EP0279165A1 - Vorrichtung zum Auswechseln von Abstichrinnen an Schachtöfen - Google Patents

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EP0279165A1
EP0279165A1 EP88100101A EP88100101A EP0279165A1 EP 0279165 A1 EP0279165 A1 EP 0279165A1 EP 88100101 A EP88100101 A EP 88100101A EP 88100101 A EP88100101 A EP 88100101A EP 0279165 A1 EP0279165 A1 EP 0279165A1
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tapping
tension elements
elements
channel
platform
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Werner Dipl.-Ing. Rosker
Eckhard-Karl Scholz
Dipl.-Ing. Kowalski Wolfgang
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MAN Gutehoffnungshutte GmbH
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00—Blast furnaces
    • C21B7/14—Discharging devices, e.g. for slag

Definitions

  • the invention relates to a device for replacing tapping troughs in shaft furnaces.
  • Pig iron and slag are tapped from a blast furnace at regular intervals. Depending on the amount of pig iron produced, there are eight to twelve taps within 24 hours. During the tapping process, pig iron and slag are separated from one another in a so-called main tapping channel. Such main tapping channels on large blast furnaces have recently been carried out with large cross sections. The main tapping trough is usually followed by other tapping troughs and tipping troughs for pig iron (up to delivery in pans or torpedo cars) and slag. While the slag is being removed from the main tapping channel, the pig iron remains in this channel between tapping.
  • blast furnaces that have only one tap hole.
  • Such blast furnaces must be throttled for the time of repair or relining of the fireproof tapping lining, or the blast furnace must be shut down for long periods of work.
  • Also known is a device for changing the main tapping channel of a blast furnace (DE patent application P 36 24 266.7), in which at least four lifting elements are arranged in a stationary or non-stationary manner in front of the tapping hole of the blast furnace on the hut floor, which act on trusses on which the main tapping channel rests, the groove to be replaced on a the hut corridor located, in particular rail-bound, means of transport can be lowered and the newly delivered channel can be raised to the level of the casting platform by the means of transport, and that the main tapping channel is held with the crossbeams by means of pneumatically operated holding arms arranged on the steel structure of the casting platform.
  • the object of the invention is to provide a replacement device for tapping troughs in shaft furnaces, the installation of which does not require expensive earthwork and foundation work and which can also be erected subsequently in existing metallurgical plants.
  • a replacement device should be designed so that it is also portable, so that only one device for replacing tapping troughs has to be purchased in a metallurgical plant with several furnaces, especially since the times of use of the changing device can be easily coordinated.
  • Tapping troughs on shaft furnaces have a high weight, for example more than 100 t including the refractory lining.
  • the required lifting height from the hut floor to the racking platform is over 4 m. Raising and lowering the tapping trough for repair purposes places considerable demands on the traction mechanism.
  • the replacement device according to the invention has a number of advantages over the prior art: in comparison to the use of pressure elements of the prior art for lifting and lowering, in which there is a risk of kinking, the tension elements according to the invention ensure an absolutely secure position of the tapping trough during the entire movement sequence, - the tension elements are lighter and cheaper than pressure elements with the same payload, - there are no additional guide rails that are required for pressure elements, - no costs for complex earthworks, foundations and drainage, - The weight of the tension elements is so low in relation to the weight of the tapping trough that no noteworthy reinforcements of the support beams on the tapping platform are necessary, - Because of its low weight, the replacement device can be used as a transportable device on several shaft furnaces, the repaired tapping channel does not have to be exactly below the installation position before striking the pulling elements, thereby saving installation time, - In the event of any malfunctions in the traction elements during a lifting process, these are safely accessible because they are above the load.
  • the tapping channel (4) is located on the transport means (1) which can be moved on rails in the hut hallway (2). Traverses (10), which are arranged under the tapping channel (4), can be seen between the tapping channel and the transport platform. Stranded ropes or climbing bars (6) of the tension elements (5) are attached to the crossbeams (10).
  • the tension elements (5) are arranged on support beams (7) welded to the tapping platform (3) of the shaft furnace.
  • the tension elements are supplied by a hydraulic pump unit (not shown here).
  • FIG. 2 shows, in contrast to FIG. 1, tension elements (5) which are arranged on the crossbeams (10) of the tapping channel (4).
  • the device works in reverse, i.e. the traction elements (5) pull up or down with the tapping channel (4) to the tapping platform (3).
  • a known strand or rod conveying system in which loads are moved with the aid of electrohydraulically driven lifters, is suitable for the replacement device according to the invention.
  • FIG. 3 and 4 show an embodiment in which the tension elements (5) and the hydraulic pump unit (8) are arranged on a transportable platform (9).
  • the hydraulic hoses for connecting the pump set and tension elements have not been shown.
  • This platform can be made in one or more parts and stands with its feet on the gutter support beams (7) of the racking platform (3).
  • the tapping channel (4) is detachably attached to the rods or strands (6) of the tension elements (5) by means of a shackle connection (12), which is only indicated.
  • the tapping channel (4) is raised to the level of the tapping platform (3), the tapping channel (4) is supported with the aid of retractable and retractable supports (11) arranged laterally under the tapping platform.
  • the supports (11) are pushed through corresponding openings in the channel support supports (7).
  • the platform (9) with the tension elements (5) can be removed by a crane.
  • hydraulic pump unit (8) can also be set up (not shown), for example on the side of the tapping platform (3), in which case hose connections to the traction elements (5) must exist.
  • Fig. 5 shows a tapping channel (4) hanging on rods or stranded cables (6).
  • the tension elements (5) are mounted here on the platform of a slewing ring (13) which runs on rails which are located on the platform (9).
  • the slewing ring (13) can be moved through 360 ° in the horizontal.
  • Fig. 6 is to show that it is possible with the help of the slewing ring (13), the tapping groove (4) hanging on the tension elements (5), deviating from the position assumed on the tapping platform (3), during the lowering to a different angular position bring.
  • the rails for the means of transport are e.g. arranged at right angles to the position of the gutter from the tapping platform.

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Abstract

Die Auskleidung von Abstichrinnen unterliegt dem Verschleiß und daher müssen solche Rinnen regelmäßig repariert werden. Zum Transport der Rinne ist eine erhebliche Krankapazität bei entsprechend schwerer Hallenkonstruktion erforderlich. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt einen Transport der Abstichrinne ohne Gießhallenkran. Stattdessen wird die Abstichrinne (4) mittels sich auf Abstichbühnen-Niveau angeordneten Rinnenstützträgern (7) abstützender hydraulisch angetriebener Zugelemente (5) zwischen dem Hüttenflur (2) oder einem anderen Niveau und der Abstichbühne (3) angehoben bzw. abgesenkt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auswechseln von Abstichrinnen an Schachtöfen.
  • Der Abstich von Roheisen und Schlacke aus einem Hochofen erfolgt in periodischen Abständen. Je nach Menge des produzierten Roheisens ergeben sich acht bis zwölf Abstiche innerhalb von 24 Stunden. Beim Abstichvorgang werden Roheisen und Schlacke in einer sogenannten Hauptabstichrinne voneinander getrennt. Derartige Hauptabstichrinnen an Großhochöfen werden in neuerer Zeit mit großen Querschnitten ausgeführt. An die Hauptabstichrinne schließen sich in der Regel weitere Abstichrinnen und Kipprinnen für Roheisen (bis zur Übergabe in Pfannen oder Torpedowagen) und Schlacke an. Während die Schlacke aus der Hauptabstichrinne abgeführt wird, verbleibt das Roheisen zwischen den Abstichen in dieser Rinne.
  • Bei Abstichmengen an Roheisen von mehreren tausend Tonnen täglich unterliegt die feuerfeste Auskleidung der Hauptabstichrinne erheblichen mechanischen und thermischen Belastungen und demzufolge einem hohen Verschleiß. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, die Auskleidung der Rinne in regelmäßigen Abständen zu reparieren bzw. komplett zu erneuern. Die Haltbarkeit von Abstichrinnen bis zur Zwischenreparatur liegt beispielsweise bei ca. 50000 t Roheisen, die komplette Erneuerung erfolgt nach einer Produktion von ca. 120000 - 130000 t Roheisen.
  • Bei Hochöfen mit mehr als einem Abstichloch werden die Arbeiten an der Abstichrinne vor Ort in der Gießhalle durchgeführt. Während dieser Reparaturzeit wird das Roheisen aus einem anderen Abstichloch - meist auch in einer zweiten Gießhalle - abgestochen, so daß sich dabei in der Regel keine oder nur geringfügige Einschränkungen des Betriebes ergeben.
  • Ganz anders sieht es aber bei Hochöfen aus, die mit nur einem Abstichloch versehen sind. Derartige Hochöfen müssen für die Zeit der Reparatur bzw. Neuzustellung der feuerfesten Abstichrinnenauskleidung gedrosselt gefahren werden, bzw. bei längerer Zeit andauernden Arbeiten muß der Hochofen stillgesetzt werden.
  • Dieser Umstand führte zu Überlegungen, die Hauptabstichrinne mit Hilfe des Gießhallenkrans auszuwechseln. Dabei ging man auch so vor, daß man bei aus mehreren Abschnitten zusammengesetzten Hauptabstichrinnen einzelne erneuerungsbedürftige Abschnitte auf die beschriebene Weise auswechselte.
  • Wegen der zuvor bereits erwähnten großen Abmessungen der Hauptabstichrinne sind zum Auswechseln erhebliche Krankapazität erforderlich und selbstverständlich eine entsprechend schwere Ausführung der Gießhallen-Stahlkonstruktion. Ferner sind große freie Flächen in der Gießhalle notwendig, auf denen die ausgebauten Rinnenabschnitte für die Reparatur- und Neuzustellungsarbeiten gelagert werden können.
  • Bekannt ist auch eine Vorrichtung zum Auswechseln der Hauptabstichrinne eines Hochofens (DE-Patentanmeldung P 36 24 266.7), bei der vor dem Abstichloch des Hochofens auf dem Hüttenflur mindestens vier Hubelemente stationär oder nicht stationär angeordnet sind, die an Traversen angreifen, auf denen die Hauptabstichrinne aufliegt, wobei die auszuwechselnde Rinne auf ein auf dem Hüttenflur befindliches, insbesondere schienengebundenes, Transportmittel absenkbar ist und die neu zugestellte Rinne vom Transportmittel auf die Höhe der Gießbühne anhebbar ist, und daß die Hauptabstichrinne mit den Traversen mittels an der Stahlkonstruktion der Gießbühne angeordneter pneumatisch betätigter Haltearme gehalten wird.
  • Obgleich mit dieser bekannten Vorrichtung ein rascher Wechsel der Abstichrinne ermöglicht wird, bedarf es für die Installation doch einiger Vorbereitungsarbeiten, wie z.B. Erdarbeiten für die versenkbaren Hubelemente.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Auswechselvorrichtung für Abstichrinnen an Schachtöfen zu schaffen, bei deren Installation auf aufwendige Erd- und Fundamentarbeiten verzichtet werden kann und die sich auch nachträglich in vorhandene Hüttenwerksanlagen errichten läßt. Außerdem sollte eine solche Vorrichtung so konzipiert sein, daß sie auch transportabel ist, damit in einem Hüttenwerk mit mehreren Öfen nur eine Vorrichtung für das Auswechseln von Abstichrinnen angeschafft werden muß, zumal sich die Nutzungszeiten der Auswechselvorrichtung ohne weiteres abstimmen lassen.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ist in Anspruch 1 angegeben. Vorteilhafte Einzelheiten sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
  • Abstichrinnen an Schachtöfen weisen ein hohes Eigengewicht auf, beispielsweise mehr als 100 t einschließlich der feuerfesten Ausmauerung. Die erforderliche Hubhöhe vom Hüttenflur zur Abstichbühne liegt bei über 4 m. Das Anheben und Absenken der Abstichrinne für Reparaturzwecke stellt an das Zugmittel erhebliche Anforderungen.
  • Die erfindungsgemäße Auswechselvorrichtung weist eine Reihe von Vorteilen auf gegenüber dem Stand der Technik:
    - im Vergleich zum Einsatz von Druckelementen des Standes der Technik für das Heben und Absenken, bei denen eine Knickgefahr möglich ist, gewährleisten die erfindungsgemäßen Zugelemente während des gesamten Bewegungsablaufs eine absolut sichere Lage der Abstichrinne,
    - die Zugelemente sind bei gleicher Nutzlast leichter und preisgünstiger als Druckelemente,
    - es entfallen zustäzliche Führungsschienen, die bei Druckelementen erforderlich sind,
    - keine Kosten für aufwendige Erdarbeiten, Fundamente und Entwässerungen,
    - das Gewicht der Zugelemente ist im Verhältnis zum Gewicht der Abstichrinne so gering, daß keine nennenswerten Verstärkungen der Stützträger an der Abstichbühne notwendig sind,
    - wegen ihres niedrigen Gewichtes kann die Auswechselvorrichtung als transportable Einrichtung an mehreren Schachtöfen eingesetzt werden,
    - die instandgesetzte Abstichrinne braucht vor dem Anschlagen an die Zugelemente nicht genau unterhalb der Einbaulage zu stehen, wodurch ein Montagezeitgewinn ermöglicht wird,
    - bei evtl. Störungen an den Zugelementen während eines Hubvorganges sind diese, da sie oberhalb der Last liegen, gefahrlos zugänglich.
  • Ausführungsbeispiele der Auswechselvorrichtung werden nachstehend anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 einen Schnitt durch Abstichbühne und Hüttenflur mit der erfindungsgemäßen Auswechselvorrichtung,
    • Fig. 2 eine Alternative zu Fig. 1 im Schnitt,
    • Fig. 3 einen Längsschnitt mit angehobener Abstichrinne,
    • Fig. 4 einen Querschnitt zu Fig. 3,
    • Fig. 5 eine Alternative zu Fig. 3 im Längsschnitt,
    • Fig. 6 eine Draufsicht zu Fig. 5.
  • In den Figuren 1 und 2 befindet sich die Abstichrinne (4) auf dem auf Schienen auf dem Hüttenflur (2) fahrbaren Transportmittel (1). Zwischen Abstichrinne und Transportmittel-Plattform erkennt man Traversen (10), die unter der Abstichrinne (4) angeordnet sind. An die Traversen (10) sind Litzenseile oder Kletterstangen (6) der Zugelemente (5) angeschlagen.
  • Die Zugelemente (5) sind auf an der Abstichbühne (3) des Schachtofens angeschweißten Stützträgern (7) angeordnet. Die Zugelemente werden von einem (hier nicht dargestellten) Hydraulik-Pumpenaggregat versorgt.
  • Fig. 2 zeigt im Unterschied zu Fig. 1 Zugelemente (5), die an den Traversen (10) der Abstichrinne (4) angeordnet sind. Hier arbeitet die Vorrichtung in umgekehrter Weise, d.h. die Zugelemente (5) ziehen sich mit der Abstichrinne (4) zur Abstichbühne (3) hoch bzw. senken sich ab.
  • Ein bekanntes Litzen- bzw. Stangen-Beförderungssystem, bei dem Lasten mit Hilfe elektrohydraulisch angetriebener Heber bewegt werden, bietet sich für die erfindungsgemäße Auswechselvorrichtung an.
  • Anstelle eines derartigen Beförderungssystems können auch (nicht dargestellte) mechanisch betätigbare Spindel-Zugelemente Verwendung finden.
  • Die Fig. 3 und 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Zugelemente (5) und das Hydraulik-Pumpenaggregat (8) auf einer transportablen Plattform (9) angeordnet sind. Auf die Darstellung der Hydraulikschläuche zur Verbindung von Pumpenaggregat und Zugelementen wurde verzichtet. Diese Plattform kann ein- oder mehrteilig ausgeführt sein und steht mit ihrem Füßen auf den Rinnenstützträgern (7) der Abstichbühne (3). Durch eine nur angedeutete Schäkelverbindung (12) ist die Abstichrinne (4) an den Stangen bzw. Litzen (6) der Zugelemente (5) lösbar befestigt.
  • Sobald die Abstichrinne (4) auf das Niveau der Abstichbühne (3) angehoben ist, wird die Abstichrinne (4) mit Hilfe von seitlich unter der Abstichbühne angeordneten vor- und zurückziehbaren Trägern (11) unterstützt. Die Träger (11) werden dabei durch entsprechende Öffnungen in den Rinnenstützträgern (7) geschoben. Sobald die Abstichrinne (4) fest auf den Trägern (11) aufliegt und die Schäkelverbindung (12) gelöst ist, kann die Plattform (9) mit den Zugelementen (5) von einem Kran entfernt werden.
  • Selbstverständlich kann das Hydraulik-Pumpenaggregat (8) auch (nicht dargestellt) beispielsweise seitlich auf der Abstichbühne (3) aufgestellt sein, wobei dann Schlauchverbindungen zu den Zugelementen (5) bestehen müssen.
  • Fig. 5 zeigt eine an Stangen bzw. Litzenseilen (6) hängende Abstichrinne (4). Die Zugelemente (5) sind hier auf der Plattform eines Drehkranzes (13) gelagert, der auf Schienen, die sich auf der Plattform (9) befinden, läuft. Der Drehkranz (13) läßt sich um 360° in der Horizontalen bewegen.
  • Fig. 6 soll zeigen, daß es mit Hilfe des Drehkranzes (13) möglich ist, die an den Zugelementen (5) hängende Abstichrinne (4), abweichend zur auf der Abstichbühne (3) eingenommenen Position, während des Absenkens in eine andere Winkellage zu bringen. Gemäß Fig. 5 sind die Schienen für das Transportmittel auf dem Hüttenflur z.B. im rechten Winkel zur Lage der Rinne von der Abstichbühne angeordnet.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Auswechseln von Abstichrinnen eines Schachtofens,
gekennzeichnet durch
sich auf Abstichbühnen-Niveau angeordneten Rinnen-Stützträgern (7) abstützende Zugelemente (5), mit denen die Abstichrinne (4) zwischen Hüttenflur (2) oder einem anderen Niveau und der Abstichbühne (3) angehoben bzw. abgesenkt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zugelemente (5) auf Traversen (10) stehen, die ihrerseits an der Unterseite der Abstichrinne (4) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zugelemente (5) mit ihren Antrieben (8) auf einer transportablen ein- oder mehrteiligen Plattform (9) angeordnet sind, die auf die Rinnen-Stützträger (7) absetzbar ist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zugelemente (5) hydraulisch angetrieben sind, nach dem Prinzip der Kletterzylinder arbeiten, und daß als Verbindungsmittel zwischen Zugelementen (5) und Abstichrinne (4) Litzenseile, Stangen (6) oder dgl. vorgesehen sind.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zugelemente (5) mechanische Spindel-Zugelemente sind.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zugelemente (5) auf einem Drehkranz aufgestellt sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei Anordnung der Zugelemente (5) auf einem Drehkranz (13) die eingehängte Abstichrinne (4) während des Absenkens bzw. Anhebens drehbar ist.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stangen (6) bzw. Litzenseile der Zugelemente (5) an den Rinnen-Stützträgern (7) befestigt sind und die Zugelemente (5) mit der Abstichrinne (4) hochzuziehen bzw. abwärtszulassen sind.
EP88100101A 1987-02-18 1988-01-07 Vorrichtung zum Auswechseln von Abstichrinnen an Schachtöfen Expired - Lifetime EP0279165B1 (de)

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