NO147647B - Anordning ved rotasjon av ovnspotter for smelte- eller reduksjonsovner. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for å tilveiebringe en trinnvis bevegelse av en meget tung gjenstand. Mer spesielt,

men ikke utelukkende, vedrører foreliggende oppfinnelse en anordning som er egnet for å muliggjøre rotasjon av en ovnspotte benyttet i forbindelse med elektrometallurgiske smelteprosesser.

I det følgende vil foreliggende oppfinnelse bli beskrevet i forbindelse med smelteovner for eksempel benyttet ved frem-stilling av ferrosilisium.

Ved slike smelteprosesser byr det på store fordeler at ovnspotten kan rotere i forhold til elektrodene og ovnsutrustningen forøvrig. Videre byr det på fordeler å dele ovnspotten opp i to separate deler, nemlig en øvre del og en nedre del, idet nevnte to deler er beregnet på å kunne rotere uavhengig av hverandre. Ut fra et metallurgisk synspunkt er det hensiktsmessig å la nevnte øvre og nedre del rotere i samme retning, men at den nedre delen roteres med vesentlig lavere rotasjonshastighet enn den øvre delen.

Ved ovnstyper av denne art er som oftest ovnspotten montert på

hjul, hvis aksler er radielt beliggende, pekende inn mot ovnens sentrum. Driften av hjulene skjer ved hjelp av en eller flere motorer som via transmisjonsanordninger roterer ovnspotten i ønsket retning. Tiden for en omdreining av ovnspotten varierer, avhengig av prosessens art. Det er imidlertid her tale om meget lave omdreiningshastigheter. Vanlig omdreiningstid er i størrelsesorden fra 50 timer til 250 timer.

Ved de hittil kjente delte ovnspottetyper er de to ovnspotte-delene utstyrt med hvert sitt dreiemaskineri. Dette har etter hvert tiltatt anselige dimensjoner idet det har vist seg at chargen i ovnen gir en fysisk motstand mot relativ bevegelse langt utover den motstand en opprinnelig antok. Anskaffelses-kostnadene for nevnte dreiemaskineri har da også blitt tilsvarende forhøyet.

Det er tidligere kjent å sløyfe dreiemaskineriet for den

nedre ovnspottedel. Istedet utnyttes dreiemaskineriet for den øvre ovnspottedel med visse intervaller for å tilveiebringe en trinnvis forflytning av den nedre del. Man benytter seg da av den tidligere nevnte omrøringsmotstand i chargen, idet denne fungerer som medbringer av den nedre ovnspottedel.

Den nedre ovnspottedel holdes fast i intervallene mellom bevegelsene av hittil kjente mekaniske sperreanordninger.

Ved en slik løsning er det mulig å enten dreie den nedre ovnspottedel i samme retning som den øvre ovnspottedel,

eller å la den nedre ovnspottedel dreie i motsatt retning.

For det siste tilfellet, reverseres dreieretningen for den

øvre ovnspottedel midlertidig for å bringe med seg den nedre del i motsatt retning av den øvre pottedels hovedretning, hvoretter den øvre pottedels hovedretning gjenopptas, når den nedre del er dreiet den ønskede vinkel.

Det er sterkt ønskelig å tilveiebringe en pottekonstruksjon

som kan roteres uten å måtte være avhengig av hjul og spesielle låseanordninger i og med at slike konstruksjoner representerer store anskaffelses og driftskostnader.

Fra svensk utlegningsskrift No.339.735 er det kjent en

elektrisk lysbueovn hvor ovnsdigelen kan roteres uten å være avhengig av hjul. Ifølge det svenske utlegningsskrift oppnås dette ved at det tilføres væske under trykk gjennom utsparinger i ovnsfundamentet for derved å løfte ovnsdigelen fra ovnsfundamentet slik at ovnsdigelen kan roteres. Denne løsning medfører imidlertid vanskeligheter med hensyn til tetning mellom ovnsdigel og fundament, slik at det lett kan oppstå problemer med lekkasjer av trykkmediet. Det fremgår videre av svensk utlegningsskrift at det ikke er tale om en ovn som skal roteres kontinuerlig, men at man for å få

smeltet skrapjernet i ovnen, løfter elektroden opp av smelte-badet, dreier ovnsdigelen en viss vinkel og deretter fortsetter nedsmeltingen. I motsetning hertil vedrører foreliggende oppfinnelse smelte eller reduksjonsovner, hvor ovnspotten roteres

kontinuerlig, med lav rotasjonshastighet og med elektrodene neddykket i chargen. Dette setter helt andre krav til rotasjonsutstyret enn det som forlanges for en lysbueovn for stålsmelting.

Ved foreliggende oppfinnelse låses ovnspottens bevegelse ved at ovnspotten hviler med sin egen tyngde mot ovnsfundamentet. Ovnsfundamentet og/eller ovnspottens underside kan for dette formålet helt eller delvis være utstyrt med glidehindrende overflate, så som for eksempel friksjonsbelegg av en eller annen kjent art.

Foreliggende oppfinnelse vedrører således en anordning ved rotasjon av ovnspotter for smelte- eller reduksjonsovner av den type hvor ovnspotten ved hjelp av ett eller flere forflytnins-organ er roterbart anordnet i forhold til et ovnsfundament,

og hvor forflytningsorganene er innrettet til periodevis å

løfte ovnspotten helt eller delvis opp fra ovnsfundamentet,

og oppfinnelsen er karakterisert ved at forflytningsorganene omfatter ett eller flere forflytningselementer av den type som ekspanderer når et trykkmedium tilføres elementet/elementene innvendig. Ytterligere trekk ved den foreliggende oppfinnelse fremgår av krav 2-4.

Foreliggende oppfinnelse er særlig egnet for bruk i forbindelse

med såkalte delte ovnspotter hvor ovnspotten er delt i en øvre og en nedre del som er roterbare i forhold til hverandre.

Ved en slik konstruksjon utnyttes den tidligere omtalte omrøringsmotstand i chargen for rotasjon av den nedre ovnsdel idet nevnte omrøringsmotstand utnyttes for periodevis å

overføre rotasjonen fra ovnspottens øvre del til pottens nedre del. Pottedelenes forskjellige bevegelser styres på konvensjonell måte ved hjelp av for eksempel tidsur og endebrytere.

Forflytningsorganets virkemåte består i at en ved å sette slangen(e) under trykk fra en trykkskapende kilde hever forflytningsorganet opp fra en ikke-aktiv stilling for derved å løfte ovnspotten helt eller delvis opp fra ovnsfundamentet

slik at friksjonen mellom ovnsfundamentet og ovnspotten

helt eller delvis oppheves.

Når ovnspotten er tilstrekkelig hevet fra ovnsfundamentet

vil dreiemaskineriet for ovnspottens øvre del trekke med seg pottens nedre del den ønskede distanse via den tidligere omtalte omrøringsmotstand i chargen. Ovnspotten er videre fortrinnsvis utstyrt med i og for seg kjente sperreanordninger for å hindre at ovnspottens nedre del roteres lengre enn den ønskede vinkel. Ved å styre lengden og hyppigheten på de perioder hvor forflytningsorganet er i aktiv, løftende posisjon kan hastigheten på ovnspotten/ovnspottens nedre del reguleres.

Når ovnspotten/ovnspottenes nedre del har rotert den ønskede vinkel, avlastes trykket i slangen(e) hvoretter ovnspotten vil sige ned og atter hvile på ovnsfundamentet med sin egen tyngde. Etter at trykket i trykkmediet er redusert bringes forflytningsorganet for eksempel ved hjelp av et fjærsystem tilbake til utgangspunktet. Forflytningsorganet er nå klar for ny forflytning av ovnspotten.

Ifølge foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en løsning

hvor kostbart utstyr, så som hjul, bremser, tannstangdrift etc. er erstattet med vesentlig enklere og billigere utstyr.

I det følgende skal en foretrukket utførelsesform av foreliggende oppfinnelse beskrives nærmere under henvisning til tegningene,

hvor:

figur I viser skjematisk et prinsipielt vertikalt oppriss av et forflytningsorgan ifølge foreliggende oppfinnelse, hvor forflytningsorganet er i aktiv posisjon hvor ovnspotten er løftet helt klar av ovnsfundamentet,

figur II viser et horisontalt oppriss av forflytningsorganet vist på figur I sett langs linjen A-A,

figur III viser et horisontalt oppriss av deler av et ovnsfundament, ekslusive ovnspotten, hvilket fundament er utstyrt med forflytningsorganer ifølge foreliggende oppfinnelse, og

figur IV viser et vertikalsnitt gjennom nevnte ovnsfundament og deler av ovnspottens nedre del, sett langs linjen B-B på

figur III.

Figur I viser et vertikalt oppriss av et forflytningsorgan ifølge en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen, hvor forflytningselementene er i en hevet, aktiv stilling hvor ovnspotten/ovnspottenens nedre del 5 er løftet klar av ovnsfundamentet 6. Det skal i denne sammenheng anføres at det benyttes et flertall slike forflytningsorganer. Disse er jevnt fordelt langs ovnspottens 5 rotasjonsbane.

I prinsippet omfatter forflytningsorganet et fundament 7 som

er festet til ovnsfundamentet 6. På nevnte fundaments 7

overflate er det anordnet fleksible slanger 1, fortrinnsvis av gummi. Slangene 1 er opphengt i et rammeverk (ikke vist)

og tilsluttet en trykk-kilde (ikke vist). Slangene 1 har en slik form at de, når trykk tilføres slangene 1, kan rulle på

nevnte fundaments 7 overflate. En løfteenhet 3, for eksempel i form av en bjelke eller plate, er plassert oppe på nevnte slanger 1. Løfteenheten 3 er utstyrt med en føringsskive 2

som rager horisontalt ut fra nevnte løfteenhet 3 i det minste ved løfteenhetens 3 forkant og bakkant sett i bevegelses-retningen. Nevnte horisontalt utragende deler løper i føringer 4 i fundamentet 7 for forflytningsenheten 3.

Nevnte føringer tillater løfteenheten 3 med føringsskive 2 å bevege seg en viss avstand i horisontal retning, tilsvarende den maksimale avstand forflytningsorganet er tenkt å skulle bevege ovnspotten i ett intervall. Videre har nevnte føring en høyde som tillater løfteenheten 3 med føringsskive 2 å heves i vertikal retning en distanse som er tilstrekkelig for å heve ovnspotten 5 tilstrekkelig fra ovnsfundamentet slik at ovnspotten/ovnspottens nedre del tillates å rotere i forhold til fundamentet 6.

Løfteenheten 3 er videre forbundet med forflytningsorganets fundament 7 ved hjelp av organer, så som for for eksempel fjærer (ikke vist), som beveger løfteenheten 3 tilbake til utgangspunktet etter endt periodevis bevegelse av ovnspotten 5.

Figur III viser et horisontalt oppriss av deler av et ovnsfundament 6, ekslusive ovnspotten 5. Ovnsfundamentet 6 er utstyrt med forflytningsorganer (vist skjematisk) ifølge foreliggende oppfinnelse. I prinsippet er disse utformet som beskrevet i forbindelse med figurene I og II.

Som vist på figur III er forflytningsorganer anordnet med

jevne mellomrom i det vesentlige langs ovnsfundamentets 6 periferi. Ifølge utførelseseksemplet vist på figur III er det benyttet åtte forflytningsorganer. Nevnte forflytningsorganer er ved hver ende utstyrt med fjæranordninger 8 eller lignende som muliggjør tilbaketrekning av løfteenheten 3 til utgangspunktet etter endt bevegelse av ovnspotten. Som angitt i forbindelse med figurene I og II omfatter forflytningsorganene et flertall fleksible slanger (ikke vist på figur III) som er opphengt i et rammeverk 9 og som via et ledningsnett er tilsluttet et trykk-kilde (ikke vist). Nevnte slanger 1

er et rullbart anordnet på et fundament 7 som ifølge utførelses-eksemplet vist på figur III og IV utgjøres av en stålplate eller lignende.Når trykk tilføres innvendig i nevnte slanger 1, så vil disse løfte en overliggende løfteenhet 3 opp, noe som igjen fører til at ovnspotten 5 løftes helt eller delvis opp fra ovnsfundamentet.

Figur IV viser et vertikalsnitt gjennom nevnte ovnsfundament 6 og deler av ovnspottens 5 nedre del, sett langs linjen B-B

på figur III. Som vist på figuren er det mellom ovnsfundamentet

6 og ovnspottens 5 nedre del anordnet forflytningsorganer.

Hvert forflytningsorgan omfatter en fundamentplate 7 fastmontert på ovnsfundamentet 6, samt en løfteenhet 3 som er dannet av en plan horisontaltliggende plate 10 samt ribber 11 anordnet på nevnte plates 10 overside. Mellom fundamentplaten 7 og løfteenheten 3 er det videre anordnet et flertall fleksible slanger 1 orientert alt vesentlig radielt i forhold til ovnspotten 5. Nevnte fleksible slanger 1 er rullbart opplagret i en ramme 9 og som står i forbindelse med en trykkproduserende kilde (ikke vist) som leverer for eksempel lufttrykk eller et hydraulisk trykk. Nevnte slanger 1 har en slik dimensjon at disse, når trykket tilføres slangenes indre, løfter ovnspotten 5 helt eller delvis opp fra fundamentet 6, hvorved ovnspotten 5 tillates å rotere i forhold til ovnsfundamentet 6, for eksempel ved hjelp av omrøringsmotstanden i chargen,

eller ved hjelp av egen motor.

Ovnspotten 5 er ifølge det viste utførelseseksempel ved sin underside utstyrt med et periferisk beliggende ringlegeme 12

som er dannet av en ramme 13 bestående for eksempel av stål-plater. Nevnte ringlegeme 12 inngår i ovnspottens 5 under-støttelsessystem. Ovnsfundamentet 6 omfatter en rekke understøttelsespunkter (ikke vist) for understøttelse av ovnspotten. Langs sin periferi er ovnspotten 5 og/eller ovnsfundamentet 6 videre utstyrt med et tetningsorgan 14 som skal hindre smuss, slagg og lignende å trenge inn til forflytningsorganene.

I det følgende skal forflytningsorganets virkemåte beskrives nærmere.

I utgangspunktet hviler ovnspotten/ovnspottens nedre del 5

på ovnsfundamentet 6. I denne posisjon er forflytningsorganet i sin ikke-aktive, nedre posisjon hvor føringsskiven 2

hviler på føringssporets 4 nedre flate. I denne posisjon hviler ovnspotten 5 med så stor tyngde på ovnsfundamentet at relativ rotasjon av ovnspotten/ovnspottens nedre del 5 ikke

er mulig. I denne stilling er avstanden mellom den overflate på fundamentet 7 hvorpå slangene 1 skal rulle og undersiden av løfteenheten 3 mindre enn slangenes 1 ytre diameter.

Når ovnspotten/ovnspottens nedre del 5 skal roteres i

forhold til ovnsfundamentet 6 settes slangene 1 under trykk via en trykk-kilde (ikke vist). Slangene 1 vil derved løfte løfteenheten 3 opp fra sin nedre posisjon til en øvre posisjon hvor ovnspotten/ovnspottens nedre del 5 er løftet helt eller delvis klar av ovnsfundamentet 6 slik som vist på figur 1. I denne stilling vil ovnspottens nedre del 5 via omrørings-motstanden i chargen rotere sammen med ovnspottens øvre del, som drives av et maskineri.

Når ovnspottens nedre del 5 har rotert den ønskede vinkel fjernes trykket fra slangene 1 hvoretter ovnspotten 5 samt løfteenheten 3 vil sige ned til sin ikke-aktive nedre posisjon igjen. Løfteenheten 3 bringes deretter tilbake til sitt utgangspunkt for eksempel ved hjelp av fjærer eller lignende.

Ifølge utførelseseksemplene har slangene 1 lik diameter, noe som forårsaker lineær bevegelse, mens ovnspotten roterer. Denne forskjell i bevegelse opptas ved hjelp av deformasjon

i slangene 1. Alternativt kan slangene 1 være utstyrt med utover økende diameter for derved å gi løfteenheten en sirkulær bevegelse tilsvarende ovnspottens bevegelse.

Bevegelsen av den nedre (og den øvre) pottedel samt rotasjons-retningen styres for eksempel av tidsur og endebrytere.

Claims (4)

1. Anordning ved rotasjon av ovnspotter for smelte- eller reduksjonsovner av den type hvor ovnspotten (5) ved hjelp av ett eller flere forflytningsorganer er roterbart anordnet i forhold til et ovnsfundament (6) hvilke(t) forflytningsorgan er innrettet til periodevis å løfte ovnspotten (5) helt eller delvis opp fra ovnsfundamentet (6) slik at ovnspotten (5) periodevis kan beveges relativt i forhold til ovnsfundamentet (6), karakterisert ved at forflytningsorganene omfatter ett eller flere fleksible elementer (1) av den type som ekspanderer når et trykkmedium tilføres elementene (1) innvendig.

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte fleksible elementer (1) omfatter slanger (1).

3. Anordning som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at de fleksible elementer (1) er, fortrinnsvis via en manifold, roterbart opphengt på en ramme (9).

4. Anordning som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at nevnte forflytningsorgan er utstyrt med fjærer (8) for tilbaketrekning av forflytningsorganet til utgangspunktet etter fullført rotasjonsbevegelse.