METALLURGISCHES AGGREGAT
Die Erfindung bezieht sich auf ein metallurgisches Aggregat mit einem kippbaren Gefäß gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Bei einem als Lichtbogenofen ausgebildeten gattungsgemäßen metallurgischen Aggregat (DE-AS 1 758 776) ist ein Ofenge- faß auf ein fahrbares Traggestell aufgesetzt. Diese bauliche Einheit kann über eine Hubelnrichtung zusammen mit Elektroden und einer Elektrodenhalterung für einen Schlakkenabstich oder einen Abstich der Schmelze in Fahrtrichtung des Traggestslls gekippt werden. Zur Ausbildung einer zur Fahrtrichtung senkrechten Kippachse ist dabei das Ofengefäß über Drehgelenke mit ortsfesten Lagerböcken verbunden. Die zum Kippen erforderliche Kraft wird über eine Kolben-/Zy- lindereinheit aufgebracht, die, jeweils drehbar mit einem Ende an dem Ofengefäß und mit dem anderen Ende an einem ortsfesten Lagsrteil festgelegt ist.
Bei einem Lichtbogenofen mit einem verfahrbar auf Schienen gelagerten Traggestell, auf dem sich das Ofengefäß abstützt, ist es ferner bekannt (DE-PS 729 569). das Traggsstell zum Kippen des Ofengsfäßes für einen Abstich zusammen mit dem Gefäßdeckel aus einem Portal in einen Schienenabschnitt zu verfahren, der über eine Hubvorrichtung zusammen mit dem Traggestell und dem Ofengefäß in Fahrtrichtung gekippt werden kann. Das Portal trägt lösbar den Gefäßdeckel und den Elektrodenhalter und kann zum Abschlacken in eine zum Abstechvorgang des Ofengefäßes entgegengesetzte Richtung gekippt werden. Außerdem kann das Ofengefäß ohne Ge-. fäßdeckel auf dem Traggestell in zum kippbaren Schienenab
schnitt entgegengesetzter Richtung aus dem Portal gefahren werden um mittels eines Schrottkorbes chargiert werden zu können. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem gattungsgemäßen metallurgischen Aggregat ein Verfahren, Kippen, sowie Anheben und Absenken des Gefäßes mit vereinfachter Konstruktion und mit geringerem Zeit- und Energieaufwand zu ermöglichen. Die Kipp- und Hubbewsgung des Gefäßes soll zur Vergrößerung der Variationsmöglichkeiten beirr,
Chargieren, Abstechen, Abschlacken und Warten des Gefäßes an verschiedenen Stellen der Halle ausführbar sein.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmaie des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Während sich bei den bekannten Vorrichtungen das Gefäß unmittelbar auf dem fahrbaren Traggestell abstützt, und damit dieses in den Kippvergang einbezogen wird ist bei dem erfindungsgemäßen Aggregat das Gefäß in einem Rahmen befestigt, der sich über eine Rahmenhubvorrichtung auf dem Traggestell abstützt. Die Rahmenhubvorrichtung ist hierbei so ausgebildet, daß sie sowohl sin Anheben und Absenken des Gefäßes als auch ein Kippen erlaubt. Dies ist zum Beispiel mittels am Umfang des Rahmens verteilt angeordneter Hubelemente möglich, die vorzugsweise als hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Kolben-/Zylindereinheiten ausgebildet sind.
Vorzugsweise ist das Gefäß quer zur Fahrtrichtung des Traggestells kippbar. Dies ermöglicht, Kippvorgänge zum Abstechen und Abschlacken unmittelbar aus der üblichen Betriebsposition, z. B. der Position zum Einschmelzen einer Charge in einem Schmelzgefäß, vorzunehmen. Gegebenenfalls ist das
Gefäß mittels der Rahmenhubverrichtung vorher geringfügig- abzusenken, falls der Gefäßdsckel ortsf est angebracht ist.
Durch die Verlagerung von Hub- und Kippbewegung zwischen Rahmen und fahrbarem Traggestell, können diese Bewegungen auch an einer beliebigen Stelle längs der Fahrbahn des Traggestells durchgeführt werden, wodurch sich ohne zusätzlichen Aufwand die Variationsmöglichkeiten beim Chargieren, Abstechen, Abschlacken und Warten des Gefäßes vergrößern. So kann beispielsweise in zwei neben der Fahrbahn angeordnete Pfanne abgestochen werden, falls eine nicht den gesamten Inhalt des Gefäßes zu fassen vermag. Es kann das Gefäß auch in einem Notfall zu einer Notgrube verfahren, und hier geleert werden. Beim Warten des Gefäßes außerhalb der Betriebsposition kann dieses angehoben, abgesenkt und gekippt werden, wodurch sich das Ausspritzen mit Feuerfestmasse einfacher durchführen läßt. Die Chargiermöglichkeiten lassen sich insbesondere in Verbindung mit einer, dem Gefäßdekkel zugeordneten Schacht verbessern, wie dies anhand des Ausführungsbeispiels erläutert werden wird.
Das Gefäß kann als Schmelzgefäß, z . B. als Lichtbogen- oder Reduktionsofen ausgebildet sein, es kann auch sin Pfannenofen, sin Warmhaltsofen, sin Konverter oder dergleichen sein.
Die Erfindung wird anhand von 7 Fig. näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 bis 7 in verschiedenen Ansichten als metallurgisches Aggregat ein Einschmsizaggregat und zwar
Fig. 1 eine Seitenansicht des Einschmelzaggregates in der
Grundposition des Gefäßee,
Fig. 2 eine Seitenansicht mit verschobenen Gefäß,
Fig. 3 die Ansicht III-III von Fig. 2, teilweise im
Schnitt,
Fig. 4 eine Draufsicht auf das Einschmelzaggregat,
Fig. 5 eine Draufsicht auf das Traggestell des Ofengefäßes.
Fig. 5 das Ofengefäß in der Abstichposition,
Fig. 7 das Einschmslzaggregat mit vom Schacht entferntem
Gefäßdeckel.
Das in den Fig. 1 bis 7 in verschiedenen
triebszuständen dargestellte Einschmslzaggregat enthält einen Lichtbogenofen 1 und einen schachtförmigen Chargiergutvorwärmer 2. Der Lichtbogenofen enthält ein Ofengefäß 3 aus einem Ofenherd 4 und einer Gefäßwand 5. Das Ofengefäß 3 ist mit einem Deckel 6 verschlossen, durch den drei von Tragarmen 7 getragene, mittels einer Hub- und Schwenkvorrichtung 8 anhebbare und seitlich verschwenkbars Elektroden 9 in das Ofengefäß einfahrbar sind. In den Fig. 1 und 2 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nur eine Elektrode dargestellt.
Der Chargiergutvorwärner 2 ist seitlich am Ofengefäß 3 angeordnet. Im unteren Bereich des Chargiergutvorwärmers, der bis zum oberen Rand der Gefäßwand 5 reicht, sind dessen Außenwände durch die Gefäßwand 5 gebildet. In dem Bereich darüber werden die Wände des Chargiergutvorwarmers durch einen Schacht 10 gebildet, der in einer Haltekonstruktion 27 befestigt ist. In dieser Haltekonstruktion ist bei diesem Ausführungsbeispiel auch der Gefäßdeckel 6 lösbar befe-
stigt. Wie insbesondere Fig. 4 zeigt, ist das Ofengefäß 3 in der Draufsicht als ein auf einer Seite durch eine Gerade begrenztes Oval ausgebildet. Der gerade Wandabschnitt 11 bildet zusammen mit angrenzenden Abschnitten 12 des Ovals die Schachtwände im unteren Bereich des Chargiergutvorwarmers.
Die Wände des Schachtes 10 sind aus Gewichtsgründen durch wassergekühlte Wandsienente gebildst. Der Querschnitt des Innenraumes 15 des Schachtes 10 erweitert sich nach unten, um einen störungsfreien Materialfluß des Chargiergutes 16 im Schacht 10 zu gewährleisten.
Im vorliegenden Fall ist der Schacht 10 in der Draufsicht nahezu rechteckig ausgebildet und setzt nach oben den durch die Wandabschnitte 11 und 12 des Ofengefäßes 3 bestimmten Querschnitt des Chargiergutvorwarmers 2 fort. Zwischen dem Chargisrgutvorwärmer 2 und dem Lichtbogenofen 1 ist eine Verbindungszone 17 gebildet, die sich über die lichte Höhe und die lichte Weite des Ofengefäßes in der gedachten gemeinsamen Ebene zwischen Chargiergutvorwärmer und Lichtbogenofen erstreckt.
Im oberen Bereich weist der Chargiergutvorwärmer 2 eine verschließbare Beschickungsöffnung 13 sowie einen Gasauslaß 19 auf. Der Gasauslaß 19 ist über sin Gasrohr 20 mit dem Kamin oder einer Vorwärmkammer verbunden, dis zur Aufnahme eines mit Chargiergut gefüllten Behälters bzw. Schrottkorbs geeignet ist. Der Ofenherd 4 weist, wie die Fig. 3 und 4 zeigen, ein exzentrisch angeordnetes Abstichloch 21 auf.
Wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, sind der Gefäßdeckel 6 und der Schacht 10 ortsfest mittels Kragarmen 59 auf Fundamentsäulen 60 und dem Portal 8 gelagert. Das Ofengefäß 3 ist in einem oberen Rahmen 61 befestigt, der sich über eine
Rahmenhubvorrichtung 62 auf einem Traggestell 63 abstützt. Das Traggestell ist parallel zur Verbindungslinie zwischen Mittellinie Schacht und Mitte Ofenherd, das heißt parallel zur Achse 22 (siehe Fig. 4) verfahrbar. Zu diesem Zweck sind bei der Darstellung nach Fig. 1 im Traggestell auf der linken Seite und auf der rechten Seite Räder 57 vorgesehen, die auf Schienen 58 laufen.
Das Ofengefäß ist quer zur Achse 22 kippbar, und zwar zum Abstechen auf die eine Seite, in der sich nahe dem Rand des Ofenherdes 4 ein Abstichloch 21 befindet, und zum Abschlak- ken auf die andere Seite, an der eine durch eine anhebbare Türe abschließbare Arbeite- bzw. Schlackenöffnung 64 mit einer Schaffplatte 65 vorgesehen ist. Um beim Abstechen des Ofengefäßes Platz für eine Pfanne 66 siehe Fig. 6) zu schaffen, ist der obere Rahmen 51 auf dieser Seite nach oben gekröpft (vergleiche gestrichelte Linie in Fig. 1). Auf der gegenüberliegenden Seite ist wegen des Platzbedarfs der Arbeitsöffnung 64 der obere Rahmen 61 nach unten gekröpft vergleiche strichpunktiere Linie in Fig. 1).
Aus Platzgründen für die Pfanne 66 und einen unterhalb der Schaffplatte anzuordnenden, nicht dargestellten Schlackenwagen, ist auch das Traggestell 63 in besonderer Form ausgebildet. Es weist. wie Fig. 5 zeigt, in der Draufsicht zwei parallele Querträger 67 und 68 und einen diese etwa in der Mitte verbindenden Längsträger 69 auf. Dis Laufräder 57 sind jsweils in den Endbereichen des Querträgers 67 und im mittleren Bereich des Querträgers 68 gelagert, wobei auch im mittleren Bereich des Querträgers 63 zwei im Abstand voneinander angsordnete Laufräder 57 vorgesehen sind. Damit können die Schienen für die Laufräder des Querträgers 68 auch in die Mitte verlegt werden, so daß sie weder die Pfanne auf der einen Seite, noch den Schlackenwagen auf der anderen Seite, behindern. Im dargestellten Fall ist die
Rahmenhubvorrichtung 62 durch vier am Umfang des Rahmens 61, nämlich im Bereich der Ecken des in der Draufsicht etwa rechteckförmigen Rahmens, angeordnete Hubelements 70, 71 gebildet. Die Hubelemente bestshen aus hydraulisch betätigbaren Kolben-/Zylindereinheiten. Sie könnten aber auch aus anderen Elementen, wie Zahnritzel und mit diesem zusammenwirkender Zahnstange. oder aus einem Schraubenspindelantrieb bestehen. Es sind Hubelemente auf beiden Seiten der Achse 22 vorgesehen, wobei bei dem Ausführungsbeispiel die Hubelemente 71 auf der Abstichseite sowohl im Rahmen 61. als auch im Traggestell 63 um zur Achse 22 parallele Drehachsen schwenkbar sind, während die Hubelemente 70 auf der Schlackenseite (linke Seite in Fig. 3; eine senkrechte Führung aufweisen. und nur im oberen Rahmen 61 über eine zur Achse 22 parallele Drehachse schwenkbar gelagert sind. Die Hubelemente 71 und die Hubelemente 70 sind jeweils synchron steuerbar. Durch synchrones Absenken der Hubelemente 71 läßt sich das Ofengefäß zum Äbstechen auf die eine Seite, und durch synchrones Absenken der Hubslemente 70 zum Abschlacken auf dis andere Seite kippen. Werden sämtliche
Hubelemente synchron abgesenkt, dann läßt sich das Ofengefäß 3 ohne Kippen absenken.
Die senkrechte Führung der Hubelemente 70 ist im darge- stellten Fall dadurch verwirklicht daß die Hydraulikzylinder in fest mit dem Traggestell 63 verbundenen Rohren 72 gehalten sind.
Mit dem beschriebenen Einschmelzaggregat lassen sich die folgenden Verfahrensschritte durchführen.
Nach dem Abstechen einer Schmelze (Fig. 6), wozu die Hubelemente 71 abgesenkt werden, und das Ofengefäß 3 um die oberen Drehachsen der festgshaltenen Hubelemente 70 kippt, werden die Hubelemente 71 wieder bis zur einer Position an-
gehoben, in der noch sin ausreiehender Abstand zum unteren Rand des Gefäßdeckels 6 bleibt, damit das Ofengefäß 3 horizontal verschoben werden kann. In dieser Position wird das Traggestell aus der in Fig. 1 dargestellten Position nach links verfahren, bis entweder das gesamte Gefäß außerhalb des Bereichs des Schachtes 10 liegt, um unmittelbar in das Gefäß Chargiergut aus einem Schrcttkorb einzubringen, oder nur bis in eine Position, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, um aus einem Chargiergutbehälter 73 über den Schacht 10 Chargiergut in die rechte Hälfte, das heißt in dis auf Seiten der Elektrodenhubvorrichtung liegende Hälfte des Ofengefäßes einzubringen. Diese Position ist in Fig. 4 strichpunktiert dargestellt. Um in dieser Position eine Umweltverschmutzung durch aus der linken Gefäßhälfte entwsichende Ofengase zu vermeiden, kann hier in waagrechter Verlängerung des Gefäßdeckels (nach links in Fig. 2), eine nicht dargestellte Abdeckung vorgesehen sein, beispielsweise ein mit dem unteren Rand des Deckels fluchtender und an diesem oder anderweitig befestigtes Abdeckblech.
Sodann wird das Ofengefäß wieder in die in Fig. 1 dargestellte Ausgangsstellung zurückgefahren und so weit angehoben, daß der gewünschte Abschluß zwischen Ofengefäß und Gefäßdeckel gewährleistet ist. In dieser Position wird durch den Schacht 10 weiteres Chargiergut zugsführt und hierbei im Schacht eine Schrottsäule aufgebaut, die sich am Boden des Gefäßes und im linken Bereich der Gefäßwand abstützt. Nach dem Schließen des Schachtdeckels 74 der den in Fig. 1 dargestellten Querschnitt in Form eines umgekehrten U aufweist, und auf Schienen 75 horizontal verschiebbar ist. wird die nächste Ofencharge eingeschmolzen und hierbei durch die entstehenden Ofengase die Schrottsäule vorgeheizt.
Die horizontale Verfahrbarkeit des Ofengefäßes srlaubt es selbstverständlich auch, während des Einschmeizprozesses dis Lichtbogenelektroden näher an dis Chargiergutsäule heranzuführen, um hier den Einschmelzprozeß zu beschleunigen, Eine hierdurch bedingte teilwsise Öffnung des Gsfäßes kann dadurch vermieden werden, daß auch hier in horizontaler Verlängerung des Gefäßdeckelrandes sine Abdeckung (nach rechts in Fig. 2) vorgesehen wird. Ein Austritt von Ofengasen beim Abstechen (siehe Fig. 6) kann beispielsweise durch eine Kettenschürze 76 gebremst werden. Dis beim Kippen austretenden Gase können aber auch durch eine ortsfeste Auffanghaube abgesaugt werden.
Die konstruktive Zuordnung, des Schachtes 10 zu dem Gefäßdeckel 5 bedeutet nicht, daß der Schacht unlösbar mit dem Gefäßdeckel verbunden sein muß. Es ist vielmehr erwünscht, daß der Deckel bei Beschädigung ausgewechselt werden kann. Aus diesem Grund ist bei dem in den Fig. 1 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiel der Gefäßdeckel 6 lösbar in der sich auf den Fundamentsäulen 60 abstützenden Haltekonstruktion 27 des Schachtes befestigt, so daß nach Lösen dieser Befestigung der Gefäßdeckel, wis in Fig. 7 dargsstellt, durch gleichzeitiges Absenken der Hubelemente auf dem oberen Gefaßrand aufliegend abgesenkt, und mit dem Ofengefäß aus dem Bereich des Schachtes 10 (in der Darstellung gemäß Fig. 1 nach links) herausgefahren, und durch einen Kran abgenommen und ersetzt werden kann.