EP2783178A1 - Lichtbogenofen mit einem ofendeckeltragarmsystem - Google Patents

Lichtbogenofen mit einem ofendeckeltragarmsystem

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EP2783178A1
EP2783178A1 EP12784203.7A EP12784203A EP2783178A1 EP 2783178 A1 EP2783178 A1 EP 2783178A1 EP 12784203 A EP12784203 A EP 12784203A EP 2783178 A1 EP2783178 A1 EP 2783178A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
furnace
lid
lifting
rotary
cover
Prior art date
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Application number
EP12784203.7A
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English (en)
French (fr)
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EP2783178B1 (de
Inventor
Markus Ertl
Heinz Dieter Dresen
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SMS Group GmbH
Original Assignee
SMS Siemag AG
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Filing date
Publication date
Application filed by SMS Siemag AG filed Critical SMS Siemag AG
Publication of EP2783178A1 publication Critical patent/EP2783178A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2783178B1 publication Critical patent/EP2783178B1/de
Active legal-status Critical Current
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/18—Door frames; Doors, lids, removable covers
    • F27D1/1808—Removable covers
    • F27D1/1816—Removable covers specially adapted for arc furnaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/08—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces heated electrically, with or without any other source of heat
    • F27B3/085—Arc furnaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/18—Door frames; Doors, lids, removable covers
    • F27D1/1808—Removable covers
    • F27D2001/1825—Means for moving the cover
    • F27D2001/185—Means for moving the cover comprising means for tilting the cover

Definitions

  • the present invention relates to an electric arc furnace, comprising at least one furnace vessel, at least one furnace lid and at least one support arm system associated with the furnace cover, with which the furnace cover can be raised and lowered onto the furnace vessel via a rotating and / or lifting portal connected to the support arm system.
  • arc furnaces From the state of the art arc furnaces, so-called. EAF ovens, with support arm systems for the furnace cover known in which water-cooled boom are provided, which hold the furnace cover in a 3-point suspension - in a V-arrangement. Furthermore, self-supporting Einarmige furnace cover systems are known, which is associated with its own Deckelhub- and slewing gear. Such generic arc furnaces are known, for example, from DE 1 940 740 and DE 3 522 559. Furthermore, DE 1 216 900 discloses a device for coupling the lift-off furnace lid to the electrode lifting device of an electric arc furnace.
  • a piston side used, single-acting hydraulic cylinder which is hinged to the base of the rotary and / or lifting portal at a first receiving point, and with a rotary and / or lifting portal associated recording facial expressions at a second pick-up point, which is aligned in alignment with the first pick-up point, is rotatably mounted.
  • the self-supporting Tragarmsystem the furnace cover is formed from spokes pairs crossing at right angles, wherein the pair of spokes, which is formed parallel to the transverse axis of the furnace vessel (bend plane) extended over the edge of the lid.
  • the conventional support arms for a cover can be omitted in favor of a self-supporting furnace cover. This also leads to a considerable simplification in the cooling of the furnace lid and to simplify theisserstoffzu and - return lines.
  • a shortening of the coolant connections through the rotary and / or lifting tower and below a tilting stage associated with the furnace is possible.
  • the cover replacement time can be shortened considerably.
  • the radial spokes have free ends, wherein the free ends are associated with pin joints.
  • the furnace cover on the Tragarmsystem is liftable and / or hinged.
  • the recording facial expressions can be lowered by the hydraulic cylinder to the extent that the pin joints are posted at the free ends of the Tragarmsystems from the storage cavities of the recording facial expressions and the furnace lid is mechanically and electrically decoupled from the rotary and / or lifting portal.
  • the geometry between the hydraulic cylinder, and the receiving points for the Tragarmsystem is selected on the recording facial that horizontal displacements are generated when lifting the furnace cover, which negligible in the region of the openings of the electrodes through the furnace lid are formed in the interface plane of the opening of the furnace vessel so that adhesions of the furnace lid with the edge of the furnace vessel over shear stresses generated by the cover movement are solvable.
  • the receiving facial expression is formed as a lever and rotatably mounted on the rotary and / or lifting portal on one of these associated recording and connected to the second pick-up point of the recording mimic with the hydraulic cylinder.
  • the coolant lines can be shortened and the installation can be carried out more efficiently, since the rotary and / or lifting portal is now an integral part of the coolant supply system.
  • the previously provided lid support arms can be omitted. This leads to a reduction in construction height of at least 2 meters and the associated need to cool these components. Savings result not only in the area of significant weight reduction of the lid construction and the elimination of the cost of producing elaborate welded structures, but also in the assembly of these brackets, since the overhead for aligning and welding the brackets omitted on the rotary portal. With regard to the guidance and arrangement of the electrode guide columns, nothing changes in the structure of the rotary and / or lifting portal.
  • the cooling water supply to the furnace lid is no longer as usual over long, coming from the transformer house wall hose lines, but lead directly from below through the rotary portal.
  • hose lines are also provided here, but they are relatively short and less prone to tearing and thus less dangerous for the oven operation, as in a damage to the hoses no cooling water with the liquid Steel can come into contact.
  • the cooling water is led via short hoses flexible and electrically non-conductive to the furnace lid.
  • On and / or on the furnace cover flange connections are provided, which are easy and comfortable to reach.
  • the furnace cover segments are still supported by a pipe frame with cooling water (cooling water distributor and collector). Radial spokes are replaced by pairs of spokes crossing at right angles.
  • the pair of spokes which runs parallel to the oven transverse axis (bend plane), is extended beyond the edge of the lid. At the free ends of these spokes is a pin joint for receiving by the receiving facial expressions (designed as Deckelhubwerkarme). Parallel thereto, brackets are provided on the lower cover ring, each with a pressure plate as counterparts to those of the Deckelhubwerkes (as forces).
  • the furnace cover can be reached via a fixed staircase on the tilting platform. A stage level on the furnace lid allows direct access to the electrode clamping devices, as well as direct and easy access to the flange connections and shut-off fittings of the furnace cover cooling water supply. To change the lid heart or the entire lid of this is separated after the last tap of the cooling water system.
  • the rotary portal can be swung together with the Elektrodentrag- arm system without operating the utilizatmimik (then trained as Deckelhubwerk).
  • the furnace lid remains on the furnace vessel and is now free for a hall crane and easily accessible. Due to the simplified rise on the furnace cover and the direct accessibility to the cooling water system significantly shorter downtimes and thus a higher availability of such an EAF furnace can be achieved.
  • the stage lid is assigned to a stage level, which is accessible via a staircase. This creates the most level work surface that can be safely and comfortably committed.
  • the flange connections of the coolant guide system on the furnace lid are designed as quick couplings in a further advantageous embodiment of the present invention.
  • Figure 1 is a plan view of an inventive EAF oven with closed and open furnace lid.
  • FIG. 2 shows a side view of the invention EAF oven with lifting and / or rotating portal and closed furnace lid with retracted hydraulic cylinder.
  • FIG. 3 shows a side view of the EAF oven according to the invention with the hydraulic cylinder started shortly before lifting the oven lid;
  • FIG. 4 shows a side view of the EAF furnace according to the invention with the furnace cover tipped by the hydraulic cylinder;
  • Fig. 5 is a side view of the EAF furnace according to the invention with fully raised by the hydraulic cylinder furnace cover.
  • the electric arc furnace 10 according to the invention essentially consists of a furnace vessel 11 which is tiltably mounted on a tilting platform 12.
  • the furnace vessel 11 can be covered with a furnace lid 13.
  • the furnace lid 13 is lowered or raised and / or pivoted with a rotating and / or lifting portal 14, as can be seen in particular from FIG. 1, in which the furnace lid 13 is also shown as a pivoted oven lid 13a.
  • the furnace cover 13 is a self-supporting structure and forms a support arm system 26.
  • radial spokes 15, 16 and 17, 18 interconnected at right angles crossing to the supporting skeleton.
  • the pair of spokes 17, 18, which runs parallel to the furnace transverse axis (bend plane), is formed extended beyond the lid edge 19 of the furnace lid 13.
  • the spokes 17, 18 have free ends 20, 21, which pin joints 33, 34 are assigned.
  • a trained as a lever arm Fremik 22 is the
  • Rotary and / or lifting portal 14 assigned.
  • the recording facial expressions 22 is articulated via a receptacle 27 on the rotary and / or lifting portal 14.
  • the recording facial expression 22 is raised by means of a hydraulic cylinder 28, which is articulated to the base of the rotary and / or lifting portal 14 at a first receiving point 29.
  • the hydraulic cylinder With a second pick-up point 30, the hydraulic cylinder is operatively connected to the pick-up mimic 22 in alignment with the first pick-up point 29.
  • the recording facial expressions 22 are associated with bearing cavities 31, 32.
  • the receiving mimic 22 is now raised via the hydraulic cylinder 28, so that in this way the bearing recesses 31, 32 in the pin joints 33, 34 of the free ends 20, 21 of the radial spokes 17, 18 of the furnace lid 13 can engage frictionally; as shown in particular in Fig. 3.
  • brackets 24 are provided on the lower cover ring 23, which each have a pressure plate 25 and, as force counterparts, lie flat against a support region 45 assigned to the absorption feature 22.
  • the furnace cover 13 has openings 35, 36 on its upper side 41, through which electrodes 37, 38 can be guided into the furnace vessel 11.
  • the electrodes 37, 38 are clamped to an electrode support arm 39. It is intended to decouple the electrodes 37, 38 both mechanically and electrically from the rotary and / or lifting portal 14.
  • the furnace cover 13 is also associated with a flue gas outlet 40, via which the blast furnace gases produced during the melting process are discharged.
  • the furnace cover 3 is accessible via a permanently installed on the tilting platform 12 stairs 42.
  • a provided on the furnace cover 13 stage level 43 allows direct and easy access to the electrodes 37, 38 and their fixtures and flange connections and shut-off valves (both not shown) of a coolant guide system only partially shown 44, via which the electric arc furnace 10 are subjected to a coolant can.
  • the lever arm of the receiving mimic 22 is designed so that when lifting the furnace cover 13 horizontal displacements are generated, which in the region of the passage openings 35, 36 for the electrodes 37, 38 in the furnace lid 13 negligible, in the interface plane of the furnace vessel opening 46 of the furnace vessel 11 but are formed so that adhesions of the furnace lid 13 are solved with the edge 47 of the furnace vessel 11 generated by the cover movement shear stresses.
  • the coolant guide system 44 is envisaged to form the coolant guide system 44 from a combination of rigid tubing and flexible tube sections.
  • the coolant supply system 44 is guided directly through the rotary and / or lifting portal 14.
  • a line 48 exits from a side facing away from the hydraulic cylinder 28 on the rotating and / or lifting portal 14 again and is passed over the Fremimik 22 to the furnace cover 13, where it is connected, for example via a flange.

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Abstract

Lichtbogenofen mit mindestens einem Ofengefäß, einem Ofendeckel und mit einem dem Ofendeckel zugeordneten Tragarmsystem, mit dem der Ofendeckel auf das Ofengefäß über ein mit dem Tragarmsystem verbundenen Dreh- und/oder Hubportal dreh- und/oder heb- und senkbar ausgebildet ist und mit mindestens einem Elektrodentragarm, über dem eine Elektrode durch mindestens eine Durchtrittsöffnung im Ofendeckel heb- und senkbar ausgebildet ist; mit einem kolbenseitig genutzten, einfach wirkenden Hydraulikzylinder, der an der Basis des Dreh- und/oder Hubportales an einem ersten Aufnahmepunkt angelenkt ist und mit einer dem Dreh- und/oder Hubportal zugeordneten Aufnahmemimik an einem zweiten Aufnahmepunkt, der in Fluchtlinie zum ersten Aufnahmepunkt ausgerichtet ist, drehbar gelagert ist.

Description

Lichtbogenofen mit einem Ofendeckeltragarmsystem
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lichtbogenofen, mit mindestens einem Ofengefäß, mindestens einem Ofendeckel und mindestens einem dem Ofendeckel zugeordneten Tragarmsystem, mit dem der Ofendeckel auf das Ofengefäß über ein mit dem Tragarmsystem ver- bundnen Dreh und/oder Hubportal heb- und absenkbar ausgebildet ist.
Aus dem Stand der Technik sind Lichtbogenöfen, sog. EAF Öfen, mit Tragarmsystemen für deren Ofendeckel bekannt, bei dem wassergekühlte Ausleger vorgesehen sind, die den Ofendeckel in einer 3- Punkt-Aufhängung - in einer V-Anordnung - halten. Des Weiteren sind selbsttragende einarmige Ofendeckelsysteme bekannt, denen ein eigenes Deckelhub- und Schwenkwerk zugeordnet ist. Derartige gattungsgemäße Lichtbogenöfen sind beispielsweise aus der DE 1 940 740 und der DE 3 522 559 bekannt. Des Weiteren offenbart die DE 1 216 900 eine Vorrichtung zum Ankuppeln des abhebbaren Ofendeckels an die Elektroden- Hubvorrichtung eines Lichtbogenofens.
Diese Tragarmsysteme haben sich bewährt, sind jedoch mit dem Nachteil behaftet, dass beispielsweise bei der 3-Punkt-Aufhängung des Ofendeckels drei ringraumseitig genutzte, doppelt wirkende Hubzylinder in unmittelbarer Nähe zu den stromführenden Bauteilen, wie etwa den Elektrodentragarmen, angeordnet sind. Hierbei kommt es häufig zu durch Stromfluss verursachten Schäden infolge von Induktion und/oder Arcing an den Zylindern selbst. Ferner ist bei einer solchen Konfiguration eine zusätzliche Kühlung der Hubsysteme der Tragarme unerlässlich. Daraus ergibt sich der Nachteil einer kostenintensiven Kühlwasserversorgung mit sehr langen Kühlwasserleitungen, von einer Transformatorenhauswand bis zum Ofendeckel. Hierdurch ergibt sich ein vergrößertes Gefahrenpotential bei dem Betrieb eines derartig ausgerüsteten Ofens, da beispielsweise bei einem Abriss der Kühlmittelleitung am Ofendeckel, Kühlwasser in großen Mengen direkt in die zum Abstich bereitgestellte Pfanne ge- langt. Der Ein- und Ausbau bei einem Deckelwechsel während des Betriebes ist, auf Grund der komplizierten Führung der Kühlmittelleitungen, mit einem erheblichen logistischen Mehraufwand verbunden.
Auch sind die Wartung und/oder der Austausch von Bauteilen auf Grund der bauartbedingten schlechten Erreichbarkeit zeitaufwen- dig und somit kostenintensiv. Ein weiterer Nachteil ergibt sich aus dem Transport und der Montage der Deckeltragarme, die umständlich und schwierig auszuführen sind. Die Abstimmung der Deckelaufhängepunkte zwischen dem Ofendeckel und den Tragarmen ist sehr umständlich und mit großem Schweißaufwand verbunden. Bei selbstragenden Ofendeckeln mit einem einarmigen Deckelhup- und Schwenksystem kommt es, bedingt durch das einarmige Tragwerk, zu einer deutlichen Verformung des Ofendeckels beim Anheben. Dieser Umstand verkürzt erheblich die Einsatzdauer eines derartigen Ofendeckels, was wiederum mit einem erheblichen Betriebskostenmehr- aufwand verbunden ist. Die oben genannten Nachteile der Kühlmittelleitungsführung, treffen bei diesen Deckelsystemen im gleichen Maße zu. Ferner benötigen derartige Systeme ein separates Deckeldrehwerk mit dazugehörendem Antrieb.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen gattungsmäßigen Lichtbogenofen zu schaffen, der sich durch eine einfachere, robuste Konstruktion auszeichnet, montage- und wartungsfreund- lieh ist, sich durch eine längere Standzeit auszeichnet und somit die Herstell- und Investitionskosten gering gehalten werden können.
Diese Aufgaben werden durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst, insbesondere durch einen kolbenseitig genutzten, einfach wirkenden Hydraulikzylinder, der an der Basis des Dreh- und/oder Hubportal an einem ersten Aufnahmepunkt angelenkt ist, und mit einer dem Dreh- und/oder Hubportal zugeordneten Aufnahmemimik an einem zweiten Aufnahmepunkt, der in Fluchtlinie zum ersten Aufnahmepunkt ausgerichtet ist, drehbar gelagert ist. Durch diese Anordnung ist es mög- lieh die Zylinderzahl der Deckelhubwerkhydraulik auf einen Hydraulikzylinder zu reduzieren. Ferner ist hierdurch ein direkter und vereinfachter mon- tage- und wartungsfreundlicher Zugang zum Deckelhubhydraulikzylinder, einem sog. Plunger, am Hub- und/oder Drehportal möglich. Auch wird durch diese Anordnung die Standzeit des Hydraulikzylinders erheblich verlängert, da dieser einen deutlich größeren Abstand zu den stromführenden Teilen ermöglicht.
Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen EAF Ofens wird das selbsttragende Tragarmsystem des Ofendeckels aus sich rechtwinklig kreuzenden Speichen- paaren gebildet, wobei das Speichenpaar, das parallel zur Querachse des Ofengefäßes (Krümmerebene) über den Rand des Deckels verlängert ausgebildet ist. Dies führt zu einer Gewichtsreduzierung der gesamten Konstruktion im Bereich des Ofendeckels. Die herkömmlichen Tragarme für einen Deckel können zu Gunsten eines selbsttragenden Ofendeckels wegfallen. Dies führt zudem zu einer erheblichen Vereinfachung im Kühlaufwand des Ofendeckels und zur Vereinfachung der Kühlmittelzu und - rückleitungen. Des Weiteren ist durch eine derartige Anordnung eine Verkürzung der Kühlmittelverbindungen durch den Dreh- und/oder Hubturm und unterhalb einer dem Ofen zugeordneten Kippbühne möglich. Durch die vereinfachte Kühlmittelführung kann die Deckelwechselzeit erheblich verkürzt werden. In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen EAF weisen die radialen Speichen freie Enden auf, wobei den freien Enden Bolzengelenke zugeordnet sind. Durch diese Maßnahme können die mechanischen und thermischen Kräfte, die auf den Dreh- und/oder Hubportal einwirken, auf ein Minimum reduziert werden. Durch den selbsttragenden, an zwei Punkten am Dreh- und/oder Hubportal eingehängten bzw. abgestützten, elektrisch wie mechanisch entkoppelten, Ofendeckel wird die Standzeit der gesamten Anlage erheblich verlängert. In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, die
Bolzengelenke mit an der Aufnahmemimik angeordneten Lagermulden kraftschlüssig zu verbinden, wobei der Ofendeckel über das Tragarmsystem anheb- und/oder klappbar ist.
Besonders vorteilhaft ist es, dass die Aufnahmemimik über den Hydraulikzylinder soweit abgesenkt werden kann, dass die Bolzengelenke an den freien Enden des Tragarmsystems aus den Lagermulden der Aufnahmemimik ausgehängt sind und der Ofendeckel sowohl mechanisch als auch elektrisch vom Dreh- und/oder Hubportal entkoppelt ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Geometrie zwischen dem Hydraulikzylinder, und den Aufnahmepunkten für das Tragarmsystem an der Aufnahmemimik so gewählt, dass beim Anheben des Ofendeckels horizontale Verschiebungen erzeugt werden, welche im Bereich der Durchtrittsöffnungen der Elektroden durch den Ofendeckel vernachlässigbar klein aber in der Schnittstellenebene der Öffnung des Ofengefäßes so ausgebildet sind, dass Verklebungen des Ofendeckels mit dem Rand des Ofengefäßes über durch die Deckelbewegung erzeugten Scherspannungen lösbar sind. Vernachlässigbar klein bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Relativbewegung zwischen der durch die Durchtrittsöffnung geführten Elekt- rode und dem Ofendeckel so klein ist, dass es zwischen der Elektrode und dem Ofendeckel zu keiner Berührung führt, die eine Beschädigung des einen oder anderen Bauteiles zu Folge hätte. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Aufnahmemimik als Hebel ausgebildet und am Dreh- und/oder Hubportal an einer dieser zugeordneten Aufnahme drehgelagert und am zweiten Aufnahmepunkt der Aufnahmemimik mit dem Hydraulikzylinder verbunden.
Ferner ist es vorgesehen, dass die Kühlmittelleitungen des Kühlmittelführungssystems in Einbaulage von unten durch das Drehportal geführt, an der dem Hydraulikzylinder abgewandten Seite aus dem Drehportal austreten, über dessen Oberseite parallel zur Aufnahmemimik ver- laufend angeordnet und mit einer dem Ofendeckel zugeordneten Flanschverbindung verbunden sind. Somit können die Kühlmittelleitungen verkürzt und die Verlegung effizienter ausgeführt werden, da das Dreh- und/oder Hubportal nun ein integraler Bestandteil des Kühlmittelführungssystems ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Dreh- und/oder Hubportal können die bisher vorgesehenen Deckeltragarme entfallen. Dies führt zu einer Reduzierung der Bauhöhen von mindestens 2 Metern und die damit verbundene Notwendigkeit, diese Bauteile zu kühlen. Einsparungen ergeben sich dadurch nicht nur im Bereich der deutlichen Gewichtsreduzierung der Deckelkonstruktion und dem Wegfall der Kosten für die Herstellung aufwendiger Schweißkonstruktionen, sondern auch bei der Montage dieser Tragarme, da der Mehraufwand für das Ausrichten und Anschweißen der Tragarme am Drehportal entfallen. In Bezug auf die Führung und Anordnung der Elektrodenführungssäulen ändert sich am Aufbau des Dreh- und/oder Hubportal nichts.
Die Kühlwasserversorgung des Ofendeckels erfolgt nicht mehr wie üblich über lange, von der Transformatorhauswand kommende Schlauchleitungen, sondern führen direkt von unten durch das Drehportal. Zwar sind auch hier Schlauchleitungen vorgesehen, diese sind aber vergleichsweise kurz ausgebildet und weniger anfällig gegen Abreißen und damit weniger gefährlich für den Ofenbetrieb, da bei einer Beschädigung der Schlauchleitungen kein Kühlwasser mit dem flüssigen Stahl in Kontakt treten kann. Von dem Drehportal aus wird das Kühlwasser über kurze Schläuche flexibel und elektrisch nicht leitend zum Ofendeckel geleitet. Am und/oder auf dem Ofendeckel sind Flanschverbindungen vorgesehen, die einfach und komfortabel zu erreichen sind. Die Ofendeckelsegmente werden weiterhin von einem mit Kühlwasser durchflossenen Rohrrahmen (Kühlwasserverteiler und - Sammler) getragen. Radiale Speichen werden durch sich rechtwinklig kreuzende Speichenpaare ersetzt. Das Speichenpaar, das parallel zur Ofenquerachse (Krümmerebene) verläuft, wird über den Deckelrand hin- aus verlängert. An den freien Enden dieser Speichen befindet sich ein Bolzengelenk zur Aufnahme durch die Aufnahmemimik (ausgebildet als Deckelhubwerkarme). Parallel hierzu sind am unteren Deckelring Konsolen vorgesehen, mit je einer Druckplatte als Gegenstücke zu denen des Deckelhubwerkes (als Kräftepaar). Der Ofendeckel kann über eine auf der Kippbühne fest installierte Treppe erreicht werden. Eine Bühnenebene auf dem Ofendeckel ermöglicht einen direkten Zugriff zu den Elektroden- spannvorrichtungen, sowie einen direkten und einfachen Zugriff zu den Flanschverbindungen und den Absperrarmaturen der Ofendeckelkühlwasserversorgung. Zum Wechseln des Deckelherzens oder des gesamten Deckels wird dieser nach dem letzten Abstich von dem Kühlwassersystem getrennt. Nun kann das Drehportal mitsamt dem Elektrodentrag- armsystem ohne Betätigung der Aufnahmemimik (dann ausgebildet als Deckelhubwerk) ausgeschwenkt werden. Der Ofendeckel verbleibt auf dem Ofengefäß und ist nun für einen Hallenkran frei und leicht erreichbar. Aufgrund des vereinfachten Aufstieges auf den Ofendeckel und der direkten Zugänglichkeit zum Kühlwassersystem können deutlich verkürzte Stillstandszeiten und damit eine höhere Verfügbarkeit eines derartigen EAF Ofens erreicht werden. Um den Zugriff zu den Flanschverbindungen des
Kühlmittelführungssystems und den Deckeldurchtrittsöffnungen, sowie den die Elektroden haltenden Elektrodenspannvorichtungen zu ermögli- chen, ist dem Ofendeckel eine Bühnenebene zugeordnet, die über eine Treppe erreichbar ist. Hierdurch wird eine möglichst ebene Arbeitsfläche geschaffen, die sicher und komfortabel begangen werden kann.
Die Flanschverbindungen des Kühlmittelführungssys- tems auf dem Ofendeckel sind in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als Schnellkupplungen ausgebildet.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen EAF Ofen mit geschlossenem und geöffnetem Ofendeckel;
Fig.2 eine Seitenansicht auf den erfindungsgemäßen EAF Ofen mit Hub- und/oder Drehportal und geschlossenem Ofendeckel mit eingefahrenem Hydraulikzylinder;
Fig. 3 eine Seitenansicht auf den erfindungsgemäßen EAF Ofen mit angefahrenen Hydraulikzylinder kurz vor dem Anheben des Ofendeckels;
Fig. 4 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen EAF Ofens mit durch den Hydraulikzylinder angekipptem Ofendeckel;
Fig. 5 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen EAF Ofens mit vollständig durch den Hydraulikzylinder angehobenen Ofendeckel. Wie die Fig. 1 bis 5 zeigen, besteht der erfindungsgemäße Lichtbogenofen 10 im Wesentlichen aus einem Ofengefäß 11 , das auf einer Kippbühne 12 kippbar gelagert ist. Das Ofengefäß 11 ist mit einem Ofendeckel 13 abdeckbar. Abgesenkt bzw. angehoben und/oder ver- schwenkt wird der Ofendeckel 13 mit einem Dreh- und/oder Hubportal 14, wie dies insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich ist, in der der Ofendeckel 13 auch als verschwenkter Ofendeckel 13a dargestellt ist.
Der Ofendeckel 13 ist eine selbstragende Konstruktion und bildet ein Tragarmsystem 26 aus. Hierfür werden radiale Speichen 15, 16 und 17, 18 miteinander rechtwinklig kreuzend zum Stützskelett miteinander verbunden. Das Speichenpaar 17, 18, das parallel zur Ofenquerachse (Krümmerebene) verläuft, ist über den Deckelrand 19 des Ofendeckels 13 hinaus verlängert ausgebildet. Die Speichen 17, 18 weisen freie Enden 20, 21 auf, denen Bolzengelenke 33, 34 zugeordnet sind. Eine als Hebelarm ausgebildete Aufnahmemimik 22 ist dem
Dreh- und/oder Hubportal 14 zugeordnet. Die Aufnahmemimik 22 ist über eine Aufnahme 27 an dem Dreh- und/oder Hubportal 14 angelenkt. Angehoben wird die Aufnahmemimik 22 über einen Hydraulikzylinder 28, der an der Basis des Dreh- und/oder Hubportals 14 an einem ersten Aufnah- mepunkt 29 angelenkt ist. Mit einem zweiten Aufnahmepunkt 30 ist der Hydraulikzylinder mit der Aufnahmemimik 22 in Fluchtlinie zum ersten Aufnahmepunkt 29 wirkverbunden.
Der Aufnahmemimik 22 sind Lagermulden 31 , 32 zugeordnet. Zum Anheben des Ofendeckels 13 wird nun die Aufnahmemimik 22 über den Hydraulikzylinder 28 angehoben, so dass hierdurch die Lagermulden 31 , 32 in die Bolzengelenke 33, 34 der freien Enden 20, 21 der radialen Speichen 17, 18 des Ofendeckels 13 kraftschlüssig eingreifen können; wie dies insbesondere in Fig. 3 dargestellt ist. Um das Kraftmoment des Ofendeckels 13 abstützen zu können, sind am unteren Deckel- ring 23 Konsolen 24 vorgesehen, die jeweils eine Druckplatte 25 aufweisen und hierzu als Kräftepaargegenstück mit einem der Aufnahmemimik 22 zugeordneten Abstützbereich 45 flächig anliegen. Wie in der Fig. 1 und Fig. 2 weiter dargestellt ist, weist der Ofendeckel 13 an seiner Oberseite 41 Öffnungen 35, 36 auf, durch die Elektroden 37, 38 in das Ofengefäß 11 geführt werden können. Die Elektroden 37, 38 sind an einem Elektrodentragarm 39 klemmgehalten. Es ist vorgesehen, die Elektroden 37, 38 sowohl mechanisch als auch elektrisch vom Dreh- und/oder Hubportal 14 zu entkoppeln. Dem Ofendeckel 13 ist noch ein Rauchgasabzug 40 zugeordnet, über den die beim Schmelzpro- zess entstehenden Gichtgase abgeleitet werden.
Der Ofendeckel 3 ist über eine auf der Kippbühne 12 fest installierte Treppe 42 zugänglich. Eine auf dem Ofendeckel 13 vorgesehene Bühnenebene 43 erlaubt einen direkten und einfachen Zugang zu den Elektroden 37, 38 und deren Spannvorrichtungen sowie zu Flanschverbindungen und Absperrarmaturen (beides nicht dargestellt) eines nur teilweise dargestellten Kühlmittelführungssystems 44, über die der Lichtbogenofen 10 mit einem Kühlmittel beaufschlagt werden kann.
Der Hebelarm der Aufnahmemimik 22 ist so ausgebildet, dass beim Anheben des Ofendeckels 13 horizontale Verschiebungen erzeugt werden, welche im Bereich der Durchtrittsöffnungen 35, 36 für die Elektroden 37, 38 im Ofendeckel 13 vernachlässigbar klein, in der Schnittstellenebene der Ofengefäßöffnung 46 des Ofengefäßes 11 aber so ausgebildet sind, dass Verklebungen des Ofendeckels 13 mit dem Rand 47 des Ofengefäßes 11 durch die Deckelbewegung erzeugten Scherspannungen gelöst werden.
Es ist vorgesehen, das Kühlmittelführungssystem 44 aus einer Kombination aus Starrrohrleitungen und flexiblen Schlauchabschnitten auszubilden. Um die Leitungslänge der einzelnen Abschnitte möglichst kurz halten zu können, wird das Kühlmittelführungssystem 44 direkt durch das Dreh- und/oder Hubportal 14 geführt. Hierbei tritt eine Leitung 48 aus einer dem Hydraulikzylinder 28 abgewandten Seite am Dreh- und/oder Hubportal 14 wieder aus und wird über die Aufnahmemimik 22 zum Ofendeckel 13 geleitet, wo sie beispielsweise über eine Flanschverbindung mit angeschlossen wird. Bezugszeicheniiste
10 Lichtbogenofen 39 Elektrodentragarm
11 Ofengefäß 40 Rauchgasabzug
12 Kippbühne 41 Oberseite Ofendeckel
13, 13a Ofendeckel 42 Treppe
14 Dreh- und/oder Hubportal 43 Bühnenebene
15 radiale Speiche 44 Kü h I m ittelf ü h ru ngssystem
16 axiale Speiche 45 Abstützbereich
17 radiale Speiche 46 Öffnung
18 radiale Speiche 47 Rand
19 Deckelrand 48 Leitung
20 freies Ende 49 abgewandte Seite
21 freies Ende
22 Aufnahmemimik
23 unterer Deckelring
24 Konsole
25 Druckplatte
26 Tragarmsystem
27 Aufnahme
28 Hydraulikzylinder
29 erster Aufnahmepunkt
30 zweiter Aufnahmepunkt
31 Lagermulde
32 Lagermulde
33 Bolzengelenk
34 Bolzengelenk
35 Durchtrittsöffnung Ofendeckel
36 Durchtrittsöffnung Ofendeckel
37 Elektrode
38 Elektrode

Claims

Patentansprüche
1. Lichtbogenofen, mit mindestens einem Ofengefäß, einem Ofendeckel und mit einem dem Ofendeckel zugeordneten Tragarmsystem, mit dem der Ofendeckel auf das Ofengefäß über ein mit dem Tragarmsystem verbundnen Dreh und/oder Hubportal dreh und/oder heb- und senkbar ausgebildet ist und mit mindestens einem Elektrodentragarm über dem eine Elektrode durch mindestens eine Durchtrittsöffnung im Ofendeckel heb- und senkbar ausgebildet ist, gekennzeichnet durch einen kolbenseitig genutzten, einfach wirkenden Hydraulikzylinder (28), der an der Basis des Dreh- und/oder Hubportals (14) an einem ersten Aufnahmepunkt (29) angelenkt ist, und mit einer dem Dreh- und/oder Hubportal (14) zugeordneten Aufnahmemimik (22) an einem zweiten Aufnahmepunkt (30), der in Fluchtlinie zum ersten Aufnahmepunkt (29) ausgerichtet ist, drehbar gelagert ist.
2. Lichtbogenofen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Tragarmsystem (26) des Ofendeckels (13) selbstragend ausgebildet und aus sich rechtwinkelig kreuzende Speichenpaaren (15, 16, 17, 18) aufgebaut ist, und das Speichenpaar (17, 18) parallel zur Querachse des Ofengefäßes (Krümmerebene) über den Rand des Deckels (13) verlängert ausgebildet ist.
3. Lichtbogenofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Speichen (17, 18) freie Enden (20, 21) aufweisen und den freien Enden (20, 21) Bolzengelenke (33, 34) zugeordnet sind.
4. Lichtbogenofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bolzengelenke (33, 34) mit an der Aufnahmemimik (22) angeordneten Lagermulden (31 , 32) kraftschlüssig wirkverbunden sind, und der Ofendeckel (13) über das Tragarmsystem (26) anheb- und/oder klappbar ist. Lichtbogenofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmemimik (22) über den Hydraulikzylinder (28) soweit absenkbar ist, dass die Bolzengelenke (33, 34) an den freien Enden (20, 21) des Tragarmsystems (26) aus den Lagermulden (31 , 32) der Aufnahmemimik (22) ausgehängt und der Ofendeckel (13) sowohl mechanisch als auch elektrisch vom Dreh- und/oder Hubportal (14) entkoppelt ist.
Lichtbogenofen nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrie zwischen dem Hydraulikzylinder (28) und den Lagermulden (31 , 32) der Aufnahmemimik (22) und dem Tragarmsystem (26) derart ausgebildet ist, dass beim Anheben des Ofendeckels (13) durch den Hydraulikzylinder (28) horizontale Verschiebungen erzeugt werden, welche im Bereich der Durchtrittsöffnung (35) der Elektroden (37, 38) durch den Ofendeckel (13) vernachlässigbar klein, aber in der Schnittstellenebene der Öffnung (47) des Ofengefäßes (1 1) so ausgebildet sind, dass Verklebungen des Ofendeckels (13) mit dem Rand (48) des Ofengefäßes (1 1) über durch die Deckelbewegung erzeugten Scherspannungen gelöst werden.
Lichtbogenofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmemimik (22) als Hebel ausgebildet und am Dreh- und/oder Hubportal (14) an einer diesen zugeordneten Aufnahme (27) drehgelagert und am zweiten Aufnahmepunkt (30) der Aufnahmemimik (22) mit dem Hydraulikzylinder (28) verbunden ist.
Lichtbogenofen nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Dreh- und/oder Hubportal (14) ein Kühlmittelführungssystem (44) zugeordnet ist, das in Einbaulage von unten kommend durch das Dreh- und/oder Hubportal (14) geführt ist, und mindestens eine Kühlmittelleitung (48) aus einer dem Hydraulikzylinder (28) abgewandten Seite (49) aus dem Dreh- und/oder Hubportal (14) austritt und über die Auf- nahmemimik (22) zum Ofendeckel (13) führt und mit diesen über eine Flanschverbindung verbunden ist.
Lichtbogenofen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanschverbindung auf dem Ofendeckel (13) als Schnellkupplung ausgebildet ist.
0. Lichtbogenofen nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Ofendeckel (13) eine Bühnenebene (43) zugeordnet ist, die einen direkten und einfachen Zugriff zu der Flanschverbindung des Kühlmittelführungssystems (44) und den Deckeldurchtrittsöffnungen (35, 36) zugeordneten Elektrodenspannvorichtungen ermöglicht.
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