DE112006003540B4

DE112006003540B4 - Entgasungsvorrichtung mit Duplex-Vakuumbehälter

Info

Publication number: DE112006003540B4
Application number: DE112006003540T
Authority: DE
Inventors: Byung-Kyu Pohang Jung; Han-Yung Pohang Kal; Jin-Ho Pohang Son; Young-Sik Pohang Shin; Uel-Duk Pohang Jin; Kyung-Bae Pohang Jin; Jae-Kyu Pohang Kim; Chai-Rok Pohang Lee
Original assignee: Posco Engineering and Construction Co Ltd
Current assignee: Posco Engineering and Construction Co Ltd
Priority date: 2005-12-29
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2011-02-17
Anticipated expiration: 2026-12-21
Also published as: JP5143021B2; KR100736940B1; CN101351566B; US20080296812A1; KR20070070479A; CN101351566A; JP2009522444A; DE112006003540T5; US7976773B2; WO2007074993A1

Abstract

Eine Vakuumentgasungsvorrichtung zum Entfernen von Verunreinigungsgasen aus einer Stahlschmelze durch Rückfluss der Stahlschmelze in einer Vakuumatmosphäre, um dabei die Zusammensetzung der Stahlschmelze zu homogenisieren, umfassend:
Duplex-Vakuumbehälter von ersten und zweiten Vakuumbehältern, welche ortsfest mit einem vorbestimmten Abstand zu einem Boden angeordnet sind, welcher horizontal in einer vorbestimmten Höhe von einem Grundboden vorgesehen ist;
erste und zweite Gießtiegel-Fahrwagen, welche zum Laufen auf ersten bzw. zweiten Schienen angeordnet sind, um sich zwischen einer Bearbeitungsposition direkt unter den ersten und zweiten Vakuumbehältern und einer Abstichposition, wo die raffinierte Stahlschmelze abgestochen wird, hin- und her zu bewegen und jeder der ersten und
zweiten Gießtiegel-Fahrwagen mit einem entsprechenden ersten und zweiten Gießtiegel beladen ist; und
jeweils erste und zweite Hubzylinder zum Anheben und Absenken jeweils der ersten und zweiten Gießtiegel in der Bearbeitungsposition, so dass ein unteres Ende der jeweils ersten und zweiten Vakuumbehälter in die Stahlschmelze in jeweils dem ersten...

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Entgasungsvorrichtung, welche Duplex-Vakuumbehälter aufweist, welche insbesondere limitierende Faktoren beseitigen kann, welche einen kontinuierlichen Vakuumentgasungs-Raffinierungsprozess unterbrechen und somit die Lebensdauer des Vakuumbehälters verlängert und Herstellungskosten einspart.
Bisheriger Stand der Technik
Im Allgemeinen bezieht sich der Schmelzvorgang auf einen Prozess der Reduktion von Eisenerzen zu Roheisen in einem Hochofen und Stahlherstellung bezieht sich auf einen Prozess zur Bereitstellung von geschmolzenem Roheisen, abgelassen durch einen Abstich am Ofen zu einem Konverter, um das geschmolzene Roheisen zu raffinieren (und Verunreinigungen daraus zu entfernen) und dadurch Stahl herzustellen.
Ein solcher Stahlherstellungsprozess ist in einen ersten Prozess der Konvertierung von Roheisen in eine Stahlschmelze und einen zweiten Prozess der Raffination der Stahlschmelze durch Kontrolle der Temperatur und Zusammensetzung unterteilt. Eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Entgasungsbehandlung einer Stahlschmelze werden in JP 55100918 A beschrieben, wobei ein Gießtiegel horizontal bewegbar einer Entgasungseinrichtung zugeführt wird.
1 zeigt den Ablauf allgemeiner Stahlherstellung und kontinuierlicher Guss-Verfahren. Wie in 1 gezeigt, wird das Roheisen, welches in einem Eisen-Herstellungsverfahren in einem Hochofen aus einer Eisenerzschmelze erzeugt wird, entschwefelt und entphosphort und in einen Konverter 10 für einen Konvertierungsprozess eingebracht. Im Konvertierungs-Prozess wird reiner Sauerstoff durch eine Sauerstofflanze 12 in das Roheisen geblasen, um den Kohlenstoff-Gehalt auf ungefähr 0,04 Gew.-% zu reduzieren, wodurch eine Stahlschmelze erzeugt wird, welche von Kohlenstoff befreit ist.
Die Stahlschmelze wird bei niedriger Temperatur aus dem Konverter 10 in einen Gießtiegel-Ofen 20 abgelassen, wodurch ihre Zusammensetzung durch Reduktion des P-Gehaltes gesteuert wird, und anschließend wieder erhitzt.
Alternativ wird durch die Verwendung von Stahlschmelzen-Erhitzer 30, beispielsweise eine 'chemisches Erhitzen in schnorchelartigen Elementen' (chemical heating in snorkels)(CRIS)-Einrichtung und eine CAS-OP-Einrichtung, die Stahlschmelze mit besserer Effizienz erhitzt, um die Zusammensetzung fein zu steuern. Dies ist ein neuer Sekundär-Refiner, welcher einen Schnorchel 31 oder einen geschlossenen Behälter verwendet, welcher von der Außenluft abgedichtet ist, um eine chemische Reaktion zwischen Al und Sauerstoff zu bewirken, wodurch die Temperatur der Stahlschmelze zunimmt.
Zusätzlich, zum Zwecke der Raffinierung kann die Stahlschmelze in eine Ruhrstahl AG & Heraus Oxygen Blowing(RH-OB)-Einrichtung 40 gebracht werden, eine Bauart eines Vakuumentgasungs-Refiners zur Herstellung von hochreinem Stahl. Die RH-OB-Einrichtung 40 ist eine weitere Art eines Sekundär-Refiners zur Extrahierung von Gasen, wie beispielsweise CO, Stickstoff und Wasserstoff, aus der Stahlschmelze durch den Rückfluss der Stahlschmelze in einen Vakuumbehälter 41, um durch Steuerung der Temperatur ein kontinuierliches Abstechen zu ermöglichen und die Zusammensetzung der Stahlschmelze zu homogenisieren.
Nach der Raffination durch den Konverter und den Sekundär-Raffinierungsprozessen, wie oben beschrieben, wird die Stahlschmelze in die kontinuierliche Absticheinrichtung 50, welche durch kontinuierliches Abstechen durch einen Drehteller und eine Gussform 52 Platten aus der Stahlschmelze herstellt.
2 ist eine Seitenansicht, welche einen Vakuumbehälter 41 zeigt, der in einem allgemeinen Vakuumentgasungs-Refiner installiert ist. Unter Bezug auf 2 beinhaltet der Vakuumbehälter 41 eine obere Abdeckung 41a, einen oberen Vakuumbehälter 41b, einen unteren Vakuumbehälter 41c und einen Schnorchel 41d.
3(a) und (b) zeigen den Aufbau von Vakuumentgasungs-Refinern unter Verwendung zweier Vakuumbehälter 1 und 2, welche eine derartige Struktur aufweisen, die in 3(a) als japanischer Typ und in 3(b) als europäischer Typ bekannt ist.
Es wird als Bearbeitungsposition bezeichnet, dass die Vakuumbehälter entlang der Bewegungslinie eines Gießtiegel-Fahrwagens 6, auf welchem der Gießtiegel 5, gefüllt mit Stahlschmelze, beladen wird, angeordnet sind, und als Instandsetzungsposition, dass die Vakuumbehälter 1 und 2 entlang der Bewegungslinie von Instandsetzungs-Fahrwagen 7 und 8 zum Zwecke des Ersatzes oder Instandsetzung des unteren Vakuumbehälters und des Schnorchels angeordnet sind.
Das heißt, gemäß einem herkömmlichen Verfahren, welches in dem in 3(a) und (b) gezeigten Vakuumentgasungs-Refiner durchgeführt wird, dass der Gießtiegel-Fahrwagen 6 zu der Bearbeitungsposition gefahren wird, um direkt unter dem zweiten Vakuumbehälter 2 lokalisiert zu werden, und dass der Gießtiegel 5 zu solch einer Höhe angehoben wird, dass der Boden des zweiten Vakuumbehälters 2 in die Stahlschmelze des Gießtiegels 5 eintaucht und dann die Verunreinigungen aus der Stahlschmelze entfernt werden.
Nach Beendigung der Entgasung der Stahlschmelze wird der Gießtiegel 5 aus der angehobenen Position herabgesenkt und auf den Gießtiegel-Fahrwagen 6 gesetzt, woraufhin der Gießtiegel-Fahrwagen 6 zur Abstich-Station zum Abstechen der raffinierten Stahlschmelze gefahren wird.
Während des obigen Vakuumentgasungs-Raffinierungsverfahrens werden im Falle des, wie in 3(a), gezeigten japanischen Typs die unteren Vakuumbehälter der ersten Vakuumbehälter 1 und der Schnorchel zu und von der Reparaturstelle 9a geführt und die oberen Vakuumbehälter, welche an die Vakuumbehälter-Fahrwagen 3 und 4 fixiert sind, werden in der Bereitschaftsstellung instandgesetzt.
Im Falle des europäischen Typs, wie in 3(b) gezeigt, werden die Schnorchel durch Neue mittels Schnorchelersatz-Fahrwagen 3a und 4a in der Bereitschaftsstellung ersetzt. Die unteren Vakuumbehälter werden mittels separater hydraulischer Einrichtungen gelöst/angeschlossen und die instandgesetzten Schnorchel und die unteren und oberen Vakuumbehälter werden durch einen Instandsetzungskran 9 zu und von der Instandsetzungsstelle geführt.
Die Entgasungs-Raffination muss in einem Prozess des Ersetzens des Schnorchels oder des unteren Vakuumbehälters in der Bearbeitungsposition oder der Instandsetzung des Schnorchels unter Verwendung einer Sprühnebel-Spritzmaschine oder einer Heißrahmen(hot frame)-Spritzmaschine, während der Vakuumbehälter instandgesetzt wird, gestoppt werden.
Daher ist eine lange Zeit notwendig, den Schnorchel oder den unteren Vakuumbehälter durch einen Neuen zu ersetzen oder den Schnorchel instandzusetzen. Diese bedingt jedoch die Hauptfaktoren zur Verkürzung der Arbeitsstunden des Vakuumentgasungs-Refiners, welcher begrenzte Durchschnittsarbeitszeiten von 20–28 aufweist und die Produktivität vermindert und die Herstellkosten erhöht.
Offenbarung der Erfindung
Technisches Problem
Die vorliegende Erfindung dient der Lösung der vorangehenden Probleme aus dem Stand der Technik und es ist daher ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Entgasungs-Vorrichtung, welche Duplex-Vakuumbehälter aufweist, welche insbesondere die begrenzenden Faktoren durch Unterbrechung eines kontinuierlichen Vakuumentgasungs-Raffinationsverfahrens beseitigt, bereit zu stellen und damit die Lebensdauer des Vakuumbehälters zu verlängern und Herstellungskosten einzusparen.
Technische Lösung
Gemäß einem Aspekt der Erfindung stellt die Erfindung eine Vakuumentgasungs-Vorrichtung zur Entfernung von Verunreinigungsgasen aus einer Stahlschmelze durch Rückfluss der Stahlschmelze bereit und homogenisiert dadurch die Zusammensetzung der Stahlschmelze. Die Vorrichtung beinhaltet Duplex-Vakuumbehälter aus ersten und zweiten Vakuumbehältern, welche in einem vorbestimmten Abstand auf einem Boden fixiert sind, welcher horizontal auf einer vorbestimmten Höhe von einem Grundboden vorgesehen ist; erste und zweite Gießtiegel-Fahrwagen, welche auf ersten bzw. zweiten Schienen fahren, um zwischen einer Bearbeitungsposition direkt unter dem ersten und zweiten Vakuum-Behälter hin- und herzufahren und eine Abstichposition, wo die raffinierte Stahlschmelze abgestochen wird, wobei jeder der ersten und zweiten Gießtiegel-Fahrwagen mit einem zugehörigen ersten und zweiten Gießtiegel beladen sind; sowie ersten und zweiten Hubzylindern zum Anheben und Absenken der jeweils ersten und zweiten Gießtiegel in der Bearbeitungsposition, so dass ein unteres Ende von dem jeweils ersten und zweiten Vakuumbehälter in die Stahlschmelze des jeweils ersten und zweiten Gießtiegels eintaucht.
Vorzugsweise sind der erste und zweite Vakuumbehälter in Verbindung mit ersten bzw. zweiten Gaskühlern angeordnet und die Vorrichtung beinhaltet des Weiteren: eine Vakuumleitung, welche sich aus der Vakuumeinrichtung erstreckt und zwischen ersten bzw. zweiten Abgaskanälen angeordnet ist, welche ausgelegt ist, sich aus den ersten und zweiten Gaskühlern erstrecken, sowie eine Schaltungsleitung, welche sich zwischen dem ersten Abgaskanal und der Vakuumleitung sowie zwischen dem zweiten Abgaskanal und der Vakuumleitung hin- und her zu bewegen.
Eher bevorzugt umfasst die Schaltungsleitung ein umgekehrtes, U-förmiges Leitungselement, welches mittels einem Kettenelement mit einem Leitungs-Fahrwagen verbunden ist und der Leitungs-Fahrwagen angeordnet ist, um sich auf einer horizontalen Schiene hin- und her zu bewegen. Vorzugsweise sind die ersten und zweiten Vakuumbehälter mittels erster und zweiter Beschickungsleitungen in Verbindung mit einer Eisenlegierungsquelle angeordnet. Die Vorrichtung beinhaltet weiterhin einen Dispenser, welche an einem Punkt angeordnet ist, wo sich die Beschickungsleitungen kreuzen und der Dispenser ausgelegt ist, um einen Versorgungsweg der Eisenlegierung umzuschalten, um die Eisenlegierung selektiv zu einem der ersten und zweiten Vakuumbehälter zu fördern.
Vorzugsweise sind die ersten und zweiten anhebenden Zylinder in ersten bzw. zweiten Gruben angeordnet, welche in einer vorbestimmten Tiefe in Grundbodenbereiche direkt unter den ersten und zweiten Vakuumbehälter gegraben sind.
Vorteilhafte Effekte
Entsprechend der vorliegenden Erfindung, wie oben festgelegt, werden die ersten und zweiten Vakuumbehälter auf einem Boden, welcher in einer vorbestimmten Höhe von dem Grundboden gelegen ist, angeordnet und die Vakuumeinrichtung wird zur Erzeugung der Vakuumsaugkraft selektiv mit einem der ersten und zweiten Vakuumbehälter verbunden. Infolge dieses Aufbaus wird während der Durchführung eines Vakuumentgasungsverfahrens der Stahlschmelze unter Verwendung eines der Vakuumbehälter die Reparatur und/oder die Instandsetzung des anderen Vakuumbehälters durchgeführt. Im Ergebnis kann dies die limitierenden Faktoren beseitigen, welche einen kontinuierlichen Vakuumentgasungsraffinationsprozess unterbrechen und damit die Lebensdauer des Vakuumbehälters verlängern und Herstellungskosten einsparen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Flussdiagramm, welches den Ablauf der allgemeinen Stahlherstellung und der kontinuierlichen Gussverfahren zeigt;
2 ist eine Seitenansicht, die einen Vakuumbehälter zeigt, welcher in einem allgemeinen Vakuumentgasungs-Refiner installiert ist;
3(a) und (b) sind schematische Ansichten, welche herkömmliche Vakuumentgasungs-Refiner zeigen;
4 ist eine schematische Ansicht, welche eine Vakuumentgasungs-Vorrichtung zeigt, die Duplex-Vakuumbehälter gemäß der Erfindung aufweist;
5 ist ein Konzeptdiagramm, welches die Vakuumentgasungs-Vorrichtung veranschaulicht, welche Duplex-Vakuumbehälter gemäß der Erfindung aufweist;
6 ist eine Vorderansicht, welche die Vakuumentgasungs-Vorrichtung zeigt, die Duplex-Vakuumbehälter gemäß der Erfindung aufweist; und
7 ist eine Draufsicht, welche die Vakuumentgasungs-Vorrichtung zeigt, die Duplex-Vakuumbehälter gemäß der Erfindung aufweist.
Günstigste Art der Ausführung der Erfindung
Nunmehr werden im Folgenden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
4 ist eine schematische Ansicht, welche eine Vakuumentgasungs-Vorrichtung zeigt, die Duplex-Vakuumbehälter gemäß der Erfindung aufweist; 5 ist ein Konzeptdiagramm, welches die Vakuumentgasungs-Vorrichtung zeigt, die Duplex-Vakuumbehälter gemäß der Erfindung aufweist; 6 ist eine Frontansicht, welche die Vakuumentgasungs-Vorrichtung zeigt, die Duplex-Vakuumbehälter gemäß der Erfindung aufweist; und 7 ist eine Draufsicht, welche die Vakuumentgasungs-Vorrichtung zeigt, die Duplex-Vakuumbehälter gemäß der Erfindung aufweist.
Unter Bezug auf 4–7 kann die beispielhafte Vakuumentgasungsvorrichtung 100 gemäß der Erfindung ein Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungsgasen wie beispielsweise CO, Stickstoff und Wasserstoff aus einer Stahlschmelze ausführen, welche in einem Gießtiegel enthalten ist, durch den Rückfluss der Stahlschmelze in eine Vakuumatmosphäre, und produziert damit hochreinen Stahl in kontinuierlicher Weise ohne jegliche Unterbrechung des Verfahrens, selbst bei Ersatz oder Instandsetzung eines Schnorchels und/oder Vakuumbehälters und beinhaltet erste und zweite Vakuumbehälter 110 und 120, erste und zweite Gießtiegel-Fahrwagen 130 und 140 sowie erste und zweite Hubzylinder 150 und 160.
Die ersten und zweiten Vakuumbehälter 110 und 120 sind fest installierte Vakuumeinrichtungen mit einem vorbestimmten Abstand zu einem Boden 101, welcher in einer vorbestimmten Höhe von und parallel mit einem Grundboden beabstandet ist, auf welchem die ersten und zweiten Gießtiegel-Fahrwagen 130 und 140 gefahren werden.
Jeder der Vakuumbehälter 110 und 120 beinhaltet eine obere Abdeckung 41a, einen oberen Vakuumbehälter 41b, einen unteren Vakuumbehälter 41c sowie einen Schnorchel 41d, wie im Stand der Technik.
Der Boden 101 ist von horizontaler Struktur, welche an einer vertikalen Struktur vorgesehen ist, die senkrecht zu dem Grundboden steht, wobei die unteren Vakuumbehälter 41c der ersten und zweiten Vakuumbehälter 110, 120 der Unterseite zugewandt sind.
Die eintauchenden Rohre, welche in den unteren Bereichen der unteren Vakuumbehälter 41c vorgesehen sind und die Schnorchel, welche die ersten und zweiten Fahrwagen 130 und 140 bedecken, sind unter dem Boden 101 gelegen, aber die oberen Vakuumbehälter 41b sind über dem Boden 101 gelegen. Die oberen Vakuumbehälter 41b sind mit der Vakuumeinrichtung 102 über erste und zweite Gaskühler 111 und 112 verbunden, um heißes Abgas zu kühlen und zu entstauben, welches in der Vakuumentgasung der Stahlschmelze abgesaugt wird.
Die ersten und zweiten Gießtiegel-Fahrwagen 130 und 140 werden mit den ersten und zweiten Gießtiegeln 135 und 145 beladen, welche mit der Stahlschmelze in einer vorbestimmten Menge befüllt sind und werden auf den ersten und zweiten Schienen 136 und 146 angeordnet, welche in einem vorbestimmten Abstand voneinander beabstandet sind, um direkt unter die ersten und zweiten Vakuumbehälter 110 bzw. 120 zu fahren.
Dementsprechend bewegen sich die ersten und zweiten Gießtiegel-Fahrwagen 130 und 140 zwischen einer Bearbeitungsposition zur Entgasung der Stahlschmelze, welche in den ersten und zweiten Gießtiegeln 135 und 145 durch den Rückfluss der Stahlschmelze enthalten ist und direkt unter den ersten und zweiten Vakuumbehältern 110 und 120 gelegen ist sowie einer Abstichposition zum Ablassen der entgasten Stahlschmelze, hin und her.
Der erste Hubzylinder 150 ist ein Zylinderelement, welches lediglich zum Anheben des ersten Gießtiegels 135 auf den ersten Wagen 130 geeignet ist, um sich in die direkte Aufwärtsrichtung zu bewegen, um so das untere Ende des ersten Vakuumbehälters 110 in die Stahlschmelze im ersten Gießtiegel 135 einzutauchen oder lediglich den ersten Gießtiegel 135 herabzusenken, um ihn auf den ersten Wagen 130 zu setzen, um so die entgaste Stahlschmelze abzustechen, wenn der erste Gießtiegel-Fahrwagen 130 an der Bearbeitungsstation direkt unter dem ersten und zweiten Vakuumbehälter 110 anhält. Der zweite Hubzylinder 160 ist auch ein Zylinderelement, welches geeignet ist, um die gleiche Funktion wie der erste Hubzylinder 150 durchzuführen, wenn der zweite Gießtiegel-Fahrwagen 140 an der Bearbeitungsstation direkt unter dem zweiten Vakuumbehälter 120 anhält.
Hier werden die ersten und zweiten anhebenden Zylinder 150 bzw. 160 in den ersten und zweiten Gruben 155 und 165 angeordnet, welche bis zu einer vorbestimmten Tiefe in Bodenbereiche direkt unter den ersten und zweiten Vakuumbehältern 110 und 120 gegraben sind.
Die ersten und zweiten Vakuumbehälter 110 und 120 sind über erste und zweite Beschickungsleitungen 104a und 104b in Verbindung mit einer Eisenlegierungsquelle 103 angeordnet. Während des Rückflusses der Stahlschmelze, verursacht durch hindurchgeblasenes Rückstromgas, kann die Stahlschmelze entgast und von Verunreinigungen befreit werden, um so eine hohe Reinheit aufzuweisen und in der Zusammensetzung zu einem vom Kunden gewünschten Grad kontrolliert werden. Ein Dispenser 104 ist an einem Punkt installiert, wo sich die Beschickungsleitungen 104a und 104b kreuzen, so dass die Eisenlegierung selektiv zu einem der ersten und zweiten Vakuumbehälter 110 und 120, welche einen Vakuumentgasungsprozess durchführen, geliefert werden kann.
Dementsprechend wird der von der Eisenlegierungsquelle 103 abgelassene legierte Stahl in die ersten und zweiten Vakuumbehälter 110 bzw. 120 durch die ersten und zweiten Beschickungsleitungen 104a und 104b gebracht, um in die Stahlschmelze gegeben zu werden, welche angehoben und entgast wird.
Zusätzlich sind die ersten und zweiten Vakuumbehälter 110 und 120 mit den ersten und zweiten Gaskühlern 111 bzw. 112 verbunden, so dass Staub aus dem Abgas der Vakuumentgasung der Stahlschmelze entfernt werden kann. Eine Vakuumleitung 113, welche sich aus der Vakuum-Einrichtung 102 erstreckt, welche geeignet ist, eine vorbestimmte Stärke an Vakuum-Saugkraft zu erzeugen, ist zwischen den ersten und zweiten Abgaskanälen 111a und 112a, welche sich aus den ersten bzw. zweiten Gaskühlern 111 und 112 erstrecken, angeordnet. Ein Schaltungskanal 114 ist in einer Position direkt über den ersten und zweiten Abgaskanälen 111a und 112a sowie der Vakuumleitung 113 angeordnet und geeignet, sich zwischen dem ersten Abgaskanal 111a und der Vakuumleitung 113 oder dem zweiten Abgaskanal 112a und der Vakuumleitung 113 entsprechend dem Betriebszustand der ersten und zweiten Vakuumbehälter 110 und 120 hin- und herzubewegen und in Verbindung zu stehen.
Der Schaltungskanal 114 ist ein umgekehrtes, U-förmiges Leitungselement, welches mittels eines Kettenelementes oder Zylinders mit einem Leitungswagen 116 verbunden ist und der Leitungswagen 116 ist derart angeordnet, dass er sich entlang einer horizontalen Schiene, welche über den ersten und zweiten Vakuumbehältern 110 und 120 angeordnet ist, hin- und herbewegt.
Im Falle eines Versuchs, um einen kontiunierlichen Entgasungsprozess zur Entfernung von Verunreinigungsgasen aus einer Stahlschmelze in dem Gießtiegel durch Auswahl eines der ersten und zweiten Vakuumbehälter 110 und 120 aus der Vorrichtung 110 der Erfindung durchzuführen, wird der erste Gießtiegel 135 unter Verwendung eines Krans auf den ersten Gießtiegel-Fahrwagen 130 gesetzt.
Dann wird der erste Gießtiegel-Fahrwagen 130 bis zu einer vorbestimmten Distanz entlang der ersten Schiene 136 gefahren und dann angehalten, so dass der erste Gießtiegel 135 an der Bearbeitungsposition direkt unter dem ersten Vakuumbehälter 110 gelegen ist.
Der erste Gießtiegel 135 auf dem ersten Gießtiegel-Fahrwagen 130, welcher an der Bearbeitungsposition verbleibt, wird durch das Anheben des ersten Hubzylinders 150, welcher in der ersten Grube 155 entsprechend einer Position direkt unter dem ersten Vakuumbehälter 110 vorgesehen ist, zu einer vorbestimmten Höhe angehoben.
Dementsprechend wird das untere Ende des ersten Vakuumbehälters 110 in die Stahlschmelze des anhebenden ersten Gießtiegels 135 eingetaucht.
In der Zwischenzeit, um Vakuumentgasung einer Stahlschmelze in dem ersten Gießtiegel 135 unter Verwendung des ersten Vakuumbehälters 110 durchzuführen, ist es erforderliclh, dass der erste Vakuumbehälter 110 mit der Vakuumeinrichtung 102 in Verbindung steht, so dass die Vakuum-Saugkraft, welche in Antwort auf das Ingangsetzen der Vakuumeinrichtung 102 erfolgt, in den Innenraum des ersten Vakuumbehälters 110 transferiert werden kann.
Das heißt, dass der Leitungswagen 116, welcher geeignet ist, sich entlang des horizontalen Leitungskanals 115 hin- und herzubewegen, gefahren wird, so dass die Schaltungsleitung 114, welche mit dem Leitungswagen 116 verbunden ist, direkt über den ersten Abgaskanal 111a, welcher sich aus dem ersten Gaskühler 111 erstreckt, welcher mit dem ersten Vakuumbehälter 110 und der Vakuumleitung 113, welche sich aus der Vakuumeinrichtung 102 erstreckt, verbunden ist.
Wenn die Vakuumleitung 113 aus dieser Position herabgesenkt wird, steht der erste Vakuumbehälter 110 mit der Vakuumeinrichtung 102 über den ersten Gaskühler 111, den ersten Abgaskanal 111a, die Schaltungsleitung 114 sowie der Vakuumleitung 113 in Verbindung.
Dementsprechend wird eine Wasserpumpe (nicht gezeigt) der Vakuumeinrichtung 102 in Betrieb gesetzt, um Vakuum-Saugkraft in die Vakuum-Leitung 113 durch eine Dampfstrahlpumpe mit Absaugvorrichtung und einen Druckerhöher zu transferieren. Dann wird Vakuum-Saugkraft auf den Boden des ersten Vakuumbehälters 110 transferiert, wobei das untere Ende in die Stahlschmelze des Gießtiegels 135 über den ersten Abgaskanal 111a eintaucht, welcher mit der Vakuumleitung 113 über die Schaltungsleitung 114 verbunden ist und damit die Stahlschmelze durch Absaugen in den ersten Gießtiegel 135 anhebt.
Gleichzeitig wird Rückflussgas auf den Boden des ersten Gießtiegels 135 geführt, um einen Rückfluss der Stahlschmelze zu bewirken und um die Zusammensetzung der Stahlschmelze zu kontrollieren und eine hohe Reinheit zu ermöglichen.
Zusätzlich schafft der Prozess des Beschickens des ersten Gießtiegels mit Eisenlegierung durch den ersten Vakuumbehälter, um die Zusammensetzung der Stahlschmelze zu kontrollieren, einen Lieferweg durch die Verwendung des Dispensors 104, welcher an der Kreuzung zwischen den ersten und zweiten Beschickungsleitungen 104a und 104b installiert und mit der Eisenlegierungsquelle 103 verbunden ist, so dass die Eisenlegierung in den ersten Vakuumbehälter 110 gelangt, wo sie entgast wird.
Nach Beendigung der Vakuumentgasung der Stahlschmelze in dem ersten Gießtiegel 135 wird die Vakuumeinrichtung 102 angehalten, um den internen Druck des ersten Vakuumbehälters 110 in Atmosphärendruck umzuwandeln und der angehobene erste Hubzylinder 150 wird zurück abgesenkt, um den ersten Gießtiegel 135 auf den ersten Gießtiegel-Fahrwagen 130 zu setzen, welcher dann entlang der ersten Schiene zu einer Abstichposition gefahren wird.
Während der drei- oder viermaligen Wiederholung von Vakuumentgasung und Abstich mit Bezug auf die den ersten Gießtiegel 135 unter Verwendung des ersten Vakuumbehälters 110, wie oben beschrieben, ist der benachbarte zweite Vakuumbehälter 120 Gegenstand von Ersatz oder Instandsetzung. Beispielsweise kann der obere/untere Vakuumbehälter oder der Schnorchel durch einen Neuen ersetzt werden oder der zweite Vakuumbehälter kann unter Verwendung einer Sprüh-Spritzmaschine oder einer Heißrahmen(Hotframe)-Spritzmaschine instandgesetzt werden.
Andererseits, im Falle eines Versuchs, den oberen/unteren Vakuumbehälter oder den Schnorchel des ersten Vakuumbehälters 110 zu ersetzen, ist der mit Stahlschmelze gefüllte zweite Gießtiegel 145 in der Bearbeitungsposition direkt unter dem zweiten Vakuumbehälter 120 gelegen und lediglich der zweite Gießtiegel 145 wird durch den zweiten Hubzylinder 160 angehoben, sodass das untere Ende des zweiten Vakuumbehälters 120 in die Stahlschmelze des zweiten Gießtiegels 145 eintaucht.
Dann wird die Schaltungsleitung 114 zwischen dem ersten Abgaskanal 111a und der Vakuumleitung 113 demontiert und die demontierte Schaltungsleitung 114 wird versetzt, um zwischen dem zweiten Abgaskanal 112a und der Vakuumleitung 113 eine Verbindung herzustellen.
In diesem Fall ist es möglich, einen Entgasungs-Prozess durchzuführen, um in der Vakuumeinrichtung 102 vorhandene Vakuum-Saugkraft in den zweiten Vakuumbehälter 120 zu transferieren, um Absaugen und Rückfluss in der Stahlschmelze in dem zweiten Gießtiegel 145 zu ermöglichen.
Desweiteren, in Erwiderung des selektiven Umschaltens des Lieferweges durch den Dispenser 104, welcher an der Schnittlinie zwischen den ersten und zweiten Beschickungsleitungen 104a und 104b angeordnet ist, wird die von der Eisenlegierungsquelle 103 gelieferte Eisenlegierung an den zweiten Vakuumbehälter 120 geliefert, um die Zusammensetzung der Stahlschmelze zu kontrollieren.
Während die Stahlschmelze im zweiten Gießtiegel 145 unter Verwendung des zweiten Vakuumbehälters 120 entgast oder abgestochen wird, kann der benachbarte Vakuumbehälter 110 Gegenstand von Ersatz oder Instandsetzung sein. Das heisst, dass der obere/untere Vakuumbehälter und der Schnorchel des ersten Vakuumbehälters 110 durch einen Neuen ersetzt oder der erste Vakuumbehälter 110 unter Verwendung einer Sprüh-Spritzmaschine oder einer Heißrahmen(hot frame)-Spritzmaschine instandgesetzt werden kann.

Claims

Eine Vakuumentgasungsvorrichtung zum Entfernen von Verunreinigungsgasen aus einer Stahlschmelze durch Rückfluss der Stahlschmelze in einer Vakuumatmosphäre, um dabei die Zusammensetzung der Stahlschmelze zu homogenisieren, umfassend: Duplex-Vakuumbehälter von ersten und zweiten Vakuumbehältern, welche ortsfest mit einem vorbestimmten Abstand zu einem Boden angeordnet sind, welcher horizontal in einer vorbestimmten Höhe von einem Grundboden vorgesehen ist; erste und zweite Gießtiegel-Fahrwagen, welche zum Laufen auf ersten bzw. zweiten Schienen angeordnet sind, um sich zwischen einer Bearbeitungsposition direkt unter den ersten und zweiten Vakuumbehältern und einer Abstichposition, wo die raffinierte Stahlschmelze abgestochen wird, hin- und her zu bewegen und jeder der ersten und zweiten Gießtiegel-Fahrwagen mit einem entsprechenden ersten und zweiten Gießtiegel beladen ist; und jeweils erste und zweite Hubzylinder zum Anheben und Absenken jeweils der ersten und zweiten Gießtiegel in der Bearbeitungsposition, so dass ein unteres Ende der jeweils ersten und zweiten Vakuumbehälter in die Stahlschmelze in jeweils dem ersten und zweiten Gießtiegel eintaucht, wobei ein kontinuierlicher Vakuumentgasungs-Raffinationsprozess ermöglicht wird.
Vakuumentgasungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Vakuumbehälter angeordnet sind, um mit ersten bzw. zweiten Gaskühlern in Verbindung zu stehen, die Vorrichtung weiter umfassend: eine Vakuumleitung, welche sich aus der Vakuumeinrichtung erstreckt und welche zwischen ersten und zweiten Abgaskanälen, welche sich aus ersten bzw. zweiten Gaskühlern erstrecken, angeordnet ist, sowie eine Schaltungsleitung, welche ausgelegt ist, sich zwischen dem ersten Abgaskanal und der Vakuumleitung und zwischen dem zweiten Abgaskanal und der Vakuumleitung hin- und her zu bewegen.
Vakuumentgasungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsleitung ein umgekehrtes, U-förmiges Leitungselement umfasst, welches mit einem Kanalfahrwagen mittels eines Kettenelementes oder Zylinders mit einem Leitungsfahrwagen verbunden ist und der Leitungsfahrwagen angeordnet ist, sich auf einer horizontalen Schiene hin- und her zu bewegen.
Vakuumentgasungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Vakuumbehälter angeordnet sind, um mit einer Eisenlegierungsquelle mittels erster und zweiter Beschickungsleitungen in Verbindung zu stehen; die Vorrichtung weiter umfassend einen Dispenser, welcher an einem Punkt, wo sich die Beschickungsleitungen schneiden, angeordnet ist und ausgelegt ist, einen Lieferweg für die Eisenlegierung umzuwandeln, um die Eisenlegierung selektiv zu einem der ersten und zweiten Vakuumbehälter zuzuführen.
Vakuumentgasungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Hubzylinder in ersten bzw. zweiten Gruben angeordnet sind, welche in einer vorbestimmten Tiefe in Bodenbereiche direkt unter den ersten und zweiten Vakuumbehältern gegraben sind.