DE2340693C3 - Einrichtung für das Füllen und Übergeben einer Gießpfanne von einem Schmelzofen, insbesondere von einem Elektroschmelzofen an einen Gießstand - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für das Füllen und Übergeben einer Gießpfanne von einem Schmelzofen, insbesondere von einem Elektro-Schmelzofen, an einen Gießstand, wobei einer oder mehrere Schmelzöfen in einer Ofenhalle angeordnet sind, an die eine Übergabehalle angrenzt, in der ein Kran für den Transport der Gießpfanne verfahrbar ist und wobei mindestens ein horizontal bzw. vertikal schwenkbarer Teil zur Aufnahme einer Gießpfanne dient, der in den Verlauf des Gießstrahls schwenkbar, entsprechend dem Verlauf der Ausguß-Bewegung dieser nachführbar und außerdem in den Anfahrbereich des Krans der Übergabehalle schwenkbar ist.

Derartige Einrichtungen sind in Stahlwerken, insbesondere in Elektro-Stahlwerken und in. Gießereien erforderlich, um die in einiger Entfernung von der Schmelzofenhalle befindlichen Gießstände mit Gießmetallen, wie z. B. Stahl, Gußeisen u. dgl., zu versorgen. Je nach Größe der Stahlwerke, d. h. nach der Anzahl der vorhandenen Schmelzöfen sind die Hallen lang, und je nach Größe der Schmelzöfen ergibt sich auch eine erhebliche Breite, so daß die Gießstände in erheblicher Entfernung von der Ofenhalle liegen.

In den bekannten Elektro-Stahlwerken ragen die Ausgüsse der Elektroofen beim Kippen so weit von der Schmelzofenhalle in die angrenzende Übergabehalle, daß der dort arbeitende Kran die Gießpfanne zum Abstechen des Flüssig-Metalls halten kann.

Die Gießpfanne wird mittels des Krangehänges entsprechend dem Verlauf der Kippbewegung des Elektro-Schmelzofens abgesenkt und mittels des fahrbaren Kranteils horizontal bewegt. Während der Abstichzeit ist dadurch der Kran gehindert, andere Aufgaben auszuführen.

Von Thomas-Stahlwerken her ist es auch bekannt (»Stahl und Eisen«, 1930, S. 830, Abb. 8), Gießwagen zu verwenden, auf denen ein horizontal bzw. vertikal schwenkbarer Teil zur Aufnahme einer Gießpfanne vorhanden ist. In den Thomas-Stahlwerken wird meist mit einem solchen Gießwagen gegossen, der unter die Konverterbühne fährt, so daß in die auf dem Gießwagen gehaltene Gießpfanne abgestochen werden kann. Dadurch wird der Gießkran teilweise entlastet. Die Verwendung eines Gießwagens erfordert jedoch eine höhere Bauweise des Bühnenteils vor dem Konverter, um das Unterfahren der Konverterbühne zu ermöglichen. Gleiches gilt für den Durchgang von der Konverterhalle zur Gießhalle, weil derartige Gießwagen eine beträchtliche Bauhöhe aufweisen.

Für Sauerstoffaufblas-Stahlwerke ist eine solche Einrichtung bereits abgewandelt worden. Es ist bekannt in den Sauerstoffaufblas-Stahlwerkcn aus den Stahl werkskonvertern unmittelbar in auf Wagen beweglicr angeordnete Gießpfannen abzustechen und die Wager von der Schmelzofenhalle in die Gießhalle zu fahren, ir der die Gießpfannen mittels des Krans vom Waget abgehoben und weitertransportiert werden. Der Krai wird hierbei zwar für andere Arbeiten während de

Schmelzofen-Abstiches frei, für die Wagen sind jedoch Gleise erforderlich, die die Gießhalle und unter Umständen zwischen der Ofenhalle und der Gießhalle liegende andere Hallen durchschneiden und dadurch den Transport anderer Stoffe und Betriebsmittel in Längsrichtung der genannten Hallen beeinträchtigen.

Es ist auch schon eine aus mehreren Konvertern bestehende Stahlwerksanlage vorgeschlagen worden (DT-PS 92 56 651), bei der die kippbaren Konvertergefäße auf einem schrittweise zu drehenden Karussell angeordnet sind. Eine solche bewegliche Anordnung der Schmelzofen ist unüblich, weil bei Ausbildung eines in Längsrichtung einer Halle gerichteten Materialflusses eine Hintereinanderordnung der öfen entsteht. Der Materialfluß wird dementsprechend durch in Längsrichlung der Hallen verlaufende Kranbahnen bzw. verfahrbare Krane bewältigt.

Die Planung eines modernen Stahlwerkes erfolgt nicht mehr wie früher für eine bestimmte Anzahl von Tonnen Stahl pro Jahr. In vielen Fällen wird bereits bei der Planung des Stahlwerkes eine Vergrößerung der Kapazität in Stufen einkalkuliert.

Bei bereits bestehenden Stahlwerken ist ferner für die Verteilung des Gießmetalls das jeweilige Abgießverfahren zu berücksichtigen. Die Modernisierung von bestehenden Stahlwerken bereitet Schwierigkeiten, gleichzeitig Gießmetall für das Blockguß-Gießverfahren und das Stranggieß-Verfahren bereitzustellen. Beim Ausbau eines Stahlwerkes durch Vergrößerung der vorhandenen Schmelzofen muß auch die Leistung der Einrichtung für das Füllen und Übergeben einer Gießpfanne gesteigert werden.

Für den Fall, daß die Anzahl der Schmelzofen vergrößert wird, ist erforderlich, die Taktzeiten aller Schmelzofen aufeinander abzustimmen, was wiederum eine größere Unabhängigkeit der Einrichtung für das Füllen und Übergeben einer Gießpfanne erfordert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verteilung des Gießmetalls unabhängig von der Anzahl und der Größe der Schmelzofen zu gestalten. Insbesondere soll eine zeitliche Überbelastung der Transportmittel vermieden werden.

Die gestellte Aufgabe wird mit Hilfe der eingangs erwähnten Einrichtung für das Füllen und Übergeben der Gießpfanne dadurch gelöst, daß ihre Anordnung zwischen jeweils zwei Schmelzofen, deren Ausgüsse jeweils einem einzeln schwenkbaren Aufnahmeteil zugewendet sind, getroffen ist. Diese Lösung besitzt mehrere Vorteile. Zunächst kann der Inhalt eines einzigen Schmelzofens entweder in R^;ne größere oder mehrere kleinere Gießpfannen aufeinanderfolgend in kurzen Zeitabständen entleert werden. Ferner ist zum Abstechen des Schmelzofens kein Kran erforderlich. Für das Übergeben der gefüllten Gießpfanne an den Kran der Übergabehalle werden außerdem keine anderen Fahrzeuge benötigt.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann vorteilhaft durch weitere Maßnahmen verbessert werden. Hierzu wird vorgeschlagen, daß den zwei mit ihrem Ausguß sich gegenüberliegend angeordneten Schmelzofen eine Vorrichtung mit drei gemeinsam schwenkbaren Gießpfannen-Aufnahmen dem Raum zwischen den beiden Schmelzofen zugeordnet ist und daß die Nachführbewegungskurve von jeweils zwei Gießpfannen-Aufnahmen und der Bewegungsverlauf der Ausgüsse der Schmd/.-öfen annähernd gleich sind und in einer gemeinsamen, vertikalen Ebene liegen. Diese Form der Erfindung ist besonders vorteilhaft für ein Stahlwerk, das mit einer

größeren Anzahl, das heißt z. B. sechs Schmelzofen, ausgerüstet werden muß. Hier bilden jeweils zwei Schmelzöfen zusammen mit der Vorrichtung, die drei Gießpfannen aufnehmen kann, eine Einheit. Wenn die Vorrichtung drei Gießpfannen aufnimmt, kann der Kran in der Übergabenalle eine bereits gefüllte Gießpfanne in der Zeit übernehmen, in die das Abstechen des anderen Schmelzofens in eine zweite Gießpfanne fällt, während sich die dritte Gießpfanne in Bereitstellung befindet. Es tritt daher eine erhebliche Zeitersparnis im Betriebsablauf ein.

Die Vergrößerung der Anzahl von Schmelzofen führt zwangsweise zum Zusammendrücken der öfen, wenn eine übermäßig große Grundfläche des Stahlwerks vermieden werden soll. Bei Elektroschmelzofen (Lichtbogenofen) ist der Lärm, der durch den Lichtbogen verursacht wird, für die Bedienungsmannschaften sehr lästig. Dieser Lärm wird bei sich unmittelbar gegenüberliegenden Lichtbogenofen erheblich verstärkt. Zur Vermeidung dieses Lärms und zum Schutz der Bedienungsmannschaften ist vorgesehen, daß sich unmittelbar gegenüberliegende Elektro-Schmelzöfen in einer schallisolierten Zelle angeordnet sind.

Das Füllen der Gießpfanne beim Abstechen des Schmelzofens erfolgt erfindungsgemäß mitteis der erwähnten, entsprechend dem Verlauf der Ausguß-Bewegung nachführbaren und schwenkbaren Vorrichtung. Diese Vorrichtung ist nach der Erfindung derart ausgebildet, daß jeweils in gleichen Abständen über den Umfang versetzte Armpaare, in die die Gießpfannen eingehängt werden, an einem Drehrahmen befestigt sind und daß der Drehrahmen mit seinem inneren, undrehbaren Lagerring auf einem heb- und senkbaren sowie horizontal bewegbaren Gestell ruht.

Die Bewegungsmöglichkeit des Gestells wird für kleine oder große Gießpfannen, d. h. in der Größenordnung von bis zu 150 t und mehr dadurch geschaffen, daß das heb- und senkbare sowie horizontal bewegbare Gestell aus zwei mit dem undrehbaren Lagerring des Drehrahmens verbundenen parallel verlaufenden, senkrecht angeordneten Platten besteht und daß die zwei Platten mittels drehantreibbarer Kurbelexzenter heb- und senkbar sowie horizontal bewegbar sind.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltungsform der Vorrichtung mit den horizontal schwenkbaren Armen und eine außergewöhnlich hohe Tragfähigkeit erhält man, wenn in den Platten paarweise Kurbelscheiben drehbar gelagert sind, wenn an diese Kurbelscheiben exzentrisch angeordnete Wellen angeschlossen sind, wenn jeweils zwei in verschiedenen Platten sich gegenüberliegende Kurbelscheiben mittels zwischen diesen Kurbelscheiben verlaufender und unter sich parallelen ortsfest drehgelagerten mit gleicher Exzentrizität angeordneten Wellen verbunden sind und wenn diese exzentrisch angeordneten Wellen mittels eines Synchronantriebes drehantreibbar sind.

Hierbei ist vorgesehen, daß der Synchronantrieb aus mit den exzentrischen angeordneten Wellen drehfest verbundenen Zahnrädern besteht, die in ein Ritzel auf einer drehbar gelagerten Zwischenwelle greifen und daß die Zwischenwelle an ein ortsfestes Untersetzungsgetriebe mit zugeordnetem Motor angeschlossen ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. i£s zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt aus dem Grundriß eines Elektrostahlwerkes mit zwei Elektroschmelzöfen, Fig. 2 einen Querschnitt des Stahlwerkes gemäß

F i g. 1 an der Stelle eines Elektroschmelzofens,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung mit den horizontal schwenkbaren Armen,

F i g. 4 einen Querschnitt durch die in F i g. 3 gezeichnete Vorrichtung entsprechend der Schnittangabe A-B,

Fig.5 eine vereinfachte Darstellung des Nachführ-Antriebes für die Vorrichtung n.it den schwenkbaren Armen in Parallel-Perspektive gezeichnet.

Aufbau und Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung sind folgende:

In dem Elektrostahlwerk gemäß Fig. 1 sind die drei Gießpfannen 1, 2 und 3 zwischen den beiden Elektroschmelzofen 4 und 5 an einer Vorrichtung 6 mit schwenkbaren Armen 7a, 76 bzw. 8a, 86 und 9a, 96 angeordnet. Die Arme der Vorrichtung 6 sind um die lotrechte Achse 10 schwenkbar. Die Elektroschmelzofen 4 und 5 sind mit ihren Ausgüssen 4a bzw. 5a in Richtung der Gießpfannen 2 bzw. 3 kippbar. Die Vorrichtung 6 besitzt im gezeichneten Ausführungsbeispiel starr befestigte Arme 7, 8 und 9. Es ist jedoch möglich, auch einzeln um die lotrechte Achse 10 schwenkbare Arme vorzusehen, wenn diese entsprechende Einzelantriebe erhalten.

In Fig. 1 ist noch die Art der Anordnung für die wichtigsten Organe des Stahlwerks zu erkennen: Die Gießpfanne 1 ragt in der Übergabehalle 11 in einen Ofenhallenanbau 12, der Kranluken-Platten 13 aufweist. Links und rechts von den Krauluken-Platten 13 befinden sich Materialbunker 14 bzw. 15.

In der Übergabehalle 11 verfährt der Kran 16. von dem eine Kranschiene 16a gezeichnet ist. Hinter den Elektroschmelzöfen 4 bzw. 5 ist jeweils ein Ofenhaus 17 bzw. 18 angeordnet. Über den Elektroschmelzofen 4 und 5 bzw. den Ofenhäusern 17 und 18 laufen auf den Schienen 19a und \9b Chargier- und Montagekräne 20 bzw. 21. Die Ofcnhalle 22 wird durch eine beide öfen umfassende Lärmzelle 23 eingeschlossen, die jedoch an ihrer rückwärtigen Seite eine verschließbare Öffnung 23a aufweist, durch die auf Gleisen 24 ein Gefäßwechselwagen 24a zwecks Austauschbarkeit eines kompletten Ofengefäßes 25 verfahrbar ist. Der Schmelzofen-Wechselwagen 24a dient gleichzeitig zum Transport von Schrottkörben 26, von denen zwei 26a bzw. 266 vor der Vorrichtung 6 im Bereich des Chargierkranes 21 abgestellt sind. Die Schrottkörbe 26 werden dem Schmelzofen-Wechselwagen 24a mittels des Krans 27 übergeben. Der Kran 27 dient gleichzeitig für den Transport des Wechsel-Ofengefäßes 25.

Im Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 liegen die Bewegungskurven der Ausgüsse 4a, 5a und die Mittelachsen der Gießpfannen 2 und 3 in einer gemeinsamen, vertikalen Ebene 28. Jeder der Elektroschmelzofen 4 und 5 ist auf einer Bühne 29a bzw. 296 untergebracht.

Gemäß Fig. 2 sind die in Fig. 1 dargestellten und vorstehend erläuterten Organe des Stahlwerkes von der Seite sichtbar. Ferner ist die Rauch- und Staub-Abzugshaube 30 erkennbar.

Gemäß Fig. 3 ist die Vorrichtung 6 vergrößert dargestellt. Die vertikale Ebene 28 fällt mit der Mitte des Schlackenkanals 31 zusammen. Die Schlackenkanalkantc 31a ist so geführt, daß die Vorrichtung 6 standsicher auf dem Hüttenflur befestigt werden kann.

Die Vorrichtung 6 besitzt einen Drehrahmen 6a, der auf einem Gestell 32 ruht und mit einem in Fig. 4 dargestellten undrchbarcn Lagerring 33 mit dem Gestell 32 verbunden isl. Der äußere Lagerring 34 (Fig.4) ist dementsprechend mit dem Drehrahmen 6a der Vorrichtung 6 verbunden. In Fi g. 3 ist ferner dargestellt, daß das Gestell 32 eine seitliche Bewegung ausführen kann, wobei diese bis in den gestrichelt dargestellten und mit 34 bezeichneten Bereich reicht. Dieser Bereich beträgt im vorliegenden Fall etwa 24:50 mm Bewegungsweg. In F i g. 3 sind die Auflageflächen des undrehbaren Lagerringes 33 auf dem Gestell 32 mit 32a - 32ddargestellt und doppelt schraffiert.

ίο Das heb- und senkbare sowie horizontal bewegbare Gestell 32 besteht gemäß den F i g. 3 und 4 aus zwei Platten 35 und 36, von denen in Fig.4 die Platte 35 sichtbar ist. Der undrehbare Lagerring 33 besitzt einen inneren Zahnkranz 33b in das das Ritzel 37 eines

lj Antriebsmotors 38 eingreift, wobei der Antriebsmotor

38 auf dem äußeren Lagerring 34 befestigt ist und also die Umlaufbewegungen des äußeren Lagerringes 34 bzw. die Schwenkbewegungen der Arme 7, 8 und 9 mit ausführt. Die Platten 35 und 36 sind mittels der

ίο Kurbelexzenter 39 und 40, die sich im Raum nur um ihre eigene Achse 39a bzw. 40a drehen und im übrigen stillstehen, heb- und senkbar sowie horizontal bewegbar. Der in der Beschreibung zu F i g. 5 erläuterte Antrieb für die Kurbelexzenter 39 bzw. 40 ist in dem Gehäuse 41

2j untergebracht, das sich zwischen den beiden Platten 35 und 36 befindet. Das Gehäuse 41 ist in den Fi g. 2, 3, 4 und 5 gezeichnet.

Gemäß Fig.4 befindet sich der Ausguß 4a in der Lage vor Abstichbeginn des mit 4 bezeichneten Elektroschmelzofens. Die mit 4a'bezeichnete Stellung des Ausgusses 4a zeigt in F i g. 4 die Lage des Ausgusses bei Abstich des Elektroschmelzofens 4. Die Lage der Gießpfanne 2 bei Abstich-Ende des Elektroschmelzofens 4 ist mit 2a bezeichnet. Die Lage bei Abstich-Be-

ginn des Elektroschmelzofens 4 ist für die Gießpfanne mit 2b bezeichnet. Für das Ausführungsbeispiel ergibt sich der Hub 2cder Gießpfanne mit 1650 mm.

Die hierfür erforderliche Exzentrizität der Kurbelexzenter, mit 42 bezeichnet, wird über die Kurbelscheiben 43 bzw. 44 erhalten. Die Kurbelscheiben 43 und 44 sind paarweise angeordnet und von entsprechend großen Durchmessern.
Gemäß den F i g. 4 und 5 bestehen die Kurbelexzenter

39 bzw. 40 aus an die Kurbelscheiben-Paare 43a, 436 bzw. 44a, 446 angeschlossenen exzentrischen Wellen 45 und 46. Diese Wellen 45 und 46 sind in den bei 41a und 416 angedeuteten Wänden des Gehäuses 41 drehbar gelagert. Die Wellen 45 und 46 sind außerdem über den Synchronantrieb 47 gleichzeitig und gleich schnell angetrieben. Der Synchronantrieb 47 besteht im wesentlichen aus den auf den Wellen 45 und 46 angeordneten Zahnrädern 48 und 49, die gleiche Zähnezahlen besitzen. Beide Zahnräder 48 und 49 kämmen mit einem mittig auf einer Zwischenwelle 5Ü angeordneten Ritzel 51, wobei die Zwischenwelle 5C ebenfalls in den Wänden des Gehäuses 41 drehgelageri ist. Koaxial zum Ritzel 51 befindet sich auf dei Zwischenwelle 50 ein Schneckenrad 52, das mit cinei Schnecke 53 kämmt, die von dem ortsfesten Motor 5' angetrieben wird.

Das Schneckenrad 52 bildet zusammen mit dei Schnecke 53 ganz allgemein ein Untersetzungsgctriebi 55, das auch aus einem Stirngetriebe mit Vorgelege unc einem angeflanschten Motor bestehen kann.

Ein besonderer Vorteil der Kurbclschcibcn 43 und Φ ergibt sich durch den großen Durchmesser der mittel Wälzlagern 56 lagerfähigen Scheiben für die Aufnahm' besonders großer Lasten. Es ist jedoch auch möglich, bc

kleineren Lasten die exzentrisch angeschlossene Welle 45 bzw. 46 mit jeweils einer der Kurbelscheiben 43, 44 als Kurbel auszubilden, so daß das Wälzlager 56 den kleineren Durchmesser entsprechend dem Durchmesser des Kurbelzapfens erhält.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Einrichtung für das Füllen und Übergeben einer Gießpfanne von einem Schmelzofe .^besondere von einem Elektroschmelzofen, an e^en Gießstiind, wobei einer oder mehrere Schmelzöfen in einer Ofenhalle angordnet sind, an die eine Übergabehalle angrenzt, in der ein Kran für den Transport der Gießpfanne verfahrbar ist und wobei mindestens ein horizontal bzw. vertikal schwenkbarer Teil zur Aufnahme einer Gießpfanne dient, der in den Verlauf des Gießstrahls schwenkbar, entsprechend dem Verlauf der Ausguß-Bewegung dieser nachfiihrbar und außerdem in dtn Anfahrbereich des Krans der Übergabehalle schwenkbar ist, gekennzeichnet durch ihre Anordnung zwischen jeweils zwei Schmelzöfen (4 bzw. 5) deren Ausgüsse (4a bzw. 5a) jeweils einem einzeln schwenkbciren Aufnahmeteil zugewendet sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den zwei mit ihrem Ausguß (4a bzw. 5a) sich gegenüberliegend angeordneten Schmelzöfen (4, 5) eine Vorrichtung (6) mit drei gemeinsam schwenkbaren Gießpfannen-Aufnahmen (7, 8, 9) im Raum zwischen den beiden Schmelzöfen (4, 5) -5 zugeordnet ist und daß die Nachführbewegungskurve von jeweils zwei Gießpfannen-Aufnahmen (7, 8) und der Bewegungsverlauf der Ausgüsse (4a bzw. 5a) der Schmelzöfen annähernd gleich sind und in einer gemeinsamen, vertikalen Ebene (28) liegen.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich unmittelbar gegenüberliegende Elektro-Schmelzöfen (4, fi) in einer schallisolierten Zelle (23) angeordnet sind.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils in gleichen Abständen über den Umfang versetzte Armpaare (7a, 76; 8a, 86), in die die Gießpfannen (1 2, 3) eingehängt werden, an einem Drehrahmen (6a) befestigt sind und daß der Drehrahmen (6a) mit seinem inneren, undrehbaren Lagerring (33) auf einem heb- und senkbaren sowie horizontal bewegbaren Gestell (32) ruht.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das heb- und senkbare sowie horizontal bewegbare Gestell (32) aus zwei mit dem undrehbaren Lagerring (33) des Drehrahmens (6a) verbundenen, parallel verlaufenden, senkrecht angeordneten Platten (35,36) besteht und daß die zwei Platten (35, 36) mittels drehantreibbarer Kurbelexzenter (39, 40) heb- und senkbar sowie horizontal bewegbar sind.

6. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Platten (3.5, 36) paarweise Kurbelscheiben (43a, 436: 44a, 446) drehbar gelagert sind, daß an diese Kurbelscheiben (43, 44) exzentrisch angeordnete Wellen (43, 46) angeschlossen sind, daß jeweils zwei in verschiedenen Platten (35 bzw. 36) sich gegenüberliegende Kurbclscheiben (44a, 446) mittels zwischen diesen Kurbelscheiben verlaufender und unter sich parallelen, ortsfest drehgclagerten mit gleicher Exzentrizität (42) angeordneten Wellen (45,46) verbunden sind und daß diese exzentrisch angeordneten Weilen (45, 46) mittels eines Synchronantricbes (47) drehantreibbar sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Synchronantrieb (47) aus mit den exzentrisch angeordneten Wellen (45, 46) drehfest verbundenen Zahnrädern (48, 49) besteht, die in ein Ritzel (51) auf einer drehbar gelagerten Zwischenwelle (50) greifen und daß die Zwischenwelle (50) an ein ortsfestes Untersetzungsgetriebe (55) mit zugeordnetem Motor angeschlossen ist.