DE1816038A1 - Metallurgischer Manipulator - Google Patents

Description

Br.V./Di. Hamburg, den 19· Dezember 1968

Anmelder» AB Inva, Möllersväg 17, Smed;}ebacken, Schweden Vertreter« Patentanwalt Br. Priedrich Vollmer, 2 Hamburg

Schloß Str. 6

Metallurgischer Manipulator

Bisher war es schwer, bei metallurgischen Prozessen ausreichend einfache und effektive Anordnungen zu schaffen, um die gewünschte Bewegung innerhalb und zwischen den verschiedenen Komponenten zu bewirken·

Hauptzweck der vorliegenden Erfindung ist daa Zustandebringen einer einfachen und effektiven Anordnung für Erzeugung von Bewegung in der Metallschmelze und/oder Schlacke, Ein weiterer Zweck ist die Schaffung einer Anordnung zur Bewirkung von Bewegung in Metallschmelzen und/oder Schlacken in Öfen oder Pfannen verschiedener Typen. Biese Anordnung kann somit in öfen oder Pfannen von oben oder von der Seite eingeführt und den meist vorkommenden Bedarfefällen angepaßt werden·

Ber metallurgische Manipulator gemäß der Erfindung ist daduroh gekennzeichnet, daß er aus mindestens einer gegen Wärme isolierten, mit keramischem Material bekleideten Achse besteht, welche an einem Bnde z.B. mit einem hydraulischen Motor angetrieben und an ihrem anderen Ende mit propellerförmigen oder mit der Achse parallelen keramischen Blättern versehen ist. Bie Achse lagert an der Treibseite in einem Lagergehäuse, das mit .einem Wipparm und einem hydraulischen Zylinder verbunden ist, wodurch der Manipulator in verschiedene Höhenwinkel einstellbar ist. Gemäß einer vorzugsweisen

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Ausführungsform besteht der Manipulator aus zwei nebeneinander angeordneten Achsen, Motoren und Blättern. Mindestens eines der lagergehäuse ist dabei in Beziehung zum anderen mit Hilfe eines hydraulischen Zylinders drehbar angeordnet, wodurch der Abstand zwischen den Blättern und der Winkel zwischen den Achsen verändert werden kann· In die Schmelze niedergesenkt bewirken diese zusammenwirkenden Manipulatoren eine Zirkulation innerhalb des metallurgischen Behälters, oder beim Einsenken der Blätter nur in die Schlacke wird diese aus dem metallurgischen Behälter abgeführt· Beim Einsenken der Blätter in eine ungefähre Mittenlage ergibt diese eine Mischung zwischen Schlacke und/oder zugeführtem Schlackenbilder und/oder legierungsmaterial und Metallschmelze, wobei gleichzeitig den Komponenten eine Zirkulation in dem metallugischen Behälter beigebracht wird.

Es ist zweckmäßig, eine Manipulationseinheit an einem Hublaster zu befestigen, wobei die Manipulationseinheit aus zwei Manipulatorachsen mit Blättern und Treibanordnungen sowie Einstellanordnungen für die Seitenwinke!einstellung der einen Manipulatorachse in Beziehung zur anderen und einer Schnellkupp lungsanordnung zum Befestigen der Manipulatoreinheit am Hublaster besteht, und wobei der Hüblaster die Manipulatorachsen transportiert und trägt und ihre Höhenlage, ihren HBhenwinkel und ihren Seitenwinkel justiert·

Die Erfindung wird beispielsweise in den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Pig· 1 einen Querschnitt längs der Linie I - I in Pig. 2 durch einen Teil eines SM-Ofens mit dem metallurgischen Manipulator in die Schlackenschicht für das Schlackenabziehen gesenkt;

: -y Pig. 2 einen schrägen Horizontalschnitt längs der Linie Vvt II - II in Pig. 1 i

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ORiQfNAL INSPECTED

Fig· 3 einen Längsschnitt durch eine Manipulatorstange mit propellerförmigen Blättern»

Pig· 4- eine Seitenansicht eines Vierblatt-Propellersj

Fig* 5 eine Ansicht vom Boden des Propellers längs der linie V - V in Fig. 3J

Fig. 6 eine Seitenansicht des unteren Teiles einer Manipulatorstange mit zwei Blättern parallel mit der Manipulatorachs e{

Fig· 7 eine Ansicht längs der Linie VII - VII in Fig®

In Fig· 1 bezeichnet 1 die Metallschmelze und 2 eine Schlaeäienschicht in einem SM-Ofen 11 mit Gewölbe 12· Die Manipulator«» stangen 3 sind durch Löcher 15 in der Ofentür H durch die Türöffnung 13 zum Schlackenbad 2 eingeführt·

Die Manipulatorstangen 3 sind in Lagergehäusen 16 gelagert und werden mit Motoren 17 mit veränderlicher Geschwindigkeit und umsteuerbarer Bewegungsrichtung angetrieben und können durch die Drehpunktlagerung 19» den Wipparm 18 und den Zylinder 20 in den gewünschten Höhenwinkel eingestellt werden. Der Manipulator mit Treib- und Einstellausrüstung wird an einer Platte 21 b^-=» festigt, die vorzugsweise an einen Hublaster 22 schnellgeknppelt wird ·

Fig. 2 zeigt den Manipulator mit einem Drehpunkt 23 und Zylindern 24 zum Einstellen des Abstandes zwischen den Manipulatorblättern und der Seitenlage· Der Drehzylinder ds t in Fig· nicht gezeigt» Außerdem ist in Fig. 2 mit Punktlinien eine Rinne oder ein Bohr zum Zuführen von Schlackenbildern und/ oder Legierungsstoffen gezeigt, die mit Hilfe von Vibratoren oder Druckluft eingeführt werden.

Fig· 3 zeigt einen Schnitt durch die Manipulatorstange, wo

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die Propellernabe 32 mit den Propellerblättern 31 aus keramischem Material mit Schrauben 36 und einem Kopf-34 mit Nuten 35 auf der gegen Wärme durch eine keramische Bekleidung 38 geschützten Zentrumstange 37 und einem Bodenpropfen 33 befestigt ist· Sowohl die Zentrumstange 37 als auch der Nutenkopf 34 und die Schrauben 36 können vorzugsweise in warmfester legierung ausgeführt werden, da man nicht gerne Wasserkühlung anwenden will. Die Propellernabe kann selbstverständlich mit einem anderen Typ

mit

von Befestigungi z#B»/konischem Gewinde am Ende der Zentrumstange 37, ausgeführt werden·

Die Zentrumstange wird mit Schnellkupplung gegen die gelagerte Achse 39, ζ·Β. mit einem konischen Stift 40, ausgeführte

Der Vierflügel-Propeller 31, 32 ist detaillierter in Pig· 4 und 5 gezeigt» Die Manipulatorblätter können auch auf eine andere geeignete Art, z.B. wie in Fig· 6 und 7, ausgebildet werden, was geeignet sein kann, wenn der Manipulator ungefähr lotrecht in eine Pfanne oder einen Hoch- oder Niederfrequenzofen oder durch eine öffnung im Gewölbe eines metallurgischen Ofens gesenkt werden muß·

In Pig· 1 ist der Manipulator 3 nur in die Schlackenschicht 2, mit der Rotationsrichtung 27, gesenkt gezeigt, wobei die Schlacke 2 in Richtung des Pfeiles 28 über die Türschwelle abgeführt wird. Propellersteigung, Rotationsriohtung und rechts- oder linksgedrehter Propeller sind den Eigenschaften der Schlacke anzupassen.

Die in Pig· 1 gezeigte gestrichelte lage des Manipulators, mit dem Propeller sowohl in der Schlackenschicht 2 afc auch in der Metallschmelze 1 wirkend, bewirkt eine Zirkulation sowohl in der Schlackenschicht 2 als auch in der Metallschmelze 1, in Richtung der Pfeile 30 in Pig· 2, wobei gleichzeitig die Schlacke 2 in die Metallschmelze 1 hineingeschlagen wird, was die metallur-

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gischen Reaktionen erleichtert. Wenn der Manipulator noch tiefer gesenkt wird, wird die Sohlacke nur unbedeutend beeinflußt, und man erhält ungefähr dieselbe Wirkung wie mit induktiem Umrührer·

Wenn die alte Schlacke 2 gemäß Fig. 1 abgezogen ist, kann neue Schlacke und/oder Legierungsmittel in Richtung des Pfeiles 26 durch das Vibrationsrohr 25 zugeführt, in die Metallschmelze 1 hineingeschlagen, zirkuliert und über das Metallbad verteilt werden. Danach kann die Abschlackungsprozedur wiederholt werden. Das Vibrationsrohr braucht nur für eine kurze Zeit eingeschoben zu werden und wird dabei von innen durch die Zusätze gekühlt·

Mit dieser Anordnung kann die Entschwefelung in einem kleineren Behälter, durch den das Roheisen vom Stichloch in einem Hochofen passiert, geschehen. Eine Entschwefelung im Roheisenstadium kann auch in einer Pfanne oder in einem Roheisenmischer geschehen.

Entschwefelung, Entphosphorung, Legieren und Deoxydation können im Stahlstadium im SM-Ofen, Lichtbogenofen, Hoch- und Niederfrequenzofen sowie in Pfannen dadurch geschehen, daß Stahl und Schlacke mit Hilfe des Manipulators intim gemischt werden«

Im SM-Ofen kann man außerdem Zirkulation im Schlacken- und Metallbad bewirken, und im Lichtbogenofen kann der Manipulator die elektrischen Induktionsspulen ersetzen·

Da der Manipulator ein intensives Mischen zwischen der Schlacke und dem Metallbad bei gleichzeitigem Zirkulieren der Komponenten gestattet, wird dis Zeit für das Fertigstellen der Schmelze verkürzt. Durch das einfache und effektive Abziehen der Schlack· kann man die Schlacke mehrer· Male wechseln und dadurch eine höhere Qualität des Produktes erreichen.

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Durch die Wahl der Drehrichtung und der Drehzahl des Manipulators kann man die wirksamsten Verhältnisse für die verschiedenen Arbeitsmomente erhalten· Man kann auch sehnell einen anderen Manipulator am Hublaster anbringen· Die für den Manipulator erforderlichen Bewegungen sind Einstellen von Höhenlage, Höhenwinkel und Abstand zwischen den Blättern der Manipulatorstangen sowit der Seitenrichtung· Diese Einstellungen werden vom Hublaster oder einer anderen Steueranordnung und vom Manipulator selbst ausgeführt· Wenn der Hublaster eine genügend große Wippbewegung hat, kann man den Wippzylinder 20 und den Wipparm 19 weglassen· Außerdem kann der eine Drehzylinder 24 weggelassen werden, da normale Hublaster gute Seiteneinstellungsmöglichkeit ermöglichen·

Beim Wegnehmen der Schlacke aus dem Ofen ist es von größter Bedeutung, daß der Manipulator mit zwei zusammenwirkenden Stangen und Blättern, die gegenläufig rotieren, ausgerüstet ist, um damit die Schlacke zu zwingen, zwischen den Blättern der beiden Stangen zu passieren und sie in einer bestimmten Richtung durch die Ofenöffnung hinauszupressen. Das Prinzip nit zwei zusammenwirkenden Manipulatorstangen mit Blättern ist ebenfalls wertvoll, wenn Zusätze und Schlackenbildner dadurch zugeführt werden, daß sie zwischen die Blätter der beiden Stangen und hinunter in das Metallbad gezwungen werden, so daß die Reaktionen schnell geschehen und die Zusätze für die gewünschten Reaktionen effektiv ausgenützt werden· Das Verhältnis ist dasselbe, wenn das Schlackenbad zirkuliert und dabei gezwungen wird, zwecke erneuter Reaktion zwischen den Blättern der beiden Manipulatorstangen zu passieren·

90 9 830/099 9 ORIGINAL INSPECTEO

Claims (2)

1. .» 7 —
   Patentansprüche

   1· Metallurgischer Manipulator zur Erzeugung von Bewegung in Metallschmelzen und/oder Schlacke, dadurch gekennzeichnet, daß er aus mindestens einer gegen Wärme isolierten, mit keramischem Material bekleideten Achse (37) besteht, die an ihrem einen Ende ζ·Β· mit einem hydraulischen Motor (17), angetrieben ist und an ihrem anderen Ende mit propellerfÖrmigen oder mit der Achse parallelen keramischen Blättern (31, 61) versehen ist·
2. 2. Metallurgischer Manipulator gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (37) an ihrem getriebenen Ende in einem Lagergehäuse (16) lagert, das mit einem Wipparm (18) und einem hydraulischen Zylinder (20) verbunden ist, wodurch der Manipulator in verschiedene Höhenwinkel eingestellt werden kann·

   3· Metallurgischer Manipulator gemäß Anspruch 1 oder 2_r dadurch gekennzeichnet, daß er aus zwei nebeneinander angeordneten Achsen, Motoren und Blättern besteht, und mindestens eines der Lagergehäuse mit Hilfe eines hydraulischen Zylinders (24) drehbar in Beziehung zum anderen angeordnet ist, wodurcii der Abstand zwischen den Blättern und der Winkel zwischen den Achsen verändert werden kann·

   4· Metallurgischer Manipulator gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer Manipulatoreinheit und einem Hublaster besteht, wobei die Manipulatoreinheit aus zwei Manipulatorachsen mit Blättern und Antriebsanordnungen sowie linstellungsanordnungen für SeitenwinkeIeinstellung für die eine Manipulatorachse in Beziehung zur anderen und einer Schnellkupplungsanordnung

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   zum Befestigen der Manipulatoreinheit am Hublaster besteht und wobei der Hublaster die Manipulatorachsen transportiert, trägt sowie in der Höhenlage im Höhenwinkel und im Seitenwinkel justiert·

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   L e e r S e i t