DE2722994A1

DE2722994A1 - Verteil- und stochermaschine fuer offene und teilweise geschlossene metallurgische oefen

Info

Publication number: DE2722994A1
Application number: DE19772722994
Authority: DE
Inventors: Otto Huemmler; Bo Christer Welander
Original assignee: Dango and Dienenthal KG; Kemanord AB
Current assignee: Dango and Dienenthal KG
Priority date: 1976-05-21
Filing date: 1977-05-20
Publication date: 1978-04-06
Also published as: ZA773002B; JPS537511A; DE2722994C2; FR2352266B1; SE7605823L; IT1143572B; FR2352266A1; JPS5740435B2; US4122296A; ATA358477A; NO150765C; NO150765B; NO771778L; SE408090B; AT383887B

Description

Dr. F. Zumstein sen. - Ur. K. As^mann - Dr. R. Koenigsberger Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Di^t. Ing. F. Klirjgseisen - Dr. F. Zumstein jun.

PATENTANWÄLTE

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1047

Dango & Dienenthai, Siegen/Westdeutschland und KemaNord AB, Stockholm, Schweden

Verteil- und Stochermaschine für offene und teilweise geschlossene metallurgische Öfen

Bei der Herstellung von metallurgischen Produkten, die in offenen oder teilweise geschlossenen Öfen erschmolzen werden, ist es notwendig, das Rohmaterial entsprechend dem Ofengang richtig zu verteilen, Kontaktbrücken zwischen den einzelnen Elektroden zu zerstossen und die sich bildenden gasgefüllten Kavernen anzustechen und wieder zu füllen.

Diese Arbeiten müssen durchgeführt werden, um einen kontinuierlichen Schmelzprozeß zu ermöglichen und ihn darüber hinaus möglichst wirtschaftlich zu gestalten.

Bei den bisher bekannten Arbeitsverfahren werden diese Arbeiten von ganz oder teilweise mobilen Fahrzeugen erledigt, die neben der Chargierung des Rohmaterials auch das Verteilen und Stochern übernehmen. Dabei werden diese Fahrzeuge von einem Bedienungsmann gehandhabt, der auf der Maschine mitfährt und deshalb sehr

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ungünstigen Umwelteinflüssen ausgesetzt ist.

Die hohe Temperatur und die aus dem Ofen strömenden Gase hindern den Bedienungsmann daran, seine Arbeit effektiv ausführen zu können, und sie haben außerdem direkt schädliche Auswirkungen. Auch Maschinen können beschädigt werden, wenn sie längere Zeit der hohen Temperatur ausgesetzt werden, weshalb die Bearbeitung in der Regel nicht kontinuierlich geschehen kann. Weiterhin sind Stochermaschinen bekannt, die an mehreren Stellen rund um den Ofen fest montiert sind und mit denen jeweils eine bestimmte Sektion der Ofenfläche, von einem Bedienungsmann gesteuert, bearbeitet werden kann.

Diese Stochermaschinen haben neben den ungünstigen Arbeitsbedingungen den Nachteil, daß ein großer Teil der Ofenbühne für andere notwendige Arbeiten versperrt ist. Mit der Entwicklung größerer Ofeneinheiten ist diese Arbeit für Mensch und Maschine zunehmend gefährlicher und unerträglicher geworden. Die Chargierung des Rohmaterials erfolgt bei diesen öfen hauptsächlich mittels Fallrohren durch die Ofenhaube hindurch.

Das Bedienen der mobilen Maschinen ist bei den ungünstigen Arbeitsbedingungen besonders schwierig; die kleinste Unachtsamkeit des Bedienungsmannes kann zu Beschädigungen an den sehr teuren Ofeneinrichtungen und der Maschine führen.

Die Probleme sind besonders schwierig, wenn es sich um Öfen handelt, welche Elektroden enthalten, wobei die Bearbeitung so ausgeführt werden muß, daß die Elektroden nicht beschädigt werden, wenn die Charge in der Nähe derselben bearbeitet wird. Die Elektroden machen somit die Zugänglichkeit zu gewissen Teilen der Chargenoberfläche beschwerlicher. Außerdem besteht die Gefahr eines Überschlags zwischen dem Ofen und der Maschine. Die Erfindung ist besonders zur Lösung dieser Probleme geeignet, und sie wird bevorzugt für Lichtbogenelektroöfen und Reduktionsofen dieser Art eingesetzt.

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Durch die Erfindung werden diese Schwierigkeiten vermieden und eine effektive Bearbeitung der Chargenoberfläche ermöglicht, ohne daß das Bedienungspersonal und das Material schädlichen Einwirkungen von der Ofenumgebung ausgesetzt wird.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, bei welchem eine Bearbeitungsvorrichtung in einer Führungsbahn um den Ofenumfang geführt. wird. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Bearbeitung von vorausbestimmten Positionen auf der Führungsbahn aus vorgenommen.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung für die Ausführung des Verfahrens, die einen Stocherarm, ein Antriebsorgan, um den Arm in den x-, y-, z-Richtungen in Bewegung zu setzen, und ein Anschlußorgan aufweist, um die Vorrichtung mit der Führungsbahn oder der Hallenkonstruktion zu verbinden.

Durch die Erfindung erreicht man, daß die Vorrichtung leicht mit einer Fernbedienungsausrüstung versehen werden kann, wodurch das Bedienungspersonal den Chargen-Bearbeitungsvorgang von einem sicheren und bequemen Platz aus effektiv steuern kann. Vorzugsweise ist die Vorrichtung deshalb fernbedient.

Dadurch, daß man die Bearbeitung von einer vorausbestimmten Position aus in geeigneter Weise wählt, wird fast die ganze Chargenoberfläche für die Bearbeitung zugänglich, und die Fernsteuerung der Arbeitsvorgänge kann einfacher ausgeführt werden.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Maschine an hochliegenden Kranschienen verfahrbar ist, wobei ein großer Neigungswinkel der Verteilerstange erreicht wird. Nur durch diese Anordnung ist es möglich, die Möller-Oberfläche auch dicht am Ofenrand zu bearbeiten, ohne daß Gefahr für eine Beschädigung von wichtigen Ofenteilen und der Maschine besteht. Außerdem kann die Stocherstange tiefer in den Ofen eindringen, als dies mit den auf dem Flur angeordneten Maschinen möglich ist.

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Dies wird am besten erreicht, wenn der Befestigungspunkt des Stocherarmes bei der Bearbeitung immer oberhalb des Ofenrandes liegt. Vorzugsweise liegt dieser Befestigungspunkt des Stocherarmes im Bereich zwischen 0,3 und 3 m oberhalb der Ofenkante, am besten zwischen 1 und 2 m.

Der Zutritt wird erleichtert, wenn bei der Bearbeitung der Befestigungspunkt des Stocherarmes sich in der Horizontalebene innerhalb der Grenzen von 1/4 D vom Ofenrand in den Ofen hinein bis 1 D vom Ofenrand heraus bewegt, oder vorzugsweise innerhalb der Grenze von 1/8 D hinein und 1/2 D heraus, wobei D der Durciimesser des Ofens ist.

Eine hochliegende Vorrichtung ist ebenfalls vorteilhaft dadurch, daß der Bedienungsboden des Ofens für andere Arbeitsvorgänge frei bleibt und daß die Vorrichtung somit auch gegen Gegenstände, Verschmutzung und Ofenstaub auf dem Boden geschützt wird. Dies vird am besten erreicht, wenn die Vorrichtung hängend angebracht wird anstatt in stehender Position. Der Abstand zwischen der Bahn und dem Bedienungsboden ist vorzugsweise 1.5 bis 5 m und am besten zwischen 2 und 4 m.

Eine sichere Fernbedienung ohne Anstossen und Zerstören wichtiger Teile wird dadurch erreicht, daß die Maschine an einer Fahrbahn zwangsweise um den Ofen herum zu einzelnen Arbeitssteilen hin bewegt v/erden kann. Dort verriegelt sich die Maschine mechanisch fest mit der Fahrbahn oder Hallenkonstruktion, vorzugsweise in dafür besonders ausgebildeten Stationen. Von diesen fixierten Stellungen aus kann die Maschine mit einem geeigneten Stocher- und Verteil\^erkzeug durch Vor- und Zurückfahren, seitliches Schwenken nach rechts oder links sowie Heben und Senken des Werkzeuges die oben beschriebenen Arbeiten durchführen.

Alle Bewegungen erfolgen zwangsläufig durch wahlweise hydraulische, pneumatische oder elektromechanische Antriebe innerhalb von Bewegungcräumen, deren unterschiedliche Größe in Ab-

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hängigkeit von den verschiedenen Arbeitsstellen in bekannter Weise abgesichert sind.

In den einzelnen Arbeitsstellungen,deren Lage hinsichtlich Anordnung der Elektroden und Schüttrohre bestimmt ist, kann die Maschine jeweils eine bestimmte Sektion des Ofens und somit durch Anfahren der einzelnen Arbeitsstellungen nacheinander die gesamte Ofenfläche bearbeiten.

Für die Fernsteuerung kann die Signalweiterleitung über Kabel erfolgen oder über andere Direktkontakte zwischen dem Steuerstand und der Vorrichtung oder drahtlos mittels Radio- oder Ultraschallsignalen.

Die Bewegungsmöglichkeit der Maschine an der Positionierungsfahrbahn ist so gestaltet, daß sie bei Bedarf aus dem Ofenbereich herausfahren kann, um entweder die Ofenumgebung vollkommen frei zu machen für andere wichtige Arbeiten, oder um an der Maschine an ungefährdeter Stelle Reparaturen vornehmen zu können. Ebenso kann aber auch in diese Ein- und Ausfahrstelle eine Ersatzmaschine in die Positionierungsfahrbahn eingefahren werden, die während der Reparaturzeit die Arbeiten am Ofen erledigt. Um einen direkten elektrischen Überschlag von der Ofenanlage zur Maschine zu vermeiden, ist der Träger des auswechselbaren Verteil- und Stocherwerkzeuges über elektrisch isolierende Büchsen mit der übrigen Maschine verbunden.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1: eine Draufsicht der Ofenanlage mit Verteil- und Stochermaschine,

Fig. 2: eine Ansicht der Verteil- und Stochermaschine und Fig. 3: einen Querschnitt durch die Transportkatze.

Wie aus den Fig. 1, 2 und 3 hervorgeht, ist um einen Ofen 1

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mit senkrecht stehenden Elektroden 2, 3 und 4 eine kreisförmige, an der Decke befestigte Fahrbahn 5 angeordnet. Auf dieser Fahrbahn kann eine Verteil- und Stochermaschine 6 in Arbeitsstellungen 7, 8, 9, 10, 11 und 12 fahren. Die Energiezufuhr zum Fahren von einer Arbeitsstellung zur anderen erfolgt durch eine konzentrisch verlegte Schleifleitung 13. In den vorgesehenen Arbeitsstellungen oder Stationen verriegelt sich die Maschine durch Bolzen oder Krampen 14 mit der Fahrbahn oder Hallenkonstruktion in einer solchen V/eise, daß Lauf räder 15 von den von der Maschine ausgeübten Kräften entlastet werden. Mit Hilfe von in Schuhe 16 eingefahrenen Kontakten 17 wird eine Steuerverbindung 18 zu einem entfernt liegenden Steuerstand 19 hergestellt. Unter einer Transportkatze 20 hängt ein Führungsarm 21. In den verschiedenen Arbeitsstellungen kann der Führungsarm 21 mit einer Stocherkatze 22 mit Hilfe eines Antriebes 28 nach links oder rechts in Teilschritten oder kontinuierlich geschwenkt werden. Auf dem als Fahrbahn ausgebildeten Führungsarm 21 bewegt sich die Stocherkatze 22 vorwärts und rückwärts mittels Laufrädern. Der an die Stocherkatze 22 angebaute Stocherarm 23 mit auswechselbarem Stocher- und Verteilwerkzeug 24 wird durch einen Antrieb 25 gehoben und gesenkt. In den Gelenken sind Isolierbuchsen 26 und 27 eingebaut.

Die Arbeitsbewegungen "Einfahren in die Arbeitsstellung, Verriegeln der Transportkatze, Schwenken des Führungsarmes mit der Stocherkatze, Vor- und Zurückfahren der Stocherkatze sowie Heben und Senken der Verteil- und Stocherplatte " werden von dem entfernt liegenden Steuerpult 19 sowohl in Einzel- als auch in Programmschaltung gesteuert.

Durch die einzelnen Antrieben zugeordneten verstellbaren Arbeitswege und deren Abstimmung untereinander werden von dem Stocher- und Verteilwerkzeug die Grenzkurven 29 oder 30 nicht überfahren und dadurch alle Teile des Ofens gegen Anfahren geschützt.

Bei Reparaturarbeiten wird die Maschine mit Hilfe der Wechsel-

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einrichtung 31 zu der Ausweichfahrbahn 32 gefahren. Dort wird die Maschine in die Reparaturstellung 33 gefahren. Über die Wechseleinrichtung 31 wird dann die Ersatzmaschine 34 in die Fahrbahn 5 gefahren, um die Arbeiten am Ofen zu übernehmen.

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Claims

Patentansprüche mSSSSZS! ΐΐΐΐ SISS SS — SS SS SS SZ SJ SS2 SS "~^*^~^T

1. Verfahren zum mechanischen Bearbeiten der Charge in einem offenen oder halbgeschlossenen metallurgischen Ofen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitung mit Hilfe einer Bearbeitungsvorrichtung durchgeführt wird, die in einer im Verhältnis zum Rand des Ofenbehälters hochliegenden Führungsbahn nahe dem Ofenumfang verfahrbar angeordnet ist, wobei durch den steilen Anstellwinkel der Stochervorrichtung sich eine maximale Bearbeitungsfläche bis zum Ofenrand ergibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die mechanische Bearbeitung der Charge von vorbestimmten Positionen aus vorgenommen wird, wobei die Fixierung der Positionen durch Organe (14) an der als Fahrbahn ausgebildeten Führungsbahn (5) oder der Gebäudekonstruktion erfolgt und dabei Laufräder (15) oder andere Anschlußorgane der Maschine zu der Führungsbahn von den von der Maschine ausgeübten Kräften entlastet werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung mit Hilfe einer Verschiebeeinrichtung aus der Arbeitsfahrbahn in eine davon entfernt liegende Fahrbahn verschoben wird und dort an geschützter Stelle angehalten, gewartet oder gegen eine Ersatzvorrichtung ausgetauscht werden kann.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Arbeitsbewegungen der Maschine mit Fernbedienungsausrüstung gesteuert werden.

5. Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Transportkatze (20) auf der Führungsbahn

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(15) verfahrbar ist, ein in der Horizontalebene schwenkbarer Führungsarm (21) an der Transportkatze (20) angebracht ist und eine Stocherkatze (22) am Führungsarm (21) in der Horizontalebene beweglich angeordnet ist, an der ein Stocherarm (23, 24) in der Vertikalebene beweglich angebracht ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet , daß zum Verfahren der Katze (20), der Transportkatze (22) und für das Heben und Senken des Stocherarmes (23, 24) je ein getrennter Antrieb vorgesehen ist, damit der Stocherarm gleichzeitig in der x-, y- und z-Richtung bewegt werden kann.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß isolierende Organe vorgesehen sind, die einen elektrischen Kontakt zwischen den Ofenteilen und der Erde verhindern.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Stοeherarm (23, 24) an der Stocherkatze (22) über elektrische Isolatoren (26, 27) befestigt ist.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung beim Einfahren in die Arbeitsstellungen automatisch in elektrische Kontakte (16, 17) einfährt, die mit dem entfernt stehenden Steuerstand verbunden sind, von dem aus die einzelnen Bewegungen der Vorrichtung gesteuert werden können.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet , daß den einzelnen Antriebsorganen Schaltungen zugeordnet sind, die ein Anstossen von Maschinenteilen an Teile des Ofens verhindern.

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