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Verfahren und Vorrichtung zum schnellen Beschicken von Stahlschmelzöfen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Schrottbeschickung.
Insbesondere bringt diese Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung in Vorschlag,
um ausgerichtete, verschiedene Schrotteile od. dgl. durch die verengte Beschikkungsöffnung
des Schmelzofens schnell in einen Sauerstofffrisch-, Martin- oder elektrisch betriebenen
Stahlschmelzofen einzuführen, damit sie sich im Innern des Ofens verteilen.
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Bei der Herstellung von Stahl in mit Sauerstoff beblasenen Behältern
wird der Stahlschrott in den Schmelzofen eingeführt, geschmolzenes Roheisen und
Flußmittel werden zugefügt und Sauerstoff unter Druck über die Beschickung hinweggeblasen.
Kürzlich gemachte Beobachtungen haben gezeigt, daß mit der Einführung neuer Schmelzöfen
dieser Art das Ausmaß der Schrottbeschickung erheblich zugenommen hat und daher
die Beschickung mit dem Schrott zuviel Zeit in Anspruch nimmt, da während dieser
Zeit kein Sauerstoff verblasen und kein Stahl hergestellt wird. Die bekannten Schrottbeschickungsverfahren
schließen ein Kippen des Behälters in seine Beschickungsstellung und eine Einführung
des Schrottes aus einer Reihe enger Behälter ein, die oberhalb des Ruhewinkels des
Schrottes gekippt werden, nachdem sie einzeln mit der Aufnahmeöffnung des Behälters
ausgerichtet worden sind. Die Vergrößerung der Öffnung des Behälters zur Aufnahme
breiterer Beschickungsbehälter ist bereits versucht worden, stellte sich jedoch
infolge des Spritzens und überkochens des geschmolzenen Metalls auf Grund der heftigen
während des Blasens des Sauerstoffs auftretenden Reaktion als unpraktisch heraus.
Auch ist wegen der heftigen Reaktion über der Beschickungsöffnung des Behälters
während des StahlerzeugUngsverfahrens eine Haube angeordnet.
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Bei der Erzeugung von Stahl in einem Martin-Ofen wird der Schrott
in Beschickungskästen, die auf Laufwagen oder flachen Karren aufgeladen sind, welche
vor einer Schmelzofenbatterie auf Gleisen laufen, auf die Beschickungsbühne des
Ofens gebracht. Eine Beschickungsmaschine kippt die Kästen nacheinander und einzeln
durch eine entsprechende Tür des zu beschickenden Schmelzofens, wobei die aufeinanderfolgenden
Mulden eingeführt, umgekehrt und entleert, herausgezogen und wieder auf die Karren
zurückgesetzt werden, bis die Beschickung vollständig ist. Da eine Durchschnittscharge
eines Martin-Ofens von üblicher Größe eine Beschickung mit festem Material von etwa
140 t voraussetzt, erfordert die Verwendung von aufeinanderfolgenden Beschickungsmulden
einen Zug von diese Mulden tragenden Karren. Als Folge dieser üblichen Verfahrensweise
ist ein langer Beschickungstakt erforderlich, die Beschickungsbühne des Ofens wird
verstopft, sogar bis zu einem solchen Ausmaß, daß die Türen benachbarter Öfen durch
die Karrenreihe blockiert werden, wobei große Wärmemengen durch die offenen Ofentüren
verschwendet und weitere mit Verschwendungen verbundene Vorgänge verursacht werden.
Bei der Beschickung eines elektrischen Schmelzofens wird der Schrott entweder in
gleicher Weise wie beim Maschinenofen eingeführt, wobei das obenerwähnte Problem
ebenfalls auftritt, oder man führt die Beschickung von oben durch, wobei der Deckel
entfernt wird und große Wärmeverluste auftreten und zuviel Zeit verbraucht wird.
Beim Beschicken mit schwerem Schrott von oben können nach der Beschickung des Ofens
Schwierigkeiten beim Wiederaufsetzen des Deckels auf den Ofen auftreten.
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Um das Chargieren von Schmelzöfen schneller und unter Vermeidung von
Wärmeverlusten durchführen zu können, ist bereits vorgeschlagen worden, den einzuführenden
Schrott am oberen Ende auf eine anfängliche leere nach oben und zum Austragende
hin offene und zum Austragende konvergierende Rutsche mit einer Wucht aufzugeben,
die im Zusammenwirken mit der Beaufschlagung der Schrotteile untereinander und der
Rutschenwandung durch diese Teile zu einer Ausrichtung der Schrotteile in Rutschenlängsrichtung
während
des Gleitens auf der Rutsche führt, wobei die anfängliche Wucht so groß gewählt
wird, daß der Schrott auf der Rutsche stets in Gleitbewegung gehalten wird und beim
Verlassen der Rutsche ein zum Übertritt in den Ofen ausreichendes Moment besitzt.
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Weiterhin ist auch eine Anlage zum Beschicken eines mit seiner Stirnseite
an einem Füllort liegenden Stahlerzeugungsofens durch eine darin befindliche Füllöffnung
mit Schrotteilen verschiedener Abmessungen vorgeschlagen worden, die durch einen
Füllbehälter, eine Schrottausrichtefläche, die allgemein über dem Behälter liegt
und von der aus der Behälter gefüllt wird, ein Fahrzeug zur Anlieferung von Schrott
im großen zum Füllort, Vorrichtungen zur Abnahme aufeinanderfolgender Schrotteinzelladungen
von dem Fahrzeug und zum Abwerfen der aufeinanderfolgenden Einzelladungen auf die
Fläche, und Vorrichtungen zum aufeinanderfolgenden und wiederholten Ein- und Rückführen
des Behälters durch die Beschickungsöffnung des Ofens gekennzeichnet ist.
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Auch ist eine Vorrichtung zum Beschicken von Öfen, insbesondere metallischen
Öfen bekannt, bei der drehbare Arme, Schaufeln oder Schläger zwischen der Schrägrinne
und dem Speisekanal angeordnet sind und die sich um eine Achse drehen, die senkrecht
zur Achse des Speisekanals verläuft. Bei dieser bekannten Vorrichtung und auch bei
einer weiteren ebenfalls bekannten Einrichtung werden Rutschen verwendet, in der
die Bewegungsrichtung des Schrottes nicht verändert wird.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, alle diese bekannten
und vorgeschlagenen Verfahren und Vorrichtungen dadurch zu verbessern, daß die Bewegungsrichtung
des Schrottes auf dem Weg in den Ofen drastisch geändert und dadurch den sich in
den Ofen bewegenden Schrotteilen eine Taumelbewegung erteilt wird.
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Die Erfindung bezieht sich demgemäß auf ein Verfahren zur schnellen
Schrottführung durch eine Beschickungsöffnung in einen Stahlerzeugungsofen, bei
dem der Schrott absatzweise auf eine Schüttrinne mit ausreichendem Schwung aufgegeben
wird, um einen Fluß des Schrottes durch die Schüttrinne und durch die Schickungsöffnung
hervorzurufen und aufrechtzuerhalten und ist dadurch gekennzeichnet, daß der Schrottfluß
in seiner Horizontalkomponente um etwa 90° abgelenkt wird, um einen zusätzlichen
Ausrichtungseffekt zu erzielen.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht die Handhabung von Schrott
in einer Weise, die derjenigen jeglicher bereits vorgeschlagener und verwendeter
Verfahren weit überlegen ist. Grundsätzlich wird bei der Erfindung eine gemischte
lose Schrottmasse von unterschiedlicher Dicke und erheblich unterschiedlichen Größen
in den Ofen »eingegossen«, was praktisch einer Flüssigkeitszuteilung entspricht.
Die Geschwindigkeit und Wirksamkeit des Verfahrens und der Vorrichtung gehen aus
praktischen Versuchen hervor, bei denen etwa 70 t Schrott in 25 Sekunden und weniger
durch eine Öffnung von 1524 mm geladen wurden.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens der Erfindung, bestehend aus einer geneigten Schüttrinne,
deren Abgabeende vor die Beschickungsöffnung des metallurgischen Ofens verbringbar
ist und deren Aufgabeende mit einer Schrottzuführvorrichtung zusammenarbeitet, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schüttrinne einen mittleren, um etwa 90° in der Horizontalen
gekrümmten Abschnitt mit bogenförmigen Seitenwänden aufweist.
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Die Erfindung schlägt also die Einführung von Schrott mittels einer
Fallvorrichtung oder Führungsfläche vor, deren Ausgangsende mit der Beschikkungsöffnung
des Ofens fluchtet und die einen mittleren Ablenkabschnitt in der Mitte zwischen
dem Eingang und dem Ausgang der Fallvorrichtung aufweist. Der Schrott wird
mit einem ausreichenden Schwung auf die Fallvorrichtung aufgeworfen, um diejenigen
Schrotteile, die eine Neigung haben, sich in der Fallvorrichtung zu verklemmen,
dazu zu bringen, sich taumelnd zu drehen. Der Schrott fließt durch die Fallvorrichtung,
wobei einige Schrottteile unmittelbar auf den Oberflächen dieser Vorrichtung entlanggleiten
und andere sich auf anderen Schrotteilen entlangbewegen und sich derart taumelnd
drehen, daß die Bewegung und der Schwung des Schrottes selbst den Schrott in Längsrichtung
mit der Beschickungsöffnung einstellt oder ausrichtet. Auf diese Weise können lange
Gleisabschnitte, Rohre, Lunkerköpfe, Platten u. dgl. in Längsrichtung mit der Beschickungsöffnung
zur Einführung durch dieselbe ausgerichtet werden, und es können große Schrottmengen
durch die Fallvorrichtung in erstaunlich kurzer Zeit »eingegossen« werden, ohne
daß ein Verklemmen darin auftritt.
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Alles in allem kann die Ähnlichkeit zwischen der Erfindung und einer
Flüssigkeitszuteilung gar nicht genügend unterstrichen werden. Die Schrottstücke,
welche sich über die Oberfläche der Fallvorrichtung und übereinander hinwegbewegen
und deren normale gerade Linie des Schwerkraftflusses durch den gebogenen, mittleren
Ablenkungsteil sowie durch die verschiedenen gleichzeitig durch die Fallvorrichtung
hindurchgehenden Schrotteile gestört wird, versetzt längliche Teile des Schrottes
in eine taumelnde Bewegung und richtet sich mit der Beschickungsöffnung aus. Der
Schrott kommt auf der Oberfläche der Fallvorrichtung niemals zur Ruhe, sondern wird
mit erheblichem Schwung darauf zum Aufprall gebracht. Dieser große Schwung verstärkt
ferner die Ablaufgeschwindigkeit bis zu dem Punkt, an dem die einzelnen Schrotteile
in den ungestörten Fluß übergehen.
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Weitere Ausbildungen und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden
Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen einiger Ausführungsbeispiele hervor.
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F i g. 1 ist eine schematische Darstellung und zeigt eine Ausführungsform
der Vorrichtung nach der Erfindung und die Verwendung derselben bei der Beschickung
einer mit Sauerstoff beblasenen Birne; F i g. 2 ist eine Draufsicht auf die in der
F i g. 1 gezeigte Vorrichtung; F i g. 3 ist eine Endansicht der Vorrichtung nach
den F i g. 1 und 2 zeigt die Vorrichtung im Betrieb; F i g. 4 ist eine Seitenansicht
des Gerätes gemäß den F i g. 2 und 3; F i g. 5 ist eine Endansicht eines Teiles
des Gerätes nach der Linie 5-5 der F i g. 4; F i g. 6 ist eine Teilansicht des Tragrahmens
der Vorrichtung, wobei die Fallvorrichtung und der Beschickungskörper entfernt sind;
F i g. 7 und 8 sind schematische Darstellungen und zeigen den Ablauf des Schrottes
zu der Fallvorrichtung hin, über sie hinweg und durch sie hindurch;
F
i g. 9 ist eine Draufsicht auf eine abgewandelte Form der Vorrichtung gemäß der
Erfindung, die für die Zufuhr von Schrott zu einem Martin-Ofen verwendet wird; F
i g. 10 ist eine Seitenansicht des in der F i g. 9 gezeigten abgewandelten Gerätes;
F i g. 11 ist eine Endansicht der abgewandelten Vorrichtung; F i g. 12 ist eine
Darstellung ähnlich wie die F i g. 11 und zeigt die Vorrichtung im Betrieb; F i
g. 13 ist eine Draufsicht auf eine abgewandelte Verlängerung einer Fallvorrichtung
zur Verwendung mit der in den F i g. 9 bis 12 gezeigten Ausführungsform der Erfindung;
F i g. 14 ist eine Seitenansicht einer abgewandelten Form der F i g. 13; F i g.
15 ist eine Vorderansicht der in den F i g. 13 und 14 dargestellten Ausführungsform;
F i g. 16 ist eine schaubildliche Darstellung dieser Ausführungsform.
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Die Ausführungsform der Erfindung gemäß den F i g. 1 bis 8 ist schematisch
in der F i g. 1 wiedergegeben und dort mit dem Bezugszeichen 100 bezeichnet.
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Die Vorrichtung ist in zwei Teilen ausgebildet und umfaßt einen ersten
Fallvorrichtungstei1101 und einen zweiten beweglichen Teil 102.
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Die Vorrichtung 100 ist auf der in der richtigen Höhe angeordneten
Beschickungsbühne 103 gelagert, um eine Förderung des Schrottes in die Reaktions-oder
Sauerstoff-Frisch-Birne 104 sicherzustellen. Diese Birne ist um die waagerechte
Achse schwenkbar, um die Mündung 105 der Birne mit dem Abgabeende
106 des Fallvorrichtungsteiles 101 der Vorrichtung 100 auszurichten.
Ein darüber angeordneter Kran 107 wird zur geradlinigen Bewegung eines oder
mehrerer Körper 102 von entsprechenden flachen Karren 108 oder ähnlichen
Zuführungsmitteln über den durch die Pfeile 109 angedeuteten Weg verwendet,
um in der Vorrichtung 100 angeordnet zu werden und den Schrott zur Birne
104 zu führen. Die Vorrichtung wird durch einen Bedienungsmann
110 gesteuert, welcher Pendeldruckschalter 111 bedient, wodurch das
Umkippen des Zuführungstrichters oder Körpers 102 an der Stahlerzeugungsstelle
und von der Beschickungsbühne 103 aus gesteuert werden kann.
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Wie es am besten in F i g. 4 dargestellt ist, umfaßt die Vorrichtung
gemäß der Erfindung eine Fallvorrichtung 101, einen Zufuhrtrichter oder Körper
102
und einen gemeinsamen Aufnahmewagen, dessen Grundplatte 115 auf Wagen
116, 117 und 118 gelagert ist, die über Doppelflanschräder auf Gleisen
120
entlanglaufen, wobei die Gleise in die Beschickungsbühne 103 eingelassen
sind (F i g. 3). Die Wagen 116
sind am Fallvorrichtungsende der Grundplatte
115 durch eine Endschwelle 121 verbunden, während die Wagen 117, 118 am Trichterende
durch von einer Schwelle 123 am hinteren Ende des Gerätes aufgenommene Spreizvorrichtungen
122 auseinandergehalten werden.
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Auf den Spreizvorrichtungen 123 sind die Antriebsvorrichtung
125 zur Bewegung der Vorrichtung 100 auf den Gleisen 120 entlang
angeordnet. Die Antriebsvorrichtung 125 umfaßt eine Stromabnahmeschiene, welche
von den hinteren Wagen 117, 118 zu einer in die Beschickungsbühne 103 eingelassenen
elektrischen Zuleitung 127 herunterhängt, wie es am besten in der F i g.
3 dargestellt ist. Außerdem umfaßt die Antriebsvorrichtung 125 längs der
Gleise 120
einen Elektromotor, Untersetzungsgetriebe und ein Getriebe für
den Radantrieb.
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Wie es am besten in den F i g. 4 und 6 dargestellt ist, besteht der
Rahmen oder Unterbau der Vorrichtung 100 aus massiven Seitenplatten
130, die an ihren Enden durch Schwellen 121 und 123 zusammengefügt
sind und einen mittleren offenen Raum 131 zwischen sich bilden. Parallel
zu den Seitenplatten 130 sind zwei mittlere Unterstützungsplatten 132 angeordnet,
die ebenfalls mit den Endschwellen 121 und 123 verbunden sind. Diese mittleren Stützplatten
132 sind im Bereich ihrer rückwärtigen Enden bei 133 miteinander verbunden und so
mit dem Schwellenaufbau, der die Wagen 117, 118 trägt, vereint.
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Die Unterstützungsplatten 132 sind in ihrem oberen Endbereich mit
Stützlagern 134 versehen, in denen ein quer verlaufender waagerecht angeordneter
Scharnierbolzen 135 angeordnet ist. Auf diesem Scharnierbolzen
135 ist eine mittlere Lagerbuchse 136 gelagert, die starr an einen Zahnstangentragkörper
137 befestigt ist, der sich senkrecht zwischen den mittleren Unterstützungsplatten
132 und parallel dazu erstreckt. Dieser Zahnstangentragkörper 137
ist
mit einem nach hinten gerichteten Vorsprung 138
sowie mit einer unteren, rechtwinklig
ausgeschnittenen Fläche 139 versehen, an welcher zwei zusammenwirkende Zahnradsegmente
140 durch geeignete Mittel, wie beispielsweise Bolzen 141, befestigt
sind (F i g. 4). Diese Zahnradsegmente 140 bilden zusammen eine mit Zähnen
versehene Oberfläche, welche ein mit dem wesentlich größeren Antriebszahnrad 143
konzentrisch angeordnetes Ritzel 142 berührt und mit diesem Antriebsrad
143 zusammen umläuft. Zum Antrieb des Zahnrades 143 und des Ritzels
142
ist ein Wechselgetriebe 144 angeordnet, welches durch einen oder
mehrere Elektromotoren angetrieben wird, die auf einer durch die Seitenplatten 130
im Bereich ihrer unteren Enden vorgesehenen Lagerfläche 146 gelagert sind.
Das Zahnrad 143 und das Ritzel 142 sind auf einer Welle
147 angebracht, die durch die mittleren Schutzplatten 132 drehbar gelagert
ist, wobei das Antriebsritzel 142 radial mit den Zahnradsegmenten 140 ausgerichtet
ist und mit ihnen kämmt.
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Von den Seitenplatten 130 und den darauf angeordneten Unterstützungsbügeln
150 werden auf Abstand gehaltene Lagerbuchsen 151 aufgenommen, die
wiederum mit dem Scharnierbolzen 135 des Zahnstangenelementes koaxial ausgerichtete
quer verlaufende Scharnierbolzen 152 tragen (F i g. 6). Auf diesem Scharnierbolzen
sind zwischen den Buchsen 151 Lagerhülsen 153 an den gabelförmigen Endabschnitten
154 einer Aushebeplatte 155 befestigt. Diese Aushebeplatte 155 ist im wesentlichen
rechteckig und überlagert das obere äußere Ende des Zahnstangenelementes 137, wobei
der Endabschnitt 138 des Zahnstangenelementes, welcher von dem Scharnierbolzen
135 entfernt liegt, auf die Unterseite der Aushebeplatte einwirkt, um diese
bei Erregung des Elektromotors 145 und beim Antrieb des Ritzels 142 über das Wechselgetriebe
144 und das Antriebszahnrad 142 anzuheben. Das Ritzel 142, welches die von den Zahnradsegmenten
140 gebildete Oberfläche berührt, hebt das Zahnstangenelement 137
und die Aushebeplatte 155 entgegen dem Uhrzeigersinn
zu einem
noch zu beschreibenden Zweck an, was in F i g. 4 gezeigt ist.
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Vor den Scharnierbuchsen 151 sind die Seitenplatten 130 mit in der
Querrichtung ausgerichteten, etwa senkrecht verlaufenden Oberflächen 156 versehen,
und die inneren Platten 132 sind vor den Stützlagern 134 mit im wesentlichen zusammenfallenden
Oberflächen 156 versehen, um einen vorderen Schachtabschnitt zur Aufnahme der Fallvorrichtung
101 zu bilden. Diese Schachtoberfläche wird vorzugsweise durch Stahlplatten verstärkt,
die einen etwa bogenförmigen Boden 160 bilden, der in ein aufrecht stehendes vorderes
Stützelement 161 übergeht, welches vollkommen massiv ist und vom vorderen Wagen
116 nach vorn vorsteht. Dieses Stützelement oder dieser Arm 161 besteht aus einem
unteren nach vorn und nach oben gerichteten Abschnitt 162, der mit einem mittleren
Ausschnitt 163 und einem allgemein senkrecht verlaufenden Endabschnitt 164 versehen
ist, welcher auch einen mittleren Ausschnitt 165 aufweist.
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Am äußersten oberen Ende des Armes sind zwei Fallvorrichtungsstützen
166 vorgesehen. Am unteren Ende des durch den Bügel 161 und die Oberflächen
156, 157 vorgesehenen Schachtes sind zusätzliche Unterstützungselemente 167 und
168 (F i g. 3) für die Fallvorrichtung vorgesehen, was später im einzelnen beschrieben
wird. Die Fallvorrichtung 101 ist somit in dem für sie vorgesehenen Schacht im Bereich
des vorderen Endes der Grundplatte 115 angeordnet.
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Die Fallvorrichtung 101 ist vorzugsweise aus Stahlguß hergestellt
welches einen Gehalt von 11 bis 14 % Mangan aufweist, oder es ist aus einer Stahllegierung
mit der Bezeichnung T-1 oder NAX hergestellt und mit einer Bodenwand 170
versehen, die über bogenförmig ausgebildete Abschnitte 171 in aufrecht stehende
Seitenwände 172 übergeht. An ihrem Abgabeende ist die Fallvorrichtung im Gesamtquerschnitt
kreisförmig ausgebildet, wobei die Seitenwände nach vorn in Richtung auf das Abgabeende
173 der Fallvorrichtung zusammenlaufen. Das hintere Ende der Fallvorrichtung wird
durch eine senkrechte Endwand 174 geschlossen, welche ein unteres Ende 175 aufweist,
das infolge der größeren Flachheit der Bodenwand 170 der Fallvorrichtung im Bereich
des Einlaßendes derselben etwa von der eigentlichen Kreisbogenform abweicht.
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Oberhalb der Bodenwand 170 ist eine fertig bearbeitete Schutzplatte
176 angeordnet, welche vorzugsweise wenigstens teilweise mit einer abnutzungsbeständigen
Stahlplatte verkleidet ist. Vorzugsweise besteht diese Platte aus einer hochstehenden
Rückwand 117 und einer nach vorn vorstehenden Seitenwand 178, welche durch einen
mittleren kreisbogenförmigen Abschnitt 179 miteinander verbunden sind. Aus der in
der F i g. 2 gezeigten Draufsicht ist die nach vorn gerichtete Konvergenz der Seitenwände
172 der Fallvorrichtung und der gebogene Abschnitt 179 der die Fallvorrichtung überlagernden
Platte leicht ersichtlich.
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Die Fallvorrichtung und die Platte werden durch einen durch Maschinenbearbeitung
hergestellten Schlitten 180 gestützt, von welchem Tragarme 181 zur gleichmäßigen
Lagerung der Seitenwände 170 und der Platte 176 vorstehen.
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Das untere Unterstützungselement 167 am Abgabeende 173 der Fallvorrichtung
ist vorzugsweise auf Kugeln gelagert, um eine Durchbiegung im Winkel zwischen der
Fallvorrichtung und dem starren Rahmen zu ermöglichen. Das rückwärtige Unterstützungselement
168 für die Unterseite der Fallvorrichtung umfaßt zwei portalartige, voneinander
auf Abstand gehaltene Glieder, welche den unterstützenden Schlitten 180 der
Fallvorrichtung an dem hinteren Ende des Armes 162 befestigen, und zwar durch eine
aus Kugel und Kugelsitz bestehende Anordnung 182 im Bereich der Fallvorrichtung,
die mit einem elastischen oder hydraulisch betätigten Stoßdämpfer 183 versehen ist.
Eine Stabilität in Seitwärtsrichtung wird durch zwei Glieder 166 sichergestellt,
die durch Kugelköpfe 184 an den unterstützenden Schlitten 180 und durch doppeltwirkende
federnde Stoßdämpfer 185 an dem aufrecht stehenden Endabschnitt 164 befestigt sind,
um die Bewegungen des Rahmens der Fallvorrichtung, die während des Betriebes infolge
der auf sie wirksamen Belastungen entstehen, abzufangen.
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Oberhalb der Aushebeplatte 155 ist der Trichter 102 angeordnet, um
die dem Schmelzofen zuzuführende Schrottmenge aufzunehmen. Der Trichter ruht in
der in der F i g. 4 dargestellten Lage nicht eigentlich auf der Aushebeplatte 155,
sondern vielmehr auf Polstern, die von den Seitenplatten 130 getragen werden.
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Genauer gesagt, besteht der Trichter aus Seitenwänden 190, welche
durch eine hintere oder Endwand 191 und am anderen Ende durch eine verhältnismäßig
senkrechte kurze Wand 192 (F i g. 5), die an ihrem oberen Ende eine Gießlippe 193
bildet, verbunden sind. Die Seitenwände 190 und die rückwärtige Wand 191 sind zur
Verstärkung mit Rippen versehen, und die Seiten- und Bodenwände des Trichters 102
werden durch zwei mit Kanälen versehene Drehzapfenbänder 194 umfaßt. Die hintere
Schwelle 123 nimmt einen Stoßdämpferblock 195 auf, der das hintere Drehzapfenband
194 berührt. Von jeder der Seitenplatten 130 wird ein gleichartiger Stoßdämpferblock
195 getragen, um das vordere Drehzapfenband 194 zu berühren. Außerdem sind die unteren
vorderen Ecken der Seitenplatten 190 des Trichters bei 196 (F i g. 4 und 5) bogenförmig
ausgenommen, um ausrichtende Vorsprünge 197 aufzunehmen, die von den Seitenwänden
130 des Rahmens nach oben vorspringen.
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Der Trichter 102 ist mit einer Bodenwand 199 versehen, welche unterhalb
eines Zwischenbodens 200 angeordnet ist, der eine Reihe quer verlaufender, in Längsrichtung
aneinander anstoßender Stufen 201, 202, 203, 204 aufweist. Die Neigung der Stufen
201 bis 204 nimmt in der Waagerechten vorzugsweise in der Größenordnung 5 zu 10°
stufenweise zu. Außerdem sind die Stufen 201 bis 204 gegen die Trichterseitenwand,
die von der Fallvorrichtungslippe oder dem Abgabeende 173 entfernt liegt, nach unten
geneigt, wobei dieser Neigungswinkel ebenfalls etwa 5 bis 10° beträgt.
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Im. Gebrauch wird der mit dem zur Beschickung zu verwendenden Material
gefüllte Trichter 102, wie es in der F i g. 10 gezeigt ist, so angeordnet, daß die
Drehzapfenbänder 194 die Stoßdämpferblöcke 195 berühren und sich die Vorsprünge
197 auch in den bogenförmigen Schlitten 196 befinden. Um den Trichter anzuheben
und auf seine richtige Lage einzustellen sowie um denselben nach dem Umkippen zu
entfernen, sind im oberen Endbereich der Drehzapfenbänder 194 seitwärts vorspringende
Drehzapfen 205 vorgesehen.
Wie es in den F i g. 4 und 5 gezeigt
ist, nimmt die Aushebeplatte 155 in ihrem hinteren Endbereich zwei auf Abstand gehaltene
kegelstumpfförmige Feststellbolzen 206 auf, von denen jeder von einer entsprechenden
konischen Ausnehmung 207 im Boden 199 des Trichters aufgenommen werden kann, wenn
die Aushebeplatte zu Beginn durch den Motor 145 angehoben wird (durch den Umlauf
des Ritzels 142 in Berührung mit den Zahnradsegmenten 140). Vorzugsweise werden
im Bereich des anderen Endes der Aushebeplatte 155 zur Berührung der Unterseite
des Trichterbodens 199 zusätzliche Berührungspolster 208 vorgesehen (F i g. 6).
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Die Arbeitsweise der Ausführungsform nach den F i g. 1 bis 8 ist folgendermaßen:
Wie es in der F i g. 1 der Zeichnungen gezeigt ist, ist eine Reihe von Förderelementen
oder Wagen 108, die beladene Trichter 102 aufnehmen, neben einer Reihe von Birnen
104 angeordnet. Der Kran 107 entfernt einen beladenen Trichter von einem Wagen 108
und überführt den Trichter in senkrechter und waagerechter Richtung in eine Stellung,
in welcher er mit dem Gerät 100 senkrecht ausgerichtet ist. Danach senkt der Kran
den beladenen Trichter auf die Grundplatte 115 ab. Genauer gesagt, wird der Trichter
so weit abgesenkt, bis die Drehzapfenbänder 194 mit den Polstern 195 in Berührung
kommen und die Vorsprünge 197 in die <Öffnungen 196 eintreten. Die Anordnung
dieser Polster und die Größe der kreisbogenförmigen Öffnung 196 sehen ein erhebliches
Maß an Abdrängung in der Anordnung des Trichters auf der Grundplatte 115 vor.
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Nachdem der Trichter in seine Stellung gebracht ist, wird der Motor
145 eingeschaltet und über das Getriebe 144 das Zahnrad 143 und das Ritzel 142 in
Umdrehung versetzt, wobei die Aushebeplatte 155
angehoben wird, so daß sie
mit der Unterseite des Trichters 102 in Berührung kommt. Der Trichter und die Aushebeplatte
werden so angeordnet und gehalten, daß sie im Anschluß mittels der Feststellbolzen
206 und der Ausnehmungen 207 zusammen bewegt werden können. Ein anfängliches
Anheben des Trichters verursacht keine Schrottabgabe aus demselben, bevor nicht
die erste Stufe 201 bogenförmig durch den Ruhewinkel des Schrottes hindurchgeht.
Nachdem der Ruhewinkel durchschritten worden ist, wird der Schrott in die Fallvorrichtung
101 entlassen, und es gleitet Schrott von jeder der Stufen 202, 203 und 204, da
auch diese Stufen durch den Ruhewinkel hindurchgehen. Somit wird der Schrott stoßweise
zur Fallvorrichtung 101 vorgeschoben, obwohl der Trichter im wesentlichen gleichbleibend
angehoben wird.
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Wie es am besten aus den F i g. 2 und 3 hervorgeht, wird die Birne
104 durch Kippen mit der Längsachse der Fallvorrichtung 101 ausgerichtet, jedoch
ist die Längsachse der Fallvorrichtung um 90° zur Längsachse des Trichters 102 versetzt,
d. h. normal zur Richtung der Abgabe des Schrottes aus dem Trichter. Die Größe des
Abgabeendes 173 der Fallvorrichtung ist vorzugsweise etwas geringer als die Einlaßöffnung
der Birne 104.
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Wie es am besten aus den F i g. 7 und 8 hervorgeht, wird der in Längsrichtung
aus dem Trichter 102 entlassene Schrott mit einem erheblichen Schwung auf die Fallvorrichtung
101 gebracht und tritt infolge der darauf ausgeübten Erdanziehungskräfte mit erheblichem
Schwung in die Fallvorrichtung 101 ein. Der Schrott, welcher in der F i g. 7 der
Zeichnungen zur besseren Darstellung als einzelnes Stück gezeigt ist, tritt im oberen
Endbereich der Fallvorrichtung in dieselbe ein, berührt die Schutzplatte 176 irgendwo
in der Nähe des gebogenen Abschnittes 179 und wird durch diese Berührung in die
Querrichtung abgelenkt. In Abhängigkeit von der Größe des Schrottes, seiner Masse
und dem Schwung des Schrottstückes wird der Schrott in die Fallvorrichtung zurückgelenkt
und berührt entweder die Seitenwände 172 oder die bogenförmigen, anstoßenden Abschnitte
171 der Fallvorrichtung, um in Richtung auf den Weg durch das Abgabeende 173 der
Fallvorrichtung hindurch abgelenkt zu werden.
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Da die Richtung der Abgabe der Fallvorrichtung normal zur Richtung
der Abgabe des Trichters liegt, wird der größte Teil des aus dem Trichter in die
Fallvorrichtung übergebenen Schrottes um einen Winkel von im wesentlichen 90° abgelenkt.
Die Wirkung einer solchen Ablenkung besteht darin, dem Schrott eine spiralförmige
Bewegung zu erteilen, wobei der Grad dieser spiralförmigen Bahn von dem Ausmaß der
Einwirkung der Schrottbewegung durch die Fallvorrichtung von anderen Schrotteilen,
die zu gleicher Zeit durch die Fallvorrichtung hindurchgehen, und von der Masse
und Größe des Schrottes selbst abhängt.
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Durch Versuche ist festgestellt worden, daß der Schrott leicht abgelenkt
werden kann und auf seinem Weg durch die Fallvorrichtung nicht nur abgelenkt, sondern
durch eine taumelnde Drehbewegung mit der Längsachse der Fallvorrichtung ausgerichtet
wird, damit er leicht durch die Einlaßöffnung der Birne in die Birne selbst hineinfallen
kann. Außerdem führt die Ablenkung des Schrottes und die Erteilung einer spiralförmigen
Bahn zusammen mit der Wirkung, die durch die erhebliche Querschnittsminderung der
Fallvorrichtung an deren Abgabeöffnung ausgeübt wird, zu einer fächerartigen Ausbreitung
des Schrottes, nachdem er zur Verteilung im Innern der Birne durch die Abgabeöffnung
der Fallvorrichtung hindurchgegangen ist.
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Wie bereits beschrieben, sind die Stufen 201 bis 204 zu der
Seite der Wand des Trichters geneigt, die am weitesten von der Birne entfernt ist,
so daß der größere Teil des Schrottes in die Fallvorrichtung im Bereich der Rückwand
177 oder gebogenen Wand 179 eintritt, und der Eintritt des Schrottes an diesem Punkt
erhöht merklich die Ablenkung und die spiralförmige Bewegung des Schrottes auf seinem
Weg durch die Fallvorrichtung.
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Im Anschluß an die Abgabe der Schrottmenge des Trichters durch die
Fallvorrichtung 101 wird der Trichter in die in der F i g. 4 gezeigte Stellung
abgesenkt, in welcher er auf den Polstern 195 ruht. Eine solche Bewegung wird durch
eine Bewegung der Aushebeplatte 155, der Zahnstange 137 und der Zahnradsegmente
140 im Uhrzeigersinn über einen entgegengesetzten Umlauf des Ritzels 142 durchgeführt.
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Als nächstes wird der leere Trichter 102 durch den Kran
107 von der Anlage entfernt, woran sich eine Kranbewegung zum Anheben, Bewegen
in Querrichtung und Wiederaufsetzen des Trichters auf die flachen Wagen 108 anschließt.
Danach kann durch den Kran 107 ein anderer beladener Trichter 102 in die Vorrichtung
100 eingesetzt werden, um die nächste Schrottladung in dieselbe oder eine andere
Birne
104 aufzugeben. Vorzugsweise sind die größen der Trichter und der Birnen aufeinander
abgestimmt, so daß ein Trichter 102 eine vollkommene Schrottbeschickung für eine
gegebene Birne 104 enthält. Somit können Schrottbeschickungen zwischen 60
und 100 t in einem einzigen Trichter aufgenommen und aus ihm abgegeben werden.
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Während des Umkippens des Inhalts des Trichters 102 in die Fallvorrichtung
101 muß das Gewicht des Trichters plus dem Gewicht des Trichterinhalts um die Scharnierbolzen
135 und 152 gehoben werden. Das Gewicht des Trichters und seines Inhalts
wird durch die Aushebeplatte 155 gestützt und unmittelbar in den Scharnierbolzen
152 eingesetzt. Die Druckkraft des Antriebselementes oder der Zahnstange 137 wird
auf den Scharnierbolzen 135 übertragen. Durch eine Trennung dieser beiden Belastungen
wird eine Verformung der Antriebseinrichtung durch Aufbringen irgendwelcher unausgeglichener
oder ungleicher Lasten des Trichters und seines Inhalts auf die Zahnstange vermieden.
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Es ist kein Versuch unternommen worden, die Fallvorrichtung 101 starr
auf der Grundplatte 115 zu lagern. Die Fallvorrichtung wird während des Ausgießens
des Schrottes durch dieselbe erheblichen dynamischen Belastungen ausgesetzt, und
die Fallvorrichtung wird durch _ die Stoßdämpferverbindungen 166,167 und 168 elastisch
gestützt. Somit wird eine leichte, jedoch gesteuerte relative Bewegung der Fallvorrichtung
unter den darauf ausgeübten dynamischen Belastungen ermöglicht.
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Ferner können auf Grund der Verwendung vieler Trichter und einer einzigen
Grundplatte mit einer Fallvorrichtung mehrere Birnen 104 durch eine einzige, verhältnismäßig
teuere Konstruktion 100 und mehrere einfache, verhältnismäßig billige Trichter bedient
werden. Somit wird nur ein Satz Wagen 116 bis 118, eine Wagenantriebsvorrichtung
125, eine einzige Grundplatte 115, ein einziger Antrieb 140 bis 145 zum Anheben
des Trichters, eine einzige Aushebeplatte 155 und eine einzige Fallvorrichtung
101 benötigt. Die entstehenden Einsparungen liegen auf der Hand.
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Beider in den F i g. 9 bis 16 gezeigten Ausführungsform der Erfindung
ist die Bauart im wesentlichen die gleiche wie die in den F i g. 1 bis 8 gezeigte.
Daher werden zur Bezeichnung gleicher Teile die gleichen Bezugszeichen wie in den
F i g. 1 bis 8 verwendet.
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Während der Trichter 248 eine bei einem Vergleich der F i g. 4 und
10 leicht ersichtliche, etwas unterschiedliche Form hat, sind doch die Trichter
im wesentlichen gleich. Außerdem sind die Aushebeplatten 155, die Zahnradsegmente
140, die Ritzel 142 und die Antriebsvorrichtungen in der Bauart und in der Funktion
im wesentlichen gleich. Ein bedeutender Unterschied besteht darin, daß der Trichter
248 ständig an dem allgemeinen Stützrahmen 249 befestigt und über ein Drehzapfenlager
251, welches von einem am vorderen Trichterende gebildeten Tragbügel 252
getragen wird, auf einem Drehzapfen 250 gelagert ist.
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Es ist außerdem ersichtlich, daß die Funktion und die allgemeine Form
der Fallvorrichtung 255 an sich und der Schutzplatte 256 im wesentlichen die gleichen
sind, diese Teile jedoch verschieden auf dem Unterrahmen des Trägers angeordnet
sind. Genauer gesagt, wird die Fallvorrichtung durch ein im allgemeinen V-förmiges
Joch 260 mit nach oben und nach außen gerichteten vorderen Armen 261 aufgenommen,
an das sich eine kreisbogenförmige untere Einbuchtung 262 anschließt. Die Jocharme
weisen jeweils nach hinten ragende Verlängerungen 263 auf, die in nach oben gebogene,
senkrechte hintere, im allgemeinen parallel zu den vorderen Jocharmen 261 verlaufende
Jocharme 264 einmünden. Die vordere Einbuchtung 262 des Joches und die hinteren
Enden jeder der Verlängerungen 263 sind mit einer Kugel und Stoßdämpfern 265 versehen,
ähnlich wie die Stoßdämpfer 167. Die gesamte Bauart der Joche und Stoßdämpfer ist
am besten aus den F i g. 10 und 11 ersichtlich.
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Die Fallvorrichtung 101 wird außerdem durch einen sich senkrecht erstreckenden
Tragarm 266 gestützt, welcher mit dem Unterrahmen zu einer Einheit verbunden und
dem aufrecht stehenden Arm 164 gemäß der F i g. 4 ähnlich ist. Das obere Ende des
Armes 266 ist zur Verstärkung der Fallvorrichtung seitwärts durch geeignete Stoßdämpfer
267, ähnlich den bereits beschriebenen Stoßdämpfern 166, mit derselben verbunden.
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Während die Fallvorrichtung 255 im allgemeinen der Fallvorrichtung
101 ähnlich ist, besteht doch ein wesentlicher Unterschied. Wie am besten aus den
F i g. 9 und 11 ersichtlich ist, ist der vordere Teil 270 der Fallvorrichtung von
dem hinteren Teil 271 der Fallvorrichtung getrennt. Die beiden Fallvorrichtungsabschnitte
270 und 271 werden zur Ausübung einer abhängigen Bewegung durch das Joch 260 gestützt.
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Im einzelnen stützt das Joch 260 eine in Hülsen 276 befestigte Gleitstange
275, wobei die Hülsen 276 die Jocharme 261 und 264 überragen. Zusätzliche,
sich seitlich und nach unten erstreckende Arme 277 werden an die Außenseite des
oberen Fallvorrichtungsabschnittes 271 angeschweißt und stehen in die stützenden
Hülsen 276 zur starren Befestigung in diesen vor. Auf der Gleitstange 275 werden
zwei Gleitlagerhülsen 278 gleitend gelagert, die starr an den Armen 280 befestigt
sind. Diese Arme verbinden die Gleithülsen 278 mit dem vorderen Fallvorrichtungsabschnitt
272.
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An dem unteren oder gleitenden Fallvorrichtungsabschnitt 272 ist ein
Drehzapfenteil 281 mit dem einen Ende eines Kniehebels 282 verbunden, der bei 283
einen mittleren Drehpunkt auf dem Tragarm 266 hat. Das untere Ende des Kniehebels
ist drehbar an einer in Längsrichtung verschiebbaren Zahnstange 283' befestigt,
die mit einem Ritze1284 kämmt, welches von einem Motor in Verbindung mit einem Getriebe
285 gedreht wird.
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Die beiden Stahlgußfallvorrichtungsabschnitte 270 und 271 sind mit
Bodenflächen 286 und 287 versehen, die bei Lage der Fallvorrichtungsabschnitte gemäß
der F i g. 2 miteinander ausgerichtet sind, um eine glatte, ununterbrochene Bodenfläche
für die Fallvorrichtung 255 zu bilden. Ähnlich sind die Seitenwände 288 und 289
miteinander ausgerichtet, um eine glatte Abgabefläche für die Fallseiten zu ergeben,
wenn die Fallvorrichtungsabschnitte, wie es in der F i g. 12 gezeigt ist, angeordnet
sind. Der obere Rand des unteren Fallvorrichtungsabschnittes 270 und der untere
Rand des oberen Fallvorrichtungsabschnittes 271 sind jeweils mit seitlich nach außen
gebogenen Flanschen 290 versehen, welche parallel zur Längsachse der Gleitstange
275 verlaufen. Diese
Flansche 290 bleiben in ständiger Berührung
und sind bei Anordnung der beiden Fallvorrichtungsabschnitte in der in F i g. 12
gezeigten Stellung genau aufeinander ausgerichtet. Somit wird eine glatte innere
Seitenwandfläche gebildet, die freien Enden der Fallvorrichtungsseitenwände werden
verstärkt, und es wird durch die Flanschen 290 zwischen den beiden Fallvorrichtungsabschnitten
eine gleitende Berührung aufrechterhalten.
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In den F i g. 13 bis 16 wird eine andere Form einer Fallvorrichtungsverlängerung
310 dargestellt. Diese Fallvorrichtungsverlängerung wird vorzugsweise für die Einführung
von Schrott in Martin-öfen od. dgl. verwendet und ist besonders geeignet zur Verwendung
mit der in den F i g. 9 bis 12 ausführlich gezeigten Ausführungsform der Erfindung.
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Hinsichtlich der Bauart besteht die Fallvorrichtungsverlängerung 310
aus sich senkrecht erstreckenden, im wesentlichen parallelen Seitenwänden 311 mit
senkrechten Vorderkanten 312 und einer allgemein dreieckigen Bodenwand 313 mit einer
vorderen Kante 314, welche im rechten Winkel zu den vorderen Kanten 312 der Seitenwände
zwischen denselben liegen. An die konvergierenden Seitenkanten 315 der dreieckigen
Bodenwand 313 und die nach vorn und nach unten abfallenden Bodenkanten 316 der Seitenwände
311 schließen sich bogenförmige Verbindungsabschnitte 317 an. Die bogenförmigen
Verbindungsabschnitte 317 haben die Form konischer Abschnitte, deren Spitzen 318
in die unteren Kanten am Abgabeende der Fallvorrichtungsverlängerung übergehen,
wobei diese durch die vorderen Kanten 312 und 314 der Seitenwände 311 bzw. die Bodenwand
313 gebildet werden.
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Die hinteren Kanten der Seitenwände 311 bilden mit den hinteren Kanten
der gebogenen Verbindungsabschnitte 317 eine allgemein bogenförmige öffnung 320
mit einem nach außen gerichteten Flansch 321 von entsprechenden Umrissen, um an
dem unteren Ende der Fallvorrichtung 70 befestigt zu werden, so daß die Verlängerung
310 in die Beschickungstür 301
des Martin-Ofens 300 vorsteht, wie es
in den F i g. 13 und 14 gezeigt ist.
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Die Arbeitsweise der abgewandelten Ausführungsform der Erfindung ist
in den F i g. 9 bis 16 und durch einen Vergleich mit den F i g. 11 und 12 deutlich
dargestellt.
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Die Vorrichtung nach dieser Ausführungsform der Erfindung ist insbesondere
zur Verwendung an Martin-Öfen geeignet. Da der Martin-Ofen im Gegensatz zu der im
vorhergehenden beschriebenen, kippbaren Sauerstoff-Frisch-Birne 104 eine feste Stellung
einnimmt, und da ferner der Martin-Ofen 300 eine feststehende Beschickungsöffnung
301 in unmittelbarer Nähe der Gleise 302, über die die Vorrichtung 249 bewegt werden
kann, aufweist, ist es erforderlich, das Abgabeende der Fallvorrichtung 255 in die
Ofen-Beschickungsöffnung 301 einzusetzen.
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Im Betrieb ist die Beschickungsöffnungstür 303 für die besondere Öffnung
301 geöffnet, die gesamte Vorrichtung 249 ist, wie es in den F i g.
9 und 12 angedeutet ist, mit Bezug auf den Ofen in einer entsprechenden Stellung
angeordnet, und der untere oder vordere Teil 270 der Fallvorrichtung wird in die
Beschickungsöffnung 301 eingesetzt.
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Ein solches Einsetzen wird mittels der Antriebseinheit 280 durchgeführt,
um eine Drehung des Ritzels 284 zu bewirken und dabei die Zahnstange 283' nach links
zu bewegen -(F i g. 11). Auf diese Weise wird der Kniehebel 280 im Uhrzeigersinn
um seinen Drehpunkt 283 gedreht, und die Arme 280, die Hülsen 278 und der vordere
Teil 270 der Fallvorrichtung werden von der in der F i g. 11 gezeigten Stellung
in die in der F i g. 12 gezeigte Stellung nach rechts bewegt. Es ist ersichtlich,
daß die Gleitstange 275 leicht nach oben und nach vorn geneigt ist, d. h. in Richtung
auf die Beschickungsöffnung 301 zu. Infolgedessen wird der vordere Teil der Fallvorrichtung
während ihrer Bewegung in die ausgezogene Stellung der F i g. 12 leicht angehoben.
Eine solche Vorwärts- und Aufwärtsbewegung ist erwünscht, um den vorderen Teil der
Fallvorrichtung 270 und das Abgabeende derselben innerhalb des Ofens so hoch wie
möglich anzuordnen, ohne mit dem oberen Rand der Beschickungsöffnung 301 in Berührung
zu kommen.
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Im Anschluß an die Anordnung der Fallvorrichtung in der Beschickungsöffnung
wird der Trichter angehoben, der Schrott wird von dem Trichter in die Fallvorrichtung
gegossen, damit er durch diese und durch die Beschickungsöffnung 301 hindurchgeht
und in das Innere des Martin-Ofens 300 selbst eintritt.
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Wie es bereits in Verbindung mit der früheren Ausführungsform der
Erfindung beschrieben ist, wird der Schrott auf seinem Weg durch die Fallvorrichtung
gedreht, und es wird ihm eine spiralförmige Vorwärtsbewegung erteilt. Wenn der Schrott
die Fallvorrichtung mit dieser spiralförmigen Bewegung verläßt, breitet er sich
seitwärts aus, um einen wesentlichen inneren Teil des Martin-Ofens nach Wunsch in
Seitwärtsrichtung zu bedecken. Infolge dieser seitlichen Ausbreitung ist es durchaus
nicht erforderlich, durch jede Beschickungsöffnung 301 des Martin-Ofens eine Schrottbeschickung
einzuführen. Natürlich hängt die Verwendung jeder einzelnen Beschickungsöffnung
oder jeder zweiten Beschickungsöffnung von der Menge des einzuführenden Schrottes
ab sowie von dem Abstand zwischen den Beschickungsöffnungen und anderen Faktoren.
In jedem Fall ist bei Martin-Öfen durch die Verwendung der in den F i g. 9 bis 12
gezeigten Bauart eine erhebliche Verminderung der Beschickungszeit möglich.
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Da der Trichter 248 mit der Gesamteinheit 249 aus einem Stück gebildet
ist, wird die gesamte Schrottbeschickungsvorrichtung 249 in eine Ladestellung fortbewegt,
in welcher der Trichter im Anschluß an die vollkommene Entladung desselben in den
Ofen hinein und die Zurückziehung von der Fallvorrichtung in die in der F i g. 11
gezeigte Stellung wieder mit Schrott gefüllt wird. Es ist offensichtlich, daß der
in einem Stück gebildete Trichter in Verbindung mit den anderen Ausführungsformen
dieser Erfindung, die in den F i g. 1 bis 8 gezeigt sind, verwendet werden kann,
während die in den F i g. 9 bis 12 gezeigte Ausführungsform der Erfindung ebensogut
auch mit einem entfernbaren Trichter ausgestattet werden kann, wie es bereits in
Verbindung mit den F i g. 1 bis 8 beschrieben ist.
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Die in den F i g. 13 bis 16 gezeigte Betätigung der Verlängerung 310
ist im wesentlichen die gleiche, wie es bereits in Verbindung mit den Ausführungsformen
nach den F i g. 9 bis 12 beschrieben ist, indem die Beschickungsvorrichtung so angeordnet
wird, daß die Verlängerung 310 durch die Beschickungsöffnung 301 vorsteht. Der durch
die Fallvorrichtung fließende
Schrott wird von der Verlängerung
in das Innere des Martin-Ofens 300 entleert. Das Ausgangsende der Fallvorrichtung
ist bogenförmig ausgebildet und genau mit der hinteren Kante 320 der Verlängerung
ausgerichtet. Die Verlängerung erstreckt sich dann über einen Übergang von der bogenförmigen
Kante 320 zu der im wesentlichen geradlinigen Öffnung, welche durch die Kanten
312 und 314 gebildet ist. Während des Durchflusses durch diesen durch die Verlängerung
vorgesehenen übergangsraum breitet sich der Schrott seitwärts aus und wird mit erheblicher
Seitwärtsverteilung entlassen, ohne daß der Durchlauf des Schrottes nennenswert
gestört wird. Die Fläche am Verteilungsende der Verlängerung ist größer als die
Fläche am Einlaßende, und daher kann sich der Schrott auf seinem Weg durch die Verlängerung
unter dem erheblichen durch die folgenden Schrotteile ausgeübten Druck seitwärts
ausbreiten, um eine bessere Seitwärtsverteilung zu erzielen. Die Wirkung ist einem
Durchfluß von Wasser durch eine Düse mit seitwärts gerichteten Oberflächen sehr
ähnlich, da der Schrott, nachdem er begonnen hat, sich während seines Durchganges
durch die Verlängerung seitwärts auszubreiten, fortfahren wird, sich während seines
freien Falles in den Ofen 300 hinein in dieser Weise zu verteilen.
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Bei der Beschickung elektrischer Öfen kann jede der beschriebenen
Vorrichtungen oder eine Kombination derselben verwendet werden. Zusammenstellung
Um die funktionellen Gesichtspunkte der Erfindung zu umreißen, werden die folgenden
Merkmale derselben noch einmal unterstrichen: 1. Schrott wird durch die Fallvorrichtung
und die eingeengte Beschickungsöffnung in das Innere des Ofens »gegossen«. Der Schrott
fließt wie eine Flüssigkeit und ist als solche zu handhaben, wobei es ermöglicht
wird, große Mengen an Schrott innerhalb äußerst kurzer, sonst erreichbarer Beschickungszeiten
zu handhaben.
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2. Der Schrott wird mit einem erheblichen Schwung in die leere Fallvorrichtung
zum Durchfluß durch dieselbe, zur Ausrichtung in derselben und zur Abgabe aus derselben
in sie eingeführt. Der Schrott innerhalb der Fallvorrichtung befindet sich ständig
in einem dynamischen und niemals in einem statischen Zustand. Der Schwung ist derart,
daß die kinetische Energie des Schrottes ausreicht, um seinen Fluß durch die Fallvorrichtung
trotz gewisser Energieverluste in derselben infolge der Störung des Schrottflusses
durch die Fallvorrichtung und infolge der Einwirkung zwischen den verschiedenen
Schrotteilen aufrechtzuerhalten. Der Schrott verliert während seines Flusses durch
die Fallvorrichtung infolge der einwirkenden Kräfte einen Teil seines Schwunges,
bleibt jedoch auf seinem gesamten Weg durch die Fallvorrichtung in dynamischem Zustand.
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3. Die Fallvorrichtung bewirkt eine Ausrichtung länglicher Schrotteile
in Längsrichtung mit dem Abgabeteil der Fallvorrichtung und mit der Beschickungsöffnung
und ermöglicht dadurch die Zufuhr von Schrott jeder beliebigen Größe oder Form,
die bei den üblichen Stahlerzeugnisverfahren vorkommt. Die Ausrichtung der länglichen
Schrottstücke wird durch eine Einwirkung zwischen dem Schrott und der Fallvorrichtung
und zwischen den verschiedenen Schrottteilen selbst erreicht.
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4. Wenn große Mengen an Schrott eingeführt werden, dann wird der Schrott
vorzugsweise stoßweise in die Fallvorrichtung in abgemessenen Mengen eingeführt,
um ein Verstopfen der Fallvorrichtung zu verhindern und die Aufrechterhaltung dynamischer
Bedingungen innerhalb des Schrottes zu allen Zeiten sicherzustellen.
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5. Die Einführung von Schrott in abgemessenen Mengen wird vorzugsweise
durch Verwendung eines kippbaren Körpers in Ausrichtung mit dem Eingangsende der
Fallvorrichtung und mit einem darin gebildeten stufenförmigen Boden erzielt, um
eine Beschickung mit Schrott in abgemessenen Mengen von dort aus durchzuführen.
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6. Bei der dargestellten und beschriebenen Erfindung ist der kippbare
Körper normal zum Abgabeende der Fallvorrichtung angeordnet und der Schrott gezwungen,
eine Drehung von etwa 90° auszuführen. Somit wird der Schrott infolge der Einwirkungen
zwischen dem Schrott und der Fallvorrichtung und zwischen den verschiedenen Teilen
nicht nur in eine taumelnde Umdrehung versetzt, um denselben auszurichten, sondern
es wird ihm eine spiralförmige Bewegung erteilt, um die Ausrichtung der länglichen
Teile desselben zu erhöhen und auch die seitliche Ausbreitung des Schrottes zu begünstigen,
nachdem er die Fallvorrichtung verlassen hat und in den Ofen eingetreten ist-7.
Der stufenartig ausgebildete Boden des Trichters ist vorzugsweise auch vom Abgabeende
der Fallvorrichtung fort geneigt, um den Schrott zu zwingen, von dort in Richtung
auf den Punkt der maximalen Krümmung der Fallvorrichtung zu auszutreten. Somit wird
die Spiralwirkung erhöht und eine größere Schrottverteilung innerhalb des Ofens
erzielt.
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B. Vorzugsweise werden bei der Beladung des Trichters schwerere Schrotteile
gegen das hintere Ende des Trichters hin angeordnet, während leichtere Schrotteile,
wie beispielsweise Plattenmaterial hohle Schrottgegenstände u. dgl., mehr zum vorderen
Ende des Trichters hin angeordnet werden. Somit wird zuerst der leichtere Schrott
durch die Fallvorrichtung hindurchgeführt und in den Ofen hineingegossen, um ein
Polster für die nachfolgend eingeführten schwereren Schrotteile vorzusehen und dadurch
das Ofenfutter zu schützen und die auf den Ofen und die Ofenausführung wirksame
Stoßlast zu vermindern.
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9. Durch die Verwendung der teleskopartigen Fallvorrichtungsausführung,
die in die Ausführungsform nach den F i g. 9 bis 12 eingebaut ist, ist es möglich,
das neue Schrottgießverfahren in Verbindung mit Martin-Öfen anzuwenden. Die Vorteile
der schnelleren Schrottbeladung, der besseren Schrottverteilung innerhalb des Ofens,
der Ausrichtung der länglichen Schrotteile u. dgl. im Betrieb von Martin-Öfen sind
leicht ersichtlich.
10. Die Verwendung des Kipptrichters 102 weist
einen weiteren Vorteil auf, nämlich der Schrott an der am weitesten hinten gelegenen
Stufe wird zuletzt und aus beträchtlicher Höhe aus dem Trichter abgegeben. Dieser
zuletzt abgegebene Schrott hat somit den größten Schwung und neigt dadurch dazu,
sämtlichen Schrott, der früher auf die Fallvorrichtung abgegeben wurde, von ihr
herunterzufegen. Tatsächlich wird der Schrott während des Kippens des Trichters
mit ständig ansteigendem Schwung auf die Fallvorrichtung zum Aufprall gebracht,
und die Kraft des Schrottflusses wird während der gesamten Schrottzufuhrzeit bis
auf ein Maximum gesteigert.