DE8405150U1

DE8405150U1 - Metallurgisches Gefäß, insbesondere Lichtbogenofen

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Publication number: DE8405150U1
Application number: DE8405150U
Authority: DE
Original assignee: Fuchs Systemtechnik GmbH
Current assignee: Primetals Technologies Germany GmbH
Publication date: 1984-05-30

Description

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Dia Neuerung betrifft ein metallurgisches Gefäß, insbesondere einen Lichtbogenofen/ gemäß dam Gattungsbegriff das Schutzanspruches 1.

Gefä&a dieser Art sind beispielsweise durch die Ql-PS 812 216, Radex-Rundschau, Haft 3, 19S0, Seiten 18? M 196 und Stahl und Bisen 104 (1984), Nr. 1, Seiten 7 bis 10, bekanntgeworden.

Bei den metallurgischen Gefäß gamäfi der GB-FS 812 216 ist die Abstichöffnung durch eine Verschlußplatte versöhl®s= sen, die mittels eines an einer senkrechten Welle angebrachten, schwenkbaren Babels seitlieh verschwenkt werden kann. Dieses System gewährleistet beim Abstechen einer Stahlschmelze nicht die gewünschte Zuverlässigkeit und verlangt umfangreiche Wartungsarbeiten.

Bei den durch die beiden anderen genannten Druckschriften bekanntgewordenen metallurgischen Gefäßen enthält die Versealußvorriehtung eine an einem schwenkbaren Hebel angebrachte Verschlußplatte. Der Hebel ist auf eifter waagerecht angeordneten Drehwelle befestigt, die mittels eines Antriebes in einem vorgegebenen Winkelbereieh drehbar Sei diesem System verläuft die Schwenkbewegung der sealaiplatte nieat in einer waagerechten Ebene wie dem System Bach der Gß-fS 812 216, sondern in einer senk reeirfeen Ebene. Je nach Länge des Sefewenkiiebels sroß damit ein mehr oder weniger großer Abstand zwischen der Ab* stichoffnuag des metallurgischen Gefäßes rma der Pfanne oder Kokille in die die flüssige Schmelze gegossen wird, vorgesehen werden. Es ist außerdem bei diesem Systea schwierig, die Verschlußvorrithtting gegenüber der Hitze* strählaiig der abgestociienen Schmelze abzuschirmen.

Der Neuerung liegt die Aufgabe sugyunde, sin iehöS Gefäß de» im Gattungsbegriff das Anspruches 1 genannten Art verfügbar tu machen, dessen der Abstichöffnung zugeordnete Verschluftvorriohtung zuverlässig arbeitet und fcsotidem im Bereich unterhalt der Abstichöffnung wenig Platz benötigt. Die Verschlußvorrichtung soll gegenüber der Hitaeabstrahlung des abgestochenen flüssigen Metalls geschützt und auf einfache Weise abechirmbar sein.

Aufgabe ist durch die kennseichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Neue.rung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Sei der Lösung nach der Neuerung ist die Verschlufiplattd Ig an einem, im wesentlichen waagerecht angeordneten Arm angebracht, der mit zwei im Abstand voneinander angeordneten, schwenkbaren Hebeln verbunden ist, die an der Außenseite des metallurgischen Gefäßes im Abstand voneinander augelenkt sind. Die Drehachsen dieser Hebel mit dem die Verschlußplatte tragenden Arm und die beiden Schwenkachsen sind gemäß den Ecken eines Viereckes» vorzugsweise eines Parallelogramms, angeordnet, durch das beim Schwenken der Hebel die Bewegung des Armes bestimmt ist. Je nach Geometrie dieses Viereckes bzw« Parallelogramms wird beim Öffnen der Abstichöffnung die Verschlußplatte durch den Arm unter nur geringfügiger Absenkung seitlich abgezogen und je nach Größe der Schwenkbewegung außerhalb des öefäÄes mehr e€e& weniges weit

Damit ist nicht nur der Platzbedarf unterhalb der Abstich-3Q öffnung auf ein Mtftiinfititn reduziert, die gegenüber Hitzestrahlung empfindliche Mechanik ist auch aus dem unmittelbaren Einflußbereich des abgestochenen, flüssigen Metalls '. entfernt. Es kann darüber hinaus ein Gehäuse vorgesehen

werden, das in der Freigabestellung der Verschlußvorrichtung dttrch ein an der Unterseite des die Verschluß-

platte tragenden Arms angebrachtes Abdeckblech verschlos— .. ·. sen wird.

i Durch die seitliche öffnungsbewegung der Verschlußplatte * ■

beim Abstechen des metallurgischen Gefäßes werden etwaige ;

erstarrte Metallbrücken zwischen der Abstichöffnung und j

der Verschlußplatte im wesentlichen auf Scherung bean- '■

sprucht und damit leicht abgerissen. Da bei der öffnungs- %.

und Schließbewegung die Verschlußplatte nicht exakt in I

einer waagrechten Ebene geschwenkt wird, ist gewährleistet, daß f

sich die Platte auch bsi Verschleißerscheinungen noch ausreichend |

an den Rand der Abstichöffnung andrücken läßt. Verbessert *

wird dieser Effekt durch eine Lagerung tier Verschlußplatte f über ein Kugelgelenk am die Verschlußplatte tragenden Arm.

Die Neuerung wird durch ein Ausführungsbeispiel anhand | von 9 Figuren näher erläutert. Es zeigen: 1

Fig. 1 in einer Seitenansicht teilweise geschnitten/ _c.

1 den die Abstichöffnung enthaltenden Teil <

eines metallurgischen Gefäßes mit der zuge-r hörigen Verschlußvorrichtung,

Pig. 2 eine Draufsicht auf den in Fig. 1 dargestellten Teil des metallurgischen Gefäßes einschließlich der Verschlußvorrichtung,

Fig. 3 in einer Draufsicht die Anordnung der beiden Schwenkachsen der schwenkbaren Hebel/

Fig« 4 und

S in einer Seitenansicht und in eines Draufsicht den ersten angetriebenen schwenkbaren Hebel,

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7 in einer Seitenansicht und in einer

Draufsicht den Arm mit der Verschlußplatte und
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Fig. 8 und

9 in zwei Seitenansichten die Abschirmung

der Verschlußvorrichtung durch ein Gehäuse.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 teilweise im Schnitt dargestellten metallurgischen Gefäß handelt es sich um einen Lichtbogenofen mit einem erkerartig vorstehenden Teil 1_f von im Querschnitt trapezförmiger Gestalt (Fig. 2). Im Boden dieses Gefäßteils ist eine Abstichöffnung 2 angebracht, der eine Verschlußvorrichtung 3 zugeordnet ist. Die Verschlußvorrichtung enthält eine Verschlußplatte 4, die gelenkig an einem Arm 5 angebracht ist. Der Arm 5 ist jeweils drehbar mit einem ersten schwenkbaren Hebel 6 und einem zweiten schwenkbaren Hebel 7 verbunden. Die Drehachsen dieser Hebel mit dem Arm 5 sind im Abstand voneinander angeordnet und mit 8 bzw. 9 bezeichnet. An der Außenseite des erkerartig vorspringenden Teils 1 des metallurgischen Gefäßes und zwar in diesem Fall an der Seitenwand dieses Gefäßteils ist eine Doppellasche 10 (Fig. 1 und 3) angeschweißt, in der die schwenkbaren Hebel 6 und 7 angelenkt sind. Die Schwenkachsen dieser Hebel befinden sich ebenso wie ihre Drehachsen 8 und 9 im Abstand voneinander und sind mit 11 bzw. 12 bezeichnet· In dargestellten Fall ist die Lasche 10 mit den Schwenkachsen 11 und 12 an einer der beiden konvergierenden Seiten der Trapezform angebracht.

Die bezüglich des ofengefaßea ortsfesten Schwenkachse 11 und 12 der schwenkbaren Hebel 6 und ? sowie deren Drehachsen 8 und 9 mit dem Arm 5 sind entsprechend den

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Ecken eines Vierecks angeordnet und zwar im vorliegenden Fall entsprechend den Ecken eines Parallelogramms. Damit wird beim Schwenken der Hebel 6 und 7 der Arm 5 parallelverschoben und zwar gemäß einer Bogenbahn 13, aus der in Fig. 1 durch ausgezogene Linien dargestellten Schließstellung in eine durch strichpunktierte Linien dargestellte Freigabestellung. In der Freigabestellung sind die Bezugszeichen der betreffenden Teile jeweils mit einem Apostroph versehen.

Werden die Schwenkachsen und Drehachsen nicht gemäß den Ecken eines Parallelogramms, sondern gemäß den Ecken eines unregelmäßigen Viereckes angeordnet, so lassen sich aus dieser Geometrie andere gewünschte Bewegungsabläufe beim öffE'ings- bzw. Schließvorgang der Verschlußvorrichtung realisieren.

Im dargestellten Fall ist dem ersten Hebel 6 ein Antrieb 14 zugeordnet, während der zweite Hebel 7 lediglich zur Führung des Armes dient. Der AnLrxeb 14 ist als doppelt wirkender Schubmotor/ vorzugsweise als pneumatisch betätigter Schubmotor ausgebildet. Er ist einerseits an der Stelle 15 an der Außenseite des Gefäßteile 1 angelenkt und andererseits mit einem über die Schwenkachse 11 hinaus verlängerten Abschnitt 6a des Hebels 6 drehbar verbunden. Die Drehachse ist mit 16 bezeichnet. Der verlängerte Abschnitt; 6a des Hebele 6 ist gegenüber dem restlichen Teil bezüglich des Gefäßteils 1 nach außen abgewinkelt und am Ende benachbart zur Drehachse 16 durch ein Gewicht 17 belastet. Dieses Gewicht 17 ist so bemessen, daß bei •inem Ausfall des Schubmotors 14 die Verschlußvorrichtung in die Schließstellung gebracht wird, das heißt die Ver- »chlußvorrichtung iat in Sehließrichtung vorgespannt und damit die Abstichöffnung 2 durch die VerechluÖplatfeo 4 verschlossen, solange der Schubmotoe nicht betrieben wird

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1 oder betreibbar ist.

Fig. 3 zeigt die Verschlußvorrichtung von oben bei entferntem Antrieb 14 und entferntem Gewicht 17. Diese Figur 5 dient insbesondere zur Veranschaulichung der Lagerung der schwenkbaren Hebel 6 und 7 innerhalb einer Doppellasche 10 und zur Veranschaulichung der Schwenkachsen 11 und 12 i dieser Hebel. Die Schwenkachsen 11 und 12 sind durch

J Drehzapfen realisiert, welche in Bohrungen der H^^el 6

\ 10 und 7 eingreifen.

I In den Fig. 4 und 5 ist der Hebel 6 in einer Seitenansicht

I und in einer Draufsicht/ teilweise geschnitten, dargestellt.

I Es ist ersichtlich, daß im Bereich der Schwenkachse 11

I 15 und der Drehachse 8 Augen 18 und 19 eingesetzt sind, um I eine bessere Führung des Hebels zu gewährleisten. Der

I zweite Hebel 7 ist entsprechend ausgebildet.

i In den Fig. 6 und 7 ist in einer Seitenansicht und in einer

S 20 Draufsicht der die Verschlußplatte 4 tragende Arm 5

• dargestellt. Der Arm 5 ist als Doppelarm ausgebildet und

nimmt im Bereich der Drehachsen 8 und 9 die Hebel 6 und I auf. Durch einen Distanzklotz 20 werden die beiden Teile

t 5a und 5b des Doppelarms 5 im vorgeschriebenen Abstand ge-

25 halten. Die Drehachsen 8 und 9 sind ähnlich wie die " Schwenkivchsen 11 und 12 durch nicht dargestallte Drehzapfen

realisiert/ die in die Bohrungen der Hebel 6 und 7 ein* greifen«

30 Die Verschlußplatte 4 ist in einer Halteplatte 21 mit

hochgezogenem Rand zum Beispiel mittels Stahlstiften be-,_ festigt. Die Halteplatte ist über ein Kugelgelenk mit begrenztem WdJikel iruLt dem Arm 5 verbunden let· Dae Kugelgelenk enthält bei dem dargestellten Aueführungebeiapiel eine am Arm

35 5 angebrachte; halbkugelförmige Schale η und einen Bolzen

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Die Zurücfcbewegung aus der Freiorabestellung ia die Ver-3Q schlmßstellung erfolgt dtareh Oakeiir des Antriebs 14, äms heißt äurch Vergrößerung des Afastandes zwischen der die Schwenkachse 15 tmd der Drehachse 16. Xa diesem Sinae wirkt auch das Gewicht: 17, das so bemessen ist, SaB es bei einest Ausfall des Srstriebs 14 die VersGßitißplatte ia die Schließstellung bewegt und an die Abstichöffnung

23 mit kugelabsehftittfüEmigam, in der Schals 22 §ela§erten Kepi 24· Das Bolzen 23 trögt die Halteplatte 21. Durch ! ein flporrblaeh 2S wird der Kopf 24 des Bolzens 23 in der halbkugelförmigen Schale 22 festgehalten. Durch diese Art der Verbindung der Vereohlußplatte 4 mit dem Arm 5 wird sichergestellt, dad sieh a«eh bei Vereehleißerseheinungen die Verachluflplatto dient an den unteren Rand der Abstichöffnung anlegen kann« Dieser untere Rand 1st im übrigen, wie Pig. 1 zeigt/ durch einen mittels eines Kühlringes 26 gekühlten Lochstein gebildet. Der Kühlring und dieser Lochstein sind bei Bedarf leicht auswechselbar, ebenso wie die üblicherweise aus Graphit bestehende Verschlußplatte 4 in der Halteplätze 21.

Ig Die beschriebene Versehlußvorriehtung arbeitet in der folgenden Weise.

Wird bei der in Pig. 1 durch ausgesogene Linien dargestellt ten Sehließstellung der Verschlußverriehtung der doppelt wirkende pneumatische Sehubmotor 14 in der Richtung betätigt, daß sieh der Abstand zwischen der Schwenkachse IS und der Drehachse 16 verringert/ dann wird hierdurch der Bebe! 6 in die strichpunktiert dargestellte Lage 6' geschwenkt und hierbei der Arm S durch die Führung des

2$ Bebeis 7 parallel entsprechend iem Kreisbogen 13 ia die !.age S* verschoben, Etwaige Brüsken aus erstarrtem Metall zwischen dem unteren Sand der Abstichöffnung 2 und der

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drückt. Dag Gewicht 17 ist so bemesaea, daß aueh das Gewisht der Metallsäule übe* der Verschluflplatte 4 aufgenöfflmes werden kann.

Der Schwenkbereich der Hebel β und 7 kann gegenüber der in Fig. 1 dargestellten Aue£uhrungt£ornt vergrößert werden, wenn die Schwenkachse 15 des Antriebs 14 höher gelagert wird. Auf diese Weise ist es möglieh, die hitzeempfindlichen feile der Schwenkvorrichtung genügend weit aus dem tO Strahlungsbereich der abgestochenen Metalleehmelee zu entfernen.

Gemäß einer in den Fig. 8 und 9 dargestellten Weiterbildung der Erfindung ist es aber aueh möglieh/ die Vör-

"¹JS schlußvorrichtuag von einem, unten mit ein·* öffnung versehenen Gehäuse au umgeben, und an der Unterseite des Arms 5 ein Abdeekbleeh 21a befestigen» das in der Freigabe-Stellung der Verschlußplatte die öffnung verschließt, so daß die Verschlußvorriöhtung vollständig gegenüber der abgestochenen Metallschmelze abgeschirmt ist.

Bei den beiden Seitenansichten gemäß Fig. 8 und 9 ist die Verschlußvorriehrtuftg 3 von einem flachen Gehäuse 27 umgeben, das unten eine Öffnung 28 aufweist, dtareh die

2S sieh de« Arm 5 bei der Bewegung in die freigabestellung ist das Gehäuse 27 ziarüeksiehen kann» An der Unterseite des Armes S ist ein AMeekbfeeh 29 befestigt, das (geleafee des Bsefeaefcsea i traä 9 gegea aie voa uatea absebias^ tmd aoflaieh ia äseae der Versehlußvörriöfetiaag das ©ehäuse vea tuttett verschließt* Zn diesem Zweek ist Sie Breite des AMeekbieehes 29 kleiner Bis die liGiifee Weite 3Ö (siehe Fig. 9) Gehäuses 27.

Claims

Schutzansprüche

1. Metallurgisches Gefäß, insbesondere Lichtbogenofen, mit einer Abstichöffnung (2) im Boden des Gefäßes oder im Boden eines erkerartig vorstehenden Teils (1) des Gefäßes und mit einer Verschlußvorrichtung (3) für die Abstichöffnung (2) aus einer Verschlußplatte (4), die mittels eines, an der Außenseite des Gefäßes angelenkten, (Schwenkachse 11) durch einen Antrieb (14) schwenkbaren ersten Hebels (6) aus einer die Abstichöffnung von außen verschließenden Schließstellung in eine, die Abstichöffnung freigebende Freigabestellung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Verschlußplatte H) an einem drehbar (Drehachse 8) mit dem ersten schwenkbaren Hebel (6) verbundenen Arm (5) angebracht ist, der mittels eines zweiten schwenkbaren Hebels (7) geführt ist, welcher im Abstand vom ersten Hebel (6) einerseits an der Außenseite des Gefäßes angelenkt (Schwenkachse 12) und anderereelt§ drehbar (Drehachse 9) mit dem Arm (5) verbunden ist.

2. Metallurgisches öefäß aach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dia Sehwenkacheun (11, 12)

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und die Drehachsen (8, 9) der beiden schwenkbaren Hebel (6, 7) entsprechend den Ecken eines Parallelogramms angeordnet sind.

3. Metallurgisches Gefäß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der erste schwenkbare Hebel (6) über seine Schwenkachse (11) hinaus um einen Abschnitt (6a) verlängert ist, mit dem ssls Antrieb (14) ein an de,r Außenseite des Gefäßes angelenkter (Schwenkachse 15) Schubmotor drehbar (Drehachse 16) verbunden ist.

4. Metallurgisches Gefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 3/ dadurch gekennze lehnet , daß der verlängerte Abschnitt (6a) gegenüber dem restlichen Teil des Hebels (6) bezüglich des Gefäßes nach außen abgewinkelt ist.

5. Metallurgisches Gefäß nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet/ daß das Ende des verlängerten Abschnittes (6a/ des ersten schwenkbaren Hebels (6} durch ein Gewicht (17) belastet ist.

6. Metallurgisches Gefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet/ daß die beiden schwenkbaren Hebel (6_f 7) an wenigstens einer an der Außenseite des Gefäßes befestigten Lasche (10) angelenkt (Schwenkachsen 11, 12) sind.

7. Metallurgisches Gefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 6/ dadurch gekennzeichnet , daß die SchwenJcaehien (11/ 12) der beiden schwenkbaren Habe! ff* 7) mit Abstand voneinander etwa senkrecht zur Achte der Abstichöffnung (2) an einer Seitenwand des Gefäße· bzw. der erkerartig vorstehenden Teile (1) angeordnet sind.

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6. Metallurgisches Ge£ÄÄ nach einem dar Ansprüche 1 bis 7/ dadurch gekennaeiehnet , daß die Außenseite dee erkerartig vorstehenden Teile (1) dos Gefäße· in Querschnitt trapezförmig ausgebildet ist und die Schwenkaohaen (11, 12) der beiden schwenkbaren Hebel (6, 7) an einer der beiden konvergierenden Seiten dieses Trapezquerschnittes angeordnet sind.

9. Metallurgisches Oefäfl naeh einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Schabmotor als in zwei Riehtungen wirksamer/ pneumatisch betätigbarer Schubmotor ausgebildet ist,

10. Metallurgisches Sefäfl nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet _t daß di« Verschlußplatte (4) über ein Kugelgelenk (22 bis 24) mit begrenztem Winkel mit dem Arm (5) verbunden ist.

11. Metallurgisches Gefäß naeh einem der Ansprüche 1 bis 2Q 10, dadurch gekennzeichnet , daß das Kugelgelenk aus einer am Arm (S) angebrachten halbkugel» förmigen Schale (22) und einem Bolzen (23) mit kugelabsehnittfermigem* in der Schale gelagertem Kopf (24) gebildet ist, der die Versehlußplatte (4) träft·

12« Metallurgisches öefäö naeh Anspruch 1Θ oder 11; dadurch gekenazeiehnet, daß die platte (4) in einer, mit Sem Arm (5) ffiber das (22 bis 24) verbundenen Salteplatte (21) mit hoehgezogettem

Sand befestigt ist,

13. Metallörgiscrhes Gefäß nach einem der Ansprüche 1 bis

12. dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlaßvorriehtung (3) von einem, unten mit einer öffmmg

SS (23) versehenen Gehäuse (27) umgeben ist, dareh die der

*) Asm (S) in der Freigabe stellung der (3) in das Gehäuse wenigstens teilweise

14. Metallurgisches Q&fäfi nach einem &es Anspeüche 1 bie 13« dadüiiäh g β k § D β ζ β i e K n β t / dal an dec Unterseite des Mm§ (S) ein Abechiirmbleffh (29) befestigt