DE2943244A1

DE2943244A1 - Gefaessdeckel fuer einen metallschmelzofen insbesondere elektrischen lichtbogenofen

Info

Publication number: DE2943244A1
Application number: DE19792943244
Authority: DE
Inventors: Ing.(grad.) Bodo 4100 Duisburg Wronka
Original assignee: Mannesmann Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1979-10-26
Filing date: 1979-10-26
Publication date: 1981-04-30
Also published as: DK450780A; NO154611B; ES495507A0; JPS5666680A; IT1149895B; DE2943244C2; DK150252B; SE8007460L; IT8025391A0; NO803194L; MX153980A; FR2468863A1; DK150252C; GB2064741B; NO154611C; JPH02628B2; ZA806586B; ES8105854A1; CA1154066A; US4345332A

Description

18489 - C /Un. -Zf- 25. 10. 1970

Die Erfindung betrifft einen Gefäßdeckel für einen Metall schnei zof en, insbesondere elektrischen Lichtbogenofen, mit am Deckel rahmen angeschlossenen, flächanmä3iq verteilten Kühlrohrschlangen, wobei mindestens eine zum Ofenherd hin freiliegende Kühl rohrschlange vorgesehen ist, deren !!indungen aneinander anliegen.

Aus der DE-OS 27 45 622 ist ein Pefäßdeckel bekannt, der aus einem äußeren Ring und einen inneren Ring besteht, die mit Hilfe von Trägern miteinander fest verbunden sind. Zwischen den beiden Tragringen sind seginentfömige, an der dem Ofenherd zugekehrten Seite freiliegende Kühl schlangen vorgesehen, die mit Hilfe von Aufhängungen an den Ringen befestigt sind. Hie Kühl rohrschlange besteht aus U-förmig gewundenen Rohren, die dicht aneinander anliegen und durch Schweißen miteinander verbunden sind. Die Kühl rohrschlange ist an einem Zufiihrungsrohr angeschlossen, durch welches das Kühlwasser unter erhöhtem Druck in die äußerste Windung der Schlange zugeleitet wird. Der Kühlwasseraustritt ist an der inneren Windung der Kühl rohrschlange vorgesehen. Der Raum zwischen dem inneren Tragring und den Elektroden ist i?it feuerfester Ausmauerung ausgefüllt, die in üblicher Weise um die Elektroden herum angeordnet ist.

Beim Einsatz dieses Gefäßdeckels zeigte die Praxis, daß die Handhabung des Deckels bei Wartungsarbeiten erhebliche Schwierigkeiten bereitet, weil dabei der ganze Deckel nach vorheriger Abschaltung der Kühl Wasseranschlüsse vom Ofengefäß entfernt 'werden muß. 3ei Reparaturen der Zustellung oder der einzelnen Kühlelemente sind umfangreiche Demontagen erforderlich gewesen, weil der Deckel als eine kompakte Einheit aufgebaut war. Außerdem mußte für solche Fälle ein kompletter Ersatzdeckel vorrätig sein.

Somit ist es Aufgabe der Erfindung, einen Gefäßdeckel der eingangs genannten Art zu schaffen, der die aufgezeichneten Nachteile nicht mehr aufweist, vielmehr so ausgestaltet ist, daß das innere ausgemauerte Deckel- Mittel-Stück oder der Kühlkörper im Bedarfsfälle getrennt ausbaubar ist.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichenteils des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Auf diese Weise werden die Wartungsarbeiten erheblich erleichtert und somit die Betriebskosten verringert. Wesentlich ist hierbei die Anordnung des Zwischenrahmens, an dem sowohl die selbsttragende Kühl rohrschlange als auch das ausgemauerte Deckel-Mittelstück voneinander unabhängig lösbar angeschlossen sind.

Bei Durchführung von Reparaturen an der Deckelzustellung wird die Verbindung zwischen den Zwischenrahmen und dem Deckel hubwerk gelöst und das ausgemauerte Deckel-Mittelstück wird ohne den Zwischenrahmen mit Hilfe eines Kranes abgehoben, indem z.B. die Lastaufnahmemittel des Kranes an die gebogenen Tranarme des Hecke!-MittelStückes angeschlossen werden. Das Deckel Mittel stück kann auf den Reparaturstand abgestellt werden.

Dabei ruht die an dem Kühlkreislauf angeschlossene Kühl rohrschlange auf dem Ofengefäß. Während der Reparatur kann ein Austausch-Deckel-Mittelstück mit dem Kran über das Ofengefaß gebracht und mit dem am Gefäß ruhenden Zwischenrahmen und dem gekühlten Deckelteil verbunden werden.

Falls eine Reparatur des Kühlkörpers erforderlich ist, kann das ausgemauerte Deckel-Mittelstück mit seinem ringförmigen Rahmen verschwenkt und die Kühlschlangen am Ofen oder in einem Reparaturstand repariert werden.

Schließlich ist es im Bedarfsfalle möglich, den kompletten Ofendeckel samt Zwischenrahmen vom Ofengefäß abzuheben.

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Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen erläutert, die ein Beispiel des erfindungsgemäßen Ofendeckels darstellen. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teil eines Lichtbogenofens mit einem erfindungsgemäßen Ofendeckel im Axialschnitt,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Deckel gemäß Fig. 1, Fig. 3 den Lichtbogenofen gemäß Fig. 1 in Seitenansicht,

Fig. 4 eine Einzelheit eines abgewandelten erfindungsgemäßen Ofendeckels im Axial schnitt,

Fig. 5 eine Einzelheit einer Abwandlung des erfindungsgemäßen Ofendeckel s im Axial schnitt und

Fig. 6 eine Einzelheit der Verbindung zweier Kühlschlangen. Der in Fig. 1 und 2 bzw. 3 als ein Ausfiihrungsbeispiel dargestellte Deckel

1 weist einen Deckel rahmen 4 auf, der aus zwei aneinander anliegenden dickwandigen Rohren 4a und 4b besteht. Am Deckelrahmen 4 sind zum Ofenherd hin freiliegende Kühlrohrschlangen 5 aus U-förmig gewundenen Rohren angeschlossen. Die äußerste Windung der Kühl rohrschlange 5 kann mit dem kreisförmigen Deckel rahmen 4 zum Beispiel durch Punkt schweißen verbunden werden. Die aneinander anliegenden Windungen der Kühl rohrschlange 5 verlaufen konzentrisch um den Mittelpunkt des Ofendeckels 1 (Fig. 3}. Im Bereich der Gefäßdeckelmitte ist eine freie kreisförmige Fläche vorgesehen.

Der Ofendeckel 1 stützt sich mit seinem Rahmen 4 am Rande des Ofengefäßes

2 ab, welches im oberen Teil eine gekühlte Rohrwand 3 hat.

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Im dargestellten Beispiel besteht die Kühlschlange 5 aus zwei segmentförmiqen Teilen, zwischen denen radial ein Spalt von 30 mm vorgesehen ist, welcher mit Hilfe von an den angrenzenden Kühlschlangenrändern befestigten Trägern 16 sowie Kupferplatten 17 stromleitend überbrückt ist (Fig. 6). Auf diese Weise sind die beiden segmentförnigen Kühlschlangenteile zusammengefügt.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die Windungen der Kühlschlange 5 derart angeordnet, daß die Kühlschlange als ein niedriger Kegel geformt ist. Die Kühlschlange bzw. die zusammengefügten Kühlschlangen bilden eine selbsttragende Konstruktion.

Wie das dargestellte Beispiel zeigt, können die Windungen der Kühlschlange 5 aus Festigkeitsgriinden mit radial angeordneten Profileisen 18 durch Punktschweißen verbunden werden.

Die den äußeren Deckel rahmen 4 bildenden Rohre 4a und 4b sind an den Leitungen eines nicht dargestellten Kühlmittelkreisi aufs angeschlossen und dienen gleichzeitig als Kühlmittel verteiler für die Deckel-Kühl rohrschlange 5. Die nicht dargestellten Kühlmittelanschlüsse der Windungen sind so angeordnet, daß zur Mitte des Deckels hin ein sich stets vergrößernder Abstand zv/ischen den Anschlußstellen vorhanden ist, so daß das zugeführte Kühlwasser über die qanze Kühlschlange gleichmäßig verteilt wird bzw. gleich große Flächenabschnitte des Ofendeckels jeweils über jeden Kühlwasseranschluß versorgt.

In Fig. 3 ist eine Öffnung 6 für einen nicht dargestellten Absaugkrümmer in dem Gefäßdeckel 1 vorgesehen.

Auf der oberen Seite des Deckelrahmens 4 sind vier symmetrisch zu den Querachsen des Gefäßdeckels 1 angeordnete Halter bzw. ösen 7 befestigt, die zum Anschließen der Kühl rohrschlange 5 an einen Zwischenrahmen 8 dienen. Der Zwischenräumen 8 ist zum Abheben des Deckels 1 bzw. seiner Teile bestimmt, wie später ausführlich beschrieben wird.

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Der Zwischenrahmen 8 besteht aus vier miteinander isoliert verschraubten Kastenträgern 8a, 8b, 8c und 8d. Der Zwischenräumen 8 ist in seinen Eckbereichen mit Aufhängungen 9 versehen, über die er an die Hebearme 10 eines nicht dargestellten Hubwerkes anschlie3bar ist. Die Kastenträger 8a bis 8d sind mit Anschlüssen für Kühlwasser versehen, so daß auch der Zwischenrahmen 8 während des Ofenbetriebs an einen Kühlkreislauf anneschlossen ist.

Der innere Deckel ring 11 ist an einen von den übrigen Kühl systemen getrennten Kühlkreislauf angeschlossen.

Auf der Oberseite der Kühl rohrschlange 5, u.z. in ihrem inneren Bereich, sind gebogene Tragarme 15 angeschweißt, die auf die Oberseite des Zwischenrahmens 8 übergreifen. An unteren Teil der gebotenen Tragarme 15 stützt sich (über eine nicht dargestellte Isolation) ein hohler innerer Deckelring 11 ab. Dieser innere Deckel ring 11 mit einen z.B. trapezförniqpn "uerschnitt ist mit einem gewölbten, ausgemauerten Deckel-Mittelstück 12 verbunden, in dem öffnungen 13 (Fig. 3) für Elektroden voraesehen sind.

Ober die Tragarme 15 ist der innere Deckelring 11 mit dem ausgemauerten Deckel-Mittelstück 12 an dem Zwischenrahmen 8 über Verbindungen 14 angeschlossen.

Durch diese Anordnung ist es möglich - nachdem die Kühiwasserzuleitungen zum Ofendeckel und zum Zwischenrahmen 8 sowie zum inneren Deckelring 11 gelöst worden sind - den kompletten Ofendeckel 1 mit Hilfe eines Kranes abzuheben und gegebenenfalls auf einen Reparaturstand abzustellen. Außerdem ist es möglich, nach der Lösung der Bolzen aus den Aufhängungen 9 (Fiq. 3) nur den inneren Deckelring 11 samt ausgemauerten Deckel-Mittelstück 12 von dem Gefaßdeckel bzw. Zwischenrahmen 8 zu entfernen, wenn z.P. eine Reparatur der Zustellung erforderlich ist. Dabei ruht die an den Kühlkreislauf angeschlossene Kühl rohrschlange 5 auf dem Ofengefäß 2.

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Im Bedarfsfälle ist es aber auch möglich, die Verbindung (ösen 7) zwischen dem Zwischenrahmen 8 und dem Deckel rahmen 4 zu lösen und nur die Kühlschlange 5 abzuheben und auf den Reparaturstand abzustellen, wenn nur die Kühlschlange repariert werden muß.

Fig. 4 zeigt eine Abwandlung der Kühl rohrschlange 5, wobei die Rohre 5¹ abwechselnd gegenseitig höhenversetzt angeordnet sind.

In Fig. 5 ist eine weitere mögliche Anordnung der Kühl rohrschlange dargestellt, wobei die Rohre an einem Kühlkasten 21 befestigt sind, welcher an der dem Ofenherd 23 abgewandten Fläche des Deckels 1 angeordnet ist.

Die einzelnen, in Fig. 4 sowie Fig. 5 dargestellten Rohre der Kühlschlangen sind an der dem Ofenherd zugewandten Seite mit Vorsprängen in Form von Noppen, Stiften, Rippen oder dergleichen versehen, die die Bildung einer Schlackenschicht auf der Rohroberfläche fördern. Diese Schicht bildet sich während des Ofenbetriebs automatisch aus der verspritzten Schlacke. Die Schicht wirkt thermisch und elektrisch isolierend. Sie bietet noch einen weiteren Vorteil, indem sie sich an den Stellen selbst erneuert, wo während des Betriebes ihre Teile, z. B. infolge örtlicher überhitzung, abplatzen.

Fig. 6 zeigt eine Verbindung zweier benachbarter Kühlschlangen 5. Zwischen den Schlagen 5 ist radial ein schmaler Spalt vorgesehen. Dieser Spalt ist mit Hilfe von an den angrenzenden Kühlschlangenrändern befestigten Trägern 16 sowie eines mit den Trägern 16 fest verbundenen Flacheisens 17 stromleitend überbrückt.

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Claims

Kannesinann nemay AG 25. Oktober 197«

Wolfqancj-Reuter-Platz 13489 - C /Un.

410Π Π u i s b u r f}

Gefaiideckel für einen Metallschmelzofen, insbesondere elektrischen Lichtbogenofen

Patentansprüche

Gefäiideckel fur einen Metallschmelzofen, insbesondere elektrischen Lichtbogenofen mit am Deckel rahmen angeschlossenen, flächenmäßiq verteilten Kühlrohrschlangen, 'wobei mindestens eine zum Ofenherd hin frei liegende Kühl rohrschlange vorgesehen ist, deren Windungen aneinander anliegen,

dadurch gekennzeichnet,

daß die am Deckel rahmen (4) angeschlossene, zum Ofenherd hin frei liegende Kühl rohrschlange (5) in Draufsicht über der Gefäßdeckelmitte eine Fläche freiläßt und als selbsttragender Bauteil ausgeführt ist,

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18489 - C /Un. - d - 25. 10. 1979

daß der äußere Deckel rahmen (4) mit einem oberhalb der Kühlschlange (5) und in einer zum Deckel rahmen (4) parallel verlaufenden Ebene angeordneten, an ein Hubwerk für den Lichtbogenofendeckel (1) anschließbaren Zwischenrahmen (8) lösbar verbunden ist und daß ein ausgemauertes Deckel-Mittel stück (12) an dem Zwischenrahnien (8) derartig lösbar hängend angeordnet ist, daß der Außenumfang des Deckel-MittelStückes (12) auf dem Innenumfang der Kühlschlange (5) anliegt.
2. Gefäßdeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß bei Verwendung von mehreren Kühlrohrschlangen (5) diese zusammengefügt sind und einen selbsttragenden Bauteil bilden.
3. Gefäßdeckel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die feuerfeste Ausmauerung des kreisförmigen Deckel-MittelStücks (12), in welchen öffnungen (13) für Elektroden vorgesehen sind, von einem Außenring (11) umfaßt ist.
4. Gefäßdeckel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß zwischen dem Außenring (11) des ausgemauerten Deckel-MittelStücks (12) und dem Innenrand der Kühlschlange (5) eine elektrisch- und wärmeisolierende Schicht vorgesehen ist.
5. Gefäßdeckel nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet,

daß der Außenring (11) hohl ausgeführt und an einen getrennten Kühlkreislauf angeschlossen ist.

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6. Gefäßdeckel nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

da3 jeweils zwischen den benachbarten Kühlrohrschlangen (5) radial ein schmaler Spalt vorgesehen ist, welcher mit Hilfe von an den angrenzenden Kühlschlangenrändern befestigten Trägern (16) stranleitend überbrückt ist.
7. Gefaßdeckel nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß das ausgemauerte Deckel-Mittelstück (12) unabhängig von den ande ren Ofendeckelteilen abhebbar ist.
8. Gefäßrieckel nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß der Deckel rahmen (4) mit der Kühlschlange (5) unabhängig von dem ausgemauerten Deckel-Mittelstück (12) abhebbar ist.
9. Gefäßdeckel nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß der komplette Ofendeckel (12) als Ganzes vom Ofengefäß (2) abhebbar ist.

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