CN102027305B - 熔炉设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种熔炉设备，其具有用于熔化金属的熔炉(1)尤其是电弧炉、用于去除并且/或者避免阻塞物从炉口(2)出来或者说进入炉口(2)的清洁装置(3)，其中该清洁装置(3)包括用于实施冲击运动的能够移动的冲击臂(4)以及在停放水平(P)和运行水平(B)之间移动冲击臂(4)的机构(6)。存在形成工作水平(A)的工作平台(7)，从该工作平台接近炉口(2)，并且该工作平台承载着清洁装置(3)，并且所述工作水平(A)具有凹处(8)，所述冲击臂(4)能够在位于工作水平(A)上方的运行水平(B)和位于工作水平(A)下方的停放水平(P)之间移动时经过所述凹处，由此可以提供在使用炉口时更加灵活的熔炉设备。

Description

熔炉设备

技术领域

本发明涉及一种熔炉设备，其具有用于熔化金属的熔炉尤其是电弧炉、用于去除并且/或者避免阻塞物从炉口出来或者说进入炉口的清洁装置，其中该清洁装置包括用于进行冲击运动的可移动的冲击臂以及在停放水平和运行水平之间移动冲击臂的机构。

背景技术

例如在用于制造钢铁的钢铁厂中使用熔炉设备。在此，将金属的废料和/或还原的铁输入熔炉中，例如输入电弧炉中，在该熔炉中将金属的固体转变成液相。随后继续调节所述金属熔液，直到实现液态钢的所希望的品质。

用于制造金属熔液的熔炉经常具有工作门。该工作门通常是用于在金属熔液排出之前将炉渣从熔炉中引出的炉渣门。也用所述炉渣门用于借助于由工作门进行定位的喷枪将氧气吹到液态金属池上，从而调节所述液态金属。

在熔化过程中，由溅起的钢以及炉渣形成了堵塞工作门的“炉瘤”，必须在每次熔化之后去除所述炉瘤。

从欧洲专利文件EP 0 663 061 A1中公开了一种可在轨道上移动的冲击机器，该冲击机器用于在电炉钢熔炉的炉渣出口中实施功能，该冲击机器装备有可移出的臂，该臂具有位于前面的头部或者横截面比熔炉的炉渣出口略小的盾。

发明内容

本发明的任务是提供开头所述类型的熔炉设备，用该熔炉设备能够使得炉口的使用更加灵活。

该任务通过开头所述类型的熔炉设备得到解决，其中存在形成工作水平的工作平台，可以从该工作平台接近炉口，并且该工作平台承载着清洁装置，其中所述工作水平具有凹处，所述冲击臂能够在位于工作水平上方的运行水平和位于工作水平下方的停放水平之间移动时经过所述凹处。通过这种熔炉设备可以在炉口前面实现灵活的自由空间，该炉口优选构造成炉渣门口。

由工作平台形成的工作水平通常由接近熔炉的工作平台的表面形成并且通常是一个平面。可以设计所述工作平台用于由人员尤其由操作人员行走，由此在这种情况下所述工作水平也可以行走。

优选所述位于停放水平上的冲击臂没有布置在工作水平的上方。

将所述清洁装置可移入地布置在工作平台上，由此使得炉口尤其炉渣门口的使用更加灵活。因为在借助于所述清洁装置去除炉口的阻塞物尤其金属的沉积物并且/或者通过该清洁装置避免阻塞物在炉口中沉积之后，可以在该清洁装置的冲击臂移动到停放水平上之后在炉口边上例如使用机械臂，例如用于测量金属池的温度、用于获取试样或者用于将氧气吹入到金属池上等等。

由此，通过本发明在工作平台上为操作人员或者通过炉口对熔炉的过程干预提供有待更多并且更快提供的自由空间。在需要时，也就是在炉口的堵塞程度越来越严重时，可以快速并且灵活地提供所述清洁装置。此外，空间的节省会引起工作平台的靠近熔炉的区域中更多的操作安全性。尤其在用装料物对熔炉进行装料的装料过程中可以通过所述清洁装置尤其冲击臂使炉口保持没有装料物。对于这种情况来说，所述冲击臂在将装料物装入熔炉中之前驶入炉口中，由此避免在装料期间在炉口的区域中沉积废料。

在所述运行水平上，所述冲击臂沿其纵向移动。通过所述冲击臂必要时沿纵向重复的运动将所述阻塞物从炉口的区域中除去，并且例如可以使用炉口、尤其炉渣门口用于检测金属池和/或熔炉的参数以及必要时用于其操作。

在所述停放水平上有利地尽可能紧凑地布置所述清洁装置。例如拉入所述冲击臂，从而要求尽可能少的空间。在停放水平中优选通过所述工作台的凹槽的耐火的炉衬尽可能使所述清洁装置屏蔽来自熔炉的热影响。

可以任意地设计所述工作水平的凹处，在所述冲击臂在停放水平和运行水平之间移动时会经过所述凹处。优选所述凹处构造成矩形的。然而重要的是，所述冲击臂能够不受阻碍地或者说不受损坏地从停放水平到达运行水平中以及从运行水平到达停放水平中。所述工作平台同样具有相应于凹处的凹槽，在所述冲击臂布置在停放水平上时所述清洁装置完全进入所述凹槽中。因此，所述凹处在本申请的意义上具有两维的也就是面状的延伸，而所述工作平台的相对应的凹槽具有三维的也就是空间的延伸。

用于使冲击臂在停放水平和运行水平之间移动的机构可以机械地、液压地、气动地、电动地或者以其它方式方法实现。例如可以设置升降剪。

在本发明的有利的设计方案中，在冲击臂布置在停放水平上时可以用关闭元件遮盖所述凹处。这尤其在所述清洁装置在冲击臂布置在停放水平上时完全没有布置在工作水平的上方时是可以的。所述关闭元件可以构造成所述清洁装置的一部分例如通过冲击臂的壳体构成或者构造成单独的必要时独立于清洁装置的部件。所述关闭元件例如可以手动和/或自动地操作。通过这种关闭元件进一步提高工作平台上的安全性，因为只要不需要所述清洁装置就可以封闭所述凹处。通过封闭或者说遮盖所述工作水平的凹处可以使用工作平台上额外的空间，因为例如可以通过操作人员或者可移动的机器人完全使用所述工作平台。优选所述关闭元件具有加强筋。由此一方面提高了工作平台上的安全性，此外也可以更好地运行所述熔炉。

在本发明的另一有利的设计方案中，将所述工作平台和/或关闭元件构造成耐火的。由此保护位于停放水平上的清洁装置防止太大的热量，由此提高清洁装置的持续工作时间。

在本发明的另一有利的实施方式中，在所述冲击臂从停放水平移动到运行水平上之前或者在所述冲击臂从停放水平移动到运行水平上时所述关闭元件可以自动地打开凹处地运动。这例如可以特别简单地实现，方法是所述关闭元件布置在清洁装置上，或者说与清洁装置进行连接。然而所述关闭元件也可以是例如所述工作平台的一部分。无论如何不需要操作人员的附加的措施，例如手动打开关闭元件，用以将清洁装置的冲击臂移动到运行水平上，由此为操作人员提高了安全性。此外，由此避免了所述冲击臂与关闭元件碰撞，由此提高了清洁装置的使用寿命。

在本发明的另一有利的实施变型方案中，在所述冲击臂从运行水平移动到停放水平上时或者之后所述关闭元件可以自动地关闭凹处地运动。由此实现了其在所述清洁装置移动到停放水平上之后及时遮盖所述凹处。由此为操作人员提高了工作平台上的安全性。操作人员既不必手动地遮盖所述凹处，也不会在该过程中在熔炉附近暴露在不利的温度条件之下。

在本发明的另一有利的设计方案中，在所述冲击臂布置在停放水平上时可以借助于导向装置引导用于将装料物朝炉口输送的装料装置。由此使得炉口的使用以及由此也使得熔炉或者说整个熔炉设备的运行更加灵活并且得到改善。现在可以在清洁装置“下降”时装填生铁。作为装料装置可以使用斜道、输送带、装料容器或者装料机器人以及其它的装料装置。作为导向装置例如使用导轨、导槽或者其它合适的导向装置。

在本发明的另一有利的实施方式中，所述工作平台具有至少两个导轨用于将装料装置引导到工作门边上，其中所述凹处布置在两个、尤其一对导轨之间。这种实施方式对于特别重的装料装置来说是有利的，因为在这里所述装料装置和由其容纳的装料物的重力可以尤其分布良好地直接导入所述工作平台中。尤其用大量大致平行延伸的导轨可以传导力。由此，没有通过较高的力对具有布置在停放水平上的冲击臂的清洁装置进行加载。这提高了所述清洁装置的使用寿命。

在本发明的另一有利的设计方案中，所述清洁装置的供给管路至少分段地布置在工作水平的下方。优选所述供给管路至少分段地布置在所述工作平台的内部。由此，很好地保护例如用于电气设备和介质例如用于气动缸的气体或者用于液压缸的液体的供给管路，至少在所述供给管路布置在工作水平下方优选布置在工作平台内部的区域中防止受到在制造金属熔液时的热影响。

在本发明的另一有利的实施方式中，所述用于移动的机构包括至少一个可旋转的布置在工作平台上的引导冲击臂的导向元件以及用于提升和降低冲击臂的升降装置。通过如此构造所述用于移动的机构能够提供用于移动所述清洁装置的冲击臂的特别简单的成本低廉的并且安全的方案。优选所述升降装置直接作用在冲击臂上或者说冲击臂的壳体上，并且所述至少一个导向元件使冲击臂在圆环段状的轨道曲线上在停放水平和运行水平之间运动。由此可以使得可移入以及移出的冲击臂特别靠近和/或特别深地到达炉口。由此改善了清洁的效率。

附图说明

本发明的其它优点从实施例中获得，该实施例在下面根据示意性的附图进行详细解释。附图示出：

图1是熔炉设备的侧视图，该熔炉设备具有工作平台、位于停放位置中的装料装置以及具有处于运行水平上的冲击臂的清洁装置，

图2是熔炉设备的侧视图，该熔炉设备具有工作平台、位于装料位置中的装料装置以及具有处于停放水平上的冲击臂的清洁装置，

图3是布置在两个导轨之间的通过关闭元件遮盖的凹处的俯视图。

具体实施方式

图1示出了熔炉设备，该熔炉设备具有构造成电弧炉的熔炉1用于由固体金属制造金属熔液。该熔炉1具有多个炉口，例如用于置入电极以形成电弧的开口、用于对熔炉进行除尘/脱气的开口、排出口以及炉渣门口。

下面将炉渣门口视为炉口2。在电弧炉1的运行期间，在炉渣门口2上形成了金属的凝固的沉积物，该沉积物会妨碍熔化物通过炉渣门进入。此外，这种沉积物属于阻塞物的概念。在图1中没有示出阻塞物。

存在清洁装置3用于去除所述阻塞物。该清洁装置具有冲击臂4，该冲击臂布置在壳体5中。该冲击臂4可以沿着其纵向优选水平地运动。该冲击臂4具有结实的头部，借助于该头部可以少磨损地去除所述阻塞物。在实施例中通过液压缸18使得冲击臂4沿着其纵向移动。然而也可以设置替代的机构用于使冲击臂4沿纵向运动，例如气动缸、马达的调节等。

此外，所述清洁装置3包括用于优选至少分段地沿着垂直方向移动冲击臂4的机构6。借助于该机构6，所述冲击臂4能够在参见图2的停放水平P与运行水平B之间运动。参见图2的停放水平P与运行水平B通常涉及不同的高度水平。在参见图2的停放水平P上，所述冲击臂4位于运行水平B的下方，而在运行水平B上，冲击臂位于停放水平P的上方。

在该实施例中，用于移动的机构6包括第一导向元件15和第二导向元件16以及升降装置17。由此，能够将冲击臂4连同壳体5从停放水平P提升到运行水平B上以及从运行水平B降低到参照图2的停放水平P上。在此，通常经过所有位于停放水平P和运行水平B之间的中间水平。所述升降装置17优选以液压方式运行并且因此具有液压缸19。如此设计所述升降装置17，从而将用于提升和降低所述冲击臂4的力直接传递到冲击臂4或者其壳体5上。如此设计所述导向元件15或者说16，使得冲击臂4在参见图2的停放水平P与运行水平B之间移动时在弓形的轨道曲线上运动。这是用于移动冲击臂4的机构6的特别简单并且有利的实施方式。

所述熔炉设备1包括工作平台7，该工作平台通过其可行走的表面形成了工作水平A。该工作水平A位于参见图2的停放水平P与运行水平B之间。如果所述冲击臂4位于参见图2的停放水平P上，那么该冲击臂在该实施例中没有布置在工作水平A的上方，优选布置在工作水平A的下方。尤其在该状态下，优选所述清洁装置3的任何部分都没有突出超过所述工作水平A。

所述清洁装置3支承在工作平台7上。该工作平台7尤其具有凹槽，在该凹槽内部布置用于移动冲击臂4的机构6。所述工作水平A上的凹处8与所述凹槽相对应。所述冲击臂4在停放水平P与运行水平B之间移动时经过所述工作水平A的凹处8。

此外，在所述清洁装置3的壳体5上布置了关闭元件9。在该实施例中，该关闭元件9与冲击臂4的壳体5刚性连接。该关闭元件9例如也可以通过壳体5的一部分实现。如果所述冲击臂4在参照图2的停放水平P与运行水平B之间移动，那么该关闭元件9就一起运动。如此设计所述关闭元件9的尺寸，使得该关闭元件9优选基本上可以完全覆盖所述凹处8。由此，如此构造所述关闭元件9，从而在冲击臂4从运行水平B移动到参见图2的停放水平P上时所述关闭元件自动地关闭所述凹处8地运动，而在冲击臂4从参照图2的停放水平P移动到运行水平B上时所述关闭元件9打开凹处8地运动。在这种实施方式中可以放弃用于自动遮盖和揭开所述凹处8的额外的机构。所述关闭元件9的这里示出的实施方式在技术上是特别简单的并且不容易出错的。

将所述关闭元件9构造成耐火的，也就是说例如用耐火的材料加衬。由此实现了清洁装置3的良好的隔温效果。

图2示出了图1中的清洁装置3，其中该清洁装置3的冲击臂4布置在停放水平P上。布置在冲击臂4的壳体5上的关闭元件9基本上完全遮盖所述凹处8，也就是说除了工作平台7和关闭元件9之间的引起可忽略的危险的空隙之外进行覆盖或者优选完全覆盖。

通过所述关闭元件9的上侧在遮盖的状态下基本上与由工作平台7的表面形成的工作水平A平齐地关闭，可以将装料装置10引导到炉渣门2旁边，从而由此将装料物、优选生铁通过清除了阻塞物的炉渣门2装入熔炉1中。

为了确保有针对性地将装料装置10引导到炉渣门2旁边，该装料装置可以借助于导向装置11优选自动地移动。优选遥控所述装料装置10，借助于导向装置11可以朝炉渣门2移动以及远离炉渣门移动。为此，所述装料装置10具有可相应运行的没有示出的驱动装置。

通过所述清洁装置3的冲击臂4在停放水平P与参照图1的运行水平B之间的可移动性，由此例如可以为装料机器人或者机械臂提供快速的并且灵活的运行空间。此外，所述冲击臂4在停放水平P和参照图1的运行水平B之间的自动化的移动解放了人力资源，由此通过并行地进行工作流程可以借助于机械臂、装料和清洁炉渣门减少用于测量的起动时间。

图3示出了图1和图2中的具有导向装置11的工作平台7的截取部分的俯视图。所述关闭元件9或者说清洁装置3布置在第一导轨12和第二导轨13之间。在该实施例中，所述导轨12或者说13由导向装置11所包括，并且用于引导在炉渣门边有待运行的装置，例如装料装置。通过所述清洁装置3相对于所述两个导轨11或者说12的这种布置，避免了在炉渣门边有待引导的装置的重力导入所述清洁装置3中。该重力由工作平台7承受，该工作平台也设计用于这种载荷。通过所述清洁装置3或者说凹处相对于一对导轨12或者说13的这种布置，能够避免所述清洁装置3的机械的峰值载荷，由此在使用寿命依旧很高时可以成本低廉地实现所述清洁装置3。

Claims (9)

1.熔炉设备，具有用于熔化金属的熔炉(1)以及用于去除并且/或者避免阻塞物从炉口(2)出来或者进入炉口(2)的清洁装置(3)，其中该清洁装置(3)包括用于实施冲击运动的能够移动的冲击臂(4)以及用于在停放水平(P)和运行水平(B)之间移动所述冲击臂(4)的机构(6)，该熔炉设备还具有形成工作水平(A)的工作平台(7)，从该工作平台接近炉口(2)，并且该工作平台承载着所述清洁装置(3)，其中，所述工作水平(A)具有凹处(8)，所述冲击臂(4)能够在位于所述工作水平(A)上方的运行水平(B)和位于所述工作水平(A)下方的停放水平(P)之间移动时经过所述凹处。

2.按权利要求1所述的熔炉设备，

其特征在于，在所述冲击臂(4)布置在所述停放水平(P)上时能够用关闭元件(9)遮盖所述凹处(8)。

3.按权利要求2所述的熔炉设备，

其特征在于，所述工作平台(7)和/或所述关闭元件(9)构造成耐火的。

4.按权利要求2或3所述的熔炉设备，

其特征在于，在所述冲击臂(4)从所述停放水平(P)移动到所述运行水平(B)上之前或者在所述冲击臂(4)从所述停放水平(P)移动到所述运行水平(B)上时，所述关闭元件(9)能够自动地打开所述凹处(8)地运动。

5.按权利要求2或3所述的熔炉设备，

其特征在于，在所述冲击臂(4)从所述运行水平(B)移动到所述停放水平(P)上时或者之后，所述关闭元件(9)能够自动地关闭所述凹处地运动。

6.按权利要求1所述的熔炉设备，

其特征在于，在所述冲击臂(4)布置在所述停放水平(P)上时能够借助于导向装置(11)将用于输送装料物的装料装置(10)朝炉口(2)引导。

7.按权利要求1所述的熔炉设备，

其特征在于，所述工作平台(7)具有至少两个导轨(12、13)用于将装料装置(10)朝炉口(2)边上引导，其中所述凹处(8)布置在一对导轨(12、13)之间。

8.按权利要求1所述的熔炉设备，

其特征在于，所述清洁装置(3)的供给管路至少分段地布置在所述工作水平(A)的下方。

9.按权利要求1所述的熔炉设备，

其特征在于，所述用于移动的机构(6)包括至少一个布置在所述工作平台(7)上的引导所述冲击臂(4)的可旋转的导向元件(15、16)以及用于提升和降低所述冲击臂(4)的升降装置(17)。

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