DE3840634A1 - Einrichtung zum montieren von kuehlsegmenten an der innenseite eines metallurgischen gefaesses - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung mit einer heb- und senkbaren waagerechten Montagebühne zum Montieren von Kühlsegmenten an der Innenseite des Stahlblechs eines metallurgischen Gefäßes.

Bei einer Ausführungsform weisen Hochöfen zwischen dem äußeren Stahl- oder Panzerblech und der inneren feuerfesten Auskleidung gleichmäßig am Umfang verteilt angeordnete Kühlplatten bzw. -segmente (sog. Staves) auf. Jedes Kühlsegment hat eigene Anschlüsse für den Zu- und Ablauf des Kühlmediums. Diese Anschlüsse werden durch im Panzerblech vorhandene Löcher nach draußen geführt. Je nach Breite bzw. Umfangswinkel sind die Kühlsegmente - in einem waagerechten Querschnitt gesehen - entweder rechteckförmig oder in Form eines Kreisringsegments ausgebildet.

Zur Montage der Kühlsegmente benutzt man bisher eine durch eine Hubeinrichtung in der Höhe einstellbare Montagebühne und eine weitere Hubeinrichtung am oberen Ende des Hochofens. Die Montagebühne ist dabei in ihrer Grundfläche veränderbar und somit dem jeweiligen Durchmesser des Hochofens anpaßbar. Zur Montage müssen die Kühlsegmente, während sie an der oberen Hubeinrichtung hängen, wegen der Konizität des Hochofens entgegen zumindest einer Teilkomponente ihrer Schwerkraft seitlich in Richtung auf die Panzerbleche gedrückt werden, was mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden und entsprechend zeitaufwendig ist. Ehe die Kühlmittelanschlüsse der Kühlsegmente durch die dafür vorgesehenen Löcher der Panzerbleche geschoben werden können, sind oft zeitraubende feinfühlige Veränderungen der Lage der Kühlsegmente sowohl hinsichtlich ihrer Höhe, ihrer seitlichen Lage als auch ihrer Winkellage erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zum Montieren von Kühlsegmenten derart zu gestalten, daß die Montage der Kühlsegmente wesentlich beschleunigt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 beschriebenen Merkmale gelöst. Durch den um die Achse des metallurgischen Gefäßes bewegbaren Tragrahmen ist es in Verbindung mit dem auf ihm bewegbaren Hilfsrahmen möglich, die Kühlsegmente in zentraler Lage des Prozeßgefäßes entgegenzunehmen und mühelos an jede Stelle innerhalb des metallurgischen Gefäßes hinzubringen. Durch die Verstellbarkeit des Aufnahmemittels ist es weiterhin mühelos möglich, die Kühlsegmente derart auszurichten, daß die Kühlmittelanschlüsse fluchtend zu den entsprechenden Bohrungen im Panzerblech ausgerichtet und die Neigung der Kühlsegmente der Neigung des Stahlblechs des metallurgischen Gefäßes angepaßt werden können.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind auf der Montagebühne konzentrisch zur Achse des metallurgischen Gefäßes verlaufende Schienen angeordnet, auf denen ein Fahrzeugrahmen bewegbar ist, auf dem wiederum ein Schwenkarm gelagert ist, an dessen beweglichem Ende das Aufnahmemittel für die Kühlsegmente angeordnet ist.

Durch Schwenken des Schwenkarms kann der wirksame Radius des Aufnahmemittels für die Kühlsegmente (im folgenden auch "Kühlsegmentaufnahme" genannt) in einem weiten Bereich geändert werden, wobei die radiale Ausrichtung der Kühlsegmentaufnahme in bezug auf das metallurgische Gefäß bzw. auf eine waagerechte Ebene des metallurgischen Gefäßes durch die Schwenkbarkeit der Kühlsegmentaufnahme in bezug auf den Schwenkarm möglich ist. Durch die Verstellmittel zur Höhenverstellung kann die Höhe der Kühlsegmentaufnahme relativ zu der in der Höhe grob einstellbaren Montagebühne feinfühlig verändert werden. Ebenso kann die Neigung der Kühlsegmentaufnahme den örtlichen Gegebenheiten des metallurgischen Gefäßes angepaßt werden.

Nach Anspruch 3 können die Verstellmittel sowohl für die Höhenverstellung als auch für die Querneigung zusammengefaßt werden. Dabei werden diese nach Anspruch 4 vorzugsweise als seitlich unter der Kühlsegmentaufnahme getrennt angeordnete Hydrozylinder ausgebildet und zur Höhenverstellung werden die Hydrozylinder im gleichen Maße und zur Neigungsverstellung unterschiedlich betätigt.

Durch die Ausführung der Einrichtung gemäß Anspruch 5 genügt es, daß die Mittel zur Höhenverstellung nur an dem vorderen Ende unter dem Scharnier angeordnet sind. Die durch eine derartige, nur an einem Ende vorgenommene Höhenverstellung eintretende Neigungsänderung der Kühlsegmentaufnahme kann durch die dafür vorgesehene Verstelleinrichtung korrigiert werden.

Um die Kühlsegmentaufnahme gegenüber der durch den Schwenkwinkel grob vorgegebenen Position in radialer Richtung feinfühlig ändern zu können, besteht die die Kühlsegmentaufnahme tragende Konstruktion nach Anspruch 6 aus einem auf dem Schwenkarm schwenkbar gelagerten Hilfsrahmen und einem auf diesen abgestützten Rahmengestell, dessen Lage relativ zu dem Hilfsrahmen einstellbar ist.

Durch die nach den Ansprüchen 7 und 8 vorgesehenen Pendelstützen lassen sich alle gewünschten Bewegungen der Kühlsegmentauflage verwirklichen, wobei die mittige senkrechte Führung für die notwendige statische Bestimmtheit sorgt.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Montageeinrichtung innerhalb eines Hochofens,

Fig. 2 die Montageeinrichtung in einer auszugsweisen Darstellung (entsprechend einem senkrechten Schnitt durch den Hochofen),

Fig. 3 die Montageeinrichtung in einer auszugsweisen Draufsicht (entsprechend einem waagerechten Schnitt durch den Hochofen) und

Fig. 4 eine Kühlsegmentaufnahme in der Frontansicht.

Die Einrichtung zum Montieren von Kühlsegmenten 1 weist eine im oberen Teil eines Hochofens 2 abgestützte Tragkonstruktion 3 auf, an der gleichmäßig am Umfang verteilte Hebeeinrichtungen 4 angeordnet sind, mit deren Hilfe eine Montagebühne 5 über Seile 6 innerhalb des Hochofens 2 heb- und senkbar ist. Zur Anpassung an die in Abhängigkeit von der Höhe verschiedenen Durchmesser des Hochofens 2 weist die Montagebühne 5 radial ausgerichtete, teleskopartig ausgebildete Kragbalken 7 auf, mit deren Hilfe die Fläche der Montagebühne 5 bekannter Weise vergrößert werden kann.

In der Mitte weist die Montagebühne 5 eine Ausnehmung 8 auf, durch die Gegenstände, insbesondere die Kühlsegmente 1, von einem in der Mitte des oberen Traggerüstes 3 angeordneten Hebeeinrichtung 9 gezogen werden können.

Auf der Montagebühne sind in sich geschlossene, kreisförmige Schienen 11, 12 mit I-förmigem Querschnitt konzentrisch um die Achse 2′ des Hochofens 2 angeordnet, auf denen ein Montagewagen oder -fahrzeug 13 mit einem Fahrzeugrahmen oder -gestell 14 bewegbar ist, der bzw. das - in der Draufsicht gesehen - die Fläche eines Kreisringsegments hat. Der Fahrzeugrahmen 14 stützt sich über obere Laufräder 15′, 15′′ an der Lauffläche der Schienen 11, 12 ab. Zum Absichern gegen Kippen des Montagefahrzeugs 13 sind untere Laufräder 16 vorgesehen, die sich an der Unterseite des oberen Gurtes der Schienen 11, 12 abstützen. Zur Spurführung oder -sicherung sind an jeder Seite zwei Laufrollen 17 vorgesehen, die jeweils innen an den Gurten der Schienen 11, 12 laufen.

Auf dem Fahrzeugrahmen 14 befindet sich eine sog. Königssäule 20 mit senkrechter Achse, um die ein Schwenkbalken oder Schwenkarm 21 schwenkbar gelagert und in beliebiger Weise, z.B. über einen (nicht dargestellten) handbetätigten Drehantrieb, antreibbar ist. An seinem freien beweglichen Ende ist wiederum ein Hilfsrahmen 22 schwenkbar um eine senkrechte Achse 23 gelagert. Auf diesem Hilfsrahmen 22 ist über drei Pendelstützen 24, 25, 26 mit Doppelgelenken ein Rahmengestell 27 gelagert, auf dem wiederum die eigentliche Kühlsegmentaufnahme 28 angeordnet ist.

Der Antrieb des Fahrzeugrahmens 14 bzw. des ganzen Montagewagens 13 erfolgt über die Laufräder 15′, die im Schwenkbereich des Schwenkarms 21 und der Kühlsegmentaufnahmen 28 liegen. Diese Laufräder 15′ sind über ihre gemeinsame Achse starr miteinander und zusammen über die Achse mit einem Antriebsmotor 18 verbunden. Zur Verbesserung der Laufgüte weisen die auf den Schienen 11 und 12 laufenden Laufräder 15′ unterschiedliche Durchmesser auf, die sich zueinander verhalten wie die Durchmesser bzw. Radien der Schienen 11 und 12. Die Laufflächen der Laufräder 15′ sind konisch ausgebildet, wobei beide Laufflächen jeweils einen Teil einer (gedachten) Kegelfläche darstellen, die durch den Durchmesser des auf der äußeren Schiene 11 laufenden Laufrades 15′ und den Radius der Schiene 11 gegeben ist. Die beiden anderen Laufräder 15′′ können analog ausgebildet oder einzeln am Fahrzeugrahmen 14 gelagert sein.

Um die Lage des Rahmengestells 27 und damit der Kühlsegmentaufnahme 28 mit Bezug auf den Hilfsrahmen 22 in Längsrichtung eindeutig und feinfühlig einstellen zu können, ist zwischen dem Rahmengestell 27 und dem Hilfsrahmen 22 eine als Druckmittelzylinder ausgebildete Verstelleinrichtung 29 vorgesehen. Statt des Druckmittelzylinders kann als Verstelleinrichtung auch ein handbetätigter Spindelantrieb mit gut zugänglichem Handrad vorgesehen sein.

Zwei Pendelstützen 24, 25 sind an Kolbenstangen von Hydrozylindern 31 und 32 abgestützt, die am bzw. im Hilfsrahmen 22 gelagert sind. Zwischen den Hydrozylindern 31, 32 ist eine - in bezug auf die Grundfläche unbewegliche - senkrechte Führungssäule 33 ohne eigenen Antrieb im Hilfsrahmen 22 geführt, die über eine als Langlochverbindung ausgebildete Führung 34 mit dem Rahmengestell 27 verbunden ist. Diese Verbindung erlaubt eine Relativbewegung des Rahmengestells 27 und damit der Kühlsegmentaufnahme 28 gegenüber dem Hilfsrahmen 22 in der Längserstreckung, verhindert aber eine Relativbewegung in (waagerechter) Querrichtung.

An dem über den Hydrozylindern 31, 32 befindlichen Ende ist die Kühlsegmentaufnahme 28 mit einer waagerechten Auflage 36 und einer senkrechten Anlage 37 über ein waagerechtes Scharniergelenk 38 auf dem Rahmengestell 27 gelagert. Die Kühlsegmentauflage 28 ist mit ihrer senkrechten Anlage 37 über eine als Spannschloß mit gegensinnigen Gewindesteigungen ausgebildete Einstell- bzw. Verstelleinrichtung 39 mit dem hinteren Ende des Zwischenrahmens 27 verbunden, so daß die Neigung der Kühlsegmentaufnahme 28 in Längsrichtung, d.h. um die Achse 38, veränderbar ist, und zwar sowohl im als auch entgegen dem Uhrzeigersinn. Statt des Spannschlosses läßt sich auch ein Druckmittelzylinder verwenden.

Zur Veränderung der Querneigung eines Kühlsegments 1 wird im Falle des in Fig. 4 dargestellten Beispiels die Kolbenstange des Hydrozylinders 31 abgesenkt und/oder die Kolbenstange des Hydrozylinders 32 angehoben.

In Fig. 3 ist der Schwenkarm 21 des Montagewagens 13 in einer beliebigen Position dargestellt. Zur Montage eines Kühlsegments an einer Stelle, an der das Stahlblech des Hochofens 2 den größten Durchmesser aufweist, erstreckt sich der Schwenkarm 21 (nicht gesondert dargestellt) radial nach außen, wobei der Durchmesser der Schienen 11, 12 entsprechend bemessen ist. Zur Montage an einer Stelle, an der das Stahlblech des Hochofens 2 den kleinsten Durchmesser aufweist, muß der Schwenkarm 21 entsprechend seitlich verschwenkt werden (vgl. die strichpunktierte Darstellung in Fig. 3). Zur Aufnahme eines Kühlsegments 1 auf die Kühlsegmentaufnahme 28 wird der Schwenkarm 21 radial nach innen die mittlere Ausnehmung oder Öffnung 8 der Montagebühne 5 herangeschwenkt.

Claims (9)

1. Einrichtung mit einer heb- und senkbaren waagerechten Montagebühne zum Montieren von Kühlsegmenten an der Innenseite des Stahlblechs eines metallurgischen Gefäßes, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Montagebühne (5) konzentrisch um die Achse (2′) des metallurgischen Gefäßes (2) ein Tragrahmen (14) bewegbar ist, der ein relativ zu sich bewegbares Tragteil (21) aufweist, auf dem wiederum ein Aufnahmemittel (28) für die Kühlsegmente (1) angeordnet ist, wobei die Lage des Aufnahmemittels (28)

• - in radialer Richtung und in bezug auf eine waagerechte Ebene,
• - in der Höhe relativ zur Montagebühne (5),
• - in der Längsneigung und
• - in der Querneigung

veränderbar und einstellbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Montagebühne (5) konzentrisch zur Achse (2′) des metallurgischen Gefäßes (2) angeordnete Schienen (11, 12) aufweist, auf denen der als Fahrzeugrahmen ausgebildete Tragrahmen (14) bewegbar ist, daß das Tragteil (21) als auf dem Fahrzeugrahmen (14) um eine senkrechte Achse (20) schwenkbarer Schwenkarm ausgebildet ist, an dessen beweglichem Ende das Aufnahmemittel (28) für die Kühlsegmente (1) um eine senkrechte Achse (23) schwenkbar gelagert angeordnet ist und daß Verstellmittel (31, 32, 39) zur Höhenverstellung und zur Neigungsverstellung des Aufnahmemittels (28) vorgesehen sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verstellen der Höhe und der Querneigung der Aufnahmemittel (28) gemeinsame Verstellmittel (31, 32) vorgesehen sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellmittel (31, 32) aus seitlich unter dem Aufnahmemittel (28) getrennt angeordneten Hydrozylindern bestehen.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmemittel (28) einerseits über ein eine Längsneigung ermöglichendes Scharniergelenk (38) abgestützt ist und andererseits über eine Verstelleinrichtung (29) mit der sie tragenden Konstruktion (22, 27) verbunden ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die das Aufnahmemittel (28) tragende Konstruktion aus einem auf dem Schwenkarm (21) schwenkbar gelagerten Hilfsrahmen (22) und einem auf diesem abgestützten Rahmengestell (27) besteht, wobei die Lage des Rahmengestells (27) in Längsrichtung relativ zu dem Hilfsrahmen (22) durch eine Verstelleinrichtung (29) einstellbar ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rahmengestell (27) über Pendelstützen (24...26) auf dem Hilfsrahmen (22) abgestützt ist und daß eine zentrale senkrechte Führung (33) für das Rahmengestell (27) vorgesehen ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß insgesamt drei Pendelstützen (24...26) vorgesehen sind, wobei zwei Pendelstützen (24, 25) mit ihrem unteren Ende jeweils mit einem Hydrozylinder (31, 32) verbunden sind.