CN105473491A - 用于升高浇包的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于升高浇包（9）以便借助于加工机构（3）加工在浇包（9）中的液态的金属（8）的装置（1），其中所述装置（1）具有两个、在至少三个金属杆（2）上能够移动地支承的横梁（5），其中金属杆（2）设置在相应一个端部上以便固定在地面（20）中，其中横梁（5）能够在相应两个金属杆（2）上、在竖直的方向上移动地支承，其中横梁（5）相应地具有浇包承接元件（7），所述浇包（9）借助于该浇包承接元件能够被承接，其中至少一个定位件（4ˊ）设置用于定向所述浇包承接元件（7），其中为了定位所述横梁（5）相应地设置至少一个定位元件（4），其中每个定位元件（4）一方面或紧固在所述金属杆（2）之一处和/或能够放置和/或能够固定在地面（20）上，并且另一方面如此地紧固在所述横梁（5）之一处，使得浇包（9）的位置改变能够借助于横梁（5）产生并且其中横梁（5）彼此无关地布置和能够移动。

Description

用于升高浇包的装置和方法

技术领域

本发明涉及用于升高浇包的装置和方法。本发明还涉及用于加工液态的金属的设备、尤其是用于从液态的金属除气的设备、例如RH设备（Ruhrstahl-Heraeus设备）。本发明还涉及用于更换加工机构的方法。

背景技术

为了提高金属的品质，必要时在熔融的状态中加工该金属。已知的加工办法例如是从液态的金属除气，以便从金属熔融中去除氧的和/或其它的气体的残留物。这种方法通常在RH设备（Ruhrstahl-Heraeus设备）中执行。对此，在所谓的铸钢浇包（在下文中描述为浇包）中的液态的金属定位在加工机构之下。加工机构、例如真空容器在其底侧具有至少一个输入端。为了加工位于浇包中的液态的金属，将该金属通过输入端置入加工机构中。液态的金属在此通常通过输入端抽吸到加工机构的内部中。对此，必须将浇包向上进一步提高一些，从而在输入端的底侧上、在加工期间没有空气进入。在加工机构中，加工金属、尤其除气，并且所述金属在加工过程之后紧接着再次回流到浇包中。通常，利用用于升高浇包的装置将浇包向着加工机构方向升高并且在加工之后再次向下降低。

WO2012000218A公开了具有框架结构的浇包升高系统，该框架结构借助于液压缸升高。框架结构以及用液态的金属填充的浇包本身具有较高的自重并且要求相应地性能强劲地设计的升降缸。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种灵活的且在花费上有利的装置以及一种适合于此的用于升高浇包的方法。

此外本发明的任务是，提供一种能够简单保养的、包括这样的装置的设备。

该任务借助于用于升高浇包以便借助于加工机构加工在浇包中的液态的金属的装置来解决，其中所述装置具有两个、在至少三个金属杆上能够移动地支承的横梁，其中金属杆设置在相应一个端部上以便固定在地面中，其中横梁能够在相应两个金属杆上、在竖直的方向上移动，其中横梁相应地具有浇包承接元件，所述浇包借助于该浇包承接元件能够被承接，其中至少一个定位件设置用于定向所述浇包承接元件，其中为了定位所述横梁相应地设置了至少一个定位元件，其中每个定位元件一方面要么能够紧固在所述金属杆之一处和/或能够放置和/或能够固定在地面上，并且另一方面如此地紧固在所述横梁之一处，使得浇包的位置改变能够借助于横梁产生并且其中横梁彼此无关地布置和能够移动。

另外，所述任务通过一种设备解决，该设备具有用于升高浇包的根据本发明的装置以及还具有加工机构，其中加工机构能够解除地紧固在至少三个金属杆上。

用于升高浇包的装置形成用于加工液态的金属的设备的一部分。用于升高浇包的装置尤其适合于集成到已经存在的、并非根据本发明的设备中、尤其是集成到用于加工液态的金属的设备中，以便制造根据本发明的设备。

根据本发明的装置和配备该装置的设备具有的优点是，与已知的装置相比，有待升高的重量明显地减小并且由此能够以减小的能量需求使用较小的设计尺寸的定位元件。虽然在现有技术中使用较重的和不灵活的框架结构，但是在这里使用较轻的以及彼此无关地能够移动的横梁，该横梁本身和其定位元件能够彼此无关地保养或更换。

金属杆通常垂直地站立并且有利地借助于基础部紧固在地面上。

为相应两个金属杆配设一个横梁。在三个金属杆的情况中，为其中的一个金属杆配设两个横梁。横梁在三个金属杆布置在三角形的尖部的情况下、从上部垂直地观察、彼此以一种角度走向。但是优选地，四个金属杆作为基础支架起作用。在该情况中，从上部观察，横梁优选地彼此平行地定向。

借助于能够解除的紧固件，该加工机构能够固定在金属杆的上部的区域中并且在加工机构的运行期间被固定。加工机构在其底侧具有至少一个进入开口和至少一个放泄开口。设置用于被加工的液态的金属穿过进入开口流入加工腔中并且通过放泄开口流出去。进入开口在其形状中近似于进气象鼻。

横梁彼此无关地能够在竖直的位置中定位。在横梁的端部上的任选的导引元件能够有利地为了降低在横梁和金属杆之间的摩擦在横梁的竖直的定位期间装入。但是，导引元件尤其位于横梁和金属杆的接触区域上。

尤其滚子轴承作为导引元件适用于降低摩擦。根据所使用的导引元件和/或定位元件的不同，也能够有利地实现横梁的非水平的定向。

浇包承接元件能够借助于定位件进行定向。浇包承接元件用于承接浇包、将浇包紧固在相应的横梁上以及用于放置浇包、尤其是放置在所提供的滚轮车上。另外，浇包承接元件能够用于水平地定位浇包，办法是：浇包承接元件包括浇包在内借助于定位元件能够升高至所期望的升降位置。

定位元件用于横梁的竖直的定位。定位元件有利地紧固至金属杆本身。也有利的是，将定位元件支撑在地面上，其中为了稳定的定向，能够进行定位元件在金属杆上的紧固。在此，横梁的竖直的定位彼此无关地进行。

为了竖直地定位横梁，有利地将液压缸或拉索系统选择作为定位元件，而且为了定向浇包承接元件，有利地将液压缸或拉索系统选择作为定位件。另外的合适的定位元件或定位件包括马达、齿轮以及一个或多个齿条，其中齿轮设置用于与齿条啮合并且能够由马达驱动。

有利地，装备齿轮的马达配有能够解除的制动器，该制动器在供应电压失效的情况下阻碍横梁的向下指向的运动。这样的制动器仅有利地仅阻碍马达在一个方向上的旋转并且能够接通或关闭。

有利地，由马达驱动的定位元件节省了液压的触发并且必要时能够更加简单地集成到用于加工液态的金属的设备的控制机构中。在使用这样的电地运行的定位元件的情况下，金属杆的负荷被降低并且通过将齿条紧固在金属杆上额外地强化了金属杆。后一优点尤其对老化的设备而言适用于减载。

另外，根据本发明的设备包括输送系统。所述输送系统尤其用于将浇包借助于适合于此的滚轮车输送至装置或者说从该装置输送离去。

在装置的另一个有利的设计方案中，横梁相应地具有至少一个能够移动的加工机构承接元件，其中加工机构借助于加工机构承接元件能够承接在两个横梁上。加工机构通过加工机构承接元件能够解除地能够与横梁相连并且其中借助于用于竖直地定位两个横梁的定位元件能够将加工机构在其竖直的位置中改变。

另外，所述任务通过用于提高带有液态的金属的浇包的方法来解决，其中所述浇包借助于根据本发明的、用于提高浇包的装置如此程度地提高，使得液态的金属在浇包中能够借助于加工机构进行加工。

对这样的方法而言，所述浇包、尤其借助于滚轮车并且在使用输送系统的情况下能够定位在加工机构之下。然后，浇包承接元件承接在浇包上的抓持元件并且将所述浇包能够解除地与所述装置的横梁相连。之后，横梁借助于定位元件向上移动，直到浇包达到加工机构的作用区域。在浇包中的液态的金属的加工之后，横梁以及由此浇包借助于定位元件向下下降并且将浇包定位在滚轮车上。浇包承接元件再次释放浇包的抓持元件。通过输送系统，滚轮车与浇包紧接着又能够从加工机构远离。

用于升高浇包的前述的方法通过所述装置的较小自重能量高效地运行。此外由于较小的有待升高的重量，定位元件的性能能够更小地设定。

另外，所述任务通过用于更换设备的加工机构的方法来解决，其中借助于用于升高浇包的装置，加工机构借助于加工机构承接元件被承接并且从金属杆和/或横杆解除，其中借助于定位元件将横梁和由此加工机构向下放置在准备好的滚轮车上，其中借助于滚轮车和输送系统，将加工机构相对于另一个加工机构进行更换，其中所述另一个加工机构借助于加工机构承接元件承接并且与所述装置定位至加工机构的原始的位置中，并且其中所述另一个加工机构紧固在金属杆和/或横杆上。

这样的方法显著地简化了加工机构的更换并且由此在惯常的保养中贡献于运行费用的降低。有利地，加工机构借助于紧固件能够解除地紧固在金属杆上。在加工机构升高之后，为了紧固件的重量减载并且紧接着解除紧固件，以简单的方式和方法能够解除这样的连接。

尤其，两个功能（一方面升高和下降所述浇包以及另一方面更换所述加工机构的可行方案）的组合贡献于根据本发明的设备的在花费上有利的以及灵活的运行。尤其，加工机构的简单的和快速的更换是有利的，因为用于加工液态的金属的设备的时滞（Todzeit）通常表现为在这样的设备的运行中的显著的成本因数。

用于定位横梁的液压缸具有的优点是，在技术故障中或在所述装置的电压供应的失效中，能够触发能够受控制的向着初始位置的运动。液压缸和其它的定位元件能够例如借助于角状的安装元件和必要时其它的紧固件简单地固定在金属杆上，该紧固件将定位元件与相应的金属杆相连。

液压缸能够以简单的方式例如通过手动地操作的液压阀在其位置中固定。另外，液压缸能够较少保养地以及还有在较强污染的区域中使用。

一个有利的紧固办法尤其是悬挂连接，其中形状元件从上部进入为此设置的开口中并且在悬挂加工机构的情况下进入稳定的、但是能够通过升高再次解除的连接。利用其它的定位元件、尤其利用液压缸将加工机构承接元件进行定向。虽然用于承接加工机构的额外的元件提高了投资成本，但是运行成本通过简化的对加工机构的够及显著地更小并且补偿了在短时间内的更多投资。

在一个有利的设计方案中，为每个定位元件和/或每个定位件设置其自身的控制或调节机构。虽然通常单个的定位元件或定位件配合地移动，但是在卷边和/或其它类型的故障的情况下，在所述装置的运行过程中，单个的定位元件的手动的适配是处理问题的简单的方法。控制或调节机构为了简单的操作的目的而彼此相连。只不过在运行过程中的故障的情况中，配合的控制或者说调节是不可能的并且每个定位元件被单个地触发。有利地，这样的触发提高了灵活性并且降低了所述用于升高浇包的装置和/或设备所产生的保养成本。

尤其，加工机构承接元件此外有利地能够通过额外的支持元件补充。此支持元件有利地紧固在相应的横梁上并且尤其如果另外的定位元件（尤其在液压缸的情况下）中的一个在运行中失效，则用于将所承接的加工机构进行保险。

在所述设备的另一个有利的设计方案中，加工机构设置用于将液态的金属进行除气，其中加工机构表现为真空容器。

附图说明

在下文，借助于在附图中展示的实施例描述以及阐释本发明。图示出：

图1是在三维视图中的、用于加工液态的金属的设备，

图2是按照图1的、用于升高浇包的装置，

图3是另一个设备的示意图，

图4是另一个装置的示意图，

图5是设备的另一个设计形式，

图6是在承接加工机构的情况下的、按照图5的设备的另一个设计形式，

图7是带有被承接的以及被下降的加工机构的、按照图5的设备的另一个设计形式，并且

图8是用于定位横梁的一种可行方案。

具体实施方式

图1示出了在三维视图中的、用于加工液态的金属8的设备100。设备100具有用于升高浇包9的装置1。设备100包括带有四个金属杆2的装置1、加工机构3、两个横梁5、以液压缸为形式的四个定位元件4、两个浇包承接元件7以及两个加工容器承接元件21。加工机构3在其底侧上具有进入开口13和放泄开口13'。横梁5借助于定位元件4能够在其竖直的位置中改变。浇包9在加工机构3之下位于滚轮车17上。浇包9具有两个抓持元件11。在每个横梁5上相应地紧固了一个浇包承接元件7。示意图示出了浇包承接元件7，浇包9的抓持元件11悬挂到该浇包承接元件中。金属杆2有利地通过基础部与地面20稳固地相连。横梁5通过导引元件12与金属杆2相连。导引元件12侧向地紧固至横梁5的两个端部并且至少部分地包覆金属杆2。在该实施方案中，定位元件4立于地面20上。也有利地是将定位元件4替代地固定至金属杆2。另外，定位元件也能够布置在支座上，该支座布置在地面20上并且任选地与至少一个金属杆2相连。以另外的液压缸为形式的相应一个定位件4'用于定向浇包承接元件7。定位件4'通过转动铰链与横梁5相连。

横梁5在其顶侧上还具有加工机构承接元件21。为了承接加工机构3，将加工机构承接元件21通过另外的定位元件4''水平地向着加工机构3的方向移动。用于加工机构承接元件21的定向的所述另外的定位元件4''在该展示中通过横梁5以及通过加工机构承接元件21在很大程度上遮盖并且仅另外的定位元件4''的底侧在左侧上能够看到。用于加工机构承接元件21的定向的另外的定位元件4''在其一个端部上与横梁5紧固。另外的定位元件4''的另一个端部与相应的加工机构承接元件21相连。在另外的定位元件4''的移动出去的情况下，相应的加工机构承接元件21在横梁5的顶侧上、水平地向着加工机构3的方向滑动。在加工机构承接元件21上的凹槽以及此外在加工机构3上伸出的元件用于构造出加工机构3与加工机构承接元件21的能够解除的连接。

在设备100的所示出的情况中，在定位元件4移动出去的情况下，将横梁5向上移动。在此，浇包9连同在浇包9中的液态的金属8也被升高。只要浇包9如此程度地向上升高，使得进入开口13和放泄开口13'埋入液态的金属8中，则液态的金属8的加工、尤其是除气能够借助于加工机构3进行。在液态的金属8的加工之后，横梁5和由此浇包9借助于定位元件4再次下降并且浇包9放置在滚轮车17上。为了释放浇包9，浇包承接元件7借助于所述另外的定位元件4''进入相应的部位中。

图2示出了图1中的、用于升高浇包9的装置1。装置1包括两个对称地构造的部件，它们共同形成装置1。与图1中的相同的附图标记标识相同的元件。每个所述部件包括横梁5、用于竖直地定位相应的横梁5的两个定位元件4、用于定向浇包承接元件7的定位件4'、加工机构承接元件21以及用于操纵加工机构承接元件21的另外的定位元件4''。

在这种实施方案中，横梁5包括多个组合的金属部件。这种实施方案由于稳定性以及较小的重量是有利的。对该实施方案而言也有利的是由标准组件、例如裁切的形构件形成的模块化的结构。

图3示出了在侧视图中的、另外的设备100'的示意图。与图1和2中相同的附图标记标识相同的元件。在这个设备100'中，加工机构3利用紧固元件15紧固在金属杆2上。在这里，横梁5（在这里仅能够看到其中的一个横梁）不具有加工机构承接元件21。以液压缸为形式的相应两个定位元件4用于竖直地定位横梁5。所述定位元件在角形的安装元件16上的底侧上紧固在金属杆2上。在横梁5的在z方向上的竖直的定位中，以滚子轴承为形式的导引元件12用于减小在横梁5和金属杆2之间的摩擦。浇包9在这里具有四个抓持元件11。

图4示出了在侧视图中的、另外的装置1'的示意图。与图1和3中相同的附图标记标识相同的元件。定位元件4在这里紧固在金属杆2的内侧上。为了说明另外的装置1'的工作方式，额外地标明金属杆2的位置，装置1'布置在该金属杆上。

图5示出了在侧视图中的、设备100''的另一个设计形式。与图1和4中相同的附图标记标识相同的元件。在设备100''的这种实施方案中，两个横梁5中的每一个具有浇包承接元件7以及加工机构承接元件21。浇包承接元件7的定向能够通过定位件（这里不可见）改变，并且加工机构承接元件21的定向能够通过另外的定位元件4''改变。在这里，电的驱动部作为定位元件4用于横梁5的竖直的定位。沿着金属杆2将齿条4b紧固。马达4a用于定位所述横梁5，该马达紧固在横梁5上。马达4a驱动与相应的齿条4b啮合的齿轮。在齿轮的驱动中，横梁5在其竖直的位置z中改变。齿条4b也能够之后安装在既存的金属杆2上。

加工机构3借助于紧固元件15紧固在至少一个横杆2a上，该横杆能够解除地紧固在四个金属杆2中的两个金属杆2之间。在更换加工机构3的情况下，解除紧固元件15，并且利用加工机构承接元件21支撑所述加工机构3。为了支持横梁5的竖直的定位，作为任选方案能够补充液压缸，正如在图1中所示出的那样。液压缸有利地支持横梁5的定位。额外地，通过同时使用定位元件4和液压缸所产生的横梁5的定位的支持贡献于这样的装置1的安全性的提高。

加工机构承接元件21能够移动地支承在横梁5上。加工机构承接元件21为了承接加工机构3能够借助于另外的定位元件4'在其定向中改变。在所示出的位置中，浇包9借助于两个浇包承接元件7升高。滚轮车17在浇包9的这种位置中能够自由地移动。滚轮车在轨道18上运行，该轨道是输送系统的一部分。

图6示出了在更换加工机构3之前的状态中的、按照图5的设备100''。与在图5中相同的附图标记标识相同的元件。横梁5如此程度地升高，使得借助于移动出来的加工机构承接元件21能够承接加工机构3。加工机构3从至少一个横杆2a解除，其中紧固件15被解除。借助于横梁5或者说布置在其上的加工机构承接元件21，现在能够升高加工机构3。在加工机构3升高之后，该加工机构还仅通过加工机构承接元件21或者说横梁5保持。把用于在加工机构３的内腔中产生低压的、与真空泵的可能的连接进行分离。在这里，这样的连接为清楚起见未被展示。通过横梁5的位置的竖直的改变，加工机构3能够在其竖直的位置中改变并且放置在所提供的空的滚轮车17上。将加工机构承接元件21置入一个位置中，从而该加工机构承接元件能够再次移动进入。在加工机构3的保养工作或更换之后，存在的可行方案是，借助于加工机构承接元件21将加工机构3再次抬起，并且接下来借助于为此设置的紧固件15再次固定到金属杆2或者说在这里固定到至少一个横杆2a上。对于尤其高性能的和安全的机构而言，在图中示出的定位元件4与液压缸的组合用于将横梁5进行定位。

图7示出了按照图5的设备100''，其带有在下降的竖直的位置中的加工机构3。与在图5或6中相同的附图标记标识相同的元件。该图示出了在快要将加工机构3放置到为此设置的滚轮车17上之前的装置1。在至少一个横杆2a上的紧固元件15能够自由地被够及。在该部位中，浇包承接元件7位于强烈弯曲的定向中。

对保养目的而言，所有的定位元件4、4'和/或定位件的独立的触发是有利的。

图8示出了用于加工液态的金属的装置、横梁5在金属杆2上的定位的另一个可行方案。以悬挂地实施的液压缸为形式的定位元件4借助于容纳元件16紧固在金属杆2上。液压缸的能够移动的端部借助于铰链19紧固在横梁5上。横梁5在此在在金属杆2上的导引元件12上（在该情况中借助于滚轮或滚珠）顺延地滑动。对用于升高浇包9的装置而言，每个金属杆2的多个这样的液压缸是针对性的。根据金属杆2的类型以及金属杆2在地面20上的固定的不同，更改这种结构布置和/或能够沿着金属杆2、与用于定位横梁5的其它的结构布置进行组合。不仅金属杆2、横梁5而且任选的横杆2a有利地由合适的型钢、尤其双T型材制成。

Claims (10)

1.一种用于升高浇包（9）以便借助于加工机构（3）加工在浇包（9）中的液态的金属（8）的装置（1），其中所述装置（1）具有两个能够移动地支承在至少三个金属杆（2）上的横梁（5），其中金属杆（2）设置在相应一个端部上以便固定在地面（20）中，其中横梁（5）在竖直的方向上能够移动地支承在相应两个金属杆（2）上，其中横梁（5）相应地具有浇包承接元件（7），所述浇包（9）借助于该浇包承接元件能够被承接，其中至少一个定位件（4'）设置用于定向所述浇包承接元件（7），其中为了定位所述横梁（5）相应地设置至少一个定位元件（4），其中每个定位元件（4）一方面或紧固在所述金属杆（2）之一处和/或能够放置在和/或能够固定在地面（20）上，并且另一方面如此地紧固在所述横梁（5）之一处，使得浇包（9）的位置改变能够借助于横梁（5）产生并且其中横梁（5）彼此无关地布置并且能够移动。

2.按照权利要求1所述的装置（1），其中将液压缸和/或拉索系统设置作为定位元件（4、4''）和/或作为定位件（4'）。

3.按照权利要求1所述的装置（1），其中定位元件（4）或定位件具有马达（4a）、齿轮以及一个或多个齿条（4b），其中齿轮设置用于与齿条（4b）啮合并且能够由马达（4a）驱动。

4.按前述权利要求中任一项所述的装置（1），其中横梁（5）相应地具有至少一个加工机构承接元件（21），其中加工机构（3）能够借助于加工机构承接元件（21）承接并且能够在其竖直的位置（z）中改变。

5.按照权利要求4所述的装置（1），其中能够改变加工机构承接元件（21）的位置。

6.一种用于加工液态的金属（8）的设备，其具有按前述权利要求中任一项所述的装置（1）并且具有加工机构（3），其中加工机构（3）能够解除地紧固在至少三个金属杆（2）上。

7.按照权利要求6所述的设备，其还具有用于把在滚轮车（17）中的浇包（9）向着加工机构（3）输送的输送系统。

8.按照权利要求6或7中任一项所述的设备，其中加工机构（3）设置用于将液态的金属（8）除气。

9.一种用于升高带有液态的金属（8）的浇包（9）的方法，其中浇包（9）借助于按照权利要求1到5中任一项所述的装置（1）如此程度地升高，使得在浇包（9）中的液态的金属（8）能够借助于加工机构（3）加工。

10.一种用于更换按照权利要求6到8中任一项所述的设备的加工机构（3）的方法，该方法具有下述的步骤：

-借助于按照权利要求1到5中任一项所述的装置（1）的加工机构承接元件（21）将加工机构（3）进行承接；

-将加工机构（3）从金属杆（2）解除；

-借助于定位元件（4）和由此加工机构（3）将横梁（5）在竖直的方向上向下移动；

-将加工容器放置在准备好的滚轮车（17）上；

-借助于滚轮车（17）和输送系统将加工机构（3）相对于另一个加工机构进行更换；

-借助于加工机构承接元件（21）将所述另一个加工机构进行承接；

-借助于装置（1）的加工机构承接元件（21）将所述另一个加工机构（3'）升高到加工机构（3）的原始的位置中；

-将所述另一个加工机构紧固在金属杆（2）上。