DE3814907C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zugabe von Legie­ rungsmitteln in eine Metallschmelze, insbesondere Stahlschmelze beim Abstich eines Konverters in eine Gießpfanne, bei dem die Legierungsmittel in Form eines Strahles in den ausfließenden Gießstrahl der Schmelze gebracht werden, bestehend aus einem auf dem Gefäßmantel des Konverters angeordneten Zugaberohr für die Legierungsmittel, dessen im Bereich der Abstichöffnung des Konverters angeordnete Austrittsöffnung in Richtung Gießstrahl weist sowie aus einer verfahrbaren, an die Eintrittsöffnung des Zugaberohres heranbringbaren Förderrinne für das zuzugebende Legierungsmittel.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der deutschen Patentschrift 25 47 686 bekannt. Bei dieser Vorrichtung, bei der das Zugabe­ rohr auf dem Gefäßmantel des Konverters fest angeordnet ist, ist nachteilig, daß Lageänderungen des aus der Abstichöffnung des Konverters austretenden Stahlgießstrahles nicht nachvoll­ zogen werden können. Ein Teil der zugegebenen Desoxidations- und Legierungsmittel trifft den Gießstrahl nicht und löst sich entweder gar nicht oder zu einem nicht gewünschten Zeitpunkt in der Schmelze auf. Hierdurch entstehen unerwünschte Konzen­ trationsunterschiede, Desoxidationsverzögerungen und Legie­ rungsmittelverluste.

In der deutschen Offenlegungsschrift 15 83 962 ist ein Ver­ fahren und eine zugehörige Vorrichtung beschrieben worden, bei dem die Legierungsmittel mittels einer Spritzvorrichtung in den Metallschmelzengießstrahl eingebracht werden. Die Spritzvor­ richtung ist am Mantel des Konverters fest angebracht und die Zuführung der Legierungsmittel und der erforderlichen Druck­ luft erfolgt durch flexible Schläuche. Eine solche Vorrichtung ist den erhöhten Belastungen beim Abstich von flüssigem Stahl vielfach nicht gewachsen. Ferner zeigt die Erfahrung, daß zur Förderung mit einer Spritzvorrichtung ein sehr gleichmäßiger Kornaufbau erfoderlich ist. Ein solcher liegt bei Legierungs­ mitteln im allgemeinen aber nicht vor. Nachteilig ist ferner, daß beim senkrechten Aufeinandertreffen von Gießstrahl und Legierungsmittelstrom Schwierigkeiten bei der Dosierung und Mischung entstehen, und zwar dadurch, daß je nach der Geschwin­ digkeit, mit der das Legierungsmaterial die Spritzpistole ver­ läßt, ein Abprallen vom Gießstrahl auftreten kann mit zwangs­ läufig großen Materialverlusten.

Aus der deutschen Patentschrift 27 06 096 ist eine Einrichtung zur Zugabe von Legierungsstoffen bekannt, bei der eine zum Gießstrahl gerichtete Schurre für das Fördern der Legierungs­ stoffe vorgesehen ist. Die Schurre ist unter einer Abdeckung von einer Ruhestellung in eine Arbeitsstellung ausfahrbar, wobei eine Verstellung der Schurre zwischen der Anfangsposition B und der Endposition C möglich ist.

Ein Nachteil ist darin zu sehen, daß die Legierungsstoffe auf­ grund unterschiedlich langer Fallstrecken in der Schurre und unterschiedlicher Neigungen der Schurre in den verschiedenen Positionen unterschiedliche Geschwindigkeiten aufweisen. Diese unterschiedlichen Geschwindigkeiten erschweren es dem Bedie­ nungsmann, den Legierungsmittelstrom mit dem ausfließenden Metallschmelzenstrom in jeder Lage zusammenzuführen. Weitere Nachteile bestehen darin, daß die bekannte Vorrichtung einen größeren Platzbedarf hat und ein nachträglicher Einbau aufgrund der örtlichen Gegebenheiten in einem Stahlwerk häufig nicht möglich sein dürfte. Aufgrund größerer Transportwege für die Legierungsmittel ergibt sich eine Erhöhung der Transportzeit und damit ein höherer Energieaufwand zum Betreiben der Vor­ richtung und höhere Instandhaltungs- und Reparaturkosten. Außerdem bedingt die Vorrichtung einen höheren Investitions­ aufwand.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu vermeiden und eine Vorrichtung vorzuschlagen, die es ermöglicht, daß der Legie­ rungsmittelstrahl den Metallschmelzengießstrahl mit großer Sicherheit trifft und auf diese Weise eine intensivere Auflösung und Verteilung der Legierungsmittel im Schmelzbad eingestellt werden kann.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegen­ stand der Unteransprüche.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist wesentlich, daß die Richtung des Legierungsmittelstrahles kontinuierlich verstellt werden kann. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß bei sich ändernder Lage des Metallschmelzengießstrahles infolge sich ändernder Neigung des Konverters beim Ausgießen der Metall­ schmelze aus dem Konverter Metallschmelzengießstrahl und Legie­ rungsmittelstrahl zusammengeführt werden. Dies ist auch der Fall, wenn sich die Lage des Metallschmelzengießstrahles ändert infolge sich ändernder Lage und Größe der Abstichöffnung des Konverters durch Verschleiß oder wenn sich die Lage des Legie­ rungsmittelstrahles ändert aufgrund einer anderen Zusammenset­ zung des Legierungsmittels, hervorgerufen u. a. durch unter­ schiedliche Körnungen, Reibungswerte und spezifische Gewichte der Legierungsmittel.

Ferner ist wesentlich, daß ein als Trichter ausgebildetes Ge­ häuse im Bereich des Konverterhutes angeordnet ist, zur Auf­ nahme der mit einer Förderrinne herangebrachten Legierungs­ mittel und zur Weitergabe an das sich anschließende Zugaberohr und daß das Zugaberohr auf einem Tragring des Konverters kon­ tinuierlich verstellbar angeordnet ist. Falls ein Tragring nicht oder nicht an der entsprechenden Stelle des Konverters vorhanden ist, kann eine Konsole am Konvertermantel befestigt werden.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen darin, daß ein nachträglicher Einbau der Vorrichtung gut möglich ist und dafür nur geringe Investitionskosten aufge­ wendet werden müssen. Ferner zeichnet sich die Vorrichtung durch kurze Transportwege und hohe Betriebssicherheit aus; der Energieaufwand zum Betreiben der Anlage und die Instand­ haltungs- und Reparaturkosten sind gering.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 Die Ansicht eines Konverters zur Herstellung von Stahl in der senkrechten Arbeitsposition.

Fig. 2 Eine seitliche Ansicht des Konverters in Gießposi­ tion mit zugehöriger Gießpfanne in Richtung des Pfeiles A gemäß Fig. 1.

Fig. 3 Eine Vorderansicht des Konverters in Gießposition in Richtung des Pfeiles B gemäß Fig. 2.

Fig. 4 Eine Aufsicht auf den senkrecht stehenden Konverter in Richtung des Pfeiles C gemäß Fig. 1.

Fig. 5 Ein Ausschnitt in vergrößertem Maßstab bei D gemäß Fig. 1.

Fig. 6 Ein Ausschnitt in vergrößertem Maßstab bei D gemäß Fig. 1.

Fig. 7 Ein Ausschnitt in vergrößertem Maßstab bei D gemäß Fig. 1.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen einen Konverter 1 zur Herstellung von Stahl, wobei in den Fig. 1 und 4 der Konverter in der Arbeitsposition und in den Fig. 2 und 3 in der Gießposi­ tion dargestellt ist. Auf einem Tragring 2 oberhalb der Trag­ zapfen 1 a im Bereich des Konverterhutes 3 ist ein trichter­ förmiges Gehäuse 4 zur Aufnahme der Legierungsmittel angeordnet. Das Gehäuse 4 weist eine seitliche Beschickungsöffnung 5 und eine untere Austrittsöffnung 6 auf. An diese Austrittsöffnung 6 schließt sich ein Zugaberohr 7 mit seiner Eintrittsöffnung 8 an.

Die Austrittsöffnung 9 des Zugaberohres 7 weist in Richtung des Stahlgießstrahles 11, der in Gießstellung des Konverters 1 aus der Abstichöffnung 10 austritt; wie die Fig. 2 und 3 zeigen, trifft der Legierungsmittelstrahl 12 den Stahlgieß­ strahl 11 vor dem Eintritt in die Gießpfanne 13.

Das Zugaberohr 7 ist im Bereich seiner Eintrittsöffnung 8 über eine Gelenkvorrichtung am Tragring 2 befestigt. Zur kontinu­ ierlichen Verstellung des Zugaberohres 7 ist auf dem Tragring 2 ein wassergekühltes Verstellgerät 14 angeordnet, dessen Hubstange 16 elektro-mechanisch verstellbar ist.

Wie im einzelnen Fig. 5 zeigt, ist das Verstellgerät 14 über ein Befestigungsstück 17 an einem Befestigungssupport 18 schwenkbar angelenkt, welches auf dem Tragring 2 befestigt ist. An der Hubstange 16 ist ein Scherenheber 19 angeordnet, dessen oberer Arm 21 über eine Lagerscheibe 22 mit der Spitze des Zu­ gaberohres 7 und dessen unterer Arm 20 über eine weitere Lager­ scheibe 23 mit dem Tragring 2 gelenkig verbunden sind. Fig. 6 zeigt, daß durch Ausfahren der Hubstange 16 die Arme 20 und 21 des Scherenhebers 19 gespreizt werden, so daß auf diese Weise das Zugaberohr 7 kontinuierlich verstellt werden kann. Eine U-förmige Rohrführung 31 verhindert das Kippen des Zugaberohres 7 beim Schwenken des Konverters 1.

Fig. 7 zeigt die Ausbildung der Gelenkvorrichtung im Bereich der Eintrittsöffnung 8 des Zugaberohres 7. Sie besteht aus einer Konsole 32, die auf dem Tragring 2 befestigt ist und aus einer zugehörigen Halterung 33 am Zugaberohr 7. Die Konsole 32 und die Halterung 33 sind über einen Gewindebolzen 34 mit Gegenmuttern 37, der in nicht dargestellen Bohrungen der beiden Teile an­ geordnet ist, miteinander verbunden. Auf dem Gewindebolzen 34 angeordnete, ballig ausgebildete Scheiben 35 und ein Teller­ federpaket 36 sorgen für die federnd gelenkige Ausbildung der Gelenkvorrichtung.

Die Stromversorgungs- und Steuerungskabel und die Kühlwasser­ leitungen für das Verstellgerät 14 verlaufen in nicht darge­ stellter Weise im Tragring 2 und durch einen der Tragzapfen 1 a des Konverters 1 zu den Versorgungsquellen bzw. zu einem Kon­ verter-Abstichstand 24 auf der Arbeitsplattform 25.

Wie in den Fig. 1, 3 und 4 dargestellt, ist auf der Arbeits­ plattform 25 eine Schwingförderrinne 26 zur Beförderung der Legierungsmittel in das trichterförmige Gehäuse 4 angeordnet; die Schwingförderrinne 26 ist auf Schienen 27 verfahrbar. Zum Vor- und Zurückfahren der Förderrinne 26 dient ein pneumatisch wirkendes Kolben-Zylinder-Aggregat 28; der Zylinder des Aggre­ gates 28 ist dabei mit dem Fahrgestell der Förderrinne 26 und die Kolbenstange 29, mit einem außen liegenden Festlager, ver­ bunden.

Vom Abstichstand 24 aus wird das elektro-mechanische Verstell­ gerät 14 durch einen Bedienungsmann betätigt. Ferner ist im Abstichstand 24 eine an sich bekannte Konverter-Lage-Erfassung angeordnet, mit welcher entsprechend der Konverterlage und der Gießdauer die Schwingförderrinne 26 über einen Antrieb 26 a in Betrieb gesetzt und das pneumatische Kolben-Zylinder-Aggregat 28 zum Vor- und Zurückfahren der Förderrinne 26 gesteuert wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einbringen von Legierungs­ stoffen wird wie folgt betätigt:

Nach Beendigung des Blasprozesses wird der Konverter 1 aus der Arbeitsposition gemäß den Fig. 1 und 4 in die Gießposition gedreht, wie die Fig. 2 und 3 zeigen. Bei Erreichen der Gieß­ position wird die Schwingförderrinne 26 entsprechend der Kon­ verter-Lage-Erfassung soweit vorgefahren, daß der vordere Ab­ schnitt der Förderrinne 26 in die seitliche Beschickungsöffnung 5 des trichterförmigen Gehäuses 4 hineinragt.

Aus nicht dargestellten Bunkern gelangen jetzt die Legierungs­ mittel über die in Betrieb gesetzte Schwingförderrinne 26 in das Gehäuse 4 und durch das sich anschließende Zugaberohr 7 in den Stahlgießstrahl 11.

Die sinkende Höhe der Stahlschmelze im Konverter 1 wird durch weiteres Verschwenken des Konverters ausgeglichen; hierdurch ändert sich jedoch die Lage des Stahlgießstrahles 11. Damit die Legierungsstoffe weiterhin den Gießstrahl 11 treffen, betätigt der Bedienungsmann vom Abstichstand 24 aus das Verstellgerät 14, wodurch das Zugaberohr 7 entsprechend kontinuierlich verstellt wird. Hierdurch ist sichergestellt, daß der austretende Legie­ rungsmittelstrahl 12 den Stahlgießstrahl 11 trifft.

Die Verstellung des Zugaberohres 7 durch Betätigung des Ver­ stellgerätes 14 wird auch durchgeführt, wenn sich die Lage des Stahlgießstrahles 11 mit zunehmendem Alter der Abstichöffnung 10 verändert oder wenn die Lage des Legierungsmittelstrahles 12 sich ändert infolge sich ändernder Zusammensetzung des Legie­ rungsmittels.

Nach Abstichende wird die Schwingförderrinne 26 über die Kon­ verter-Lage-Erfassung so gesteuert, daß vor Beginn des Zurück­ schwenkens des Konverters 1 in die senkrechte Position die Förderrinne 26 aus der Beschickungsöffnung 5 des trichterför­ migen Gehäuses 4 herausgefahren wird.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Zugeben von Legierungsmitteln in eine Metall­ schmelze, insbesondere Stahlschmelze, beim Abstich eines Konverters in eine Gießpfanne, bei dem die Legierungsmittel in Form eines Strahles in den ausfließenden Metallschmel­ zengießstrahl gebracht werden, bestehend aus einem auf dem Gefäßmantel des Konverters angeordneten Zugaberohr, dessen im Bereich der Abstichöffnung des Konverters angeordnete Austrittsöffnung in Richtung Metallschmelzengießstrahl weist sowie aus einer verfahrbaren, an die Eintrittsöffnung des Zugaberohres heranbringbaren Förderrinne für das zuzugebende Legierungsmittel, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - auf einem Tragring (2) oberhalb der Tragzapfen (1 a) des Konverters (1) ist ein als Trichter ausgebildetes Gehäuse (4) angeordnet mit einer Beschickungsöffnung (5) für die mit der Förderrinne (26) herangebrachten Legierungsstoffe und einer Austrittsöffnung (6) für den Austritt der Legie­ rungsstoffe in das sich anschließende Zugaberohr (7),
• - das Zugaberohr (7) ist kontinuierlich verstellbar auf dem Tragring (2) angeordnet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Zugaberohr (7) im Bereich seiner Eintrittsöffnung (8) über eine Gelenkvorrichtung (32, 33, 34, 35, 36) am Tragring (2) befestigt ist und daß im Bereich der Austrittsöffnung (9) des Zugaberohres (7) ein kontinu­ ierlich betätigbares Verstellgerät (14) auf dem Tragring (2) angeordnet ist, dessen Hubstange (16) gelenkig am Zugaberohr (7) befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verstellgerät (14) wassergekühlt ist und eine elektro-mechanisch verstellbare Hubstange (16) besitzt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gehäuse (15) des Verstell­ gerätes (14) am Tragring (2) gelenkig angeordnet ist und daß an der Hubstange (16) des Verstellgerätes (14) ein zweiarmiger Scherenheber (19) angelenkt ist, wobei der eine Arm (20) gelenkig am Tragring (2) und der andere Arm (21) gelenkig am Zugaberohr (7) befestigt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Beschickungsöffnung (5) des trichterartigen Gehäuses (4) in Gießstellung des Kon­ verters (1) in Höhe der verfahrbaren Förderrinne (26) positioniert ist und die Beschickungsöffnung (5) zum Ein- und Ausfahren des vorderen Abschnittes der Förderrinne (26) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die verfahrbare Förderrinne als Schwingförderrinne (26) ausgebildet und mittels eines pneumatisch betätigbaren Kolben-Zylinder-Aggregates (28) verfahrbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine an sich bekannte Kon­ verter-Lage-Erfassung angeordnet ist zur Steuerung der Förderrinne (26) und des Kolben-Zylinder-Aggregates (28) entsprechend der Gießlage des Konverters (1) und der Gießdauer.