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Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von verbrauchtem
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Feuerfestfutter und/oder von Schlackenansatz aus langgestreckten
Gefäßen, insbesondere von Roheisen-Transportfahrzeugen und ~Mischern, Im Bereich
der Hüttenwerkstechnik sind für die unterschiedlichsten Zwecke und Einsatzfälle
verschiedenartige, mit einem Feuerfestfutter versehene langgestreckte Gefäße in
Benutzung, bei denen von Zeit zu Zeit das verschlissene Feuerfestfutter und gegebenenfalls
der sich dort bildende Schlackenansatz entfernt werden muß, bevor das Gefäß mit
einem neuen Feuerfestfutter ausgekleidet werden kann. Diese Arbeiten werden überwiegend
manuell mittels kraftbetriebener Ausbruchwerkzeuge durchgeführt, Die übliche sArbeietsweise
wird deshalb als unbefriedigend emofunden, weil sie nicht nur mit großer körperlicher
Anstrengung verbunden und auch nicht ungefährlich ist, sondern vor allem, weil infolge
der dabei unvermeidlich starken Staubentwicklung in den relativ engen Räumen gesundheit
liche Schädigungen der damit besciaftigten Personen auftreten, die diese staubgeschwängerte
Luft einatmen müssen. Daher können diese Arbeiten von derselben Person nur während
einer sehr kurzen Schichtdauer ausgeführt werden, was häufiges Ablösen nach kurzer
Arbeitsphase und dadurch bedingt einen hohen Personaleinsatz erfordert.
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Die bekannte Arbeitsweise ist nicht nur wegen der hohen Arbeitskosten
unbefriedigend, sie erstreckt sich wegen des mühsamen Herausbrechens der häufig
aus einer Mischung von harter Schlacke und Ausmauerung bestehenden Futtermaterials
über
einen langen Zeitraum, währenddessen die betreffn'te'nea'te
wie beispielsweise solche von Roheisentransportwagen - auch als sog, Torpedowagen
bezeichnet - , Roheisenmischern, aber auch z,B, Hochofen-Cowper stillgelegt sein
müssen und daher nicht einsatzfähig sind.
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Es hat sn Versuchen nicht gefehlt, diese Arbeitsweise zu verbessern.
Um das Ausbrechen der Schlacke und des Futters beispielsweise von Tieföfen zu mechanisieren,
hat man besondere Tiefofenausbruchmaschinen eingesetzt, wie diese aus der DE-S 15
58 560 ersichtlich sind. Zum Ausbrechen des Futters von Hochöfen sind ebenfalls
besondere Vorrichtungen entwickelt worden, wie dies bsispielsweise die DE-PS 15
3:3 840 zeigt.
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Vorrichtungen dieser oder ähnlicher Art sind jedoch in sehr engen,
langgestreckten und daher schlecht zugänglichen Gefäßen nichtoder nur unter unverhältnismäßig
großem technischem Aufwand anwendbar.
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Es liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine neue Verfahrensweise
und hierfür speziell geeignete Vorrichtungen zu schaffen, um damit diese anstrengende,
äuBerst mühsame und unter beengenden räumlichen Verhältnissen zu verrichtende Ausbrucharbeit
zu erleichtern, zu vereinfachen und vor allem auch zeitlich abzukürzen. Dabei geht
die Erfindung aus von der Erkenntnis, daß das Feuerfestfutter im erkalteten Zustand
unter einer hohen in Umfangsrichtung sich auswirkenden Druckspannung steht, die
sich insbesondere beim Abkühlen des Cafäßmantels aufbaut, weil sich das Futter wegen
der unteschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten nicht in dem Maße zusammenzieht wie
der Gefäßmantel.
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Ausgehend von dieser Erkenntnis besteht der Grundgedanke der Erfindung
darin, diese Druckspannung auszunutzen, um das Entfernen des Feuerfestfutters zu
erleichtern, und zwar dadurch, daß durch Anwendung der erfinderischen Maßnahmen
und Mittel diese Druckspannung aufgehoben und erst danach die Entfernung des Feuerfest-Futtermaterials
durchgeführt wird.
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In Durchführung des erfinderischen Gedankens besteht das Werfahren
zum Entfernen von verbrauchtem Feuerfestfutter und/oder von Schlackenansatz aus
langgestreckten Gefäßen, insbesondere von Roheisen-Transportfahrzeugen und -Mischern
darin, daß zuerst mittels einer mit zumindest einer kraftbetriebenen Trennscheibe
versehenen Schneidvorrichtung zumindest ein längs der gesamren Gefäßwandung sich
erstreckender ununterbrochener Schlitz in das zu entfernende Futter eingeschnitten
und darauf das Gefäß in periodische Erschütterungen versetzt wird.
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Durch das Einschneiden zumindest eines Längsschlitzes in das Feuerfestfutter
über dessen gesamte Länge wird die in diesem herrschende Druckspannu ng herabgesetzt
oder ganz aufgehoben.
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Da das verbrauchte Futter stets in seinem Oberflächenbereich stark
abgenutzt und meist auch mechanisch angegriffen ist, werden durch die Entspannung
die durch den Verschleiß verursachten Kerben und Risse vergrößert. Es bedarf danach
nur noch der Einwirkung mechanisch ausgeübter periodischer Erschütterungen, um ein
weiteres Lockern und Lösen des Futtermaterials zu bewirken.
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Diese Erschütterungen werden nach einem weiteren Verfahrensmerkmal
durch an der Gefäßaußenwand angesetzte und auf dieses mechanisch einwirkende, pneumatisch
oder hydraulisch wirkende Virbratoren erzeugt. Bei senkrecht stehenden Gefäßen können
gemäß der weiteren Erfindung die Erschütterungen durch im oberen Bereich in den
eingeschnittenen Längsschlitz eingesetzte oder auf dem zu entfernenden Futter angesetzte
und auf dieses einwirkende Vibratoren erzeugt werden.
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Bei einer anderen Ausgestaltung des Verfahren können in Anwendung
auf langgestreckte drehbare Gefäße die Erschütterungen durch fortlaufendes Drehen
des Gegäßes in einer Drehrichtung oder durch abwechselndes ( reversierendes ) Drehen
in entgegengesetzte Drehrichtungen erzeugt werden.
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Je nach Größe bezw. Durchmesser des Gefäßes kann es gemäß einer weiteren
Einzelheit des Verfahrens vorteilhaft sein, parallel zueinander zwei längs der gesamten
Gefäßwandung sich erstreckende
ununterbrochene Schlitze in das
zu entfernende Futter einzuschneiden. Dadurch kann die im Futter herrschende Druckspannung
noch wirksamer abgebaut werden. Es ist auch je nach den gegebenen Verhältnissen
zweckmäßig, die beioen parallel zueinander verlaufend eingeschnittenen Schlitze
nebeneinander in einem Abstand von 50 bis 250 mm voneinander anzusetzen.
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Eine weitere Abwandlung des Verfahrens kann auch darin bestehen, daß
die parallel zueinander verlaufend sich erstreckenen Schlitze im Gefäßinnenraum
einander gegenüberliegend eingeschnitten werden. Diese Arbeitsweise dürfte vor allem
bei senkrecht stehenden Gefäßen vorteilhaft sein. Darüber hinaus ist es bei größeren
Gefäadurchmessern vorteilhaft, drei oder mehr sich längs des Gefäßes erstreckende
Schlitze parallel zueinander umfangsverteilt einzuschneiden.
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Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung besteht
noch darin, daß bei im mittleren Bereich mit einem Einstieg oder einem Mannloch
versehenen Gefäßen in diesem Bereich zumindest ein radial verlaufender Schlitz in
das zu entfernende Futter eingeschnitten wird. Es können in diesem Falle auch zwei
radial verlaufende Schlitze in das Futter eingeschnitten werden, und es kann dann
das zwischen diesen Schlitzen sich erstreckende Futter mittels kraftbetriebener
Werkzeuge ausgebrochen werden. Auf diese Weise kann bei grösseren Gefäßen eine besonderes
wirksame Lockerung und Entspannung des Futters erreicht werden. Ferner kann auch
das zwischen zwei parallel nebeneinander eingeschnittenen Schlitzen befindliche
Futter mittels kraftbetriebener Werkzeuge ausgebrochen werden, um durch Aufteilung
in kleinere Felder eine wirksamere Entspannung und Lockerung des Futters zu erreichen.
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Durch Anwendung der erfindungsgemäßen Verfahrensmaßnahmen wird eine
ganz erhebliche Erleichterung und Vereinfachung des Entfernens von wrschlissenem
Feuerfestfutter aus langgestreckten Gefäßen erreicht, insbesondere dann, wenn es
sich um enge Gefäße handelt. Es wird jedoch in allen Fällen eine wesentliche Erleichterung
der bisher rein manuellen Arbeit
erzielt, und es wird vor allem
auch die körperliche Anstrengung und Gefährdung des Arbeitspersonals erheblich vermindert.
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Auch die Gesundheitsgefahr infolge der Staubentwicklung wird beachtlich
verringert, insbesondere auch, weil die Aufenthaltsdauer des ausführenden Arbeitspersonals
ganz außerordentlich verkürzt werden kann. Auch ist das neue Verfahren weitaus wirtschaftlicher
als die bekannte Arbeitsweise, weil es einen ganz erheblich geringeren Personalsinsatz
erfordert, und ferner, weil die betreffenden unter hohem Investitionsaufwand geschaffenen
Anlagen zum Zweck der Neuzustellung nicht mehr solange als bisher,stillgesetzt werden
müssen.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Vorrichtung zur Durchführung
des erfindungsgemäßsn Verfahrens, welche aus einer mittels ausfahrbarer und an die
Gefäßwandung anpreßbarer Spreizen mittig und sich längserstreckend im Gefäßinnenraum
festlegbaren Führungsvorrichtung für eine oder mehrers an dieser längsverfahrbaren
Schneidvorrichtungen besteht, die mit mindestens einer kraftbetriebenen Trennscheibe
ausgerüstet sind. Durch die Führungsvorrichtung, die mittels der Spreizen im Gefäßinnenraum
festlegbar ist, entfällt weitgehend eine manuelle Tätigkeit zur Herstellung der
Längsschlitze, weil die Schneidvorrichtungen in Längsrichtung gefuhrt und zur Einhaltung
einer gleichmäßigen Schlitztiefe mechanisch angestellt sind.
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Nach weiteren Merkmalen der Vorrichtung kann die Schneidvorrichtung
mit einer Trennscheibe mit Schneidmitteln aus Korund- oder mit Diamand-Schneidmitteln
besetzt sein; die Schneidvorrichtung kann auch mit zwei nebeneinander angeordneten
kraftbetriebenen Trennscheiben versehen sein.
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Zusätzliche Merkmale der Erfindung beziehen sich auf die Führungsvorrichtung
für die Schneidvorrichtungen, deren Spreizen pnsumatisch oder hydraulisch betätigbar
sein können, und die ferner mit Führungsorganen für zwei einander gegenüberliegende.
verfahrbare Schneidvorrichtungen versehen sein kann; es können selbstverständlich
für größere Gefäßs
auch Führungsvorrichtungen für drsi oder mehr
Schneidvorrichtungen vorgesehen sein. Außerdem kann die Führungsvorrichtung mit
einem Schlitten versehen sein, auf welchem eine Schneidvorrichtung derart verschwenkbar
und in zwei oder mehr Positionen feststellbar angeordnet ist, daß nacheinander zwei
oder mehr parallele Schlitze eingeschnitten werden können.
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Darüber hinaus ist es erfindungsgemäs vorgesehen, daß die Führungsvorrichtung
einen Antrieb für Vorschuborgane aufweist, die zum kraftbetriebenen Verfahren der
Schneidvorrichtungen dient. Mit dieser Ausgestaltung ist es möglich, nach dem Einrichten
der Führungsvorrichtung in dem Gefäß das Einschneiden der Schlitze völlig selbsttätig
und ohne jede manuelle Betätigung von Bsdienungspersonal durchzuführen, so daß die
körperliche oder gesundheitliche Gefährdung dieses Personals völlig vermieden wird.
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Ein Ausführungsbeispiel für das Verfahren und die Vorrichtung nach
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.
Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf ein langgastrecktes Coheisen-Trc3nsportgefäB
eines sogenannten Torpedowagens zum schienengebundenen Transport von Roheisen.
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In der Zeichnung ist die Gefäßwandung mit 1 und das zu entfernende
Feuerfestfutter mit 2 bezeichnet. Wie aus Fig. 1 ersichtlich werden in das Futter
2 zwei parallel nebeneinanderliegende Schlitze eingeschnitten von denen einer mit
3 bezeichnet ist.Als Schneidvorrichtung dient die Trennscheibe 10 mit ihrem Antrieb
9. Die Schneidvorrichtung 9, 10 ist an einem Schlitten 15 befestigt, der an den
Führungsstangen 11 längsverfahrbar ist. Die Führungsstangen II sind ander Führungsvorrichtung
7 angebracht. Die Führungsvorrichtung 7 ist mittels der ausfahrbaren Spreizen 8
mittig im Gefäß 1 starr festgelegt.
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Die Spreizen 8 können druckmittelbetätigt ausfahrbar und anpressbar
sein. Im Ausführungsbeispiel gem. Fig. 1 ist jedoch nur die mittig nach oben gerichtete
Spreize 8 druckmittelbetätigt, nämlich pneumatisch betrieben, während die beiden
nach schräg unten gerichteten Spreizen 8 mechanisch verstellbar und festlegbar sind.
Eine derartige Ausbildung ist für bestimmte Gefäßgrößen, deren Innendurchmesser
bezw.
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deren innere Weite des Futters 4 nur in geringen Bereichen variiert
ausreichend. Die Spreizenstangen 6 sind an ihren Enden mit Pratzen 5 versehen, die
sich mit ihren Krallen am Gefäßfutter 4 festsetzen.
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Die Führungsvorrichtung 7 ist mit einem nicht dargestellten Antrieb
für die Vorschuborgane versehen, die aus einer mit nehmerkette 12 und den zugehörigen
Antriebskettenrädern 13 bestehen.
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Nach Fertigstellung der Schlitze 3 wird die Führungsvorrichtung 7
mit den Schneidvorrichtungen 9,10 aus dem Gefäß 1 entfernt. Darauf wird das Gefäß
1 mit Hilfe des auf dem nicht dargestellten Torpedowagen vorhandenen Antriebs kontinuierlich
in Drehbewegung versetzt. Dadurch verlagert sich die Biegelinie des GefäBes fortdauernd,
und infolge der dadurch hervorgerufenen elastischen Verformungdes GefäB-mantels
1 lockert sich das entspannte Gefäßfutter 2 weiter zu einer brüchigen Formation
auf und zerfällt in Einzel-Brocken 2a, die sich aus dem Verband lösen und sich am
Cafaßboden ansammeln. Durch dieses sich am Gefäßboden ansammelnde Material 2b wird
beim weiteren Drehen eine starke mechanische Mahlwirkung auf die noch festhaftenden
Teile 2a des Futters ausgeübt und diese werden dadurch weiter gelockert und abgelöst.
Wie sich erfahrungsgemäß erwiesen hat, genügt eine Drehbewegung zwischen 1/2 Stunde
und einigen wenigen Stunden, um das alte Futter vollständig zu lockern und abzulösen,
so daß es sich an der Gefäßunterseite in stückiger Form ansammelt und mühelos aus
dem Gefäß entfernt werden kann.
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In Fig. 3 ist eine abgewandelte Ausbildung der Führungsvorrichtung
7 dargestellt. Diese ist ebenfalls mit drei Spreizen 8 versehen, die sich mit ihren
Spreizenstangen 6 mittels ihrer Pratzen 5 gegen die Innenflächen 4 des Gefäßfutters
2 abstützen. Die Pratzen 5 sind gelenkig an den Spreizenstangen 6 angeordnet.
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In der abgewandelten Ausbildung ist die Führungsvorrichtung 7 mit
zwei gegenüberliegend angeordneten, an den Führungsstangen 11, 11a verfahrbar gehaltenen
Schneidvorrichtungen versehen. Diese können - wie in Fig. 1 gezeigtmit jeweils einer
Trennscheibe 10 ausgerüstet sein, wie auch aus Fig. 3 oben,mit 9a, 10 bezeichnet,
ersichtlich, oder sie können, wie in Fig. 3 unten dargestellt, als Schneidvorrichtung
14 mit zwei Trennscheiben 1û, 10a ausgerüstet sein. Es ist auch möglich - Fig. 3
oben -, die Schneidvorrichtung 9a in der Weise schwenkbar anzuordnen, daß mittels
der Trennscheibe 10 nacheinander zwei parallele Schlitze eingeschnitten werden können.
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Wie aus Fig. 3 weitsr hervorgeht, ist für jede der beiden Schneidvorrichtungen
9a, 14 getrennt eine Vorschubeinrichtung mit Antrieb 12, 13 vorgesehen, die mit
Kettenvortriebsorganen ausgerüstet sein können, der Antriebsmotor ist jeweils mit
13a bezeichnet.
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Mit Hilfe dieser Vorrichtungen ist es möglich, die Schneidarbeit in
den langgestreckten engen GefäBen, die praktisch im Gefahrenfall keinen Fluchtweg
bieten, selbsttätig und somit ohne jede manuelle Hilfe durchzuführen, so daß nach
dem Einrichten der Vorrichtung und vor Beginn der Schlitzarbeit das Personal des
Gefäß verlassen kann. Damit wird gegenüber der bisherigen Arbeitsweise ein Höchtsmaß
an Sicherheit und Schnelligkeit erreicht.
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L e e r s e i t e