and has(have) at the outlet funnels (61, 62) a pressurized gas nozzle arranged in the shape of a ring or a pressurized gas nozzle ring (63, 64).

13. Apparatus according to Claim 12, characterized in that the outlet funnel (61, 62) and the ring-shaped nozzle or the pressurized gas nozzle ring (63, 64) are arranged such that the runner longitudinal axis (655) of the outlet funnel (61, 62) and the surface of the inert gas shroud produced by the ring-shaped pressurized gas nozzle or the pressurized gas nozzle ring (63, 64) are substantially vertical in the casting position.

14. Apparatus according to Claim 12 or 13, characterized in that the free interior space determined by the swivel or rocking runner (60) and the cover or covers (67) is outwardly closed off in substantially gas-tight manner.

15. Apparatus according to Claim 14, characterized in that one or more nozzles (69) for an inert gas inlet are arranged on the cover (67) or the rocking or swivel runner (60).

16. Apparatus according to one of Claims 12 to 15, characterized in that the cover or covers (67) are detachably secured to the swivel or rocking runner (60).

17. Apparatus according to Claim 16, characterized in that the cover or covers are secured to the swivel or rocking runner (60) such that they can be swivelled away therefrom.

18. Apparatus according to one of Claims 12 to 17, characterized in that the outlet funnels (61, 62) are secured detachably or exchangeably to the rocking runner (60).

19. Apparatus according to one of Claims 12 to 18, characterized in that the transitions (70) from the drainage runners (71) to the movable rocking or swivel runners (60), along with their covers (67), are provided with suitable seals (72), preferably gap seals or abrasive seals.

20. Apparatus according to one of Claims 7 to 19, characterized in that the substantially gas-tight housing of the delivery station (17, 18, 19) comprising the stationary part (59) and the cover (36) has a displaceable upper part.

21. Apparatus according to Claim 20, characterized in that the upper part comprises a frame mount (35) having at least three wheels (49 to 51) and a cover (36).

22. Apparatus according to Claim 21, characterized in that the stationary lower part (59) has on the longitudinal sides rails (53, 54) for the wheels (49, 50).

23. Apparatus according to Claim 21 or 22, characterized in that the frame mount (35) is horizontally traversable on three wheels (49 to 51), two wheels (49, 50) running on the two lateral rails (53, 54) of the stationary lower part (59) and the third wheel (51) running on a further rail (55) which leads to an end side (52') of the cavity (52) and is arranged parallel to and offset with respect to the laterally arranged rails (53, 54).

24. Apparatus according to one of Claims 20 to 23, characterized in that the cover (36) is of substantially roof-shaped cross-section and is constructed to be detachable from the frame mount (35).

25. Apparatus according to one of Claims 20 to 24, characterized in that the cover is provided with a sealing strip (57) which seals the gap (58) between the cover (36) and the stationary lower part (59).

26. Apparatus according to one of Claims 7 to 25, characterized in that a vertical column (80) which is arranged to the side of the tap opening and which is rotatable about its longitudinal axis (81) has an extension arm (82) on the free end (82a) of which a lifting apparatus (73) having a receiving apparatus (74) for cover hoods (75) is arranged.

27. Apparatus according to Claim 26, characterized in that the receiving apparatus (74) is rotatable with respect to the lifting apparatus (73) about a vertical axis (76).

28. Swivel lifting apparatus according to Claim 27, characterized in that the receiving apparatus (74) is connected by way of a ball rotary connection (74a) to the lifting apparatus (73).

29. Apparatus according to Claim 27 or 28, characterized in that the receiving apparatus (74) may be driven by way of a lantern gear.

30. Apparatus according to one of Claims 26 to 29, characterized in that the receiving apparatus (74) has securing elements (77) which enable the cover hoods (75) to be put on and taken off on or from uneven ground in moment-free manner.

31. Apparatus according to one of Claims 26 to 30, characterized by shackles (77) as securing elements.

32. Apparatus according to one of Claims 26 to 31, characterized in that the lifting apparatus (73) has a guide for receiving one-sided moments, having a stable turning moment in the event of uneven load.

33. Apparatus according to one of Claims 26 to 32, characterized in that the lifting apparatus may be lifted and lowered by way of a cable pull, preferably a block-type cable pull (73).

34. Apparatus according to Claim 33, characterized in that the cable guide (73) is resiliently mounted at the securing point by way of a disc spring arrangement.

35. Apparatus according to one of Claims 26 to 34, characterized in that the vertical column (80) may be driven rotatably by way of a lantern drive (78).

36. Apparatus according to one of Claims 26 to 35, characterized by copying mechanisms for monitoring the current movement sequences or positions of the vertical column (80) and/or of the lifting apparatus (73).

37. Apparatus according to one of Claims 26 to 36, characterized in that there is secured to the swivel lifting apparatus an inert gas pipeline and if necessary possibly an additional coolant line, preferably a water line, having pipe rotary joints, preferably the free end of the pipeline having a part of a rapidly detachable coupling for coupling to the cover hood equipped with the corresponding part.

Revendications

1. Procédé pour empêcher la formation de fumées lors de processus métallurgiques et du transport du métal liquide d'un récipient métallurgique, notamment d'un four métallurgique tel qu'un haut fourneau, dans des récipients de coulée, selon lequel

a) à l'exception de l'étape de traitement pour laquelle la présence d'oxygène est réglée à dessein pour des raisons techniques de traitement, les récipients métallurgiques et/ou dispositifs de transport utilisés pour la percée et le transport, notamment les chenaux d'évacuation transportant le métal liquide à partir du trou de percée du four métallurgique, sont recouverts en formant un espace intérieur libre, c'est-à-dire non rempli et/ou non traversé par le métal liquide, du plus petit volume possible,

b) le point de transfert, où le métal liquide est transféré d'un récipient ou d'un dispositif de transport dans le récipient suivant ou dans un dispositif de transport suivant, notamment le point de transfert du métal liquide du chenal de transport ou d'évacuation dans un récipient de coulée, est protégé par une carcasse largement étanche aux gaz,

c) tant l'espace intérieur libre des chenaux d'évacuation recouverts que l'espace intérieur protégé par une carcasse largement étanche aux gaz du point de transfert, ainsi que l'espace intérieur du récipient de coulée, sont rincés avec un gaz inerte, et

d) le jet d'évacuation de métal liquide, depuis le trou de sortie jusque dans le récipient récepteur (récipient de coulée), est en outre protégé par une enveloppe de gaz inerte sous pression, de section sensiblement annulaire, qui empêche la pénétration d'air.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de recouvrement des récipients métallurgiques et/ou des dispositifs de transport, et/ou la carcasse de protection du chenal de transport et d'évacuation et/ou du chenal pivotant ou basculant au point de transfert, est ou sont refroidis pendant le passage du métal liquide.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on utilise le gaz inerte comme agent de refroidissement.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'enveloppe annulaire de gaz inerte est produite par une insufflation de préférence annulaire de gaz inerte sous une pression égale de préférence à 1,5 bars.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on utilise comme gaz inerte de l'azote, ou un gaz dont la teneur libre en oxygène a été épuisée par combustion dans une chambre de combustion et qui a ensuite été refroidi.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la pression du gaz inerte dans les récipients métallurgiques et/ou dans les dispositifs de transport, notamment sur le chenal de transport et d'évacuation, au point de transfert et à l'intérieur du récipient de coulée, est de préférence réglée à une valeur supérieure de 10 à 100 Pa à la pression extérieure.

7. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, constitué d'au moins un chenal de transport et d'évacuation installé sous un trou de percée du four métallurgique, et d'un poste de transfert doté d'un chenal pivotant ou basculant dans lequel le métal liquide s'écoule, par l'intermédiaire d'un système distributeur, du chenal d'évacuation dans des ouvertures de sortie par lesquelles il s'écoule dans un récipient de coulée de préférence mobile, dans lequel

a) chaque récipient utilisé pour la percée ou le transport, et/ou chaque chenal de transport et d'évacuation (14-16), possède sur toute sa longueur un ou plusieurs capots de recouvrement (22-24) qui forment un espace intérieur libre, c'est-à-dire non traversé par le métal liquide, le plus petit possible,

b) les postes de transfert (17-19), y compris les ouvertures de sorties (33, 34), sont protégés par une carcasse largement étanche aux gaz,

c) une buse annulaire ou une couronne de buses de gaz sous pression (38) est disposée au-dessus du jet de métal liquide (37) qui s'écoule de l'ouverture de sortie (33, 34) à l'ouverture d'entrée du récipient de coulée (40), et elle insuffle un gaz inerte qui forme une enveloppe annulaire verticale de gaz inerte (39) autour du jet de métal liquide (37), et

d) des buses de gaz sont prévues dans le récipient métallurgique, dans les capots de recouvrement (22-24), dans les carcasses des postes de transfert (35, 36) et dans les récipients de coulée (20, 21).

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les buses de gaz pour chaque système de transport de métal liquide associé à un trou de percée sont reliées à des systèmes d'alimentation en gaz (43-45), et en ce que leur débit de gaz inerte peut être réglé par des soupapes de contrôle de pression (46-48).

9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que les capots de recouvrement (22-24) peuvent être pivotés à l'écart des chenaux de transport et d'évacuation (14-16).

10. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que les postes de transfert (17-19) présentent des couvercles mobiles (36), de préférence mobiles en translation.

11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que les postes de transfert (17-19), y compris les ouvertures de sorties (33, 34) sont largement protégés par un carter fermé.

12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le carter fermé du poste de transfert est réalisé de telle sorte que le chenal basculant ou pivotant (60) est recouvert sur toute sa longueur par un ou plusieurs couvercles (67) en formant un espace intérieur libre, c'est-à-dire non traversé par le métal liquide, le plus petit possible, et il possède une ou plusieurs ouvertures de sortie (61, 62) et présente, au niveau des cônes de sortie (61, 62), une buse annulaire ou une couronne de buses de gaz sous pression (63, 64).

13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le cône de sortie (61, 62) et la buse annulaire ou la couronne de buses de gaz sous pression (63, 64) sont disposés de telle sorte que l'axe longitudinal de canal (655) du cône de sortie (61, 62) et l'enveloppe de gaz inerte produite par la buse annulaire ou la couronne de buses de gaz sous pression (63, 64) se trouvent, dans la position de coulée, sensiblement à la verticale.

14. Dispositif selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que l'espace intérieur libre déterminé par le chenal basculant ou pivotant (60) et le ou les couvercles (67) est fermé vers l'extérieur de manière largement étanche aux gaz.

15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'une ou plusieurs buses (69) pour une admission de gaz inerte sont disposées sur le couvercle (67) ou le chenal basculant ou pivotant (60).

16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, caractérisé en ce que le ou les couvercles (67) sont fixés de manière amovible au chenal basculant ou pivotant (60).

17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que le ou les couvercles sont fixés au chenal basculant ou pivotant (60) en pouvant être écartés par pivotement.

18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 12 à 17, caractérisé en ce que le cônes de sortie (61, 62) sont fixés de manière amovible ou encore interchangeable au chenal basculant (60).

19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 12 à 18, caractérisé en ce que les transitions entre les chenaux d'évacuation (71) et les chenaux mobiles basculants ou pivotants (60) munis de leurs couvercles (67) sont pourvues de joints d'étanchéité appropriés (72), joints à labyrinthe ou joints frotteurs de préférence.

20. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 19, caractérisé en ce que le carter largement étanche aux gaz du poste de transfert (17, 18, 19) constituée d'une partie fixe (59) et du couvercle (36), possède une partie supérieure coulissante.

21. Dispositif selon la revendication 20, caractérisé en ce que la partie supérieure est constituée d'une carcasse (35) avec au moins trois roues (49 à 51) et un couvercle (36).

22. Dispositif selon la revendication 21, caractérisé en ce que la partie inférieure fixe (59) présente, sur ses côtés longitudinaux, des rails de roulement (53, 54) pour les roues (49, 50).

23. Dispositif selon la revendication 21 ou 22, caractérisé en ce que la carcasse (35) est mobile en translation horizontale sur trois roues (49 à 51), deux roues (49, 50) roulant sur les deux rails de roulement latéraux (53, 54) de la partie inférieure fixe (59) et la troisième roue (51) roulant sur un autre rail de roulement (55), qui mène jusqu'à un côté frontal (52') du puits (52) et est disposé parallèlement et décalé par rapport aux rails de roulement latéraux (53, 54).

24. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 20 à 23, caractérisé en ce que le couvercle (36) présente une section sensiblement en forme de toit et est détachable de la carcasse (35).

25. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 20 à 24, caractérisé en ce que le couvercle est pourvu d'un rebord d'étanchéité (57), qui ferme la fente (58) entre le couvercle (36) et la partie inférieure fixe (59).

26. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 25, caractérisé en ce qu'une colonne verticale (80), disposée à côté du trou de percée et rotative autour de son axe longitudinal (81), présente un bras de flèche (82) à l'extrémité libre (82a) duquel est disposé un dispositif de levage (73) pourvu d'un dispositif de prise en charge (74) pour des capots de recouvrement (75).

27. Dispositif selon la revendication 26, caractérisé en ce que le dispositif de prise en charge (74) est rotatif autour d'un axe vertical (76) par rapport au dispositif de levage (73).

28. Dispositif de levage et de pivotement selon la revendication 27, caractérisé en ce que le dispositif de prise en charge (74) est relié au dispositif de levage (73) par l'intermédiaire d'une couronne pivotante à billes (74a).

29. Dispositif selon la revendication 27 ou 28, caractérisé en ce que le dispositif de prise en charge (74) peut être entraîné au moyen d'un engrenage à fuseaux.

30. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 26 à 29, caractérisé en ce que le dispositif de prise en charge (74) présente des éléments de fixation (77) qui permettent de déposer sans moments les capots de recouvrement (75) sur un sol inégal, ou de les prendre en charge sans moments sur ce sol.

31. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 26 à 30, caractérisé par des manilles (77) comme éléments de fixation.

32. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 26 à 31, caractérisé en ce que le dispositif de levage (73) présente un guidage stable vis-à-vis des moments de torsion, afin d'absorber des moments unilatéraux en cas de sollicitation non uniforme.

33. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 26 à 32, caractérisé en ce que le dispositif de levage peut être relevé et abaissé au moyen d'une commande par câble, de préférence à moufle (73).

34. Dispositif selon la revendication 33, caractérisé en ce que le guidage par câble (73) est monté élastiquement au point de fixation au moyen d'un ensemble de rondelles-ressorts.

35. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 26 à 34, caractérisé en ce que la colonne verticale (80) peut être entraînée en rotation au moyen d'un entraînement à fuseaux (78).

36. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 26 à 35, caractérisé par des dispositifs reproducteurs pour surveiller le déroulement des mouvements ou encore les positions momentanées de la colonne verticale (80) et/ou du dispositif de levage (73).

37. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 26 à 36, caractérisé en ce qu'une conduite de gaz inerte et éventuellement, si nécessaire, une conduite supplémentaire d'agent de refroidissement, de préférence une conduite d'eau, est fixée par des articulations tournantes de tuyauterie sur le dispositif de levage et du pivotement, l'extrémité libre de la conduite présentant de préférence une pièce d'un accouplement rapide pour l'accouplement au capot de recouvrement équipé de la pièce correspondante.

Zeichnung