AT398486B

AT398486B - Stahlwerks-elektroofen

Info

Publication number: AT398486B
Application number: AT0243292A
Authority: AT
Inventors: Alexander Dipl Ing Patuzzi; Alfred Weber; Roland Ing Hansl; Reinhold Wessely; Josef Ing Hinterhoelzl; Gerhard Dipl Ing Greiner; Manfred Ing Eysn; Sieghart Dipl Ing Kaspar
Original assignee: Voest Alpine Ind Anlagen
Priority date: 1992-12-09
Filing date: 1992-12-09
Publication date: 1994-12-27
Also published as: DE9304662U1; ATA243292A

Description

AT 398 486 B

Die Erfindung betrifft einen Stahlwerks-Elektroofen, mit einem Ofengefäß, das mittels einer Kippvorrichtung kippbar gelagert ist.

Weiters betrifft die Erfindung eine Stahlwerksanlage mit einem Konverterstand, der einen Konvertertragring aufweist sowie ein Verfahren zum Umbau einer Konverterstahlwerksanlage in eine Elektrostahiwerksan-lage.

Zum Schrotteinschmelzen haben sich in besonderem Maße Elektroofen bewährt. Insbesondere gelingt es mit Elektroofen unter relativ geringem Energieaufwand, Kommerzstähle, wie Baustähle, in wirtschaftlicher Weise herzustellen.

Im Zuge der zunehmenden Forderung nach Wiederverwertung bzw. Recycling von Konsumgütern, wie z.B. Kraftfahrzeugen, besteht ein steigender Bedarf an Schrotteinschmelzanlagen, mit denen mit möglichst geringem Aufwand aus Schrott Stahl erschmolzen werden kann. Da hierfür, wie oben erwähnt, Elektroofen in besonderem Maß geeignet sind, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem es möglich ist, bestehende Stahlwerksanlagen mit Konverterständen in einfacher Weise in Elektro-stahlwerksanlagen umbauen zu können, ohne daß es erforderlich ist, die Konverterstände abreißen zu müssen. Insbesondere soll es hierbei möglich sein, möglichst viele Komponenten einer Konverter-Stahlwerksanlage ohne große Umbauten bzw. überhaupt unverändert übernehmen zu können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das über einen Tragring kippbar abgestützte Konvertergefäß oberhalb und unterhalb des Tragringes unter Belassung eines mittels einer Konverteraufhängung am Tragring abgestützten Mittelteiles gekappt wird und daß an den verbleibenden Mittelteil unten ein den Herdteil eines Elektroofens bildender Unterteil befestigt wird.

Vorzugsweise wird hierbei an den verbleibenden Konvertermantelteil oben ein Deckel aufgesetzt.

Durch Ausgestaltung eines Konverterhaubenwagens, derart, daß er zur Aufnahme des Deckels des Elektroofens geeignet ist, läßt sich der Konverterhaubenwagen sinnvoll zum Aufsetzen und Entfernen des Deckels einsetzen, ohne daß große Umbauten erforderlich sind.

Eine Lanzenhubeinrichtung des Konverterstandes läßt sich ebenfalls sinnvoll für den Elektroofen weiterverwenden, indem diese zur Aufnahme einer von oben in das Ofengefäß ragenden Elektrode ausgestaltet wird, so daß ein Annippeln der Elektroden mit Hilfe der Lanzenhubeinrichtung möglich ist.

Der erfindungsgemäße Stahlwerks-Elektroofen ist dadurch gekennzeichnet, daS die Kippvorrichtung einen das Ofengefäß umgebenden Tragring aufweist, an dem das Ofengefäß abgestützt ist, und daS der Tragring nach der Art eines Konvertertragringes über zwei einander diametral gegenüberliegende Tragzapfen gegenüber dem Fundament kippbar gelagert ist.

Hierbei ist vorzugsweise ein Elektrodenhubwerk zum Heben und Senken mindestens einer in das Ofengefäß ragenden Elektrode am Tragring abgestützt, wodurch den beengten Platzverhältnissen in einem Konverterstand Rechnung getragen werden kann. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn der Konverterstand - sowie dies heute üblich ist - eine Einhausung aufweist.

Zweckmäßig erfolgt die Abstützung des Elektrodenhubwerkes am Tragring in einem Bereich zwischen den beiden Tragzapfen, vorzugsweise in einem Bereich, der gegenüber der Kippachse, die von den Tragzapfen gebildet ist, einen Winkel von 20 bis 45·, vorzugsweise 30· einschließt.

Die erfindungsgemäße Stahlwerksanlage mit einem Konverterstand, die ursprünglich einen in einem Konvertertragring eingesetzten Konverter aufwies, ist nach dem Umbau dadurch gekennzeichnet, daß in dem Tragring anstelle eines Konverters ein Ofengefäß eines Elektroofens eingesetzt ist, wobei vorteilhaft ein Elektrodenhubwerk zum Heben und Senken mindestens einer in das Ofengefäß ragenden Elektrode am Tragring abgestützt ist.

Hierbei erfolgt zweckmäßig die Abstützung des Elektrodenhubwerkes am Tragring in einem Bereich zwischen den beiden Tragzapfen, vorzugsweise in einem Bereich, der gegenüber der Kippachse, die von den Tragzapfen gebildet ist, einen Winkel von 20 bis 45·, vorzugsweise 30* einschließt.

Zweckmäßig weist der Konverterstand eine Bodenhubvorrichtung auf und ist eine Bodenanode des Elektroofens an der Bodenhubvorrichtung abstützbar und mit dieser absenkbar und einsetzbar.

Bei den meisten Konverterständen ist zum Ein- und Ausbau des Bodens des Konverters eine Bodenhubvorrichtung vorgesehen. Diese Bodenhubvorrichtung kann erfindungsgemäß vorteilhaft zum Abstützen einer Bodenanode bzw. Absenken und Einsetzen derselben in den Boden des Elektroofens im Falle eines Anodenwechsels verwendet werden.

Vorteilhaft weist der Deckel eine Chargieröffnung auf, wobei zweckmäßig die Chargieröffnung von einem Einlaufschacht umgeben ist, der eine Verschlußeinrichtung aufweist.

Soferne der Konverterstand eine Lanzenhubeinrichtung aufweist, ist vorteilhaft zur Durchführung eines Elektrodenwechsels einer von oben in das Ofengefäß ragenden Elektrode eine Elektrode an die Lanzenhubeinrichtung kuppelbar. 2

AT 398 486 B

Eine Anlage mit einem erfindungsgemäß einen Oberteil und einen den Herdteil bildenden Unterteil aufweisenden Ofengefäß eines Elektroofens ist dadurch gekennzeichnet, daS der Oberteil von einem Konvertermantel, insbesondere zumindest von einem Teilstück des Konvertermantels gebildet ist, das mittels einer herkömmlichen Konverteraufhängung mit dem Tragring verbunden ist, und daß der Unterteil des Ofengefäßes an diesem Konvertermantel bzw. dessen Teiistück befestigt ist.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigt Fig. 1 einen Konverterstand eines Stahlwerks, der mit einem erfindungsgemäß ausgestalteten Elektroofen versehen ist, in Seitenansicht. Fig. 2 veranschaulicht einen gemäß der Linie ll-il der Fig. 1 geführten Schnitt. Fig. 3 gibt einen Grundriß der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Anlage wieder. In den Fig. 4, 5 und 6 ist der schrittweise Umbau eines Konverterstandes mit einem Konverter in einem Konverterstand mit einem Elektroofen dargestellt. Die Fig. 7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsform in zu den Fig. 1 und 2 analoger Weise.

Wie aus den Fig. 1, 2 und 3 ersichtlich ist, ist ein Konverterstand von einer Konvertereinhausung 1 mit Seitenwänden 2 und einer Frontschiebetüre 3 umgeben. Die Konvertereinhausung ist nur schematisch dargestellt. Solche Einhausungen sind Stand der Technik und beispielsweise in der AT-B - 356.157 beschrieben. Die Konverterabsaugung 4 schließt an die Einhausung über eine die Konvertermündung bedeckende, nicht dargestellte, da bereits entfernte Konverterhaube an, die mittels eines Haubenwagens 5 seitlich verfahrbar ist. Ein solcher Haubenwagen ist beispielsweise in der AT-B - 381.956 im Detail beschrieben. Der Haubenwagen ist in Fig. 2 schematisch dargestellt.

Das Konvertergefäß selbst ist in einem das Gefäß umgebenden Tragring 6 eingesetzt und an diesem mittels spezieller Konverteraufhängungen 7 befestigt. Diese Halterungen können verschiedener Bauart sein, sie sind beispielsweise in der AT-B - 385.772 und der AT-B - 357.584 bzw. der AT-B - 338.848 oder der AT-B - 271.527 beschrieben. Sie sorgen für einen sicheren Halt des Konvertergefäßes im Tragring 6, auch wenn das Konvertergefäß gekippt wird, wobei beim Kippen des Konvertergefäßes Stöße und Schläge vermieden werden sollen.

Der Konvertertragring 6 weist zwei einander diametral gegenüberliegende und miteinander fluchtend angeordnete Tragzapfen 8, 9 auf, die in Tragzapfenlagern 10 gegenüber dem Fundament drehbar abgestützt sind. Mindestens einer der Tragzapfen 8 ist über das Lager 10 hinaus verlängert ausgebildet und mittels eines an dieser Verlängerung angreifenden Antriebs 11, wie eines Ritzelträgergetriebes, zwecks Kippen des Konvertergefäßes drehbar.

Zum Einbringen einer Blaslanze in das Konvertergefäß ist oberhalb des Konverters ein Lanzentragwagen einer Lanzenhubeinrichtung 12 verfahrbar angeordnet, an dem eine Blaslanze heb- und senkbar geführt ist. Eine solche Einrichtung ist beispielsweise in der AT-B - 362.408 beschrieben.

Die Arbeitsbühne 13 befindet sich etwa in Höhe der Unterkante des Konvertertragringes 6. Sie ist über eine Tragkonstruktion 14 gegenüber dem Fundament abgestützt. Unterhalb des Konverters ist zusätzlich zum Abstichwagen 15 auch ein Wagen 16, der mit einer Hubeinrichtung zum Ein- und Ausbau eines Bodens eines Konvertergefäßes ausgestattet ist, verfahrbar. Ein solcher Wagen ist beispielsweise in der AT-B - 378.538 bzw. der AT-B - 311.399 im Detail dargestellt.

Erfindungsgemäß wird der oben beschriebene Tiegelstand in einen Stand für einen Elektroofen umgebaut, wobei wie folgt vorgegangen wird (vgl. die Fig. 4, 5 und 6):

Das Konvertergefäß 17 wird knapp oberhalb und knapp unterhalb des Tragringes 6 unter Belassung des mittels der Konverteraufhängung 7 am Tragring 6 abgestützten Mittelteiles 18 gekappt. Dies ist durch die in Fig. 4 eingezeichneten strichlierten Linien 19, 20 veranschaulicht. Der Mittelteil 18 ist nach wie vor über die Konverteraufhängung 7 am Tragring 6 abgestützt. An den Mittelteil 18 des Mantels des Konvertergefäßes wird unten ein den Herdteil des Elektroofens 21 bildender Boden 22 befestigt, beispielsweise angeschraubt, indem der Mittelteil zuerst mit hierfür geeigneten Befestigungseinrichtungen 22 versehen wurde, die es gestatten, den Boden 22 des Ofengefäßes 23 des Elektroofens 21 an diesem sicher zu befestigen.

Der obere Rand 24 des Mittelteiles 18 des Mantels des Konvertergefäßes 17 wird derart umgestaltet, daS er geeignet ist, einen Deckel 25 aufzunehmen. Durch den Deckel 25 ragt von oben mittig eine Elektrode 26 in das Innere des Ofengefäßes 23. Die Elektrode 26 ist gemäß der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform an einem Elektrodenhubwerk 27 befestigt, das seitlich neben dem Tragring 6 an der Arbeitsbühne 13 abgestützt ist. Der Deckel 25 des Elektroofens 21 ist mit einer von einem Einlaufschacht 28 gebildeten Chargieröffnung 29 versehen, der eine nicht näher dargestellte Verschlußeinrichtung, wie einen Schieber oder eine Klappe, aufweist. Das Chargieren des Elektroofens 21 erfolgt über eine Schrottschurre 30, die mittels des Hallenkranes 31 durch eine schließbare Öffnung der Konvertereinhausung 1 an den Einlaufschacht 28 ansetzbar ist bzw. in den Einlaufschacht mit ihrer Schnauze 32 einfahrbar ist. 3

Claims

ΑΤ 398 486 Β Es ist möglich, vom Mittelteil des Mantels des Konverters nur den Stahlaußenmantel 33 weiter zu verwenden, d.h. die feuerfeste Ausmauerung zu entfernen und anstelle dieser wassergekühlte Paneele einzuhängen bzw. an dem Stahimantel zu befestigen. Der Boden 22 des Elektroofens ist mit einer Bodenanode 34 versehen, die mittels der oben beschriebenen Bodenhubvorrichtung 16 abstützbar und mit dieser absenkbar und ersetzbar ist, so daß der Austausch der Bodenanode 34 anlagenmäßig keinerlei Probleme und keine weiteren Investitionen bereitet. Der Deckel 25 des Ofengefäßes 23 ist zweckmäßig an den oben beschriebenen Haubenwagen 5 kuppeibar und kann durch seitliches Verfahren des Haubenwagens 5 vom Ofengefäß 23 entfernt werden. Der Elektrodenaustausch bzw. das Annippeln einer neuen Elektrode geschieht in besonders zweckmäßiger Weise mit Hilfe der oben beschriebenen Lanzenhubeinrichtung 12, an die die Elektrode 26 kuppelbar ist. Das Ofengefäß 23 des Elektroofens 21 ist so im Tragring 6 angeordnet, daß der im Boden 22 des Elektroofens 21 angeordnete Anstich 35 in einer Ebene liegt, die rechtwinkelig gerichtet ist zur von den Tragzapfen 8, 9 gebildeten Kippachse. Die Arbeitsbühne 13 des Konverterstandes wird zur sogenannten "Schaffbühne" des Elektroofens 21. Das für den Betrieb des Elektroofens 21 erforderliche Trafohaus 36 ist, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, seitlich des Tragringes auf der Arbeitsbühne angeordnet. Erfindungsgemäß lassen sich somit alle Anlagenkomponenten eines Konverterstandes für den Einsatz eines Elektroofens 21 vorteilhaft verwenden, so daß ein Umbau eines Konverterstandes in einen "Elektroofenstand" mit geringstmöglichen Mitteln und Kosten bewerkstelligbar ist und insbesondere keine Umbauarbeiten der Stahlwerkshalle selbst erfordert. Gemäß der in den Fig. 7 und 8 dargestellten Ausführungsform ist das Elektrodennubwerk 27 am Tragring 6 selbst abgestützt, wodurch beim Kippen des Elektroofens 21 zwecks Abstechens die Elektrode an Ort und Steile verbleiben kann. Die Anordnung des Elektrodenhubwerks 27 am Tragring 6 erfolgt dabei so, daß die Abstützung des Elektrodenhubwerks 27 am Tragring 6 in einem Bereich erfolgt, der an einem Radiusstrahl liegt, der mit der Kippachse in einem Winkeibereich zwischen 20 und 45 *, vorzugsweise bei 30° liegt. Wie insbesondere aus Fig. 8 ersichtlich ist, ist der Herdofenteii, d.h. der Boden 22, am Tragring 6 hängend angeordnet, wobei der Herdofenteil an einer Stelle 37 mit dem Tragring 6 direkt verbunden ist, beispielsweise über eine am Tragring angeschweißte Lasche, und an der diametral gegenüberliegenden Seite über eine Gelenkiasche 38 mit dem Tragring 6 verbunden ist. Hierdurch ist es möglich, Wärmedehnungen auszugieichen. Die beiden Befestigungsstellen 37, 38 liegen hierbei in der Kippebene, d.h. in der zur von den Tragzapfen 8, 9 gebildeten Kippachse senkrecht gerichteten Ebene. Der Oberteil des Ofengefäßes 23 stützt sich bei dieser Ausführungsform nur am Herdofenteil ab. Der Tragring 6 ist zwecks Anordnung der Gelenklasche 38 mit einer unterseitigen Ausnehmung 39 versehen, die sich über einen Teilbereich seines Umfanges erstreckt (vgl. Fig. 7). An der diametral gegenüberliegenden Seite weist der Tragring 6 ebenfalls eine Ausnehmung 40 auf, u.zw. an seiner Oberseite (vgj. Fig. 8). Die Erfindung ist nicht nur auf Gleichstrom-Elektroofen, wie sie in den Ausführungsbeispielen dargestellt sind, beschränkt, sondern kann selbstverständlich auch für Drehstrom-EIektroöfen verwirklicht werden, ln diesem Fall ragen durch den Deckel mehrere Elektroden in das Innere des Ofengefäßes 21, wobei jede der Elektroden zweckmäßig am Tragring 6 mittels einer Eiektrodenhubeinrichtung abgestützt ist. Patentansprüche 1. Stahlwerks-Elektroofen (21), mit einem Ofengefäß (23), das mittels einer Kippvorrichtung (6,11) kippbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippvorrichtung (6, 11) einen das Ofengefäß (23) umgebenden Tragring (6) aufweist, an dem das Ofengefäß (23) abgestützt ist, und daß der Tragring (6) nach der Art eines Konvertertragringes über zwei einander diametral gegenüberliegende Tragzapfen (8, 9) gegenüber dem Fundament kippbar gelagert ist.
2. Stahlwerks-Elektroofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Elektrodenhubwerk (27) zum Heben und Senken mindestens einer in das Ofengefäß (23) ragenden Elektrode (26) am Tragring (6) abgestützt ist (Fig. 7).
3. Stahlwerks-Elektroofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung des Elektrodenhubwerkes (27) am Tragring (6) in einem Bereich zwischen den beiden Tragzapfen (8, 9) erfolgt, vorzugsweise in einem Bereich, der gegenüber der Kippachse, die von den Tragzapfen (8, 9) gebildet ist, einen Winkel von 20 bis 45 *, vorzugsweise 30 * einschließt. 4 AT 398 486 B
4. Stahlwerksanlage mit einem Konverterstand, der einen Konvertertragring (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Tragring (6) anstelle eines Konverters ein Ofengefäß (23) eines Elektroofens (21) eingesetzt ist.
5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Elektrodenhubwerk (27) zum Heben und Senken mindestens einer in das Ofengefäß (23) ragenden Elektrode (26) am Tragring (6) abgestützt ist.
6. Anlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung des Elektrodenhubwerkes (27) am Tragring (6) in einem Bereich zwischen den beiden Tragzapfen (8, 9) erfolgt, vorzugsweise in einem Bereich, der gegenüber der Kippachse, die von den Tragzapfen (8, 9) gebildet ist, einen Winkel von 20 bis 45 ·, vorzugsweise 30 · einschließt.
7. Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ofengefäß (23) einen Deckel (25) aufweist, der mittels eines am Konverterstand vorgesehenen Haubenwagens (5) vom Ofengefäß (23) abhebbar und seitlich verfahrbar ist.
8. Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Konverterstand eine Bodenhubvorrichtung (16) aufweist und daS eine Bodenanode (34) des Elektroofens (21) an der Bodenhubvorrichtung (16) abstützbar und mit dieser absenkbar und ersetzbar ist.
9. Anlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (25) eine Chargieröffnung (29) aufweist.
10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Chargieröffnung (29) von einem Einlaufschacht (28) umgeben ist, der eine Verschlußeinrichtung aufweist.
11. Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Konverterstand eine Lanzenhubeinrichtung (12) aufweist und daS zur Durchführung eines Elektrodenwechsels einer von oben in das Ofengefäß ragenden Elektrode (26) eine Elektrode (26) an die Lanzenhubeinrichtung (12) kuppelbar ist.
12. Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Ofengefäß (23) einen Oberteil (18) und einen den Herdteil bildenden Unterteil (22) aufweist, wobei der Oberteil (18) von einem Konvertermantel, insbesondere zumindest von einem Teilstück (18) des Konvertermantels gebildet ist, das mittels einer herkömmlichen Konverteraufhängung (7) mit dem Tragring (6) verbunden ist, und daß der Unterteil (22) des Ofengefäßes (23) an diesem Konvertermantel bzw. dessen Teilstück (18) befestigt ist.
13. Verfahren zum Umbau einer Konverterstahlwerksanlage in eine Elektrostahlwerksanlage, dadurch gekennzeichnet, daß das über einen Tragring (6) kippbar abgestützte Konvertergefäß (17) oberhalb und unterhalb des Tragringes (6) unter Belassung eines mittels einer Konverteraufhängung (7) am Tragring (6) abgestützten Mittelteiles (18) gekappt wird und daß an den verbleibenden Mittelteil (18) unten ein den Herdteil eines Elektroofens bildender Unterteil (22) befestigt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß an den verbleibenden Konvertermantelteil (18) oben ein Deckel (25) aufgesetzt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Konverter-Haubenwagen (5) zur Aufnahme des Deckels (25) des Elektroofens (21) ausgestaltet wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lanzenhubeinrichtung (12) zur Aufnahme einer von oben in das Ofengefäß (23) ragenden Elektrode (25) ausgestaltet wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfeste Auskleidung des Mittelteiles (18) entfernt und anstelle der feuerfesten Auskleidung wassergekühlte Paneele vorgesehen werden. 5 AT 398 486 B
18. Stahlwerks-Elektroofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektroofen (21) am Tragring (6) hängend abgestützt ist (Fig. 7, 8).
19. Stahlwerks-Elektroofen nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Herdofenteil (22) am Tragring (6) an einer Stelle (37) direkt befestigt ist und an einer diametral gegenüberliegenden Stelle am Tragring (6) über eine Gelenklasche (38) aufgehängt ist (Fig. 7, 8). Hiezu 6 Blatt Zeichnungen 6