DE2803673C2 - Fahrbare Stampfvorrichtung zum Aufbringen von Auskleidungsmaterial auf Gießrinnen von Hochöfen - Google Patents

Description

Die I rfindung betrifft eine fahrbare Vorrichtung zum π Aufbringen von Auskleidungsmaterial auf die Gießrinne tines Hochofens mit einem Arm, der an einem Ende tertikal sowie horizontal schwenkbar mit einem Fahrgestell verbunden ist und am anderen Ende einen tlampfer trägt. t,o

Die innere Oberfläche einer solchen Hochofen-Gieß* rinne, die mit dem geschmolzenen Eisen in Berührung kommt, ist mit feuerfestem Material ausgekleidet. Die Auskleidung Wird in der Mehrzahl der Fälle in der Weise aufgebracht, daß vorhandenes, nicht vorgeformtes, z. B; gebrochenes feuerfestes Material gestampft wird. Da jedoch die Anbringung einer derartigen Auskleidung an einer Stelle durchgeführt werden muß, an welcher die Atmosphäre durch heiße Luft, Staub und dgl. beeinträchtigt ist, und da weiterhin die innere Oberfläche der Gießrinne in erheblichem Maße uneben ist und geneigt verläuft, hat die Mechanisierung des Einbringens der Auskleidung keine großen Fortschritte gemacht, so daß es in der Praxis bei dem Verfahren geblieben ist, bei welchem das feuerfeste Material durch von Hand bediente Luftrammen oder Stampfer gestampft wird. Dieses Verfahren benötigt sehr viele Arbeitskräfte. Es sind zwar bereits Stampfvorrichtungen entwickelt worden mit dem Ziel, die von Hand bedienten Preßluftstampfer im Laufe der Zeit zu ersetzen. Es hat sich jedoch als schwierig herausgestellt, mit diesen Vorrichtungen das Aufbringen eines gleichmäßigen Futters, Belages oder Auskleidung durchzuführen. Dies ist im wesentlichen darauf zurückzuführen, daß diese Vorrichtungen nicht in der Lage sind, sich selbst schnell und ohne abrupte Obergänge an die Unregelmäßigkeiten und das Auf und Ab der inneren Oberfläche der Gießrinne anzupassen.

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Vorrichtung zum Aufbringen von Auskleidungsmaterial auf die Gießrinne eines Hochofens mit einem Arm, der an einem Ende vertikal sowie horizontal schwenkbar mit einem Fahrgestell verbunden ist und am anderen Ende einen Stampfer trägt, bekannt Wenngleich der Stampfer dieser bekannten Vorrichtung an das Profil der Gießrinne angepaßt sein soll, ist er nicht in der Lage, sich selbsttätig an Unregelmäßigkeiten. Neigungsänderungen und dgl. anzupassen.

Letzteres gilt auch für eine fahrbare Vorrichtung zum Aufbringen von Auskleidungsmaterial gemäß russischer Patentschrift 2 50 169.

Zwar offenbart die DE-OS 25 15 999 eine fahrbare Vorrichtung zum Aufbringen von Auskleidungsmaterial unter Verwendung eines sogenannten Schleuderkopfes, wobei ein kompliziertes System vorgesehen ist, welches eine Relativbewegung der den *M:hleuderkopf haltenden Teile gegenüber dem Fahrgestell % möglicht, um so die richtige Lage des Schleuderkopfes zur Gießrinne zu erreichen bzw. beizubehalten. Die dazu benutzte Einrichtung ist jedoch außerordentlich aufwendig und kompliziert. Sie nimmt zudem sehr viel Platz in Anspruch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stampfvorrichtung so auszubilden, daß sie sich selbst ohne Schwierigkeiten und mit ausreichender Genauigkeit an die Neigungen und die Unregelmäßigkeiten der inneren Oberfläche einer Gießrinne anpassen und so schnell und wirksam die notwendige Stampfarbeit zur Herstellung einer Auskleidung hoher Qualität durchführen kann, dabei soll gleichzeitig ermöglicht werden, die Anzahl der für das Durchführen der .Stampfarbeit benötigten Personen zu verringern.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sieh aus den Unteransprüchen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt Fs zeigt

F i g. 1 die Seitenansicht einer Stampfvorrichtung, die an einem Fährgestell, beispielsweise einem Fahrzeug, angebfacht ist,

F i g. 2 die dazugehörige Draufsicht,

Fig,3 im Schema eine Ansicht des an der Vorrichtung gemäß der Erfindung verwendeten Ausgleichszylinders,

Fig.4 eine Schemadärslellung eines Stampfers zur

Erläuterung der Wirkungsweise desselben.

im folgenden wird die Stampfvorrichtung gemäß der Erfindung, die im allgemeinen mit Druckluft betrieben wird, anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Fig. 1 und 2 lassen erkennen, daß die dargestellte Vorrichtung auf einem Fahrgestell 10 oder einem Fahrzeug montiert ist. Das Fahrgestell ist mit einer Bedienungseinrichtung für seinen Betrieb und den der Stampfvorrichtung versehen. Dabei können, falls erforderlich. Lager- und Zufuhreinrichtungen für das Auskleidungsmaterial an oder im Fahrgestell vorgesehen sein. Das Fahrgestell 10 läuft mittels Rädern auf Schienen.

Eine vertikale Welle 37 ist mittels eines Bolzens oder Stiftes 36 drehbar an einer Konsole 35 angebracht, die η fest mit dem Fahrgestell lü verbunden ist. Weiterhin ist ein Arm 31 vorgesehen, der aus zwei Schienen oder Stangen 31a, 3ib mit gleicher Länge besteht. Beide Schienen sind in vertikal gleichen Abständen an der vertikalen Welle 37 und einer metallenen Halterung 32

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schwenkbar angebracht. Der Fuß eines Lufuylinders 39 ist schwenkbar am Stift 38£> der vertikalen Welle 37 befestigt. Das vordere Ende der zugehörigen Kolbenstange ist mittels eines Stiftes 40 schwenkbar mit dem :s mittleren Bereich der Schiene 31a verbunden

Fig. 2 läßt erkennen, uaß der Fuß eines anderen Luftzylinders 41 mittels eines Stiftes 44 schwenkbar an einer Konsole 43 angebracht ist, die ihrerseits im mittleren Bereich der Stirnseite des Fahrgestells 10 befestigt ist. Das vordere Ende der zugehörigen Kolbenstange ist mittels eines Stiftes 46 an einer Konsole 45 angebracht, die von der vertikalen Welle 37 vorsteht.

Die Schiene 31a und 31έ>. die vertikale Welle 37 und die Halterung 32 bilden eine Schwinge, so daß bei Betätigung des Luftzylinders 39 durch Vor- oder Zurückbewegen des zugehörigen Kolbens die Schienen 31a und 316 und die Halterung 32 so bewegt werden, wie dies beispielsweise strichpunktiert in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt ist. wobei jedoch die Teile jeweils parallel zu sich selbst bleiben. Lediglich die vertikale Welle 37 wird nicht bewegt. Die Halterung 32 wird vertikal unter Aufrechterhaltung ihrer vertikalen Lage verschoben. Da die vertikale Welle 37 rotierbar angebracht ist, wird der Arm 31 gemäß einem der Pfeile 42 in Fig. 2 um die vertikale Welle 37 verschwenkt, wenn der Luftzylinder 41 so betätigt wird, di.ß sein zugehöriger Kolben vor- oder zurückbewegt wird. Demzufolge wird die halterung 32 horizontal bewegt. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Einheiten der Vorrichtung gemäß der Erfindung symmetrisch an der Stirnseite des Fahrgestells 10 angebracht (vgl. F i g. 2).

Fin Ausgleichszylinder 13 ist vertikal an der Halterung 32 mittels eines Drehantriebes i3 angebracht.

Fig. 3 der Zeichnung läßt erkennen, daß der Ausgleichs7ylinder 13 mit einem Kolben 14 zwischen oberer und unterer Zylinderkammer 16 bzw. 15 versehen ist. Am vorderen Ende der Kolbenstange 21 ω sind zwei Stampfer 11 mittels eines metallischen Tragelementes 12 befestigt. Jeder Zylinderkammer 16 und 15 sind Lufteinlaßmiltel einschließlich der Zuleitungen 23 und 22, Einstell-Regulatoren 20 und 19 und Haupt-Steuerregulatoren 18 und 17 zugeordnet.

Durckluft wird in die Zylinderkammern 16 und 15 jeweils durch die Zuleitungen 23 und 22 eingeführt, bis deren Einstelldruck erreicht worden ist, Sobald die Druckverhältnisse in diesen Kammern den jeweils eingestellten Druck übersteigen, wird die Druckluft durch die Haupt-Steuerregulatoren 18 bzw. 17 abgelassen. Der Druck der oberen Zylinderkammer 16 wird so gewählt, daß er dem Druck entspricht, welcher erforderlich ist, um eine bestimmte Preßkraft auf die Stampfer 11 aufzubringen, wenn diese auf einer Lage aus Futtermaterial angeordnet sind, plus einem Druck, der den Druck in der unteren Zylinderkammer 15 ausgleicht. Der Druck, der notwendig ist, um obere und untere Zylinderkammer 16 bzw. 15 gegeneinander auszugleichen, ist so gewählt, daß er geeignet ist, die Vibrationen der Stampfer oder Rammen zu absorbieren.

Um zunächst den Druck der Druckluft vom Ausgangsdruck auf den gewünschten Einstelldruck zu ändern bzw. zu reduzieren, geben die Einstellregulatoren 20 und 19 jeweils ein Einstelldruck-Signal in die Haupt-Steuerregulatoren 18 bzw. 17 ein. Als Ergebnis der Tätigkeit der Haupt-Steuerre ..latoren 18 und 17 wird Drückluft durch die Rohrlciiu.ig-Ti 23 und 22 in obere und untere Zylinderkammer 16 bzw. 15 geleitet, bis die Einstelldrucke erreicht werden und der Kolben 14 in einer Position im Gleichgewicht gehalten wird, in welch ?r die Stampfer oder Rammen 11 die gewünschte Preß-Kraft auf die Lage aus Futtermaterial aufbringen. Wenn der Einstelld'uck des Einstellregulators 20 vergrößert wird, wird der Druck in der oberen Zylinderkammer 16 vergrößert, so da3der Kolben 14 in Richtung nach unten verdrängt wird. Wenn der Einstelldruck des Einstellregulators 19 vergrößert wird, wird der Druck in der unteren Zylinderkammer 15 vergrößert, so daß der Kolben 14 in Richtung nach oben verdrängt wird.

Bei in Betrieb befindlichen Stampfern 11. wenn d'ese vibrieren, rütteln oder einen Schlag erhalten, werden die Rüttelbewegungen durch das metallische Tragelement 12 und die Kolbenstange 21 auf den Ko'ben 14 übertragen, so daß der Kolben 14 vertikal sehr schnell bewegt wird. Wenn der Kolben 14 nach oben bewegt w Vd, erfährt der Druck in der oberen Zylinderkammer 16 eine Vergrößerung über den Einstelldruck hinaus, so daß der Haupt-Steuerregulator 18 wirksam wird und die Druckluft in der oberen Zylinderkammer 16 sofort in die Atmosphäre abgelassen wird, bis der Druck sich auf den Einstelldruck verringert. Auf der anderen Seite bewirkt eine Aufwärtsbewegung des Kolbens 14 eine Druckverringerung in der unteren Zylinderkammer 15 bis auf einen Wert unter den Einstelldruck, so daß Haupt-Steuerregulator 17 wirksam und Druckluft in die untere Zylinderkammer 15 eingeblasen wird, bis der darin wirksame Druck wieder auf den Einstelldruck angestiegen hl. Wenn andererseits der Kolben 14 eine Abwärtsbewegung ausführt, sinkt der Druck in der oberen Zylinderki.mmer 16 auf einen Wer· unter dem Einstelldruck, so daß demzufolge Druckluft in die obere Zylinderkammer 16 durch Wirksamwerden des Haupt-Steuerregulato's 18 gelangt, bis der Druck in der oberen Zylinderkammer 16 wieder dem Einstelldruck entspricht. Dv'r Druck in der unteren Zylinderkammer 15 wird höher als der Einstelldruck, so daß die Druckluft in der unteren Zylinderkammer 15 sofort durch die Einwirkung des Haupt-Steuerregulators 17 abgelassen wird.

Auf diese Weise werden die von den Stampfern oder Rammen 11 erzeugten Vibratoren oder Schläge durch die Wirkung des Austauschzylinders 13 absorbiert und vermindert, so daß die Preß-Kraft der Stampfer 11 auf

einem konstanten Niveau gehalten wird. In den Fällen, in denen die Anzahl der Vibrationen der Stampfer (1 in einem bestimmten Zeitabschnitt hoch ist oder die durch die Vibrationen bewirkte vertikale Positionsveränderung der Stampfer Jl klein ist, kann dies durch die der Druckluft eigene Zusammendrückbarkeil in oberer und unterer Zylinderkammer 15 bzw. 16 ausgeglichen werden.

Die Wirkungsweise der Stampfer 11 und des Ausgleichszylinders 13 wird im folgenden unter Bezugnahme auf F i g. 4 im einzelnen beschrieben.

Wenn die Stampfer 11 der Arbeitsoberfläche folgend von einem Punkt A zu einem höheren Punkt B bewegt werden, wird der Kolben 14 gemäß den strichpunktierten Linien nach oben bewegt, so daß der Druck in der oberen Zylinderkammer 16 über den eingestellten Druck hinaus erhöht wird und demzufolge die Druckluft in der oberen Zylinderkammer 16 sogleich durch das Tüiigweidcii lies riüupi-Sicucrrcguiaiurs
Atmosphäre abgegeben wird, bis der Druck in der oberen Zylinderkammer 16 den eingestellten Druck erreicht. Andererseits wird der Druck in der unteren Zylinderkammer 14 unter den eingestellten Druck verringert, so daß Druckluft in die untere Zylinderkammer 15 durch das Wirksamwerden des Haupt-Steuerregulators 17 gegeben wird, bis der Druck in der unteren Zylinderkammer 15 den eingestellten Druck erreicht. In gleicher Weise wird unter Zugrundelegung der Darstellung gemäß F i g. 4 der Kolben 14. wenn die Stampfer 11 vom Punkt flzur tieferen Position Centsprechend dem Verlauf der Arbeitsoberfläche bewegt werden, nach unten bewegt so daß der Drurk in der oberen Zylinderkammer 16 eine Verringerung unter den eingestellten Druck erfährt und demzufolge die Druckluft in die obere Zylinderkammer 16 durch das Wirksamwerden des Haupt-Steuerregulators 18 gegeben wird, bis der Druck in der oberen Zylinderkammer 16 den eingestellten Druck erreicht. Andererseits wird der Druck in der unteren Zylinderkammer 15 über den eingestellten Druck erhöht mit der Folge, daß aufgrund des Wirksamwerdens des Haupt-Steuerregulators 17 Druckluft aus der unteren Zylinderkammer 15 sofort in die Atmosphäre ausströmt, bis der Druck in der unteren Zylinderkammer 15 den eingestellten Druck erreicht hat.

Im folgenden wird das Aufbringen von Auskleidungsmaterial auf eine Gießrinne unter Verwendung der Stampfvorrichtung gemäß der Erfindung beschrieben.

Das Aufbringen des Futtermaterials wird vom unteren Abschnitt der Rinne begonnen. Das Verfahren des Aufbnngens djs Materials, welches die Auskleidung oder das Futter bilden soll, unter Verwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung kann mittels eines von zwei Verfahren bewirkt werden. Beim ersten Verfahren wird während des Zubringens oder Aufbringens des Futtermaterials das Fahrgestell 10 langsam verfahren, wobei der Arm 31 Schwenkbewegungen ausführt. Auf diese Weise wird das die Auskleidung bildende Material fortschreitend in Längsrichtung durch die Stampfer 11 gestampft Bei der zweiten Methode wird das Futtermaterial zunächst auf die gesamte Rinne aufgebracht, wobei das Fahrgestell 10 einfach bewegt wird, um das Material in Längsrichtung zu stampfen, wobei die Stampfer 11 schrittweise quer versetzt werden, so daß das Futtermaterial über die gesamte Breite der Rinne gestampft wird.

Wenngleich es möglich ist, die Stampfleistung dadurch zu vergrößern, daß die für jeden Arbeitsgang zugeführte Menge ad Futtermaterial vergrößert wird, erfährt die Verfestigung des Materials auf der ausgekleideten Oberfläche eine Verschlechterung, wenn das zugeführte oder aufgebrachte Fullermalerial ί ungewöhnlich dick ist. Im Fall der üblichen von Hand bedienten Stampfer ist die maximale Menge an Futtermaterial, das für jeden Arbeitsgang zugeführt werden kann, auf einen Bereich von 100 bis 200 mm begrenzt. Der Vorrichtung gemäß der Erfindung kann

ίο Futlermaterial in einer Dicke von 200 bis 300 mm 7.ugeführt bzw. aufgebracht werden, wobei Leistung bzw. Wirkungsgrad eine merkliche Verbesserung erfahren.
Nachdem das Futtermaterial auf die bzw. in die Rinne gebracht worden ist, wird der Stampfvorgang begonnen, nachdem der Druck in oberer und unterer Zylinderkammer 16 bzw. 15 des Ausgleichszylinders 13 so eingestellt ist, daß der Kolben 14 des Ausgleichszylin-

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Mitte des nach oben gerichteten Hubes des Kolbens 14 entspricht, wenn der Arm 31 bewegt wird, so daß die Stampfer Il mit einer geeigneten Preß-Kraft mit der Arbeitsoberfläche in den Zwischenpositionen der Wellen oder Ungleichmäßigkeiten des Futtermaterials in Kontakt kommen.

Wenn das Futlermaterial auf der seitlichen Oberfläche der Gießrinne aufgebracht werden soll, wird der Drehart.sieb 33 betätigt, so daß der Ausgleichszylinder 13 und die Stampfer 11 zur Seite verschwenkt werden.

wie dies gestrichelt in Fig. 2 dargestellt ist. Danach können durch Betätigung des Zylinders 39 Aufwärts- und Abwärtsbewegungen des Armes 31 bewirkt werden, so daß es möglich ist, die Stampfer 11 über den gesamten Bereich der seitlichen Oberfläche von oben bis nach unten zu bewegen und dadurch das Auskleidungsmaterial in gleicher Weise zu stampfen wie die Oberfläche am Boden. Wenngleich es viele Fälle gibt, in denen das Futter der seitlichen Oberfläche einer Gießrinne an der geneigten Arbeitsfläche durchgeführt

■ίο wird, kann das Aufbringen der Auskleidung in einem solchen Fall auch dadurch durchgeführt werden, daß zunächst der Ausgleichszylinder 13 und die Stampfer 11 durch den Drehantrieb 33 verschwenkt werden, damit die Stampfer II vertikal mit der Arbeitsoberfläche in Berührung kommen und darauf das Stampfen in gleicher Weise durchgeführt wird. Obwohl die Ebene der Bewegung des Ausgleichszylinders 13 aufgrund der Bewegung des Armes 31 nicht parallel mit der Arbeitsoberfläche verläuft, können die Stampfer 11 der

so Arbeitsoberfläche aufgrund der Wirkung des Ausgleichszylinders 13 folgen.

Bei der vorstehend beschriebenen Konstruktion kann die Stampfvorrichtung gemäß der Erfindung die Stampfer 11 entweder horizontal oder vertikal je nach Erfordernissen durch Schwenken oder durch vertikale Bewegung des Armes 31 bewegen, so daß es ohne Schwierigkeiten möglich ist. ein Futtermaterial auf dem Boden und an den Seitenoberflächen einer Gießrinne zu stampfen. Hinzu kommt, daß aufgrund des Vorhandenseins des Ausgleichszylinders 13. der mit Regulatoren versehen ist. die automatisch die Druckluft im Ausgleichszylinder 13 regulieren, die Stampfer oder Rammen automatisch mit großer Geschwindigkeit und einem glatten Bewegungsablauf so geführt bzw.

as eingestellt werden können, daß sie sich dem Auf und Ab in der Arbeitsoberfläche einer GieBrinne anpassen, so daß das Auskleidungsmaterial mit demselben Druck gestampft wird. Im Ergebnis bedeutet dies, daß ein

einheitlicher Endzustand der ausgekleideten Oberflache erreicht wird, wobei das fertige Auskleidungsmaterial eine bessere Qualität aufweist.

Wenn die Stampfvorrichtung gemäß der Erfindung an einem Fahrgestell 10 angebracht ist, kann dieser entlang einer Gießrinne so bewegt werden, daß das Aufbringen ύ;>* Auskleidung auf der gesamten Gießrinne kontinuierlich durchführbar ist. Weiterhin besteht die Möglichkeit, daß die Stampfvorrichtung gemäß der Erfindung nicht nur auf einem Fahrgestell angebracht und von diesem betätigbar ist, sondern daß die Steuergriffe über Kabel außerhalb des Fahrgestells angebracht sind oder sich dort befinden, so daß nicht nur eine automatische Steuerung, sondern darüber hinaus auch eine Fernsteuerung der Vorrichtung möglich ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims (4)

Patentansprüche:

1. Fahrbare Vorrichtung zum Aufbringen von Auskleidungsmaterial auf die Gießrinne eines Hochofens mit einem Arm, der an einem Ende vertikal sowie horizontal schwenkbar mit einem Fahrgestell verbunden ist und am anderen Ende einen Stampfer trägt, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (31) eine Halterung (32) trägt, an der ein Ausgleichszylinder (13) unter Zwischenschaltung eines Drehantriebes (33) angebracht ist, und innerhalb des Ausgleichszylinders (13) ein Kolben (14) zwischen oberer und unterer Zylinderkammer (16 bzw. 15) gehalten ist und den Durchlässen für Druckluft Einstellregulatoren (19, 20) und Haupt-Steuerregulatoren (17, 18) zugeordnet sind, die den Druck in jeder der Zylinderkammern (16 bzw. 15) auf einem einstellbaren Wert halten und die Andrückkraft von wenigstens einem an einem Enae der Kolbenstange (21) parallel zum Ausgleichszylinder (13) angebrachten Stampfer (11) konstant hält

2. Stampfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (31) aus zwei Schienen (31a, 31Zj^ von gleicher Länge besteht, die an einem ihrer Enden mit einer vertikalen Welle (37), die am Fahrgestell (10) angebracht ist, und mit ihrem jeweils anderen Ende mit der Halterung (32) in gleichen vertikalen Abständen verbunden sind, und eine vorzugsweise mittels Druckluft betriebene Kolben-Zylinder-Anordnung (39) vorgesehen ist, die mit einem Endr. an der Welle (37) und mit dem anderen Ende am mittleren Bereich einer der beiden Schienen (31a, 316,7 schwenkoar angebracht ist, und eine weitere Kolben-Zylinder-Anordnung (41) vorgesehen ist, die mit einem EnG- am Fahrgestell (10) und mit dem anderen Ende an einer Konsole (45), die von der vertikalen Welle (37) vorsteht, schwenkbar angebracht ist.

3. Stampfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Anordnung (39) mit ihrer Kolbenstange am mittleren Bereich einer der beiden Schienen (31a. 3\b)und mit ihrem Zylinder an der vertikalen Welle (37) schwenkbar angebracht ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Anordnung (41) mit ihrer Kolbenstange an einem Vorsprung der vertikalen Welle (37) und mit ihrem Zylinder am Fahrgestell (10), vorzugsweise an einer Konsole desselben, schwenkbar angebracht ist. so