AT393731B

AT393731B - Elektroofen, wie lichtbogenofen oder plasmaofen

Info

Publication number: AT393731B
Application number: AT125489A
Authority: AT
Inventors: Ernst Ing Zajicek; Johann Ing Muehlbauer
Original assignee: Voest Alpine Ind Anlagen
Priority date: 1989-05-24
Filing date: 1989-05-24
Publication date: 1991-12-10
Also published as: ATA125489A

Description

AT 393 731B

Elektroofen, wie Lichtbogenofen oder Plasmaofen

Die Erfindung betrifft einen Elektroofen, wie Lichtbogenofen oder Plasmaofen, mit einem an einer Ofenplattform angeordneten Ofengefäß, das von einem mittels eines Deckelhubwerkes heb- und senkbaren und mittels eines Deckelschwenkweikes von einer Stellung über dem Ofengefäß in eine Stellung seitlich des Ofengefäßes und 5 zurück schwenkbaren Ofendeckel bedeckt ist, wobei zum Heben, Senken und Schwenken des Ofendeckels ein seitlich des Ofengefäßes schwenkbar gelagertes Deckeltragwerk vorgesehen ist, an dem mit mindestens einem Deckeltragarm der Deckel befestigt ist, welches Deckeltragwerk mit einer an ihm angelenkten Schwinge mit der Ofenplattform verschwenkbar verbunden ist sowie weiters unter Bildung einer Koppel entweder mittels einer weiteren Schwinge unter Bildung eines Gelenkvierecks an der Ofenplattform angelenkt oder mit einem Punkt ent-10 lang einer an der Ofenplattform angeordneten Führung unter Bildung einer Schubschwinge geführt ist und wobei eine Verriegelungseinrichtung zur Fixierung des Deckeltragarmes gegenüber dem Ofengefäß vorgesehen ist

Ein Ofen dieser Art ist aus der AT-B - 387.350 bekannt. Das auf der Ofenplattform ruhende Ofengefäß ist mitsamt der Plattform entlang von Wälzbahnen, die am Fundament angeordnet sind, kippbar. Um beim Kippen eine Relativbewegung des Deckeltragwerkes gegenüber dem Ofengefäß zu vermeiden, ist es bekannt, zwischen 15 dem Deckeltragwerk und dem Ofengefäß eine Verriegelung vorzusehen. Diese Verriegelung ist von mindestens einem druckmittelbetätigten Stempel gebildet, der in eine Verriegelungsaufhahme einsetzbar ist, wobei die Ver-riegelungsaufnahme am Tragarm und der Stempel am oberen Rand des Ofengefäßes angeordnet sind.

Beim Chargieren des Gefäßes ist darauf zu achten, daß Chargiergut, wie z. B. Schrott, nicht auf dem Stempel zu liegen kommt, da hierdurch die Verriegelungsfunktion beeinträchtigt wird. Um dies zu vermeiden, ist der 20 Stempel vor dem Verriegelungsvorgang zu kontrollieren bzw. eventuell freizulegen.

Die Erfindung bezweckt eine vorteilhafte Weiterentwicklung des bekannten Elektroofens dahingehend, daß die Verriegelungseinrichtung gut geschützt untergebracht ist und auch bei erschwerten Betriebsbedingungen stets eine einwandfreie Funktion derselben sichergestellt ist, ohne eine eigene Kontrolle bzw. Manipulation zu erfordern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelüst, daß die Verriegelungseinrichtung in unmittelbarer Nähe 25 des Deckelschwenkwerkes seitlich und im Abstand vom Ofengefäß angeordnet ist und daß durch die Verriegelungseinrichtung zwei gegeneinander relativ bewegbare Teile entweder des Deckelschwenkwerkes und des Deckeltragwerkes oder des Deckelschwenkwerkes und der Ofenplattform oder des Deckeltragwerkes und der Ofenplattform gegeneinander fixier bar sind.

Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung von einem 30 Druckmittelzylinder und einem vom Druckmittelzylinder betätigten konischen Stopfen gebildet ist, der mit der Kolbenstange des Druckmittelzylinders gelenkig verbunden ist, mittels einer Führung in seiner Längsrichtung geführt ist und in eine konische Öffnung einer Arretiemngsaufhahme einsetzbar ist. Hierdurch wird eine besonders exakte Arretierung des Deckeltragwerkes gegenüber dem Ofengefäß sichergestellt.

Vorzugsweise ist die Öffnung der Arretierungsaufnahme mit austauschbaren Beilageblechen ausgekleidet, 35 wodurch Fertigungsungenauigkeiten bzw. sich später einstellende Verformungen ausgeglichen werden können.

Um eine leichte Betätigung des Stempels sicherzustellen, ist die Öffnung der Arretierungsaufhahme mit einer mit dem Stopfen in Kontakt gelangenden Rolle versehen.

Gemäß einer bevorzugten besonders platzsparenden Ausführungsform sind der Stopfen und der ihn betätigende Druckmittelzylinder an einem Tragwerkskasten des Deckeltragwerkes angeordnet und ist die Arretierungsauf-40 nähme an der Schwinge angeordnet. Zweckmäßig ist am Tragwerkskasten ein die Arretierungsaufhahme kontak tierender Anschlag zur Begrenzung der Bewegung der Schwinge in einer Richtung gegenüber dem Tragwerkskasten montiert. Hierdurch ist es möglich, auf einfache Weise und ohne großen baulichen Aufwand eine exakte Endlage der Relativbewegung der Schwinge gegenüber dem Tragwerkskasten und gleichzeitig ein Fluchten des Stopfens und der Arretierungsaufnahme sicherzustellen. 45 Eine weitere bevorzugte Ausführungsform, bei der ein besonders effektiver Schutz der Verriegelungseinrichtung erzielt worden kann, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelzylinder und der Stopfen an der Schwinge montiert sind und die Arretierungsaufnahme an der Ofenplattform befestigt ist.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Fig. 1 eine Seitenansicht eines Elektroofens und Fig. 2 eine Draufsicht auf den Elektroofen gemäß einer 50 ersten Ausführungsform zeigen. In Fig. 3 ist in zu Fig. 2 analoger Darstellung das Verschwenken des Ofendeckels veranschaulicht. In Fig. 4 ist ein Detail der Fig. 2 vergrößert dargestellt. Fig. 5 veranschaulicht einen Schnitt gemäß der Linie (V-V) der Fig. 4. Fig. 6 zeigt eine zweite Ausführungsform in zu Fig. 5 analoger Darstellung, Fig. 7 eine teilweise geschnittene Detailansicht gemäß Pfeil (VH) der Fig. 2 nach einer dritten Ausführungsform und Fig. 8 eine weitere Ausführungsform in zu Fig. 2 analoger, jedoch nur schematischer Dar-55 Stellung.

Ein Qfengefäß (1) eines Elektrolichtbogenofens mit exzentrischem Bodenabstich (2) ruht auf einem eine Ofenplattform bildenden Wiegerahmen (3), der auf Wälzbahnen (4), die am oberen Ende von am Fundament angeordneten Betonwangen (5) angeordnet sind, gelagert ist

Zum Kippen des Ofengefäßes (1) dienen einerseits an den Betonwangen (5) und andererseits am Wiege-60 rahmen (3) angeordnete Druckmittelzylinder (6).

Das Ofengefäß (1) ist während des Betriebes des Ofens von einem wassergekühlten Ofendeckel (7) bedeckt Dieser Ofendeckel (7) ist mittels eines Deckeltragwerkes (8) heb- und senkbar sowie schwenkbar, wobei das -2-

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Deckeltragwerk (8) mit einem Deckelhubwerk (9) zum Heben und Senken des Ofendeckels (7) ausgestattet ist und ein Deckelschwenkwerk (10) zum Schwenken des Ofendeckels (7) von einer Betriebsstellung (A) oberhalb des Ofengefäßes (1) in eine seitlich des Ofengefäßes (1) liegende Chargierstellung (B) bzw. retour vorgesehen ist.

Das Deckeltragwerk (8) weist einen Tragwerkskasten (11) auf, an dessen Oberseite zwei über den Ofendeckel (7) ragende Deckeltragarme (12) befestigt sind. Zwischen den Deckeltragarmen (12) und dem Ofendeckel (7) sind an vier Stellen Hubzylinder (13) angeordnet, die das Deckelhubwerk (9) bilden. Auf den auskragenden Enden (14) der Deckeltragarme (12) ist mittels einer Quertraverse (15) ein Rauchgaskrümmer (16), der an eine Abzugsöffnung (17) des Ofendeckels (7) anschließt, abstützbar.

Das Deckelschwenkwerk (10) ist wie folgt ausgebildet:

Der Tragwerkskasten (11) ist gemäß der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform als Koppel einer Schubschwinge ausgebildet, deren Schwinge (18) mit einem Ende an einem am Tragwerkskasten (11) in Richtung zum Ofengefäß (1) auskragenden Arm (19) angelenkt und mit ihrem anderen Ende an einer am Wiegerahmen (3) starr montierten Säule (20), die etwa parallel zur Ofenmittelachse (21) gerichtet ist, schwenkbar gelagert ist Am Tragwerkskasten (11) ist weiters ein Führungsarm (22) starr befestigt, an dessen frei auskragendem Ende ein in eine am Wiegerahmen (3) angeordnete Führung (23) eingreifender Mitnehmer (24), der z. B. als Rolle ausgebildet ist, montiert ist Die Führung (23) ist vorzugsweise geradlinig ausgebildet und erstreckt sich etwa parallel oder im spitzen Winkel zu der Seite (25) des rechteckig ausgebildeten Wiegerahmens (3), an der das Deckeltragwerk (8) angeordnet ist Die Führung (23) und der Mitnehmer (24) liegen etwa in Höhe des Wiegerahmens (3). Da der Tragwerkskasten (11) oberhalb des Wiegerahmens (3) angeordnet ist weisen sowohl der Führungsarm (22) als auch die Schwinge (18) eine vom Wiegerahmen (3) bis zum Tragwerkskasten (11) reichende vertikale Erstreckung (26) auf.

Zum Verschwenken des Ofendeckels (7) ist die Schwinge (18) mittels eines Druckmittelzylinders (27) um die Säule (20) verschwenkbar, wobei der Druckmittelzylinder (27) einerseits am Wiegerahmen (3) und andererseits an einem Fortsatz (28) der Schwinge (18) angreift.

Die Schwinge (18) ist (vgl. Fig. 7) an der Säule (20) über zwei in vertikalem (bei Normallage des Elektroofens) Abstand (29) angeordnete Radiallager (30), (31) sowie ein am oberen Ende der Säule (20) angeordnetes Axiallager (32) drehbar gelagert so daß vom Ofendeckel (7) bzw. Deckeltragwerk (8) herrührende Kipp- und Vertikalkräfte in die Säule (20) und damit in den Wiegerahmen (3) eingeleitet werden können.

Die Lagerung der Schwinge (18) an dem am Tragwerkskasten (11) angeordneten Arm (19) ist (vgl. Fig. 7) ebenfalls über zwei im vertikalen Abstand (33) voneinander angeordnete, Kippkräfte aufnehmende Radiallager (34), (35) und ein zu diesen beiden Radiallagem fluchtend angeordnetes und zwischen den Radiallagem liegendes Axiallager (36) zur Aufnahme der vertikalen Kräfte bewerkstelligt wobei das Axiallager (36) über eine sphärische Lagerung (37) am Tragwerkskasten (11) abgestützt ist.

Die durch das im Zentrum des Ofendeckels (7) angeordnete Deckelherz (38) geführten Elektroden (39) sind von Elektrodentragarmen (40) gehalten, die von den Elektroden (39) in Richtung zum Tragwerkskasten (11) gerichtet sind und mit vertikalen Stützen (41) durch den Tragwerkskasten (11) hindurchragen. Zur Führung dieser Stützen (41) sind an der Ober- und Unterseite des Tragwerkskastens (11) Führungsrollen (42) angeordnet. Das Heben und Senken der Elektroden (39) wird mittels Druckmittelzylinder (43) bewerkstelligt, die innerhalb der Stützen (41) angeordnet sind und mit ihren nach außen ragenden Enden an einem am Tragwerkskasten (11) angesetzten, nach unten gerichteten U-förmigen Bügel (44) angreifen.

Wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich ist, ist eine Verriegelungseinrichtung (45) zur Fixierung des Deckeltragwerkes (8) gegenüber dem Ofengefäß (1) zwischen Deckeltragwerk (8) und Deckelschwenkwerk (10) angeordnet. Sie weist einen Druckmittelzylinder (46) auf, der über Laschen am Tragwerkskasten (11) angelenkt ist. Seine Kolbenstange (47) ist mit einem Stopfen (48) gelenkig verbunden. Der Stopfen ist in Bewegungsrichtung in einer ebenfalls am Tragwerkskasten (11) starr angeordneten Führung (49) in Achsrichtung geführt. Dem konischen Kopf (50) des Stopfens (48) gegenüberliegend ist an der Schwinge (18) eine Arretierungs-aufnahme (51) vorgesehen. Diese weist eine konische Öffnung (52) auf, deren konische Seitenwände mit Beilagscheiben (53) ausgelegt sind.

Die konische Öffnung (52) der Arretierungsaufnahme (51) ist etwas geringer gehalten als die des Stopfenkopfes (50), so daß sich der Stopfenkopf (50) in abgesenkter Stellung zwar in der Arretierungsaufnahme verkeilen kann, jedoch nicht festfressen kann. Die Beilagscheiben (53) sind austauschbar, so daß eine genaue Anpassung bzw. Justierung des Stopfenkopfes (50) an die Arretierungsaufnahme (51) und damit die Lage des Tragwerkskastens (11) zur Schwinge (18) möglich ist, etwa zum Ausgleich von Fertigungsungenauigkeiten oder eventuell später auf tretenden Verformungen.

Gemäß der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform ist am Tragwerkskasten (11) ein Anschlag (54) vorgesehen (in Fig. 4 mit strichlierten Linien angedeutet), dessen Anschlagfläche ebenfalls mittels Beilagscheiben (55) einstellbar ist. Gegen diesen Anschlag ist die Schwinge (18) so weit bewegbar, bis die Arre-tierungsaufnahme (51) an dem Anschlag (54) anliegt. Hierdurch ergibt sich eine exakte Endlage der Relativbewegung der Schwinge (18) gegenüber dem Tragwerkskasten (11).

Die Arretierungsaufnahme (51) selbst ist mit einer einstellbaren Rolle (56) versehen, an der der Stopfen (48) in abgesenkter Stellung zur Anlage gelangt, so daß die Schwinge (18) in der entgegengesetzten Bewe- -3-

Claims

AT 393 731B gungsrichtung ebenfalls in ihrer Bewegung gegenüber dem Tragwerkskasten (11) gehindert ist Hierdurch ist die Schwinge zwischen dem Anschlag (55) und dem Stopfen (48) fixiert, so daß die Deckeltragarme (12) gegenüber dem Ofengefäß fixiert sind. Gemäß der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform ist die Verriegelungseinrichtung (45) zwischen dem Deckelschwenkwerk (10), u. zw. der Schwinge (18) und der Ofenplattform, d. h. dem Wiegerahmen (3) vorgesehen, wobei die Arretierungsaufnahme (51) am Wiegerahmen (3) montiert ist und der Druckmittelzylinder (46) bzw. der Stopfen (48) samt seiner Führung (49) an der Schwinge (18) angeordnet sind. In Fig. 8 ist eine Variante des Elektroofens dargestellt, bei der der Tragwerkskasten (11) die Koppel eines Gelenkviereckes bildet, wobei der Tragwerkskasten (11) mittels zweier Schwingen (18) und (57) an den Ecken des Wiegerahmens (3) angelenkt ist. Hierbei bildet der Tragwerkskasten (11) die Koppel und der Wiegerahmen (3) den Steg des Gelenkviereckes. Die Verriegelungseinrichtung (45) ist bei dieser Ausführungsform zwischen dem Deckeltragwerk (8) und der Ofenplattform, u. zw. dem Wiegerahmen (3), der den Druckmittelzylinder (46) und den Stopfen (48) trägt, und dem Tragwerkskasten (11) vorgesehen, wobei der Tragwerkskasten (11) eine Ausnehmung (58), die als Arre-tierungsaufnahme dient, aufweist. Die Funktion des Elektroofens beim Verschwenken des Ofendeckels ist folgende: Zunächst werden die Elektroden (39) aus dem Ofengefäß (1) gehoben oder vom Elektroofen überhaupt entfernt Sodann werden die Hubzylinder (13) zum Heben des Ofendeckels beaufschlagt. Um ein Verschwenken des Ofendeckels (7) nach Heben des Ofendeckels um einen vorbestimmten Betrag zu ermöglichen, wird die Verriegelungseinrichtung (45) in Lösestellung gebracht, u. zw. durch Beaufschlagen des Druckmittelzylinders (46) zum Heben des Stopfens (48) in die in Fig. 5 mit strichlierten Linien dargestellte Position. Hierdurch sind die zuvor gegeneinander fixiert gewesenen, zueinander relativbeweglichen Teile wiederum gegeneinander beweglich, und es können die Deckeltragarme durch Beaufschlagen des Druckmittelzylinders (27), der die Schwinge (18) betätigt, wodurch der als Koppel wirkende Tragwerkskasten (11) eine Bewegung aus der in Fig. 2 dargestellten Ausgangslage (C) in die in Fig. 3 mit dünnen Vollinien dargestellte ausgeschwenkte Lage (D) vollführt, ver-schwenkt werden. Während dieser Bewegung gleitet der Mitnehmer entlang der am Wiegerahmen (3) angeordneten Führung (23). Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen, sondern kann in verschiedener Hinsicht modifiziert werden. Beispielsweise ist es möglich, die Verriegelungseinrichtung (45) auch zwischen dem Tragwerkskasten (11) und der zweiten Schwinge (57) vorzusehen. Gemäß sämtlichen Ausführungsformen befindet sich die Verriegelungseinrichtung (45) gut geschützt im Abstand vom Ofengefäß und seitlich desselben, so daß eine hohe Betriebssicherheit sichergestellt ist PATENTANSPRÜCHE 1. Elektroofen, wie Lichtbogenofen oder Plasmaofen, mit einem an einer Ofenplattform angeordneten Ofengefäß, das von einem mittels eines Deckelhubwerkes heb- und senkbaren und mittels eines Deckelschwenkwerkes von einer Stellung über dem Ofengefäß in eine Stellung seitlich des Ofengefäßes und zurück schwenkbaren Ofendeckel bedeckt ist, wobei zum Heben, Senken und Schwenken des Ofendeckels ein seitlich des Ofengefäßes schwenkbar gelagertes Deckeltragwerk vorgesehen ist an dem mit mindestens einem Deckeltragarm der Deckel befestigt ist welches Deckeltragwerk mit ein»’ an ihm angelenkten Schwinge mit der Ofenplattform verschwenk-bar verbunden ist sowie weiters unter Bildung einer Koppel entweder mittels einer weiteren Schwinge unter Bildung eines Gelenkvierecks an der Ofenplattform angelenkt oder mit einem Punkt entlang einer an der Ofenplatt-form angeordneten Führung unter Bildung ein» Schubschwinge geführt ist und wobei eine Veniegelungseinrich-tung zur Fixierung des Deckeltragarmes gegenüber dem Ofengefäß vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung (45) in unmittelbarer Nähe des Deckelschwenkwerkes (10) seitlich und im Abstand vom Ofengefäß (1) angeordnet ist und daß durch die Verriegelungseinrichtung (45) zwei gegeneinander relativ bewegbare Teile entweder des Deckelschwenkwerkes (10) und des Deckeltragwerkes (8) od» des Deckelschwenkwerkes (10) und der Ofenplattform (3) oder des Deckeltragwerkes (8) und der Ofenplattform (3) gegeneinander fixierbar sind.
2. Elektroofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung (45) von einem Druckmittelzylinder (46) und einem vom Druckmittelzylinder (46) betätigten konischen Stopfen (48) gebildet ist, der mit der Kolbenstange (47) des Druckmittelzylinders (46) gelenkig verbunden ist, mittels einer Führung (49) in seiner Längsrichtung geführt ist und in eine konische Öffnung (52) einer Arretierungsaufnahme (51) einsetzbar ist. -4- AT 393 731 B
3. Elektroofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (52) der Arretierungsaufnahme (51) mit austauschbaren Beilageblechen (53) ausgekleidet ist.
4. Elektroofen nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung der Arretierungsaufnahme 5 (51) mit einer mit dem Stopfen (48) in Kontakt gelangenden Rolle (56) versehen ist (Fig. 6).
5. Elektroofen nach einem oder mehreren der Ansprache 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (48) und der ihn betätigende Druckmittelzylinder (46) an einem Tragwerkskasten (11) des Deckeltragwerkes (8) angeordnet sind und die Arretierungsaufnahme (51) an der Schwinge (18) angeordnet ist (Fig. 1 bis 5). 10
6. Elektroofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Tragwerkskasten (11) ein die Arretie-rungsaufnahme (51) kontaktierender Anschlag (54) zur Begrenzung der Bewegung der Schwinge (18) in einer Richtung gegenüber dem Tragwerkskasten (11) montiert ist (Fig. 6).
7. Elektroofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck mittelzylinder (46) und der Stopfen (48) an der Schwinge (18) montiert sind und die Arretierungsaufhahme (51) an der Ofenplattform (3) befestigt ist (Fig. 7). 20 Hiezu 4 Blatt Zeichnungen -5-