Technisches Gebiet
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine
Vorrichtung für Metallabstichöffnungen von
Konverter-Abstichlöchern, Vakuum-Entgasungsöfen etc. und eines
Schleuderflügelrades für konkave Abschnitte, das in der Vorrichtung
verwendet wird; mit Anwendungen zum Reparieren, Aufbauen und Formen
einer Metallabstichöffnung nach dem Schleuderverfahren.
Hintergrund:
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Die Innenseitenwand einer Konverterabstichöffnung, die eines
der Beispiele für eine Metallabstichöffnung ist, ist mit
feuerfestem Material ausgelegt und im Verhältnis zur Verwendung
wird dieses feuerfeste Material beschädigt oder abgenutzt und
erfordert eine Reparatur. Als ein Verfahren zur Reparatur
dieser Beschädigung oder Abnutzung im heilen Zustand sind
Verfahren bekannt, wie beispielsweise ein
Preßeinspritzreparatur-Verfahren, Sprühreparatur-Verfahren und
Schleuderreparatur-Verfahren.
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Das oben genannte Preßeinspritzreparatur-Verfahren ist eine
Technik zum Füllen eines Zylinders mit fließbarem
Reparaturmaterial und zum Ausstoßen durch einen Preßkolben, was
folglich einen geringen Grad an Haftung des Reparaturmaterials
auf einem konisch abgenutzten Abschnitt (ebenso ein
glockenförmig abgenutzter Abschnitt genannt) an der Innenwand des
oben genannten Konverterabstichloches zeigt, und selbst wenn
das Reparaturmaterial an diesem Abschnitt haftet, wird weder
eine feine noch eine gute Struktur an dem reparierten
Abschnitt gebildet.
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Das genannte Sprühreparatur-Verfahren ist eine Technik zum
Sprühen von Reparaturmaterial durch eine Sprühdüse einer
Sprühlanze in einen zu reparierenden Abschnitt mittels
komprimierter Luft und als Ergebnis gibt es das Problem, daß der
Effekt in der Haftung des Reparaturmaterials gering ist und
die Struktur des reparierten Abschnitts ebenfalls schwach ist
aufgrund des Einflusses der komprimierten Luft zum Übertragen
des Reparaturmaterials, wenn kein genügend großer Abstand
zwischen der Sprühdüse und der Innenwand der
Konverter-Abstichöffnung gewährleistet ist.
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Im Falle des oben genannten Sprühreparatur-Verfahrens,
welches beispielsweise in dem Dokument GB-2 046 887 beschrieben
ist, gibt es das andere Problem, daß es unmöglich ist, das
Sprühen in den konisch abgenutzten Abschnitt 10 auf der
Innenseite der Konverter-Abstichöffnung, die in Fig. 11 gezeigt
ist, auszuführen aufgrund des Verstopfens von
Reparaturmaterial in dem gekrümmten Abschnitt zwischen der Sprühlanze 12
und der Sprühdüse 11, wenn die Sprühdüse 11 an der Sprühlanze
12 mit einem solchen Winkel angebracht ist, daß das
Sprühmaterial in einem spitzen Winkel (R ist kleiner als 90º)
gesprüht wird.
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Weiterhin ist es im Falle des obengenannten
Schleuderreparatur-Verfahrens möglich, das oben genannte
Konverter-Abstichloch durch Verwendung einer Vorrichtung zum Reparieren einer
Schmelzmetall-Entgasungsausrüstung zu reparieren, die als
japanisches Gebrauchsmuster Nr. 1432690 registriert ist
(veröffentlicht in dem Blatt der zweiten Publikation-Nr. 56-32513)
und, wie in Fig. 12 gezeigt ist, ist die Reparaturvorrichtung
17, die in dem oben genannten Blatt publiziert ist, mit einer
drehenden Röhre 19a und einer vertikalen Röhre 19, die mit
der drehenden Röhre 19a an der Bodenmitte des drehenden
Flügelrades 18 verbunden ist, versehen ist, worin das feuerfeste
Material, das durch die vertikale Röhre 19 zugeführt wird,
durch den Umfangsrand des Flügelrades 18 ausgestoßen wird.
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Jedoch gibt es in dem Fall der oben erwähnten Vorrichtung 17
zur Reparatur einer Schmelzmetall-Entgasungseinrichtung das
Problem, daß das feuerfeste Material nur durch die
Zentrifugalkraft entladen wird, die durch die Rotation des
Flügelrades erzeugt wird und folglich kann nicht genug
Dispersionsgeschwindigkeit erreicht werden, weil das feuerfeste Material
von der mittleren Vertikalröhre 19 zu der drehenden Röhre
19a, welche mit dem Zentralbereich des Flügelrades verbunden
ist, zugeführt wird.
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Weiterhin gibt es das andere Problem, daß es unmöglich ist,
eine wohlgeordnete Schicht an einem konisch abgenutzten
Abschnitt mit einer Neigung zu erzielen, weil das feuerfeste
Material nur in Richtung senkrecht zu dem Flügelrad verteilt
wird und es daher schwierig ist, das feuerfeste Material
senkrecht auf den geneigten konisch abgenutzten Abschnitt zu
verteilen.
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Zudem gibt es das Problem, daß das feuerfeste Material nur in
radialer Richtung verteilt wird und es schwierig ist, das
feuerfeste Material in einer begrenzten Richtung auszustoßen
und es daher schwierig ist, einen abgenutzten Abschnitt, der
nur in einer begrenzten Richtung der Konverter-Abstichöffnung
auftritt, wirksam zu reparieren, und weiterhin geht in dem
Fall der Vorrichtung 17 zum Reparieren einer Schmelzmetall-
Entgasungseinrichtung, die in dem Blatt publiziert ist, die
Reparaturfunktion verloren aufgrund des Zustopfens des
Materials an dem Verbindungsabschnitt zwischen der drehenden
Röhre 19a und dem Flügelrad 18.
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Die Erfindung wurde in Hinsicht auf die obengenannten
Umstände geschaffen und entsprechend ist es eine Aufgabe dieser
Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Reparieren,
Aufbauen und Formen von Metallabstichöffnung zu liefern. Es
ist beabsichtigt, die Material-Ausstoßgeschwindigkeit zu
erhöhen, um die Haftkräfte des Materials zu verbessern und
ggfs. das Schleudermaterial in einer begrenzten Richtung zu
schleudern, um eine wirksame Reparatur einer
Metallabstichöffnung mit einer exzentrischen oder einer teilweisen
Abnutzung zu reparieren und um einen Aufbau mit großer Haftung und
feiner Struktur bei einem konisch abgenutzten Abschnitt (ein
konischer Abschnitt einer Metallabstichöffnung), der an der
Innenwand einer Konverter-Abstichöffnung entstanden ist,
durchzuführen.
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Die oben erwähnten Probleme werden durch eine Vorrichtung
gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 6 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtung sind in den
abhängigen Ansprüchen 2-5 offenbart.
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Das Schleuderverfahren für Metallabstichöffnungen gemäß der
Erfindung mit dem oben erwähnten Ziel umfalt die folgenden
Schritte:
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Einführen eines Flügelrades, das mit einer
Rotationsantriebsquelle verbunden ist, durch welche das
Flügelrad in einer Metallabstichöffnung hin- und
herbewegt wird, Anordnen einer stationären Materialzufuhr mit
mindestens einem Anschluß vor dem Flügelrad für die
Zufuhr von Schleudermaterial zu dem Flügelrad mit Hilfe von
Luft oder einer Pumpe, und Verschleudern des aus dem
Materialzufuhrrohr ausgeworfenem Schleudermaterials auf
einen konkaven Abschnitt einer Metallabstichöffnung,
während die Richtung des Materials durch das Flügelrad
geändert wird.
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Durch das Verfahren dieser Erfindung ist es möglich, das
Schleudermaterial, welches aus dem Materialzufuhrrohr
ausgestoßen wird, durch das Flügelrad nahe des Umfangs des
Flügelrads zu verschleudern und durch Erhöhung der
Drehgeschwindigkeit des Flügelrads wird eine
Hochgeschwindigkeit-Verschleuderung des Materials möglich und als Ergebnis kann eine fein
aufgebaute Schicht erhalten werden und im Falle der Zufuhr
des Schleudermaterials mittels Luft ist es möglich, diese
Luft durch den Raum zwischen den Flügeln des Flügelrades
hindurchzublasen
und mittels dieses Vorgangs kann das
Schleudermaterial und die transportierende Luft getrennt werden.
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Die Vorrichtung zur Herstellung von Metallabstichöffnungen
nach dem Schleuderverfahren gemäß einer ersten
Ausführungsform des oben genannten Verfahrens umfalt ein Flügelrad, das
mit einer Welle verbunden ist, ein stationäres
Materialzufuhrrohr, das vor dem Flügelrad angeordnet ist und eine
ringförmige Öffnung aufweist, durch die das übertragene
Schleudermaterial ausgeworfen wird, und eine Einrichtung, durch die
das Rohr und das Flügelrad innerhalb der herzustellenden
Metallabstichöffnung hin- und herbewegt wird.
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Die Vorrichtung zur Herstellung von Metallabstichöffnungen
nach dem Schleuderverfahren gemäß einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung umfalt ein mit einer Welle verbundenes
Flügelrad, Materialzufuhrrohre mit zwei oder mehr Rohren, die
um die Welle herum angeordnet sind und das übertragene
Schleudermaterial durch die vor dem Flügelrad angeordneten
Öffnungen auswerfen, und eine Einrichtung, durch die das Rohr
und das Flügelrad innerhalb der herzustellenden
Metallabstichöffnung hin- und her bewegt wird. Im Falle der
Vorrichtungen zur Herstellung von Metallabstichöffnungen nach dem
Schleuderverfahren gemäß der ersten oder zweiten
Ausführungsform ist es möglich, einen konkaven Abschnitt vor dem
Flügelrad auszubilden und das vordere Ende jedes
Materialzufuhrrohres in den konkaven Abschnitt zu münden und als Ergebnis wird
das Schleudermaterial sicher durch das Flügelrad bis zur
Peripherie des Flügelrades in radialer Richtung verschleudert,
selbst wenn die Ausstoßgeschwindigkeit des Schleudermaterials
niedrig ist.
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Weiterhin ist es in dem Fall der Vorrichtung zur Herstellung
von Metallabstichöffnungen nach dem Schleuderverfahren gemäß
den oben erwähnten ersten und zweiten Ausführungsformen
möglich, ein Schneidewerkzeug an dem vorderen Ende des
Flügelrades anzuordnen und zusammen mit dem Flügelrad zu rotieren und
als Ergebnis ist es möglich, eine zylindrische
Metallabstichöffnung durch Abschneiden der Konvexitäten zu formen, die
durch Schlacke etc. gebildet sind, welche an der Innenwand
der Öffnung haften.
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Zudem kann jeder Flügel des Flügelrades, das in der
Vorrichtung zur Herstellung von Metallabstichöffnungen nach dem
Schleuderverfahren gemäß der oben erwähnten ersten und
zweiten Ausführungsform verwendet wird, mit einer Welle in einem
genau definierten Drallwinkel zu der Welle verbunden werden,
so daß sie schräg nach hinten wegstehend das durch die
Materialzufuhrrohre zugeführte Schleudermaterial abschleudern.
Entsprechend ist es möglich, das Schleudermaterial nahezu in
einem rechten Winkel zu einem konisch abgenutzten Abschnitt
auf der Innenwand der Metallabstichöffnung, d. h. dem konkaven
Abschnitt, der an der Metallabstichöffnung entstanden ist, zu
schleudern und als Ergebnis ist es möglich, eine
Auskleideschicht von hoher Qualität zu erzeugen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 ist eine Seitenansicht, welche eine Ausführungsform
der Vorrichtung zur Herstellung von
Metallabstichöffnungen nach dem Schleuderverfahren gemäß der ersten
Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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Fig. 2 ist eine skizzenhafte Querschnittsansicht, welche die
oben erwähnte Vorrichtung zum Reparieren von
Metallabstichöffnungen zeigt;
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Fig. 3 ist eine skizzenhafte Seitenansicht der Vorrichtung
zum Reparieren von Metallabstichöffnungen gemäß der
zweiten Ausführungsform der Erfindung;
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Fig. 4 ist eine skizzenhafte vergrößerte Ansicht in Richtung
von Pfeil A-A in Fig. 3;
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Fig. 5 ist eine Seitenansicht, wobei Teile der
Hauptkomponenten der Vorrichtung zum Reparieren von
Metallabstichöffnungen mit Bezug auf die dritte
Ausführungsform der Erfindung weggelassen sind;
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Fig. 6 ist eine Schnittansicht in Richtung von Pfeil B-B
in Fig. 5;
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Fig. 7 ist eine skizzenhafte Seitenansicht der Vorrichtung
zur Herstellung von Metallabstichöffnungen nach dem
Schleuderverfahren gemäß einer vierten
Ausführungsform der Erfindung;
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Fig. 8 ist eine Vorderansicht eines Schneidewerkzeugs, das
in der vierten Ausführungsform der Erfindung
verwendet wird;
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Fig. 9 ist eine Seitenansicht derselben;
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Fig. 10 ist eine Draufsicht auf das Flügelrad gemäß den
anderen Ausführungsformen, das in den oben erwähnten
Vorrichtungen zur Herstellung von Metallabstichöffnungen
nach dem Schleuderverfahren verwendet wird;
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Fig. 11 ist eine skizzenhafte Seitenansicht, welche ein
Verfahren zum Reparieren von Metallabstichöffnungen
gemäß einer herkömmlichen Praxis zeigt; und
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Fig. 12 ist eine Seitenansicht einer Reparaturvorrichtung,
welche ein Flügelrad verwendet gemäß einer
herkömmlichen Praxis
Beste Art der Ausführung der Erfindung
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Wie in den Fig. 1 und 2 erläutert ist, umfaßt die Vorrichtung
zum Reparieren von Metallabstichöffnungen gemäß der ersten
Ausführungsform einen Bewegungsrahmen 22a, welcher gehalten
wird durch Trägerelemente, die nicht in den Figuren gezeigt
sind und vor einer Konverter-Abstichöffnung angeordnet sind,
die ein Beispiel für eine Metallabstichöffnung ist und eine
Komponente einer Einrichtung zur Vorwärts- und
Rückwärtsbewegung ist, einen Bewegungswagen 23 mit einer
Antriebsquelle darin, welcher sich längs dem oben erwähnten
Bewegungsrahmen 22a bewegt, einer Welle 24, die so an dem
unteren Abschnitt des Bewegungswagens 23 über Trägerelemente
befestigt ist, daß sie frei rotieren kann, ein Flügelrad 25,
welches an dem oberen Ende der Welle 24 befestigt ist, und
ein Materialzufuhrrohr 26, das um die Trägerwelle 24
angeordnet
ist. Die Einzelheiten dieser Komponenten werden im
folgenden beschrieben.
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Wie in Fig. 1 erläutert ist, hat die oben genannte
Einrichtung 22 zum Vorwärts- und Rückwärtsbewegen einen bekannten
Aufbau, wobei der Bewegungswagen 23 vorwärts- und rückwärts
parallel zum Konverterabstichloch 27, angetrieben durch einen
elektrischen Motor, eine Hydraulik oder einen pneumatischen
Zylinder etc. läuft und durch den Bewegungsrahmen 22a gelenkt
wird, welcher durch Halteelemente, die nicht in der Figur
gezeigt sind, geführt wird. Obwohl der Bewegungswagen 23 nur
einen Aufbau zur Vorwärts- und Rückwärtsbewegung hat, ist es
hier auch möglich, dem Bewegungswagen 23 eine bekannte
Querbewegungs- oder Schwenkfunktion zu verleihen, wenn dies
gewünscht wird.
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Am unteren Abschnitt des Bewegungswagens 23 ist die Welle 24
durch Trägerelemente vorgesehen und am oberen Ende der Welle
24 ist ein Flügelrad 25 angebracht, worin die oben erwähnte
Einrichtung sich in dem Konverterabstichloch 27 in Begleitung
zur Bewegung des Bewegungswagens vorwärts- und rückwärts
bewegt.
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Das genannte Flügelrad 25 ist mit Metall oder Keramikflügeln
versehen, wie in Fig. 2 gezeigt ist, und in der Mitte des
Flügelrades 25 ist die Welle 24 befestigt und am rückwärtigen
Endabschnitt der Welle 24 ist der Motor 32 vorgesehen,
welcher als Rotationsantriebsquelle über eine Kopplung 31 so
verbunden ist, daß er das Flügelrad 25 mit hoher
Geschwindigkeit dreht.
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Auf dem Weg der Welle 24 sind Lager 28, 29 und 30 angeordnet
und diese Lager 28, 29 und 30 sind innerhalb der Trägerröhre
26a befestigt, wobei an der Außenseite der Trägerröhre 26a
ein äußerer Zylinder 26b angeordnet ist, der durch
Trägerelemente, die nicht in der Figur gezeigt sind, gehalten wird,
wobei ein ringförmiges Materialzufuhrrohr 26, das
konzentrisch
mit der Welle 24 angeordnet ist, durch den äußeren
Zylinder 26b und die Trägerröhre 26a gebildet wird und das
Reparaturmaterial als Beispiel für Schleudermaterial gegen die
Flügel des Flügelrades 25 durch den ringförmigen Ausgang 26c
am oberen Abschnitt des Materialzufuhrrohres 26 ausgestoßen
wird.
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Am Beginn des Endabschnitt des Materialzufuhrrohres 26 ist ein
Materialzufuhrschlauch 34 angeschlossen, wie in Fig. 1
gezeigt ist, welcher mit einem Materialzufuhrtank 33 verbunden
ist, wobei durch komprimierte Luft, die durch einen
Kompressor, der nicht in der Figur gezeigt ist, erzeugt wird,
das Reparaturmaterial von dem ringförmigen Auslaß 26c am
oberen Abschnitt des Materialzufuhrrohres 26 ausgestoßen wird,
und worin auf dem Weg des Materialzufuhrschlauches 34 eine
Wasserzufuhreinrichtung 35 angeordnet ist, welche
Wassereinspritzlöcher aufweist, die schräg zur Vorwärtsrichtung des
Materials gebildet sind, so daß eine geeignete Menge von
Wasser zu dem Reparaturmaterial zuaddiert wird.
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Zudem kann als ein anderes Beispiel die
Wasserzuaddiereinrichtung 35 an dem Endabschnitt des äußeren Zylinders 26b
vorgesehen werden. In der Figur zeigt das Bezugszeichen 36
einen Kühlwasserrückführschlauch (nicht gezeigt in Fig. 2) zum
Zirkulieren von Kühlwasser, um das Materialzufuhrrohr zu
kühlen, das Bezugszeichen 37 zeigt einen Schlauch zum Zuführen
von Wasser zu der Wasserzuaddiereinrichtung 35, und die
Nummer 38 zeigt das Innere des chronisch abgenutzten Bereiches,
welcher zu reparieren ist.
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Bei der tatsächlichen Verwendung der Vorrichtung 21 zum
Reparieren von Metallabstichöffnungen gemäß der ersten
Ausführungsform mit der oben beschriebenen Funktion wird der
Abnutzungszustand des Konverter-Abstichloches 27 vorher bestätigt
und nach Zirkulieren des Kühlwassers, welches in der
Vorrichtung 21 verwendet wird, und Antrieb des Drehmotors 32 wird
das Flügelrad 25 in das Konverter-Abstichloch 27 zusammen mit
dem Materialzufuhrrohr 26 eingeführt, während der
Bewegungswagen 23 gesteuert wird.
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Dann wird durch einen Kompressor etc., der nicht in der Fig.
gezeigt ist, das Reparaturmaterial in dem Materialtank 33
durch komprimierte Luft dem Materialzufuhrrohr 26 durch den
Materialzufuhrschlauch 34 zugeführt und in Richtung des
Flügelrades 25 von dem ringförmigen Auslaß 26 am oberen
Abschnitt des Materialzufuhrrohres 26 ausgestoßen. Hier wird
als Reparaturmaterial ein Grundmaterial wie beispielsweise
Magnesia oder Dolomit verwendet und die geeignete Menge von
Wasser wird über die Wasserzuaddiereinrichtung 35, welche auf
dem Weg des Schlauches angeordnet ist, zuaddiert.
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Da das Flügelrad 25 sich mit hoher Geschwindigkeit dreht,
wird das Reparaturmaterial, das auf dieses Flügelrad 25
gespritzt wird, durch die Flügel verschleudert und als ein
Ergebnis, wie in Fig. 1 gezeigt, wird das
Konverter-Abschließloch 27 schnell repariert und da die Verschleuderung nahezu
senkrecht auf die zu reparierende Oberfläche erfolgt, kann
eine aufgebaute Schicht mit guter Effizienz erzielt werden,
die feiner ist, als die durch herkömmliche Verfahren
erzielte.
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In der oben genannten Ausführungsform (gleich zu den
folgenden zweiten bis vierten Ausführungsformen) wird
Reparaturmaterial des Trockentyps verwendet. Die Erfindung ist jedoch
ebenfalls für Naßtypen-Material geeignet (wie beispielsweise
das oben genannte Magnesia oder Dolomitgrundmaterial mit
zugefügtem Wasser etc.) das beispielsweise durch eine Pumpe
zugeführt wird. Da weiterhin das Flügelrad mit Blattyp-Flügeln
mit offenen Spitzen versehen ist, und ein grober Teil der
materialtransportierenden komprimierten Luft in die gleiche
Richtung strömt, wie die Wellenachse und nur das
Reparaturmaterial durch die Flügel verschleudert wird, ist die Haftrate
des Reparaturmaterials verbessert und ein Verstopfen des
Materials am Boden der Flügel wie in den oben erwähnten
herkömmlichen
Vorrichtungen wird vermieden.
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Durch Anordnung des äußeren Zylinders 26, welcher das
Materialzufuhrrohr 26 bildet, exzentrisch zur Trägerröhre 26a,
welche die Welle 24 des Flügelrades trägt und weiterhin durch
geeignete Drehung des Materialzufuhrrohres und Änderung der
relativen Position des Ausgangs des Materialzufuhrrohres 26
in Bezug auf das Metallabstichloch 27 wird es ebenso möglich,
das Schleudermaterial exzentrisch von dem ringförmigen
Ausgang 26c auszustoßen und die Verschleuderung des Materials
von dem Flügelrad 25 auf nur eine Richtung zu beschränken.
Durch diese Modifikation kann die Dicke der umlaufenden
Schicht eingestellt werden und es kann ebenso ein teilweise
konkaver Abschnitt repariert werden.
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In diesem Fall, obwohl die Schleuderposition des
Materialzufuhrrohres so gesteuert wird, daß es gegen den Bewegungswagen
rotieren kann, wird das Materialzufuhrrohr stationär, wenn
das Flügelrad als Bezugspunkt verwendet wird, weil dieses
Rohr nicht zusammen mit dem Flügelrad rotiert.
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Im folgenden werden die Einzelheiten der Vorrichtung 39 zum
Reparieren von Metallabstichöffnungen in Bezug auf die zweite
Ausgangsform beschrieben, die in Fig. 3 und 4 erläutert
ist, und die gleichen Komponenten in der oben genannten
Vorrichtung 21 zum Reparieren von Metallabstichöffnungen sind
mit den gleichen Bezugszeichen versehen und die
Beschreibungen dieser Komponenten sind weggelassen.
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In der Vorrichtung 39 zum Reparieren vom
Metallabstichöffnungen, die in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, sind die
Materialzufuhrrohre 40a bis 40h bestehend aus zwei oder mehreren
Rohren (in dieser Ausführungsform sind acht Rohre verwendet) um
die Welle 24 angeordnet und jedes Materialzufuhrrohr 40a-40h
ist jeweils mittig mit dem Materialzufuhrrohr 42 über
Ventile 41a bis 41h verbunden. Das zentrale
Materialzufuhrrohr 42 ist mit dem oben beschriebenen Materialtank
verbunden,
von welchem das vorbestimmte Reparaturmaterial, d. h.
eines der Schleudermaterialien, durch Luft zugeführt wird.
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Entsprechend, wie in Fig. 4 gezeigt ist, gibt es in diesem
Fall eine teilweise Abnutzung 43 in begrenzter Richtung der
Konverter-Abstichöffnung 27 durch Zuführen von
Reparaturmaterial nur durch die Materialzufuhrrohre 40b und 40c kann das
Material nur in einer Richtung verschleudert werden
(schraffierter Teil rechts in Fig. 4) und als Ergebnis wird eine
teilweise Reparatur der Konverter-Abstichöffnung möglich,
weil nur ein begrenzter Teil von Material von der
Materialzufuhröffnung am oberen Endabschnitt des Rohres zugeführt wird
und mit dem Flügelrad 25 kollidiert.
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Weiterhin wird in dieser Ausführungsform das
Reparaturmaterial zuvor mit Wasser versetzt und durch komprimierte Luft,
die durch ein Kompressor erzeugt wird, der nicht in der Figur
gezeigt ist, wie in der oben erwähnten ersten Ausführungsform
transportiert, und es ist möglich, eine
Wasserzuaddiereinrichtung für die Reparaturvorrichtung vorzusehen, um auf dem
Weg der Materialzufuhrrohre 40a-40h oder stromaufwärts von
diesen die geeignete Wassermenge zu addieren.
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In dem Hauptbestandteil der Vorrichtung zum Herstellen von
Metallabstichöffnungen nach dem Schleuderverfahren gemäß der
dritten Ausführungsform, die in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist,
ist eine Welle 48 freidrehend über Lager 45, 46 und 47 an
einer Halteröhre 44 vorgesehen, welche mit einer ausreichenden
Länge, länger als das besagte Konverter-Abstichloch, und mit
einem Flügelrad 49, das am oberen Ende der Welle 48 befestigt
ist, versehen ist.
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Wie in Fig. 6 erläutert ist, sind um die Trägerröhre 44
Materialzufuhrrohre 50a bis 50d vorgesehen, die aus
rostfreien Stahlrohren gefertigt sind, wobei beide Enden durch
Endplatten 51 und 52 gehalten werden und wobei zwischen der
Materialzufuhrrohre 50a bis 50d Kühlwasser-Zufuhrrohre 53a
bis 53d vorgesehen sind. Am äußeren Rand der
Materialzufuhrrohre 50a bis 50d ist ein äußerer Zylinder 54 angeordnet,
dessen oberes Ende an der genannten Endplatte 51 befestigt
ist und dessen unteres Ende mit dem Trägermetall 55 befestigt
ist, das die oben genannte Endplatte 52 hält.
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An diesem Trägermetall 55 ist ein Wasserzufuhranschluß 56 und
ein Wasserablaßanschluß 57 vorgesehen. Der
Wasserzufuhranschluß ist mit den obengenannten vier Kühlwasserzufuhrrohren
53a bis 53d und der Wasserablaßanschluß 57 ist mit der
Innenseite des äußeren Zylinders 54 verbunden, wobei Wasser, das
durch die obengenannten Wasserzufuhrrohre 53a bis 53d zu dem
oberen Abschnitt des Materialzufuhrrohres 54 geführt ist, aus
dem Raum zwischen der Trägerröhre 44 und dem äußeren Zylinder
54 und aus dem genannten Wasserablaßanschluß 57 abgeleitet
wird. Hier zeigt Fig. 5 den Zustand, worin kein Kühlwasser
zugeführt ist und Fig. 6 zeigt den Zustand, worin Kühlwasser
zugeführt ist.
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An jedem beginnenden Endabschnitt der obengenannten
Materialzufuhrrohre 50a bis 50d ist ein Verbindungsmetall 58 zum
Anschluß des Materialzufuhrschlauches für die Zuleitung des
Reparaturmaterials vorgesehen, das beispielsweise
Schleudermaterial ist, welches durch komprimierte Luft transportiert
wird und wobei an dem Verbindungsmetall 58 ein
Luftnachfüllloch 59 zum Kompensieren der Unterversorgung mit
komprimierter Luft vorgesehen ist, und ein Wasserzufuhrloch 60 zum
Zuführen von Wasser, welches für das obengenannten
Reparaturmaterial verwendet wird. Außerdem ist jede der obengenannten
Zufuhrrohre mit einem Ventil versehen, mit welchem das
Reparaturmaterial, das durch die obengenannten
Materialzufuhrrohre 50a-50d zugeführt wird, individuell angehalten werden
kann.
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An dem einen Ende der Welle 48 ist eine Kopplung 60a
vorgesehen, die mit einer Ausgangswelle einer Drehantriebsquelle
gekoppelt ist (wie beispielsweise ein elektrischer Motor, ein
hydraulischer Motor oder ein Luftmotor), der nicht in der
Figur gezeigt ist. Ein konkaver Abschnitt 61 ist vor dem
Flügelrad 49 gebildet, welches mit dem anderen Ende der Welle 48
verbunden ist und zu diesem konkaven Abschnitt kommt der
obere Endabschnitt der obengenannten Materialzufuhrrohre
50a-50d hinein, so daß das ausgestoßene Reparaturmaterial ohne
Störungen mit dem Flügelrad 49 kollidieren kann und zum Rand
des Flügelrades zwischen der Radius- und Umfangsrichtung
geschleudert wird.
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Das oben erwähnte Trägermetall ist an dem Bewegungswagen 23
vorgesehen, der eine Komponente der obengenannten Einrichtung
22 ist, so daß diese Vorrichtung vorwärts und rückwärts in
dem vorgenannten Konverter-Abstichloch 27 bewegt werden kann
in Begleitung der Bewegung des Bewegungswagens 23.
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Um diese Vorrichtung zum Herstellen von
Metallabstichöffnungen nach dem Schleuderverfahren zu verwenden, wird zuerst der
Abnützungszustand des zu reparierenden
Konverter-Abstichloches 27 bestätigt und die bestimmte Wassermenge von dem
Wasserzufuhranschluß 56 zugeführt, so daß die Innenseite
hinreichend gekühlt ist. Dann wird durch Antrieb der Einrichtung
22 zur Vorwärts- und Rückwärtsbewegung die Vorrichtung bis zu
einer bestimmten Stelle in dem zu reparierenden Konverter-
Abstichloch 27 und mit dem durch einen Drehmotor gedrehten
Flügelrad werden die Ventile, die mit den obengenannten
Materialzufuhrrohren 50a bis 50d verbunden sind, geöffnet, so
daß das Reparaturmaterial durch die komprimierte Luft zu
einem oder zwei oder allen Materialzufuhrrohren 50a bis 50d,
die oben beschrieben sind, zugeführt wird.
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Während dieses Vorgangs wird die geeignete Menge Wasser zu
dem Reparaturmaterial zuaddiert, um es naßzumachen, und es
ist möglich, wenn dies gewünscht wird, Reparaturmaterial den
Flügel des Flügelrades 49 zuzuführen, während die
Ausstoßgeschwindigkeit durch Zuführen von komprimierter Luft aus den
Lüftungsöffnungen 59 erhöht wird.
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Das von den Materialzufuhrrohren 50a-50d ausgestoßene
Reparaturmaterial wird durch das Flügelrad 49 an seine Peripherie
ohne Störungen verschleudert, wann immer es ausgestoßen wird,
selbst wenn die Ausstoßgeschwindigkeit nicht ausreicht, weil
das obere Ende der Materialzufuhrrohre 50a bis 50d in den
konkaven Abschnitt 61 des Flügelrades 49 hineinreicht und als
Ergebnis wird die Reparaturarbeit effizient.
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Obwohl diese Ausführungsform den Fall erläutert, in welchem
mehrere Materialzufuhrrohre 50a-50d um die Welle angeordnet
sind, und auch den Fall, wo das Materialzufuhrrohr 26 das
Trägerrohr 26a und den äußeren Zylinder 26b bildet wie in der
ersten Ausführungsform, ist es möglich, den oberen
Endabschnitt des Materialzufuhrrohres in den konkaven Abschnitt 61
hineinreichen zulassen und entsprechend hat die Vorrichtung
immer noch das Merkmal, daß das Reparaturmaterial gut
verschleudert wird durch das Flügelrad, selbst wenn die
Ausstoßgeschwindigkeit des zugeführten Materials gering ist.
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Der Hauptunterschied zwischen der Vorrichtung 62 zum
Reparieren von Metallabstichöffnungen gemäß der vierten
Ausführungsform, die in Fig. 7, 8 und 8 erläutert ist, und der oben
erwähnten Vorrichtung zum Reparieren von Metallabstichöffnungen
besteht darin, daß die Vorrichtung 62 zum Reparieren von
Metallabstichöffnungen mit einem abnehmbaren Schneidewerkzeug
64 am vorderen Abschnitt des Flügelrades 63 versehen ist, wie
in Fig. 8 und 9 gezeigt ist. Entsprechend dreht sich das
Schneidewerkzeug 64 zusammen mit dem drehenden Flügelrad 63
und durch diesen Mechanismus wird es möglich, Konvexitäten 65
und 66 auf der Innenseite des Konverter-Abstichloches 27 vor
eine Reparatur zu entfernen und außerdem im Falle einer
übermäßigen Verschleuderung in eine Richtung des
Reparaturmaterials, welches ein Beispiel für ein Schleudermaterial ist, ist
es ebenso möglich, das überschüssige Material durch die
Verwendung des Schneidewerkzeuges 64 wegzuschneiden.
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Fig. 10 zeigt ein Flügelrad 68, bei welchem jeder Flügel 67
des Flügelrades mit einem Drehwinkel α an der Welle (nicht
gezeigt) und mit einer Neigung γ zur Richtung des Drehradius
angebracht ist. Durch Anbringung jedes Flügels 67 an das
Flügelrad mit einem Drehwinkel der Welle wie oben beschrieben,
ist es möglich, das Reparaturmaterial, das ein Beispiel für
Schleudermaterial ist, und das schräg nach hinten zu dem
Flügelrad 68 von dem Materialzufuhrrohr 69 ausgestoßen wird, wie
durch Pfeil p gezeigt ist, zu verschleudern und durch
Anbringung jedes Flügels mit einer Neigung zur Richtung des
Drehradius ist es ebenfalls möglich, den Schleuderwinkel des
Reparaturmaterials näher an die Welle zu bringen.
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Entsprechend ist in dem Fall der Reparatur eines konisch
abgenutzten Abschnittes 38 auf der Innenseite des Konverters,
wie in Fig 2 gezeigt, eine extrem hohe Schleudereffizienz
möglich durch Verschleudern des Reparaturmaterials mit dem
Flügelrad 68, das etwas vor dem abgenutzten Abschnitt
angeordnet ist, weil das Reparaturmaterial schräg nach hinten
verschleudert wird.
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Obwohl die oben beschriebene Ausführungsform zur Reparatur
von inneren Teilen eines Konverter-Abstichloches gedacht ist,
hat die Erfindung viele Anwendungen, wie beispielsweise die
Reparatur von konkaven Abschnitten, welche an Rückflußtanks
von Vakuum-Entgasungsöfen auftreten, von Konverternasen und
Ausgüssen von elektrischen Ofen(Einführungslöcher) und
keramikproduzierende Brennöfen, in welchen die
Materialflußrichtung geändert ist. Weiterhin ist die Erfindung nicht
nur zur Reparatur, sondern auch zum Aufbau und zu
Formarbeiten
an kritischen Abschnitten von Konvertern etc. unter
Verwendung von Feuerfestbeton-Erzeugnissen anwendbar.
Industrielle Anwendbarkeit
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Im Falle des Reparaturverfahrens für Metallabstichöffnungen
gemäß der Erfindung ist es möglich, das Schleudermaterial
wirksam auf konkave Abschnitte einer Metallabstichöffnung zu
verschleudern, wohingegen die Transportluft etc. entlang der
Richtung der Drehachse strömt, weil das Schleudermaterial,
das durch das Materialzufuhrrohr zugeführt und zu dem
Flügelrad ausgestoßen wird, in die Umfangsrichtung verschleudert
wird durch Kollision mit den Flügeln des Flügelrades, welches
mit hoher Geschwindigkeit rotiert.
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Entsprechend ermöglicht die Erfindung eine Reparaturarbeit in
heißem Zustand mit hoher Effizienz ohne Materialverstopfung
und mit einer Auskleideschicht von hoher Qualität, selbst im
Falle von konischen Abschnitten auf der Innenseite einer
Metallabstichöffnung, zu welchem es schwierig ist,
Reparaturmaterial nach den herkömmlichen Verfahren zu verschleudern.
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Weiterhin kann die Vorrichtung zum Reparieren von
Metallabstichöffnungen gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform
der Erfindung eine Vorrichtung zum Ausführen der oben
beschriebenen Verfahren liefern, die ein Verschleudern von
Material mit hoher Geschwindigkeit auf die Innenwände von
Metallabstichöffnungen erlaubt und als Ergebnis ist es möglich,
eine Innenwand mit hoher Dichte (niedriger Porosität)
aufzubauen.
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Insbesondere in dem Fall der Vorrichtung zum Reparieren von
Metallabstichöffnungen gemäß der zweiten Ausführungsform ist
es möglich, Schleudermaterial nur in einer konzentrierten
Richtung auszustoßen durch Anordnung eines Ventils an jedem
Materialzufuhrrohr und als Ergebnis ist es möglich, die Dicke
der umlaufenden Schicht einzustellen und das
Metallabstichloch
effizient zu reparieren, was zur Verminderung der Kosten
für das Reparaturmaterial beiträgt.
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Weiterhin, weil es möglich ist, die Metallabstichöffnung zu
einem ganzen Kreis zu reparieren, ist der Luftkontaktbereich
des fließenden, geschmolzenen Metalls vermindert und als
Ergebnis wird die Stahlqualität verbessert. In der Vorrichtung
zum Herstellen von Metallabstichöffnungen nach dem
Schleuderverfahren gemäß der oben beschriebenen ersten und zweiten
Ausführungsform ist es möglich, Material durch Verwendung
eines Flügelrades ohne Störungen zu verschleudern, selbst wenn
die Ausstoßgeschwindigkeit des Materials niedrig ist durch
Formen eines konkaven Abschnitts vor dem Flügelrad und durch
Bringen des oberen Endes des Materialzufuhrrohres in den
konkaven Abschnitt.
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Ebenso wird es in der Vorrichtung zum Herstellen von
Metallabstichöffnungen nach dem Schleuderverfahren gemäß der ersten
und zweiten Ausführungsform möglich durch Vorsehen eines
Schneidewerkzeugs, einem Flügelrad, Konvexitäten und
überschüssiges Material zu entfernen, welches an den Innenwänden
der Metallabstichöffnungen auftreten kann und als Ergebnis
ist es möglich, Metallabstichöffnungen so zu formen oder zu
reparieren, daß sie einen wirklichen Kreis bilden.
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Zudem kann ggfs. das Flügelrad gemäß der Erfindung zum
Reparieren von konkaven Abschnitten einer Metallabstichöffnung
das Schleudermaterial schräg nach hinten verschleudern und
entsprechend kann eine effizientere Verschleuderung für
konisch abgenutzte Abschnitte an den Innenwänden von
Metallabstichöffnungen durchgeführt werden. Daher wird es möglich,
wenn das Schleuderreparaturverfahren unter Verwendung eines
Flügelrades gemäß der Erfindung zum Reparieren von Konverter-
Abstichlöchern verwendet wird, die Reparatur einer
Metallabstichöffnung, während der Konverter sich im Blasenvorgang
befindet.