DE3106825A1 - Vorrichtung zum intermittierenden bzw. schrittweisen drehen des ofenkoerpers eines elektrometallurgischen schmelzaggregats - Google Patents
Vorrichtung zum intermittierenden bzw. schrittweisen drehen des ofenkoerpers eines elektrometallurgischen schmelzaggregatsInfo
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Description
Vorrichtung zum intermittierenden bzw. schrittweisen Drehen des Ofenkörpers eines elektrometallurgischen Schmelzaggregats
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die es ermöglicht den Ofenkörper eines in elektrometallurgischen
Schmelzprozessen verwendeten Schmelzaggregats intermittierend
bzw. schrittweise um seine Längsachse zu drehen.
Im folgenden wird die Erfindung in Verbindung mit z.B. für die Herstellung von Ferrosilizium benutzten Schmelzöfen beschrieben.
Bei solchen Schmelzprozessen ist es von großem Vorteil, Öfen zu
verwenden, bei denen der Ofenkörper im Verhältnis zu den Elektroden und der Übrigen Ofenausrlistung in Drehung versetzt werden
kann. Ferner ist es vorteilhaft, den Ofenkörper in zwei separate Teile zu teilen, und zwar einen oberen und einen unteren Teil,
wobei vorgesehen ist, daß die genannten zwei Teile unabhängig voneinander drehbar sind. Von einem metallurgischen Gesichtspunkt
aus ist es zweckmäßig, genannte obere und untere teile in gleicher Richtung drehen zu lassen, jedoch so, daß der
untere Teil mit wesentlich geringerer Umdrehungsgeschwindigkeit als der obere Teil gedreht wird.
•Bei Ofentypen dieser Art ist der Ofenkörper in der Regel auf
Rädern montiert, deren Achsei radialvgelegen sind jfea-
c -ee. Der Antrieb der Räder erfolgt
mittels eines oder mehrerer Motoren, die den Ofenkörper durch Ubertragungsvorrichtungen in der gewünschten Richtung drehen.
Die Zeit einer Umdrehung des Ofenkörpers variiert, abhängig von der Art des Prozesses. Es handelt sich jedoch um sehr niedrige
ti
Umdrehungsgeschwindigkeiten. Übliche Umdrehungszeiten liegen
zwischen 50 und 250 Stunden.
Bei den bisher bekannten geteilten Ofenkörper typ en ist
der beiden Ofenkörperteile mit einer eigenen Drehmaschinerie ausgerüstet. Diese hat beachtliche Ausmaße angenommen, da es
sich gezeigt hat, daß die Charge im Ofen einen physischen ]
Widerstand gegen relative Bewegung leistet, der weit über den ursprünglich angenommenen Widerstand hinaus geht. Die Anschaffungskosten
fUr solche Drehmaschinen haben sich daher auch entsprechend erhöht.
Es ist bereits bekannt, die Drehmaschinerie für den unteren Ofenkörperteil wegzulassen. Stattdessen wird die Drehmaschinerie
für den oberen Ofenkörperteil mit gewissen Zeitabständen benutzt, um eine schrittweise Drehung des unteren Ofenkörperteils
herbeizuführen» Man bedient sich dabei des genannten TJmrührwiderstandes
in der Charge, indem dieser als Mitnehmer des unteren Ofenkörperteils fungiert. Der untere Ofenkörperteil
wird in den Intervallen zwischen den Drehbewegungen von bekannten mechanischen Sperrvorrichtungen festgehalten. Bei einer
solchen Anordnung ist es möglich, entweder den unteren Öfenkörperteil
in der gleichen Richtung wie den oberen Ofenkörperteil zu drehen, oder den unteren Ofenkörperteil sich in entgegengesetzter
Richtung drehen zu lassen. Für letzteren Fall wird die Drehrichtung für den oberen Ofenkörperteil zwischenzeitlich
reversiert, um den unteren Teil in entgegengesetzter Richtung zu der Hauptrichtung des oberen Körperteils mitzunehmen.
Wenn der untere Teil um den gewünschten Winkel gedreht worden ist, wird die Hauptrichtung des oberen Ofenkörperteils
wieder aufgenommen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Ofenkörperkonstruktion zu erbringen, die unabhängig von Rädern und speziellen Sperrvorrichtungen
gedreht werden kann, da ja solche bekannte Konstruktionen
mit großen Anschaffungs- und Betriebskosten verbunden sind.
Il
Die Erfindung ist zur Anwendung bei Ofen mit drehbaren Ofen-
tl
körpern vorgesehen und besonders in Verbindung mit Ofen mit geteiltem Ofenkörper. Die Erfindung ist gleichermaßen geeignet,
ob sich die beiden Ofenkörperteile nun in gleicher oder entgegengesetzter Richtung drehen sollen.
Erfindungsgemäß wird die Bewegung des Ofenkörpers dadurch gesperrt,
daß der Ofenkörper mit seinem eigenen Gewicht auf dem Ofenfundament ruht. Das Ofenfundament und/oder die Unterseite
des Ofenkörpers kann zu diesem Zweck ganz oder teilweise mit einer gleithindernden Oberfläche ausgerüstet sein, wie z.B.
einem Friktionsbelag irgendeiner bekannten Art.
Gemäß der Erfindung ist der Ofenkörper im Verhältnis zum Ofenfundament
mittels eines oder mehrerer Bewegungselemente drehbar angeordnet. Diese sind längs der Umdrehungsbahn des Ofenkörpers
angeordnet. Die Bewegungselemente umfassen Hebevorrichtungen, die periodisch des Ofenkörper ganz oder teilweise vom Öfenfundament
emporheben, so daß der Ofenkörper in diesen Perioden im Verhältnis zum Ofenfundament bewegt werden kann. Die Bewegungseletnente
sind vorzugsweise von einem Typ, der in vertikaler Richtung - entweder mittels Druckluft oder eines hydraulischen
Mediums - hebt. Der hebende Teil kann z.B. aus einem oder mehreren flexiblen, mit einer druckerzeugenden Quelle verbundenen
Schläuchen o.a. gebildet sein.
Die Erfindung ist besonders fUr die Anwendung in Verbindung mit
den sogenannten geteilten Ofenkörpern geeignet, bei denen das obere und das untere Ofenkörperteil relativ zueinander drehbar
sind. Bei einer solchen Konstruktion wird der UmrUhrwiderstand in der Charge zur Drehung des unteren Ofenteils ausgenutzt, so
daß die Drehung vom oberen Ofenkörperteil periodisch auf den unteren Teil des Ofenkörpers übertragen'wird. Die verschiedenen
Bewegungen der Ofenkörperteile werden auf konventionelle Weise mittels z.B. Zeituhr und Endschalter gesteuert.
Die Wirkungsweise des Bewegungse^ements besteht darin, daß man
durch ein Unterdrucksetzen der Schläuche von einer druckerzeugenden Quelle her Hebeeinheiten aus einer nicht-aktiven
Stellung hochdrückt, um dadurch den Ofenkörper ganz oder teilweise von dem Ofenfundament abzuheben, wobei die Friktion
zwischen Ofenfundament und Ofenkörper ganz oder teilweise aufgehoben wird.
Wenn der Ofenkörper genügend vom Ofenfundament abgehoben ist, wird die Drehmaschinerie für den oberen Teil des Ofenkörpers
den unteren Teil des Ofenkörpers in gewünschtem Abstand aufgrund des erwähnten Umrührwiderstandes in der Charge mit sich
nehmen. Der Ofenkörper ist ferner vorzugsweise mit an sich bekannten Sperrvorrichtungen ausgerüstet, um eine Drehung des
unteren Ofenkörperteils über den gewünschten Winkel hinaus zu
verhindern. Durch ein Steuern von Länge und Häufigkeit der Perioden, in denen sich das Eewegungselement in aktiver, hebender
Stellung befindet, kann die Umdrehungsgeschwindigkeit des Ofenkörpers bzw. des unteren Ofenkörperteils reguliert werden.
Wenn der Ofenkörper bzw. der untere Teil des Ofenkörpers sich um den gewünschten Winkel gedreht hat, wird der Druck in den
Schläuchen entlastet, wonach der Ofenkörper absinkt und wieder mit seinem eigenen Gewicht auf dem Ofenfundament ruht. Nachdem
der Druck im Druckmedium reduziox't ist, wird das Bewegungselement
z.B. mittels eines Federsystems zum Ausgangspunkt zurückgebracht. Das Bewegungselement ist nun zum-erneuten Anheben und
schrittweisen Weiterdrehen des Ofenkörpers bereit.
Zufolge vorliegender Erfindung wird eine Lösung erbracht, wodurch kostspielige Ausrüstungen, wie Räder, Bremsen, Zahnstangenbetrieb
usw. durch wesentlich einfachere und billigere Mittel ersetzt werden.
Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
unter Hinweis auf die Zeichnungen beschrieben:
Figur 1 zeigt schematisch einen vertikalen Schnitt eines Bewegungselements
gemäß der Erfindung in aktiver Stellung, bei der der Ofenkörper deutlich vom Ofenfundament
hochgehoben ist.
Figur 2 zeigt eine horizontale Draufsicht·nach der Linie II-II
der Figur 1.
Figur 3 zeigt eine horizontale Draufsicht von Teilen eines Ofenfundaments,
das mit Bewegungselementen gemäß der Erfindung ausgerüstet ist.
Figur 4 zeigt einen Vertikalschnitt durch das Ofenfundament und
einen Teil des unteren Ofenkörpers nach der Linie IV-IV der Figur 3·
Figur Λ zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in
der aktiven Stellung, bei der der untere Teil des Ofenkörpers
(5) völlig vom Ofenfundament (6) emporgehoben und getrennt ist.
Hierzu dient eine Mehrheit solcher Bewegungselemente, die gleichmäßig längs der Umdrehungsbahn des Ofenkörpers (5) ver- .
teilt sind.
Im Prinzip umfasst das Bewegungselement ein am Ofenfundament
(6) befestigtes Fundament (7)» an dessen oberer Fläche flexible
i_.- Schläuche (1), vorzugsweise aus Gummi, angeordnet sind. Die
Schläuche (1) sind in einem Rahmenwerk (nicht gezeigt) aufgehängt und an eine Druckquelle (nicht gezeigt) angeschlossen.
Die Schläuche (1) sind so gestaltet, daß sie, wenn ihnen Druck zugeführt wird, auf der Fläche des Fundaments (7) rollen können.
Eine unter den Rand des Ofenkörpers (5) greifende Hebeeinheit (3), z.B. in Form eines Balkens oder einer Platte, ist oben auf
den Schlauchen (1) angeorcl.net. Die Hebeeinheit (3) ist unten
mit einer Führungsplatte (2) versehen, die horizontal über die Hebeeinheit (3) hinausragt, wenigstens an der Vorder- und Rück-
kante der Hebeeinheit (3), in Bewegungsrichtung gesehöu. Letztere/
horizontal hinausragende Teile laufen in Führungen (4-), die in dem Fundament (7) angebracht sind.
Die Führungen (4) haben eine solche Tiefe, daß die Hebeeinheit (3) mit Führungsplatte (2) sich in einer bestimmten Distanz in
horizontaler Richtung verschieben kann. Diese Distanz entspricht dem maximalen, für die Bewegung des Ofenkörpers in einem Intervall
vorgesehenen Weg. Fernerfteasaj.die Führung (4) eine solche
Höhe, daß die Hebeeinheit (3) mit Führungsplatte (2) in vertikaler
Richtung genügend gehoben werden kann, um den Ofenkörper (5) ausreichend vom Ofenfundament (6) abzuheben, so daß
der untere Teil des Ofenkörpers für seine Drehung frei vom Fundament (6) wird. Die Führung (4) wirkt außerdem als Sperre
gegen unerwünschte Bewegungen der Hebeeinheit (3)·
Die Hebeeinheit (3) ist ferner mit dem Fundament (7) des Bewegungselements
mittels Organen, wie z.B. Federn (8) verbunden, die die Hebeeinheit (3) nach beendeter, periodischer Drehung
des Ofenkörpers (5) zum Ausgangspunkt zurückführen.
Figur 3 zeigt einen Ausschnitt des Ofenfundaments (6), von oben
gesehen. Das Ofenfundament (6) ist erfindungsgemäß mit Bewegungselementen
(schematisch gezeigt) ausgerüstet. Im Prinzip sind diese wie in den Figuren 1 und 2 beschrieben ausgebildet.
Die Bewegungselemente werden in gleichen Abständen, vornehmlich längs der Peripherie des Ofenfundaments (6) angeordnet. Im dargestellten
Ausführungsbeispiel sind acht Bewegungselemente vorgesehen. Die Bewegungselemente sind an Jedem Ende mit Federvorrichtungen
(8) o.a. ausgerüstet, die nach beendeter Bewegung des Ofenkörpers ein Zurückziehen der Hebeeinheit (3) zum Ausgangspunkt
bewirken. Die Bewegungselemente umfassen eine Mehrheit flexibler Schläuche (in Figur 3 nicht gezeigt), die in
einem Rahmenwerk (9) aufgehängt und durch ein Leitungsnetz an eine Druckquelle angeschlossen sind (nicht gezeigt). Die Schläi -
ehe (1) sind rollbar im Fundament (7) angeordnet, das gemäß dem
in den Figuren 1 und 4- gezeigten Ausführungsbeispiel eine ebene Bodenplatte aufweist.
Wenn den Schläuchen (1) Druck zugeführt wird, heben sie die
darüber liegende Hebeeinheit (3) an, die ihrerseits den Ofenkörper (5) ganz oder teilweise vom Ofenfundament emporhebt.
Wie aus Figur 4 ersichtlich, sind zwischen dem Ofenfundament (6)
und dem unteren Teil des Ofenkörpers (5) Bewegungselemente angeordnet. Jedes Bewegungselement umfasst ein auf dem Ofenfundament
(6) festmontiertes Fundament (7) sowie eine Hebeeinheit (3), die aus einer planen horizontalliegenden Platte (10) und auf
der Oberseite der Platte (10) angeordneten Rippen (11) gebildet ist. Zwischen der Bodenplatte des Fundament (7) und der Hebeeinheit
(3) ist ferner eine Mehrheit von flexiblen Schläuchen (1) angeordnet, die im wesentlichen radial j, s
0fenkörper^>(5) gerichtet sind. Die flexiblen Schläuche (1) sind
rollbar in einem Rahmen (9) gelagert und stehen mit einer druckerzeugenden Quelle in Verbinciung (nicht gezeigt), die z.B. Luftdruck
oder einen hydraulischen Druck liefert. Die Schläuche (1) sind so dimensioniert, daß sie, wenn der Druck dem Inneren der
Schäuche zugeführt wird, den Ofenkörper (5) ganz oder teilweise vom Fundament (6) abheben, wodurch dem Ofenkörper (5) eine
Drehung im Verhältnis zum Ofenfundament (6) gestattet ist. Die Drehung erfolgt z.B. mit Hilfe des UmrührwiderStandes der Charge
oder mittels eines eigenen Motors.
Der Ofenkörper (5) ist gemäß dem in Figur >v gezeigten AusführunRsbeispiel
an seiner Unterseite mit einem peripher gelegenen Ringkörper (12) ausgerüstet, der aus einem z.B. aus Stahlplatten
bestehenden Rahmen (13) gebildet ist.
Dieser Ringkörper (12) ist in das Unterstützungssystem des Ofenkörpers
(5) einbegriffen. Das Ofenfundament (6) umiiaEbt eine
Reihe von Unterstützungspunkten (nicht gezeigt) zur Unterstüt-
zung des Ofenkörpers. längs seiner Peripherie ist der Ofenkörper
(5) und/oder das Ofenfundament (6) ferner mit einem Dichtungsorgan (14) ausgerüstet, das ein Eindringen von Schmutz,
Schlacke o.a. in die Bewegungselemente verhindern soll.
Im folgenden wird die Wirkungsweise der Bewegungselemente näher beschrieben.
Im Ausgangspunkt ruht der Ofenkörper bzw. der untere Teil des Ofenkörpers (5) auf dem Ofenfundament (6). Hierbei ist das
Bewegungselement in seiner nicht-aktiven, unteren Stellung, wobei die Führungsplatte (2) auf der unteren Fläche der Führung (4)
ruht. In dieser Phase ruht der Ofenkörper (5) mit so großem Gewicht auf dem Ofenfundament, daß eine relative Drehung des
Ofenkörpers (5) nicht möglich ist. In dieser Stellung ist der Abstand zwischen der flachen Bodenplatte des Fundaments (7),
auf der die Schläuche (1) rollen sollen, und der Unterseite der Hebeeinheit (3) kleiner als der äußere Durchmesser der Schläuche
(1). *■£.'£,
Wenn der untere Teil des Ofenkörpers (5) im Verhältnis zum Ofenfundament
(6) gedreht werden soll, werden die Schläuche (i) durch eine Druckquelle (nicht gezeigt) unter Druck gesetzt. Die
Schläuche (1) drücken die Hebeeinheit (3) von ihrer unteren Stellung in eine obere Lage, wobei der untere Teil des Ofenkörpers
(5) ganz oder teilweise vom Ofenfundament (6) gehoben ist, wie in Figur 1 gezeigt. In dieser Stellung wird der untere
Teil des Ofenkörpers (5) durch den UmrUhrwiderstand der Charge
zusammen mit des Ofenkörpers oborem, durch eine Maschinerie betriebenen
Teil in Drehung versetzt.
Wenn der untere Teil des Ofenkörpers (5) sich um den gewünschten Winkel gedreht hat, wird der Druck aus den Schläuchen (1) abgelassen,
wonach der Ofenkörper (5) nebst Hebeeinheit (3) wieder in seine nicht-aktive untere Stellung absinkt. Die Hebeeinrichtung
(3) wird danach zu ihrem Ausgangspunkt z.B. mittels Federn ol'ä. zurückgebracht.
Nach, den dargestellten Ausführungsbeispielen haben die Schläuehe
(1) gleichen Durchmesser, was eine lineare Bewegung während . des Drehens der Ofenkörper bewirkt. lrOiasocns^hi^&-Hfc^d.l
wird mit Hilfe von Deformation in den Schläuchen (1)
aufgenommen. Alternativ können.die Schläuche (1) einen nach außen zunehmenden Durchmesser aufweisen, um dadurch der Hebeeinheit
eine kreisförmige Bewegung entsprechend derjenigen des
Ofenkörpers zu geben.
/ Die Bewegung des unteren (und des oberen) Ofenkörperteils sowie '- -1'' *>
die Drehrichtung werden z.B. durch Zeituhr und Endschalter gesteuert.
Claims (11)
1) Vorrichtung zum intermittierenden bzw. schrittweisen Drehen des Ofenkörpers eines elektrometallurgischen
Schmelzaggregats, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ofenfundament (6) und dem auf diesem
ruhenden Ofenkörper (5) Bewegungselemente eingelassen sind, die flexible, rollbare Druckschläuche (1) aufweisen,
wobei diese Druckschläuche so dimensioniert sind, daß bei entsprechend zugefUhrtem pneumatischen
oder hydraulischen Druck der Ofenkörper vom Ofenfundament abgehoben und drehbar ist.
2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Bewegungselementen auf den Druckschläuchen
(1) eine unter den Ofenkörper (5) greifende Hebeeinheit (3) in Form eines Balkens oder einer Platte angeordnet
ist.
3) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewegungselement ein mit dem Ofenfundament
(6) fest verbundenes Fundament (7) aufweist, auf dessen ebener Bodenplatte die Druckschläuche (1) rollbar
gelagert sind.
4) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hebeeinheit (5) an ihrem unteren Teil mit einer Führungsplatte (2) oder Schiene versehen ist, die
wenigstens an der Vorder- und Rückkante (in Bewegungsrichtung gesehen) über die Hebeeinheit (3) hinausragt und mit
diesen hinausragenden Teilen in Führungen (4) im Fundament (7) verschiebbar ist.
5) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (4) eine solche Tiefe haben, daß die Hebeeinheit
(3) mit Führungsplatte (2) in horizontaler Richtung in einer Distanz verschiebbar ist, die dem maximalen für die
Drehbewegung des Ofenkörpers in einem Intervall vorgesehenen Weg entspricht und daß die Führungen (4) eine solche Hohe
haben, daß die Hebeeinheit (3) in vertikaler Richtung öoweit
hebbar ist, daß der Ofenkörper (5) vom Ofenfundament (6) abgehoben
ist.
6) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet,
daß die Bewegungselemente in gleichen Abständen längs der Peripherie des Ofenfundaments (6) angeordnet
sind.
7) Vorrichtung nach einer der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Fundament (7) des Bewegungselements und der Hebeeinheit (3) Rückholfedern (8) angeordnet
sind.
8) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Ofenkörper (5) und dem Ofenfundament (6) ein die Bewegungselemente schützendes Dichtungsorgan
(14(.J1Jg. φ vorgesehen ist.
9) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckschläüche (1) in einem Rahmenwerk
g) angeordnet sind.
10) ¥orrichtung nach, einem der Ansprüche Λ t>is 9i dadurch gekennzeichnet,
daß die untere Fläche des Ofenkörpers (5) und/ oder die Oberfläche des Ofenfundaments (6) mit gleithindernden
Vorrichtungen ausgerüstet ist.
11) Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die gleithindernde Vorrichtung aus einem Friktionsbelag
besteht.
daß die gleithindernde Vorrichtung aus einem Friktionsbelag
besteht.
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