DE19925550A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Entleeren von metallurgischen Schmelzgefäßen durch Kippen - Google Patents

Abstract

Um beim Entleeren von Schmelzgefäßen (1) durch einen Kippvorgang sicherzustellen, dass sich die Abstichöffnung (4) und die Schlackenüberlaufkante (5) nur unwesentlich von ihrer Ausgangsstellung entfernen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, das Schmelzgefäß (1) auf säulenförmigen Fundamenten (6) anzuordnen und das Schmelzgefäß (1) beim Kippvorgang seitlich anzuheben und dabei die Fundamentauflagen (7) der gegenüberliegenden Seite als Drehpunkt bzw. Drehachse zu nutzen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entleeren von metallurgischen Schmelzgefäßen durch Kippen, wie beispielsweise Elektro-Lichtbogenschmelzöfen und Elektrowiderstandsschmelzöfen, mit auf einem Fundament aufliegenden Unterofenrahmen, einer Kippvorrichtung, einer im Ofenboden angeordneten verschließbaren Abstichöffnung und einer seitlich am Ofen angeordneten Schlackenüberlaufkante.

Bei der Durchführung von thermischen metallurgischen Reaktionen an Metallen in metallurgischen Schmelzgefäßen liegen nach Abschluss dieser Reaktionen die Metalle in schmelzflüssiger Form vor, überschichtet mit schmelzflüssiger Schlacke. Zur Abschlackung sowie zur Entleerung der Schmelze in ein Gießgefäß sind diese metallurgischen Schmelzgefäße zumeist mit einer Kippvorrichtung ausgestattet, durch die das gesamte Schmelzgefäß aus seiner ursprünglich waagerechten Grundstellung in eine schräge Lage gebracht wird.

Bei einem aus der DE 32 41 987 C2 bekannten Drehstrom-Lichtbogenofen sitzt das Ofengefäß mit seinem Unterofenrahmen auf zwei Kippwiegen auf. Beim Kippen des Ofens rollt die verzahnte, kreisförmig ausgeführte Kippwiege auf einem horizontalen, gleichfalls verzahnten Unterbau ab, wobei nachteilig die Abstichöffnung während des Kippens vom Ofenmittelpunkt wegwandert.

Bei einer aus der DE 42 44 228 C2 bekannten Ausführung eines Schmelzgefäßes ist die Kippwiege des Ofens kreisbogenförmig ausgeführt und auf Laufrollen abgestützt, die in einem auf dem Ofenfundament aufliegenden Fundamentrahmen drehbar gelagert sind. Zur Stabilisierung des Ofens wird dieser zusätzlich durch mindestens einen hydraulischen Kippzylinder abgestützt. Durch die beschriebene Ausbildung des Schmelzgefäßes ist es zum Abschlacken und zum Stahlabstich nach beiden Richtungen kippbar, wobei der Schurrenmittelpunkt der Schrottaufgabeschurre auch der Rolldrehpunkt des Schmelzgefäßes während der Kippbewegung ist. Weiterhin ist an der auf den Laufrollen Lagernden Kippwiege in einem definierten Bereich ein Nocken angebracht, der bei überschreiten eines Kippbereiches an der Abschlackseite an der Laufrolle anliegt und an dieser entlang nach oben gleitet.

Nachteilig bei diesen bekannten Ausführungen der Kippvorrichtungen mit einem auf Wiegen sich abstützenden Unterofenrahmen ist, dass sich die Lage von Abstichöffnung und Schlackenüberlaufkante beim Kippen stark verändert und beispielsweise zu großen Abständen zwischen dem Schmelzgefäß und der Abstichöffnung führt und damit die Stickstoffaufnahme während des Abstichs begünstigt. Darüber hinaus werden die den auf Laufrollen gelagerten Ofen stabilisierenden Kippzylinder während des Ofenbetriebs mit den beim Chargier- und Schmelzprozess verursachten Stößen und Vibrationen nachteilig beaufschlagt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend vom bekannten Stand der Technik, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entleeren von metallurgischen Schmelzgefäßen durch Kippen anzugeben, durch die die geschilderten Nachteile, insbesondere die Lageverschiebung von Abstichöffnung und Schlackenüberlaufkante während des Kippvorgangs weitgehend vermieden werden.

Die gestellte Aufgabe wird bei metallurgischen Schmelzgefäßen der vorstehend genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 und 2 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Gemäß der Erfindung wird eine Seite des Unterofenrahmens des Schmelzgefäßes von seinen Fundamentauflagen, auf denen der Unterofenrahmen in der Grundstellung des Schmelzgefäßes ruht, angehoben und um die gegenüberliegenden Fundamentauflagen als Drehpunkt bzw. Drehachse drehend gekippt. Die Fundamentauflagen, die am oberen Ende von säulenförmigen Fundamenten angeordnet sind, sind schalenförmig ausgebildet. In diesen schalenförmigen Fundamentauflagen stützt sich der Unterofenrahmen mit seinen in den Fundamentauflagen drehbar ausgebildeten Stützelementen ab.

Den säulenförmigen Fundamenten sind Kippzylinder zugeordnet, durch die ein Anheben einer beliebigen einzelnen Seite des Unterofenrahmens bzw. des gesamten Schmelzgefäßes möglich wird, mit einer Kippbewegung (Drehbewegung) über die jeweils gegenüberliegenden Fundamentauflagen als Drehpunkt bzw. Drehachse.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Abstichöffnung und die Schlackenüberlaufkante in unmittelbarer Nähe dieser Drehachse angeordnet, so dass während des Kippvorgangs mit Vorteil keine oder nur eine unwesentliche Änderung der Lage von Abstichöffnung und Schlackenüberlaufkante stattfindet.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind Abstichöffnung und Schlackenüberlaufkante so am Schmelzgefäß angeordnet, dass sowohl das Abschlacken als auch die Entleerung der Schmelze durch eine Kippbewegung nach nur einer Seite möglich sind. Hierbei ist mit Vorteil die Abstichöffnung so angeordnet, dass sie sich in der Grundstellung des Schmelzgefäßes oberhalb des Niveaus des nach dem Abstich verbleibenden flüssigen Restsumpfes befindet.

Die Kippzylinder, die während des Kippvorgangs einen Teil des Ofengewichts tragen müssen und entsprechend stark dimensioniert sind, sind während der Grundstellung des Schmelzgefäßes, bei der das Schmelzgefäß auf allen Fundamentauflagen ruht, vollständig entlastet.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend an einem in Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Schmelzgefäß nach der Erfindung in seiner Grundstellung,

Fig. 2 ein Schmelzgefäß entsprechend Fig. 1 zum Abschlacken gekippt,

Fig. 3 ein Schmelzgefäß entsprechend Fig. 1 zur Schmelzenentleerung gekippt.

In Fig. 1 ist ein Schmelzgefäß 1 entsprechend der Erfindung in seiner Grundstellung dargestellt. Das Schmelzgefäß 1 ruht hierbei mit den Stützelementen 8 des Unterofens 2 auf schalenförmig ausgebildeten Fundamentauflagen 7, die den oberen Abschluss von säulenförmig ausgebildeten Fundamenten 6 bilden. In unmittelbarer Nähe der Fundamente 6 befindet sich jeweils ein Kippzylinder 3, der in der dargestellten Grundstellung vollständig entlastet ist, da der Unterofenrahmen 2 auf allen vorhandenen Fudamentauflagen 7 ruht. Die Fundamente 6 sind mit ihrer Fundamentauflage 7 so angeordnet, dass sie möglichst nahe an der Schlackenüberlaufkante 5 (in der Zeichnungsfigur links) und an die Abstichöffnung 4 (in der Zeichnungsfigur rechts) heranreichen.

In Fig. 2 ist das Schmelzgefäß 1 durch Anheben des Unterofenrahmens 2 mittels der rechts angeordneten Kippzylinder 3 zum Abschlacken angehoben bzw. gekippt. Während sich der rechte Teil des Unterofenrahmens 2 mit der Abstichöffnung 4 von den Fundamentauflagen abhebt, dreht sich der linke Teil des Unterofenrahmens 2 mit seinen Stützelementen 8 innerhalb der links angeordneten Fundamentauflagen 7, die so den Drehpunkt bzw. die Drehachse darstellen. Die Schlackenüberlaufkante 5 verändert durch den dargestellten Kippvorgang so gut wie nicht ihre Stellung gegenüber der Ausgangslage in der Grundstellung entsprechend Fig. 1, da die Schlackenüberlaufkante 5 in unmittelbarer Nähe der Drehachse der Fundamentauflagen 7 angeordnet ist.

In Fig. 3 ist die Kippstellung zur entgegengesetzten Seite entsprechend Fig. 2 dargestellt. Die linke Seite des Unterofenrahmens 2 ist angehoben, um über die Abstichöffnung 4 die Schmelze aus dem Schmelzgefäß 1 abzulassen. Auch in diesem Beispiel wird, da die Abstichöffnung 4 mit der Drehachse der Fundamentauflagen 7 praktisch übereinstimmt, die Lage der Abstichöffnung 4 durch die Kippbewegung so gut wie nicht verändert.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Kippen nach zwei gegenüberliegenden Seiten dargestellt. Je nach Ausführungsform des Schmelzgefäßes 1 ist es gemäß der Erfindung auch möglich, nach nur einer Seite hin abzukippen. Die Ausbildung der Kippvorrichtung gemäß der Erfindung gestattet darüber hinaus, nach jeder beliebigen Seite den Kippvorgang durchzuführen, was beispielsweise für Reparaturen und Wartungsarbeiten von Vorteil sein kann.

Claims (5)

1. Verfahren zum Entleeren von metallurgischen Schmelzgefäßen durch Kippen, wie beispielsweise Elektrolichtbogenschmelzöfen und Elektrowiderstandsschmelzöfen, mit auf einem Fundament aufliegenden Unterofenrahmen, einer Kippvorrichtung, einer im Ofenboden angeordneten verschließbaren Abstichöffnung und einer seitlich am Ofen angeordneten Schlackenüberlaufkante, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmelzgefäß (1) durch Anheben des der Abstichöffnung (4) bzw. der Schlackenübertaufkante (5) gegenüberliegenden Seite des Unterofenrahmens (2) seitlich von den Fundamentauflagen (7) gelöst wird und um die gegenüberliegenden Fundamentauflagen (7) als Drehpunkt bzw. Drehachse gekippt wird, wobei sich die Lage der Abstichöffnung (4) und/oder der Schlackenüberlaufkante (5) während des Kippvorgangs nicht oder nur unwesentlich verändern.

2. Vorrichtung zum Entleeren von metallurgischen Schmelzgefäßen (1) durch Kippen, wie beispielsweise Elektrolichtbogenschmelzöfen und Elektrowiderstandsschmelzöfen, mit auf einem Fundament (6) aufliegenden Unterofenrahmen (2), einer Kippvorrichtung, einer im Ofenboden angeordneten verschließbaren Abstichöffnung (4) und einer seitlich am Ofen (1) angeordneten Schlackenübertaufkante (5), zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

• - säulenförmige Fundamente (6) mit an ihrem oberen Ende schalenförmig ausgebildeten Fundamentauflagen (7), auf denen der Unterofenrahmen (2) in der Ofengrundstellung mit seinen an die Form der Fundamentauflagen (7) angepassten Stützelementen (8) drehbar gelagert ist und auf denen sich der Unterofenrahmen (2), die Fundamentauflagen (7) als Drehpunkte bzw. Drehachse nutzend, beim Kippvorgang mit einer Seite abstützt, und
• - den säulenförmigen Fundamenten (6) zugeordnete Kippzylinder (3) durch die der Unterofenrahmen (2) durch seitliches Anheben nach jeder Seite kippbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die säulenförmigen Fundamente (6) mit ihren die Drehpunkte bzw. Drehachsen bildenden Fundamentauflagen (7) in unmittelbarer Nähe der Unterkante der Abstichöffnung (4) bzw. der Schlackenüberlaufkante (5) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstichöffnung (4) und die Schlackenüberlaufkante (5) so am Schmelzgefäß (1) angeordnet sind, dass nur noch ein Kippen nach einer gemeinsamen Seite erforderlich ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ofengrundstellung die Abstichöffnung (4) oberhalb des Niveaus des nach dem Abstich verbleibenden flüssigen Restsumpfes angeordnet ist.