| WO/1988/009388 | PROCESS FOR TREATING LIQUID METALS |
| JP60110811 | AUTOMATIC OXYGEN BLOWING DEVICE |
| WO/2001/066809 | CHROMIUM-CONTAINING METAL AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME |
Fuchs, Gerhard (Eschigweg 1, Kehl-Bodersweier, D-7640, DE)
Ehle, Joachim (Spitzenbergstra�e 7b, Lautenbach, D-7606, DE)
Fuchs, Gerhard (Eschigweg 1, Kehl-Bodersweier, D-7640, DE)
| 1. | Einschmelzaggrεgat mit einer Hεizεinrichtung (2) für diε Zufuhr von Schmelzenergie und zwei nebeneinander angeordneten Schmelzöfεn (1/1; 1/2) aus jεweils einem durch einen Gεfäßdεckεl (4/1; 4/2) verschließbaren Ofεngefäß (3/1; 3/2) , die jeweils einen Gaseinlaß (22/1; 22/2) und einen Gasauslaß (14/1; 14/2) , sowie absperrbare Gasleitun gen (23; 24/1; 24/2) aufweisen, welche jeweils den Gasein¬ laß (22/1 bzw. 22/2) des einen Schmelzofεns (1/1 bzw. 1/2) mit dem Gasauslaß (14/2 bzw. 14/1) des anderen Schmelzofεns (1/2 bzw. 1/1) verbinden, so daß zum Vorheizεn von mεtalli schεm Einsatzmatεrial diε bεi Schmεlzprozeß εntstεhεnden Ofεngasε des einen Schmεlzofεns (1/1 bzw. 1/2) in dεn jε wεils andεren Schmelzofen (1/2 bzw. 1/1) eingeleitet werden können, dadurch g e k e n n z ε i c h n ε t , daß bei jedem Schmelzofen an einer Seite ein äußeres Segment des Gεfäßdeckels {4/1; 4/2) durch εinεn, in εinεr Haltεkon struktion (11/1; 11/2) befestigen Schacht (12/1; 12/2) er¬ setzt ist, der in seinem oberen Berεich εine verschließbare Beschickungsöffnung (13/1; 13/2) für das Einsatzmaterial und dεn Gasauslaß (14/1; 14/2) dεs bεtrεffεndεn Schmelz¬ ofεns aufwεist. |
| 2. | Einschmelzaggrεgat nach Anspruch 1, dadurch g e k ε n n z ε i c h n ε t , daß der Gaseinlaß (22/1; 22/2) im oberen Mantelbereich des Ofengefäßes (3/1; 3/2) , im Ge fäßdεckεl (4/1; 4/2) oder im unterεn Bεreich der Wand des Schachtes (12/1; 12/2) des betreffendεn Schmelzofens (1/1; 1/2) angeordnet ist. |
| 3. | Einschmelzaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g ε k ε n n z e i c h n e t , daß wenigstens eine der bei den Gasleitungen eine Abzweigung aufweist, die über eine weitere absperrbare Gasleitung (24/1; 24/2) zu einer Ent¬ staubungseinrichtung führt. |
| 4. | Einschmelzaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß im oberen Bereich des Schachtes (12/1; 12/2) wenigstens eines der beiden Schmelz¬ öfen (1/1; 1/2) ein weiterer Gasauslaß vorgesehen ist, der durch eine weitere absperrbarε Gasleitung mit einer Ent¬ staubungseinrichtung verbunden ist. |
| 5. | Einschmelzaggregat nach einem der Ansprüche l'bis4 dadurch g e k ε n n z ε i c h n ε t , daß dεr Schacht (12/1; 12/2) jeweils an der zum benachbarten Gefäß (3/2? 3/1) abgewandten Seite eines Schmelzofens (1/2; 1/1) ange ordnet ist. |
| 6. | Einschmelzaggrεgat nach einem der Ansprüche 1 bis5 dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Schacht (12/1; 12/2) in der Draufsicht nahezu rechteckig ausgebil det ist. |
| 7. | Einschmelzaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n ε t , daß sich der Querschnitt des Innenraums (15/1; 15/2) des Schachtes (12/1; 12/2) nach unten erweitert. |
| 8. | Einschmelzaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 7 , dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ofen gεfäßε (3/1; 3/2) in der Draufsicht jεwεils als ein auf ei ner Seite durch eine Gerade begrenztes Oval ausgebildεt sind und die untere Öffnung des Schachtes (12/1; 12/2) in den durch den geradεn Wandabschnitt und die angrenzεnden Abschnitte des Ovals bestimmten Gefäßbereich mündet. |
| 9. | Einschmelzaggrεgat nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß diε Gerade das Oval zwi¬ schen 3/4 und 9/10 seiner Länge begrenzt. |
| 10. | Einschmelzaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis9 dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Gefäß " deckεl (4/1; 4/2) an dεr Haltεkonstruktion (11/1; 11/2) lösbar befestigt ist. |
| 11. | Einschmelzaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis10 dadurch g e k e n n z ε i c h n ε t , daß die Halte¬ konstruktion (11/1; 11/2) durch εinε Hubvorrichtung gεgεn über dem Ofengefäß (3/1; 3/2) anhebbar ist. |
| 12. | Einschmelzaggrεgat nach εinεm dεr Ansprüchε 1 bis11 dadurch g ε k ε n n z ε i c h n e t , daß das Ofen gεfäß (3/1; 3/2) gεgεnübεr der Haltekonstruktion (11/1; 11/2) absenkbar ist. |
| 13. | Einschmelzaggrεgat nach εinεm dεr Ansprüchε 1 bis12 dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß Haltekon¬ struktion (11/1; 11/2) und Ofengεfäß (3/1; 3/2) rεlativ zu¬ einander horizontal verfahrbar sind. |
| 14. | Einschmelzaggrεgat nach Anspruch 13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Haltekonstruktion (11/1; 11/2) parallel zur Verbindungslinie zwischen den Mittellinien der Schächte (12/1; 12/2) verfahrbar ist. |
| 15. | Einschmelzaggregat nach Anspruch 13, dadurch g e k e n n z e i c h n ε t , daß die Ofengefäße (3/1; 3/2) senkrecht zur Verbindungsliniε zwischen den Mittelli¬ nien der Schächte (12/1; 12/2) verfahrbar sind. |
| 16. | Einschmelzaggrεgat nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß im unteren Bereich des Schachtes (12/1; 12/2) mindestεns εin bewεgli ches Sperrglied so angeordnet ist, daß es aus einer Schließstellung, in der es εine Auflage für Einsatzmaterial bildet, in eine ffnungs bzw. Freigabestellung zum Char¬ gieren von Einsatzmaterial in das Ofεngεfäß bεwegbar ist, in dεr es den Durchtritt von Einsatzmaterial durch den Schacht freigibt. |
| 17. | Einschmεlzaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Gefä߬ deckel (4/1; 4/2) der beiden Schmelzöfen (1/1; 1/2) wenig¬ stens jeweils eine verschließbarε Elεktrodεnöffnung (9/1; 9/2) aufweisen, und neben den Ofengefäßen (1/1; 1/2) eine Elektrodenhub und Schwenkvorrichtung (7) angeordnet ist, durch die eine bzw. mehrere Lichtbogenεlεktrodε (n) (5) wahlweise in einen der Schmelzöfen (1/1; 1/2) einführbar ist bzw. sind. |
| 18. | Verfahren zum Vorheizen und Einschmelzen von me¬ tallischem Einsatzmaterial mittels einer Heizeinrichtung in einem Einschmelzaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 17, g e k e n n z e i c h n e t durch die folgenden Schritte: a) Chargieren von Einsatz atεrial in das erste Gefäß und den diesem Gefäß zugeordneten ersten Schacht bis dieser wenigstens teilweisε gefüllt ist, b) Erhitzen des Einsatzmaterials im erstεn Gefäß durch diε Heizeinrichtung und Abführen der Ofengase aus dem ersten Schacht in einen Abgaskamin; c) Wiederholen des Schritts 1 beim zweitεn Schmelz¬ ofen; d) Umleiten der aus dem erstεn Schacht abgeführten Ofengase des ersten Gefäßes in das zweite Gefäß und durch den zweiten Schacht zum Abgaskamin; ε) nach dεm Einschmelzen des Einsatzmaterials und dem metallurgischen Behandeln der Schmelze im erstεn Gefäß Er¬ hitzen des Einεatzmaterials im zweiten Gefäß durch die Heizeinrichtung und Abstechεn sowie Warten des ersten Ge fäßes; f) Wiederholen der Schritte a) bis e) . |
| 19. | Verfahren nach Anspruch 18, dadurch g e k e n n z ε i c h n ε t , daß beim Chargierεn des Einsatz ateri als εin Tεil bεi εntfεrntem Gefäßdeckεl unmittelbar in das Gefäß und der Rest in den dem Gefäß zugeordneten Schacht εingεbracht wird. |
| 20. | Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Erhitzen des Einsatzma tεrials durch wenigstens einen Lichtbogen und/oder wenig¬ stens einen Brenner erfolgt. |
| 21. | Verfahren nach εinεm dεr Ansprüchε 18 bis 20, in Vεrbindung mit εinem Einschmelzaggregat nach Anspruch 16, dadurch g e k e n n z e i c h n e t . daß das Einsatzma¬ terial im Schacht des Schmεlzofεns in dem gerade der Schmelzprozeß abläuft so lange zurückgehalten wird, bis die Umleitung der Ofengasε diεsεs Schmεlzofens in den anderen Schmelzofen erfolgt. |
Die Erfindung betrifft ein Einschmelzaggregat nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs i sowie ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Einschmelzaggregates nach dem Oberbe- griff des Patentanspruchs 18.
Ein Einschmelzaggregat dieser Art ist beispielsweise durch die DE-Al-32 32 139 bekannt geworden. Es enthält zwei ne¬ beneinander angeordnete Schmelzöfen, denen mittels einer Heizeinrichtung in Form von Lichtbogenεlektroden abwech¬ selnd Schmelzenergie zugeführt wird. Während in dem einen Schmelzofen der Schmelzvorgang abläuft, wird der andere Schmelzofen abgestochen, erneut chargiert und es werden zum Vorheizen dieser Charge die Abgase des im Schmelzbetrieb befindlichen Ofens durch den anderen Ofen geleitet. Auf diese Weise wird eine gleichmäßigere Ausnutzung der Strom¬ versorgung und eine erhöhte Produktivität erreicht. Ferner wird der Wärmeinhalt der beim Schmelz- und Feinungsprozeß entstehenden Ofεnabgase zur Vorwärmung des Einsatzmaterials des jeweils anderen Schmelzofens ausgenutzt und durch das Hindurchleiten der Abgase durch das Einsatzmaterial auch der Staubanfall und damit die Belastung der nachgeschalte¬ ten Entstaubungseinrichtung vermindert.
Um eine möglichst gleichmäßige Durchgasung des vorzuheizen¬ den Materials zu erreichen und gleichzeitig ein Zusetzen der Gasleitung durch Chargenpartikel oder Schmelzenspritzer zu vermeiden, werden die Ofengase durch den Deckel abgezo¬ gen und im unteren Mantelbereich in das benachbarte Ofenge- faß eingeleitet.
3ei dem bekannten Einschmelzaggregat können die Ofenabgase in der Anfangsphase des Schmelzprozεsses nicht zum Vorwär¬ men von Einsatzmaterial genutzt werden, da in dieser Phase der andere Schmelzofen abgestochen, gewartet und neu char¬ giert wird.
Außerdem bedingt das Einleiten der Gase im unteren Bereich der Gefäßwand Probleme, weil die hierfür notwendige Öffnung der Einwirkung von Schmelzenspritzern ausgesetzt ist.
Durch das DE-Gbm 84 12 739 ist ein Einschmelzaggregat mit einem Lichtbogenofen bekannt geworden, der ein Ofengefäß mit einem seitlich an diesem angeordneten schachtfδrmigen Chargiergutvorwärmer enthält, dessen Innenraum in einem an seinem Boden angrenzenden Bereich durch eine Verbindungs¬ zone mit dem Innenraum des Lichtbogenofens verbunden ist, und der in seinem oberen Bereich eine verschließbare Be¬ schickungseinrichtung für Chargiergut und einen Gasauslaß aufweist. Ein Einschmelzaggregat dieser Art erlaubt so lange eine gute Ausnutzung der Wärmeenergie der Ofenabgase, so lange der schachtför ige Chargiergutvorwärmer wenigstens noch teilweise gefüllt ist. Am Ende der Einschmelzphase und während der Feinungsphase . wenn der schachtförmige Char- giergutvorwär er geleert ist, entfällt dieser Vorteil, wenn nicht durch besondere Maßnahmen gewährleistet ist, daß auch in diesem Betriebszustand Einsatzmaterial im schachtförmi- gen Chargiergutvorwärmer zurückgehalten wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Einschmelzaggregat der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art, ein Vor¬ heizen von metallischem Einsatzmaterial mit den Ofengasen des im Schmelzbetrieb befindlichen Ofens und eine Grobent- staubung dieser Ofengase durch Einsatzmaterial auch während der Anfangsphase des Schmelzprozesses zu ermöglichen, um
eine bessere Nutzung des Wärmeinhalts der Ofenabgase und eine Verminderung des gesamten Staubanfalls zu erzielen. Dies soll möglich sein, ohne die Öffnung zum Einleiten der Ofengase des anderen Schmelzofens der Einwirkung von Schmelzenspritzen aussetzen zu müssen. Ferner soll ein Ver ¬ fahren zum Betrieb eines solchen Einschmelzaggregates ange¬ geben werden.
Das erfindungsgemäße Einschmelzaggregat ist durch die Merk- male des Anspruchs 1 gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausge¬ staltungen dieses Aggregates sind den Ansprüchen 2 bis • 17 zu entnehmen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch die Merkmale des Anspruchs 18 gekennzeichnet. Vorteilhafte Aus¬ gestaltungen des Verfahrens sind den restlichen Ansprüchen zu entnehmen.
Bei dem erfindungsgemäßen Einschmelzaggregat kann infolge eines Schachtes, welcher an einer Seite ein äußeres Segment des Gefäßdeckεls ersetzt, während der gesamten Einschalt- zeit der Heizεinrichtung gewährleistet werden, daß mit den beim Einschmelz- und Feinungsprozeß εntstehenden heißen Ofengasen Einsatzmaterial vorgewärmt und die Gase hierbei gefiltert werden, sei es durch das Einsatzmaterial im Schacht des Ofens, in dem der Einschmelzvorgang eingeleitet wird, sei es durch das Ξinsatz aterial im Schacht des ande¬ ren Ofens, wenn im ersten Ofen die Einsatzmaterialsäule des Schachtes so weit abgesunken ist, daß sie diese Aufgabe nicht mehr übernεhmen kann. Die Gasführung ist hierbei durch absperrbare Gasleitungen entsprechend steuerbar. Vor- zugsweise ist der Gaseinlaß im oberen Mantεlbεreich des Ge¬ fäßes, im Gefäßdeckel oder im unteren Bereich der Wand des Schachtes des Schmelzofεns angeordnet. Dadurch erfolgt die Gaszuführung an einer Stelle, die nicht dem Einwirkungsbe- reich von Schmelzen- oder Schlackespritzern ausgesetzt ist.
Die Erfindung wird durch ein Ausführungsbeispiel anhand von drei Figuren näher erläutert. Es zεigεn jeweils in schema- tischer Darstellung:
Fig. 1 eine Draufsicht eines Einschmelzaggregates gemäß dieser Erfindung mit von dem linken Ofengefäß ent- • ferntem Gεfäßdeckel;
Fig. 2 eine Seitenansicht dieses Einschmelzaggregates und
Fig. 3 ausschnittsweise den Schnitt III-III von Fig. 1 mit in die Verschlußposition zurückgefahrenem Gefäßdek- kel des linken Ofengefäßes.
Das in den Figuren dargεstεllte Einschmelzaggregat enthält zwei nebeneinander angeordnete Schmelzöfen 1/1 und 1/2 und einε Heizeinrichtung 2, durch diε wahlwεise einem der Schmelzöfen Heizenergiε zuführbar ist, um das Einsatzmate¬ rial, wie Stahlschrott, des betreffenden Schmelzofεns zu εrhitzen, einzuschmelzen und auf Abstichtemperatur zu brin¬ gen. Jeder Schmelzofen enthält ein Ofengefäß 3/1 bzw. 3/2, das durch einen Gefäßdeckel 4/1 bzw. 4/2 verschließbar ist.
Die Heizεinrichtung 2 ist als Lichtbogεneinrichtung ausge- bildet und enthält drei Lichtbogenelεktroden 5, die jeweils von einem Tragarm 6 getragen werden. Diese sind mittels ei¬ ner Elektrodεnhub- und Schwenkvorrichtung 7 anhebbar und absenkbar und, wie in Fig. 1 durch einen Doppelpfeil 8 dar¬ gestellt, seitlich verschwenkbar. Sie lassen sich durch in den Gefäßdeckeln 4/1 bzw. 4/2 vorhandene Elektrodendurch- trittsöffnungen 9/1 bzw. 9/2 wahlweise in das erste Ofenge¬ fäß 3/1 oder in das zweite Ofengefäß 3/2 einfahren. Die La¬ ge der Elektrodenhub- und Schwenkvorrichtung 7 ist in der Draufsicht durch die Spitze eines gleichschenkligen Drei- ecks bestimmt, dessen Basis die Zentren zwischen den je-
weils drei Elektrodendurchtrittsöffnungen 9/1 bzw. 9/2 ver¬ bindet. Die Elektroden sind in üblicher Weise mit den drei Phasen eines Transformators 10 verbunden, der mit den Elek ¬ troden einen Lichtbogenbetrieb zum Einbringen der für den Schmelzprozeß erforderlichen Hitze erlaubt. Bei jedem
Schmelzofen 1/1 bzw. 1/2 ist an einer Seite, und zwar im vorliegenden Fall jeweils an der zum benachbarten Gefäß ab¬ gewandten Seite, ein äußeres Segment des Gefäßdeckels durch einen in einer Haltekonstruktion 11/1 bzw. 11/2 befestigten Schacht 12/1 bzw. 12/2 ersetzt, der in seinem oberen Be¬ reich eine verschließbare Beschickungsöffnung 13/1 bzw. 13/2 für das Einsatz atεrial und einen Gasauslaß 14/1 bzw. 14/2 aufweist. Jeder der Schächte 12/1 bzw. 12/2 ist in der Draufsicht nahezu rechteckig ausgebildet, mit einem sich nach unten erweiternden Innenraum 15/1 bzw. 15/2. Dieser ist mittels eines Schachtdeckels 16/1 bzw. 16/2 verschlie߬ bar, der den in Fig. 3 dargestellten Querschnitt in Form eines umgekehrten U aufweist, und auf Schienen 17/1 bzw. 17/2 horizontal verschiebbar ist. In Fig. 3 ist der Schacht 12/1 im verschlossenen Zustand und der Schacht 12/2 im ge¬ öffneten Zustand dargestellt, in dem Einsatzmaterial mit¬ tels eines Chargiergutbehälters 18 in den Schacht chargiert werden kann.
Diε Ofengefäße 3/1 bzw. 3/2 sind in der Draufsicht jeweils als ein auf einer Seite durch eine Gerade begrenztes Oval ausgebildet (siehe linkes Ofengefäß in Fig. 1) , wobei die untere Öffnung des Schachtes in den durch den geraden Wand¬ abschnitt und die angrεnzεnden Abschnitte des Ovals be- stimmten Gefäßbereich mündet. Ferner ist bei dem Ausfüh¬ rungsbeispiel der Gefäßdeckel 4/1 bzw. 4/2 lösbar an der Haltekonstruktion 11/1 bzw. 11/2 des zugehörigen Schachtes 12/1 bzw. 12/2 befestigt.
Die Ofengefäße sind in Rahmen 18/1 bzw. 18/2 befestigt, die wiederum auf Hubvorrichtungen 19/1 bzw. 19/2 gelagert sind. Jede der Hubvorrichtungen enthält vier an den Ecken der in der Draufsicht rechteckför igen Rahmen angreifεnde Hubzy- linder, wobei jeweils die Hubzylinder auf einer Seite über Scharniergelenke 20/1 bzw. 20/2 drehbar mit den Rahmen 18/1 bzw. 18/2 verbunden sind. Hierdurch wird sowohl eine Ab¬ senkbewegung der Ofengefäße 3/1 bzw. 3/2 als auch eine Kippbewegung zum Abstechen der Gefäße durch ein jeweils im Boden vorhandenes, nicht dargestelltes Abstichloch ermög¬ licht. Der Kippvorgang verläuft bei der Darstellung nach den Figuren 2 und 3 jeweils senkrecht zur Papiεrεbene. Un¬ terhalb der Ofengefäße sind in Fig. 2 Pfannen 21/1 bzw. 21/2 dargestellt, zur Aufnahme des flüssigen Metalls aus den Ofengefäßen. Die Elektrodendurchtrittsöffnungεn dεr
Schmelzöfen sind bei entfernten Elektroden durch eine Ab- deckplatte 30 verschließbar (siehe Fig. 3) .
Um die beim Schmeizprozeß und beim Überhitzen der Schmelze auf Abstichtemperatur entstehenden heißεn Ofengase zum Vor¬ heizen von Einsatzmaterial ausnutzen zu können und gleich¬ zeitig diε Belastung der Entstaubungseinrichtung zu redu¬ zieren, ist ein Gasleitungssystem vorgesehen, das im fol¬ genden bεschriεben wird.
Jeder der Gasauslässε 14/1 bzw. 14/2 ist durch absperrbarε Gasleitungen wahlweise entweder über eine Filtereinrichtung mit einεm Abgaskamin oder mit einem Gaseinlaß 22/2 bzw. 22/1 im Deckel 4/2 bzw. 4/1 des benachbarten Schmelzofens 1/2 bzw. 1/1 verbindbar. Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 wird das Gasleitungssystem des Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Eine Gasleitung 23, deren Enden in Verbindungsleitungen 24/1 bzw. 24/2 zur Entstaubungseinrichtung münden, ist
durch Absperrorgane 25/1, 26/1, 26/2 und 25/2 * , in zwei äußere und einen mittleren Gasleitungsabschnitt unterteil . Die Absperrorgane können beispielsweisε als durch Stell¬ glieder betätigbare Schwenkklappen oder Schieber ausgebil- det sein. Die beiden äußeren Gasleitungsabschnittε sind über Abzweigungen mit den Gasauslässen 14/1 bzw. 14/2 der Schächte 12/1 bzw. 12/2 verbunden, der mittlere Abschnitt über Abzweigungen und Krümmer 27/1 bzw. 27/2 mit dem Gas¬ einlaß 22/1 bzw. 22/2 im Gefäßdeckel des ersten bzw. zwei- ten Schmelzofens. In den letztgenannten Abzweigungen sind weitere Absperrorgane 28/1 bzw. 28/2 vorhanden.
Bei dem dargestεlltεn Ausführungsbeispiel ist die Haltεkon- scruktion 11/1 bzw. 11/2 jedes Schachtes einschließlich des von dieser gehaltenen Deckels parallel zur Verbindungslinie zwischen den Mittellinien der Schächte auf Schienen 29/1 bzw. 29/2 verfahrbar. In Fig. 1 ist der Gefäßdεckel 4/2 in der zur Seite gefahrenen Position dargestellt, in der das Ofεngefäß zum Chargieren des Inhalts eines Chargiergutbe- hälters unmittelbar in das Ofengεfäß freigegeben ist. Vor dem Verfahrεn des Deckels mit der Haltevorrichtung muß das bεtreffendε Ofεngefäß mittels der Hubvorrichtungen 19/1 bzw. 19/2 geringfügig abgesenkt werden.
Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, ist der Krüm ¬ mer 27/2 fest mit dem Gaseinlaß 22/2 verbunden und wird zu¬ sammen mit der Haltekonstrukion 11/2 verfahren. Das gleiche gilt für den Krümmer 27/1 des andεren Gefäßes. Die Krümmer müssen deshalb mit den zugehörigen Abzweigungen der Gaslei- tung 23 lösbar verbunden sein. Das gleiche gilt für die Ab¬ zweigungen der äußeren Abschnitte der Gasleitung 23 in be- zug auf die Gasauslaßöffnungen 14/1 bzw. 14/2 der Schächte 12/1 bzw. 12/2.
Die Zugänglichkεit dεr oberen Öffnung des Ofengefäßes für ein unmittelbares Chargierεn von Ξinsatzmatεrial in dieses Gefäß könnte bei ortsfester Ausbildung der Deckel auch da¬ durch gewährleistet werden, daß die Ofengεfäße senkrεcht zur Vεrbindungsliniε zwischen den Mittellinien der Schächte verfahrbar sind. Diesε Modifikation ist nicht dargestellt.
Es wird nun ein bevorzugtes Verfahren unter Verwendung des beschriebenen Einschmelzaggregates erläutert.
Zum Chargiervorgang des Schmelzofεns 1/1 wεrdεn diε Elek¬ troden 5 hochgefahren und seitlich weggεschwenkt. Gleich¬ zeitig wird das Ofεngefäß mittels der Hubvorrichtung 19/1 etwas abgesenkt. Danach wird die Haltεkonstruktion 11/1 auf den Schiεnεn 29/1 zur Sεitε gεfahrεn, d. h. aus der in den Figuren 1 und 2 dargestεlltεn Position nach rechts gefah¬ ren, so daß die Öffnung des Gefäßes 3/1 für den Chargier¬ vorgang frei wird. Nach dem Chargieren des Inhalts eines εrstεn Korbεs unmittelbar in das Gefäß wird der Deckel mit dem Schacht mittels deren Haltevorrichtung wieder in die Betriebsposition gεfahrεn und das Ofengefäß mittels der Hubvorrichtung 19/1 angehoben, bis der Gεfäßrand dicht mit dem Deckel abschließt.
Nunmehr werden bei zur Seite gefahrεnεm Schachtdeckel 16/1 zwei oder drei weitere Körbe über den Schacht 12/1 char¬ giert, bis der Schacht gefüllt ist. Das Volumen des Ein¬ satzmaterials entspricht dem einer gesamten Sch elzε. Die Absperrorgane der Gasleitung 23 werden so gesteuert, daß der Gasauslaß 14/1 des Schachtes 12/1 mit der Verbindungs¬ leitung 24/1 verbunden ist, d.h. die Absperrorgane 26/1 und 28/1 müssen geschlossen und das Absperrorgan 25/1 muß ge¬ öffnet sein. Nachdem die Elektroden 5 durch die Elektroden¬ hub- und Schwenkvorrichtung 7 in die Betriebsposition für den Sch elzofεn 1/1 gebracht und die Lichtbögen gezündet
worden sind, ist der Einschmelzprozeß in diesem Schmelzofen eingeleitet. Als Heizeinrichtung können anstelle oder neben den Lichtbogenelektroden auch Brenner vorgesehen sein (nicht dargestellt) .
Während im Schmelzofen 1/1 die erste Phase des Schmelzpro¬ zesses abläuft, und die hierbei entstehenden Ofengase durch den Schacht 12/1 dieses Schmelzofεns hindurch und dann zur Entstaubungseinrichtung geleitet werden, kann das zweite Ofengefäß 3/2, in der gleichen Weise wie vorher das erste
Ofengefäß, chargiert werden. Nach dem Chargieren dieses Ge¬ fäßes kann bei vorhandener zweiter Heizeinrichtung z. B. Brennern und bei geschlossenen Absperrorganen 28/2 und 26/2 und geöffnetem Absperrorgan 25/2 bεreits mit dem Erhitzen dieser Charge begonnen werden.
Solange die Abgase im ersten Schmelzofεn 1/1 durch das Ein¬ satzmaterial im Schacht 12/1 genügend abgekühlt werdεn. werden diese Abgase über einen Ventilator unmittelbar dem Filterhaus, d. h. der Entstaubungseinrichtung zugeführt. Wenn die ansteigenden Temperaturen der Abgase aus dem Schacht einen ausreichεnd hohen Wert erreicht haben und der andere Schmelzofen chargiert und dessen Charge gegebenen¬ falls durch diε zweite Heizeinrichtung vorεrhitzt ist, dann wird das Abgas in das Gefäß des zweitεn Schmelzofens 1/2 um- und durch den Schacht 12/2 dieses Schmelzofens hin- durchgεlεitεt. Zu diesem Zweck müssen die Abspεrrorgane 25/1, 28/1 und 26/2 geschlossen und die Absperrorgane 26/1, 28/2 und 25/2 geöffnet sein. Dadurch wird erreicht, daß das Gas aus dem oberen Ende des Schachtes des ersten Schmelz¬ ofens 1/1 in den zweiten benachbarten Schmelzofen 1/2 durch dessen Deckel eingeleitet und von dort durch den Schacht 12/2 dieses Schmelzofens hindurchgeführt und aus dem oberen Gasauslaß 14/2 in das Filterhaus abgezogen wird. Hierdurch wird während des gesamten Schmelz- und Feinungsprozesses
des ersten Schmelzofεns 1/1 eine sehr gute Ausnutzung der Energie des Abgases erreicht. Gleichzeitig werdεn die Staubpartikel, die sich im Gas befinden, im Einsatzmaterial des Schachtes 12/2 des zweiten Schmelzofens niεdergeschla- gen.
Ist die Schmelze im ersten Schmelzofεn 1/1 abstichbεreit und der entsprechende Kohlenstoff eingestellt, dann werden die Elektroden 5 hochgefahren und schwenken sofort zum zweiten Schmelzofen 1/2, um dort unmittelbar mit dem
Schmelzprozeß zu beginnen, nachdem die Absperrorganε analog zu dεm oben für den Schmelzofen 1/2 beschriebenen Prozeß u gestεuert worden sind. Zu Beginn des Schmelzprozesses im zweiten Schmelzofen 1/2 müssen diε Absperrorgane 26/2 und 28/2 geschlossεn und das Abspεrrorgan 25/2 geöffnet sεin. Der εrstε Schmelzofen 1/1 kann nun durch einseitiges Betä- tigεn dεr Hubvorrichtung 19/1 abgestochen werden. Anschlie¬ ßend wird das Abstichloch kontrolliert und verfüllt, und unmittelbar danach das gesamte Einsatzmaterial für die nächstε Schmεlzε in das Ofengefäß bzw. in den Schacht ge¬ füllt. Auch hier kann bei vorhandener zweiter Heizeinrich¬ tung, geschlossenen Absperrorganen 28/1 und 26/1 und geöff¬ netem Absperrorgan 25/1 mit dem Vorerhitzen dieser Charge begonnen werden. In dεr zwεitεn Phase des Schmelzprozesses im Schachtofen 1/2 müssen die Absperrorgane 25/2, 28/2 und 26/1 geschlossen und die Absperrorgane 26/2, 28/1 und 25/1 geöffnet sein.
Eine sehr gute Abgasausnutzung und Filterung des Abgases ist dadurch gegeben, daß die Ofεngase zunächst durch den Schacht des eigenen Schmelzofens geleitet werden, während der andere Schmelzofen abgestochen und chargiert wird, und daß, wenn die Abgastemperatur des ersten Schachtes ausrei¬ chend angestiegen bzw. diε Schrottsäule hier aufgrund des Einschmelzprozεsses bis nahezu zur Gefäßdeckelhöhe abgesun-
ken ist, diε Ofengase in das andere Gefäß und dort durch den gefüllten Schrottschacht geleitet werden. Die Umleitung kann in einfacher Weise durch die Steuerung dεr Abspεrror- ganε erfolgen.
Da die Elektroden unmittelbar nachdem das Einsatzmaterial in dem einen Schmelzofen eingeschmolzen und auf Abstichtem¬ peratur gebracht worden ist, zum anderen Schmelzofen ge¬ schwenkt werden und hier mit dem Einschmelzprozeß begonnen wird, läßt sich beispielsweise bei einer Einschaltzeit der Heizeinrichtung von 32 Minuten pro Schmelzofen zuzüglich 2 Minuten für die Probenahme und 1 Minute für das Schwenken der Elektroden eine Tap-to-Tap-Zeit von etwa 35 Minuten bei dem beschriebenen Einschmelzaggregat erzielen.
Das Abstechen des Ofengefäßes, das anschließende Verfüllen des Abstichloches und diε Chargiervorgängε dauern insgesamt etwa 15 Minuten, so daß für die Vorwärmung des Einsatzma ' te- rials im jeweils anderen Schmelzofen noch weiterε 20 Minu- ten übrig bleiben. Diesε Zeitdauer ist für eine gute Nut¬ zung des Abgases ausreichend. Von besonderer Bedeutung ist hierbei die Verminderung des gesamten Staubanfalls durch die Filterung der Ofengase beim Hindurchleitεn durch das Einsatzmatεrial. Der Staub wird im Einsatzmaterial nieder- geschlagen und weitestgehend mit der Schlacke eingeschmol¬ zen und abgeführt.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel weisen die Gas¬ leitungen die jeweils vom Gasauslaß des Schachtes des einen Schmelzofens zum Gaseinlaß im Deckel des anderen Schmelz¬ ofens führen, Abzweigungen zur Entstaubungseinrichtung auf. Anstelle dieser Abzweigungen kann auch im oberen Berεich jεdes Schachtes ein zweiter Gasauslaß vorgesehen sein, der durch eine absperrbare Gasleitung mit der Entstaubungsein- richtung verbunden ist. Es ist auch nicht erforderlich, daß
dεr Gasεinlaß im Deckel vorgesehen ist. Er kann auch im un¬ teren Bereich des Schachtes oder im oberεn Mantelbereich des Ofεngεfäßes des Schmelzofens 1/1 bzw. 1/2 angeordnet sein.
Bei dem beschriεbenen Ausführungsbeispiel wird die für eine Querverschiebung des Gefäßdεckels erforderliche Trennung vom oberen Gefäßrand durch Absenkεn mittεls der Hubvorrich¬ tung des Ofengefäßes bewirkt, die gleichzeitig ein Kippen des Gεfäßεs zum Abstεchεn εrmöglicht. Die erforderliche
Trennung vom Gefäßrand kann aber auch durch ein Anheben der Haltekonstruktion in der der Gefäßdeckεl lösbar befestigt ist, bewirkt werden.
Bei dem beschriebenen Ausfuhrungsbeispiel wird durch Char¬ gieren des zweiten und dritten Schrottkorbs in die obere Schachtöffnung eine Einsatzmaterialsäulε gebildet, die sich am Boden des Gefäßes abstützt und den Schacht füllt. Beim Einschmelzvorgang wird Material vom unteren Berεich dεr Einsatzmatεrialsäulε abgeschmolzen, so daß sich deren Höhe laufεnd vεrringert. Eine weitere Variationsmöglichkeit be¬ steht darin, im unterεn Bεreich des Schachtes der einen Teil des Gefäßdeckels ersetzt, ein beweglichεs Sperrglied anzuordnen, das aus einεr Schliεßstellung in der es eine Auflage für Einsatzmatεrial bildet, in eine Frεigabεstεl- lung zum Chargieren von Einsatzmaterial in das Ofengefäß bewegbar ist. Hierdurch wird ermöglicht, zu Beginn des Ein¬ schmelzprozesses im Schacht des betrεffenden Ofens die Ein¬ satzmaterialsäulε ohnε Vεrringεrung ihrer Höhe zurückzuhal- ten, bis die Freigabe in das Ofengefäß durch das bewεgliche Sperrglied erfolgt, und damit die Variations öglichkεiten im Verfahrεnsablauf zu vergrößern.
Als Heizeinrichtung eignεn sich nicht nur aus einer Ener- giεquelle gespeiste Lichtbogenelektroden, sondern auch
Brenner, eine induktive Heizεinrichtung etc. Wεrden, wie im beschriebenen Fall, Lichtbogenelektroden benutzt, die durch Elektrodendurchführungen im Deckel eingeführt werden, dann müssen jeweils in dem Gefäß durch das die beim Schmelzbe- triεb des anderen Schmelzofens entstehenden Ofεngase hin¬ durchgeleitet werden, die Elektrodendurchtrittsöffnungen verschlossen werden, sei es durch individuellε Deckel für j-ede Elektrodendurchführung, sei es durch einen gemeinsamen Deckel für sämtliche Elektrodendurchführungen.
Next Patent: PRODUCTION METHODS FOR METAL MATRIX COMPOSITES