EP3274641B1 - Vorrichtung zum kontrollierten verfüllen einer abstichöffnung - Google Patents

Vorrichtung zum kontrollierten verfüllen einer abstichöffnung Download PDF

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EP3274641B1
EP3274641B1 EP16711562.5A EP16711562A EP3274641B1 EP 3274641 B1 EP3274641 B1 EP 3274641B1 EP 16711562 A EP16711562 A EP 16711562A EP 3274641 B1 EP3274641 B1 EP 3274641B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filling
opening
tapping
monitored
telescopic pipe
Prior art date
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Active
Application number
EP16711562.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP3274641A1 (de
Inventor
Alexander Müller
Domenico Nardacchione
Christian Roser
Michael Schmid
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Primetals Technologies Austria GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Primetals Technologies Austria GmbH filed Critical Primetals Technologies Austria GmbH
Publication of EP3274641A1 publication Critical patent/EP3274641A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3274641B1 publication Critical patent/EP3274641B1/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
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/15—Tapping equipment; Equipment for removing or retaining slag
    • 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; Electric arc furnaces ; Tank furnaces
    • F27B3/10—Details, accessories or equipment, e.g. dust-collectors, specially adapted for hearth-type furnaces
    • F27B3/19—Arrangements of devices for discharging
    • 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; Electric arc furnaces ; Tank furnaces
    • F27B3/08—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; 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
    • F27D19/00—Arrangements of controlling devices
    • 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
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/15—Tapping equipment; Equipment for removing or retaining slag
    • F27D3/1509—Tapping equipment
    • F27D3/1536—Devices for plugging tap holes, e.g. plugs stoppers

Definitions

  • the invention relates to a device for the controlled filling of a taphole, which is provided in a metallurgical furnace, with a refractory mass comprising a filling pipe having a lower opening and an upper opening, a container for the filling compound and a closure device, wherein the upper opening with interposition the closure device is connected to the container in such a way that the connection can be opened and closed by the closure device under the control of a control device, so that filler material falls through the fill tube by opening the closure device.
  • Metallurgical furnaces such.
  • electric arc furnaces are known in the art for a long time.
  • Such an electric arc furnace has a furnace vessel with a lid. Electrodes held by electrode holding arms and retractable and extendable into the oven vessel by opening in the lid are energized to form an arc.
  • feedstock such as scrap is melted to form a bath of molten steel.
  • the furnace vessel has a bottom with a refractory lining in which the bath is made of liquid steel.
  • the tapping opening is mounted in the bottom of the furnace vessel in such a way that, after the furnace vessel has returned to the starting position, the remaining sump is no longer above the tapping opening, so that it can be closed with a refractory filling compound before the next melting process.
  • To close the tapping opening is preferably a free-flowing Mass used (size and density similar to fine gravel). This is poured loose into the tap hole.
  • the tapping opening expands with the number of tapping operations, so that the amount of filling compound must be continuously increased. At the latest, if the wall of the taphole is too thin, the wall of the taphole must be replaced. The correct filling of the tap opening must be visually checked and confirmed by the operator.
  • the object of the invention is to provide a device for filling a tap opening, which solves the above problems.
  • a device according to claim 1 for the controlled filling of a tapping opening which is provided in a metallurgical furnace, with a refractory mass comprising a filling pipe with a lower opening and an upper opening, a container for the filling compound and a closure device wherein the upper opening is connected to the container with the interposition of the closure device so that the connection through the closure device under the control of a control device can be opened and closed, so that by opening the closure device filling compound falls through the filling pipe, and wherein the Verhellrohr as a telescopic tube is trained.
  • the telescopic tube descends to above the tapping opening into a working position. After filling, the telescopic tube is moved to a parking position. That is, the telescopic tube is not protected in the parking position of the hot gases through the tap hole and the associated chimney effect. This increases the service life of the filling pipe. Due to the intermediate circuit can flow through the upper opening, if necessary, free-flowing refractory filling compound under the action of gravity through the telescopic tube. The filling of the tap hole takes less time by the invention to complete. In addition, the invention provides a compact design for backfilling.
  • the telescopic tube is not limited to a round cross-section.
  • Another advantage is that at risk of overfilling the tap hole, the telescopic tube can be retracted quickly, so that the filling material does not fall out of the tap hole and thus can not accumulate in the tap hole and overfill it.
  • the telescopic tube preferably comprises at least a first partial section and at least one second telescopic partial section.
  • the telescopic tube preferably comprises at least a first partial section and at least one second telescopic partial section.
  • several, preferably coaxially in each case lying subsections may be possible.
  • Each of the inner sections can be pulled out of the next largest, which immediately envelops him.
  • the subsections are preferably designed as partial tubes.
  • the first section comprises the upper opening and the second section the lower opening, wherein the upper opening is connected to the container with the interposition of the closure device.
  • the second partial section preferably at least partially encloses the first partial section.
  • the second section can completely encase the first section.
  • the telescopic tube comprises a detection system, in particular an optical camera.
  • the telescopic tube comprises at least a first section with the upper opening and at least one second section with the lower opening, wherein the detection system is arranged in the region of the lower opening of the second section.
  • the detection system can be mounted directly next to the lower opening to a cultivation.
  • the detection system can also be arranged on a pivoting device.
  • a goal-oriented filling can be accomplished.
  • the visual control e.g. whether sufficient filling mass has been used and the tapping opening is sufficiently dense, be accomplished.
  • a main amount of filling compound can be introduced into the tapping opening.
  • a smaller amount of backfill mass can be poured back for filling. Of course, this can be repeated any number of times.
  • the telescopic tube is at least partially disposed on a manipulator.
  • the telescopic tube may include at least a first portion with the upper opening and at least a second portion with the lower opening, wherein the manipulator is at least partially disposed on the second portion.
  • the manipulator is designed as a transport carriage.
  • the transport carriage comprises a chain drive and an electric motor, e.g. a geared motor or a hydraulic motor.
  • the movement is via chain drive and electric motor, e.g. a gear motor or a hydraulic motor.
  • the transport carriage is therefore moved by means of a chain drive from the parking position to the working position.
  • the telescopic tube moves up on a transport slide to make the connection, from the opening in the lid of the arc furnace above the tap opening to the container above the lid.
  • the chain drive may be a worm drive.
  • the telescopic tube is tilted relative to the vertical.
  • the telescopic tube is tiltable by a tilting device relative to the vertical.
  • the telescopic tube can not travel vertically upwards but at an angle relative to the vertical, obliquely upward, in order to protect both the telescopic tube and the detection system.
  • the telescopic tube and the detection system is protected from heat radiation and exiting exhaust gases.
  • an exhaust pipe is provided on the telescopic tube to prevent the influx of exhaust gas into the container.
  • the telescopic tube comprises at least a first section with the upper opening and at least one second section with the lower opening, wherein the exhaust pipe is provided in the region of the lower opening to prevent the flow of exhaust gas into the container.
  • the filling material in the container is protected from hot exhaust gases.
  • the telescopic tube in the direction of the tapping opening on a heat shield. This is in particular provided between the tapping opening or the metallurgical furnace bottom and the optical camera in order to protect the optical camera from hot gases or heat as well as exhaust gases when filling the tapping opening.
  • a manual start of the backfilling is initially provided, wherein the telescopic tube is extendable with a transport slide over the tap hole in a working position and wherein the tap hole is filled with filling material, and wherein the filling material in the tap hole with a detection system is optically controllable, and wherein the Telescope tube is then retractable into a parking position.
  • Fig. 1 shows a filling tube designed as a telescopic tube. for controllably filling a tapping opening (not shown) provided in a metallurgical furnace (not shown) with a refractory mass from a container (not shown) for the filling mass.
  • the telescopic tube comprises a first section 1 with an upper opening 10 and a second section 2 with a lower opening 11.
  • the second section 2 is extendable.
  • the upper opening 10 is connected to the container with the interposition of a closure device (not shown) so that the connection through the closure device is openable and closable under the control of a control device (not shown), so that filling material is released through opening of the closure device Telescopic tube falls.
  • the closure device may comprise a hydraulic, pneumatic, electrical or piezoelectric slider for opening and closing the connection between telescopic tube and container. This slider is controlled by the controller.
  • the container is open at the top so that it is easily refillable.
  • FIG. 2 shows a second side view of the filling pipe according to the invention.
  • an optical camera 7 is arranged in the region of the lower opening 11 (FIG. FIG. 1 ) of the second section 2.
  • a heat shield 4 is arranged between the optical camera 7 and the tap opening.
  • the camera 7 and the telescopic tube is protected from heat and exhaust gases.
  • the sections 1.2 are formed as refractory clad pipes.
  • the second section 2 is held by a manipulator which is designed as a transport slide 5.
  • a manipulator allows a physical interaction with the environment.
  • the movement takes place via a chain drive chain 9 and an electric motor 6, such as a geared motor or a hydraulic motor.
  • the sand filling can be started manually.
  • the transport carriage 5 is moved by means of the chain drive from a parking position to a working position on the tap hole.
  • the second section 2 is pulled out.
  • the connection is made from the opening in the lid of the arc furnace over the tap hole to the container above the lid.
  • the lower opening 11 ( FIG. 1 ) is therefore in a position in which the filling material falling through the telescopic tube falls into the tapping opening.
  • the closure device (not shown) to the container for the filling compound can be opened (optionally this is already open and in the container filling material is poured for filling) and the sand filling for the taphole can begin.
  • the correct filling of the tapping opening can now be checked with the optical camera 7.
  • the telescopic tube is raised to a parking position.
  • the camera 7 may be provided on a pivotable pivoting device (not shown).
  • the telescopic tube is opposite a vertical 12 ( FIG. 1 ) by an angle ⁇ ( FIG. 1 ) tilted.
  • the telescopic tube does not travel vertically upwards, but at an angle ⁇ (FIG. FIG. 1 ) aslant;
  • ⁇ FIG. 1
  • the telescopic tube and the camera 7 are protected from heat radiation and exiting exhaust gases.
  • an exhaust pipe 3 is provided to prevent an influx of exhaust gas into the container.
  • the invention enables a simple and controlled filling of the tap opening. Overfilling can be avoided according to the invention. In addition, the invention increases the life of the filling pipe according to the invention.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontrollierten Verfüllen einer Abstichöffnung, die in einem metallurgischen Ofen vorgesehen ist, mit einer feuerfesten Masse umfassend ein Verfüllrohr mit einer unteren Öffnung und einer oberen Öffnung, einen Behälter für die Verfüllmasse und eine Verschlussvorrichtung, wobei die obere Öffnung unter Zwischenschaltung der Verschlussvorrichtung so mit dem Behälter verbunden ist, dass die Verbindung durch die Verschlussvorrichtung unter Steuerung durch eine Steuervorrichtung öffenbar und verschließbar ist, so dass durch Öffnen der Verschlussvorrichtung Verfüllmasse durch das Verfüllrohr fällt.
  • Metallurgische Öfen, wie z. B. elektrische Lichtbogenöfen, sind im Stand der Technik seit langem bekannt. Ein solcher elektrischer Lichtbogenofen weist ein Ofengefäß mit einem Deckel auf. Elektroden, die von Elektrodenhaltearmen gehalten und durch Öffnung im Deckel in das Ofengefäß einfahrbar und ausfahrbar sind, werden zur Ausbildung eines Lichtbogens mit Strom versorgt. Mittels des Lichtbogens wird Einsatzmaterial wie Schrott geschmolzen, so dass ein Bad aus flüssigem Stahl entsteht. Das Ofengefäß weist einen Boden mit einer Feuerfestverkleidung, in der das Bad aus flüssigem Stahl steht, auf. In der Unterseite des Ofengefäßes ist eine Abstichöffnung vorgesehen, über die der flüssige Stahl aus dem Ofengefäß entnommen (= abgestochen) wird. Üblicherweise wird nicht die gesamte Masse des flüssigen Stahls abgestochen, sondern es verbleibt eine Restmenge (Sumpf). Zum Abstechen wird das Ofengefäß üblicherweise über eine Wiege gekippt. Die Abstichöffnung ist im Boden des Ofengefäßes derart angebracht, dass nach dem Zurückkippen des Ofengefäßes in die Ausgangsposition der verbleibende Sumpf nicht mehr über der Abstichöffnung steht, so dass diese mit einer feuerfesten Verfüllmasse vor dem nächsten Schmelzvorgang verschlossen werden kann. Zum Verschließen der Abstichöffnung wird bevorzugt eine rieselfähige Masse eingesetzt (Größe und Dichte ähnlich feinem Kies). Dieser wird lose in die Abstichöffnung eingeschüttet. Die Abstichöffnung weitet sich zudem mit Anzahl der Abstichvorgänge auf, so dass die Menge an Verfüllmasse kontinuierlich erhöht werden muss. Spätestens, wenn die Mauerung der Abstichöffnung zu dünn wird, muss die Mauerung der Abstichöffnung ausgetauscht werden. Die korrekte Verfüllung der Abstichöffnung muss optisch geprüft und vom Operator bestätigt werden. Bei falscher, insbesondere zu geringer Verfüllung, kann sich Stahl durch einen Abstichkanal durchfressen und es kann zu einem unkontrollierten Ablassen von flüssigem Stahl kommen. Das Verfüllen der Abstichöffnung wird manuell ausgeführt. Dabei wird die Verfüllmasse in Eimern in die Abstichöffnung gefüllt und optisch kontrolliert. Dies nimmt Zeit in Anspruch und hängt zudem von der Erfahrung des Operators ab. Weiter beschreiben die CN 202155494 U und die WO 2011/009579 A1 Rohre, über die der Sand in die Abstichöffnung treffgenau geleitet werden kann.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist die Angabe einer Vorrichtung zum Verfüllen einer Abstichöffnung, welche die oben genannten Probleme löst.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Angabe einer Vorrichtung gemäss Anspruch 1 zum kontrollierten Verfüllen einer Abstichöffnung, die in einem metallurgischen Ofen vorgesehen ist, mit einer feuerfesten Masse umfassend ein Verfüllrohr mit einer unteren Öffnung und einer oberen Öffnung, einen Behälter für die Verfüllmasse und eine Verschlussvorrichtung, wobei die obere Öffnung unter Zwischenschaltung der Verschlussvorrichtung so mit dem Behälter verbunden ist, dass die Verbindung durch die Verschlussvorrichtung unter Steuerung durch eine Steuervorrichtung öffenbar und verschließbar ist, so dass durch Öffnen der Verschlussvorrichtung Verfüllmasse durch das Verfüllrohr fällt, und wobei das Verfüllrohr als Teleskoprohr ausgebildet ist. Dadurch ist ein einfaches und sicheres Verfüllen möglich. Die Verfüllung kann manuell gestartet werden. Dazu fährt das Teleskoprohr herab bis über die Abstichöffnung in eine Arbeitsposition. Nach Verfüllen wird das Teleskoprohr in eine Parkposition gefahren. D.h. das Teleskoprohr ist in der Parkposition nicht den heißen Gasen durch die Abstichöffnung und den dazugehörigen Kamineffekt geschützt. Dadurch erhöht sich die Lebensdauer des Verfüllrohres. Durch die Zwischenschaltung kann durch die obere Öffnung bedarfsweise rieselfähige feuerfeste Verfüllmasse unter Wirkung der Schwerkraft durch das Teleskoprohr fallen. Das Verfüllen der Abstichöffnung nimmt durch die Erfindung weniger Zeit in Anspruch. Zudem wird durch die Erfindung eine kompakte Bauweise zur Verfüllung geschaffen. Dabei ist das Teleskoprohr nicht auf einen runden Querschnitt beschränkt.
  • Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass bei Gefahr des Überfüllens der Abstichöffnung das Teleskoprohr schnell eingefahren werden kann, so dass die Verfüllmasse nicht über der Abstichöffnung herausfallen und sich somit nicht in der Abstichöffnung ansammeln und diese überfüllen kann.
  • In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgelistet, die beliebig miteinander kombiniert werden können, um weitere Vorteile zu erzielen.
  • Bevorzugt umfasst das Teleskoprohr zumindest einen ersten Teilabschnitt und zumindest einen zweiten ausziehbaren Teilabschnitt. Selbstverständlich können auch mehrere, bevorzugt koaxial jeweils ineinander liegende Teilabschnitte möglich sein. Jeder der inneren Teilabschnitte kann aus dem jeweils nächstgrößeren, der ihn unmittelbar umhüllt, ausgezogen werden. Dabei sind die Teilabschnitte bevorzugt als Teilröhren ausgebildet.
  • Der erste Teilabschnitt umfasst die obere Öffnung und der zweite Teilabschnitt die untere Öffnung, wobei die obere Öffnung unter Zwischenschaltung der Verschlussvorrichtung an den Behälter angebunden ist.
  • Bevorzugt umhüllt der zweite Teilabschnitt den ersten Teilabschnitt zumindest teilweise. Auch kann der zweite Teilabschnitt den ersten Teilabschnitt selbstverständlich ganz umhüllen.
  • In bevorzugter Ausgestaltung umfasst das Teleskoprohr ein Erfassungssystem, insbesondere eine optische Kamera. Auch andere, insbesondere visuelle Erfassungssysteme sind jedoch denkbar. In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst das Teleskoprohr zumindest einen ersten Teilabschnitt mit der oberen Öffnung und zumindest einen zweiten Teilabschnitt mit der unteren Öffnung, wobei das Erfassungssystem im Bereich der unteren Öffnung des zweiten Teilabschnitts angeordnet ist. Dabei kann das Erfassungssystem direkt neben der unteren Öffnung an einem Anbau angebracht sein. Das Erfassungssystem kann auch auf einer Schwenkvorrichtung angeordnet sein. Mit dem Erfassungssystem kann eine Überfüllung der Abstichöffnung mit Verfüllmasse sehr einfach vermieden werden, indem sehr einfach eine visuelle Kontrolle ausgeführt wird. Auf Basis des Ergebnisses kann bei zu wenig Befüllung noch zusätzliche Verfüllmasse eingebracht werden. Auch kann ein zielorientiertes Einfüllen bewerkstelligt werden. Auch kann die visuelle Kontrolle, z.B. ob genügend Verfüllmasse verwendet wurde und die Abstichöffnung ausreichend dicht ist, bewerkstelligt werden. Dadurch kann zudem zunächst zuerst eine Hauptmenge an Verfüllmasse in die Abstichöffnung eingebracht werden. Nach anschließender Erfassung der bereits getätigten Verfüllung, kann danach bedarfsweise noch eine kleinere Menge an Verfüllmasse zum Verfüllen nachgeschüttet werden. Dies kann selbstverständlich beliebig oft wiederholt werden.
  • Bevorzugt ist das Teleskoprohr zumindest teilweise an einem Manipulator angeordnet. Auch kann das Teleskoprohr zumindest einen ersten Teilabschnitt mit der oberen Öffnung und zumindest einen zweiten Teilabschnitt mit der unteren Öffnung umfassen, wobei der Manipulator zumindest teilweise am zweiten Teilabschnitt angeordnet ist.
  • In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Manipulator als ein Transportschlitten ausgestaltet. Dadurch kann das Teleskoprohr einfach ausgezogen und wieder eingefahren werden. In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Transportschlitten einen Kettenantrieb und einen elektrischen Motor, z.B. einen Getriebemotor oder einen Hydraulikmotor auf. Die Bewegung erfolgt über Kettenantrieb und elektrischen Motor, z.B. einen Getriebemotor oder einen Hydraulikmotor. Der Transportschlitten wird daher mittels eines Kettenantriebs von der Parkposition in die Arbeitsposition gefahren. Das Teleskoprohr fährt auf einem Transportschlitten nach oben, um die Verbindung, von der Öffnung im Deckel des Lichtbogenofens über der Abstichöffnung zum Behälter über dem Deckel herzustellen. Dabei kann es sich bei dem Kettenantrieb um einen Schneckenantrieb handeln. Durch den Kettenantrieb können auch unkontrollierte Bewegungen, insbesondere Abwärtsbewegungen des Transportschlittens vermieden werden. Eine Möglichkeit hierzu ist, dass der Kettenantrieb elektrisch funktioniert und blockiert wird, sobald die Stromzufuhr automatisch abgestellt wird.
  • In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Teleskoprohr gegenüber der Vertikalen verkippt. In bevorzugter Ausgestaltung ist das Teleskoprohr durch eine Verkippvorrichtung gegenüber der Vertikalen verkippbar. Dadurch kann das Teleskoprohr nicht senkrecht nach oben, sondern in einem Winkel gegenüber der Vertikalen schräg nach oben fahren, um sowohl das Teleskoprohr als auch das Erfassungssystem zu schützen. Dadurch wird das Teleskoprohr als auch das Erfassungssystem vor Hitzestrahlung und austretenden Abgasen geschützt.
  • Bevorzugt ist am Teleskoprohr ein Abgasrohr vorgesehen, um das Einströmen von Abgas in den Behälter zu verhindern. In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Teleskoprohr zumindest einen ersten Teilabschnitt mit der oberen Öffnung und zumindest einen zweiten Teilabschnitt mit der unteren Öffnung, wobei das Abgasrohr im Bereich der unteren Öffnung vorgesehen ist, um das Einströmen von Abgas in den Behälter zu verhindern. Somit wird die Verfüllmasse im Behälter vor heißen Abgasen geschützt.
  • In bevorzugter Ausgestaltung weist das Teleskoprohr in Richtung der Abstichöffnung ein Hitzeschild auf. Diese ist insbesondere zwischen der Abstichöffnung bzw. dem metallurgischen Ofenboden und der optischen Kamera vorgesehen, um die optische Kamera vor heißen Gasen bzw. Hitze als auch Abgasen beim Verfüllen der Abstichöffnung zu schützen.
  • Bevorzugt ist zunächst ein manueller Start der Verfüllung vorgesehen, wobei das Teleskoprohr mit einem Transportschlitten über die Abstichöffnung in eine Arbeitsposition ausfahrbar ist und wobei die Abstichöffnung mit Verfüllmasse verfüllbar ist, und wobei die Verfüllmasse im Bereich der Abstichöffnung mit einem Erfassungssystem optisch kontrollierbar ist und wobei das Teleskoprohr anschließend in eine Parkposition einfahrbar ist.
  • Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren. Darin zeigen schematisch:
    • FIG 1:
    eine erste Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Verfüllrohres,
    FIG 2:
    eine zweite Seitenansicht des erfindungsgemäßen Verfüllrohres,
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Variationen hiervon können vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung, wie er durch die nachfolgenden Patentansprüche definiert wird, zu verlassen.
  • Fig. 1 zeigt ein als Teleskoprohr ausgestaltetes Verfüllrohr. zum kontrollierten Verfüllen einer Abstichöffnung (nicht gezeigt), die in einem metallurgischen Ofen (nicht gezeigt) vorgesehen ist, mit einer feuerfesten Masse aus einem Behälter (nicht gezeigt) für die Verfüllmasse. Dabei umfasst das Teleskoprohr einen ersten Teilabschnitt 1 mit einer oberen Öffnung 10 und einen zweiten Teilabschnitt 2 mit einer unteren Öffnung 11. Dabei ist der zweite Teilabschnitt 2 ausziehbar. Auch ist die obere Öffnung 10 unter Zwischenschaltung einer Verschlussvorrichtung (nicht gezeigt) so mit dem Behälter verbunden, dass die Verbindung durch die Verschlussvorrichtung unter Steuerung durch eine Steuervorrichtung (nicht gezeigt) öffenbar und verschließbar ist, so dass durch das Öffnen der Verschlussvorrichtung Verfüllmasse durch das Teleskoprohr fällt. Die Verschlussvorrichtung kann einen hydraulischen, pneumatischen, elektrischen oder piezoelektrischen Schieber zum Öffnen und Verschließen der Verbindung zwischen Teleskoprohr und Behälter aufweisen. Dieser Schieber wird durch die Steuerung gesteuert. Der Behälter ist oben offen, so dass er leicht nachfüllbar ist.
  • FIG 2 zeigt eine zweite Seitenansicht des erfindungsgemäßen Verfüllrohres. Im Bereich der unteren Öffnung 11 (FIG 1) des zweiten Teilabschnitts 2 ist eine optische Kamera 7 angeordnet. Zwischen der optischen Kamera 7 und der Abstichöffnung ist ein Hitzeschild 4 angeordnet. Somit wird die Kamera 7 und das Teleskoprohr vor Hitzeeinwirkung und Abgasen geschützt.
  • Die Teilabschnitte 1,2 sind als feuerfeste verkleidete Rohre ausgebildet.
  • Der zweite Teilabschnitt 2 wird durch einen Manipulator gehalten, der als Transportschlitten 5 ausgebildet ist. Ein Manipulator ermöglicht eine physikalische Interaktion mit der Umgebung.
  • Die Bewegung erfolgt über eine Getriebekette 9 mit Kettenantrieb und einen elektrischen Motor 6, z.B. einen Getriebemotor oder einen Hydraulikmotor. Die Sandverfüllung kann manuell gestartet werden. Der Transportschlitten 5 wird mittels des Kettenantriebs von einer Parkposition in eine Arbeitsposition über der Abstichöffnung gefahren. Somit wird der zweite Teilabschnitt 2 ausgezogen. Damit wird die Verbindung, von der Öffnung im Deckel des Lichtbogenofens über der Abstichöffnung zum Behälter über dem Deckel hergestellt. Die untere Öffnung 11 (FIG 1) befindet sich daher in einer Position, in der die Verfüllmasse, welche durch das Teleskoprohr fällt, in die Abstichöffnung fällt. Die Verschlussvorrichtung (nicht gezeigt) zum Behälter für die Verfüllmasse kann geöffnet werden (wahlweise ist diese schon offen und in den Behälter wird Verfüllmasse zum Verfüllen geschüttet) und die Sandverfüllung für die Abstichöffnung kann beginnen. Mit der optischen Kamera 7 kann nun die korrekte Verfüllung der Abstichöffnung kontrolliert werden. Nach der korrekten Verfüllung wird das Teleskoprohr in eine Parkposition hochgefahren. Dabei kann die Kamera 7 an einer schwenkbaren Schwenkeinrichtung (nicht gezeigt) vorgesehen sein.
  • Das Teleskoprohr ist gegenüber einer Vertikalen 12 (FIG 1) um einen Winkel α (FIG 1) verkippt. Um das Teleskoprohr und die Kamera 7 zu schützen, fährt das Teleskoprohr daher nicht senkrecht nach oben, sondern in einem Winkel α (FIG 1) schräg; somit sind das Teleskoprohr und die Kamera 7 vor Hitzestrahlung und austretenden Abgasen geschützt.
  • Am Teleskoprohr ist, insbesondere im Bereich der Kamera 7, ein Abgasrohr 3 vorgesehen, um ein Einströmen von Abgas in den Behälter zu verhindern.
  • Durch die Erfindung ist ein einfaches und kontrolliertes Verfüllen der Abstichöffnung möglich. Überfüllung kann erfindungsgemäß vermieden werden. Zudem erhöht die Erfindung die Lebensdauer des erfindungsgemäßen Verfüllrohrs.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    erstes Teilrohr
    2
    zweites Teilrohr ausziehbar
    3
    Abgasrohr
    4
    Hitzeschild
    5
    Manipulator
    6
    elektrischer Getriebemotor
    7
    optische Kamera
    8
    Transportschlitten
    9
    Getriebekette
    10
    obere Öffnung
    11
    untere Öffnung
    12
    Vertikale
    α
    Winkel

Claims (15)

  1. Vorrichtung zum kontrollierten Verfüllen einer Abstichöffnung, die in einem metallurgischen Ofen vorgesehen ist, mit einer feuerfesten Masse umfassend ein Verfüllrohr mit einer unteren Öffnung (11) und einer oberen Öffnung (10), einen Behälter für die Verfüllmasse und eine Verschlussvorrichtung, wobei die obere Öffnung (10) unter Zwischenschaltung der Verschlussvorrichtung so mit dem Behälter verbunden ist, dass die Verbindung durch die Verschlussvorrichtung unter Steuerung durch eine Steuervorrichtung öffenbar und verschließbar ist, so dass durch Öffnen der Verschlussvorrichtung Verfüllmasse durch das Verfüllrohr fällt,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Verfüllrohr als Teleskoprohr ausgebildet ist, wobei das Teleskoprohr zumindest teilweise an einem Transportschlitten angeordnet ist, das Teleskoprohr zumindest einen ersten Teilabschnitt (1) mit der oberen Öffnung (10) und zumindest einen zweiten Teilabschnitt (2) mit der unteren Öffnung umfasst und der Transportschlitten zumindest teilweise am zweiten Teilabschnitt (2) angeordnet ist..
  2. Vorrichtung zum kontrollierten Verfüllen einer Abstichöffnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Teleskoprohr zumindest einen ersten Teilabschnitt (1) und zumindest einen zweiten ausziehbaren Teilabschnitt (2) umfasst.
  3. Vorrichtung zum kontrollierten Verfüllen einer Abstichöffnung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der erste Teilabschnitt (1) die obere Öffnung (10) umfasst und der zweite Teilabschnitt (2) die untere Öffnung (11) umfasst, wobei die obere Öffnung (10) unter Zwischenschaltung der Verschlussvorrichtung an den Behälter angebunden ist.
  4. Vorrichtung zum kontrollierten Verfüllen einer Abstichöffnung nach einem der Ansprüche 2-3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der zweite Teilabschnitt (2) den ersten Teilabschnitt (1) zumindest teilweise umhüllt.
  5. Vorrichtung zum kontrollierten Verfüllen einer Abstichöffnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Teleskoprohr ein Erfassungssystem, insbesondere eine optische Kamera (7), umfasst.
  6. Vorrichtung zum kontrollierten Verfüllen einer Abstichöffnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Erfassungssystem, insbesondere eine optische Kamera (7), zum Erfassen der Befüllung durch Verfüllmasse vorgesehen ist.
  7. Vorrichtung zum kontrollierten Verfüllen einer Abstichöffnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5-6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Erfassungssystem an einer schwenkbaren Schwenkeinrichtung vorgesehen ist.
  8. Vorrichtung zum kontrollierten Verfüllen einer Abstichöffnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5-7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Teleskoprohr zumindest einen ersten Teilabschnitt (1) mit der oberen Öffnung (10) und zumindest einen zweiten Teilabschnitt (2) mit der unteren Öffnung (11) umfasst und das Erfassungssystem im Bereich der unteren Öffnung (11) des zweiten Teilabschnitts (2) angeordnet ist.
  9. Vorrichtung zum kontrollierten Verfüllen einer Abstichöffnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Transportschlitten (5) einen Kettenantrieb und einen elektrischen Motor (6), insbesondere einen Getriebemotor oder einen Hydraulikmotor, aufweist.
  10. Vorrichtung zum kontrollierten Verfüllen einer Abstichöffnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, das
    das Teleskoprohr gegenüber einer Vertikalen (12) verkippt ist.
  11. Vorrichtung zum kontrollierten Verfüllen einer Abstichöffnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Teleskoprohr durch eine Verkippvorrichtung gegenüber einer Vertikalen (12) verkippbar ist.
  12. Vorrichtung zum kontrollierten Verfüllen einer Abstichöffnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    am Teleskoprohr ein Abgasrohr (3) vorgesehen ist, um ein Einströmen von Abgas in den Behälter zu verhindern.
  13. Vorrichtung zum kontrollierten Verfüllen einer Abstichöffnung nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Teleskoprohr zumindest einen ersten Teilabschnitt (1) mit der oberen Öffnung (10) und zumindest einen zweiten Teilabschnitt (2) mit der unteren Öffnung (11) umfasst und das Abgasrohr (3) im Bereich der unteren Öffnung (11) vorgesehen ist, um das Einströmen von Abgas in den Behälter zu verhindern.
  14. Vorrichtung zum kontrollierten Verfüllen einer Abstichöffnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Teleskoprohr in Richtung der Abstichöffnung ein Hitzeschild (4) aufweist.
  15. Vorrichtung zum kontrollierten Verfüllen einer Abstichöffnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zunächst ein manueller Start der Verfüllung vorgesehen ist, wobei das Teleskoprohr mit einem Transportschlitten (5) über die Abstichöffnung in eine Arbeitsposition ausfahrbar ist und wobei die Abstichöffnung mit Verfüllmasse verfüllbar ist, und wobei die Verfüllmasse im Bereich der Abstichöffnung mit einem Erfassungssystem optisch kontrollierbar ist und wobei das Teleskoprohr anschließend in eine Parkposition einfahrbar ist.
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