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Die Erfindung betrifft eine Ruhrstahl-Heraeus-Anlage, im Folgenden kurz mit RH-Anlage bezeichnet. Eine solche Sekundärmetallurgische Schmelzanlage weist eine oben offen Stahlgießpfanne und ein darüber angeordnetes Vakuumgefäß. An der Unterseite des Vakuumgefäßes sind zwei Tauchrohre montiert, die während der Stahlbehandlung in eine in der Stahlgießpfanne vorhandene Stahlschmelze eintauchen. Über das eine Tauchrohr wird Stahl in den Innenraum des Vakuumgefäßes gefördert, über den anderen Tauchrüssel gelangt die Stahlschmelze wieder zurück in die Stahlgießpfanne, wobei eine kontinuierliche Teilmengenentgasung erfolgt. Gießpfanne und Vakuumgefäß sind horizontal zueinander beweglich, wobei meist die Gießpfanne feststehend und das Vakuumgefäß mit Hilfe einer Hebeanlage zur Stahlgießpfanne transportiert und auf diese abgesenkt wird.
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Von einer Arbeitsbühne aus werden mit Hilfe von langgestreckten Lanzen Maßnahmen und Messungen an der Stahlschmelze vorgenommen. So ist in aller Regel eine Probelanze vorgesehen, welche zur Entnahme einer Stahlprobe in die Gießpfanne bzw. in die sich darin befindliche Stahlschmelze einfahrbar ist. Da die Lanzen nur zeitweilig zum Einsatz kommen, ist bei herkömmlichen RH-Anlagen ein Lanzenmagazin vorgesehen, das sich auf der Arbeitsbühne an einer vom Vakuumgefäß entfernten Stelle befindet und mit Hilfe eines Drehkranzes oder einer Linearführung an das Vakuumgefäß heran gefahren werden kann. Vielfach ist aber auf Arbeitsbühnen nur wenig freier Raum vorhanden, so dass ein behinderungsfreier und sicherer Zugang zum Vakuumgefäß nicht möglich ist.
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Die Arbeitsbühne einer RH-Anlage ist üblicherweise in einem relativ weit oberhalb der Oberkante der Stahlgießpfanne liegenden Höhenniveau angeordnet. Dementsprechend groß ist der Abstand zwischen der Stahlschmelze und der Lanze eines auf der Arbeitsbühne stationierten Lanzenmagazins. Eine Lanze muss daher, damit sie in den Bereich der Stahlschmelze verfahren werden kann, eine entsprechend große Länge aufweisen. Der Ringspalt, der nach dem Eintauchen des Vakuumgefäßes in die Stahlschmelze zur Verfügung steht ist relativ eng, so dass es oft schwierig ist, eine Lanze, insbesondere eine lange, sich aufgrund ihrer Länge durchbiegende Lanze, in den Ringspalt einzuführen. Problematisch ist auch, dass eine Lanze, damit sie in den Ringspalt eingeführt werden kann, umso steiler bzw. mit umso kleinerem Winkel zwischen der Vertikale und der Lanzenlängsrichtung gehalten werden muss, je größer der Höhenunterschied zwischen Stahlschmelze und Arbeitsbühne ist. Bei einer solchen Ausrichtung muss der obere Bereich der Lanze in Richtung auf das Vakuumgefäß geschwenkt werden, wozu aber oftmals der entsprechende Raum fehlt, beispielsweise durch eine Hebeeinrichtung für das Vakuumgefäß eingenommen ist.
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Davon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, eine RH-Anlage der eingangs genannten Art vorzugschlagen, die hinsichtlich der geschilderten Nachteile verbessert ist.
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Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 dadurch gelöst, dass außenseitig am Vakuumgefäß ein Lanzenmagazin mit einer in die Stahlgießpfanne ein- und ausfahrbaren Lanze lösbar fixiert ist. Aufgrund dieser Ausgestaltung steht auf der Arbeitsbühne ein größeres Raumangebot zur Fügung, welches ohne Rücksichtnahme auf eine Transporteinrichtung zum Verfahren des Lanzenmagazins zwischen einer vom Vakuumgefäß entfernten Lagerposition und einer dem Vakuumgefäß angenäherten Arbeitsposition genutzt werden kann. Außerdem lässt sich das Lanzenmagazin am Vakuumgefäß relativ weit unten anordnen, so dass eine Lanze vergleichsweise kurz bemessen sein kann, was das Einführen der Lanze in den Ringspalt zwischen Vakuumgefäß und Stahlgießpfanne auch hinsichtlich der oben erwähnten Schrägausrichtung der Lanze erleichtert.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante weist das Lanzenmagazin ein die wenigstens eine Lanze haltendes Traggestell auf, welches mit einem oberen Gestellbereich an einem am Vakuumgefäß vorhandenen Lagerelement mit einem vertikal nach unten und in einer radial vom Vakuumgefäß weg weisenden Richtung wirksamen Formschluss gehalten ist. Eine derartige Ausgestaltung der Fixierung des Lanzenmagazins erlaubt eine einfache und insbesondere mit Hilfe eines Krans zuverlässig durchführbare Fixierung am Vakuumgefäß durch Einhängen. Das Lanzenmagazin wird dabei an das Vakuumgefäß heran gefahren und dann zur Herstellung des o. g. Formschlusses vertikal nach unten abgelassen.
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Bei der genannten Art der Fixierung des Lanzenmagazins am Vakuumgefäß ist es vorteilhaft, wenn das Traggestell bzw. dessen oberer Gestellbereich so am Vakuumgefäß fixiert ist, dass es um eine horizontale Achse schwenkbar ist. Auf diese Weise schwenkt der untere Gestellbereich nach dem Herstellen des o. g. Formschlusses in Richtung Vakuumgefäß und stützt sich schließlich an diesem ab. Gegebenenfalls kann eine Sicherung des sich abstützenden Gestellbereichs in Form eines in Horizontalrichtung bzw. einer hinsichtlich von der Mittellängsachse des Vakuumgefäßes radial weg weisenden Richtung wirksamen Form- oder Kraftschlusses, etwa mit Hilfe einer Bolzenverbindung erfolgen. Auf diese Weise ist im Falle einer Bewegung des Vakuumgefäßes etwa in Form von Vibrationen eine spielfreie Fixierung des Lanzenmagazins gewährleistet.
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Für den Regelfall, dass am Lanzenmagazin bzw. am Traggestell eine zur Entnahme einer Stahlprobe aus der Stahlgießpfanne dienende Probelanze vorhanden ist, ist zumindest diese derart schwenkbar gelagert, dass ihr unteres Ende in einer ersten Schwenkstellung dem Vakuumgefäß angenähert und in einer zweiten Schwenkstellung vom Vakuumgefäß entfernt ist. Nach der Entnahme einer Stahlprobe aus der in der Stahlgießpfanne vorhandenen Stahlschmelze kann die Probelanze vom Vakuumgefäß weg vorzugsweise motorisch geschwenkt werden, so dass en Entfernen der Probe aus der Lanze von der Arbeitsbühne aus erfolgen kann.
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Neben der Probelanze umfasst das Lanzenmagazin bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante eine Temperaturmesslanze, deren unteres Ende einen Thermosensor trägt. Auch kann zum Durchstoßen einer sich auf der Stahlschmelze vorhandenen Schlacke eine Durchstoßlanze am Lanzenmagazin angebracht sein. Auch diese Lanzen können, wie dies bei der Messlanze, der Fall ist, schwenkbar am Traggestell gehalten sein.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden.
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Für eine weitere Beschreibung der Erfindung wird auf das in der Zeichnung 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der Zeichnungen verwiesen, welches in schematisierter Form die Stahlgießpfanne und ein darüber angeordnetes Vakuumgefäß zeigt.
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1 einen Schmelzbehälter mit einem darüber angeordneten, ein Lanzenmagazin mit lösbarer Fixierung tragendes Vakuumgefäß.
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Von der RH-Anlage 1 sind in der Abbildung nur das Vakuumgefäß 2, eine darunter angeordnete Stahlgießpfanne 3 gezeigt. Eine Arbeitsbühne (nicht dargestellt) befindet sich z. B. auf dem durch eine gestrichelte Linie angedeuteten Höhenniveau 4. Aus der Unterseite des im Wesentlichen etwa tonnenförmigen Vakuumgefäßes 2 stehen zwei Tauchrohre 5 vor, die im Betrieb der RH-Anlage in eine in der Stahlgießpfanne 3 vorhandene Stahlschmelze 6 eintauchen. Durch Erzeugen eines Vakuums im Vakuumgefäß wird eine Teilmenge der Stahlschmelze 6 angesaugt und entgast. Zur Prozessüberwachung werden von Zeit zu Zeit mit Hilfe einer Probelanze 7 Stahlproben aus der sich in der Stahlschmelze befindlichen Stahlschmelze 6 entnommen und mit einer Messlanze 8, die Temperatur der Stahlschmelze 6 bestimmt. Wenn sich auf der Oberfläche der Stahlschmelze 6 eine Schlackeschicht bildet, kann diese mit Hilfe einer Durchstoßlanze perforiert werden, um z. B. die Entnahme einer Stahlprobe mit der Probelanze 7 zu ermöglichen.
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Die in die Stahlgießpfanne 3 ein- und ausfahrbaren Lanzen sind in einem Lanzenmagazin 10 angeordnet, welches lösbar außen am Vakuumgefäß 2 fixiert ist. Dadurch ist unabhängig von der Höhenlage des Vakuumgefäßes 2 in Bezug auf das Höhenniveau 4 der Arbeitsbühne ein im Wesentlichen gleich bleibender Abstand zwischen dem Lanzenmagazin 10 und den von diesem gehaltenen Lanzen zur Oberfläche der Stahlschmelze gewährleistet. Das Lanzenmagazin 10 umfasst ein die Lanzen 7, 8, 9 haltendes Traggestell. Die Lanzen 7, 8, 9 umfassen ein köcherförmiges Gehäuse 14 und einen darin in Gehäuselängsrichtung verfahrbar gehaltenen Lanzenstab 15, der in der Abbildung im Falle der Messlanze 8 mit gestrichelten Linien angedeutet ist.
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Das Traggestell 13 ist mit einem oberen Gestellbereich 11 an einem außenseitig am Vakuumgefäß 2 vorhandenen Lagerelement L mit einem vertikal nach unten und in einer radial vom Vakuumgefäß wegweisenden Richtung wirksamen Formschluss gehalten. Dabei ist vorzugsweise das Traggestell 13 um eine horizontale Achse 16 schwenkbar gelagert. Auf diese Weise kann ein unterer Gestellbereich 17 sich in Schwenkbewegungsrichtung 18 am Vakuumgefäß 2 bzw. an dessen Außenwandung abstützen. Der untere Gestellbereich 17 kann gegebenenfalls durch eine Verriegelung, etwa durch eine Bolzenverbindung (nicht gezeigt) mit dem Vakuumgefäß 2 verbunden werden, so dass sich ein in im Wesentlichen Horizontal- bzw. in Radialrichtung wirksamer Form- oder Kraftschluss ergibt, wobei die genannte Radialrichtung sich auf die Mittellängsachse des Vakuumgefäßes 2 bezieht.
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Das oben genannte Lagerelement L ist von zwei in Horizontalrichtung beabstandeten plattenförmigen Trägern 19 gebildet, welche aus der Außenwandung des Vakuumgefäßes 2 vorstehen und jeweils eine nach oben offene u-förmige Ausnehmung 20 aufweisen, in welcher ein die horizontale Achse 16 bildender Rundstab 23, der Teil des Traggestells ist, einliegt. Der Rundstab 23 steht mit seinen beiden Enden seitlich über die Träger 19 hinaus und ist mit diesen Enden mit dem Traggestell 13 verbunden.
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Die Lanzenstäbe 15 sind mit Hilfe eines Antriebs, der bspw. aus einem Elektromotor 24 und einem Getriebe 25, das mit den Lanzenstäben 15 z. B. nach Art eines Kettenantriebs zusammen wirkt, aus dem unteren Ende der köcherartigen Gehäuse 14 ein- und ausfahrbar. Vorzugsweise alle Lanzen des Lanzenmagazins 10 sind mit ihrem oberen Ende schwenkbar am Traggestell 13 gehalten. Die Verschwenkung kann auch mit einem Antrieb geschehen, bspw. mit Hilfe eines Fluidzylinders 26, also einem Hydraulik- oder einem Pneumatikzylinder. Ein solcher Antrieb ist exemplarisch für die Probelanze 7 in der Abbildung schematisch gezeigt. Der Fluidzylinder 26 stützt sich am Traggestell 13 und am oberen Ende der Probelanze 7 ab. Beide Abstützungspunkte sind so gestaltet, dass der Fluidzylinder 26 eine Schwenkbewegung relativ zum Traggestell 13 und zur Probelanze 7 ausführen kann. Die schwenkbare Abstützung ist aus Vereinfachungsgründen in der Abbildung nicht gezeigt. Um einen Abstützungspunkt am Traggestell 13 zu gewährleisten, kann beispielsweise an dem Rundstab 23 ein Stutzen 27 fixiert sein, welcher den in Rede stehenden Abstützungspunkt bildet. Ausgehend von den in der Abbildung gezeigten Situation würde das untere Ende der Probelanze 7 in Richtung des Pfeils 28 verschwenkt werden, wenn sich der Fluidzylinder 26 verkürzt bzw. wenn dessen Kolbenstange 29 eingefahren wird.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
