专利名称：具有装料件的熔融金属冶金设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种熔融金属冶金设备，-其中，该熔融金属冶金设备具有用于熔化金属废料的熔炉和布置在该熔炉上方的、用于该熔炉的装料区域，-其中，该熔融金属冶金设备具有装料件，该装料件在装填了对于熔炉而言的特定的金属废料的情况下能在移动方向上进入装料区域中，能在那里清空并且在清空状态下能反向于移动方向重新从装料区域中离开。
背景技术：
这种熔融金属冶金设备是普遍公知的。特别是包括有电弧炉的熔融金属冶金设备是这样构造的。在为熔炉装料时，通常在很大程度上会出现浓烟(Ausqualmung)和尘雾，就是所谓的次级废气。在熔炉的常用的设计方案中，无法避免在布置有熔融金属冶金设备的生产车间内出现浓烟和尘雾。通常在那里通过车间抽吸装置或类似的装置将浓烟和尘雾抽出。这种车间抽吸装置也被称为次级废气抽吸装置，因为来自于炉腔的大部分废气，即初级废气通常通过与炉腔分开的、处在炉盖区域中的熔炉抽吸装置或者是初级抽吸装置抽出和后处理。奥地利的编号为E17399B的专利`文件公开了一种用于抽出炼钢厂和铸造厂中的次级废气的装置，其中，固定在起重机上的、可移动的外罩作为次级废气抽吸装置而存在。奥地利的编号为E40590B的专利文件公开了一种用于抽吸炼钢厂和铸造厂中的次级废气的装置，其中，存在有固定的外罩盖和移动的外罩侧壁。现有技术中的设计方案具有不同的缺点。特别是车间抽吸装置作用在车间的所有开口上。由此在很大范围内吸入和吸收了其它气流。另外，直到抽尽浓烟和尘雾为止的持续时间相对较长。在此期间在很多情况下尤其是大量的灰尘沉积在生产车间的地板上。另夕卜，处在生产车间中的人员在很大程度上受到影响，部分甚至存在健康隐患。德国的编号为1063342的专利文件描述了一种用于抽吸电弧炉周围的气体的排烟装置，该排烟装置布置在电极上方。当然在此也在为熔炉装料时会额外地向周围环境中排出大量次级废气。
发明内容
本发明的目的在于，实现以下可能性，S卩，借助本发明能够在为熔炉装料时完全或至少尽可能地避免在生产车间中出现浓烟和尘雾。该目的通过具有权利要求1的特征的熔融金属冶金设备得以实现。该熔融金属冶金设备的有利的设计方案是从属权利要求2至14的主题。另外，该目的还通过具有权利要求15的特征的方法得以实现。按照本发明设计为，以如下方式设计开头所述类型的熔融金属冶金设备，
-装料区域由外罩包围，从而从上面和侧面封闭装料区域以及进入装料区域中的装料件，和-该外罩具有多个上部的抽吸口，通过该上部的抽吸口能从外罩中抽出在外罩中积累的废气和灰尘。设备的这种设计方案具有以下优点，即，可以放弃次级废气抽吸装置。为了避免产生次级废气则使用了仅仅一个改进的初级废气抽吸装置。由此明显减小了需后处理的总废气量并且显著降低了设备的仪器方面的投入。在此，在外罩上可以任意地布置有上部的抽吸口。但优选的是，上部的抽吸口布置在外罩的上部区域中。在这种设计方案中能够实现特别有效的抽吸。通常可任意选择抽吸口的数量且该数量优选地为I至10个，必要时也可以多于10个。这些上部的抽吸口优选地布置在由装料件的移动方向定义的、优选地为垂直的平面的两侧。通过这种设计方案使得抽吸更为有效。在多种情况下，在熔炉和装料区域之间布置有炉身，在清空装料件的情况下将金属废料输送到该炉身中。在此优选地，该炉身相对于熔炉偏心地布置在熔炉的上方。在此处和下文中“炉身”被理解成每个适用于容纳和预热材料、在此尤其是金属废料的容器。在这种情况下，该炉身优选地朝向装料区域具有上部的关闭件，该上部的关闭件为了将金属废料输送到炉身中而能打开并且随后能重新关闭。在此，上部的关闭件可以由一个部件构成或由多个组合的或彼此分开的可运动的部件构成。该关闭件通常是关闭的并且特别是只有在应该将金属废料从装料件输`送到炉身中时才被打开。由此，在装料件移动到装料区域中和从装料区域中移动出来的过程中，该上部的关闭件优选地是关闭的，从而使得熔炉的废气不能进入到装料区域中且不能通过装料区域溢出到周围环境中。特别是在装料件被定位在炉身上方并且能够通过外罩将沿着炉身上升的废气从熔炉中抽出时，该上部的关闭件才被打开。另外优选地，该炉身朝向熔炉具有下部的关闭件，该下部的关闭件为了将炉身中的金属废料装入熔炉中而能打开并且随后能重新关闭。该下部的关闭件在关闭状态下能够在炉身中暂时地储存金属废料且通过源于熔炉的废气预热金属废料。这降低了熔化过程的能耗和费用。在这种设计方案中优选地能这样控制连接在上部的抽吸口上的抽吸系统，S卩，该抽吸系统的激活能与上部的关闭件的打开和关闭和/或与炉身的装料状态相协调一致。在根据本发明的用于控制具有炉身的设备的方法中，这样控制连接在上部的抽吸口上的抽吸系统，即，该抽吸系统的激活能与上部的关闭件的打开和关闭和/或与炉身的装料状态相协调一致。以这种方式能够在作为次级废气的废气从装料区域中溢出之前随时从该装料区域中抽吸最佳的量的废气。在本发明的另一个有利的设计方案中，在炉身中在上部的关闭件的下方布置有多个下部的抽吸口，通过该下部的抽吸口能从炉身中抽出在炉身中积累的废气和灰尘。该下部的抽吸口特别地可以布置在由装料件的移动方向定义的垂直平面的两侧。为了将在熔化过程中所产生的废气从熔炉中抽出，借助这些下部的抽吸口尤其实现了初级废气的所谓的初级抽吸，该初级抽吸也存在于现有技术中。
优选地，上部的抽吸口和下部的抽吸口与同一个抽吸装置相连接。此外，在这种情况下，至少在上部的抽吸口和抽吸装置之间的连接管中，优选地也在下部的抽吸口和抽吸装置之间的连接管中布置有-特别是电动地-可调节的关断阀(Verschlussklappen)。特别是在这种情况下，即，在上部的抽吸口和抽吸装置之间的连接管中和在下部的抽吸口和抽吸装置之间的连接管中布置有-特别是电动地-可调节的关断阀，优选地能与布置在下部的抽吸口和抽吸装置之间的关断阀的调节驱动装置无关联地控制布置在上部的抽吸口和抽吸装置之间的关断阀的调节驱动装置。在许多情况下，装料件的移动方向倾斜地从下向上延伸。但是相同地，该移动方向也可以垂直地从下向上或反向地延伸。在外罩中可以布置有用于使得装料件进入和离开的通过口。在这种情况下，在装料件进入外罩中时，通过口的横截面优选地能减小。特别是该通过口能关闭。例如，可以通过起重机从上方穿过通过口将装料件放入外罩中，其中，能借助至少一个滑阀(Schieber)打开和关闭该通过口。可替换地可能的是，外罩在水平方向上这样远地延伸，使得装料件从下方进入外罩中。
下面结合附图根据实施例的说明给出其它优点和细节，在原理图中示出:图1示出了熔融金属冶金设备的侧视图，图2示出了图1的熔融金属冶金设备的俯视图，图3示出了图1的熔融金属冶金设备的主视图，图4示出了熔融金属冶金设备的示意性侧视图，图5示出了图4的熔融金属冶金设备的俯视图，和图6示出了图4的熔融金属冶金设备的主视图。
具体实施例方式下面将整体阐述图1至图6。根据附图，熔融金属冶金设备具有熔炉I。熔炉I用于熔化金属废料2。另外，熔融金属冶金设备具有用于熔炉I的装料区域3。装料区域3布置在熔炉I的上方。熔融金属冶金设备还具有装料件4。装料件4能在移动方向X上进入装料区域3中且能与该移动方向X相反地重新从装料区域3中离开。在个别情况下，移动方向X可以是水平延伸的。然而如图中所示那样，该移动方向X通常倾斜地从下向上延伸。装料件4装填了对于熔炉I而言的特定的金属废料2。在这种状态下，装料件4进入装料区域3中并且在那里被清空。然后，装料件以清空的状态重新从装料区域3中离开。装料区域3由外罩5包围。由此使得装料区域3被从上面和侧面封闭。这种状态虽然不仅仅、但也是特别地适用于装料件4进入装料区域3中的情况。也能在外罩5中布置用于使得装料件3进入和离开的通过口 6。本发明的这种设计方案在图4至图6中示出。在这种情况下，通过口 6可能部分地被进入装料区域3中的装料件4所填充。然而当装料件进入装料区域3中时，装料件4优选地完全处在外罩5的内部。在这种情况下，即当装料件4已经进入外罩5中时，通过口 6的横截面在这种状态下优选地减小。例如，为了这个目的而可以设置可移动的壁或相应的阀(Klappen)7。可以这样设定尺寸，即完全封闭住通过口 6。然而优选地，-见图1至图3_，外罩5在水平方向上这样远地延伸，即装料件4从下方进入外罩5中。由此，不需要在外罩5的侧面区域中设置通过口。假如需要的话，装料件4进入到外罩5中时所穿过的进入区域也可以减小，特别是可关闭的。外罩5具有多个上部的抽吸口 7。该数量可以是一。上部的抽吸口 7优选地布置在外罩5的上部区域中(B卩，在外罩5的最高位置上)。上部的抽吸口 7可以布置在外罩5的任意位置上，例如，在外罩5的上面或该外罩的侧面区域中。上部的抽吸口 7特别是可以布置在垂直平面8的两侧，该平面由装料件4的移动方向X定义。通过上部的抽吸口 7能从外罩5中抽出在外罩5中积累的废气和灰尘。在多个情况下，在熔炉I和装料区域3之间布置有炉身9。在这种情况下，在装料件4清空的情况下不直接将金属废料2输送到熔炉I中，而是首先输送到炉身9中。炉身9为此目的具有上部的关闭件10和下部的关闭件11。上部的关闭件10朝向装料区域3布置。可以打开和随后重新关闭该关闭件。当应将装料件4中的金属废料2输送到炉身中时，该上部的关闭件被打开。其余时间其则被关闭。下部的装料件11朝向熔炉I布置。该下部的装料件同样可以被打开和关闭。当为熔炉I装料时，其被打开。在其余时间该下部的装料件则被关闭。废气、灰尘、浓烟等进入外罩5中和可能出现的从外罩5中离开的危险特别是出现在上部的关闭件10被打开或炉身9空无一物的情况下。优选地因此这样控制连接在上部的抽吸口 7上的抽吸系统12，即，抽吸系统12的激活能与上部的关闭件10的打开和关闭和/或与炉身9的装料状态相协调一致。特别是可以在上述两种情况下激活(或者是最大限度地激活)抽吸系统12，其余时间则使其停止工作(或者是仅部分地激活)。在炉身9中，通常在上部的关闭件10下方布置有多个下部的抽吸口 13。特别是可以将下部的抽吸口 13-与上部的抽吸口` 7类似地-布置在已提及的垂直平面8的两侧。通过下部的抽吸口 13能将积累在炉身9中的废气和灰尘从炉身9中抽出。各自的抽吸装置能够连接在下部的抽吸口 13上，能与上部的抽吸口 7的抽吸系统12无关联地运行该抽吸装置。然而优选地，上部的和下部的抽吸口 7，13与同一个抽吸装置14相连接。在这种情况下，至少在布置在上部的抽吸口 7和抽吸装置14之间的连接管15中布置可电动地调节的关断阀16。优选地也在布置在下部的抽吸口 13和抽吸装置14之间的连接管17中布置可电动地调节的关断阀18。能将关断阀16的调节装置始终与关断阀18的调节装置耦合连接在一起。在这种情况下，一侧的关断阀16和另一侧的关断阀18只能彼此反向地进行调节。然而，优选地能与布置在下部的抽吸口 13和抽吸装置14之间的关断阀18的调节驱动装置20无关联地控制布置在上部的抽吸口 7和抽吸装置14之间的关断阀16的调节驱动装置19。在这种情况下，可能存在至少三种不同的运行状态，即:-打开关断阀16，关闭关断阀18，-关闭关断阀16，打开关断阀18，以及-打开关断阀16且打开关断阀18。在可能的情况下也存在以下这种运行状态，即，关断阀16和关断阀18均被关闭。本发明具有多个优点。特别是几乎完全阻止了在布置有冶金设备的生产车间中出现次级废气，如浓烟、灰尘、废气等。上述说明仅用于阐述本发明。对于技术人员而言可容易地得出，即根据本发明，可以在熔炉、装料区域、装料件和外罩方面在尽可能不同的实施方式中设计尽可能不同的熔融金属冶 金设备。
权利要求
1.一种熔融金属冶金设备， -其中，所述熔融金属冶金设备具有用于熔化金属废料(2 )的熔炉(I)和布置在所述熔炉(I)上方的、用于所述熔炉(I)的装料区域(3 )， -其中，所述熔融金属冶金设备具有装料件(4)，所述装料件在装填了对于所述熔炉(I)而言的特定的所述金属废料(2)的情况下能在移动方向(X)上进入所述装料区域(3)中，能在那里清空并且在清空状态下能反向于所述移动方向(X)重新从所述装料区域(3)中离开， -其中，所述装料区域(3)由外罩(5)包围，从而从上面和侧面封闭所述装料区域(3)以及进入所述装料区域(3)中的所述装料件(4)，和 -其中，所述外罩(5)具有多个上部的抽吸口(7)，通过所述上部的抽吸口能从所述外罩(5)中抽出在所述外罩(5)中积累的废气和灰尘。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述上部的抽吸口(7)布置在所述外罩(5)的上部区域中。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述上部的抽吸口(7)布置在由所述装料件(4)的所述移动方向(X)定义的垂直平面(8)的两侧。
4.根据权利要求1，2或3所述的设备，其特征在于，在所述熔炉(I)和所述装料区域(3)之间布置有炉身(9)，在清空所述装料件(4)的情况下将所述金属废料(2)输送到所述炉身中。
5.根据权利要求4所述的设`备，其特征在于，所述炉身(9)朝向所述装料区域(3)具有上部的关闭件(10)，所述上部的关闭件为了将所述金属废料(2)输送到所述炉身(9)中而能打开并且随后能重新关闭。
6.根据权利要求4或权利要求5所述的设备，其特征在于，所述炉身(9)朝向所述熔炉(I)具有下部的关闭件(11)，所述下部的关闭件为了将所述炉身(9)中的所述金属废料(2)装入所述熔炉(I)中而能打开并且随后能重新关闭。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的设备，其特征在于，能这样控制连接在所述上部的抽吸口(7)上的抽吸系统(12)，S卩，所述抽吸系统(12)的激活能与所述上部的关闭件(10)的打开和关闭和/或与所述炉身(9)的装料状态相协调一致。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的设备，其特征在于，在所述炉身(9)中在所述上部的关闭件(10)的下方布置有多个下部的抽吸口( 13)，通过所述下部的抽吸口能从所述炉身(9)中抽出在所述炉身(9)中积累的废气和灰尘。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述下部的抽吸口(13)布置在由所述装料件(4)的所述移动方向(X)定义的垂直平面(8)的两侧。
10.根据权利要求8或9所述的设备，其特征在于，所述上部的抽吸口和所述下部的抽吸口(7，13)与同一个抽吸装置(14)相连接并且至少在所述上部的抽吸口(7)和所述抽吸装置(14)之间的连接管(15)中布置有可调节的关断阀(16)。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，在所述下部的抽吸口(13)和所述抽吸装置(14)之间的连接管(17)中也布置有可调节的关断阀(18)。
12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，能与布置在所述下部的抽吸口(13)和所述抽吸装置(14)之间的所述关断阀(18)的调节驱动装置(20)无关联地控制布置在所述上部的抽吸口(7)和所述抽吸装置(14)之间的所述关断阀(16)的调节驱动装置(19)。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的设备，其特征在于，所述移动方向(X)倾斜地从下向上延伸，在所述外罩(5 )中布置有用于使得所述装料件(4 )进入和离开的通过口(6)，并且在所述装料件(4)进入所述外罩(5)中时，所述通过口(6)的横截面能减小，特别是所述通过口(6)能关闭。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的设备，其特征在于，所述移动方向(X)倾斜地从下向上延伸，并且所述外罩(5 )在水平方向上这样远地延伸，使得所述装料件(4 )从下方进入所述外罩(5)中。
15.一种用于控制根据权利要求4至7中任一项所述的设备的方法，其特征在于，这样控制连接在所述上部的抽吸口(7)上的所述抽吸系统(12)，S卩，所述抽吸系统(12)的激活能与所述上部的关闭件(10)的打开和关闭和/或与所述炉身(9)的所述装料状态相协调一致。`
全文摘要
一种熔融金属冶金设备，具有用于熔化金属废料(2)的熔炉(1)和布置在熔炉(1)上方的、用于熔炉(1)的装料区域(3)。另外，该熔融金属冶金设备具有装料件(4)，该装料件在装填了对于熔炉(1)而言的特定的金属废料(2)的情况下能在移动方向(x)上进入装料区域(3)中，能在那里清空并且在清空状态下能反向于移动方向(x)重新从装料区域(3)中离开。装料区域(3)由外罩(5)包围，从而从上面和侧面封闭装料区域(3)以及进入装料区域(3)中的装料件(4)。外罩(5)具有多个上部的抽吸口(7)，通过该上部的抽吸口能从外罩(5)中抽出在外罩(5)中积累的废气和灰尘。
文档编号C21C5/52GK103108963SQ201180044311
公开日2013年5月15日 申请日期2011年7月28日 优先权日2010年9月16日
发明者马库斯·多恩朵夫, 汉斯约尔格·胡贝尔 申请人:西门子公司