DE2640598A1

DE2640598A1 - Elektrischer ofen mit kippbarem und entfernbarem herd

Info

Publication number: DE2640598A1
Application number: DE19762640598
Authority: DE
Inventors: Thurston F Reese
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-05-19
Filing date: 1976-09-09
Publication date: 1978-03-16
Also published as: CA1071676A; GB1501057A; US3984613A; FR2364419A1

Description

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PATENTANWÄLTE

DH. ing. Π. NEGENDANK (-1973) · dipping. H. HATJCK · dipl.-phys. W. SCHMITZ dimming. E. GRAALPS · pipl-ing. W. WEHNERT · dipl.-phys. W. CARSTENS

HAMBURG-MÜNCHEN / D H b J O O

ZUSTELLUNGSANSCHHIFT: 2000 HAMBURG 36 · NEUEK WAIX 41

telefon (040) 36 74 28 TTIfD 36 4115

•' TElEGH. NEGEDAPXTENT HAMBUnO

Thurston F. Reese sooo München ₂ - mozabtsxh. j»

TELEFON (080) 5 38 OS SG

5905 Joymont Street teiegr. nbgedapatbnt mCt.-chen

Jackson, Michigan/USA Hamburg,⁶· September 1976

Elektrischer Ofen mit kippbarem und entfernbarem Herd

Die Erfindung betrifft elektrische Lichtbogenofen, insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum leichten Entfernen von beschädigter feuerfester Auskleidung vom Ofenmantel und Herd.

Elektrische Direkt-Lichtbogenöfen umfassen eine Unterlage, die einen Herd begrenzt, von dem sich eine ringförmige Wand oder ein Mantel erstreckt. Die Spitze des Ofens wird durch eine entfernbare Abedeckung geschlossen, durch die sich Elektroden erstrecken, wobei die Abdeckung vom Mantel entfernt wird, während der Ofen beschickt wird. Der Herd, der Mantel und die Abdeckung sind nach innen vom geschmolzenen Material durch feuerfestes Auskleidungsmaterial geschützt, und die Ofenunterlage ist in bezug

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DEUTSCHE BANK Λα. BAMDUIIG Uli T. 200 TOO Of» Nil. O5/2S-107 · DBESIINnB BANK ACI. 11AMBIHtC toI.Z 200 ROO 001 SH. 033 00 33 · roSTSCIIKCK ΠΜ« 2812-200

zur Waagerechten kippbar, wodurch das darin geschmolzene Material aus einer Gießtülle ausgegossen werden kann.

Bei einem elektrischen Direkt-Lichtbogenofen ist es notwendig, die feuerfeste Auskleidung in regelmäßigen Abständen zu ersetzen wegen der zerstörenden Wirkung auf die Auskleidung durch den Lichtbogen und das geschmolzene Metall während des Ofenbetriebes. Die Hitze, geschmolzenes Metall, Oxidation und viele andere Faktoren bewirken, daß die feuerfeste Auskleidung aufgezehrt wird und somit regelmäßig erneuert werden muß. Insbesondere bei einem kontinuierlich betriebenen Ofen tritt ein besonders schneller Verschleiß der Mantelauskleidung ein,und es ist häufig notwendig, die Mantelauskleidung alle vier oder fünf Wochen zu ersetzen. Die Herdauskleidung verschleißt viel, langsamer als die Mantelauskleidung und bedarf eines Ersatzes annähernd einmal im Jahr, während die Auskleidung in der Abdeckung ebenfalls für längere Zeitspannen verwendet werden kann, bevor ein Ersatz benötigt wird.

Mit den gegenwärtigen Konstruktionen für elektrische Direkt-Lichtbogenöfen ist der Ersatz des feuerfesten Auskleidungsmaterials, insbesondere der Mantelauskleidung,zeitaufwendig und teuer. Der Ofen muß von geschmolzenem Metall befreit und ausreichend abgekühlt werden, um ein Betreten durch die Arbeiter zu gestatten, wobei die Arbeiter manuell und mit

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kraftbetätigten Werkzeugen die feuerfeste Auskleidung zur Entfernung aus dem Ofen abreißen. Nachdem die Auskleidung entfernt worden ist, wird die Auskleidung innerhalb des Ofens wieder aufgebaut, um den Betrieb wieder aufzunehmen. Sowohl die Notwendigkeit des Abkühlens des Ofens, als auch die Tatsache, daß Arbeiter den abgekühlten Ofen betreten müssen, um die Auskleidung zu entfernen, ist zeitaufwendig, schmutzig und gefährlich, jedoch ist bisher keine verbesserte Art und Weise für den Ersatz der Ofenauskleidung vorgesehen worden.

Die Verwendung von Schwenkzapfen, um die Unterlage von elektrischen öfen zu tragen, ist durchaus bekannt, wie in den Patenten 2 355 095 und 2 472 954 gezeigt wird. Genauso ist die schwenkbare Anbringung von elektrischen Öfenunterlagen auf bogenförmigen Segmenten, entweder glatt oder gezahnt, bekannt, wie kennzeichnenderweise in den Patenten 1 304 350 und 3 684 261 gezeigt wird. Außerdem ist die Entfernung von Teilen eines elektrischen Lichtbogenofens, zum Beispiel des Mantels, bekannt, wie in den Patenten USA 1 445 860 und 3 723 631 gezeigt wird. In bezug zur Entfer-

US-

nung des Mantels werden im/Patent 1 445 860 das Mantelgehäuse und die feuerfeste Auskleidung als eine Einheit ent-

US-fernt, während im/Patent 3 723 631 der Mantel entfernt wird und der Ofenaufbau den Ersatz einer feuerfesten Schale für eine andere gestattet. Die genannten Patente des Standes

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der Technik liefern jedoch nicht Lösungen für das Problem des Ersatzes der feuerfesten Auskleidung von Lichtbogenofen in einer praktischen Weise, die mit verfügbarer Ausrüstung erreichbar ist, wobei der zeitraubende Aufwand des regelmäßig wiederkehrenden Ersatzes der feuerfesten Ofenauskleidung, insbesondere der Mantelauskleidung, weiter besonders dazu beiträgt, die Kosten der Stahlproduktion durch bekannte elektrische Direkt-Lichtbogenofen-Vorrichtungen zu steigern.

Im Patent 1 445 860 wird der Ersatz der feuerfesten Mantelauskleidung in seiner Gesamtheit dadurch erreicht, daß ein gesamter Mantel an die Stelle der bzw. des abgenutzten Auskleidung und Mantel gesetzt werden kann. Während eine solche Anordnung kurze Ofen-Ausfallzeiten und einen schnellen Ersatz der feuerfesten Mantelauskleidung liefern würde, haben Schwierigkeiten bei der Aufrechterahltung der richtigen Lage der feuerfesten Auskleidung während der Handhabung, die Begrenzungen der Vorratshaltung sowie Schwachstellen an den zwischen dem Herd und der Mantelauskleidung hergestellten Verbindungslinien verhindert, daß die in dem genannten Patent offenbarte Vorrichtung annehmbar und praktisch ist.

Die Entfernung der feuerfesten Auskleidung vom Herd eines elektrischen Ofens ist besonders schwierig, da solche Auskleidung nicht so oft entfernt wird wie die Mantelausklei-

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dung und die Auskleidung häufig aus einem homogenen Material besteht, das sich erhärtete und die Verwendung von pneumatischen Hämmern und anderer kraftbetriebener Ausrüstung erfordert, um die Herdauskleidung einzureißen und die Entfernung durch manuelles "Ausschaufeln" der Auskleidung zu gestatten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum leichten Entfernen des feuerfesten Auskleidungsmaterials innerhalb des Mantels und des Herdes eines elektrischen Direkt-Lichtbogenofens zu schaffen. In der Ausführung der Erfindung braucht der Ofen nicht in dem Ausmaß abgekühlt werden, wie es beim Stand der Technik erforderlich ist und die Mantelauskleidung kann schnell aus dem Ofen mit einem Minimum an manueller Arbeit entfernt und in die Grube zur Beseitigung durch kraftbetätigte Beladevorrichtungen abgeladen werden.

Bei der praktischen Durchführung der Erfindung umfaßt der elektrische Lichtbogenofen eine Plattform und eine Unterlage,

en die auf gebogenen Getriebesegment/geschwenkt wird, damit der Ofen zum Zweck des Ausgießens des geschmolzenen Metalls aus der Ofengießtülle schräg gestellt wird. Der Ofenherd stellt ein Teil dar, das auf der Unterlage, jedoch getrennt davon, aufgebaut ist und schwenkbar auf der als Drehpunkt dienenden Unterlage angebracht ist in einer Ebene, die

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mit der Neigungsebene der Unterlage und des Ofens während des Gießens übereinstimmt.

Die schwenk- oder kippbare Lagerung des Herdes auf der Unterlage liegt an einer Seite des Ofens, angrenzend an die Ofen-Gießtülle, wobei der Herd durch einen Laufkran zu einem steilen Winkel zur Waagerechten gekippt

werden kann.

Bei der praktischen Durchführung der Erfindung ruht das feuerfeste Auskleidungsmaterial des Mantels auf dem Rand der Herdauskleidung und wird durch einen ringförmigen Außenstahlmantel umgeben, der entfernbar am Herd angebracht ist. Die feuerfeste Mantelauskleidung ist mechanisch nicht mit dem Mantel verbunden, so daß, wenn die Mantelauskleidung

abgenutzt worden ist, daß ein Ersatz erforderlich ist, der Mantel vom Herd angehoben und die Mantelauskleidung freigelegt wird.

Die freigelegte Mantelauskleidung wird in den horizontal liegenden Herd mittels eines durch den Laufkran gespannten Kabels eingestürzt. Da es nicht notwendig ist, daß die feuerfeste Ofenauskleidung vollständig abgekühlt wird, bevor sie in den Herd gestürzt wird,.kann das Einstürzen in einer relativ kurzen Zeitspanne, nachdem der Ofen geleert worden ist, durchgeführt werden.

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Ein Kabel wird dann an der gegenüberliegenden Seite des Herdes angebracht in bezug zu seiner schwenkbaren Lagerung an der Unterlagej und der Ofenherd wird dann um seine Schwenkachse und in bezug zur Ofenplattform und Unterlage in der Gießebene des Herdes in einem ausreichenden Winkel schräg gestellt bzw. gekippt, um die zusammengefallene Hantelauskleidung vom Herd in die Grube abzuladen, die an den Ofen angrenzt. Die abgeladene Auskleidung kann dann sehr leicht aus der Grube durch kraftbetätigte Vorrichtungen, zum Beispiel einen Frontlader, entfernt werden.

Nachdem die eingestürzte bzw. zusammengefall ere Mantelaus— kleidung vom Herd abgeladen wurde, wird der Herd wieder in seine horizontale Stellung innerhalb der Unterlage zurückgeführt, der Mantel wird wieder an seine Stelle gebrachtj und die feuerfeste Mantelauskleidung wird innerhalb des Mantels durch Arbeiter, die den Ofen betreten_}wieder aufgebaut. Da der Mantel und die Mantclauskleidung entfernt worden sind, kühlt der Herd während der Entfernung des Mantels ab und die Mantelauskleidung kann in einem Bruchteil der Zeit wieder eingesetzt werden, im Vergleich zum Wiederaufbau der feuerfesten Mantelauskleidung in einem Ofen, bei dem der Mantel nicht entfernt und die Auskleidung abgeladen wird.

Die schwenkbare Lagerung des Herdes auf der Unterlage ist

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derart, daß der Herd auf leichte Weise vollständig von der Unterlage entfernt werden kann. Auf diese Weise kann die Mantelauskleidung in denjenigen Abständen, bei denen sowohl die Mantelauskleidung als auch die Herdauskleidung ersetzt werden solle^ in"den Herd eingestürzt werden und daraus wie oben beschrieben abgeladen werden. Daraufhin kann der Laufkran den Herd von der Unterlage entfernen und den Herd in die Ofengrube in umgekehrter Weise ablegen. Das Umkehren des Herdes bewirkt, daß dessen Auskleidung aus dem Herd in die Grube fällt,und der Herd kann danach angehoben umgekehrt und wieder in seine normale Ausgangsposition auf der Unterlage zurückgeführt werden .Das feuerfeste Material für den Herd kann nun wieder eingebaut werden.und nachdem dieser AuskleidungsVorgang vervollständigt worden ist, kann eine neue Mantelauskleidung auf den Herdauskleidungsrand aufgesetzt werden, nachdem der Mantel wieder auf dem Herd angebracht worden ist.

Aus obigem geht die Tatsache hervor, daß der Herd schwenkbar auf der Unterlage angebracht ist und vollständig davon entfernbar ist und somit einen Ersatz der feuerfesten Auskleidung in einer Art und Weise gestattet, die bisher nicht mit den verfügbaren Ofenkonstruktionen möglich gewesen ist, wobei das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung wesentlich die Kosten des Ersatzes von feuerfester Auskleidung in elektrischen Direkt-Lichtbogenöfen im Vergleich

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zu bekannten Verfahren verringern.

Die erwähnten Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels und der Figuren erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Lichtbogenofens, der die Bestandteile in der normalen horizontalen Betriebsstellung zeigt,

Fig. 2 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Ofens von der linken Seite der Fig. 1, wobei der Unterbau nicht voll gezeigt wird,

Fig. 3 eine Ansicht , teilweise im Schnitt, die die Entfernung des Mantels vor dem Einstürzen der feuerfesten Mantelauskleidung zeigt, wobei ein Herd in umgekehrter Stellung in der Grube der Fig.3 gezeigt wird,

Fig. 4 eine Ansicht des . erfindungsgemäßen Ofen; von hinten, wobei ein Kabel um das feuerfeste Auskleidungsmaterial des Mantels herumgeführt ist, nach der Entfernung des Mantels und bevor die feuerfeste Auskleidung eingestürzt wird,

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Fig. 5 eine Schnittsansicht im verkleinerten Maßstab, die das Sammeln der feuerfesten Mantelauskleidung im Herd zeigt, nachdem die Mantel auskleidung eingestürzt worden ist, und

Fig. 6 die Ausrichtung des Herden relativ zur Unterlage während des Abiadens der feuerfesten Mantelauskleidung daraus.

In den Figuren 1 und 2 ist ein elektrischer Direkt-Lichtbogenofen vollständig zusammengesetzt gezeigt, der die erfindungsgemäßen Vorstellungen verwendet. Der Ofen umfaßt eine Unterlage 10, die aus schweren Trägern 12 geformt ist, die einen Boden 14 tragen. Die Unterlage und der Boden bilden eine Plattform 16, die in ihrer Gesamtheit gekippt wird, um ein Ausgießen des Ofens zu gestatten. Die Unterlage 10 ist auf Betonlagerblöcken 18 abgestützt, die jeweils an ihrem oberen Ende eine gezahnte gerade Führungsstange 20 aufweisen. Ein Paar gebogener Segmente, die auf den Unterlagenträgern 12 ausgebildet sind, umfassen jeweils ein konvex gezahntes Segment 22, das mit der Stange 20 in Eingriff steht und das linke Ende der gesamten Unterlage und Plattform, vergleiche Fig. 1, kann angehoben oder gesenkt werden durch die hydraulischen Zylinder 24, um die Unterlage schräg zu stellen oder zu kippen, damit das geschmolzene Metall

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innerhalb des Ofens aus der Gießtülle 26 oder die Schlacke aus der Schlackentülle 28 ausfließen kann.

Ein Herd 3O wird schwenkbar getragen von der Unterlage 10 und ist davon entfernbar, wie später beschrieben wird. Der Herd 3O ist aus Stahl geformt und besitzt einen kreisförmigen, flach konkav gewölbten Bau, mit einem konkaven unteren Teil 32 und einer Wand 34, die einen oberen Umfangsrand 36 umfaßt. Die Wand 34 läuft nach unten leicht zusammen, und das Äußere der Wand ist mit Verstärkungsträgern 38 versehen, die Herd-Stützplatten an ihrem unteren Ende besitzen. Die Platten 40 stehen in Eingriff mit den Trägern 12, die an den Boden 14 angrenzen und dadurch den Herd auf der Unterlage 10 tragen.

Die Gießtülle 26 und die Schlackentülle 28 bilden einen Teil des Herdes und erstrecken sich davon an diametral gegenüberliegenden Stellen. Kastenförmige Träger 42 sind am Herd unter den Tüllen befestigt und ruhen ebenfalls auf den Unterlagenträgern 12, vergleiche Fig. 5.

Der Teil des Ofens, der sich vertikal über dem Herd erstreckt, wird durch einen Stahlmantel 44 gebildet, der im allgemeinen einen zylindrischen Aufbau besitzt und durch sich längs erstreckende Träger 46 verstärkt ist, vergleiche Fig. 1. Vorzugsweise läuft die Wand des Mantels 44 nach

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oben leicht konisch zu. Der Mantel ist mit einem oberen Rand 48 versehen, wobei Tragösen 50 an den Rand zur Zusammenwirkung mit den Kabeln des Laufkrans angrenzen, wenn es gewünscht wird, den Mantel vom Herd anzuheben. Der untere Rand des Mantels 52 steht mit dem Herdrand 36 und den Klammern 54 in Eingriff und verbindet den Mantel mit dem Herd. Eine Schlackentür 56, vergleiche Fig. 2, ist im Mantel ausgebildet,und eine ähnliche Ausgußtür, die nicht gezeigt ist, wird im Mantel bei der Gießtülle 26 gebildet.

Die Spitze des Ofens wird durch eine übliche Abdeckung 58 geschlossen, die auf dem oberen Mantelrand 48 ruht. Die Abdeckung ist mit öffnungen versehen, durch die sich Elektroden 60 erstrecken, wobei der Abdeckungs- und Elektroden-Tragaufbau 62, der auf der Plattform 16 angebracht ist, die Abdeckung und die Elektroden in bekannter Weise trägt.

Der Aufbau 62 für die Abdeckung 58 und die Elektroden wird am besten in Fig. 2 gezeigt und umfaßt eine Säule 64, die in der Plattform befestigt ist und horizontal ausgelegte Arme 66 besitzt, die sich über die Abdeckung erstrekken und die Elektroden tragen, die sich dadurch erstrecken. Sammelschienen und ähnliche dazugehörige Ausrüstung werden auf den Armen 66 angebracht, wobei Elektrodenanhebungs- und Absenkmittel, die nicht beschrieben werden, sich durch die

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Säule 64 erstrecken, um die Arme und die Elektroden anzuheben und abzusenken. Der Aufbau 62 umfaßt ferner Mittel zur schwenkbaren Anbringung der Abdeckung 58,Um die Abdeckung in einer horizontalen Richtung zu schwenken, um einen Zugang zum Ofen zu schaffen und eine Beschickung des Ofens zu gestatten sowie eine Entfernung der Abdeckung zu gestatten, wenn der Mantel vom Herd entfernt werden soll. Die Abdeckung, die Elektroden, die Tragsäule und der dazugehörige Aufbau bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung und können im Aufbau üblich sein, wie er in der Technik bei elektrischen öfen bekannt ist.

Der Herd 30 wird mit feuerfestem Material 68, angrenzend an den Herdteil 32 und die Wand 34, ausgekleidet. Dieses Auskleidungsmaterial kann die Form von Magnesitziegeln besitzen, wenn die Ofenauskleidung basisch ist_}oder Siliziumoxid-Ziegein, wenn die Ofenauskleidung sauer ist. Falls es gewünscht wird, kann die Schicht der Ziegel, die an den Herdteil 32 und an die Wand 34 angrenzt, feuerfester Ton sein. Ein homogen gekörntes feuerfestes Auskleidungsmaterial "70 wird bei der Herdofenauskleidung 68 verwendet und kann körniger Magnesit (basisch) oder gemahlener Siliziumoxid-Dinas-Stein (sauer) oder ähnliches sein. Die Auskleidung 70 erstreckt sich entlang der Gießtülle 26 und erstreckt sich ebenfalls in entgegengesetzter Richtung vom Ofen in die Schlackenausgußtülle 28, wobei

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feuerfester Ziegelstein ebenfalls in den Tüllen verwendet werden kann.

Der Mantel 44 des Ofens ist mit feuerfestem Material 72 in Ziegelsteinform ausgekleidet, wie es gut bekannt ist. Bei einer basischen Auskleidung wird vorzugsweise ein metallummantelter ungebrannter Magnesit-Chrom-Ziegelstein verwendet,und bei sauren öfen wird ein Siliziumoxid-Ziegelstein eingesetzt. Dieses feuerfeste "Material bildet einen Zylinder, vergleiche Figuren 3 und 4, der auf dem oberen Rand der Herdauskleidung 70 ruht. Die feuerfeste Mantelauskleidung 72 schützt den Mantel 44 vor der direkten Belegung mit geschmolzenem Material innerhalb des Ofens und, da diese Auskleidung im Lichtbogen, den Ofengasen und verspritzendem Schmelzmaterial ausgesetzt ist, wird die feuerfeste Mantelauskleidung während der Verwendung schneller abgenutzt bzw. abgetragen als die Herd- und Abdeckungs-Auskleidung und benötigt somit eine relativ häufige periodische Erneuerung.

öffnungen befinden sich in der feuerfesten Mantelauskleidung, zum Beispiel die Schlackentüröffnung 74, vergleiche Fig. 4, und eine älinliche öffnung , die nicht gezeigt ist, befindet sich in der Auskleidung an der Tülle 26, um zu gestatten, daß das geschmolzene Material aus der Tülle ausgegossen werden kann.

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Der Herd 30 ist auf der Unterlage 10 angebracht und ist schwenk- und entfernbar damit verbunden. Diese Beziehung wird durch ein Paar koaxialer Schwenkzapfen 76 erreicht, von denen einer in Fig. 3 gezeigt wird, die auf den Herdplatten 78 angebracht sind und am Herd auf jeder Seite der Tülle 26 liegen« Die Schwenkzapfen 76 erstrecken sich in einer Richtung rechtwinklig zur Länge der Gießtülle 26 und erstrecken sich ebenfalls rechtwinklig zur Bewegungsebene der Unterlage 10 während des Gießvorganges des Ofens Die Zapfen 76 werden jeweils innerhalb eines Gestells 80 aufgenommen, das auf der Unterlage 10 angebracht ist und einen L-förmigen Schlitz 82 besitzt, der darin ausgebildet ist, vergleiche Fig. 1. Die Schlitze 82 umfassen einen ver riegelten Zapfenteil 84, der den Schwenkzapfen zeigt, wie er angebracht ist, wobei dies die Herd-Schwenk- bzw. Kipp-Stellung des Zapfens innerhalb des Schlitzes ist. Der Schlitz ist bei 86 vertikal offen, wodurch die Zapfen 76 aus dem Gestell zurückgezogen weiden können, wenn der Herd vertikal angehoben wird, nachdem er nach links bewegt worden ist, vergleiche Fig. 1, um den Zapfen aus dem verriegelten überdeckten Teil 84 zu entfernen.

Der "hintere Teil" des Herdes 30 wird am Unterteil 10 durch ein Paar schwenkbar angebrachter Schgkel 88 be~ festigt, vergleiche Fign. 1,2 und 4, die schwenkbar auf den Herdplatten 90 angebracht sind. Die Schäkel 88

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können nach unten über die Haken 92 geschwenkt werden, vergleiche Fig. 1, die auf der Unterlage 10 angebracht sind, wobei die Schwenkzapfen 76 und die Schäkel 88 in dieser Weise den Herd fest mit der Unterlage zusammenhalten, um eine relative Verschiebung zwischen Herd und Unterteil während des Schwenkens des Ofens während des Gießens zu verhindern.

Verschiedene bekannte Ausrüstungsteile werden mit dem Ofenaufbau verwendet, die von üblicher Art und nicht gezeigt sind. Zum Beispiel kann der Mantel 44 wassergekühlte Ummantelungen und Rohrleitungen um die Schlacke herum sowie Ausgußtüren umfassen, wobei die Leitungen für diesen Zweck nicht gezeigt werden.

Wenn es gewünscht wird, die feuerfeste Mantelauskleidung 73 zu ersetzen,werden die Elektroden 60 ausreichend angehoben, um zu gestatten, daß der Überzug 58 von der Spitze des Mantels 44 in bekannter Weise entfernt werden kann. Natürlich ist das geschmolzene Material vorher aus dam Ofen geleert worden,und der Ofen hat begonnen abzukühlen." Bei der erfindungsgemäßen Durchführung ist es jedoch nicht notwendig, den Ofen abzukühlen, bevor der Erneuerungsvorgang der Auskleidung beginnt.

Der untere Rand 52 des Mantels ist vorher am oberen Rand

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36 des Herdes 30 durch Klammern 54 befestigt worden (vergleiche- Fig. 1)j und die Klammern 54 werden nun gelöst. Der Erzhüttenlaufkran 94, vergleiche Fig. 3, besteht aus einem Schlitten, der auf Schienen 96 läuft, wie es durchaus bekannt ist, läßt die Hebelkabel 98 zum Eingriff mit den Mantelösen 50 herunter und hebt den Mantel 44 direkt senkrecht vom Herd 30 nach oben. Diese Aufwärtsbewegung des Mantels kann die feuerfeste Mantelauskleidung 72 beeinflussen oder auch nicht. Die Auskleidung 72 war, als sie ursprünglich angebracht wurde, in direktem Kontakt mit der Innenfläche des Mantels. Während des Betriebs jedoch tritt häufig eine Schrumpfung aufgrund der Hitze des Ofenbetriebes ein, so daß die feuerfeste Auskleidung schrumpfen kann und nicht mehr an der Innenfläche des Mantels haftet. Liegt eine Teiladhäsion der Auskleidung am Mantel 44 vor, so werden während dessen Anhebung die oberen Schichten der Ziegelstein-Auskleidung normalerweise gegen die Mitte des Mantels geschlagen und fallen in den Herd, wobei aufgrund der Begrenzung der Auskleidung durch den Mantel während des Anhebens des Mantels die Ziegelsteinauskleidung gestört wird und in den Herd fällt. Wenn der Mantel eine schwache konische Gestalt besitzt, die nach oben zuläuft, wird eine Entfernung des Mantels ohne Beeinflussung der Auskleidung unterstützt. Der Mantel 44 wird, wie in Fig. 3 gezeigt wird, vom Ofen weg angehoben. In den Figuren wird die Auskleidung 72 gezeigt, wie sie während der Entfernung des Mantels un~

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beeinflußt ist,und in solchem Fall behält die Mantelauskleidung ihre zylindrische Gestalt und ruht auf dem Rand der Herdauskleidung. Der Mantel 44 wird aus der Ausrichtung mit dem Ofen transportiert und in die Grube 102, vergleiche Fig. 3, die an den Ofen angrenzt, oder irgendwo anders hin gestellt.

von

Die Schäkel 88 werden nun/unter den Haken 92 nach oben heraus geschwenkt, wie in Fig. 4 gezeigt wird, um den Herd von der Unterlage bei der Schlackentürseite des Herdes zu lösen.

Der Laufkran 94 wird nun direkt über dem Ofen wieder in Stellung gebrachtj und ein Kabel 104 wird von dort heruntergelassen und durch einen Schäkel 88, vergleiche Fig. 4, und um die Mantelauskleidung 72 herum geführt, die an den Herdrand 36 angrenzt, wobei das Ende des Kabels an dem anderen Schäkel 88 angebracht werden kann. Wie aus Fig. deutlich wird, umfaßt das Kabel 104 nun im wesentlichen das gesamte feuerfeste Mantelmaterial.

Ein Anspannen des Kabels 104 durch den Laufkran zieht das Kabel nach innen zusammen und bewirkt, daß die feuerfeste Mantelauskleidung 72 in den Herd 30 einstürzt, wie in Fig. 5 gezeigt wird. Die Ziegelsteine, die die feuerfeste Mantelauskleidung bilden, werden in die Mitte des Herdes

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fallen, wie in Fig. 5 gezeigt wird, und jeglicher übrig bleibender Schutt der Mantelauskleidung kann vom Herdauskleidungsrand in den Herd geschaufelt oder gedrückt werden. Es sei darauf hingewiesen, daß die am Kabel 104 benötigte Spannung nicht dazu ausreicht, den Herd an den Haken 92 anzuheben.

Ein Paar von Kabelsträngen 106, von denen einer in den Figuren 5 und 6 gezeigt wird, erstreckt sich vom Laufkran 94 und ist mit den Schäkeln 88 verbunden. Da die Schäkel 88 vorher von den Haken 92 entfernt worden sind, wird durch das Anspannen der Kabel 106 die linke Seite des Herdes 30 angehoben, vergleiche Fig. 5 und dies schwenkt den Herd um die Schwenkzapfen 76, vergleiche Fig. 6. Der Herd wird bis zu einem steilen Winkel angehoben, der in der Gegend von 70° liegt und ausreicht, die zusammengefallene feuerfeste Mantelauskleidung 72 vom Herd in die Ofengrube 102 abzuladen, wie es in Fig. 6 gezeigt wird. Es wird darauf hingewiesen, daß während dieser Zeit die Unterlage 10 waagerecht und nicht geneigt ist.

Nachdem die zusammengefallene Mantelauskleidung vom Herd 30 abgeladen worden ist, wird der Herd in seine horizontale Stellung heruntergelassen, wo die Platten 40 mit der Unterlage 10 in Eingriff stehen, wobei die Schäkel 88 um die Haken 92 herum geführt werden, um den Herd an der Unterlage zu

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befestigen. Der Mantel 44 wird dann durch den Kran 94 zurückgeholt und auf den Herdrand 36 heruntergelassen und daran dadurch befestigt, daß die Klammern 54 wieder in die Ausgangslage zurückgeführt werden. Die Arbeiter können nun den Ofen auf einer Plattform betreten, die im Mantel heruntergelassen wird,und eine neue Auskleidung 72 wird innerhalb des Mantels in der üblichen Weise dadurch installiert, daß die Mantelauskleidung auf den Rand der Herdauskleidung in Übereinstimmung mit dem oberen Rand 48 des Mantels aufgebaut wird. Nach Beendigung der Installation der Mantelauskleidung ist der Ofen nun gebrauchsfertig, der Ofen wird beladen, die Abdeckung 58 und die

werden
Elektroden/Mieder in Stellung gebracht, die Elektroden

werden gezündet_; und das Schmelzen wird wieder aufgenommen.

Die oben erwähnte Reihenfolge der Schritte gestattet, daß die feuerfeste Mantelauskleidung 72 schnell vom Herd entfernt werden kann^und verringert dadurch beträchtlich die Ausfallzeit des Ofens für die Erneuerung der Mantelauskleidung um 50 bis 80%, verglichen mit üblichen Mantelauskleidungs -Erneuerungsver fahren, wobei bedeutende Zeit-, Arbeits- und Geldersparnisse bei der Durchführung der erwähnten Schritte des Ersatzes von feuerfester Mantelauskleidung sowie eine Verringerung der Gefahrenmomente,die mit der Erneuerung der Mantelauskleidung verbunden sind, festgestellt worden sind.

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Die feuerfeste Auskleidung innerhalb des Herdes 30 benötigt eine Erneuerung nur ungefähr jedes zehnte Mal oder weniger, im Vergleich zur feuerfesten Mantelauskleidung, und wenn es gewünscht wird,die feuerfeste Herdauskleidung 68 zu ersetzen, werden vier Kabel des Laufkrans am Herd angebracht, nachdem die feuerfeste Mantelauskleidung daraus abgeladen worden ist. Zu dieser Zeit ist der Herd in einer waagerechten Stellung, wie in Fig. gezeigt wird, und wird etwas angehoben und in ausreichender Weise nach links bewegt, um die Schwenkzapfen 76 mit dem Schlitzteil 86 des Gestells auszurichten. Der Herd 30 wird danach vollständig losgelöst vom Unterteil 10 angehoben und wird zur Grube 102 überführt und umgekehrt, wie unten rechts in Fig. 3 gezeigt wird. Die Umkehrung des Herdes bewirkt normalerweise, daß die Auskleidung 68 herausfällt, wobei eine Vibration auf dem Herd, zum Beispiel durch Hammer oder ähnliches, bewirkt, daß Auskleidung, die noch am Herd haftet, auf den Boden der Grube fällt. Nachdem die Auskleidung vollständig vom Herd und den dazugehörigen Gieß- und Schlackentüllen 26 und 28 entfernt worden ist, wird der Herd angehoben, wieder um- * gekehrt und wieder auf die Unterlage 10 mit den Schwenkzapfen 76 in den Gestellen 80 eingesetzt, wobei die Schäkel 88 über die Haken 92 geschwenkt werden und den Herd mit der Unterlage verbinden. Daraufhin wird die feuerfeste Herdauskleidung 68 installiert,und nachdem

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dieser Vorgang abgeschlossen ist, wird die feuerfeste Mante!auskleidung 72 installiert, nachdem der Mantel 44 wieder auf dem Herd in Stellung gebracht und daran arretiert ist.

Gerade die Tatsache, daß der Herd 30 schwenkbar in bezug zur Unterlage 10 ist und vollständig von ihr entfernt werden kann, gibt eine Anpassungsfähigkeit des Ofenbetriebes zum Zweck des Entfernens von feuerfesten Auskleidungen, die bisher nicht möglich gewesen ist, wobei die Vorteile der erfindungsgemäßen Merkmale besonders die mit dem Betrieb von elektrischen Direkt-Lichtbogenöfen zusammenhängenden Kosten verringern.

Es wird darauf hingewiesen, daß der Fachmann offensichtlich die vorliegende Erfindung Modifizierungen unterwerfen kann, ohne jedoch vom Inhalt und Rahmen der Erfindung abzuweichen.

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Leerseife

Claims

2640593

Ansprüche :

.j Verfahren zum Entfernen feuerfester Auskleidung aus einem elektrischen Lichtbogenofen, der eine Unterlage, einen ausgekleideten Herd, der um eine im wesentlichen horizontale Achse in Hinsicht zur Unterlage schwenkbar angebracht und von der Unterlage entfernbar ist, eine Mantelauskleidung, die vom Herd getragen wird sowie einen Mantel, der auf dem Herd angebracht ist und die Mantelauskleidung umgibt, umfaßt, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Entfernen des Mantels vom Herd, wodurch die Mantelauskleidung freigelegt und nicht mehr gestützt wird,

Einstürzen der Mantelauskleidung in den Herd, Schwenken des Herdes um eine Schwenkachse relativ zur Unterlage, um die zusammengefallene bzw. eingestürzte Auskleidung abzuladen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Schritt des Einstürzens der· Mantel- %■*?:.· auskleidung in den Herd umfaßt, daß die Mantelauskleidung mit einem flexiblen Kabel umgeben und das Kabel gespannt vird, um die Mantelauskleidung nach innen zu ziehen.

809811/0216 .
3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende zusätzliche Schritte:

Entfernen des Herdes von der Unterlage, Umkippen des Herdes auf einer Tragfläche und Entfernen der Auskleidung vom Herd durch Schwerkraft, wodurch die Herdauskleidung auf die Tragfläche fällt.
4. Elektrischer Lichtbogenofen, dadurch gekennzeichnet, daß er folgendes in Kombination umfaßt:

eine Unterlage, Mittel, die die Unterlage kippbar lagern, um sie in eine vorgegebene Richtung zu kippen, Mittel zum Kippen der Unterlage, einen Herd mit einer Gießtülle, Schwenkmittel, die den Herd schwenkbar auf der Unterlage zur Schwenkbewegung um eine im wesentlichen horizontale Achse lagern, einen ringförmigen Mantel, der auf dem Herd angebracht ist, lösbare Befestigungsmittel, die den Mantel auf dem Herd anbringen und erlauben, daß der Mantel vom Herd entfernt werden kann, feuerfeste Auskleidung innerhalb des Herdes, feuerfeste Wandauskleidung, die vom Herd getragen wird und innerhalb des Mantels liegt, eine Abdeckung, die über dem · Mantel angebracht ist, Mittel zum Entfernen der Abdekkung vom Mantel und Elektrodenmittel, die mit der Abdeckung verbunden sind und sich durch die Abdeckung in den Ofen erstrecken.

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5. Elektrischer Lichtbogenofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkmittel auslösbare Einrichtungen umfassen, wodurch der Herd yon der Unterlage entfernt werden kann.
6. Elektrischer Lichtbogenofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage in die Richtung gekippt wird, in der sich die Tülle vom Herd erstreckt, und daß die Schwenkmittel den Herd schwenkbar lagern und eine im wesentlichen senkrechte Achse zur Ebene der Kippbewegung der Unterlage besitzen.
7. Elektrischer Direkt-Lichtbogenofen mit einer Unterlage, Mitteln zum Kippen der Unterlage, einem Herd, der sich auf der Unterlage befindet, einer Gießtülle, die sich vom Herd erstreckt, einem ringförmigen Mantel, der sich vom Herd erstreckt und davon entfernbar ist, einer

• feuerfesten Auskleidung innerhalb des Herdes und des Mantels, einer entfernbaren Abdeckung, die über den Mantel paßt, sowie Elektroden, die sich durch die Abdeckung erstrecken können, dadurch gekennzeichnet, daß " der Herd als getrennter Teil in bezug zur Unterlage ausgebildet

ist, und daß auslösbare Einrichtungen, die den Herd mit der Unterlage verbinden, vorgesehen sind.
8. Elektrischer Direkt-Lichtbogenofen nach Anspruch 7.,

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dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkmittel den Herd schwenkbar auf der Unterlage zur Schwenkbewegung darauf um eine im wesentlichen horizontale Schwenkachse lagert.
9. Elektrischer Direkt-Lichtbogenofen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkmittel einen Schwenkzapfen umfaßt, der innerhalb eines Gestells aufgenommen ist, sowie einen Schlitz, der im Gestell ausgebildet ist und den Schwenkzapfen aufnimmt und dem Zapfen gestattet, von dem Gestell entfernt werden zu können, nachdem der Herd senkrecht zur Unterlage gestellt worden ist.
10. Elektrischer Direkt-Lichtbogenofen mit einer Unterlage, Mitteln zum Kippen der Unterlage, einem Herd, der sich auf der Unterlage befindet, einer Gießtülle, die sich vom Herd erstreckt, einem ringförmigen Mantel, der sich vom Herd erstreckt und davon entfernbar ist, einer feuerfesten Auskleidung innerhalb des Herdes und des Mantels, einer entfernbaren Abdeckung, die über den Mantel paßt, sowie Elektroden, die sich durch die Abdeckung erstrecken können, dadurch gekennzeichnet, daß der Herd in bezug zur Unterlage einen gesonderte Teil • darstellt, und daß das Schwenkmittel den Herd schwenkbar auf der Unterlage zur Schwenkbewegung um eine im wesent-

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lichen dazu horizontale Achse lagert.
11. Elektrischer Dlrekt-Lichtbogenofen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkmittel angrenzend zur Tülle angebracht ist und die Schwenkachse senkrecht zur Kipprichtung der Unterlage steht.
12. Elektrischer Direkt-Lichtbogenofen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkmittel einen Schwenkzapfen umfaßt, der auf dem Herd ausgebildet ist, daß ein Gestell auf der Unterlage angebracht ist, und daß ein sich vertikal erstreckender Schlitz im Gestell ausgebildet ist und den Schwenkzapfen aufnimmt, wobei der Schwenkzapfen aus dem Gestell durch den Schlitz entfernbar ist und so dem Herd gestattet, sich von der Unterlage zu entfernen.
13. Elektrischer Direkt-Lichtbogenofen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schwenkzapfenklammer auf dem Herd auf jeder horizontalen Seite der Tülle liegt, wobei ein Schwenkzapfen innerhalb jeder Klammer angebracht ist und ein Gestell auf der Unterlage auf jeder horizontalen Seite der Tülle angebracht ist und einen Schwenkzapfen aufnimmt.

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14. Elektrischer Direkt-Lichtbogenofen nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch lösbare Herd-Festhaltemittel, die zwischen dem Herd und der Unterlage auf der gegenüberliegenden Seite des Herdes liegen, in bezug auf den Schwenkzapfen und das Gestell.

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