WO2010136159A1 - Robotergestützter abstichschieberwechsel an stahlgiesspfannen - Google Patents

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WO2010136159A1
WO2010136159A1 PCT/EP2010/003130 EP2010003130W WO2010136159A1 WO 2010136159 A1 WO2010136159 A1 WO 2010136159A1 EP 2010003130 W EP2010003130 W EP 2010003130W WO 2010136159 A1 WO2010136159 A1 WO 2010136159A1
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industrial robot
sliding closure
ladle
molten metal
stand
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Hans-Wilhelm Schöck
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Sms Siemag Aktiengesellschaft
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/14—Closures
    • B22D41/22—Closures sliding-gate type, i.e. having a fixed plate and a movable plate in sliding contact with each other for selective registry of their openings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22D41/14—Closures
    • B22D41/22—Closures sliding-gate type, i.e. having a fixed plate and a movable plate in sliding contact with each other for selective registry of their openings
    • B22D41/28—Plates therefor
    • B22D41/34—Supporting, fixing or centering means therefor

Definitions

  • the invention is directed to a method for exchanging a sliding closure arranged at the outflow of a metal melting container, in particular a steel ladle, in which the sliding closure is gripped by an industrial robot associated with the molten metal container, removed from the molten metal container and deposited. Furthermore, the invention is directed to a system for the maintenance of a pouring of a molten metal container, in particular a Stahlg screenpfanne arranged slide closure having a Pfannenstand with at least one Pfannenkippiene and at least one industrial robot associated therewith, wherein the industrial robot is arranged and designed such that the Schiebever - End of this achievable, removable from the molten metal container and can be stored in the pan level.
  • Tapping slides of steel ladles which constitute a molten metal container, are subject to continuous and permanent wear during operation.
  • a steelworks designed as a sliding shutter tapping slide are checked at regular intervals and renewed if necessary.
  • these works are carried out according to current practice at a specially designed pan stand.
  • the ladles are inserted into a ladle tilting chair and swiveled into a horizontal position.
  • the pan slides attached to the bottom of the ladle can be inspected and maintained in this position, and the slide plates can be replaced if there is any wear. Due to the radiant heat emanating from the ladle lining, the maintenance personnel working in this area are exposed to an enormous heat load. In addition, there are the loads to be handled in this area, especially one
  • BESTATIGUNGSKOPIE Change of slide plates in the range of 25 kg. From an ergonomic point of view, it is therefore desirable to improve working conditions in this area.
  • WO 2008/025562 A1 describes a ladle stand in which an industrial robot in the region of a ladle tilting chair is arranged in a fenced, separated working area. This automatically opens and removes sliding closures from the bottom of a steel ladle arranged in the area of its working space. But here is also provided that for controlling the sliding closure, in particular the slide plate therein, the Gellokanals in the bottom of the steel ladle and the Ausg discernhülie also arranged therein, operating or maintenance personnel enters the bounded working space of the robot and performs this test. In this case as well, maintenance and operating personnel again enter the working space exposed to radiant heat.
  • the invention has for its object to provide a solution that makes it possible to move the inspection activity for reviewing the sliding closure of the hot area of the pan stand out.
  • this object is achieved in that the sliding shutter is stored by the industrial robot on a conveyor track and by means of this conveyor track, in particular a roller conveyor, is conveyed in a arranged outside the heat range of the pan stand workshop area.
  • this object is achieved according to the invention in that a conveyor track, in particular a roller conveyor, is arranged in the region of the socket stand and which is connected to a cup stand outside the heat zone of the ladle stand.
  • the arranged workshop area leads, wherein the sliding closure of the industrial robot on the conveyor track can be stored.
  • the pan state associated workshop area which is located outside the heat range of the pan state and with this on a conveyor track, in particular a roller conveyor, in functional (active) connection, it is possible, all in connection with the change the sliding closure, d. H. the change of a tapping slide of a ladle, standing, manually performed maintenance and / or inspection activities to move from the hot zone of the pan stand in the valve workshop.
  • the slide closure or sealing slide or slide valve can first cool there before it then approaches operating or maintenance personnel for maintenance or inspection purposes and work.
  • the operating or maintenance personnel can carry out the necessary activities on the cooled sliding closure in the workshop area equipped with conventional lifting devices and other equipment.
  • Working in the heat or under direct heat is no longer necessary. This also significantly reduces the accident severity of manual activities.
  • an industrial robot in the immediate hot area and let perform activities there.
  • the industrial robot can remove the sliding closure from the bottom of the metal melt container, especially the steel ladle, without having to provide manual or manual operator assistance.
  • the industrial robot can also carry out all other activities to be carried out on the bottom of the ladle, such as burn-out of the pouring channel, or removal of the pouring sleeve or the like.
  • the invention provides in an embodiment of the method that the sliding mechanism Final (only) after its cooling in the workshop area by operating personnel handles and / or is processed.
  • the invention finally provides in an embodiment of the system that the industrial robot arranged movably on the pan stand is.
  • Figure 1 is a schematic side view of a plant according to the invention and in
  • FIG. 2 shows a schematic plan view of the system according to FIG. 1.
  • the plant generally designated 1, comprises a ladle stand 2 with two ladle tilting chairs 3, into which steel ladles 4 are inserted and then pivoted or tilted into the horizontal position shown in the figures.
  • An industrial robot 6 equipped with a special tool 5 removes the sliding shutter 7 attached to the respective pan bottom 4a, a so-called pan slide in the steel ladle, from the respective steel ladle 4 and carries or conveys it to a working area of the industrial robot 6 and thus to the ladle level 2 associated conveyor track 8, which is formed in the embodiment as a roller table.
  • the conveyor track 8 leads to a workshop area 9 assigned to the socket stand 2 and / or arranged thereon, a so-called slider workshop.
  • the sliding closure 7 can cool down before it is then used by the operating or maintenance personnel in the workshop area 9 with the aid of workshop information. chen tools and / or lifting means 10 is handled and / or processed.
  • the sliding closure 7 is opened by the staff and the condition of the closure plates 11 or the sliding plates is inspected and checked, and the sliding closure 7 and the sliding unit or sliding mechanism moving in the application and operation case are serviced.
  • the pan stand 2 is arranged between supporting rows of a steel structure 12 arranged on both sides and comprises two pan tilting chairs 3.
  • the industrial robot 6 is arranged on a linear axis or linear unit 13 along which it can be moved in different working positions 14a, 14b, 14c, wherein it preferably automatically carries out and / or execute work tasks assigned to it at each of the working positions.
  • the mounted on the bottom of the pan sliding closure 7 is securely fixed there, for example by means of a type of a bayonet closure such that the complete pan slide assembly is securely held.
  • the slide assembly can be released from the sliding closure 7 and inserted into it. This activity can be performed by the industrial robot 6.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

Die Erfindung richtet sich auf Verfahren zum Auswechseln eines am Ausguss eines Metallschmelzebehälters, insbesondere einer Stahlgießpfanne (4), angeordneten Schiebeverschlusses (7), bei welchem der Schiebeverschluss (7) von einem dem Metallschmelzebehälter zugeordneten Industrieroboter (6) ergriffen, vom Metallschmelzebehälter entfernt und abgelegt wird. Hierbei soll eine Lösung geschaffen werden, die es ermöglicht, die Inspektionstätigkeit zur Begutachtung des Schiebeverschlusses aus dem Heißbereich des Pfannenstandes heraus zu verlegen. Dies wird dadurch erreicht, dass der Schiebeverschluss (7) von dem Industrieroboter (6) auf einer Förderbahn (8) abgelegt wird und mittels dieser Förderbahn (8), insbesondere eines Rollenganges, in einen außerhalb des Hitzebereiches eines Pfannenstandes (2) angeordneten Werkstattbereich (9) gefördert wird.

Description

Robotergestützter Abstichschieberwechsel an Stahlgießpfannen
Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Auswechseln eines am Aus- guss eines Metallschmelzbehälters, insbesondere einer Stahlgießpfanne, angeordneten Schiebeverschlusses, bei welchem der Schiebeverschluss von einem dem Metallschmelzebehälter zugeordneten Industrieroboter ergriffen, vom Metallschmelzebehälter entfernt und abgelegt wird. Weiterhin richtet sich die Erfindung auf eine Anlage zur Wartung eines am Ausguss eines Metallschmelzebehälters, insbesondere einer Stahlgießpfanne, angeordneten Schiebeverschlusses, die einen Pfannenstand mit mindestens einem Pfannenkippstuhl und mindestens einen diesem zugeordneten Industrieroboter aufweist, wobei der Industrieroboter derart angeordnet und ausgebildet ist, dass der Schiebever- Schluss von diesem erreichbar, vom Metallschmelzebehälter entfernbar und im Bereich des Pfannenstandes ablegbar ist.
Abstichschieber von Stahlgießpfannen, welche einen Metallschmelzebehälter darstellen, unterliegen während des Betriebes einem kontinuierlichen und per- manenten Verschleiß. Im Rahmen der Pfannenumlaufzyklen eines Stahlwerkes werden diese als Schiebeverschluss ausgebildeten Abstichschieber in regelmäßigen Abständen überprüft und gegebenenfalls erneuert. Im Bereich von Stahlwerken werden diese Arbeiten nach heutiger Praxis an einem dafür eingerichteten Pfannenstand ausgeführt. In diesem Pfannenstand werden die Stahl- gießpfannen in einen Pfannenkippstuhl eingesetzt und in eine horizontale Lage verschwenkt. Die am Pfannenboden befestigten Pfannenschieber können in dieser Lage inspiziert, gewartet und bei vorliegendem Verschleiß können die Schieberplatten ausgewechselt werden. Durch die von der Pfannenausmauerung ausgehende Strahlungshitze ist das in diesem Bereich arbeitende War- tungspersonal einer enormen Hitzebelastung ausgesetzt. Darüber hinaus liegen die in diesem Bereich dann zu handhabenden Lasten, insbesondere bei einem
BESTATIGUNGSKOPIE Wechsel der Schieberplatten, im Bereich von 25 kg. Aus ergonomischer Sicht ist es daher erstrebenswert, die Arbeitsbedingungen in diesem Bereich zu verbessern.
Es ist aus dem Stand der Technik daher bereits bekannt, die Arbeiten durch Verwendung eines oder mehrerer Industrieroboter zu automatisieren. So beschreibt die WO 2008/025562 A1 einen Pfannenstand, in welchem in einem umzäunten, abgetrennten Arbeitsbereich ein Industrieroboter im Bereich eines Pfannenkippstuhls angeordnet ist. Dieser öffnet und entfernt selbsttätig Schiebeverschlüsse vom Boden einer im Bereich seines Arbeitsraumes angeordne- ten Stahlgießpfanne. Aber auch hier ist weiterhin vorgesehen, dass zur Kontrolle des Schiebeverschlusses, insbesondere der darin befindlichen Schieberplatte, des Gießkanals im Boden der Stahlgießpfanne und der darin ebenfalls angeordneten Ausgießhülie, Bedienungs- oder Wartungspersonal den umgrenzten Arbeitsraum des Roboters betritt und diese Prüfung durchführt. Auch in die- sem Falle betritt Wartungs- und Bedienungspersonal wieder den durch Strahlungshitze beaufschlagten Arbeitsraum.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, die es ermöglicht, die Inspektionstätigkeit zur Begutachtung des Schiebeverschlusses aus dem Heißbereich des Pfannenstandes heraus zu verlegen.
Bei einem Verfahren der eingangs näher bezeichneten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Schiebeverschluss von dem Industrieroboter auf einer Förderbahn abgelegt wird und mittels dieser Förderbahn, insbesondere eines Rollenganges, in einen außerhalb des Hitzebereiches des Pfannenstandes angeordneten Werkstattbereich gefördert wird.
Bei einer Anlage der eingangs näher bezeichneten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass im Bereich des Pfannenstandes eine För- derbahn, insbesondere ein Rollengang, angeordnet ist, die/der zu einem dem Pfannenstand zugeordneten, außerhalb des Hitzebereiches des Pfannenstan- des angeordneten Werkstattbereich führt, wobei der Schiebeverschluss von dem Industrieroboter auf der Förderbahn ablegbar ist.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung eines dem Pfannenstand zugeordneten Werkstattbereiches, der aber außerhalb des Hitzebereiches des Pfannen- Standes angeordnet ist und mit diesem über eine Förderbahn, insbesondere einen Rollengang, in funktionaler (Wirk)verbindung steht, ist es möglich, alle im Zusammenhang mit dem Wechsel des Schiebeverschlusses, d. h. dem Wechsel eines Abstichschiebers einer Stahlgießpfanne, stehenden, manuell durchzuführenden Wartungs- und/oder Inspektionstätigkeiten aus dem Heißbereich des Pfannenstandes in die Schieberwerkstatt zu verlegen. Nach einem Transport über den Verschlussschieber mittels des Rollenganges oder der Förderbahn in den Werkstattbereich der Schieberwerkstatt kann dort der Schiebeverschluss oder Abdichtschieber oder Pfannenschieber zunächst erkalten, bevor er sich dann Bedien- oder Wartungspersonal zu Wartungs- oder Inspektionszwecken und -arbeiten nähert. Anschließend kann das Bedien- oder Wartungspersonal an dem erkalteten Schiebeverschluss in der mit üblichen Lasthebemitteln und sonstigem Arbeitsgerät werkstattgerecht ausgerüsteten Werkstattbereich die notwendigen Tätigkeiten durchführen. Arbeiten im Hitzebereich oder unter unmittelbaren Hitzeeinwirkungen sind nicht mehr notwendig. Hierdurch wird zu- dem die Unfallträchtigkeit der manuellen Tätigkeiten deutlich reduziert. Andererseits ist es weiterhin möglich, einen Industrieroboter im unmittelbaren Heißbereich anzuordnen und dort Tätigkeiten durchführen zu lassen. Der Industrieroboter kann den Schiebeverschluss vom Boden des Metallschmeizebehälters, insbesondere der Stahlgießpfanne, entfernen, ohne dass manuelle Tätigkeit oder manuelle Unterstützung durch Bedienpersonal bereitgestellt werden muss. Im Übrigen kann der Industrieroboter auch sämtliche sonst am Pfannenboden vorzunehmenden Tätigkeiten wie Freibrennen des Gießkanals, oder Entfernen der Ausgießhülse oder Ähnliches durchführen.
Um das Bedienpersonal weg von jeglicher Hitzebeaufschlagung freizuhalten, sieht die Erfindung in Ausgestaltung des Verfahrens vor, dass der Schiebever- Schluss (erst) nach seinem Abkühlen im Werkstattbereich durch Bedienpersonal gehandhabt und/oder bearbeitet wird.
Um die Kombination von automatisierter Robotertätigkeit und manuell durchzuführender Arbeit des Bedienpersonals zum einen gut aufeinander abstimmen zu können, auf der anderen Seite aber auch unabhängig voneinander durchführen zu können, sieht die Erfindung in Ausgestaltung der Anlage schließlich vor, dass der Industrieroboter auf dem Pfannenstand verfahrbar angeordnet ist.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigt in
Figur 1 in schematischer Seitenansicht eine erfindungsgemäße Anlage und in
Figur 2 eine schematische Draufsicht auf die Anlage gemäß Fig. 1.
Die insgesamt mit 1 bezeichnet Anlage umfasst einen Pfannenstand 2 mit zwei Pfannenkippstühlen 3, in die Stahlgießpfannen 4 eingesetzt und dann in die in den Figuren dargestellte horizontale Lage verschwenkt oder gekippt werden. Ein mit einem SpezialWerkzeug 5 ausgestatteter Industrieroboter 6 nimmt den am jeweiligen Pfannenboden 4a angebrachten Schiebeverschluss 7, bei der Stahlgießpfanne ein so genannter Pfannenschieber, von der jeweiligen Stahl- gießpfanne 4 ab und trägt oder befördert diesen zu einer dem Arbeitsbereich des Industrieroboters 6 und damit dem Pfannenstand 2 zugeordneten Förderbahn 8, die im Ausführungsbeispiel als Rollgang ausgebildet ist. Die Förderbahn 8 führt zu einem dem Pfannenstand 2 zugeordneten und/oder an diesem angeordneten Werkstattbereich 9, einer so genannten Schieberwerkstatt. Hier kann der Schiebeverschluss 7 abkühlen, bevor er dann vom Bedienungs- oder Wartungspersonal im Werkstattbereich 9 unter Zuhilfenahme von werkstattübli- chen Werkzeugen und/oder Lasthebemitteln 10 gehandhabt und/oder bearbeitet wird. Hier wird der Schiebeverschluss 7 vom Personal geöffnet und der Zustand der Verschlussplatten 11 oder der Pfannenschieberplatten inspiziert und überprüft, sowie werden der Schiebeverschluss 7 und das diesen im Anwen- dungs- und Betätigungsfall bewegende Schiebeaggregat oder die Schiebevor- richtung gewartet.
Der Pfannenstand 2 ist zwischen beidseits angeordneten Stützreihen einer Stahlkonstruktion 12 angeordnet und umfasst zwei Pfannenkippstühle 3.
Der Industrieroboter 6 ist auf einer Linearachse oder Lineareinheit 13 angeordnet längs welcher er in verschiedenen Arbeitspositionen 14a, 14b, 14c verfahrbar ist, wobei er an jeder der Arbeitspositionen ihm zugeordnete Arbeittätigkeiten vorzugsweise automatisiert ausführt und/oder ausführen kann.
Die als Rollgang ausgebildete und in den Werkstattbereich 9 führende Förderbahn 8, mittels welcher der Schiebverschluss 7 in den Werkstattbereich 9 gefördert oder befördert oder transportiert wird, ist mittig zwischen den beiden Pfannenkippstühlen 3 angeordnet.
Der am Pfannenboden angebrachte Schiebverschluss 7 ist dort beispielsweise mittels eines nach Art eines Bajonettverschlusses ausgebildeten Verschlusses dergestalt sicher fixiert, dass das komplette Pfannenschieberaggregat sicher gehalten ist. Durch eine 90° - Drehung lässt sich das Schieberaggregat aus dem Schiebeverschluss 7 herauslösen und in diesen einsetzen. Diese Tätigkeit kann von dem Industrieroboter 6 ausgeführt werden.
Es ist aber auch möglich, den Schiebeverschluss 7 oder den Pfannenschieber zur Befestigung auf einen oder mehrere Zentrierbolzen aufzusetzen und dort zu fixieren.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Auswechseln eines am Ausguss eines Metallschmelzebehälters, insbesondere einer Stahlgießpfanne (4), angeordneten Schiebeverschlusses (7), bei welchem der Schiebeverschluss (7) von einem dem Metallschmelzebehälter zugeordneten Industrieroboter (6) ergriffen, vom Metallschmelzebehälter entfernt und abgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Schiebeverschluss (7) von dem Industrieroboter (6) auf einer Förderbahn (8) abgelegt wird und mittels dieser Förderbahn (8), insbesondere eines Rollenganges, in einen außerhalb des Hitzebereiches eines Pfannenstandes (2) angeordneten Werkstattbereich (9) gefördert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schiebeverschluss (7) nach seinem Abkühlen im Werkstattbereich (9) durch Bedienpersonal gehandhabt und/oder bearbeitet wird.
3. Anlage (1) zur Wartung eines am Ausguss eines Metallschmelzebehäl- ters, insbesondere einer Stahlgießpfanne (4), angeordneten Schiebeverschlusses (7), die einen Pfannenstand (2) mit mindestens einem Pfan- nenkippstuhl (3) und mindestens einen diesem zugeordneten Industrieroboter (6) aufweist, wobei der Industrieroboter (6) derart angeordnet und ausgebildet ist, dass der Schiebeverschluss (7) von diesem erreich- bar, vom Metallschmelzebehälter entfernbar und im Bereich des Pfannenstandes (2) ablegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Pfannenstandes (2) eine Förderbahn 8), insbesondere ein Rollengang, angeordnet ist, die/der zu einem dem Pfannen- staπd (2) zugeordneten, außerhalb des Hitzebereiches des Pfannenstandes (2) angeordneten Werkstattbereich (9) führt, wobei der Schiebe- verschluss (7) von dem Industrieroboter (6) auf der Förderbahn (8) ablegbar ist.
4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Industrieroboter (6) auf dem Pfannenstand (2) verfahrbar angeordnet ist.
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