DE8437922U1

DE8437922U1 - Vorrichtung zum Erhitzen von Chargiergut

Info

Publication number: DE8437922U1
Application number: DE8437922U
Authority: DE
Original assignee: Kortec AG
Current assignee: Kortec AG
Priority date: 1984-12-22
Filing date: 1984-12-22
Publication date: 1987-10-29

Description

Beschreibung

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruches 1.

Bei der durch die DE-OS 31 07 548 bekanntgewordenen Vorrichtung gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1 ist der Behälterinnenraum des Chargiergutvorwärmers durch einen zur Bodenöffnung hin schräg abfallenden Rost in einen Aufnahmeraum für das Chargiergut und in einen freien unteren Ringraum unterteilt, der an eine das Heizgas zuführende Heizgasleitung angeschlossen ist. Die Bodenöffnung ist durch zwei ausschwenkbare Klappen verschlossen, die ebenfalls als gasdurchlässige Roste ausgebildet sind. Bei dieser Vorrichtung wird die Randzone des im Chargiergutvorwärmer befindlichen Chargiergutes stärker erwärmt als die zentrale Zone und es sind für die zentrale Zone keine kurzen Strömungswege mehr gewährleistet. Außerdem ist es erforderlich, den Chargiergutvorwärmer mittels einer Hubvorrichtung vor dem Einfüllen des Chargiergutes auf einem Fundament abzusetzen, um zu verhindern, daß der durch die ausschwenkbaren Roste gebildete Bodenverschluß durch den Aufprall des herabfallenden Chargiergutes mechanisch zu stark beansprucht wird.

Aufgabe der Neuerung ist es, eine Vorrichtung mit einem Chargiergutvorwärmer der im Gattungsbegriff des Anspruches 1 genannten Art verfügbar zu machen, der bei einfachem Aufbau und einfacher Handhabung stets eine gleichmäßige Durchströmung des im Chargiergutvorwärmer befindlichen Chargiergutes bei kurzen Strömungswegen gewährleistet.

Die Vorrichtung nach der Neuerung ist durch die Merkmale des Anspruches 1 gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Neuerung sind den übrigen Ansprüchen zu entnehmen.

F,ine möglichst gleichmäßige Aufheizung des gesamten im
Chargiergutvorwärmer befindlichen Chargiergutes wird erreicht, wenn nicht nur eine gleichmäßige Durchströmung die- ;j ses Chargiergutes gewährleistet ist, sondern auch die Strö- I mungswege des Heizgases durch das Chargiergut möglichst

kurz gehalten werden. Beim Chargiergutvorwärmer nach der ^L

Neuerung werden bei einfacher Handhabung eine gleichmäßige

Durchströmung des Chargiergutes und kurze Strömungswege da- 'I₁ durch gewährleistet, daß im Behälter durch einen schräg ab- &idigr; fallenden Rost und einen axial verschiebbaren Hohlzylinder \ ein Ringraum für das aufzuheizende Chargiergut gebildet &igr; wird, der insbesondere dann kurze Strömungswege ermöglicht,
wenn der Hohlzylinder entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 2 und 3 für die Heizgasführung herangezogen wird. _:

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Die Neuerung wird durch ein Ausführungsbeispiel anhand von

zwei Figuren näher erläutert. Es zeigen _;

Fig. 1 schematisch, teilweise ge- Z

schnittenen in einer Seiten- f

ansieht eine erfindungsgemäße Vorrichtung und

Fig. 2 den Schnitt II - II von Fig. 1.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung enthält einen Char- ^:]

giergutvorwärmer 1 in Form eines Behälters 2 zur Aufnahme -V

des mittels eines Heizgases aufzuheizenden Chargiergutes 3.
Dieses ist vorzugsweise Stahlschrott, der in einen nicht
dargestellten Schmelzofen chargiert und in diesem eingeschmolzen werden soll.

Als Heizgase dienen vorzugsweise die Abgase des Schmelzofens .

Der Behälter 2 des Chargiergutvorwärmers 1, der bei dem

dargestellten Beispiel, wie Fig. 2 zeigt, &igr; Querschnitt

rund ausgebildet ist, enthält eine verschließbare Bodenöffnung 4 zum Entleeren des Behälters 2, sowie einen entfernbaren Deckel 5 zum Einbringen des Chargiergutes 3 in den Behälter 2.

Der Behälterinnenraum ist durch einen zur Bodenöffnung 4 hin schräa abfallenden Rost 6 in einen Aufnahmeraum 7 für das Chargiergut 3 und in einen freien unteren Ringraum 8 unterteilt, in den eine untere öffnung 9 für das Heizgas mündet. Eine obare öffnung 10 für das Heizgas mündet in den Aufnahmeraum 7, und zwar in einen zwischen dem Chargiergut 3 und dem Deckel 5 gebildeten oberen Ringraum 11, der einen Teil des Aufnahmeraumes 7 bildet.

In zentraler Position des Behälters 2 ist ein den Deckel 5 durchdringender, am unteren Ende durch eine untere Verschlußplatte 12 verschlossener, axial verschiebbarer

> Hohl zylinder 13 vorgesehen, der, wie in Fig. 1 dargestellt, in der abgesenkten Position die Bodenöffnung 4 verschließt und in der angehobenen Position die Bodenöffnung zur Entleerung des Behälters 2 freigibt. Die Verschiebebewegung dieses Hohlzylinders 13 ist durch einen Doppelpfeil 14 angedeutet.

öer Kohlzylinder 13 ist nicht nur durch eine untere Ver-■•j schlujßplatte 12 am unteren Ende, sondern auch durch eine im oberen Bereich vorgesehene obere Verschlußplatte 15 verschlossen. Hierdurch läßt sich, wie im folgenden beschrie- ; ben, der Hohlzylinder für die Heizgasführung ausnutzen und der Strömungsweg des Heizgases durch das Chargiergut verkürzen. Zu diesem Zweck weist der verschiebbare Hohlzylinder im unteren Bereich mehrere über den Umfang verteilte Gasdurchlässe 16 und im Bereich des oberen Ringraums 11 wenigstens eine Gasdurchtrittsöffnung 17 auf. Vorzugsweise sind über den Umfang verteilt mehrere derartige Gasdurchtrittsöf fnungen 17 vorgesehen.

Der Rost 6 ist durch sich nach unten verjüngende Ringteile 6a, 6b, 6c gebildet, wobei von benachbarten Ringteilen, wie den Ringteilen 6b und 6c die Innenrandzone des außenliegenden Ringteils 6b die Außenrandzone des innenliegenden Ringteils 6c überlappt und unter Bildung eines Ringspaltes 6d mit Abstand oberhalb der Außenrandzone des innenliegenden Ringteils 6c liegt. Hierdurch wird gewährleistet, daß sich

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verfangen. Die Gasdurchlässe 16 sind ebenfalls so ausgebildet, daß jeweils durch den darüber liegenden Rand die betreffende öffnung gegenüber dem Materialfluß im Aufnahmeraum 7 des Behälters 2 abgeschirmt ist. Die Ringteile 6a, 6b, 6c sind, da es sich im vorliegend«" Fall um einen im Querschnitt runiien Behälter handelt, in Form von Kegelstumpfflächen ausgebildet, wobei sich diese jeweils nur über einen Teil des Umfangs zu erstrecken brauchen. Im übrigen kann der Rost 6 auch anders ausgebildet sein. Wesentlich ist eine möglichst gleichmäßige Gaseinleitung in das oder aus dem Chargiergut. Diesem Zweck dient auch die tangentiale Anordnung der am Behälter 2 angebrachten Anschlüsse 18 und 19 für das Heizgas, die an der unteren öffnung 9 bzw. an der oberen öffnung 10 des Behälters angebracht sind (s. Fig. 2). Ober dem Deckel 5 des Behälters 2 ist ein eine Charge 20 aufnehmender Vorratsbehälter 21 angeordnet. Der Boden 21a dieses Behälters 21 ist mit dem Deckel 5 des Behälters 2 einstückig ausgebildet, das heißt, er bildet zugleich den Deckel des Behälters 2. Im übrigen sind der Deckel und der vorratsbehälter, wie Fig. 2 zeigt, in zwei horizontal verschiebbare Abschnitte 21/1 und 21/2 unterteilt. Durch Verschieben der Abschnitte 21/1 und 21/2 aus der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Position nach links und nach rechts läßt sich die im Vorratsbehälter 21 befindliche Charge 20 in den Behälter 2 befördern. Um dies zu erleichtern, ist der Boden 21a des Vorratsbehälters 21 zur Mitte hin schräg abfallend ausgebildet. Im übrigen durchsetzt der Hohlzylinder 13 auch den Vorratsbehälter 21,

■j wie dies der Fig. 1 zu entnehmen ist. Der Vorratsbehälter 21 ist oben offen.

Um das Heizgas abwechselnd in entgegengesetzt 2 Richtungen durch das Chargiergut hindurchleiten zu können, sind die folgenden Maßnahmen vorgesehen. Eine das Heizgas führende Heizgasleitung 22 ist über einen ersten Rohrabschnitt 23 mit der unteren öffnung S und über einen zweiten Rohrabschnitt 24 mit der oberen öffnung 10 des Behälters 2 ver- bunden. Außerdem ist eine Uagasleitung 27 über einen dritten Rohrabschnitt 25 mit der unteren öffnung 9 und über einen vierten Rohrabschnitt 26 mit der oberen öffnung 10 des Behälters 2 verbunden. Jeder der Rohrabschnitte 23 bis 26 kann durch einen Schieber 28 bis 31 für den Gasdurch tritt geöffnet oder gesperrt werden. Bei der Darstellung nach Fig. 1 sind die Schieber 28 und 31 geöffnet und die Schieber 29 und 30 gesperrt.

üblicherweise wird als Heizgas das Abgas eines Schmelz- oder Frischaggregates benutzt. In diesem Fall kann es erwünscht sein, die Temperatur und die Zusammensetzung des Gases zu steuern. Dies geschieht bei der Vorrichtung nach Fig. 1 dadurch, daß das über eine Leitung 32 herangeführte heiße Abgas des Schmelz- oder Frischaggregates dem Schrottvorwärmer 1 nicht direkt zugeführt wird, sondern über eine Behandlungskammer 33 in die eine als Brenner, zur Einleitung von Sauerstoff oder eines Kühlgases dienende Düse 34, vorzugsweise aus mehreren konzentrischen Rohren, mündet. Das in der Behandlungskammer 33 auf die gewünschte Temperatür eingestellte Heizgas verläßt diese Behandlungskammer über die Heizgasleitung 22. Ober einen durch einen Schießer 35 absperrbaren Gasauslaß 36 ist die Behandlungskammer außerdem mit der Abgasleitung 27 verbunden.

Es werden nun verschiedene Arbeitsweisen der beschriebenen Vorrichtung erläutert.

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Bei dem in Fig. 1 dargestellten Verfahrensschritt sind die Schieber 28 und 31 in den Leitungsabschnitten 23 und 26 geöffnet und die Schieber 29 und 30 in den Leitungsabschnitten 24 und 25 geschlossen. Ferner ist der Schieber 35 geschlossen. Das über die Heizgasleitung 22 zugeführte Heizgas strömt tangential in den freien unteren Ringraum 8 und von hier aus durch die Ringspalte 6d in das Chargiergut 3. Ein Teil des so eingeleiteten Heizgases durchströmt im unteren Bereich des Aufnahmeraums 7 das Chargiergut 3 etwa in radialer Richtung und tritt durch die Gasdurchlässe 16 in den Hohlzylinder 14, von wo aus es über die obere Gasdurchtrittsöffnung 17 in den zwischen dem Chargiergut und dem Deckel 5 gebildeten oberen Ringraum 11 gelangt. Ein weiterer Teil des in das Chargiergut 3 eingeleiteten Heizgases durchströmt das Chargiergut von unten nach oben und gelangrt unmittelbar in den oberen Ringraum 11. Beim Durchströmen des Chargiergutes 3 gibt das Heizgas seine fühlbare Härme kontinuierlich ab und wird dann aus dem oberen Ringraum 11 über die obere Öffnung 10 durch die Abgasleitung abgezogen. Wegen der kontinuierlichen Wärmeabgabe wird das Chargiergut 3 an der Eintrittsseite des Heizgases stärker erhitzt als an der Austrittsseite.

Bevor im Bereich der Eintrittsseite des Chargiergutes eine örtliche überhitzung auftritt, wird durch Schließen der Schieber 28 und 31 und Offnen der Schieber 29 und 30 das Heizgas in entgegengesetzter Richtung durch das Chargiergut hindurchgeleitet, so daß nunmehr den im vorhergehenden Schritt am wenigsten aufgeheizten Bereichen die maximale Wärmeenergie zugeführt wird. Durch mehrmaliges periodisches Umschalten kann so ohne Oberhitzungsgefahr nahezu das gesamte Chargiergut 3 auf einen höheren mittleren Temperaturwert ails bei den bekannten Verfahren aufgeheizt werden.

Ist die vorgeschriebene Temperatur erreicht, dann werden sämtliche Schieber 28 bis 31 geschlossen und der Schieber 35 geöffnet und durch Hochziehen des Hohlzylinders 13 das

aufgeheizte Chargiergut 3 in einen darunter befindlichen
Wagen oder transportierbaren Behälter geleert. Sodann wird durch Absenken des Hohlzylinders 13 die Bodenöffnung 4 des Behälters 2 wieder verschlossen und durch Auseinanderziehen der Hälften 21/1 und 21/2 die nächste Charge 20 aus dem
Vorratsbehälter 21 in den Behälter 2 entleert. Nach Zusammenfahren der beiden horizontal verschiebbaren Abschnitte
21/1 und 21/2 kann mit dem Aufheizprozeß des in den Behälter 2 eingebrachten Chargiergutes 3 begonnen und während
des Aufheizprozesses die nächste Charge 20 in den Vorratsbehälter 21 eingefüllt werden.

Durch die Behandlungskammer 33 und die Düse 34 ist es möglich, die Temperatur und Zusammensetzung des dem Chargiergutvorwärmer 1 zugeführten Heizgases in gewünschter Weise
zu steuern. I3t &zgr; B. die Temperatur des über die Leitung zugeführten Abgaser eines Schmelzofens oder dergleichen zu niedrig, dann kann über den Brenner 34 weitere Energie zugeführt und damit die Temperatur des Heizgases erhöht verden. Enthält das über die Leitung 32 in die Behandlunyskammer 33 geleitete Gas noch brennbare Betandteile, dann können diese durch Einleiten von Sauerstoff oder Luft über die Düse 34 verbrannt und zur Energiegewinnung herangezogen
werden. Ist die Temperatur des über die Leitung 32 zuge-

führten Gases zu hoch, dann kann sie durch Einleiten von
Kühlgas durch die Düse 34 in gewünschter Weise erniedrigt
werden. Als Kühlgas kann Kühlluft verwendet werden, wenn
das abzukühlende Gas keine oder nur unwesentliche brennbare Bestandteile enthält.

Claims

I I &igr; &igr; Kortac AG 84/0104 GM Kr/ri Vorrichtung zum Erhitzen von Chargiergut Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Erhitzen von Chargiergut mit einem Chargiergutvorwarmer (1) in Form eines Behälters (2), der eine verschließbare Bodenöffnung (4), einen entfernbaren Deckel (5) sowie eine untere und eine obere öffnung (5 und 10) für das Heizgas aufweist, wobei der Behälterinnenraum durch einen zur Bodenöffnung (4) hin schräg abfallenden Rost (6) in einen Aufnahmeraum (7) für das Chargiergut und in einen freien unteren Ringraum (8) unterteilt ist, in den die untere öffnung (9) für das Heizgas mündet, dadurch gekennzeichnet, daß im Behälter (2) ein den Deckel (5) c?urchdringender, am unteren Ende und im oberen Bereich verschlossener, anhebbarer und absenkbarer Hohlzylinder (13) vorgesehen ist, der in der abgesenkten Position die Bodenöffnung (4) verschließt und in der angehobenen Position die Bodenöffnung zur Entleerung des Behälters (2) freigibt, und daß die obere öffnung (10) für das Heizgas in einen zwischen dem Chargiergut (3) und dem Deckel (5) gebildeten oberen Ringraum (11) mündet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verschiebbare Hohlzylinder (13) im Bereich des oberen Ringraums (11) wenigstens eine Gasdurchtrittsöffnung (17) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der verschiebbare Hohlzylinder (13) im unteren Bereich mehrere über den Umfang verteilte Gasdurchlässe (16) aufweist.

•j 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rost (6) durch sich nach unten verjüngende Ringteile (6a, 6b, 6c) gebildet ist, wobei von benachbarten Ringteilen jeweils die Innenrandzone des außenliegenden Ringteils die Außenrandzone des innenliegenden Ringteils überlappt und unter Bildung eines Ringspaltes (17) mit Abstand oberhalb der Aujienrandzone des innenliegenden Ringteils liegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem im Querschnitt runden Behälter (2) die Ringteile in Form von Kegelstumpfflächen ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß über dem Deckel (5) ein eine Charge aufnehmender Vorratsbehälter (21) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (21) vom verschiebbaren Hohlzylinder (13) durchsetzt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (5) einen Teil des Bodens des Vorratsbehälters (21) bildet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

daß Deckel (5) und Vorratsbehälter (21) in zwei horizontal v&rschiebare Abschnitte (21a, 21b) unterteilt sind.