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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Freilegen einer Ausgiessöffnung eines metallurgischen Gefässes, an welche Ausgiessöffnung eine Giessstrahlabdeckung, insbesondere ein Ausgiessrohr, ansetzbar ist, mit einer ein Brenngas und/oder ein sauerstoffhältiges Gas bzw. Sauerstoff zur Ausgiessöffnung zuführenden Lanze.
Beim Betrieb von metallurgischen Gefässen, die mit Ausgiessöffnungen zum Ausgiessen von Schmelze und/oder Schlacke, insbesondere Boden-Ausgiessöffnungen, versehen sind, kann es Im Laufe des Betriebes zum Absetzen von Ablagerungen an den Ausgiessöffnungen kommen, wodurch die Ausgiessöffnungen verengt und schliesslich gänzlich zugesetzt werden. Das Verlegen einer Ausgiessöffnung kann auch durch zu starke Abkühlung des metallurgischen Gefässes oder der darin befindlichen Schmelze infolge einer Wartezeit stattfinden.
Es ist bekannt Ausgiessöffnungen von metallurgischen Gefässen mit Hilfe von Sauerstoff freizublasen, wofür zu den Ausgiessöffnungen führende Lanzen verwendet werden (DE-A 4342222) Ausgiessöffnungen können weiters mittels Brennlanzen aufgebrannt werden. Die Lanzen werden hierbei manuell von einem Bedienungsmann zur Ausgiessöffnung geführt und während des Freiblasen auch von diesem gehalten. Diese Arbeit ist nicht nur wegen der grossen Hitzeeinwirkung äusserst unangenehm, sondern zudem auch gefährlich, da der Bedienungsmann, der sich ja in der Nähe der Ausgiessöffnung plazieren muss, dem plötzlich aus dem metallurgischen Gefäss nach Freibrennen bzw. Freiblasen austretenden Giessstrahl und den dabei auftretenden Spritzern bzw. dem Funkenregen ausgesetzt ist.
Insbesondere beim Stranggiessen tritt das Problem des Zufrierens bzw. Verlegens von Bodenöffnungen an der Giesspfanne bzw. am oberhalb der Stranggiesskokille positionierten Zwischengefäss auf. Hierbei tritt der Giessstrahl üblicherweise über Tauchgiessrohre, die in das Zwischengefäss bzw. in die Stranggiesskokille unterhalb des Badspiegels eintauchen, aus der Giesspfanne bzw. dem Zwischengefäss aus. Vor Ansetzen eines Tauchgiessrohres an die Bodenöffnung der Giesspfanne bzw. Bodenöffnung des Zwischengefässes ist es erforderlich, den vollen freien Querschnitt der Ausgiessöffnung sicherzustellen, wofür man sich bisher der oben beschriebenen Art des Freiblasen bzw. Freibrennens der Ausgiessöffnung bediente.
Aus der US-A-4, 202, 533 ist es bekannt, ein Giessrohr an die Ausgiessöffnung einer Giesspfanne anzusetzen, weiches eine seitliche Öffnung aufweist, durch die eine Sauerstoff-Zuführungsleitung in das Innere des Giessrohres ragt und mit der die verlegte Ausgiessöffnung der Giesspfanne freigeblasen werden kann. Nach Freilegen der Ausgiessöffnung wird die Gaszuführungsleitung vom Giessrohr entfernt und die seitliche Öffnung des Giessrohres mittels eines Stopfens abgedichtet. Dieses Verfahren ist jedoch umständlich, da ein eigens hierfür geeignetes Giessrohr geschaffen werden muss.
Zudem ist das Anbringen einer Dichtung der Seitenöffnung nach Freilegen der Ausgiessöffnung der Giesspfanne nicht ohne Gefahren durchführbar, da ja das Giessrohr bereits von Schmelze durchströmt wird und ein Austritt von Schmelze durch diese Seitenöffnung nicht ausgeschlossen werden kann.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, Ausgiessöffnungen vor dem Ansetzen einer Giessstrahlabdeckung, wie eines Tauchgiessrohres, zuverlässig freilegen zu können, wobei diese Arbeit jedoch gänzlich ohne Gefährdung eines Arbeiters durchführbar ist, u. zw. in einfacher und zuverlässiger Weise.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Lanze an einem die Giessstrahlabdeckung tragenden Ausleger eines Manipulators angeordnet und mit diesem bewegbar ist.
Manipulatoren für Giessstrahlabdeckungen sind in zahlreichen Varianten bekannt, so z. B. aus der DE-C - 34 26 894, der EP-A - 0 484 562, der EP-A-0 250 387 und der AT-B-364. 103. Mit Hilfe von Manipulatoren dieser Art gelingt es, die Giessstrahlabdeckung, die als Schattenrohr oder Tauchgiessrohr ausgebildet sein kann, aus sicherer Entfernung von der Ausgiessöffnung des metallurgischen Gefässes an diese anzusetzen. Die Manipulatoren sind einfach zu bedienen, da in der Regel ein Gewichtsausgleich für den langen, in verschiedene Richtungen schwenkbaren Ausleger der Manipulatoren vorgesehen ist und sie mit Motorantrieben zur Durchführung der Schwenkbewegung ausgestattet sein können.
Manipulatoren für Sauerstofflanzen sind ebenfalls bekannt, u. zw. beispielsweise aus der WO-A - 86/02437. In diesem Dokument ist ein Manipulator beschrieben, der für die Behandlung von Schmelzen in Öfen, Pfannen u. dgl. dient, wobei eine Lanze zur Zugabe von Sauerstoff durch eine Öffnung eines Elektroschmelzofens eingebracht werden kann. Diese Lanze kann sowohl in Längsnchtung bewegt werden als auch verschwenkt werden.
Erfindungsgemäss wird nun mit Hilfe eines solchen Manipulators die Lanze, mit der Brenngas oder Sauerstoff oder ein sauerstoffhältiges Gas zum Freibrennen bzw. Freiblasen der Ausgiessöffnung an diese herangebracht wird, u. zw. durch Bewegen des Auslegers des Manipulators, an dem die Lanze entweder starr oder beweglich, beispielsweise in Längsrichtung des Auslegers beweglich, angeordnet ist, in die für das Aufbrennen bzw. Freiblasen richtige Position gebracht. Hierbei steht der Bedienungsmann in ausreichend sicherer Entfernung, soferne der Manipulator nicht überhaupt fernbedienbar ist
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Vorzugsweise erstreckt sich die Lanze entlang des Auslegers.
Wird Sauerstoff zum Freiblasen der Ausgiessöffnung verwendet, ist die Lanze vorteilhaft von einem selbstverzehrenden Stahlrohr gebildet, wobei die Lanze vorzugsweise entlang des Auslegers mit Hilfe einer am Ausleger angeordneten Rollenführung bewegbar ist.
Zweckmässig ist hierbei mindestens eine Rolle der Rollenführung als Antriebsrolle ausgebildet, so dass auch die Längsbewegung der Lanze entlang des Auslegers motorisch durchführbar ist.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform sind am freien Ende des Auslegers Biegerollen vorgesehen, die bei Vorschub der Lanze zum freien Ende des Auslegers eine Aufwärtsbiegung des freien Endes der Lanze bewirken. Hierdurch gelingt es, stets die richtige Position der vorderen Lanzenöffnung zur Ausgiessöffnung sicherzustellen.
Die bevorzugte Anwendung der Erfindung erfolgt für Stranggiessanlagen, wobei das metallurgische Gefäss als Giesspfanne oder Zwischengefäss einer Stranggiessanlage ausgebildet ist und die Giessstrahlabdek- kung als Tauchgiessrohr ausgestaltet ist, wobei das Tauchgiessrohr am freien Ende des Auslegers gelagert ist und mit Hilfe des Auslegers an die Ausgiessöffnung der Giesspfanne bzw. des Zwischengefässes anpressbar ist, wobei die Position des vorderen Endes der Lanze knapp hinter der Position des Tauchgiessrohres am Ausleger vorgesehen ist.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, wobei die Zeichnung die Einrichtung im Schrägriss in schematischer Darstellung veranschaulicht.
Der in der Zeichnung dargestellte Manipulator 1 für ein Tauchgiessrohr 2, das an eine Ausgiessöffnung 3 einer Giesspfanne 4 ansetzbar ist, weist einen Giessrohrhalter 5 auf, in den das Giessrohr um eine horizontale Achse 6 schwenkbar einsetzbar ist. Der Giessrohrhalter ist am freien Ende eines Auslegers 7 befestigt. Der Ausleger 7 selbst ist mit seinem hinteren Ende wiederum um eine horizontale Achse 8 an einer vertikalen Stützsäule 9 schwenkbar befestigt. Zum Verschwenken des Auslegers 7 um die horizontale Achse 8 in einer Vertikalebene dient ein an einem Ausleger 10 der Stützsäule 9 einerseits und anderseits am Ausleger 7 selbst abgestützter Druckmittelzylinder 11.
Die Stützsäule 9 ist an einem Support 12 um eine vertikale Achse 13 drehbar gelagert, so dass der Ausleger 7 um die Achse 13 verschwenkt werden kann. Hierzu dient ein mittels eines Elektromotors 14 antreibbares Getriebe 15. Der Support 12 selbst ist an einer an der Giessbühne 16 befestigten Führungsschiene 17 in horizontaler Richtung verschiebbar geführt, wofür gegebenenfalls ebenfalls ein Antriebsmotor vorgesehen sein kann.
Entlang des Auslegers 7 ist eine Rollenführung 18 mit Führungsrollen 19 vorgesehen, entlang der eine Gaszuführungslanze 20 verschiebbar geführt ist. Eine Antriebsrolle 21 der Rollenführung 18 ist von einem Elektromotor 22 angetrieben.
Das vordere Ende 23 der Lanze 20 ist leicht aufwärts gebogen, was dadurch erreicht wird, dass die Rollenführung 18 am vorderen Ende mindestens drei Biegerollen 24 aufweist. Beim Vorschub der selbstverzehrenden Lanze 20 in Richtung zum freien Ende des Auslegers 7 wird somit das vordere Ende 23 automatisch entlang eines Kreisbogens nach oben gebogen, so dass das vordere freie Ende 23 der Lanze 20 in eine zum Freilegen der Ausgiessöffnung 3 der Giesspfanne 4 richtige Position gebracht ist.
Das hintere Ende der Lanze 20 ist an eine flexible Gaszuführungsleitung 25 angeschlossen, über die beispielsweise Sauerstoff zugeleitet wird. Der Anschluss der flexiblen Gaszuführungsleitung 25 an die Lanze 20 ist zweckmässig von einer Schnellkupplung 26 gebildet.
Mit Hilfe der oben beschriebenen Einrichtung gelingt es, vor Ansetzen des Tauchgiessrohres 2 an die Ausgiessöffnung 3 der Giesspfanne 4 die Ausgiessöffnung 3 durch Zuleiten von Sauerstoff freizubrennen. Hierfür wird zunächst das vordere freie Ende 23 der Lanze 20 genau unter die Ausgiessöffnung 3 der Giesspfanne 4 in Stellung gebracht und Sauerstoff ausströmen gelassen. Es kommt zur Bildung einer extrem heissen Schneidflamme und damit zum Aufschmelzen der verlegten oder zugefrorenen Ausgiessöffnung 3.
Sobald die Ausgiessöffnung 3 frei ist, wird der Manipulator 1 so weit rückwärtsbewegt, bis das Tauchgiessrohr 2 fluchtend zur Ausgiessöffnung 3 zu liegen kommt, worauf das Tauchgiessrohr 2 an die Ausgiessöffnung 3 durch eine Vertikalbewegung des freien Endes des Auslegers 7 angesetzt werden kann.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellte Ausführungsform, sondern kann in verschiedener Hinsicht modifiziert werden, beispielsweise an die in den oben zitierten Dokumenten beschriebenen Manipulatoren angepasst werden. Wesentlich für die Erfindung ist, dass die Lanze 20 am Manipulator derart angeordnet ist, dass das vordere freie Ende 23 der Lanze 20 mit der Gasaustrittsöffnung mit Hilfe des Manipulators 1 zur Ausgiessöffnung 3 und vorzugsweise auch in die zur Freilegung der Ausglessöffnung 3 richtige Position bringbar ist.
Ist die Lanze 20 als selbstverzehrendes Stahlrohr ausgebildet, kann die richtige Position des freien
Endes 23 der Lanze 20 auch dadurch erreicht werden, dass der vordere Teil der Lanze 20 vertikal nach oben gebogen ist und mit Hilfe des Manipulators 1 lediglich entsprechend dem Abbrand der Lanze 20 in
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die richtige Höhe gehoben wird. Hierbei ist eine eigene Rollenführung entlang des Auslegers 7 des Manipulators nicht unbedingt erforderlich.