DE2414503C2 - Einrichtung zum Auftragen eines hitzefesten Materials - Google Patents

Description

Fig,4 ein Querschnitt nach der Linie 4-4 in der Fig. 2,

F i g, 5 eine schematische Darstellung einer Arbeitsphase der Antriebsmechanik der in den Fig. 1—4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 6 eine schematische Darstellung einer zweiten Arbeitsphase der Antriebsmechanik,

Fig.7 eine schematisehe Darstellung einer dritten Arbeitsphase der Antriebsmechanik,

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer vierten ι ο Arbeitsphase der Antriebsmechanik,

Fig.9 eine schematische Darstellung einer fünften Arbeitsphase der Antriebsmechanik,

Fi g. 10 eine schemat'sche Darstellung einer sechsten Arbeitsphase der Antriebsmechanik und die

F i g. 11 eine Seitenansicht des Steuerkastens einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Die F i g. 1 zeigt eine senkrecht angeordnete Einrichtung 10 zum Auftragen eines feuer- oder hitzefesten Materials, die von einem Hebezeug 12 oberhalb eines mit einer feuer- oder hitzefesten Auskleidung versehenen Stahlschmelzofens 14 getragen wird, dessen Abdeckung entfernt worden ist, so daß der Innenraum des Ofens zugänglich ist Das Hebezeug 12 ist in zwei Richtungen bewegbarauf Rollen 15 längs eines Trägers 16 gelagert, der seinerseits mittels Rollen 18 auf Schienen 20 gelagert ist, die an einem Überbau befestigt sind. Die Einrichtung 10 kann andererseits auch an einem Auslegerkran aufgehängt werden.

Die Einrichtung 10 weist eine senkrechte Speiserohrleitung 22 auf, die sich vom Steuerkasten 24 aus in den Behälter hineinerstreckt und mit einer Düse 26 versehen ist, die von der Rohrleitung unter einem wesentlichen Winkel von beispielsweise 45° in Richtung zur feuerfesten Auskleidung 28 des Ofens 14 abgeht. Die Düse 26 kann z. B. aus der in der US-Patentschrift 33 92 921 beschriebenen Ausführung bestehen. Nach der Darstellung bildet die Düse 26 mit der Achse der Speiseleitung 22 einen Winkel von 45°, welcher Winkel je nach den besonderen Erfordernissen auch anders bemessen werden kann. Die Rohrleitung 30 führt dem Steuerkasten 24 Wasser aus einem Hydranten 32 zu, während die Rohrleitung 34 ein trockenes feuerfestes Gemisch aus einem Vorratsbehälter 36 zuführt, der von Hand und von oben her nachgefüllt wird. Die Rohrleitungen 30 und 34 hängen in Form einer Schlinge 40 von der Kabine 42 des Hebezeugs 12 herab, so da3 die Leitungen mit den oberen Kanten des Ofens 14 nicht in Berührung gelangen. Aus der Düse 26 wird gegen die Wandung 28 in noch zu beschreibender Weise ein Sprühstrahl 44 gerichtet.

Einzelheiten des Steuerkastens 24 und dessen Inhalt sind in den Fig.2—4 dargestellt. Die Speiseleitung 22 erstreckt sich senkrecht nach oben in den Boden des Steuerkastens 24 durch ein Drucklager 46 hinein, in dem die Rohrleitung drehbar gelagert ist und vom Lager getragen wird. An der Rohrleitung 22 ist eine untere Kupplungsplatte 48 befestigt, die den Antriebsteil einer elektromagnetischen Kupplung 50 darstellt, während der angetriebene Teil 52 der Kupplung 50 auf der Speiseleitung 22 unterhalb der Drehkupplung 54 drehbar gelagert ist, die die drehbare Speiseleitung 22 mit der Zuführungsleitung 34 für das feuerfeste Material verbindet, die in einer Lagerbuchse 56 gelagert ist. Die Zuführungsleitung 34 steht mit der Drehkupplung 54 über ein Wasserversorgungs-T-Fitting 58 in Verbindung, an dessen AnscMyßnippel 60 eine Wasserversorgungsleitung 30 angeschlossen ist, wodurch ein Mischkopf geschaffen wird.

Ein Elektromotor 62 mit einem Untersetzungsgetriebe 64 dreht die Kurbelscheibe 66 in einer waagerechten Ebene, Ein nach oben ragender Kurbelstift 68 an der Scheibe 66 sitzt in einem Längsschlitz 70 eines Hebels 72, der beispielsweise durch Schweißen an einem Kragen 73 befestigt ist, der mit dem abgetriebenen Teil 52 der Kupplung 50 verbunden ist Bei der Drehung der Kurbelscheibe 66 wird der angetriebene Teil 52 der Kupplung 50 hin- und herbewegt, wie später noch beschrieben wird.

Die Fig.5—10 zeigen den geschlitzten Hebel 72 und die Düse 26 in verschiedenen Arbeitsstellungen der Antriebsmechanik. Die elektromagnetische Kupplung 50 wird zum öffnen und Schließen der Antriebsverbindung zwischen der hin- und hergehenden Antriebsmechanik 84 und der Speiseleitung 22 betätigt Mit Hilfe eines elektrischen Schalters kann die Kupplung 50 außer Betrieb gesetzt werden, um die Düsenbewegung an dem t-inen Ende der Schwingbewegung des Hebels 72 zu beenden, sowie wieder in Belieb gesetzt werden, so daß die Düsenbewegung am anJeren Ende der Schwingbewegung des Hebels 72 wieder beginnt, so daß bei einer Wiederholung dieser Bewegungsschritte die Düse in auf einander folgenden gekrümmten Pfaden sich um das Innere des Ofens 14 herumbewegt.

Die F i g. 5 zeigt den Hebel 72 in einer Ausgangsstellung in bezug auf die Düse 26, die in diesem Falle die geradlinige Fortsetzung des Hebels 72 bildet Die Düse 26 wird daher in einer gekrümmten Bahn über beispielsweise 45° verschwenkt, die auf die in der Längserstreckung verlaufende Mittellinie des Hebels 72 eingemittet ist

Die aus Kurbel und geschlitztem Hebel bestehende Verbindung zwischen den?. Motor 62 und dem Getriebe 64 mit dem Hebel 72 bewirkt, daß der Hebel eine sinuswellenförmige Bewegung ausführt Der Durchmesser der Wandung 28 beträgt beispielsweise ungefähr 4,8—6 m, während die Drehachse 90 der Düse 26 beispielsweise innerhalb eines Bereiches von 60 cm von der Wandung bis zur Mitte des Behälters gelegen ist.

Die Fig.5—10 zeigen nacheinander die relativen Schwingbewegungsphasen des Hebels 72 und der Düse 26. Nach der F i g. 6 sind der Hebel 72 und die Düse 26 in einer Linie am Ende eines Winkels A\ gelegen, während nach der Fig. 7 der Hebel und die Düse zur Mitte des Winkels A2 wie nach der F i g. 5 zurückgekehrt sind. Bei der in der F i g. 7 dargestellten Phase befindet sich der Kurbelstift 68 in der Nähe der Düse 26, während der Kurbelstift bei der in der F i g. 7 dargestellten Phase von der Düse 26 entfernt gelegen ist. Die F i g. 8 zeigt den auf die Düse 26 ausgerichteten Hebel 72 am Ende eines Winkels/I₃.

C ie Drehung der Düse 26 in bezug auf den Hebel 72 ist in den F i g. 9 und 10 dargestellt Bei der in der F i g. 9 dargestellten Phase ist die magnetische Kupplung 50 außer Betrieb gesetzt, wenn der Hebel 72 die mit Vollinien dargestellte As-Stellung einnimmt, wonach der Hebel 72 sich in die mit unterbrochenen Linien dargestellte Ai-Stellung dreht, während die Düse 26 in der /^-Stellung verbleibt. Die Kupplung 50 wird dann wieder in Betrieb gesetzt und bringt den Hebel 72 mit der Düse 26 wieder in Eingriff in der letztgenannten Winkelstellung, die nach der Fig. 10 beibehalten wird.

Bei der in der ^πig. 10 dargestellten Phase wird die Düse 26 über einen neuen Winkel B verschwenkt, der gegenüber dem früheren Winkel A um 45° verschoben ist, wobei die Düse 26 mit dem Hebel 72 einen Winkel

von !35° um die Achse 90 bildet. Die Kupplung 50 wird nacheinander außer Betrieb und wieder in Betrieb gesetzt, während der Hebel 72 von dem einen Ende seiner Bewegungsbahn zum anderen Ende wandert und die Düse 26 über eine volle Drehung um deren Achse herumschwenkt. Infolgedessen kann die gesamte Innenwandung 28 des Ofens 14 systematisch mit einem feuer- oder hitzefesten Material beschichtet werden. Die magnetische Kupplung 50 ermöglicht ferner das Ausfüllen eines tiefen Loches in einem bestimmten Bezirk, wobei die Düse angehalten und so lange auf das Loch ausgerichtet wird, bis dieses gefüllt ist. Eine Fernsteuerung der Einrichtung 10 kann von einer Bedienungsperson durch Einblick in den Ofen durch eine öffnung oder eine Tür 92 an der Ofenwandung π ausgeführt werden oder von einer erhöhten Plattform aus oder auch möglicherweise von der Kabine 42 des Hebezeuges aus.

Die Einrichtung 10 kann zum Auftragen eines Gemisches aus einem trockenen feuer- oder hitzefesten Materials mit Wasser verwendet werden. Ein wirksames Material besteht aus einem Gemisch mit einem hohen Siliziumdioxydgehalt. Verwendungsfähig sind auch andere Gemische mit einem hohen Aluminiumoxydoder Magnesiagehalt. Das Material kann versprüht werden, ganz gleich, ob der Ofen heiß oder kalt ist. Die wirksamste Dicke hängt von den besonderen örtlichen Gegebenheiten ab. Die Dicke beträgt bei jeder Beschichtung oftmals 2,5 bis 10 cm. kann jedoch auch weniger als 2,5 cm bis zu mehr als 15 cm betragen. Die heiße Beschichtung, die diese ferngesteuerte Einheit ermöglicht, ist von großem Nutzen, da es ungefähr 6—8 Stunden dauert, bis der Ofen so weit abgekühlt ist. daß er mit einer direkt betriebenen Einrichtung beschichtet werden kann. Diese Vielseitigkeit der ferngesteuerten » Einheit ermöglicht das Auftragen des Auskleidungsgemisches auf jede Stelle oder jeden Bezirk des Ofens mit sehr hoher Genauigkeit, von einer entfernt gelegenen Station aus.

In die Leitung 30 ist ein Wasserregulierungsventil 57 eingeschaltet, mit dessen Hilfe dem von dem T-Fitting gebildeten Mischkopf 58 eine im wesentlichen gleichbleibende Wassermenge zugeführt werden kann. Das Ventil 57 kann aus jeder geeigneten Ausführung bestehen und von den verschiedenen Herstellern bezogen werden. Das Ventil sichert die ordnungsgemäße Proportionierung der Wasser- und Gemischzusammensetzung am Mischkopf 58 für die Düse 26.

Die Fig. 11 zeigt eine andere Ausführung 10/4 der in der F i g. 3 dargestellten Einrichtung mit einem direkten Antrieb anstelle des Kupplungsantriebes. Anstelle der Magnetkupplungsplatte 48 ist an der Leitung 224 ein Zahnrad 914 befestigt, das über eine Zahnradkette 924 von einem Zahnrad 934 angetrieben wird, das an der Ausgangswelle eines Luftmotors 944 befestigt ist. Der Luftmotor 944 ist umsteuerbar, wobei der Drehsinn von einem elektromagnetischen Ventil 954 und einem Zeitgeber 96.4 bestimmt wird (vgl. Fig. 1). Der Zeitgeber 964 bestimmt die Zeitperiode, während der der Motor 944 vor dem Umsteuern in einem bestimmten Drehsinne läuft. Der Zeitgeber 964 wird auf eine bestimmte Zeit. z. B. auf 5 Sekunden eingestellt. Nach Ablauf von je 5 Sekunden betätigt der Zeitgeber 964 das elektromagnetische Ventil, wobei die Luftzuführung auf den entgegengesetzten Einlaß des Motors 944 umgeschaltet wird, so daß der Motor nunmehr im entgfgengesetzten Sinne betrieben wird. Die Länge des von d" Düse bestrichenen Bogens kann daher durch eine andere Einstellung des Zeitgebers verändert werden. Vorzugsweise wird eine (nicht dargestellte) elektrische Übersteuerung für den Zeitgeber 964 vorgesehen, so daß die Düsenbewegung von Hand gesteuert werden kann, wenn dies erwünscht ist. Zum Verändern der Antriebsgeschwindigkeit kann die zum Motor 944 geleitete Luftströmung reguliert werden. Der Zeitgeber 964 und dessen Übersteuerungsvorrichtung kann vom Steuerkasten 244 entfernt angeordnet werden, so daß diese von einer Bedienungsperson betätigt werden können.

Hierzu 3 Blatt Zeichnuneen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Auftragen eines nassen feuer- oder hitzefesten Materials auf die mit einer feuer- oder hitzefesten Auskleidung versehenen senkrechten Wände eines elektrischen Stahlschmelzofens oder eines ähnlichen Behälters, mit einer axial verlaufenden Beschichtungsmaterialleitung, die an dem einen Ende mit einer Düse versehen ist, während das andere Ende der Materialleitung mit einem Mischkopf in Verbindung steht, dessen Anschlüssen trockenes feuer- oder hitzefestes Material und Wasser zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsmaterialleitung (22 oder 22A^ von der Düse (26) aus senkrecht nach oben in den unteren Teil eines Steuerkastens (24 oder 2AA) hinein verläuft und von einem Lager (46) um ihre Achse drehbar abgestützt wird, daß im Steuerkasten der Mischkopf (58 oder 58A) und eine die Materialleitung mit dem Auslaß des Mischkopfes verbindende Drehkupplung (54 oder54/y zusammen mit einer steuerbaren Schwingantriebsmechanik (62, 64, 66, 68, 72 oder 94A) angeordnet ist, die die Materialleitung um deren Drehachse (90) innerhalb eines gewählten Winkelbereiches in eine hin- und hergehende Drehung versetzt, und daß die DSsenachse schräg zur Drehachse der Materialleitung verläuft

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkasten (24 oder 24A) eine Antriebskupplung (50 oder 91A—93A) enthält, die eine Antritosverbindung zwischen der Schwingantriebsmechanik (62,64,66, f-j, 72 oder 94A) und der Materialleitung (22 oder 22A) herstellt.

3. Einrichtung nach Anspru Yi 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebskupplung (50 oder 91/4—93A) aus einer Kupplung (50) besteht, die von einer entfernt gelegenen Stelle aus betätigbar ist und die Antriebsverbindung öffnet oder schließt.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingantriebsmechanik ein Glied mit einem Kurbelzapfen (66,68) aufweist, der mit einem geschlitzten Hebel (72) in Verbindung steht

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbel aus einer motorisch angetriebenen Scheibe (66) mit einem aufrechtstehenden Kurbelzapfen (68) besteht, der in den Schlitz des geschlitzten Hebels(72) eingreift.

6. Einrichtung nach Anspruch 5 als Unteranspruch zum Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (50) aus einem am geschlitzten Hebel (72) befestigten angetriebenen Teil und aus einem an der Materialleitung (22) befestigten antreibenden Teil (48) besteht

7. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingantriebsmechanik einen umsteuerbaren Motor (94A) aufweist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der umsteuerbare Motor {94A) durch Luft betrieben wird

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der luftbetriebene umsteuerbare Motor (94A) unter der Kontrolle eines elektromagnetisch betätigten Ventils (95A) und eines Zeitgebers (96A) steht und von diesen periodisch umgesteuert wird.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Auftragen eines feuer- oder hitzefesten Materials auf die mit einer hitzefesten Auskleidung versehenen Wandungen eines elektrischen Stahlschmelzofens oder eines ähnlichen Behälters.

Die Wartung von feuer- oder hitzefesten Auskleidungen in senkrechten Behältern, wie elektrischen Stahlschmelzöfen wird dadurch erschwert, daß die Zuführungsdüse durch den oberen Teil des Behälters

ίο eingeführt und auf diejenigen Teile des Behälters gerichtet werden muß, die eine Wartung oder eine Reparatur erfordern. Zur Verfügung stehende solche Einrichtungen, wie beispielsweise in den US-Patentschriften 33 51289, 33 96 855, 34 73 737 beschrieben,

rs sind für ein direktes Arbeiten in bewegbaren Stahlschmelzöfen, wie Sauerstofföfen, eingerichtet und daher nicht so wirksam für ein ferngesteuertes Arbeiten durch den oberen Teil eines ortsfesten Ofens.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Auftragen eines feuer- oder hitzefesten Materials zu schaffen, die ferngesteuert werden kann, und die alle Teile von senkrechten, mit einer feuer- oder hitzefesten Auskleidung versehenen Behältern behandeln kann.

Die Erfindung sieht eine Einrichtung zum Auftragen eines nassen feuer- oder hitzefesten Materials auf die mit einer feuer- oder hitzefesten Auskleidung versehenen senkrechten Wandungen eines elektrischen Stahlschmelzofens oder eines ähnlichen Behälters vor, die eine axial verlaufende Speiseleitung aufweist, die an dem einen Ende mit einer Düse versehen ist, deren Achse schräg zur Achse der Speiseleitung verläuft, während das andere Ende der Speiseleitung mit einem Mischkopf in Verbindung steht, dem über entsprechende Leitungen ein trockenes feuer- oder hitzefestes Material und Wasser zugeführt wird, welche Speiseleitung sich von der Düse aus senkrecht nach oben in den unteren Teil eines Steuerkastens hineinerstreckt, in dem die Speiseleitung um deren Achse drehbar gelagert ist, und in dem eine den Mischkopl init der Rohrleitung verbindende Drehkupplung zusammen mit einer steuerbaren Schwingantriebsmechanik angeordnet ist, die der Rohrleitung um deren Drehachse innerhalb eines bestimmten Winkelbereichs eine hin- und hergehende Drehbewegung erteilt.

Diese Antriebsmechanik kann mit der drehbaren Rohrleitung entweder direkt oder über eine Kupplung in Verbindung stehen, die die Düse auf einen veränderbaren Winkel einstellt oder bewegungslos hält,

so um große Löcher auszufüllen, oder die Düse wird hin- und herbewegt, um einen gewählten Teil der Behälterwandung zu bestreichen. Diese Antriebsmechanik, die beispielsweise einen umsteuerbaren Motor oder eine Anordnung mit einer Kurbel und einem geschlitzten Hebel aufweisen kann, trägt dazu bei, die Wandungen des Behälters gleichmäßig zu beschichten.

Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In den Zeichnungen ist die
F i g. I eine zum Teil schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung zum Besprühen eines oben offenen und mit einer feuer' oder hitzefesten Auskleidung versehenen und als Schnitt gezeichneten Behälters,

F i g. 2 eine Draufsicht auf den Steuerkasten der in der Fig. I dargestellten Ausführungsform bei entferntem Deckel,

Fig.3 ein Querschnitt nach der Linie 3-3 in der Fig. 2,