DE3332300A1

DE3332300A1 - Abschlackvorrichtung

Info

Publication number: DE3332300A1
Application number: DE19833332300
Authority: DE
Inventors: Tapio Otto Aaprami 02230 Espoo Harju; Kari Ilmari 68300 Kälviä Saarinen; Ville Sakari Sipilä; Dan Aron Matias 67100 Kokkola Wistbacka
Original assignee: Outokumpu Oyj
Current assignee: Outokumpu Oyj
Priority date: 1982-09-07
Filing date: 1983-09-07
Publication date: 1984-03-08
Also published as: AU1866283A; NL8303022A; FI823094L; AU563234B2; FI823094A0; CA1206721A; BE897688A; DD211728A5; FI68540C; FI68540B; DE3332300C2; GB2128520A; GB2128520B; GB8323371D0

Description

DIPL.-ING. HANS AV. GROENING

PATENTA NWALT

O 3-72

OUTOKUMPU OY Outokumpu/Finnland

Abschlackvorrichtung

Sl KIlEnTSTlI. 4 · BI(OO Mt¹NCIIEK HO · !«Oil H(I(IU-JO · KAIIKl,: 11 Il KIKVATENT · TEI.. (OHII) 47107U · TELEX S 1!1MiSU

-K-

Abschlackvorrichtung

Diese Erfindung betrifft eine Abschreckvorrichtung des im Oberbegriff von Patentanspruch 1 niedergelegten -Typs. Gegenstand der Erfindung ist insbesondere eine Vorrichtung, die vollautomatisch arbeitet und somit einen Betrieb gestattet, bei dem menschliche Arbeitskraft lediglich für Uberwachungsaufgaben erforderlich ist.

In der Branche werden Abschlackvorrichtungen verschiedenster Art eingesetzt. Das eine Extiem bildet dabei der ausschliesslich mit menschlicher Arbeitskraft arbeitende Abstreicher, das andere Extrem bilden mehr oder weniger automatisch arbeitende Anlagen, die die Schlacke von der Oberfläche der metallischen Schmelze mit Hilfe verschiedenartiger Werkzeuge entfernen.

Zu den letztgenannten Vorrichtungen können auch jene gezählt werden, bei denen die Schlacke mit Hilfe zv/eier Abstreicher, von denen der eine stationär, der andere beweglich ist, entfernt wird. Eine solche Vorrichtung ist im SU-Erfinderzeugnis 472 beschrieben, bei der zwei Abstreichblätter die auf dem schmelzflüssigen Metall anfliegende Schlacke zwischen sich sammeln und über ein Schienen/Wagen-System an eine andere Stelle gebracht werden und dort die Schlacke abladen. Die besagte Erfindung hat jedoch zum Beispiel den Nachteil, dass diese Vorrichtung sehr kompliziert und schwer ist. So ist dabei zum Bewegen der gesamten Anlage ein Elektromotorantrieb, zum Bewegen der Abstreichblätter ein zweiter und zum Bewegen des auf Schienen laufenden Wagens, der die Schlacke an eine andere Stelle transportiert, ein dritter Antrieb erforderlich. Ein weiterer Hangel der in

besagter Schrift beschriebenen Erfindung besteht darin, dass Elektromotorantriebe in ihren Bewegungen im allgemeinen sehr abrupt sind, so dass es in der Regel zum Verspritzen von metallischer Schmelze und Schlacke kommt.

Weiter sind zahlreiche verschiedene Abschreckvorrichtungen bekannt, bei denen das Abschlacken über den Kokillenrand durch

Überlauf erfolgt, und bei denen die Abstreicher entweder eine lineare Abstreichbewegung vollführen oder zum Beispiel rotieren. Das Verspritzen von Schlacke und metallischer Schmelze und mit dem Abtransport verbundene Probleme sind typisch für derartige Vorrichtungen, weshalb sie nicht als besonders brauchbar gelten.

Mit der vorliegenden Erfindung soll eine Vorrichtung geschaffen werden, bei der das Entfernen der Schlacke von der Oberfläche der metallischen Schmelze mit Hilfe von zwei Abstreichblättern - einem stationären und einem beweglichen - erfolgt, und bei der das Entfernen der Schlacke aus dem von den Blättern gebildeten Raum durch kontrollierte, gleichmässige Bewegungen und längs einer zweckmassigen Bewegungsbahn erfolgt. All diese Forderungen werden erfüllt von der Vorrichtung, deren kennzeichnenden Merkmale in den beigefügten Patentansprüchen niedergelegt sind.

Im folgenden soll die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im einzelnen beschrieben werden. Es zeigen: Fig. 1 die erfindungsgemässe Vorrichtung in vereinfachter Seitenansicht vor dem Eingreifen der Abstreicher in die in der Kokille befindliche Schlackenschicht;

Fig. 2 die gleiche Vorrichtung wie Fig. 1, jedoch nun mit in Arbeitsstellung befindlichen Abstreichern;

— Jo —

F ig. J weiterhin die gleiche Vorrichtung seitlich betrachtet, jedoch nun mit in Entleerungostellung "befindlichen Abstreichern;

Pig. 4 eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung aus einer gegenüber Fig. 1-3 um 90 ""Versetzten Richtung betrachtet;
Pig. 5 die erfindungcgemässe Vorrichtung im Draufblick.

In Pig. 1 ist die Kokille 1 dargestellt, die mit schmelzfUüssigem Metall 2 gefüllt ist, auf dem eine Schlackenschicht 3 aufschwimmt. Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist in besagter Pigur bereit zum Absenken in die Kokille, was mit Hilfe des Arbeitszylinders 15 so erfolgt, dass sich der Abstand der Zylinder-Befestigungsknaggen 16 und 17 verringert. Die Abstreicher tragen die Bezugszahlen 7; der₍ stationäre Abstreicher ist über den Schaft 8, der Abstreicher über den Schaft 4 an

der Anlage befestigt. Die Beweglichkeit des beweglichen Abstreicherblattes 7 wird dadurch erreicht, dass man den.z.B. runden Schaft 5 zwischen Rollen 6 laufen lässt, welche ihre Antriebskraft z.B. auf pneumatischem Wege erhalten. Die von den Abstreichern und dem Antrieb gebildete Einheit ist über das Gelenk 9 an den Zwischenschaft 10 angelenkt; ausserdem ist die von den Teilen 4 bis 8 gebildete Einheit durch eine in der Pigur nicht näher dargestellte Parallelogrammführung in v/aagrechte Stellung stabilisiert. Der Zwischenschaft 10 ist über das Gelenk 12 am Schaft 13 befestigt, der wiederum am Rahmen der Vorrichtung befestigt ist. Wie aus dem Obigen schon hervorgeht, dient der Schaft 14 über seine Gelenkstellen 11 und 19 und über den Schaft 19, vom Arbeitszylinder 15 angetrieben, zum Absenken der Abstreicher in die Kokille b^w. zuin Herausheben derselben aus der

Kokille. Eine Verkürzung des ArbeitsZylinders ist gleichbedeutend mit dem Absenken der Vorrichtung, eine Verlängerung des Arbeitszylinders gleichbedeutend mit dem Anheben der Vorrichtung.

Ein v:eiteres wesentliches Teil des Abstreicher-Antriebsmechanismus ist die Einheit, die von den Gelenken 20 und 21, dem Schwenkarm 24 und der Schwenkvorrichtung 22 gebildet wird; letztere Vorrichtung 22 ist Über den Balken 23 mit dem Rahmen verbunden. In Fig. 1 sind ausserdem der vertikale Rahmenbalken 25 sowie die Querbalken 26 und 27, die den Rahmenbalken 25 mit einem zweiten entsprechenden Rahmenbalken verbinden, dargestellt. Am Balken 26 ist der bewegliche Schlitten 28, am Balken 27 ein entsprechendes Teil 29 angeordnet. Die Punktion dieser Bauteile wird im Zusamienhang mit Fig. 4 und 5 näher beschrieben.

Fig. 2 zeigt eine Fig. 1 entsprechende Darstellung der erfindungsgemässen Vorrichtung, jedoch nun in Abstreichstellung abgesenkt, wobei die Anfangssteilung des beweglichen Abstreichers voll ausgezeichnet und die Endstellung durch gebrochene Linie dargestellt ist. Dieser in der Figur dargestellte Vorgang ist sehr einfach, denn ausser dem Absenken in die Kokille wird nur eine Verschiebung des beweglichen Abstreichers im wesentlichen bis an den stationären Abstreicher heran vorgenommen.

Fig. 3 zeigt eine den Figuren 1 und 2 entsprechende Darstellung der erfindungsgemässen Vorrichtung, nun jedoch in Abstreicher-Entleerungsstellung. Das Fahren der Vorrichtung in Entleerungsstellung geschieht wie folgt: Zuerst streckt sich der Zylinder 15, wodurch der Schaft 10 und die Teile von diesem zu den Abstreichern hin um einen gewissen Abstand von de^ Kokille labgehoben werden; danach vollführt der Schaft 24 eine Bewegung um ca.

180 , wobei der Schaft IO weiter nach oben, aus seiner Ausgangsstellung um mehr als 90 , gehoben wird, so dass die Abstreicher 7 in den leeren Raum zwischen den Schäften 10 und 13 gelangen, wo der bewegliche Abstreicher vom stationären Abstreicher wef geschoben wird, so dass die zwischen den be.iden AbsOreichern befindliche Schlacke in einen an passender Stelle darunter angeordneten V/ag en o.dgl. fällt. Nachdem der Wagen gefüllt ist, lässt sich die Schlacke leicht abtransportieren, sei es, dass sie einer Weiterverarbeitung oder einer Halde zugeführt wird.

Fig. 4 zeigt die erfindungsgamässe Vorrichtung direkt von der Seite der "Vorrichtung axLS betrachtet. Aus dieser Figur geht die Gesamtkonstruktion der Vorrichtung anschaulich hervor. Die eigentliche Arbeitseinheit der Vorrichtung ist an zweiBalken 26 und 27 befestigt, welche sich wiederum zwischen zwei Vertikalbalken 25 und 30 befinden. Die Balken 26 und 27 befinden sich in Schrägstellung, d.h. ihre Stellung entspricht dem Verlauf der Kokillenreihe, die im unteren Teil von Fig. 4 angedeutet ist. Das Giessen erfolgt bei der erfindungsgcmässen Vorrichtung als sog. kontinuierliches Giessen, wobei die Kokillenkette von der Giessstelle zur Abschlackstelle und von dort weiter zu der Stelle lauft, wo das erstarrte Metall aus der Kokille genommen wird. Die Bewegung erfolgt in Fig. 4 von rechts nach links, d.h. die Xokillenreihe steigt von unten nach oben. Das eigentliche Arbeitsteil der Anlage, d.h. der eigentliche Schlackenabstreicher ist an einem sog. Schlitten befestigt, der sich aus einem auf den Salken 26 sitzenden Unterteil 28 und auf dem Balken 27 sitzenden Führung steilen 29, die z.B. auch als kleiner Schlitten bezeichnet werden könnten, zusammensetzt. Der Schlitten in seiner

G-esaritheit länst sich mit Hilfe des Arbeitszylinders 35, der an den Schlitten und an die Rahmenkonstruktion 34 der Vorrichtung angelenkt ist, in der gewünschten Richtung belegen.

3in v:e ε? entlich es Teil der erfindungsge-Kissen Abstreichvorrichtung bildet der Hachlaufschaft 3H, der auf den oberen Kokillenenden ruht und beim Bewegen der Kolrillen von unten nach oben von einem Kokillenrand auf die folgende Kokille füllt. Dieser l'achlaufschaft 32 dient als Ste-rtinpulsgeber für den Abstreicher in der "V/eise, dass bei jedem zweiten Ki ed er fall ein Startimpuls ausgelöst wird, da mit der Vorrichtung jeweils zwei Kokillen gleichzeitig aogeschlackt werden. In der Figur sind aus Einfachheit sgründ en nur die Abstreichblätter 7 dargestellt, v;ährend die übrigen Abstreicher-Teile weggelassen vairden. Die Bezugssahl 35 bezeiclmet die Achse, vn die sich der in Fig. 1-3 dargestellte Schaft 24 dreht, und die Zahl 37 bezeichnet das Handrad sun Einstellen der Tiefe, -iit der die Abstreicherblätter 7 in die in der Kokille befindliche Schlacke und eventuell auch in die metallische Schmelze getaucht verden.

o^v

Fig. 5 Jieigt die erfindungsgcnässe Vorrichtung direkt von oben betrachtet; die in den Figuren 1-4 dargestellten Teile tragen dabei die gleichen Bezugsmahlen. Eine Erweiterung des Bezujssahlenverseichnisses ergibt sich lediglich durch die Parallelograrrr.fülirung 36, die in Fig. 5 rechts eingezeichnet ist und dazu dient, die Abstreicherblätter Dincchliesslich der Schäfte 4, 3 und 5 während der gesanten Dauer des Anhebens im wesentlichen in der gleichen Stellung zu hnlten.

Die eriindungsgeniäsr.e Vorrichtung arbeitet folgendermassen: V/ie

bereits ervühnt, löst der von einem Koicillonrand auf den anderen * fallende ITachluifhebel 52 den Startbefehl aus. Bein Abfallen dieoes Hebels von I'okillenrand setzt sich dei"· Schlitten, von Arbeitszylinder 35 angetrieben, in Bewegung, und innerhalb sehr kur-2;er Zeit haben Schlitten und ICokillenreilie die gleiche Geschwindigkeit. Sobn.lö die Crer,ch\lndigleiten''^ruicin~nder abgestimmt sind, v/as vorsiig speise riit Hilfe eines am Ende des ITachlaufhebels 32 angebrachten Fahl er s festgestellt wire ,dringen die Blätter 7 in AUP-S-t ellung, väe in Pig. 1 und 2 dargestellt, ein v/enig in das schmelzflüssigο Metall ein und vollführen danach die in Pig. 2 veranschaulichte T3ev/egung, d.h. das äussere Blatt lauft;von den Rollen 6 gezogen, an das innere Blatt heran und sanraelt dabei gleichzeitig die auf dem schnelzflüssigen Metall aufschwimmende Schlacke ein, die nun zv.lschen den beiden Blättern eingezwängt ist. Danach setst sich das Hubwerk in Bewegung, und die Blätter werden in die in Fig. 3 gezeigte Stellung gehoben, wobei sich die " Blätter kurz vor der E::trcnistellung auseinander bewegen und so die zwischen ihnen angesammelte Schlacke in einen darunter befindlichen Wagen o.dgl. abwerfen. Unmittelbar danach setzt die Rücklaufbewegung ein, und der in Pig. 1-5 dargestellte Arbeitsablauf wiederholt sich in dem vom Hachlaufhebel 32 bestimmten Takt. Der Schlitten muss dabei, von Arbeitszylinder 55 angetrieben, zurücklaufen um sich erneut auf die Bewegungsgeschwindigkeit der folgenden beiden Kokillen einzustellen, die dann in der beschriebenen "weise abgeschlackt werden.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung arbeitet vorzugsweise mit pneumatischem Antrieb, wenngleich auch hydraulischer Betrieb unter gewissen Verhältnissen durchaus brauchbar und geeignet ist. Wie bereits erwähnt, arbeitet die Vorrichtung vollautomatisch

und sorgt selbst für ihren Arbeitsrhythmus, so dass menschliche Arbeitskraft lediglich für iJbcrvachungsaufgaben erforderlich ist. In Prinzip lässt sich dio erfindungsger.iässe Vorrichtung auf alle beliebigen I'etallgussarten anwenden, bei denen Jietall in Kokillen ge^ocnen wird; als in diesem Zur.r:.-. .enhanj besonders gut geeigneter G-iecs stoff sei jedoch Zink genannt.

Zur Veransch au Ii chiing der erfindungsgemässen Vorrichtung ist in den Zeichnungen n\ir das Prinzip dargestellt, d.h. nicht die e-akte Konstruktion der Vorrichtting in allen Details, um die Illcirlioit der Darstellung nicht zu gefährden. So umfasst die Vorrichtung natürlich auch verschiedenartige Regelorgane, Sicherheitseinrichtungen in Hinblick auf Störungsfälle, Bauglieder j5U"i Abfangen der Schli otc-nbcv.'e;:ung in den Er. tr cm Stellungen, diverse Halterungen und Stützelemente für Leitungen und Schläuche usv/.

"Weiter v/urde vorangehend nur eine als bevorzugt geltende Ausführungsforra der Erfindung beschrieben; dabei ist klar, dass auch alle anderen in den Schutzbereich der Patentansprüche fallenden Ausführungsformen brauchbar sind. So beschränkt sich etv.a der Einsatz der Vorrichtung keinesfalls auf eine aufsteigende Kokillenreihe, sondern die Vorrichtung funktioniert ebenso gut wenn sich die Kokillen längs einer v:aagrechten Bahn bev.-egen, v/obei sich dann auch der Schlitten auf v;aagrechten Schienen bewegen v.ürde. Weiter ist das J?unktionicren den Anlage auch unabhängig von der jeweils gev.-ählten G-eschvändigkeit der Kokillonreihe; je nach Griensverhältnissen kann sich nämlich die Forderung nach Beschleunigung oder Verlr-ngsarnung des G-iessvorganges ergeben, v.-obei dann auch die Abstreicher ihre Geschwindigkeit entsprechend synchron zur Eokillonreihen-Geschv.lndigkeit ändern.

Claims

i Patenten sprU ch e

1. Vorrichtung zum Al) ο tr eichen auf in einer Kokille (l) befindlichem schmelzfliissigen I-Ietnll (2) aufschwingender Schlacke (3) nit Hilfe zweier Abstreichblätter, eines stationären (7, 3) und eines-"beweglichen (4, 5, 7), durch Absenken der Blätter in die Kokille (l) und Zusar.inenfuhren der Matter zvecks Sammelns der Schlp.cke zv/ischen den Blättern, welche Vorrichtung ausserdem Einrichtungen zum Heben/Senken der Blätter und deren Transport zur Entleerungsstelle hat, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Heben/Senken der Blätter aus einem Arbeitszylinder (15) und die Einrichtung zum Transportieren . der Blätter ¹ZVLr Sntleerungsstelle aus einem mit dem Wirken des Arbeitszylinders (15) kombinierten Schwenkschaft (24) besteht, der von der Schv'enkeinrichtunc (22) angetrieben v.ird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dace der Arbeitszylinder (l?) an seiner.! einen Ende (16) über ein Gelenk (ll) an dem mit dem Hubschaft (lO) verbundenen Schaft (14) und an seinem anderen Ende (17) an dem Schv/enkschaft (13) befestigt ist, der wiederum mit dem Schv/enkschaft (24) verbunden

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (14) zv/ischen der Zylinder-Befestigungsstelle (17) und der Befostigiingastelle (20) des Scln/enkschpftes (24) an den S chv;en]: schaft (13) ange achlos sen ist.

4. Vorrichtung nach Ans-prucli 1, d a d u r c h gekennzeichnet,

1 dass zv/ecks Entlecrens der svicchen den 3lütte .-η befinclichen

Schlecke der Arbeiter/^!Inder (l[?) sunächnt eine die Blätter aus

der ICokille (l) heraushebende Jluobe·.-eq;ung und r.er Schwenkarm

teilweise j

(24) danach und möglichei^rcir.e/gi'eichseitig eine komhinier-• te Hub- und Seitenbevegung durch genügend weites Drehen uia seine Achse (21), gev:öhnlich so^ar um 130°, vollführt.

5. Vorrichtung nach irgendeinem der obigen Ansprüche, d adurch gekennzeichnet, dass die Beibehaltung der waagrechten Stellung der Blätter unabhängig von den Bewegungen und der Stellung des Schaftes (lO) durch eine Parallelogrannführtm.g gesichert ist.

6'. Vorriclitunp- nach irgendeiner, der obigen Ansprüche, d adurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zwei Paar Blätter auf\-/eist zu dem Zweck, gleichzeitig zwei Kokillen abzuschlacken.

7. Vorrichtung nach irgendeinem der obigen Ansprüche, d adurch gekea-mzeichnet, dass das Abschlacken an einer bewegten Kokillenreihe erfolgt, wobei die Vorrichtung wahrend der Arbeitsphase der Bewegung der Kokillen folgt um dc.nn in Ausgangsstellung zurück rvuk ehr en und mit der folgenden Abschlackphase su beginnen, was synchron zur Bewegung der Kokillen geschieht.

8. Vorrichtung nach irgendeiner, der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung an einem an den Balken (26, 27) laufenden Schlitten (23, 29) angeordnet ist und in Längsrichtung der Balken (26, 27), von Arbeitszylinder (53) angetrieben, hin und her bewegt werden kann.

9· Vorrichtung nach irgendeinem der obigen Ansprüche, d adurch gekennzeichnet, dacs die Arbeitszylinder (15 und 55)

unä die Schv.-enkeinrichtung (2?) sovde die den Schaft (5) bevegenden Rollen (6) durch Druckluft angetrieben v/er den.

IG. Vorrichtung nach irgendeinem der obigen Ansprüche, g ekennzeichnet durch einen ITnchlr.ufhcbcl (32), der bein niederfallen von Rand der einen Kolrille (l) auf den Rand der nächsten Kokille der Vorrichtung einen Startbefehl erteilt und, hat die Vorrichtung die Geschwindigkeit der Kokillen erreicht, einen Abstreichbefehl erteilt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 10, dadurch gekennzeichnet, da.ss der Hachlaufhebel (52) bei jeden sv/eiten Kiederfall von einen auf den anderen Kokilleiirand einen Startbefehl erteilt.