DE3603948A1 - Lichtbogenreduktions- oder lichtbogen-restreduktionsofen, insbesondere fuer das inred-verfahren - Google Patents
Lichtbogenreduktions- oder lichtbogen-restreduktionsofen, insbesondere fuer das inred-verfahrenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Lichtbogenreduktions- oder Lichtbogen-
Restreduktionsofen, insbesondere für das INRED-Verfahren, bestehend
aus einer unteren, topfförmigen Kammer zur Aufnahme des schmelzflüssigen
Materials und einer oberen zylinderförmigen und im Vergleich
zur unteren im Durchmesser kleineren Kammer mit einem Kragen, der
Öffnungen für das Durchführen von Lanzen aufweist, mittels denen in
den Ofenraum Medien, wie Kohlenstaub und Sauerstoff, einblasbar sind,
wobei die obere Kammer mit der unteren Kammer über einen ringförmigen
Deckel verbunden ist, der Öffnungen aufweist, durch die Elektroden
durchführbar sind. Das sogenannte INRED-Verfahren (Intensive Reduktion)
läuft in zwei Verfahrensschritten in zwei Ebenen einer Ofeneinheit
ab. Der Aufbau einer INRED-Ofenanlage ist der Schrift
"Skillings Mining Review" vom 22. 05. 82 zu entnehmen.
In dem oberen
Teil des Ofens, der Flammen- Schnell-Schmelzkammer, werden Eisenpartikel
bei einer Temperatur von etwa 1900°C eingeschmolzen, wobei
über Lanzen staubförmige Kohle sowie Kalk und Sauerstoff in die
Kammer eingeblasen wird. Der untere Teil des Ofens ist mit einem
üblichen Reduktionsofen vergleichbar. Bei diesem bekannten Direktreduktionsofen
wird der wesentliche Teil der Reduktionsarbeit im über
dem Ofengefäß angeordneten Reduktionsschacht im Sauerstoff-Gegenstrom
geleistet. Restreaktionen werden im Herd durchgeführt, wobei ein
Schlackenbad der Energieträger ist. Die Energie wird dem Schlackenbad
mittels Elektroden zugeführt. Die Elektroden sind dabei derart angeordnet,
daß sie in den freien Raum zwischen Deckelunterkante und
Schlackenoberfläche der agressiven Atmosphäre des Herdinnenraumes
ausgesetzt sind.
Die aggressive Ofenatmosphäre des Herdinnenraumes führt zum massiven
radialen Abbrand der Elektroden, einem großen Elektrodenverbrauch,
bevor die Elektrode ihre Aufgabe erfüllt, dem Rest-Reduktions-Prozeß
die erforderliche Wärme zuzuführen. Der Querschnittsverlust der
Elektroden hat eine verminderte elektrische Belastbarkeit der Elektroden
zur Folge, wodurch einerseits die elektrischen Verluste in den
Elektroden steigen, andererseits dem Prozeß zu wenig Leistung zur
Verfügung gestellt werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Lichtbogenreduktionsofen oben
genannter Art zu schaffen, bei dem mit einfachen Mitteln das radiale
Verzehren der Elektroden minimiert wird. Die Aufgabe wird gelöst
durch den kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs. In den Ansprüchen
2 bis 12 sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung dargelegt.
Durch die erfindungsgemäßen Schilde wird die sauerstoff- und staubhaltige
Atmosphäre von den Elektroden ferngehalten. Dies hat zur
Folge, daß die Elektroden zum einen nicht mehr dem starken radialen
Abbrand ausgesetzt sind, zum anderen nicht mehr den durch den Staub
bedingten Erosionen unterliegen. Die Folge ist eine deutlich höhere
Zuverlässigkeit der eingesetzten Elektroden. Die Schilde haben dabei
entweder die Form eines Schirmes, der in etwa dem zylindrischen Mantel
der oberen Kammer entspricht oder sie sind Hülsen, die die einzelnen
Elektroden umgeben.
Die Schilde bestehen dabei aus thermisch und mechanisch hochbelastbaren
Werkstoffen, z. B. aus keramischem Werkstoff, oder die Schilde
setzen sich aus parallelen Mänteln, metallischen und keramischen
Aufbauten zusammen. Schilde sind auf der der Elektrode abgewandten
Manteloberfläche aus einem Material mit hohem Temperaturwiderstand,
beispielsweise aus Feuerfestmaterial, und der innere Mantel besteht
aus metallischem Werkstoff, der mit flüssigen oder gasförmigen Medien
kühlbar ist. Die Schilde müssen gegebenenfalls voneinander elektrisch
getrennt sein, damit nicht der Strom von der einen Elektrode über die
Schilde zur nächsten Elektrode fließen kann.
Es wurde jedoch auch berücksichtigt, daß ein metallischer intensiv
geregelt gekühlter Schildaufbau eine Bewehrung thermischer und elektrischer
Art im Kontakt mit der schmelzflüssigen Produktschlacke
durch Anbackung selbst bildet.
Die erfindungsgemäßen Schilde in Form einer Hülse besitzen darüber
hinaus noch den Vorteil, daß an ihnen Höhenverstellungen vorgesehen
werden können, durch die eine Anpassung der Hülsen an die unterschiedlichen
Schlackenhöhen vorgenommen werden kann.
Ein Beispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargelegt. Dabei
zeigt die
Figur zwei Teilschnitte durch einen INRED-Ofen, soweit es zur
Erläuterung der Erfindung notwendig ist.
In der Fig. 1 ist der Lichtbogenreduktionsofen 10 mit der topfförmigen
Kammer 11 und der darüber angeordneten zylinderförmigen Kammer 14
dargestellt. Zwischen den Kammer 11 und 14 ist der Deckel 12 angeordnet,
durch dessen Öffnungen 13 die Elektroden 30 geführt sind.
Durch die Öffnungen 16 des Kragens 15 der zylinderförmigen Kammer 14
sind die Lanzen 20 führbar. Durch die Lanzen 20 werden die Medien
(Eisenpartikel, staubförmige Kohle, Kalk und Sauerstoff) eingeblasen.
In der rechten Bildhäfte der Figur sind die Schilde 40 in Form
eines Schirms 42 ausgebildet. In der linken Bildhälfte der Figur
sind die Schilde 40 als Hülsen 43 ausgebildet. Die Schilde 40fragen
jeweils in die Schlacke B, die sich auf der Schmelze A des Lichtbogenreduktionsofens
10 befindet. Durch das Eintauchen der Schilde 42
oder 43 in die Schlacke B wird der untere Teil 31 der Elektroden 30
gegen die Medien 21 geschützt. Die der Elektrode abgewandte Mantelfläche
41 besteht dabei aus thermisch resistentem Material.
Claims (12)
1. Lichtbogenreduktions- oder Lichtbogen-Restreduktionsofen, insbesondere
für das INRED-Verfahren, bestehend aus einer unteren,
topfförmigen Kammer zur Aufnahme des schmelzflüssigen Materials
(A, B) und einer oberen zylinderförmigen und im Vergleich zur
unteren im Durchmesser kleineren Kammer mit einem Kragen, der
Öffnungen für das Durchführen von Lanzen aufweist, mittels denen
in den Inneraum Medien, wie Kohlenstaub und Sauerstoff, einblasbar
sind, wobei die obere Kammer mit der unteren Kammer über
einen ringförmigen Deckel verbunden ist, der Öffnungen aufweist,
durch den Elektroden durchführbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß Schilde (40) zum Schutz des in den Innenraum der topfförmigen
Kammer (11) hineinragenden Teiles (31) der Elektroden (30)
gegen die in den Ofeninnenraum einblasbaren Medien (21) vorgesehen
sind.
2. Lichtbogenreduktions- oder Lichtbogen-Restreduktionsofen nach
Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schilde (40) aus einem keramischen Werkstoff sind.
3. Lichtbogenreduktions- oder Lichtbogen-Restreduktionsofen nach
Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schilde (40) aus einem metallischen Werkstoff gefertigt
sind und von einem Kühlmittel durchströmt werden.
4. Lichtbogenreduktions- oder Lichtbogen-Restreduktionsofen nach
Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens die der Elektrode (30) abgewandte Mantelfläche
(41) der Schilde (40) aus einem Material mit hohem Temperaturwiderstand
besteht.
5. Lichtbogenreduktions- oder Lichtbogen-Restreduktionsofen nach
den Ansprüchen 2, 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mantelfläche (41) aus einem elektrisch nicht leitenden
Werkstoff besteht, z. B. Feuerfestmasse.
6. Lichtbogenreduktions- oder Lichtbogen-Restreduktionsofen nach
Anspruch 1 und 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schilde (40) mindestens in ihrem Berührungsbereich mit
dem schmelzflüssigen Ofenprodukt (A, B) mit einer keramischen
Schutzschicht bewehrt sind.
7. Lichtbogenreduktions- oder Lichtbogen-Restreduktionsofen nach
einem der obigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schilde (40) in Form eines Schirmes ( 42 ) ausgebildet
sind, der konzentrisch zur Ofenmittenachse angeordnet ist und
einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der Abstand der
zur Ofenmitte hinweisenden Außenhülle der einzelnen Elektrode
zur Ofenachse.
8. Lichtbogenreduktions- oder Lichtbogen-Restreduktionsofen nach
Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Maß, mit dem die Schilde (40)/das Schild (42) in den
Ofenraum (11) hineinragen, mit geeigneten Mitteln (44) der Höhe
des schmelzflüssigen Ofenproduktes (A, B) anpaßbar ist.
9. Lichtbogenreduktions- oder Lichtbogen-Restreduktionsofen nach
Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schirm ( 42 ) mit der Außenwandlung (17) der zylinderförmigen
Kammer (14) eine Einheit bildet.
10. Lichtbogenreduktions- oder Lichtbogen-Restreduktionsofen nach
einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schirm (40) eine die Einzelelektrode (31) umgebende
Hülse ( 43 ) ist.
11. Lichtbogenreduktions- oder Lichtbogen-Restreduktionsofen nach
Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülse ( 43 ) durch die Öffnung (13) des Deckels (12)
führbar ist.
12. Lichtbogenreduktions- oder Lichtbogen-Restreduktionsofen nach
Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß Mittel (44) vorgesehen sind, mit denen die Länge des in den
Ofenraum ragenden Teils der Hülse ( 43 ) einstellbar ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19863603948 DE3603948A1 (de) | 1986-02-06 | 1986-02-06 | Lichtbogenreduktions- oder lichtbogen-restreduktionsofen, insbesondere fuer das inred-verfahren |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19863603948 DE3603948A1 (de) | 1986-02-06 | 1986-02-06 | Lichtbogenreduktions- oder lichtbogen-restreduktionsofen, insbesondere fuer das inred-verfahren |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3603948A1 true DE3603948A1 (de) | 1987-08-13 |
Family
ID=6293679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19863603948 Withdrawn DE3603948A1 (de) | 1986-02-06 | 1986-02-06 | Lichtbogenreduktions- oder lichtbogen-restreduktionsofen, insbesondere fuer das inred-verfahren |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3603948A1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1391522A2 (de) | 2002-08-17 | 2004-02-25 | SMS Demag AG | Elektrode sowie Verfahren zu deren Anordnung in Elektro-Lichtbogenöfen |
| DE3905486B4 (de) * | 1988-02-22 | 2005-07-07 | Outokumpu Oy | Schmelzofen und Beschickungsverfahren für denselben |
-
1986
- 1986-02-06 DE DE19863603948 patent/DE3603948A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3905486B4 (de) * | 1988-02-22 | 2005-07-07 | Outokumpu Oy | Schmelzofen und Beschickungsverfahren für denselben |
| EP1391522A2 (de) | 2002-08-17 | 2004-02-25 | SMS Demag AG | Elektrode sowie Verfahren zu deren Anordnung in Elektro-Lichtbogenöfen |
| EP1391522A3 (de) * | 2002-08-17 | 2008-01-23 | SMS Demag AG | Elektrode sowie Verfahren zu deren Anordnung in Elektro-Lichtbogenöfen |
| RU2330391C2 (ru) * | 2002-08-17 | 2008-07-27 | Смс Демаг Аг | Электрод и способ установки электрода в дуговой электропечи |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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