DE102011111042A1

DE102011111042A1 - Chargiervorrichtung mit Schieberführung

Info

Publication number: DE102011111042A1
Application number: DE102011111042A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Fuchs
Original assignee: FUCHS TECHNOLOGY HOLDING AG
Current assignee: INTECO MELTING AND CASTING TECHNOLOGIES GMBH, AT
Priority date: 2011-08-19
Filing date: 2011-08-19
Publication date: 2013-02-21

Abstract

Eine Chargiervorrichtung (100) zum Beschicken eines Lichtbogenofens (200) mit Beschickungsmaterial weist einen Schacht (110) mit seitlichen Wänden (112) und einem Boden (170), und einer Austrittsöffnung (140) in einer vorderen Wand (111), und einen Schieber (150), der auf einer Oberseite (172) des Bodens (170) zwischen einer ersten, zurückgezogenen, den Boden (170) freigebenden Position und einer zweiten, in Richtung der Austrittsöffnung (140) vorgeschobenen Position bewegbar ist, und zwei Führungsaufnahmen (125), die einander gegenüberliegend seitlich entlang des Bodens (170) verlaufen, auf. Wenigstens eine Aufnahmeführungsplatte (402) ist lösbar an einer dem Boden (170) zugewandten Führungswand (129) der jeweiligen Führungsaufnahme (125) befestigt. Ferner ist wenigstens eine Schieberführungsplatte (401) lösbar an jeweils einer den Führungswänden (129) der Führungsaufnahme (125) zugewandten Längsseite (154, 155) des Schiebers (150) befestigt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Chargiervorrichtung zum Beschicken eines Lichtbogenofens mit Beschickungsmaterial, insbesondere mit Schrott oder Eisenschwamm in Form von Pellets oder Briketts, und einen Schieber und eine Führungsaufnahme für eine solche Chargiervorrichtung.
Aus der DE 10 2009 016 774 A1 ist eine Chargiervorrichtung zum Beschicken eines Lichtbogenofens mit Beschickungsmaterial bekannt, die als Beschickungsmaterialvorwärmer ausgestaltet ist. Die Chargiervorrichtung weist einen Schacht mit einer Austrittsöffnung und einem Boden und einen Schieber auf. Der Schieber kann auf dem Boden zwischen einer ersten, zurückgezogenen, den Boden freigebenden Position und einer zweiten, in Richtung der Austrittsöffnung der Chargiervorrichtung vorgeschobenen Position bewegt werden. Beim Beschicken des Lichtbogenofens mit Beschickungsmaterial mittels des Schiebers kann es, insbesondere wenn die Chargiervorrichtung als Beschickungsmaterialvorwärmer ausgebildet ist, zu Beschädigungen an den Schieberlängsseiten und/oder den Seitenwänden des Schachts kommen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, Beschädigungen von seitlichen Schachtwänden und/oder eines Schiebers einer Chargiervorrichtung so gering wie möglich zu halten.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Chargiervorrichtung nach Anspruch 1, soweit sie den Schieber betrifft durch einen Schieber nach Anspruch 11 und soweit sie die Seitenwände des Schachts betrifft durch eine Führungsaufnahme nach Anspruch 13.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Führungsaufnahmen und ein Schieber einer Chargiervorrichtung sind mit wenigstens einer Führungsplatte versehen. Dadurch werden nur die Führungsplatten beschädigt, wenn beispielsweise Beschickungsmaterial zwischen die Führungsaufnahmen und den Schieber eingetreten ist und sich der Schieber zwischen der ersten und der zweiten Position bewegt. Die Führungsaufnahme und der Schieber selbst werden nicht beschädigt. Die beschädigten Führungsplatten können durch unbeschädigte Führungsplatten ersetzt werden.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:
1 eine schematische Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Lichtbogenofens mit angeschlossener Chargiervorrichtung,
2 eine schematische Vorderansicht einer Ausführungsform eines Schiebers und zweier Führungsaufnahmen,
3 eine vergrößerte Ansicht des Ausschnitts A aus 2, teilweise im Schnitt, und
4 die vergrößerte Ansicht des Ausschnitts A aus 2, teilweise im Schnitt, in einer zweiten Ausführungsform eines Schiebers und einer Führungsaufnahme.
Begriffe, die Richtungen oder Positionen angeben, werden in dieser Anmeldung derart verwendet, dass sie sich auf den in 1 gezeigten zusammengebauten Zustand der Chargiervorrichtung beziehen. Folglich beziehen sich die Begriffe „vorne” und „hinten” auf Positionen oder eine Anordnung links bzw. rechts in 1. Ähnlich beziehen sich die Begriffe „oben” und „unten” auf Positionen oben bzw. unten in 1. Die Richtung, die in 1 von links nach rechts verläuft, wird als Längsrichtung bezeichnet. Die Richtung, die in 1 von unten nach oben verläuft, wird als vertikale Richtung bezeichnet. Die Richtung, die in 1 aus der Blattebene heraus verläuft, wird als Querrichtung bezeichnet.
1 zeigt eine schematische Seitenansicht, teilweise im Schnitt dargestellt, einer Chargiervorrichtung 100. Die Chargiervorrichtung 100 weist einen sich in der vertikalen Richtung erstreckenden Schacht 110 auf.
Der Schacht 110 weist eine vordere Schachtwand 111, eine hintere Schachtwand 113 und seitliche Schachtwände 112 auf (aufgrund der Schnittdarstellung ist in 1 nur eine von zwei seitlichen Schachtwänden 112 zu sehen). Die Schachtwände 111, 112, 113 sind plattenförmig ausgebildet. Die vordere Schachtwand 111 ist etwas gegenüber der Vertikalen nach hinten geneigt. Die seitlichen Schachtwände 112 und die hintere Schachtwand 113 sind im Wesentlichen vertikal angeordnet. Die seitlichen Schachtwände 112 sind mit der vorderen Schachtwand 111 und der hinteren Schachtwand 113 verbunden. Die Schachtwände 111, 112, 113 sind im Wesentlichen rechtwinklig zueinander angeordnet, so dass der Schacht 110 in vertikaler Richtung einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Die Schachtwände 111, 112, 113 sind in einer Rahmenkonstruktion 120 gehalten.
Der Schacht 110 weist ferner einen Boden 170 auf. Der Boden 170 ist in einem unteren Bereich des Schachts 110 angeordnet. Die unteren Enden der seitlichen Schachtwände 112 sind jeweils mit einer Führungsaufnahme 125 (siehe 2) verbunden. Zwischen den Führungsaufnahmen 125 ist der Boden 170 angeordnet. Der Boden 170 weist eine Bodenoberseite 172 und eine Bodenunterseite 178 auf. Die Bodenoberseite 172 und die Bodenunterseite 178 sind eben ausgebildet. Der Boden 170 ist zu der vorderen Schachtwand 111 hin abfallend bzw. geneigt angeordnet. Der Neigungswinkel des Bodens 170 gegenüber der Horizontalen beträgt etwa 15 Grad.
Der Schacht 110 weist ferner eine Eintrittsöffnung 130 auf. Die Eintrittsöffnung 130 ist horizontal an dem oberen Ende des Schachts 110 angeordnet. Die Eintrittsöffnung 130 wird von den Schachtwänden 111, 112, 113 begrenzt. Die Eintrittsöffnung 130 kann durch einen Deckel 131 verschlossen werden. Der Deckel 131 ist horizontal verschiebbar ausgebildet.
Der Schacht 110 weist ferner eine Austrittsöffnung 140 auf. Die Austrittsöffnung 140 ist vertikal in einem unteren Bereich der vorderen Schachtwand 111 angeordnet. Die Austrittsöffnung 140 erstreckt sich vertikal von einem vorderen Ende des Bodens 170 nach oben.
Der Schacht 110 weist ferner eine Gasauslassöffnung 114 auf. Die Gasauslassöffnung 114 ist vertikal in einem oberen Bereich der hinteren Schachtwand 113 angeordnet. Ein Gasauslassrohr 117 ist mit der Gasauslassöffnung 114 verbunden. Das Gasauslassrohr 117 erstreckt sich von der Gasauslassöffnung 114 nach hinten und schräg nach oben.
Der Schacht 110 weist ferner eine Schieberöffnung 118 auf. Die Schieberöffnung 118 ist in einem unteren Bereich der hinteren Schachtwand 113 angeordnet.
Die Chargiervorrichtung 100 weist ferner einen Schieber 150 auf. Der Schieber 150 erstreckt sich durch die Schieberöffnung 118. Der Schieber 150 weist eine Oberseite 151, eine Unterseite 152, eine in Querrichtung verlaufende Stirnseite 153 und zwei in Längsrichtung verlaufende Längsseiten 154, 155 auf. Ein Vorsprung 156 ist an der Stirnseite 153 angeordnet. Der Vorsprung 156 erstreckt sich von der Stirnseite 153 nach vorne. Der Schieber 150 ist in einem Schieberrahmen 158 angeordnet. Der Schieberrahmen 158 ist in der Rahmenkonstruktion 120 angeordnet und ist durch Anschläge (nicht gezeigt), die in Querrichtung von dem Schieberrahmen 158 hervorstehen, zum Verhindern einer Bewegung des Schieberrahmens 158 in Bewegungsrichtung des Schiebers 150 in der Rahmenkonstruktion 120 gelagert.
Die Chargiervorrichtung 100 weist ferner einen Auflageboden 180 auf. Der Auflageboden 180 erstreckt sich unter dem Schieber 150 durch die Schieberöffnung 118. Der Auflageboden 180 schließt an eine hintere Querseite des Bodens 170 an. Der Auflagebaden 180 weist eine Auflagebodenunterseite 182 und eine Auflagebodenoberseite 181 auf. Der Auflageboden 180 ist mit dem Boden 170 verbunden. Der Auflageboden 180 weist denselben Neigungswinkel wie der Boden 170 auf. Der Schieber 150 liegt mit seiner Unterseite 152 auf der Auflagebodenoberseite 181 auf.
Die Chargiervorrichtung 100 weist ferner eine Betätigungsvorrichtung 157 auf. Die Betätigungsvorrichtung 157 ist in einem hinteren Bereich des Schiebers 150 angeordnet und steht nach hinten aus dem Schieber 150 hervor. Die Betätigungsvorrichtung 157 weist wenigstens einen hydraulischen Hubzylinder und eine Hubstange auf.
Die Chargiervorrichtung 100 weist ferner ein Horizontalachsenschwenklager 183 auf. Das Horizontalachsenschwenklager 183 ist an einer hinteren Querseite Schieberrahmens 158 angeordnet und weist eine horizontal verlaufende Schwenkachse auf. Ein hinteres Ende der Betätigungsvorrichtung 157 ist mit dem Horizontalachsenschwenklager 183 verbunden. Ein vorderes Ende der Betätigungsvorrichtung 157 ist über ein Horizontalachsenschwenklager (nicht gezeigt) mit dem Schieber 150 verbunden.
Der Schacht 110 weist ferner ein oberes Begrenzungselement 121 auf, das als ein Balken ausgebildet ist. Das obere Begrenzungselement 121 ist oberhalb der Austrittsöffnung 140 angeordnet. Das obere Begrenzungselement 121 begrenzt die Austrittsöffnung 140 in vertikaler Richtung. Das obere Begrenzungselement 121 ist mittels hydraulischer Linearantriebe (nicht gezeigt) in vertikaler Richtung bewegbar, d. h. heb- und senkbar ausgebildet.
Die Chargiervorrichtung 100 weist ferner Rollen 122 auf. Die Chargiervorrichtung 100 weist vier Rollen 122 auf (aufgrund der Schnittdarstellung sind in 1 mir zwei von vier Rollen 122 zu sehen). Die Rollen 122 sind in Fahrgestellen 124 gelagert. Die Rollen 122 sind auf Schienen 123 angeordnet. Die Schienen 123 erstrecken sich horizontal auf einem Boden (nicht gezeigt), auf dem die Chargiervorrichtung 100 angeordnet ist.
In 1 ist ferner ein herkömmlicher elektrischer Lichtbogenofen 200 gezeigt. Der Lichtbogenofen 200 ist in üblicher Weise als Wechselstromofen oder Gleichstromofen konstruiert und daher werden hier keine Details beschrieben. Der Lichtbogenofen 200 weist ein Ofengefäß 201 mit einem unteren Gefäßteil 202, in dem sich im Betrieb ein Schmelzbad 240 befindet, und einem oberen Gefäßteil 203 und einem Deckel 204 auf, die einen Innenraum definieren. Das obere Gefäßteil 203 weist eine Wand 260 auf. Die Wand 260 weist eine Eintrittsöffnung 250 auf. Um die Eintrittsöffnung 250 herum erstreckt sich ein Ansatz 210 horizontal nach außen. In dem Zustand, in dem die Chargiervorrichtung 100 an den Lichtbogenofen 200 angeschlossen ist, liegt die Austrittsöffnung 140 der Eintrittsöffnung 250 gegenüber. Die Austrittsöffnung 140 hat im Wesentlichen dieselben Abmaße wie die Eintrittsöffnung 250.
2 zeigt eine schematische Vorderansicht des Bodens 170, des Schiebers 150 und der Führungsaufnahmen 125 in Richtung F der Ebene des Bodens 170 und des Auflagebodens 180. Wie 2 zeigt, weist der Schieber 150 nach unten konvergierende Längsseiten 154, 155 auf, die einen Konvergenzwinkel α aufweisen. Der Konvergenzwinkel α der Längsseiten 154, 155 gegenüber der waagrechten beträgt 45°.
Die Längsseiten 154, 155 des Schiebers 150 weisen jeweils in einem oberen Bereich eine Schieberführungsplatte 401 auf. Die Schieberführungsplatte 401 weist zwei parallel zueinander angeordnete Plattenseitenflächen 406 auf. Der Abstand zwischen den beiden parallelen Plattenseitenflächen 406 wird als Dicke s der Schieberführungsplatte 401 bezeichnet. Jede Schieberführungsplatten 401 ist mittels Befestigungsmitteln (angedeutet durch gestrichelte Linien in 2) an der jeweiligen Längsseite 154, 155 des Schiebers 150 befestigt. In dem an der jeweiligen Schieberlängsseite 154, 155 befestigten Zustand sind die parallelen Plattenseitenflächen 406 jeder Schieberführungsplatte 401 parallel zu der jeweiligen Schieberlängsseite 154, 155 angeordnet.
Die Längsseiten 154, 155 des Schiebers 150 weisen ferner in einem unteren Bereich jeweils einen Mitnehmer 500 auf. Der Mitnehmer 500 weist eine in der in 2 gezeigten Vorderansicht im Wesentlichen trapezförmige Ausgestaltung auf. Insbesondere weist der Mitnehmer zwei parallel zueinander angeordnete Mitnehmerseitenflächen 501 und zwei divergierende Mitnehmerseitenflächen 502 auf. Es ist allerdings auch eine andere Ausgestaltung des Mitnehmers 500 als die trapezförmige Ausgestaltung möglich, wie beispielsweise eine rechteckige Ausgestaltung oder ähnliches. Der Mitnehmer 500 ist mittels Befestigungsmitteln (angedeutet durch gestrichelte Linie in 2) an der jeweiligen Längsseite 154, 155 des Schiebers 150 befestigt. In dem an der jeweiligen Schieberlängsseite 154, 155 befestigten Zustand sind die parallelen Mitnehmerseitenflächen 502 parallel zu der Schieberlängsseite 154, 155 angeordnet, Ferner ist die untere der beiden divergierenden Mitnehmerseitenflächen 502 bündig zu der Schieberunterseite 152 angeordnet, so dass die untere der beiden divergierenden Mitnehmerseitenflächen 502 die Schieberunterseite 152 in Querrichtung verlängert. Der Abstand zwischen den beiden parallelen Mitnehmerseitenflächen 501 wird als Dicke x des Mitnehmers 500 bezeichnet.
2 zeigt ferner die zwei Führungsaufnahmen 125, die mit den unteren Enden der seitlichen Schachtwände 112 (nicht gezeigt) verbunden sind. Die Führungsaufnahmen 125 sind einander in Querrichtung gegenüberliegend und in Längsrichtung parallel zueinander angeordnet. Jede Führungsaufnahme 125 weist eine sich von oben nach unten erstreckende Führungswand 129 auf. Die Führungswand 129 weist in einem unteren Bereich eine untere Führungswand 126 und in einem oberen Bereich eine obere Führungswand 127 auf. Die untere Führungswand 126 ist nach innen und unten gestuft ausgebildet. Die obere Führungswand 127 ist nach innen und unten schräg ausgebildet.
Die obere Führungswand 127 weist in einem oberen Bereich eine Aufnahmeführungsplatte 402 auf. Die Aufnahmeführungsplatte 402 weist zwei parallel zueinander angeordnete Plattenseitenflächen 407 auf. Der Abstand zwischen den beiden parallelen Plattenseitenflächen 407 wird als Dicke t der Aufnahmeführungsplatte 402 bezeichnet. Jede Aufnahmeführungsplatte 402 ist mittels Befestigungsmitteln (angedeutet durch gestrichelte Linien in 2) an der oberen Führungswand 127 der jeweiligen Führungsaufnahme 125 befestigt. In dem an der jeweiligen Führungsaufnahme 125 befestigten Zustand sind die Plattenseitenflächen 407 jeder Aufnahmeführungsplatte 402 parallel zu der oberen Führungswand 127 der jeweiligen Führungsaufnahme 125 angeordnet.
Die Dicke s der Schieberführungsplatte 401 ist gleich der Dicke t der Aufnahmeführungsplatte 402. Die Dicke x des Mitnehmers 500 ist größer als die Dicke s der Schieberführungsplatte 401 oder die Dicke t der Aufnahmeführungsplatte 402.
Wie 2 ferner zeigt, weist der Boden 170 gestufte Längsseiten auf. Eine Oberseite 172 des Bodens 170 ist in Querrichtung länger als die Unterseite 178 des Bodens in Querrichtung. Ferner weist der Boden 170 Verschleißplatten 190 auf. Der Boden 170 weist sieben Verschleißplatten 190 auf. Die Verschleißplatten sind auf der Oberseite 172 des Bodens und in Querrichtung nebeneinander auf dem Boden angeordnet. Ist der Boden 170 mit Verschleißplatten 190 versehen, bildet die Oberseite der Verschleißplatten 190 die Oberseite des Bodens 170.
Im zusammengebauten Zustand sind die Führungsaufnahmen 125 seitlich entlang des Bodens 170 und des Schiebers 150 angeordnet und bilden einen Führungskanal 128. Der Boden 170 und der Schieber 150 sind zwischen den Führungsaufnahmen 125 angeordnet. Der Boden 170 ist in einem unteren Bereich des Führungskanals 128 angeordnet. Der Schieber 150 ist auf dem Boden 170 aufliegend in einem oberen Bereich des Führungskanals 128 angeordnet. Die unteren Führungswände 126 und die oberen Führungswände 127 der beiden Führungsaufnahmen 125 liegen einander gegenüber. Der Querschnitt des Führungskanals 128 weitet sich somit im Bereich der unteren Führungswände 126 über eine Stufe und im Bereich der oberen Führungswände 127 kontinuierlich (hier linear) nach oben auf. Die gestufte Form der unteren Führungswände 126 ist komplementär zu den gestuften Längsseiten des Bodens 170. Die schräge Form der oberen Führungswände 127 ist komplementär zu den konvergierenden Längsseiten 154, 155 des Schiebers.
3 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Ausschnitts A aus 2. Wie 3 zeigt, ist die Schieberführungsplatte 401 mit zwei Sacklochbohrungen 411 versehen, die senkrecht zu den parallelen Plattenseitenflächen 406 durch die Schieberführungsplatte 401 verlaufen. Der Schieber 150 ist ferner mit zwei ersten Schieberbohrungen 412 versehen, die senkrecht zu der Schieberlängsseite 155 verlaufen. In dem an dem Schieber 150 befestigten Zustand der Schieberführungsplatte 401 fluchten die beiden Sacklochbohrungen 411 mit den beiden ersten Schieberbohrungen 412, so dass eine Schraube 403 in der jeweiligen Sacklochbohrung 411 und der jeweiligen ersten Schieberbohrung 412 zum lösbaren Befestigen der Schieberführungsplatte 401 angeordnet werden kann.
Wie 3 ferner zeigt, ist auch die Aufnahmeführungsplatte 402 mit zwei Sacklochbohrungen 413 versehen, die senkrecht zu den parallelen Plattenseitenflächen 407 durch die Aufnahmeführungsplatte 402 verlaufen. Auch die Führungsaufnahme 125 ist mit zwei Aufnahmebohrungen 414 versehen, die senkrecht zu der oberen Führungswand 127 der Führungsaufnahme 125 verlaufen. In dem an der Führungsaufnahme 125 befestigten Zustand der Aufnahmeführungsplatten 402 fluchten die beiden Sacklochbohrungen 413 mit den beiden Aufnahmebohrungen 414, so dass eine Schraube 404 in der jeweiligen Sacklochbohrung 413 und der jeweiligen Aufnahmebohrung 414 zum lösbaren Befestigen der Aufnahmeführungsplatte 402 angeordnet werden kann.
Wie 3 ferner zeigt, liegt die Schieberführungsplatte 401 der Aufnahmeführungsplatte 402 im zusammengebauten Zustand der Chargiervorrichtung 100 derart gegenüber, dass zwischen der Schieberführungsplatte 401 und der Aufnahmeführungsplatte 402 ein Abstand C vorhanden ist. Der Abstand C kann z. B. 15 mm betragen.
Wie 3 ferner zeigt, ist auch der Mitnehmer 500 mit zwei Sacklochbohrungen 504 versehen, die senkrecht zu den parallelen Mitnehmerseitenflächen 501 durch den Mitnehmer 500 verlaufen. Der Schieber 150 ist ferner mit zwei zweiten Schieberbohrungen 505 versehen, die senkrecht zu der Schieberlängsseite 155 verlaufen. In dem an dem Schieber 150 befestigten Zustand des Mitnehmers 500 fluchten die Sacklochbohrungen 504 mit den zweiten Schieberbohrungen 505, so dass eine Schraube 503 in der jeweiligen Sacklochbohrung 504 und der jeweiligen Schieberbohrung 505 zum lösbaren Befestigen des Mitnehmers 500 angeordnet werden kann. Der Mitnehmer 500 ist von der oberen Führungswand 127 der Führungsaufnahme 125 mit einem Abstand D beabstandet. Der Abstand D ist kleiner als der Abstand C.
Die Schieberlängsseite 154 ist ebenso wie die Schieberseitenfläche 155 mit einer Aufhahmeführungsplatte 401 und einem Mitnehmer 500 versehen. Ebenso ist auch die der Schieberfläche 154 im zusammengebauten Zustand der Chargiervorrichtung 100 gegenüberliegende Führungsaufnahme 125 mit einer Aufnahmeführungsplatte 401 versehen.
Eine zweite Ausführungsform des Schiebers 150 ist in 4 gezeigt. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Längsseiten des Schiebers 150 weiter eine Führungsrolle 600 aufweisen. Die Führungsrolle 600 weist eine Führungsfläche 601, zwei senkrecht zu der Führungsfläche 601 angeordnete Stirnflächen 602 und zwei Lagerbolzen 603 auf. Die Führungsfläche 601 weist eine im Wesentlichen zylindrische Form auf. Je ein Lagerbolzen 603 ist an jeder der beiden Stirnflächen 602 angeordnet. Der Lagerbolzen erstreckt sich in Richtung einer Drehachse a der Führungsrolle 600, Die Drehachse a der Führungsrolle 600 erstreckt sich parallel zu der Längsseite 155 des Schiebers 150. Wie 4 zeigt, ist die Führungsrolle 600 derart in einer Aussparung 604 der Schieberlängsseite 155 angeordnet, dass sie von der Schieberlängsseite 155 in Richtung der Führungswand 129 hervorsteht. Die Führungsfläche 601 der Führungsrolle 600 ist mit einem Abstand E von der Aufnahmeführungsplatte 402 beabstandet. In der in 3 gezeigten Ausführungsform steht die Führungsrolle um denselben Betrag s von der Schieberlängsseite 155 hervor, wie die Schieberführungsplatte 401 von der Schieberlängsseite 155 hervorsteht. Somit ist der Abstand E gleich dem Abstand C. Die Längsseite 154 des Schiebers 150 ist ebenso wie die Schieberseitenfläche 155 mit einer Rolle 600 versehen.
Der Schacht 110 kann auch andere Schachtwände für andere Schachtformen aufweisen. Die Schachtwände können z. B. auch derart ausgebildet sein, dass der Schacht 110 eine im Querschnitt ovale oder abgerundete oder viereckige Form aufweist. Die Wände können auch vollständig senkrecht ausgebildet sein. Bevorzugt ist aber eine dem Schacht nach unten erweiternde Form.
Die Betätigungsvorrichtung 157 kann auch elektrisch oder pneumatisch betätigbar ausgebildet sein. Ferner kann die Betätigungsvorrichtung 157 auf mehrere Betätigungszylinder aufweisen, die über entsprechende Horizontalachsenschwenklager 183 schwenkbar sind.
Die Eintrittsöffnung 130 kann auch in einem oberen Bereich einer vorderen oder hinteren Schachtwand 111, 113 angeordnet sein. Der Deckel 131 muss nicht linear verschieblich ausgebildet sein, sondern er kann auch schwenkbar oder mittels Kran abhebbar ausgestaltet sein. Die Austrittsöffnung 140 kann auch horizontal in einem unteren Bereich der Chargiervorrichtung 100 angeordnet sein.
Der Boden 170 kann auch horizontal in der Chargiervorrichtung 100 angeordnet sein. Im Falle einer geneigten Ausführung kann der Neigungswinkel des Bodens 170 gegenüber der waagrechten in einem Bereich zwischen 5° und 10°, 10° und 15°, 15° und 20°, 20° und 25°, 25° und 30°, 30° und 35° liegen oder 5°, 10°, 15°, 20°, 25°, 30°, 35° betragen.
Der Boden 170 kann anstatt der gestuften Form im Querschnitt auch eine sich linear oder gebogen nach unten verjüngende Form im Querschnitt aufweisen. Entsprechend weisen dann die unteren Führungswände 125 der Führungsaufnahmen 125 ebenfalls eine lineare bzw. gebogene Form auf, die der linear bzw. gebogen nach unten verjüngten Form des Bodens 170 im Querschnitt entspricht.
Der Vorsprung 156 kann auch aus mehreren Stoßplatten, die in Querrichtung nebeneinander an der Stirnseite 153 des Schiebers 150 angeordnet sind, gebildet sein. Der Konvergenzwinkel α der Längsseiten 154, 155 des Schiebers 150 liegt vorzugsweise zwischen 45° und 75°, beispielsweise 60°.
Sowohl der Schieber 150 als auch die Führungsaufnahmen 125 können mehrere Schieberführungsplatten 401 bzw. Aufnahmeführungsplatten 402 aufweisen. Die mehreren Schieberführungsplatten 401 und die mehreren Aufnahmeführungsplatten 402 können in Blickrichtung F an den beiden des Schieberlängsseiten 154, 155 und/oder in einer Richtung von der Schieberunterseite 152 zu der Schieberoberseite 151 nebeneinander angeordnet sein.
Die Schieberführungsplatte 401, die Aufnahmeführungsplatten 402 und die Mitnehmer 501 können konkave und/oder konvexe Oberflächen aufweisen, so dass die Führungsplattenseitenflächen 406 bzw. 407 nicht parallel zueinander sind. Die konvexe und die konkave Form können linear oder gebogen ausgebildet sein.
Die Schieberführungsplatten 401, die Aufnahmeführungsplatten 402 und die Mitnehmer 500 können auch mit mehreren Schrauben an dem Schieber 150 bzw. der Führungsaufnahme 125 befestigt sein. Alternativ zu den Schrauben 403, 404 und 402 können auch Bolzen oder Nieten als Befestigungsmittel verwendet werden. Die Führungsplatten 401, 402 und die Mitnehmer 500 können auch Sacklochbohrungen 411, 413 und 504 aufweisen, die in einem Winkel ungleich 90° zu den Plattenseitenflächen 406, 407 bzw. den Mitnehmerseitenflächen 501 angeordnet sind. Entsprechend können auch die Schieberlängsseiten 154, 155 und die obere Führungswand 127 Bohrungen 412, 414, 505 aufweisen, die in einem Winkel ungleich 90° zu den Schieberlängsseiten 154, 155 und der jeweiligen obere Führungswand 127 angeordnet sind.
Der Abstand D kann auch gleich dem Abstand C oder kleiner als der Abstand C sein.
Die Dicke s der Schieberführungsplatten 401 kann auch größer oder kleiner als die Dicke t der Aufnahmeführungsplatten 402 sein. Ähnlich kann auch die Dicke x des Mitnehmers 500 gleich oder kleiner als die Dicke s und/oder die Dicke t sein.
An den Schieberlängsseiten 154, 155 können auch mehrere Rollen 600 angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich können auch die oberen Führungswände 127 der Führungsaufnahme 125 mit einer oder mehrerer Rollen 600 versehen sein. Die Rollen 600 können auch weiter als die jeweiligen Führungsplatten 401, 402 von den Schieberlängsseiten 154, 155 bzw. den oberen Führungswänden 127 der Führungsaufnahmen 125 hervorstehen, so dass der Abstand E zwischen der Führungsfläche 601 der jeweiligen Rolle 600 zu der jeweiligen gegenüberliegenden Führungsplatte 401, 402 oder der Führungsrolle 600 kleiner als der Abstand C ist. Die Führungsrolle kann in Bewegungsrichtung des Schiebers 150 an dem vordersten Ende der Schieberlängsseiten 154, 155 angeordnet sein, kann aber auch mit einem gewissen Abstand zu der Schieberstirnseite 153 nach hinten angeordnet sein. Ein solcher Abstand kann z. B. 1 m sein.
Der Schieber 150 kann auch nur mit einem Mitnehmer 500 und ohne Führungsplatten 401 versehen sein. Der Mitnehmer 500 kann sich über die gesamte Erstreckung der Schieberlängsseiten 154, 155 in der Richtung von unten nach oben erstrecken.
Der Schieber 150 kann auch nur mit wenigstens einer Führungsrolle 600 und ohne Führungsplatten 401 versehen sein. Die Führungsrolle 600 kann über die gesamte Erstreckung der Schieberlängsseiten 154, 155 in der Richtung von unten nach oben angeordnet sein oder auch nur in einem unteren Bereich der Schieberlängsseiten 154, 155.
Ebenso können auch die Führungswände 129 der Führungsaufnahmen 125 mit wenigstens einer Führungsrolle 600, nicht aber mit Führungsplatten 402 versehen sein.
Beim Betrieb der Chargiervorrichtung 100 wird der Deckel der Chargiervorrichtung 100 zur Seite verschoben und Beschickungsmaterial über die Eintrittsöffnung 130 in den Schacht 110 eingefüllt. Ist die Chargiervorrichtung 100 bei Befüllungsbeginn unbefüllt, befindet sich der Schieber 150 in der ersten, den Boden 170 beigebenden Position. Damit der Schieber 150 auch in der zurückgezogenen ersten Position geführt und gehalten ist, ist der Auflageboden 180 direkt an den Boden 170 anschließend hinter dieser angeordnet. Befindet sich der Schieber 150 in der ersten Position, fällt das Beschickungsmaterial auf den Boden 170. Nach und nach eingefülltes Beschickungsmaterial trifft nicht mehr unmittelbar auf den Boden 170 auf, sondern bildet auf dieser eine Beschickungsmaterialsäule.
Der Schieber 150 ist an der Schieberunterseite 152 mit Rollen (nicht gezeigt) versehen und ist zwischen einer den Boden 170 freigebenden, zurückgezogenen, ersten Position (1) und der in Richtung der Austrittsöffnung 140 vorgeschobenen zweiten Position (nicht gezeigt) mittels der Betätigungsvorrichtung 157 verschiebbar. In der ersten Position liegt der Schieber 150 auf dem Auflageboden 180 auf. In der zweiten Position liegt der Schieber 150 auf dem Boden 170 auf. Beim Beschicken des Lichtbogenofens 200 mit Beschickungsmaterial wird der Schieber 150 von der Betätigungsvorrichtung 157 vor- und zurückbewegt. Mit der Stirnseite 153 und dem Vorsprung 156 transportiert der Schieber 150 Beschickungsmaterial in Richtung Austrittsöffnung 140. Während der Beschickung ist die vordere Schachtwand 111 dem Lichtbogenofen 200 zugewandt. Mittels des Vorsprungs 156 wird das Beschickungsmaterial durch die Austrittsöffnung 140 hindurch in den Lichtbogenofen 200 gefördert, wo das Beschickungsmaterial anschließend geschmolzen wird. Um beim Austragen von unsortiertem Beschickungsmaterial Blockierungen durch sperriges Material an der Austrittsöffnung 140 zu vermeiden, ist als obere Begrenzung der Austrittsöffnung 140 das heb- und senkbare Begrenzungselement 121 vorgesehen.
Die Chargiervorrichtung 100 dient nicht nur dem Zuführen von Beschickungsmaterial, sondern auch dem Vorwärmen von sich in der Chargiervorrichtung 100 befindlichem Beschickungsmaterial. Dazu wird heißes Gas, das beim Schmelzen des Beschickungsmaterials in den Lichtbogenofen entsteht, durch eine Eintrittsöffnung 250 und die Austrittsöffnung 140 in den Schacht 110 und über die Gasauslassöffnung 114 und das Gasauslassrohr 117 wieder aus der Chargiervorrichtung 100 hinaus- bzw. abgeleitet. Durch das Vorwärmen weist das Beschickungsmaterial Temperaturen von bis zu 500°C auf.
Bei der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Schiebers 150 kann Beschickungsmaterial zwischen den Schieber 150 und die Führungsaufnahme 125 oder den Boden 170 eintreten.
Das zwischen den Schieber 150 und die Führungsaufnahme 125 eingetretene Beschickungsmaterial kann durch den Mitnehmer 500 bei einer Bewegung des Schiebers 150 von der ersten zu der zweiten Position nach vorne und in den Lichtbogenofen transportiert werden und von der zweiten zu der ersten Position nach hinten und durch eine Öffnung (nicht gezeigt) in der Chargiervorrichtung 100 aus dieser hinaus transportiert werden.
Das Beschickungsmaterial, das zwischen den Schieber 150 und die Führungsaufnahmen 125 eingetreten ist, wird bei einer Bewegung des Schiebers 150 zwischen der ersten und der zweiten Position auf den Führungsplatten 401, 402 bewegt und reibt an diesen. Die Führungsrollen 600 dienen hierbei dem Vermeiden einer Verklemmung des Schiebers 150 mit den Führungsaufnahmen 125 durch übermäßige Reibung. Ferner können Verklemmungen dadurch vermieden werden, dass der Schieber 150 durch das Horizontalachsenschwenklager 183 eine Ausweichbewegung nach oben machen kann. Durch die Anschläge, die in Querrichtung von dem Schieberrahmen 158 hervorstehen, wird eine Bewegung des Schieberrahmens 158 in der Blickrichtung F vermieden, eine Bewegung in vertikaler Richtung des Schieberrahmens 158 aber ermöglicht.
Durch die Reibung des Beschickungsmaterials an den Führungsplatten 401, 402 werden diese beschädigt. Übersteigt die Beschädigung der Schieberführungsplatte 401 und/oder der Aufnahmeführungsplatte 402 ein gewisses Maß, müssen die Schieberführungsplatte 401 und/oder die Aufnahmeführungsplatte 402 ausgetauscht werden.
Zum Austauschen der entsprechenden Führungsplatte 401, 402 wird die Chargiervorrichtung 100 außer Betrieb gesetzt, von dem Lichtbogenofen 200 gelöst und von dem Lichtbogenofen 200 unter Verwendung der Rollen 122 in den Fahrgestellen 124 einige Meter, beispielsweise 2 m, auf den Schienen 123 nach hinten verschoben. Durch Lösen der Schrauben 403, 404 kann die jeweilige, beschädigte Führungsplatte 401, 402 von dem Schieber 150 bzw. der Führungsaufnahme 125 gelöst und durch eine neue, unbeschädigte Führungsplatte 401 bzw. 402 ersetzt werden. Durch die Sacklochbohrungen 411, 413 wird vermieden, dass die Schrauben 403, 404 von der jeweiligen Führungsplatte 401, 402 hervorstehen. So kann vermieden werden, dass die der jeweiligen Führungsplatte 401, 402 gegenüberliegende Führungsplatte 401, 402 durch die Schrauben 403, 404 beschädigt wird.
Sodann wird die Chargiervorrichtung 100 wieder in Richtung des Lichtbogenofens 200 verschoben und der Betrieb der Chargiervorrichtung 100 und des Lichtbogenofens 200 kann fortgesetzt werden.
Der oben beschriebene Austausch der Schieberführungsplatte 401 bzw. der Aufnahmeführungsplatte 402 verringert Beschädigungen an den Führungsaufnahmen 125 und dem Schieber 150. Durch die Führungsplatten 401, 402 werden die Führungsaufnahmen 125 und der Schieber 150 geschützt. Die Führungsrolle 600 ermöglicht ein reibungsärmeres Bewegen des Schiebers 150 auf dem Beschickungsmaterial, das zwischen die Führungsaufnahmen 125 und den Schieber 150 eingetreten ist. Der Mitnehmer 500 transportiert Beschickungsmaterial, das zwischen die Führungsaufnahmen 125 und den Schieber 150 eingetreten ist, aus der Chargiervorrichtung 100 hinaus. So werden Beschädigungen an den Führungsaufnahmen 125 und an dem Schieber 150 so gering wie möglich gehalten.
Die wenigstens eine Führungsrolle 600 ist lösbar an der jeweiligen Längsseite 154, 155 des Schiebers 150 befestigt. Dadurch können Verklemmungen des Schiebers 150 vermieden werden, weil die Führungsrolle 600 auf dem zwischen den Schieber 150 und die Führungsaufnahmen 125 eingetretenen Beschickungsmaterial abrollt, und der Schieber 150 kann folglich mit einem geringeren Kraftaufwand bewegt werden.
Die wenigstens eine Führungsrolle 600 ist in einer Aussparung 604 angeordnet ist, die in der jeweiligen Längsseite 154, 155 des Schiebers 150 ausgebildet. Dadurch kann eine Führungsrolle 600 mit einem größeren Durchmesser und damit eine stabilere Führungsrolle 600 verwendet werden.
Die wenigstens eine Führungsrolle 600 ist von einer Schiebervorderseite 153 beabstandet nach hinten angeordnet. Dadurch kann der Schieber 150 nach vorne über die Austrittsöffnung 140 hinaus bewegt werden, ohne dass es zu einem Verklemmen des Schiebers 150 kommt, wenn die Führungsrolle 600 den Kontakt zu dem Beschickungsmaterial, das zwischen den Schieber 150 und die Führungsaufnahmen 125 eingetreten ist, verliert.
Die wenigstens eine Schieberführungsplatte 401 und die wenigstens einen Aufnahmeführungsplatte 402 sind in Querrichtung mit einem Abstand C voneinander beabstandet. Dadurch wird vermieden, dass die Führungsplatten 401, 402 aufeinander reiben und so die Betätigung des Schiebers 150 erschweren, wenn kein Beschickungsmaterial zwischen den Schieber 150 und die Führungsaufnahmen 125 eingetreten ist.
Die Führungsfläche 601 der wenigstens einen Führungsrolle 600 und die wenigstens eine Aufnahmeführungsplatte 402 sind in Querrichtung mit einem Abstand E, der gleich oder kleiner ist als der Abstand C, voneinander beabstandet. Dadurch wird gewährleistet, dass die Führungsrolle 600 stets in Kontakt mit dem Beschickungsmaterial steht, das zwischen den Schieber 150 und die Führungsaufnahmen 125 eingetreten ist.
Die wenigstens eine Aufnahmeführungsplatte 402 ist an der oberen Führungswand 127 der jeweiligen Führungswand 129 und die wenigstens eine Schieberführungsplatte 401 ist in einem oberen Bereich der jeweiligen Längsseite 154, 155 des Schiebers 150 angeordnet. Dadurch ist eine minimale Anzahl an Führungsplatten 401, 402 vorhanden und ein schnelles Wechseln der Führungsplatten 401, 402 wird ermöglicht.
Die wenigstens eine Führungsrolle 600 ist in einem oberen Bereich der jeweiligen Längsseite 154, 155 des Schiebers 150 angeordnet. Dadurch befindet sich die Führungsrolle 600 auf gleicher Höhe mit der Scheberführungsplatte 401 und ein Verklemmen des Schiebers 150 kann zuverlässig verhindert werden.
Der wenigstens eine Mitnehmer 500 ist lösbar an einem unteren Bereich der jeweiligen Längsseite 154, 155 des Schiebers 150 befestigt. Beschickungsmaterial, das zwischen den Schieber 150 und die Führungsaufnahmen eingetreten ist, kann von dem Mitnehmer 500 entweder nach vorne in den Lichtbogenofen 200 transportiert oder nach hinten aus einer Öffnung in der Chargiervorrichtung 100 hinaus transportiert werden.
Der wenigstens eine Mitnehmer 500 und die jeweilige Führungswand 129 der Führungsaufnahme 125 sind in Querrichtung mit einem Abstand D voneinander beabstandet. Dadurch wird vermieden, dass der Mitnehmer 500 auf der Führungswand 129 reibt und so die Betätigung des Schiebers 150 erschwert, wenn kein Beschickungsmaterial zwischen den Schieber 150 und die Führungsaufnahmen 125 eingetreten ist.
Es wird explizit betont, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von den Merkmalskombinationen in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden sollen. Es wird explizit festgehalten, dass alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder Untergruppe von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere auch als Grenze einer Bereichsangabe.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102009016774 A1 [0002]

Claims

Chargiervorrichtung (100) zum Beschicken eines Lichtbogenofens (200) mit Beschickungsmaterial, mit einem Schacht (110) mit seitlichen Wänden (112) und einem Boden (170) und einer Austrittsöffnung (140) in einer vorderen Wand (111), und einem Schieber (150), der auf einer Oberseite (172) des Bodens (170) zwischen einer ersten, zurückgezogenen, den Boden (170) freigebenden Position und einer zweiten, in Richtung der Austrittsöffnung (140) vorgeschobenen Position bewegbar ist, und zwei Führungsaufnahmen (125), die einander gegenüberliegend seitlich entlang des Bodens (170) verlaufen, bei der wenigstens eine Aufnahmeführungsplatte (402) lösbar an einer dem Boden (170) zugewandten Führungswand (129) der jeweiligen Führungsaufnahme (125) befestigt ist, und wenigstens eine Schieberführungsplatte (401) lösbar an jeweils einer den Führungswänden (129) der Führungsaufnahme (125) zugewandten Längsseite (154, 155) des Schiebers (150) befestigt ist.
Chargiervorrichtung (100) nach Anspruch 1, bei der wenigstens eine Führungsrolle (600) lösbar an der jeweiligen Längsseite (154, 155) des Schiebers (150) befestigt ist.
Chargiervorrichtung (100) nach Anspruch 2, bei der die wenigstens eine Führungsrolle (600) in einer Aussparung (604) angeordnet ist, die in der jeweiligen Längsseite (154, 155) des Schiebers (150) ausgebildet ist.
Chargiervorrichtung (100) nach Anspruch 2 oder 3, bei der die wenigstens eine Führungsrolle (600) mit einem Abstand zu einer Schiebervorderseite (153) angeordnet ist.
Chargiervorrichtung (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der eine Querrichtung quer zu den seitlichen Wänden (112) des Schachts (110) verläuft und die wenigstens eine Schieberführungsplatte (401) und die wenigstens einen Aufnahmeführungsplatte (402) in Querrichtung mit einem Abstand (C) voneinander beabstandet sind.
Chargiervorrichtung (100) nach Anspruch 5, bei der eine Führungsfläche (601) der wenigstens einen Führungsrolle (600) und die wenigstens eine Aufnahmeführungsplatte (402) in Querrichtung mit einem Abstand (E), der gleich oder kleiner ist als der Abstand (C), voneinander beabstandet sind.
Chargiervorrichtung (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die wenigstens eine Aufnahmeführungsplatte (402) an einer oberen Führungswand (127) der jeweiligen Führungswand (129) und die wenigstens eine Schieberführungsplatte (401) in einem oberen Bereich der jeweiligen Längsseite (154, 155) des Schiebers (150) angeordnet sind.
Chargiervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei der die wenigstens eine Führungsrolle (600) in einem oberen Bereich der jeweiligen Längsseite (154, 155) des Schiebers (150) angeordnet ist.
Chargiervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, bei der wenigstens ein Mitnehmer (500) lösbar an einem unteren Bereich der jeweiligen Längsseite (154, 155) des Schiebers (150) befestigt ist.
Chargiervorrichtung (100) nach Anspruch 9, bei der der wenigstens eine Mitnehmer (500) und die jeweilige Führungswand (129) der Führungsaufnahme (125) in Querrichtung mit einem Abstand (D) voneinander beabstandet sind.
Schieber (150) für eine Chargiervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit zwei sich in Bewegungsrichtung des Schiebers (150) erstreckenden Längsseiten (154, 155), bei dem in einem oberen Bereich der jeweiligen Längsseite (154, 155) wenigstens eine Schieberführungsplatte (401) und wenigstens eine Führungsrolle (600) lösbar befestigt sind,
Schieber (150) nach Anspruch 11, bei dem in einem unteren Bereich der jeweiligen Längsseite (154, 155) wenigstens ein Mitnehmer (500) lösbar befestigt ist.
Führungsaufnahme (125) für eine Chargiervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einer unteren Führungswand (126), die nach innen und unten gestuft ausgebildet ist, und einer oberen Führungswand (127), die nach innen und unten schräg ausgebildet ist, bei der wenigstens eine Aufnahmeführungsplatte (402) lösbar an der oberen Führungswand (127) befestigt ist.