EP0181509A1 - Installation for filling the tap hole in the bottom of a metallurgical vessel with free-flowing material - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a device for pouring pourable filling material into a tap opening arranged in the edge region of the bottom of a metallurgical vessel, in particular a melting furnace, according to the preamble of claim 1.
- the tube is inserted through an opening in the lid of this projection.
- the object of this invention is to automate the filling process in a device of the type mentioned in the preamble of claim 1, thereby reducing the risk of accidents and shortening the time required for the filling process.
- a simple guide for the movement of the tube is to be provided, through which the filling material is filled.
- FIG. 1 schematically shows a part from a longitudinal section of a metallurgical vessel with a device according to the invention.
- the outlet opening 14 of the metering container 15 can be closed by means of a closing element which can be actuated by a handwheel 22, as a rule a flap.
- a stop 23 is provided in the area of the outlet opening 14, which limits the pivoting movement of the tube 11.
- the stop 23 is designed in the form of a tube half or a ring piece, which receives the straight section 21 of the tube end in the region of the inlet opening 13.
- the tube 11 is in the position shown in dashed lines outside the vessel 1 and the flap 24 closes the opening 12 from the outside.
- the tap opening 7 there is ff filling material which prevents the melt from coming into contact with the closure plate 9.
- the vessel is tilted to the right and the closure plate 9 is removed from the lower edge of the tapping opening 7.
- the vessel is tilted back so that the residual melt and slag contained in the vessel no longer covers the tap opening 7.
- the filling process is initiated by the device described.
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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.For pouring pourable filling material into a tap opening (7) arranged in the edge region of the bottom (6) of a metallurgical vessel (1), in particular a melting furnace, a filling tube (11) is provided which is fastened to an arm (17) which is arranged around a on the wall of the hinge (18) is pivotable. The tube (11) can be pivoted from a position outside the vessel (1) through an opening (12) in the vessel wall into a filling position in which the inlet opening (13) of the tube (11) with a container (15) supplying the filling material is connected and the outlet opening (14) of the tube (11) of the tap opening (7) is opposite. In order to keep the opening (12) in the vessel wall small, the tube (11) is curved in a circle around the pivot axis of the arm (17).
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.The invention relates to a device for pouring pourable filling material into a tap opening arranged in the edge region of the bottom of a metallurgical vessel, in particular a melting furnace, according to the preamble of claim 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 ArbeitstüreIn the case of a metallurgical vessel with bottom tapping, the tap opening is arranged in the bottom of the vessel and is filled after each tapping by means of a free-flowing filling compound made of ff material (Radex-Rundschau, Issue 3, 1980, pages 187 to 196, DE-Gbm 84 05 150). The filling material is filled in after the application of a closure plate to the lower edge of the tap opening by means of a pipe which is passed through the opening of the work door by the steelworker
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.or is guided from an insulated repair capsule lowered into the furnace to the tap opening. In the case of a tap opening provided in the oriel-like projection of the vessel, the tube is inserted through an opening in the lid of this projection.
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.The object of this invention is to automate the filling process in a device of the type mentioned in the preamble of claim 1, thereby reducing the risk of accidents and shortening the time required for the filling process. A simple guide for the movement of the tube is to be provided, through which the filling material is filled.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.The object is solved by the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention can be found in the subclaims.
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.In the device according to the invention, by swiveling the tube used to fill the filling material, a swivel joint attached to the vessel wall moves the tube from a position outside the vessel to a filling position in which the outlet opening of the tube is opposite the tap opening. This swiveling process is expediently carried out by a swivel drive. In order to be able to keep the opening in the vessel wall through which the tube end having the outlet opening into the interior of the oven as small as possible, the tube is circular in the plane of movement in the filling position in the filling position in the plane of movement, i.e. the Axis of the swivel around which the arm can be pivoted. At the exit end of the tube, however, a short straight piece should be provided in order to give the emerging jet a defined jet direction.
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.A metering container is preferably mounted above the opening provided in the vessel wall for the passage of the tube and the tube end having the inlet opening is bent such that a connection between the two openings is made in the filling position of the tube. The pivoting movement of the tube is preferably limited by a stop attached to the dosing container and used to actuate a closing member of the dosing container and optionally to control valves for the supply of a pneumatic conveying agent for the filling material from the container to the tap opening.
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.The invention is explained in more detail by an embodiment with reference to a figure. This figure schematically shows a part from a longitudinal section of a metallurgical vessel with a device according to the invention.
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.The figure represents a part of a in a longitudinal section formed as an arc furnace metallurgical vessel 1. The vessel contains a refractory lined
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.For pouring pourable filling material into the tap opening 7, a
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.In this position, the inlet opening 13 of the tube is connected to an outlet opening 14 of a
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 order to be able to keep the
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.In the
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.In order to prevent the tube from bending under the action of the hot furnace atmosphere when immersed in the vessel 1, it is provided with channels for a cooling medium and is cooled during immersion by an externally supplied coolant. This cooling is not shown for reasons of clarity. The tube is expediently designed to be double-walled to form cooling channels and the annular channel between the outer wall and the inner wall of the tube is used to guide the coolant.
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.The outlet opening 14 of the
Solange sich das Rohr 11 außerhalb des Gefäßes 1 befindet, ist die öffnung 12 in der Gefäßwand durch eine Schwenkklappe 24 von außen abschließbar.As long as the
Es wird nun die Arbeitsweise der beschriebenen Einfüllvorrichtung erläutert.The operation of the filling device described will now be explained.
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.During the melting process, the
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.For this purpose, push the flap 24 aside, the swivel drive for the arm 17 is actuated and the
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.The filling device according to the invention can be used in metallurgical vessels of different types, such as arc furnaces, holding furnaces, pans, etc., in which a tap opening is provided in the bottom of the vessel, which has to be filled after each tapping by means of a free-flowing filling material. The tap opening can also be provided in the oriel-like projection of a metallurgical vessel.
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