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Stahlentgasungsanlage Bei einem bekannten Verfahren zum Entgasen von
flüssigem Stahl im großtechnischen Maßstab werden von einer Schmelze, die sich in
eine Gießpfanne befindet, Teilmengen in einen oberhalb der Pfanne angeordneten Unterdruckbehälter
gebracht, dort unter Vakuum entgast und hierauf wieder in die Pfanne zurückgegeben.
Dieses Verfahren kann kontinuierlich oder diskontinuierlich ausgeführt werden. Nach
der diskontinuierlichen Methode, nach der auch die erfindungsgemäße Entgasungsanlage
arbeitet, werden aus der Pfanne Teilmengen der Schmelze mittels eines Rohrstutzens
in den Unterdruckbehälter gebracht und nach der Vakuumbehandlung durch den gleichen
Stutzen wieder in die Pfanne zurückgegeben. Dabei kann zum fortlaufend wiederholten
Füllen und Entleeren des Unterdruckbehälters der Unterdruck verändert werden. Besser
ist es jedoch, das periodische Füllen und Entleeren durch Änderung des vertikalen
Abstandes zwischen Pfanne und Unterdruckbehälter zu bewirken. Das kann durch Vertikalbewegung
des am Kran hängenden Unterdruckbehälters geschehen.
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Der bei diesem Verfahren oberhalb der Pfanne befindliche Unterdruckbehälter
erschwert den Pfannentransport. In dieser Beziehung verfährt man in bekannten Anlagen
in der Weise, daß die mit der Schmelze gefüllte Pfanne vom Kran zunächst auf einen
Transportwagen gesetzt und sodann von diese.m unter den Unterdruckbehälter gefahren
wird. Diese beiden Schritte nehmen unerwünscht viel Zeit in An-
spruch. Außerdem
ist der Wagen bei einem Stopfenläufer durch die austretende Stahlschmelze erheblich
,gefährdet.
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Der Erfindung liegt die doppelte Aufgabe zugrunde, bei einer nach
dem diskontinuierlichen Verfahren arbeitenden Entgasungsanlage sowohl die Mittel
zur Bewegung des Entgasungsgefäßes beim Entgasen als auch den Pfannentransport wesentlich
zu vereinfachen. Die Entgasungsanlage nach der Erfindung besteht in bekannter Weise
aus einem Unterdruckbehälter, der über einer die Stahlschmelze aufnehmenden Gießpfanne
angeordnet und in vertikaler Richtung beweglich ist und mit mindestens einem unteren
Rohrstutzen in die mit der Schmelze gefüllte Gießpfanne eingetaucht werden kann.
Sie bedient sich ferner der von kontinuierlichen Verfahren her bekannten Maßnahme,
den Unterdruckbehälter auch in horizontaler Richtung beweglich und um mindestens
eine horizontale Achse schwenkbar anzuordnen Hiervon ausgehend besteht die Erfindung
darin, daß der Unterdruckbehälter um eine oder zwei einander parallele, horizontale
Drehachsen derart beweglich angeordnet ist, daß er um eine horizontale Achse geschwenkt
und zusätzlich beim Entgasen mit in die Schmelze getauchtem Stutzen in seiner Höhenlage
verstellt werden kann.
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Bei der erfindungsgemäß gestalteten Anlage entfällt die Notwendigkeit,
die Pfanne auf einem Wagen heranzuführen und fortzufahren, da die Aufhängung des
Unterdruckbehälters es gestattet, genügend Raum oberhalb des Pfannenortes zu schaffen,
um die Pfanne mit dem Kran absetzen und wieder anheben zu können. Bei der oben erwähnten,
nach dem kontinuierlichen Verfahren arbeitenden, bekannten Anlage ist dies demgegenüber
nur dadurch möglich, daß nach Herausheben der Stutzen aus der Pfanne der mit seinem
Zubehör auf einem Wagen gelagerte Unterdruckbehälter zur Seite gefahren wird, also
durch zwei gesonderte Bewegungen. Darüber hinaus liefert die Erfindung die Möglichkeit,
bei den vertikalen Bewegungen, die dem Unterdruckbehälter beim Entgasen erteilt
werden, ohne die Hilfe des Krans auszukommen. Dadurch wird ein im Stahlwerk ohnehin
meist übermäßia, in Anspruch genommenes Gerät für seine eigentlichen Aufgaben wieder
frei und ein Nachteil behoben, den man dem diskontinuierlichen Verfahren im Vergleich
mit dem mit ruhendem Unterdruckbehälter arbeitenden kontinuierlichen Verfahren zugeschrieben
hat.
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In der bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Unterdruckgefäß
an einem mit einem Antrieb ver. bundenen Hebel gelenkig befestigt und durch einen
Lenker geführt. Ein derartiges Gestänge bildet ein Lenkerparallelogramm, mittels
dessen das Unterdruckgefäß auf einer Kreisbahn geführt wird, so daß es beim Anheben
zunächst im wesentlichen vertikal
aus der Pfanne gehoben und im
weiteren Verlauf der Bewegung seitlich ausgeschwenkt wird.
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Das Gestänge kann dadurch weiter ausgestaltet werden, daß man den
Lenker durch einen hydraulischen Antrieb in seiner Länge veränderlich macht. Dadurch
ist es möglich, dem Unterdruckgefäß eine geneigte Stellung zu geben, so daß sich
am Boden ein Winkelraum bildet, in dem vor Beginn der Evakuierung Legierungselemente
eingeschmolzen werden können, die dem zu entgasenden Stahl beigegeben werden sollen.
Es ist aber auch möglich, den hydraulischen Antrieb, mittels dessen die Länge des
Lenkers verändert werden kann, zu dem Zwecke zu benutzen, während des Entgasens
dem Unterdruckgefäß eine Drehbewegung zu erteilen. Auf diese Weise gelingt es, die
Stahknenge, die beim Senken des Unterdruckgefäßes in dieses übertritt, wesentlich
zu erhöhen. Dies gilt vor allem dann, wenn in weiterer Ausbildung der Erfindung
der Stutzen gegen die Gelenke, die das Unterdruckgefäß mit dem Hebel und dem Lenker
verbinden, seitlich versetzt werden.
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Die Zeichnung veranschaulicht in vereinfachter, schematischer Form
drei Ausführungsbeispiele der Erfindung.
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In allen Ausführunägformen ist 10 die Pfanne, 11
der
vorzugsweise mit' Beheizung versehene Unterdruckbehälter und 12 ein Stutzen, mit
dem der Unterdruckbehälter in die in der Pfanne 10 befindliche Schmelze taucht.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 hängt der Unterdruckbehälter
11 in Gelenken 13 und 14 an einem Hebel 15 und einem Lenker
16, die um feste Drehzapfen 17 und 18 an einem Bock
19 drehbar gelagert sind. Am kürzeren Arm 20 des Hebels 15 greift
eine in einem Festpunkt 21 aufgenommene Zugkraft an, die von einem Seilzug oder,
wie angedeutet, hy-
draulisch erzeugt werden kann. Mittels des Gestänges wird
der Behälter 11 beim Entgasen mit in die Schmelze eingetauchtem Stutzen 12
auf- und niederbewegt, um in der eingangs beschriebenen Weise Teilmengen der Schmelze
in das Gefäß einzubringen und wieder in die Pfanne 10 zurückkehren zu lassen.
Mit Hilfe des Gestänges kann der Behälter 11 außerdem nach dem Entgasen mit die
Schmelze verlassendem Stutzen 12 aus der mit vollen Linien gezeichneten Stellung
in die gestrichelte Stellung gebracht werden. In dieser Stellung ist Platz für einen
die Pfanne 10 transportierenden Kran geschaffen.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist der Unterdruckbehälter
11 um Gelenke 23 mit horizontaler Achse schwenkbar. Die Gelenke
23 bilden das eine Ende eines Hebelpaares 24, das ähnlich wie in Fig.
1
um einen festen Drehpunkt 25 auf einem Bock 26 gelagert ist. Am kürzeren
Arm 27 des Hebels greift in einem Gelenk 28 ein bei 29 auf
einem Fundament 30
abgestützter, aus Zylindern 31 und Kolben
32 bestehender hydraulischer Antrieb an. Bei 33 greift am Behälter
11 der Kolben 34 eines weiteren hydraulischen Antriebs an, dessen Zylinder
35 bei 36 am Bock 26 angelenkt ist. Mit Hilfe des Antriebs
34, 35 kann die Neigung des Behälters 11, die er beim Schwenken durch
den Antrieb 31, 32 einnimmt, beliebig eingestellt werden.
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Mittels der gezeichneten Aufhängung und des Antriebs 31, 32
kann der Behälter 11 ähnlich wie in Fig. 1 beim Entgasen auf- und
niederbewegt und außerdem in eine Stellung gebracht werden, die den unmittelbaren
Transport der Pfanne 10 durch Kran Gle ., stattet. Darüber hinaus kann der
Behälter 11 durch den Antrieb 34, 35 vor Beginn der Evakuierung in
die gezeichnete geneigte Stellung gebracht werden, um Legierungselemente, die dem
zu entgasenden Stahl beigegeben werden - sollen, in dem von der geneigten
Bodenfläche und der Mantelfläche gebildeten Winkelraum 37 einzuschmelzen.
Im übrigen kann der Antrieb 34, 35 auch beim Entgasen mitwirken, wenn es
erwünscht ist, dem Behälter 11 dabei eine Drehbewegung um die Gelenke
23 zu erteilen.
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Im Beispiel nach Fig. 3 stimmen Aufhängung und Antriebsmittel
grundsätzlich mit denen nach Fig. 2 überein. Demgemäß ist der Behälter
11 um Gelenke 38 mit horizontalen Achsen schwenkbar, die sich am einen
Ende eines Hebels 39 befinden, der bei 40 auf einem Bock 41 gelagert ist.
Am kürzeren Arm 42 des Hebels 39 greift bei 43 ein aus Kolben 44 und Zylinder
45 bestehender hydraulischer Antrieb an, der sich in einem Drehpunkt 46 am Bock
41 abstätzt. Die Winkelstellung des Behälters 11 bei seiner Drehung um die
Gelenke 38 wird durch einen weiteren hvdraulischen Antrieb bestimmt,
der aus einem Kolben 47 und einem Zylinder 48 besteht und bei 49 und 50
am
Behälter 11 und am Bock 41 angelenkt ist.
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Mit Hilfe der gezeichneten Aufhängung und Antriebe kann der Behälter
11 ebenso wie in Fig. 1 in hinreichendem Maße zur Seite bewegt werden,
um einem Kran zu gestatten, die Pfanne 10 an den Arbeitsplatz zusetzen oder
von dort zu entfernen. Ebenso kann durch Neigung des Behälters 11 ein Raum
zum Schmelzen von Legierungsmaterial geschaffen werden, wie es in Verbindung mit
Fig. 2 erläutert wurde.
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Hauptzweck der Darstellung nach Fig. 3 ist zu zeigen, daß sich
der Behälter 11 mittels seiner Auf-
hängung und der Antriebe durch
eine Bewegung, die im wesentlichen aus einer Schwenkung und einer kleinen, ihr überlagerten
Vertikalverschiebung besteht, zwischen zwei Endstellungen bewegen läßt, in deren
einer, die mit vollen Linien gezeichnet ist, er eine sehr beträchtliche Stahlmenge
aufnimmt, während er in der anderen, gestrichelt gezeichneten Stellung nahezu leer
ist. Die in Fig. 3 gezeichnete Form des Behälters 11, bei der die
Einmündung des Stutzens 12 in dem Entgasungsraum in der einen Endstellung praktisch
den höchsten Punkt der Bodenfläche des Behälters bildet, ist hierfür besonders zweckmäßig.
Die Pegel der Schmelze in den beiden Stellungen sind durch die mit A bezeichneten
Ab-
stände deutlich gemacht. Im übrigen zeigt Fig. 3 als weitere Besonderheit
eine Grube 51 für die Pfanne 10 zwecks Verminderung der Bauhöhe, eine
Mög-
lichkeit, die nicht ohne weiteres gegeben ist, wenn die Pfanne mittels
eines Wagens transportiert wird.