专利名称：具有用于排出熔液的安装凸出体的电弧炉和其工作方法
技术领域：
本发明涉及一种电弧炉，它为了排出熔液或熔渣可以倾翻或竖立并具有一个偏心和/或同心的排出口，本发明还涉及这个电弧炉工作的方法。
已知基于不同结构的电弧炉的熔液排出排出可以通过打开浇铸口和倾翻实现。排出口也可以通过连接有虹吸的浇铸口实现。对于所示实施形式的电弧炉已知在容器凸出体(EBT)具有一个偏心的底部段(DE 82 31 869.7U1和DE 198 26 085 A1)。这种偏心的排出口也用于椭圆容器(OBT)。此外对于圆形容器使用一个同心的底部段(CBT)。
尽管已经证实这样一些结构形式是经受住考验的，但是底部段由于工作的重要性还可以改进。
本发明的目的是，通过设计结构上的变化不仅改进制造和工作特性而且也改进工作过程。。
按照本发明这个目的由此实现，所述排出孔位于一个单独安装的凸出体里面，该凸出体邻接底箕斗的终端壁板并且具有至少一个连接炉池与凸出体的穿过终端壁板的排出通道。这种结构变化有利于更经济地制造，尤其是对于例如圆形或椭圆形的容器。该终端壁板在凸出体处可以连续地构成，由此实现更高的形状稳定性并改进防火衬砌的固定。单独安装的凸出体在工作中意味着更好的柔性，因为由此可以更换这个凸出体。不必在热炉区进行石孔的更换。从凸出体可以良好地接触排出通道。在个别情况下可以放弃凸出体盖板。不必非得使用一个排出口闸板或一个排出口翻板而只限于特殊情况使用一个排出口闸板或一个排出口翻板。此外节省衬砌材料。
一个设计方案是特别有利的，所述凸出体可以通过一个法兰连接机构连接到底箕斗的终端壁板上。这种法兰连接机构甚至可以是可翻转的门。
为了尽可能排空底箕斗，按照另一特征是有利的，一个或多个虹吸式排出口通道基本与衬砌轮廓相切地穿过终端壁板延伸。
按照另一特征实现排出口的布置，排出口的排出孔在凸出体的零位上、即在电弧炉的水平位置上垂直地延伸。
一个可选择的方案是，排出孔构成一个适配于可倾翻的炉体排出角的角度。
电弧炉的工作方法，该电弧炉为了排出熔液在一个偏转方向上倾翻而为了排出熔渣在另一偏转方向上倾翻，其中熔液对于底箕斗偏心地排出，可以这样实施该方法，首先在底箕斗上从凸出体一侧开始燃烧排出通道并在熔液排出到凸出体时导入倾翻过程，然后使凸出体充分地充满并(从外部)打开排出孔并在达到排出量时使电弧炉回翻到或超过零位。由此有利地通过更简单的工作过程完成工作。
也可以选择另一步骤，首先在底箕斗从凸出体侧面开始燃烧排出通道并在熔液通过未封闭的排出孔排到凸出体中时开始倾翻过程。由此省去封闭排出孔。
在设计方案中还可以这样进行，在达到零位后清洁排出通道和/或排出孔并通过FF材料封闭。
在相应较长工作时间后由此给出一个选择方案，为了更新松开凸出体法兰连接机构并替换成一个新衬砌的凸出体。
所需的添加物和合金或分量在排出期间加入到凸出体里面也是有利的。
另一种电弧炉工作方法，为了排出熔液使电弧炉在一个偏转方向上倾翻，其中熔液对于底箕斗偏心地排出，该方法是，通过对压力密封和真空密封遮盖的凸出体以惰性气体压力加载通过控制凸出体里面的气体压力调节排出速度。在此不必封闭可倾翻的电弧炉排出孔。在流动排出时根据炉底与凸出体之间的排出通道长度所调整的虹吸作用可以通过调节气体压力施加影响，虹吸作用以熔池镜面上部的凸出体里的负压表示。
本发明的另一可选择的实施例是在电弧炉上配有一个可封闭的排出孔，其底箕斗竖立并具有一个底部排出孔，排出口位于单独安装的、压力密封和真空密封的凸出体里面，凸出体邻接在底箕斗的终端壁板上，具有至少一个连接炉池与凸出体的透穿终端壁板的排出通道，其中凸出体一侧上的排出通道下棱边与凸出体排出孔的上棱边位于一个高度上。在此电弧炉不必再倾翻，由此省去整个倾翻装置。此外改变工作过程和工作特性。
在凸出体中所必需的气体空间由此实现，在凸出体上具有一个压力密封和真空密封的盖板。
此外虽然有盖板仍然可以由此得到凸出体排出孔，在压力密封和真空密封的盖板上在中空填料体外壳里设置一个中空填料体，它通过一个炉口可以分开或连接并且可以打开或封闭。
另一设计方案由此给出，在压力密封和真空密封的盖板上连接一个具有气体阀门的气体输送管。
上述对竖立的电弧炉的选择方案可以作为电弧炉工作方法的前提，该电弧炉竖立地设置并具有一个安装在电弧炉下部的凸出体，配有一个凸出体排出孔和一个同心的底部排出孔。这样一种方法是，在打开凸出体排出孔并通过惰性气体对凸出体加载之后使熔液这样调节地被排出，只要底箕斗的熔池镜面位于排出通道下棱边以下，就通过减小凸出体中的负压中断流动排出。由此可以无需更多费用地终止排出。
另一有利的方法措施是，将凸出体和排出通道中的气压调节到一个压力值上，在压力值下使熔池镜面置于延伸到底箕斗排出通道的上棱边的高度。由此在实现凸出体排出孔封闭之后使凸出体和排出通道保持无金属。在此可以这样调节凸出体中的压力，显示出一个持续减少的气体消耗，气体在指向电弧炉的排出通道一侧以很小量滴入金属熔池。对于这种工作方式排出通道的侧面燃烧以及再封闭是多余的。
对于上述工作方式，当凸出体排出孔被打开时，凸出体内部的气体压力立刻自动降低。因此按照另一方法步骤通过打开凸出体排出孔开始排出过程。在此时通过排出通道和凸出体排出孔开始排出，为此无需电弧炉的倾翻运动。在凸出体排出中的填砂在其表面上不结壳，因为填砂不中断流动的金属熔池。因此可以由此开始平滑且无障碍地仅仅通过折叠闸板就可以打开排出口。
虽然有压力密封和真空密封的盖板但是也可以从上部实现凸出体排出孔的封闭。为此建议，排出结束通过封闭打开的凸出体排出孔实现，通过可穿过盖板的中空填料体的砂子一直填充到一个闸板。因此砂子穿过中空填料体在封闭闸板前到达凸出体排出孔并充满这一整个空间。排出通道防止，例如位于凸出体排出孔上的废钢块妨碍中空填料体的无缺陷的功能。
中空填料体的更换按照下面的说明由此实现，中空填料体在炉门封闭后在盖板上进行更换。一个“叶轮”附加地具有优点，以便防止砂子从凸出体排出孔里流出来。
在附图中示出本发明的实施例，下面详细描述它们并以其为基础描述多种用于电弧炉工作的方法。
附图中
图1为可倾翻的电弧炉的横截面图，其中只示出一个底箕斗，图2为对应于图1的俯视图，图3为一个竖立的电弧炉的横截面图，其中只示出一个底箕斗，图4为对应于图3的俯视图。
下面的描述首先主要针对图1和2。对于一个电弧炉1只示出底箕斗2，它具有用于衬砌炉底3的炉池2a。为了排出熔液或熔渣所述电弧炉1可以向着两个偏转方向倾翻(参见图1)。
一个用于熔液的排出口9位于一个单独安装的凸出体6里面，该凸出体邻接在一个法兰的圆形或椭圆形底箕斗2的终端壁板4上(参见图2)。从炉底3开始垂直穿过终端壁板4引出一个或多个排出通道5，通道虹吸式地基本上与衬砌轮廓10相切地完全穿过凸出体壁。
凸出体6通过一个法兰连接机构8可拆卸地连接到底箕斗2a的终端壁板4上。在凸出体6和底箕斗2a上具有相应的法兰7。凸出体排出孔9a在电弧炉1的零位11垂直地延伸。也可以选择使排出孔9以其轴线构成适配于电弧炉1排出角的角度。
为了排出熔液和熔渣所述电弧炉1可以在一个或另一个偏转方向上倾翻，其中熔液相对于底箕斗2偏心地排出。在此首先在底箕斗2中燃烧排出通道5并在熔液排出到凸出体6时开始倾翻过程。凸出体6被充分充满并且打开凸出体排出孔9a并且在达到排出量时使电弧炉1回翻到或超过其零位11。
但是也可以实现另一方法，首先在底箕斗2上从凸出体6一侧开始燃烧排出通道5并在熔液通过未封闭的排出口9排到凸出体6时开始倾翻过程。
在达到零位11之后清洁排出通道5和/或凸出体排出孔9a，并且在需要时通过FF材料封闭。
也可以选择，在相当高的排出率之后，为了更新，在法兰连接机构8处松开凸出体6并替换成新的凸出体6。
此外凸出体6还可以有利地用于将所需的添加物和合金或分量在排出期间由此加入到凸出体6里面。
下面的描述针对图3和4中的竖立电弧炉。
按照图3示出一个方法状态，其中一个中空填料体14通过中空填料体外壳15在打开炉口13时穿过压力密封和真空密封的盖板16(在关闭气体阀门17时)。在打开气体阀门17时对凸出体6施加压力。在凸出体排出孔9a下面的闸板18被关闭。在下一方法步骤中中空填料体14在打开由闸板18封闭的凸出体排出孔9a时进入一个驻留或更换位置(如所示那样)。凸出体6被压力加载。在此惰性气体在排出通道5的上棱边上滴到炉底3里面。在第三方法步骤中开始排出。闸板18被打开。由此产生灌砂并且凸出体16相对于大气是无压力的。现在开始排出液态金属。在排出开始几秒后液态金属通过凸出体排出孔9a排出。在第四方法步骤中按照虹吸原理在凸出体中建立起一个负压。中空填料体14仍然位于驻留或更换位置。在第五方法步骤中中空填料体14进入并关闭闸板18，通过气体加载使砂子流入一个或多个凸出体6。凸出体6排空，同样排出通道5也排空。中空填料体14离开驻留或交换位置。
从底部排出孔12可以在需要时完全排空炉体。
权利要求
1.一种电弧炉，它为了排出熔液或熔渣可以倾翻或竖立并具有一个偏心和/或同心的排出口，其特征在于，所述排出孔(9)位于一个单独安装的凸出体(6)里面，该凸出体邻接底箕斗(2)的终端壁板(4)并且具有至少一个连接炉池(2a)与凸出体(6)的穿过终端壁板(4)的排出通道(5)。
2.如权利要求1所述的电弧炉，其特征在于，所述凸出体(6)通过一个法兰连接机构(8)连接到底箕斗(2a)的终端壁板(4)上。
3.如权利要求1或2中任一项所述的电弧炉，其特征在于，一个或多个虹吸式排出通道(5)基本与衬砌轮廓(10)相切地穿过终端壁板(4)延伸。
4.如权利要求1至3中任一项所述的电弧炉，其特征在于，在凸出体(6)中的排出口(9)的排出孔(9a)在零位(11)、即在电弧炉(1)的水平位置垂直地延伸。
5.如权利要求1至3中任一项所述的电弧炉，其特征在于，所述排出孔(9a)构成一个适配于可倾翻的电弧炉(1)排出角的角度。
6.电弧炉的工作方法，为了排出熔液，电弧炉向一个偏转方向倾翻而为了排出熔渣电弧炉向另一偏转方向倾翻，其中熔液相对于底箕斗偏心地排出，其特征在于，首先在底箕斗(2)中从凸出体(6)一侧开始燃烧排出通道(5)并在熔液排到凸出体(6)里面时开始倾翻过程，然后使凸出体(6)充分充满并打开排出孔(9a)，在达到排出量时使电弧炉回翻到或超过零位(11)。
7.电弧炉的工作方法，为了排出熔液电弧炉向一个偏转方向倾翻而为了排出熔渣电弧炉向另一偏转方向倾翻，其中熔液相对于底箕斗偏心地排出，其特征在于，首先在底箕斗(2)上从凸出体(6)一侧开始燃烧排出通道(5)并在熔液通过未封闭的排出孔(9a)排到凸出体(6)里面时开始倾翻过程。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在达到零位(11)后清洁排出通道(5)和/或排出孔(9a)并通过FF材料封闭。
9.如权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于，为了更新，将凸出体(6)在法兰连接(8)处松开并替换成一个新衬砌的凸出体。
10.如权利要求6至9中任一项所述的方法，其特征在于，所需的添加物和合金或分量在排出期间加入到凸出体(6)里面。
11.电弧炉的工作方法，为了排出熔液电弧炉向一个偏转方向倾翻，其中熔液相对于底箕斗偏心地排出，其特征在于，通过以惰性气体对压力密封和真空密封的凸出体(6)施加压力，通过控制凸出体(6)中的气体压力调节排出速度。
12.电弧炉具有一个可封闭的排出孔(9a)，其底箕斗竖立并具有一个底部排出孔(12)，其特征在于，排出孔(9)位于一个单独安装的、压力密封和真空密封的凸出体(6)里面，该凸出体邻接在底箕斗(2)的终端壁板(4)上，具有至少一个连接炉池(2a)与凸出体(6)的透穿终端壁板(4)的排出通道(5)，其中排出通道(5)下棱边在凸出体侧与凸出体排出孔(9a)的上棱边基本在一个高度上。
13.如权利要求12所述的电弧炉，其特征在于，在凸出体(6)上具有一个压力密封和真空密封的盖板(16)。
14.如权利要求12或13中任一项所述的电弧炉，其特征在于，在压力密封和真空密封盖板(16)上的中空填料体外壳(15)里面设置一个中空填料体(14)。
15.如权利要求12至14中任一项所述的电弧炉，其特征在于，在压力密封和真空密封的盖板(16)上连接一个具有气体阀门(17)的气体输送管。
16.电弧炉的工作方法，该电弧炉竖立地设置，具有一个安装在炉底(2a)上的凸出体(6)，具有一个凸出体排出孔(9a)和一个同心的底部排出孔(12)，其特征在于，在打开凸出体排出孔(9a)并通过惰性气体对凸出体(6)加载之后这样调节熔液排出，使得只要底箕斗(2)中的熔池镜面在凸出体一侧位于排出通道(5)下棱边以下时，流动排出通过减少凸出体(6)中的负压而中断。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，将凸出体(6)中和排出通道(5)中的气体压力调节到一个压力值，在该压力值下使熔池镜面置于延伸到底箕斗(2)的排出通道(5)的上棱边的高度。
18.如权利要求16或17中任一项所述的方法，其特征在于，所述排出过程通过打开凸出体排出孔(9a)开始。
19.如权利要求16至18中任一项所述的方法，其特征在于，排出结束通过封闭打开的凸出体排出孔(9a)实现，通过可穿过盖板(16)的中空填料体(14)的砂子一直填充到一个闸板(18)。
20.如权利要求16至19中任一项所述的方法，其特征在于，所述中空填料体(14)在炉口(13)关闭后在盖板(16)上进行更换。
全文摘要
一种电弧炉(1)，它为了排出熔液或熔渣可以倾翻或竖立并具有一个偏心和/或同心的排出口(9；12)，以及这种电弧炉(1)的工作方法，可以通过设计结构上的变化不仅在制造上改进而且在工作特性改进，排出孔(9)位于一个单独安装的凸出体(6)里面，该凸出体邻接底箕斗(2)的终端壁板(4)并且具有至少一个连接炉池(2a)与凸出体(6)的穿过终端壁板(4)的排出通道(5)。
文档编号C21C5/52GK1561398SQ02819024
公开日2005年1月5日 申请日期2002年9月3日 优先权日2001年9月26日
发明者P·海因里希, M·舒伯特 申请人:Sms迪马格股份公司