EP0181509A1

EP0181509A1 - Vorrichtung zum Einfüllen von rieselfähigem Füllmaterial in eine im Boden eines metallurgischen Gefässes angeordnete Abstichöffnung

Info

Publication number: EP0181509A1
Application number: EP85112957A
Authority: EP
Inventors: Gerhard Fuchs
Original assignee: Fuchs Systemtechnik GmbH
Current assignee: Primetals Technologies Germany GmbH
Priority date: 1984-10-16
Filing date: 1985-10-12
Publication date: 1986-05-21
Also published as: ES547634A0; DE3565006D1; ES8608666A1; EP0181509B1; DE3437828C2; DE3437828A1; US4647021A

Abstract

Zum Einfüllen von rieselfähigem Füllmaterial in eine im Randbereich des Bodens (6) eines metallurgischen Gefäßes (1), insbesondere eines Schmelzofens angeordnete Abstichöffnung (7) ist ein Füllrohr (11) vorgesehen, das an einem Arm (17) befestigt ist, der um ein an der Gefäßwand angebrachtes Drehgelenk (18) schwenkbar ist. Das Rohr (11) ist aus einer Position außerhalb des Gefäßes (1) durch eine Öffnung (12) in der Gefäßwand in eine Einfüllposition schwenkbar, in der die Eintrittsöffnung (13) der Rohres (11) mit einem das Füllmaterial liefernden Behälter (15) verbunden ist und die Austrittsöffnung (14) des Rohres (11) der Abstichöffnung (7) gegenüber liegt. Um die Öffnung (12) in der Gefäßwand klein halten zu können, ist das Rohr (11) kreisförmig um die Schwenkachse des Arms (17) gebogen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einfüllen von rieselfähigem Füllmaterial in eine im Randbereich des Bodens eines metallurgischen Gefäßes, insbesondere eines Schmelzofens, angeordnete Abstichöffnung gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1.
Bei einem metallurgischen Gefäß mit Bodenabstich ist die Abstichöffnung im Gefäßboden angeordnet und wird jeweils nach einem Abstich mittels einer rieselfähigen Füllmasse aus ff-Material gefüllt (Radex-Rundschau, Heft 3, 1980, Seiten 187 bis 196, DE-Gbm 84 05 150). Das Füllmaterial wird nach dem Anlegen einer Verschlußplatte an den unteren Rand der Abstichöffnung mittels eines Rohres eingefüllt, das vom Stahlwerker durch die Öffnung der Arbeitstüre
oder aus einer in den Ofen abgesenkten isolierten Reparaturkapsel zur Abstichöffnung geführt wird. Im Falle einer im erkerartigen Vorsprung des Gefäßes vorgesehenen Abstichöffnung wird das Rohr durch eine öffnung im Deckel dieses Vorsprungs eingeschoben.
Aufgabe dieser Erfindung ist es, bei einer Vorrichtung der im Gattungsbegriff des Anspruchs 1 genannten Art den Einfüllvorgang zu automatisieren und hierdurch die Unfallgefahr zu verringern und die für den Einfüllvorgang erforderliche Zeit zu verkürzen. Es soll eine einfache Führung für den Bewegungsablauf des Rohres vorgesehen werden, durch das das Füllmaterial eingefüllt wird.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch Schwenken des zum Einfüllen des Füllmaterials verwendeten Rohres um , ein an der Gefäßwand angebrachtes Drehgelenk das Rohr aus einer Position außerhalb des Gefäßes in eine Einfüllposition bewegt, in der die Austrittsöffnung des Rohres der Abstichöffnung gegenüberliegt. Dieser Schwenkvorgang wird zweckmäßigerweise durch einen Schwenkantrieb durchgeführt. Um die öffnung in der Gefäßwand, durch die das die Austrittsöffnung aufweisende Rohrende in das Ofeninnere eingeführt werden muß, möglichst klein halten zu können, ist das Rohr innerhalb des in der Einfüllposition in das Gefäß eintauchenden Bereiches in der Bewegungsebene kreisförmig um die Schwenkachse, d.h. die Achse des Drehgelenks gebogen, um die der Arm schwenkbar ist. Am austrittsseitigen Ende des Rohres sollte jedoch ein kurzes geradliniges Stück vorgesehen sein, um dem austretenden Strahl eine definierte Strahlrichtung zu verleihen.
Vorzugsweise ist oberhalb der in der Gefäßwand für den Durchtritt des Rohres vorgesehenen öffnung außerhalb dieser Wand ein Dosierbehälter angebracht und das die Eintrittsöffnung aufweisende Rohrende so gebogen, daß in der Einfüllposition des Rohres eine Verbindung zwischen den beiden Öffnungen hergestellt wird. Die Schwenkbewegung des Rohres wird vorzugsweise durch einen am Dosierbehälter angebrachten Anschlag begrenzt und zur Betätigung eines Schließorgans des Dosierbehälters und gegebenenfalls zum Steuern von Ventilen für die Zufuhr eines pneumatischen Fördermit- \ tels für das Füllmaterial vom Behälter zur Abstichöffnung ausgenutzt.
Die Erfindung wird durch ein Ausführungsbeispiel anhand einer Figur näher erläutert. Diese Figur zeigt schematisch einen Teil aus einem Längsschnitt eines metallurgischen Gefäßes mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die Figur stellt in einem Längsschnitt einen Teil eines als Lichtbogenofen ausgebildeten metallurgischen Gefäßes 1 dar. Das Gefäß enthält ein feuerfest ausgekleidetes Untergefäß 2 und ein durch Wasserkühlkästen 3 gebildetes Obergefäß 4. Es ruht auf einer Wiege 5 und kann mittels eines Betätigungsmechanismus aus der dargestellten Position nach links und nach rechts gekippt werden. Im Randbereich des Bodens 6 des metallurgischen Gefäßes ist auf der Seite, zu der das Gefäß mittels der Wiege 5 kippbar ist, eine Abstichöffnung 7 angeordnet, die in bekannter Weise durch Lochsteine 8 gebildet und unten durch eine Verschlußplatte 9 verschlossen ist. Die Verschlußplatte 9 kann beispielsweise mit dem in dem DE-Gbm 84 05 150 dargestellten Mechanismus zur Seite bewegt und damit die Abstichöffnung 7 nach unten freigegeben werden. Unterhalb der Abstichöffnung 7 befindet sich eine Pfanne 10.
Zum Einfüllen von rieselfähigem Füllmaterial in die Abstichöffnung 7 ist ein Rohr 11 vorgesehen, das aus einer gestrichelt dargestellten Position außerhalb des Gefäßes 1 durch eine öffnung 12 in der Gefäßwand, d.h. im vorliegenden Fall in einem Wasserkühlkasten 3, in die mit ausgezogenen Linien dargestellte Einfüllposition bewegbar ist.
In dieser Position ist die Eintrittsöffnung 13 des Rohres mit einer Austrittsöffnung 14 eines das Füllmaterial liefernden Dosierbehälters15 verbunden und die Austrittsöffnung 16 des Rohres 11 liegt der Abstichöffnung 7 gegenüber. Das Rohr 11 ist an der Außenwand des Gefäßes 1 angelenkt. Zu diesem Zweck ist das Rohr 11 an einem Arm 17 befestigt, der um ein an der Gefäßwand angebrachtes Drehgelenk 18 schwenkbar ist. Zur Durchführung der Schwenkbewegung ist ein nicht dargestellter Schwenkantrieb vorgesehen.
Um die öffnung 12 in der Gefäßwand möglichst klein halten zu können, ist das Rohr 11 nahezu auf der gesamten Länge, die in der Einfüllposition in das Gefäß 1 eintaucht, längs eines in der Schwenkebene, d.h. bei der gewählten Darstellung in der Papierebene liegenden Kreisbogens gekrümmt, dessen Mittelpunkt mit der Schwenkachse 18 zusammenfällt. Lediglich am austrittsseitigen Ende ist ein kurzes geradliniges Rohrstück 19 vorgesehen, um dem als Strahl austretenden Füllmaterial eine definierte Richtung zu verleihen.
In dem in der Einfüllposition außerhalb des Gefäßes 1 befindlichen Bereich 20 ist das Rohr entgegengesetzt gekrümmt, so daß seine Eintrittsöffnung 13 in der Einfüllposition nach oben weist. An diesem Ende ist ebenfalls ein kurzer geradliniger Abschnitt 21 vorgesehen.
Um zu verhindern, daß sich das Rohr unter der Einwirkung der heißen Ofenatmosphäre beim Eintauchen in das Gefäß 1 verbiegt, ist es mit Kanälen für ein Kühlmedium versehen und wird während des Eintauchens durch ein von außen zugeführtes Kühlmittel gekühlt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist diese Kühlung nicht dargestellt. Zweckmäßig wird zur Bildung von Kühlkanälen das Rohr doppelwandig ausgebildet und der Ringkanal zwischen der Außenwand und der Innenwand des Rohres zur Führung des Kühlmittels benutzt.
Die Austrittsöffnung 14 des Dosierbehälters 15 ist mittels eines durch ein Handrad 22 betätigbaren Schließorgans, in der Regel einer Klappe, verschließbar. Außerdem ist im Bereich der Austrittsöffnung 14 ein Anschlag 23 vorgesehen, der die Schwenkbewegung des Rohres 11 begrenzt. Der Anschlag 23 ist in Form einer Rohrhälfte bzw. eines Ringstückes ausgebildet, das den geradlinigen Abschnitt 21 des Rohrendes im Bereich der Eintrittsöffnung 13 aufnimmt. Anstelle eines durch ein Handrad 23 betätigbaren Schließorgans an der unteren Austrittsöffnung des Dosierbehälters 15 kann auch ein durch die Schwenkbewegung des Rohres betätigbares Schließorgan vorgesehen sein, d.h. ein Schließorgan, das automatisch geöffnet wird, wenn der Abschnitt 21 des Rohres 11 in den Bereich der Austrittsöffnung 14 des Dosierbehälters 15 gelangt. Schließlich kann die Austrittsöffnung 14 auch als pneumatische Förderdüse ausgebildet sein, um das rieselfähige Füllmaterial nicht nur durch Schwerkraft in die Abstichöffnung 7 zu befördern, sondern zwangsweise mit Hilfe eines durch die Förderdüse zugeführten Druckluftstroms. Die Druckluftzufuhr kann hierbei durch das Handrad 22 oder durch die Schwenkbewegung des Rohres 11 gesteuert werden.
Solange sich das Rohr 11 außerhalb des Gefäßes 1 befindet, ist die öffnung 12 in der Gefäßwand durch eine Schwenkklappe 24 von außen abschließbar.
Es wird nun die Arbeitsweise der beschriebenen Einfüllvorrichtung erläutert.
Während des Schmelzprozesses befindet sich das Rohr 11 in der gestrichelt dargestellten Position außerhalb des Gefässes 1 und die Klappe 24 schließt die Öffnung 12 von außen ab. In der Abstichöffnung 7 befindet sich ff-Füllmaterial, das verhindert, daß die Schmelze mit der Verschlußplatte 9 in Berührung kommen kann. Zum Abstich wird das Gefäß nach rechts gekippt und die Verschlußplatte 9 vom unteren Rand der Abstichöffnung 7 entfernt. Wenn die vorgesehene Menge an flüssigem Metall durch die Abstichöffnung 7 ausgelaufen ist, wird das Gefäß zurückgekippt, so daß die im Gefäß enthaltene Restschmelze und Schlacke die Abstichöffnung 7 nicht mehr bedeckt. Nach Verschließen der Abstichöffnung 7 durch die Verschlußplatte 9 wird der Einfüllvorgang durch die beschriebene Vorrichtung eingeleitet.
Zu diesem Zweck wird nach beiseite schieben der Klappe 24 der Schwenkantrieb für den Arm 17 betätigt und das Rohr 11 in die durch ausgezogene Linien dargestellte Einfüllposition gebracht, wobei die Schwenkbewegung des Rohres durch den Anschlag 23 begrenzt wird. In dieser Position liegt die Eintrittsöffnung 13 des Rohres 11 der Austrittsöffnung 14 des Dosierbehälters 15 gegenüber, in den zuvor die zum Befüllen der Abstichöffnung 7 erforderliche Menge an rieselfähigem Füllmaterial eingebracht worden war. Durch Drehen des Handrades 22 wird die Austrittsöffnung 14 freigegeben und der als pneumatische Förderdüse ausgebildeten Austrittsöffnung gleichzeitig Preßluft zugeführt. Das rieselfähige Füllmaterial gelangt so durch das Rohr 11 als Strahl in die Abstichöffnung 7. Nach dem Befüllen dieser Abstichöffnung wird mittels des Handrades 22 die Austrittsöffnung 14 wieder verschlossen und durch den Schwenkantrieb das Rohr in die Position außerhalb des Gefäßes 1 zurückgeschwenkt. Nach dem Schließen der öffnung 12 durch die Schwenkklappe 24 ist der Einfüllvorgang beendet und das Gefäß 1 kann wieder in die für den Schmelzprozeß vorgesehene Lage zurückgekippt werden.
Die erfindungsgemäße Einfüllvorrichtung ist bei metallurgischen Gefäßen unterschiedlicher Typen wie Lichtbogenöfen, Warmhalteöfen, Pfannen etc. einsetzbar, bei denen im Boden des Gefäßes eine Abstichöffnung vorgesehen ist, die nach jedem Abstich mittels eines rieselfähigen Füllmaterials befüllt werden muß. Die Abstichöffnung kann hierbei auch im erkerartigen Vorsprung eines metallurgischen Gefäßes vorgesehen sein.

Claims

1. Vorrichtung zum Einfüllen von rieselfähigem Füllmaterial in eine im Randbereich des Bodens (6) eines metallurgischen Gefäßes (1), insbesondere eines Schmelzofens, angeordnete Abstichöffnung (7), mit einem Rohr (11), das aus einer Position außerhalb des Gefäßes (1) durch eine Öffnung (12) in der Gefäßwand in eine Einfüllposition bewegbar ist, in der eine Eintrittsöffnung (13) des Rohres (11) mit einem das Füllmaterial liefernden Behälter (15) verbunden ist und eine Austrittsöffnung (16) des Rohres der Abstichöffnung (7) gegenüberliegt, dadurch gekenn- zeichnet, daß das Rohr (11) an einem Arm (17) befestigt ist, der um ein an der Außenwand des Gefäßes (1) angebrachtes Drehgelenk (18) schwenkbar ist und innerhalb des in der Einfüllposition in das Gefäß (1) eintauchenden Bereiches längs eines in der Schwenkebene liegenden Kreisbogens gekrümmt ist, dessen Mittelpunkt mit der Schwenkachse (18) zusammenfällt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (17) mit einem Schwenkantrieb versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (11) in dem in der Einfüllposition außerhalb des Gefäßes (1) befindlichen Bereich derart gekrümmt ist, daß seine Eintrittsöffnung (13) in der Einfüllposition nach oben weist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (11) wenigstens in dem in der Einfüllposition in das Gefäß (1) eintauchenden Bereich Kanäle für ein Kühlmedium enthält.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Öffnung (12) der Gefäßwand an dieser außen ein Dosierbehälter (15) mit einer durch ein Schließorgan verschließbaren unteren Austrittsöffnung (14) angeordnet ist, die in der Einfüllposition mit der Eintrittsöffnung (13) des Rohres (21) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittsöffnung (14) des Dosierbehälters (15) ein Anschlag (23) zugeordnet ist, der die Schwenkbewegung des Rohres (11) begrenzt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (23) als ein das Rohrende im Bereich der Eintrittsöffnung (13) teilweise aufnehmendes Ringstück ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließorgan durch die Schwenkbewegung des Rohres (11) betätigbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem metallurgischen Gefäß (1) aus einem mit ff-Material ausgekleideten Untergefäß (2) und einem durch flüssigkeitsgekühlte Wandelemente (3) gebildeten Obergefäß (4) das Rohr (11) am Untergefäß angelenkt und die öffnung (12) im Obergefäß vorgesehen ist.