DE3132034C1 - Verfahren und Vorrichtung zur feuerfesten Zustellung metallurgischer Gefäße, insbesondere von Abstich- oder Gießrinnen von Hochöfen - Google Patents

Description

• Aus der DE-AS 25 15 999 ist eine selbstfahrende Vorrichtung zur Auskleidung von Abstichrinnen von Hochöfen bekannt, mit der das Auskleidungsmaterial nach dem Slingerverfahren aufgebracht wird. Die Vorrichtung besteht aus einem mit Laufgliedern ausgerüsteten angetriebenen Fahrgestell, das- einen Schleuderkopf trägt. Als Laufglieder werden bevorzugt Raupen verwendet, da die Ränder der Abstichrinnen zahlreiche Unebenheiten aufweisen. Eine am Fahrgestell angeordnete Halterung, die den Schleuderkopf trägt, ist zum Ausgleich der Unebenheiten über einen Stabilisiertisch mit dem Fahrgestell verbunden. Diese gattungsmäßig andere Vorrichtung weist insbesondere den Nachteil auf, daß sie zur vollständigen Auskleidung der Abstichrinne mehrfach über diese hin- und hergefahren werden muß, da bei einem Überfahren der Abstichrinne jeweils nur ein schmaler Streifen der Auskleidung erzeugt werden kann.
• Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, durch das bzw. mit der die Zustellung metallurgischer Gefäße, insbesondere von Abstich- und Gießrinnen von Hochöfen, verbessert und vereinfacht werden kann.
• Gelöst wird die Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch, daß bei kontinuierlicher Zuführung der feuerfesten Zustellmasse die Vibrationsschablone über die Länge des metallurgischen Gefäßes kontinuierlich verfahren wird. Das bringt gegenüber den bekannten diskontinuierlichen Verfahrensweisen den Vorteil, daß das metallurgische Gefäß ohne Unterbrechung bei fortschreitender Schablone nahtlos ausgekleidet werden kann. Die Zustellung-wird dadurch beschleunigt, und es treten keine Nahtstellen wie bisher an den einzelnen Zustellungsabschnitten mehr auf. Auf diese Weise können beliebig geformte und beliebig lange Gefäße zugestellt werden.
• Bevorzugt wird zur Durchführung dieses Verfahrens eine Vibrationsschablone verwendet, die aus einer mit der Arbeitsschablone verfahrbaren Stützschablone besteht Mit der schwingenden Arbeitsschablone wird die Zustellmasse zum Fließen gebracht, homogenisiert und verdichtet. Da die verflüssigende Wirkung der Arbeitsschablone auf die Zustellmasse über den Schablonenbereich hinausreicht und den Grenzbereich des bereits zugestellten Abschnittes so beeinflußt, daß die Zustellmasse dort Flüssig bleibt und zusammenfließt, wird erfindungsgemäß die Masse durch eine hinter der Arbeitsschablone angeordnete, mit ihr verfahrbare Stützschablone so lange gestützt, bis sie ausreichende Eigenfestigkeit erreicht hat, um ihre Form zu halten.
• Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß entgegen der Vorstellung eines Fachmannes nicht die Arbeitsschablone die größte Langenausdehnung aufzuweisen hat, sondern die Stützschablone. Daher beträgt nach einem weiteren Merkmal der Erfindung das Verhältnis der Länge der Arbeitsschablone zur Länge der Stutzschablone 1:1,3 bis 1:2,7, vorzugsweise 1: 1,8 bis 1:2,2.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einer mit Schwingungserregern ausgerüsteten Vibrationsschablone und Mitteln zur kontinuierlichen Zuführung von feuerfester Zustellmasse und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Vibrationsschablone aus einer mit Schwingungserregern versehenen Arbeitsschablone und einer nachgeordneten, unabhängig von der Arbeitsschablone gelagerten, zusammen mit dieser entlang dem zuzustellenden Gefäß verfahrbaren Stützschablone besteht.
• Für den Anfahrvorgang kann es erforderlich sein, auch die im Bereich der Stützschablone eingebrachte Zustellmasse zum Fließen zu bringen. zu homogenisie- ren und zu verdichten. Beide Vibrations-Schablonenteile sind daher unabhängig voneinander aufgehängt und mit eigenen schaltbaren Schwingungserregern (Vibratoren) ausgerüstet Nachdem dann die Masse durch die Schablonenteile verteilt und verdichtet ist, werden die Vibratoren an der Stützschablone abgeschaltet und beide Vibrations-Schablonenteile in Bewegung entlang des zuzustellenden Gefäßes gesetzt.
• Um die Arbeits- und Stützschablone über die Länge des metallurgischen Gefäßes verfahren zu können, sind beide Schablonenteile an einer verfahrbaren Traverse angeordnet. Zur Reduzierung von Schwingungsübertragungen auf die Traverse und zugehörige Führungsorgane sind die Schablonenteile freischwinbend über eine Schwingmetallverbindung an derTraverse gelagert.
• Die Traverse weist ein mit Rollen ausgerüstetes Fahrwerk auf. Diese stehen mit entlang des auszukleidenden Gefäßes angeordneten Schienen zur Aufnahme von Gewichts- und Auftriebskräften in Eingriff. Bei Auskleidung von Abstich- und Gießrinnen können die Schienen als zweigleisige Ausführung zu beiden Seiten der Rinne oder als eingleisige Ausführung oberhalb der Rinne ausgebildet sein. Eine seitliche und höhenmäßige Auslenkung der Schablone soll durch die Schienenführung vermieden werden.
• Die Arbeits- und Stützschablone müssen so miteinander verbunden sein, daß die Vibration der Arbeitsschablone nicht auf die Stiitzschablone übertragen wird.
• Erfindungsgemäß ist daher die Verbindung zwischen der Arbeits- und Stützschablone als schwingungsfreie Bolzenverbindung mit in Gummischeiben gelagerten Bolzen ausgebildet. Zwischen beiden Schablonenteilen kann ein Gummistreifen zur weiteren Schwingungsdämpfung und zur Abdichtung gegen die eingebrachte Zustellmasse angeordnet sein. Die Verbindung zwischen der Arbeits- und Stützschablone kann aber auch als Schlvingmetallverbindung ausgebildet sein.
• Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Arbeitsschablone an dem in Bewegungsrichtung gesehen vorderen Ende mit einer Stegplatte ausgerüstet, die entsprechend dem Profil des zuzustellenden Gefäßes ausgebildet ist Bei Neuzustellungen mit vorgegebenem Profil der Abstichrinne kann die Stegplatte starr ausgebildet sein. Beim Reparaturauskleiden mit ungleichförmig verschlissenem Profil besteht die Stegplatte dagegen vorzugsweise aus Einzellamellen, die sich über Federn abdichtend an das Profil der Rinne anpassen.
• Neben der Abdichtwirkung kommt als weiterer Effekt der Stegplatte hinzu, daß die nachdrückende Zustellmasse die Vortvärtsbewegung der Schablone unterstützt Alternativ oder zusätzlich kann das vordere Ende der Arbeitsschablone bugförmig ausgebildet sein. Dies ist vorteilhaft, wenn die Abstichrinne auch im Bereich vor der Schablone mit Zustellmasse gefüllt wird. Der Bug drückt dann die Masse in die unterschiedlich verschlissenen Abschnitte der Rinnenauskleidung hinein.
• Die Verfahrbewegung der Vibrationsschablone kann mit bekannten-elektrischen, hydraulischen oder sonstigen Hilfsaggregaten vorgenommen werden. Da die Vorschubgeschwindigkeit der Vibrationsschablone von der Art der Zustellmasse. von der Stärke der zu vibrierenden Auskleidung und von der Leistung der eingesetzten Vibratoren abhängig ist, muß die Vorschubgeschwindigkeit regelbar sein.
• Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels weiter erläutert. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 die erfindungsgemäße, aus einer Arbeits- und Stützschablone bestehende Vorrichtung in perspektivischer Ansicht, Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie ll-ll in Fig. 1 und F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in F i g. 2.
• Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Abstichrinne 1 für einen Hochofen besitzt eine feuerfeste Auskleidung 2.
• Während des Gebrauchs unterliegt die feuerfeste Auskleidung einem starken Verschleiß durch das schmelzflüssige Roheisen, entsprechend dem gezeichneten Verschleißprofil 3.
• Zur Reparatur der verschlissenen Auskleidung 2 der Abstichrinne 1 mit einer feuerfesten thixotropen Zustellmasse wird eine Vibrationsschablone verwendet, die aus einer Arbeitsschablone 4 und einer damit verbundenen, nachgeordneten Stützschablone 5 besteht Die Vibrationsschablone 4, 5 wird über die Länge der Abstichrinne 1 kontinuierlich verfahren unter ständiger Zufuhr der feuerfesten thixotropen Zustellmasse.
• Die Arbeits- und die Stützschablone 4,5 sind an einer Traverse 6 frei schwingend über Schwingmetallverbin.
• dungen 7 angeordnet Die Traverse 6 besitzt ein Fahrwerk 8, das auf Schienen 9 verfahrbar ist, die sich in Richtung der Abstichrinne 1 erstrecken. Die Schienen 9 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel zweigleisig zu beiden Seiten der Abstichrinne angeordnet. Das Fahrwerk 8 der Traverse 6 kann Gewichts- und Auftriebskräfte aufnehmen und bietet seitliche Führung.
• Dazu ist das Fahrwerk mit auf und unter den Schienen angeordneten Rollen 10 ausgerüstet. Die Verfahrbewegung der Vorrichtung kann über die Seilzugverbindung 11 mit Hilfe eines nicht dargestellten Hilfsaggregats erfolgen. Beide Vibrations-Schablonenteile 4 und 5 sind mit unabhängig voneinander schaltbaren Schwingungserregern 12 ausgestattet und so miteinander verbunden, daß die Vibration der Arbeitsschablone 4 nicht auf die Stützschäblone 5 übertragen werden kann.
• Um dies sicherzustellen, ist die Verbindung zwischen Arbeits- und Stützschablone 4, 5, wie F i g. 3 zeigt, als schwingungsfreie Bolzenverbindung ausgebildet, bei der die Bolzen 13 in Gummischeiben 14 gelagert sind.
• Zwischen beiden Schablonenteilen ist ein Gummistreifen 15 zur weiteren Schwingungsdämpfung und zur Abdichtung gegen die eingebrachte Zustellmasse angeordnet Wie F i g. 3 weiter zeigt, ist am vorderen Ende der Arbeitsschablone 4 eine Stegplatte 16 angeordnet, mit der ein Ausfließen der Zustellmasse nach vorn aus dem Bereich der Arbeitsschablone 4 verhindert werden soll.
• Die Stegplatte 16 besteht aus Einzellamellen, die sich über Federn 17 abdichtend an das ungleichförmig verschlissene Profil 3 der Abstichrinne 1 anpassen.
• F i g.3 zeigt weiter eine bugförmige Ausbildung am vorderen Ende 18 der Arbeitsschablone 4.
• Zu Beginn des Zustellvorgangs, wenn sich die Vibrationsschablone 4,5 5 in der gestrichelt dargestellten Anfahrstellung gemäß Fig. I befindet, wird Zusrellmasse über den Gesamtbereich der Vibrationsschablone 4, 5, verteilt in den Zwischenraum zwischen Schablone 4, 5 und der Rinnenbegrenzung 3, eingebracht. In dieser Anfahrstellung werden dann die Schwingungserreger 12 beider Schablonenteile 4, 5 in Tätigkeit gesetzt.
• Nachdem die Zustellmasse in diesem Abschnitt zum Fließen gebracht, homogenisiert und verdichteteworden ist, werden die Schwingungserreger 12 der Stutzschablone 5 ausgeschaltet, und unter kontinuierlicher Zuführung der Zustellmasse über die in F i g. 2 dargestellte Rutsche 19 wird die Vibrationsschablone 4, 5 entlang der Abstichrinne 1 über ihre gesamte Länge kontinuierlich verfahren. Die Stützschablone 5 stützt die im Bereich der Arbeitsschablone 4 erzeugte feuerfeste Zustellung bis zu ihrer Verfestigung und verhindert so ein Zusammenfließen der Zustellung durch die übergreifende verflüssigende Wirkung der Arbeitsschablone 4.
• Die Zuführung der Zustellmasse zur Rutsche 19 kann von einem feststehenden Vorratsgefäß über ein zweiteiliges Gelenkband erfolgen. Eine andere Möglichkeit besteht in der Anordnung eines fahrbaren Vorratsgefäßes, das auf Schienen oberhalb der Abstichrinne 1 angeordnet ist, wobei eine Austragsvorrichtung die Zustellmasse vom Vorratsgefäß zur Rutsche 19 fördert.

Claims (13)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur feuerfesten Zustellung metallurgischer Gefäße, insbesondere von Abstich- oder Gießrinnen von Hochöfen, bei dem eine feuerfeste Zustellmasse mit thixotropen Eigenschaften in das Gefäß eingebracht und mit Hilfe einer Vibrationsschablone zum Fließen gebracht, homogenisiert und verdichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei kontinuierlicher ZuEührung der feuerfesten Zusteilmasse die Vibrationsschablone über die Länge des metallurgischen GeFäßes kontinuierlich verfahren wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unter Vibration in die gewünschte Form gebrachte feuerfeste Zusteilmasse durch eine kontinuierlich verfahrbare Stützschablone abgestützt wird, bis die Masse ausreichende Eigenfestigkeit erreicht hat.
3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2; bestehend aus einer mit Schwingungserregern ausgerüsteten Vibrationsschablone und Mitteln zur kontinuierlichen Zuführung von feuerfester Zustellmasse, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibrationsschablone aus einer mit Schwingungserregern (12) versehenen Arbeitsschablone(4) und einer nachgeordneten, unabhängig von der Arbeitsschablone (4) gelagerten, zusammen mit dieser entlang dem zuzustellenden Gefäß (1) verfahrbaren Stützschablone (5) besteht.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Länge der Arbeitsschablone (4) zur Länge der Stützschablone (5)1: 1,3 bis l: 2,7 beträgt.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Länge der Arbeitsschablone (4) zur Länge der Stützschablone (5)1:1,8 bis 1:2,2 beträgt.
6. 6 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützschablone (5) mit eigenen Schwingungserregern ausgerüstet ist.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeits- (4) und die Stützschablone (5) unabhängig voneinander schwingend über eine Schwingmetallverbindung (7) an einer Traverse (6) angeordnet sind.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeits- (4) und die Stützschablone (5) an einer Traverse (6) hängen, die ein mit Rollen (10) ausgerüstetes Fahrwerk (8) aufweist und die Rollen (íO) mit entlang dem zuzustellenden Gefäß (1) angeordneten Schienen (9) derart in Eingriff stehen, daß keine seitliche und höhenmäßige Auslenkung der Schablonen (4, 5) erfolgt.
9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der Arbeits- (4) und der Stützschablone (5) als schwingungsfreie Bolzenverbindung mit in Gummischeiben (14) gelagerten Bolzen (13) ausgebildet ist.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet. daß die Verbindung zwischen der Arbeits- (4) und der Stützschablone (5) als Schwingmetallverbindung ausgebildet ist.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an der Arbeitsschablone (4) an dem in Bewegungsrichtung gesehen vorderen Ende eine entsprechend dem Profil (3) des zuzustellenden Gefäßes (I) ausgebildete Stegplatte (16) angeordnet ist.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11. dadurch gekennzeichnet, daß die Stegplatte (16) aus durch Federn (í7) ausgestellten schwenkbaren Einzellamellen besteht
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsschablone (4) an dem in Bewegungsrichtung gesehen vorderen Ende (18) bugartig ausgebildet ist Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur feuerfesten Zustellung metallurgischer GeFäße, insbesondere von Abstich- und Gießrinnen von Hochöfen, bei dem eine feuerfeste Zustellmasse mit thixotropen Eigenschaften in das Gefäß eingebracht und mit Hilfe einer Vibrationsschablone zum Fließen gebracht, homogenisiert und verdichtet wird, und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

    Das bekannte Prinzip bei der Zustellung metallurgischer Gefäße unter Vibration der Zustellmasse besteht in der Nutzung der thixotropen Eigenschaften von Feuerfestmassen.

    .Nach dem aus der DE-AS 22 33894 bekannten Verfahren wird die thixotrope feuerfeste Masse auf den Boden einer neu zuzustellenden oder einer zu reparierenden Abstichrinne geschüttet. Eine Schablone, die mit Schwingungserregern (Vibratoren) ausgerüstet ist, wird auf die ausgeschüttete Masse aufgesetzt. Nach Einschalten der Vibratoren sinkt die mit einem Gewicht belastete Schablone in die Masse ein, die unter dem Einfluß der Vibration aufgrund ihrer thixotropen Eigenschaft flüssig wird. Fuhrungen mit Wegbegrenzern dienen dazu, die Bewegungsrichtung der absinkenden Schablone zu bestimmen. Sobald die Schablone auf die vorgeschriebene Tiefe abgesenkt ist, werden die Vibratoren ausgeschaltet Die Masse erhärtet, und die Schablone wird z. B. mit einem Kran aus der Abstichrinne herausgehoben. Anschließend wird die Zustellung getrocknet.

    In der DE-PS 2343 174 ist eine zweite Zustelltechnik beschrieben worden, bei der die mit Vibratoren ausgerüstete Schablone in die neu zuzustellende oder zu reparierende Abstichrinne im ungefüllten Zustand eingesetzt und dort festgelegt wird. Nach Einschalten der Vibratoren wird der Zwischenraum zwischen der Schablone und der Rinne mit der thixotropen Feuerfestmasse ausgefüllt. Durch die Vibration wird auch hier die Masse flüssig und füllt den Zwischenraum vollkommen homogen aus. Die Schablone wird anschließend aus der fertigen Abstichrinne herausgehoben und die Zustellung durch Erhitzen ausgehärtet.

    Bei beiden Zustelltechniken handelt es sich um stationäre Zustelltechniken, d. h. nach Zustellung eines Abschnittes, der der Länge der Schablone entspricht, muß die Vorrichtung mit allen Hilfsaggregaten um ein der Länge der Schablone entsprechendes Stück weitertransportiert und neu eingerichtet werden. Dies ist insbesondere bei Abstichrinnen von Hochöfen, mit Längen bis 20 m nachteilig.