DE3102499A1

DE3102499A1 - "stahlschmelzanlage"

Info

Publication number: DE3102499A1
Application number: DE19813102499
Authority: DE
Inventors: Leopold 4000 Düsseldorf Walzel
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1981-01-27
Filing date: 1981-01-27
Publication date: 1982-08-05
Also published as: BR8200430A; US4466104A; JPS57144880A; IT1150119B; IT8219203A0; SE8200049L; ES508912A0; ES8302280A1

Description

Die Erfindung betrifft oino Stahl schinclzani age mit bodenabstechendem Lichtbogenofen.

Bisher ist es üblich, Stahlsch-nclzanlagen aus Schmelzaggregaten, z. B. Lichtbogenofen, zu bilden, wobei jedes Aggregat ständig alle zu seinem Betrieb erforderlichen Bauteile aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei etwa gleichbleibenden Investitionskosten diü Leistung einer solchen Anlage zu steigern. Die Erfindung besteht darin, daß die neuartige Stahlschmelzanlage aus mehreren, auf einer Ofenbühne angeordneten Ofengefäßen besteht, von denen jedes mit einer verschließbaren Abstichöffnung im Boden versehen ist und daß für mehrere, vorzugsweise zwei Ofenqefäße nur ein Deckel und nur eine elektrische Versorgungseinrichtung vorgesehen sind, die an einer bewegbaren Tragvorrich tung befestigt und wahlweise in Arbeitsstellung über eines der Gefäße einstellbar sind.

Die Erfindunq beruht auf der Erkenntnis, daß der Betreiber eines Lichtbogenofsns in all??r Regfl"! ein Roserve-Ofengefäß bereithält, um dieses dann einzusetzen, wnnn an den bis dahin in Betrieb befindlichen Gefäß Reparaturen, zumeist an der feuerfesten Zustellung, erforderlich sind. Dieses Reserve-Ofengefäß, das während des größten Teils der Zeit ungenutzt ist, kann nach der der Erfindung zugrundeliegenden Erkenntnis zur Steigerung der Schmelzleistung und zur Verbesserung des Betriebsablaufs ohne wesentlichen Mehraufwand herangezogen v/erden. Es ergibt sich hierdurch eine Qfenanlaqe, bei der bai normalem Betriebsablauf beide Gefäße abwechselnd im Einsatz sind. Sollte eines dor Gefäße eine langerdauernde Reparatur erfordern, steht immer noch das andere Gefäß zur Verfugung, so daß während dieser Zeitabschnitte mindestens die üblicherweise mit einem Gefäß erzielte Leistung erbracht wird.

Der abwechselnde Betrieb beider Gefäße bringt viele Vorteile. Sie bestehen u. a. darin, daß der Deckel und die Elektroden zwischen den Chargen nicht abkühlen und hierdurch sonst bedingte Energieverluste vermieden werden. Darüberhinaus hat der Deckel durch Vermeidung von Zwischenabkühlungen eine langem Lebensdauer. Ferner wird eins gleichmäßigere Ausnutzung der Stromversorgung erreicht, weil die Energieaufnahme nahezu kontinuierlich erfolgt.

Da jedes Gefäß nach jeder Charge für dio gleiche Zeitdauer - ca. 2,5 Stunden - für kleinere Reparaturen verfügbar ist, können diese ohne besonderen Zeitdruck durchgeführt werden. Ferner kann Schrott längere Zeit vor dom Anschalten des Ofens chargiert und durch die von Ofengefäß abgestrahlte Hitze vorgewärmt werden, so daß Energie eingespart wird.

Auch hinsichtlich der der Schmelzanlaie nachgeschalteten Aggregate, insbesondere bei Verwendung einer Stranggießanlage, ergeben sich betriebliche Vorteile, v/eil der zu vergießende Stahl in kürzeren Intervallen zur Verfugung steht und daher nur kleinere Zwischengefäße verwendet werden können.

Der fast unterbrechungslose Betriebsablauf und die Verwendung von nur einem Deckel für zwei Ofengefäße wird insbesondere dadurch ermöglicht, daß es sich um Gefäße mit ßodenabstich handelt, die gegenüber dzn früheren, kippbaren Ofengefäßen, bei denen der Deckel und seine Befestigung die Kippbewogung mitmachten, nicht nur geringere Investitionskoston verursacht, sondern neben einem erheblichen geringeren Raumbedarf auch einen beschleunigten Abstich ermöglichen.

Mach einem zweckmäßigen Vorschlaq der Erfindung besteht die Tragvorrichtung für den Deckel aus einem um eine senkrechte Achse schwenkbaren Kranarm, wobai die Ofengefäße auf einem zur Schwenkachse d°s Kragarms konzentrischen Kreisbogen angeordnet sind. Eine solche Einrichtung ist besonders einfach in ihrem Aufbau und bietet dazu den Vorteil, daß die Stromzuführung zu den Elektroden nicht die bei den früheren kippbaren Ofan erforderliche Bewegbarkeit aufweisen muß. Die Stromzuführung erfolgt unter elektrisch stets gleichbleibenden Verhältnissen zu einem im wesentlichen in der senkrechten Achse des Kragarmes liegenden Punkt und von dort über den Kragann zu den Elektroden.

Falls es die Raumverhältnisse erfordern, kann jedoch die Tragvorrichtung für den Deckel nach einem anderen Vorschlag der Erfindung auch aus einem verfahrbaren Portal bestehen, das übor die Ofengefäße bewegbar ist. Bei dieser Lösung ist jedoch sine entsprechend bewegbare Stromzuführung erforderlich.

Da es in manchen Fallen wünschenswert sein dürfte, die Schlacke von der Oberseite der Stahlschmelze zu entfernen, können auch die im wesentlichen stationär bleibenden Ofenqefäße um ein qeringes Maß, erfahrungsgemäß reichen ca. 6* aus, anhebbar gestaltet werden. Dies ist auf besonders einfache Weise dann möglich, wenn die Ofengefäße /jeweils in drei nach oben offenen Laqern gelagert sind. Die zum Abschlacken erforderliche Hubbewegung kann dann mit Hilfe einer einfachen Hubeinrichtung durchgeführt werden, die an demjenigen Ofeng^fäß-Laqer angebracht ist, die der Abschlacköffnung radial gegenüberliegt.

Die bei Ofeniiefä^n aⁿr hier vorgeschlagenen Art verwendbaren einfachen Lager gestatten es auch, die Ofonn<;f<iße zum Auswechseln oder zu Reparaturarbeiten mit Hilfe des ohnehin vorhandenen Krans nach oben auszuheben und z. B. für umfangreichere Arbeiten an einem Reparaturstand abzusetzen. Dadurch wird der unter (\er Ofenbühne befindliche Raum für den Kran durch die bis dahin vom Ofen eingenommene öffnung zugänglich, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn Stahl oder Schlacke wegen eines Bedienungsfehlers oder sonstigen Schadens ausgelaufen ist.

Vorteilhaft ist es, die Ofongofaße am Boden mit Schieberverschlüssen auszustatten, weil diese eine sehr genaue Trennung von Stahl und Schlacke gestatten. Dies wiederum eröffnet die löslichkeit, Legierungsmittel in den Gießstrahl zu geben, so daß nachträgliche Legierungsarbeiten in der Pfanne nicht mehr erforderlich sind.

Für die Durchführung von Wartungsarbfiten und zum bequemen Austausch der BodenverschiUsse ist es, wie die Erfindung weiterhin vorschlägt, zweckmäßig, an der Unterseite der üfenbühne einen jeweils unter die Abstichöffnung des OfengefäP.es bewegbaren Hubtisch anzuordnen, der zweckmäßig auf einem nach Art eines Hängebahnwagens ausgebildeten Fahrzeug angeordnet sein kann. Hierdurch bleibt der Hüttenflur unter der Abstichbühne frei für die Bewegung des Stahl entnahme- hzw. Schlackenwagens. Da vorzugsweise jeweils zwei Ofengefäße zeitlich gestaffelt die verschiedenen Arbeitsvorgänge durchlaufen, genügt es, für den Stahl entnahme- und den Schlackenwagen nur ein unter mehreren Ofengefäßen hindurchgehendes Gleis vorzusehen.

Ein zusatzlicher Vorteil der erfindunnsneniäßen AnIage ergibt sich durch deren übersichtliche Anordnung sowohl ober- wie auch unterhalb der Ofenbühne, so daß der Ofenbetrieb mit nur wenigen Bedienungsleuten durchführbar ist. Zwei nebeneinander angeordnete Ofengefäße, auf die abwechselnd der Deckel mit der elektrischen Versorgungseinrichtung zur Durchfiihrunn des eigentlichen Schmelzvorganqs bewegt '»ird, können von oin.m ßndienunnsmann überwacht und aesteuert werden. Das gleiche gilt für die Beobachtung und 'Überwachung des Abstichvorgangs von H-?r Abstichbühne aus.

Alle bisher bei Stahl-Lichtbogenofen angewendeten Verfahren sind ohne weiteres mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Anlage durchführbar, beispielsweise das Schmelzen von im Kort chargierten Schrott, das Schmelzen oder ter Zusatz von Pellets und dergleichen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgonäßen Stahl sehneIzanlane,

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein abgewandeltes AuGführungsbrispiel der Erfindung,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Anlage nach Fig. 2,

Fig. 4 den Abschlackvorgang bei ein;>:n Ofengefäß nach Fig. 5,

Fig. 5 eine Vorderansicht der Anlane nach Fig. ?,

Fig. 6 eine Fig. 2 entsprechende Draufsicht auT die Anlage.

Pip in Fig. 1 schematisch in Draufsicht qeze igte Stahl schneizanlage besteht aus zwei nebeneinander auf der Ofenbiihno anneordnnten Ofengefäßen I, II. Für beide Ofengefäße ist nur ein Deckel 1 und eine elektrische Versorgungseinrichtung - Elektroden 3 nit Halterung und Hubvorrichtung sowie Stromzuführung - vorgesehen. Der Deckel I und dl·· elektrisch.? V^rsorgunns· in-

richtung sind an oinan Kragarm? bzw. einen Podest 5 befestigt. Die aus Kragarm 2 und Podest 5 b^steheide Anordnung wird von einer senkrechten Stütze 4 gehalten, um die sie in waagerechter Ebene schwenkbar ist. nie Stütze 4 ist zu den Ofennofäßen so angeordnet, daß der Deckel 1 mit der elektrischen Vorsorgungsoinrichtiiri] wahlweise über eines der beiden Ofengefäße I, II qcfichv/'nikt Wi^-1MfH kann. I)Io durch die Stütze 4 gebildete Schwenkachse befindet sich 1m Mittelpunkt eines durch die Mittelpunkte der Ofengefäße gehenden Kreisbogens.

Der Deckel 1 ist in üblicher Weise ausgebildet und bei 6 mit einem Absaugrohr am sogenannten vierten Deckelloch ausgestattet. Das Absaugrohr bildet ein Knie und in den Arb?itsstellungen über festen Ansaugstutzen steht. Auch die Anordnung der Elektrodenhalterung und der sonstigen elektrischen Versorgungseinrichtung entspricht der üblichen Bauweise. So dient das Podest 5 für die Anbrindung der Hubzylinder für die Elektrodenhalterung und - steuerung, so daP die Elektroden qeqenijbnr dem Deckel heb- und senkbar sind. Der Deckel selbst wird um das Schwenken erforderliche Maß mit Hilfe der längenverändorbaron Stiit/o 4 M^hoben und danach auf das betreffende Gefäß wieder abgesenkt.

Wie Fig. 1 ferner zeigt, sind die Ofengefäße I, II jeweils mit einer seitlichen öffnung 9 ausgestattet, in deren Bereich die Ofenbühnc 7 jeweils eine Abschlacköffnung 8 aufweist, deren Verwendung anhand von Fig. 4 noch erläutert wird.

'!^i <\ⁿ.r Anordnung nach Tig. 1 beträgt der Schwenk winkel des Kragarms 2 ca. 60*. Die beiden Ufengefäße I, II beanspruchen nur wenig Platz.

Sofern es der verfügbare Raum gestattet, können die beiden Ofengefäße I, II auch weiter voneinander entfernt .lufgestellt v/erden, so daß gemäß Fig. 2 der Deckel 2 in eine nit O bezeichnete Zwischenstellung gebracht werden kann, in der er über einem die Wärmeabstrahlung dämmenden Schild 11 steht. In dieser Stellung des Deckels können die Elektroden in einem hier angeordneten Stand angenippelt werden. Bei der Gefäßanordnung nach Fig. 1 wird dieser Arbeitsvorgang an einem gesonderten, seitlich vorgesehenen (nicht gezeigten) Annippelstand durchgefühht.

Fin. 3 zeigt die wesentlichen Bestandteile der Stahlschcelzanlage in Seitenansicht. Das (bei dieser Darstellung alloin sichtbare) Ofengefäß ist auf der Ofenbühne 7 angeordnet, die mit einem Bodenausschnit.t versehen ist, durch die der untere Teil des Gefäßes hindurchgeht. Das Ofenqefäß ruht in Lagern 24, vorzugsweise in drei über den Umfann gleichmäßig verteilten Lagern, die zweckmäßig nach oben of for» sind, um das Gefäß im Bedarfsfall schnell und mühelos auswechseln zu können.

Das P'ifäß hat an seinem tiefsten Punkt einen BodonverscMuß 29, der zweckciäßin als Schieberverschluß ausnebi I?' .'t ist. Di«? unterhalb avr Ofenbühne 7 angeordnete Abstichbühne ist mit 28 b-'zoichnet. Unter dom Rodenverschluß ?^c< befindet sich ein auf den Hüttenflur 13 verlegtes Glois für den Stahlentnahmewagen 14 bzw. den auf dem gleichen. Gleis verfahrbaren Schlackenwagen. Das Gleis geht unter beiden, in Fig. 3 hintereinander!legenden Ofengefäßen hindurch.

Von dar Ofenbühne 7 führt eine Legierungsmittel aufgabeoinrichtung 15 in ri^n Bereich des ßodsnvsrschlusses 29. Wenn, wio erwähnt, das Ofengefäß mit einem SchiebarverschluB ausgestattet ist, kann das Legierungsmittel unnittelbar bein Abstich mit den Stahl in den Stahlontnahnewagen 14 qencb^n werden, weil der Schieber die Möglichkeit ehr genauen Oosierunn -fcr Abstichci^nrjs und -opschwindigkeit gestattet, fin nachträgliches Arbeiten in der Pfanne erübrigt sich somit. OarUbzrhinmir, kann der Schiehor zur s^hr nr>nauon Trennung zwischen Stahl und Schlacke verwendet worden, weil er mit hoher Geschwindigkeit offen- un-·* schließbar ist.

Im Bereich der Gießbühne· 28 ist eine verfahrbare Hängebühne 16 angeordnet, die unter das OfengefäS bewegbar ist und von der aus Wartungsarh^iten am Sodenverschluß vorgenommen werden können. Zweckmäßig befindet sich auf der Hängebühne ein Hubtisch 17, mit dessen Hilfe der Verschluß 29 ausgewechselt werden kann, wenn hierfür Bedarf besteht. Aufgrund der abwechselnden Arbeitsweise der beiden Of^nnofäße steht zwischen den Chanen an jpdnrn Gefä^p, genügend Zeit zur Verfugung, um auch -Jon ßodonvcrschluf- zu warten, qiiqebfnenfalls auszutauschen, zwischen d^n einzelnen Chargen u.irrjio zu r/iaclian, zu verschmieren etc.

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In Fi'). 3 ist ί<;πκτ m erkennen, Λά\'> sich der Ofendeckel liner den vorn sichtbaren Ofeng<>^fa3 befindet. Der D-ick';! ist mit einor¹ Beschickungsrohr IB für Pellets ausgestattet. Diti Beschickung erfolgt aus einem fahrbaren Bunker 19 über ein reversibles Förderband 20, das mit einer Bandwaage ausgestattet ist.

Wie mit unterbrochenen Linien angedeutet ist, wird der Deckel durch Schwenkan des Kragarms zur Annippelstation geschwenkt. Zuvor erfolgt selbstverständlich eine kurze Hubbewegung, durch die der Deckel vom Gefäß freikommt.

Mit Hilfe des auf einer Kranbrücke ?.\ fahrenden ßeschickungskrans 22 kann das Gfi-faß mit Schrott beschickt worden. Auf uo.r gleichen Kranbrücke 21 fährt noch mindestens eine kleinere Katze 23, die zum Transport der Elektroden vom Elektrodenlaqer zum Annippelstand eingesetzt wird.

Falls erforderlich oder erwünscht, kann die im Ofengefäß befindliche Schmelze abgeschlackt w.^rdnn. Dies ist durch di^ in Fig. 4 wiedergegeben^ Anordnung möglich. Das Ofengefäß ist, wie erwähnt, mit jeweils einer seitlichen fiffnung 9 ausgestattet, die n>mä" Fig. 3 mit einer wassergekühlten Tür 27 verschloss^n ist.

Der öffnung ^ in μ:»Γι"!> <!''<j uiiih^r ist eines der droi den Ofr»n aufnehm«ndfin Lager :?4 mit eim-n Hubzylinder ?^τι ausgestattet, der das Gefäß in eine Neigung von ca. β' qcgon di> Horizontal·¹ bringen kann. Durch die in der Ofenbühne vorgesehen? öffnung 8, unter die der Schlackenwagen gefahren wird, erfolgt dann das Abschlacken. Damit das Anheben des Ofengefäßes möglich wird, wird zuvor d»r Deckel angehoben. Als Verschleißteil liegt vor der Ofenöffnunn Q ein Elektrodenstück 2fi, über das hinweg die Schlacke ausfließt.

Aus Fig. 5 ernibt sich die Anordnuno der Ilänq?>bülin9 16. F.s handelt sich um "ine Plattform, die hängend an Schienen geführt ist. Die Führungsschienen sind ausreichend weit seitlich des nodenverschlusses 29 des Ofengefä^p>ns angeordnet, so daß ausreichender Raum für Wartungsarbeiten vorhanden ist. Die in Arbeitsstellung unter einem Ofengefäß befindliche Hängebühne steht hierbei quer über dem Gleis für den Stahl entnahme- bzw. Schiackenwagen.

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Fig. S entspricht im v/espntliehen der Darstellung nach Fig. 2, ist jedoch um nähere Angaben zur Anordnung des !teuerstands 10 und dar Bunker 19 ergänzt.

Claims

Mannesniann Aktiengesellschaft ■ 22. 1. 19iU

Mannesmannufer 2 21 294 Rl/Moi

Düsseldorf

Stahlschmelzanlage

Patentansprüche

Stahlschmelzanlage mit bodenabstechendoni Lichtbogenofen, dadurch gekennzeichnet,

daß sie aus mehreren, auf einer üfenbiihno (7) angeordneten Ofenqefaßp (I, II) besteht, von denen jedes mit einer verschließbaren Abstichöffnung im Boden versehen ist und daß für mehrers, vorzugsweise zwei Ofengefäße, nur ein Deckel (1) und eine elektrische Versorgungseinrichtung (3) vorgesehen sind, die an einer bev/egbaren Tragvorrichtung befestigt und wahlweise in Arbeitsstellung über eines der Gefäße einstellbar sind.
2. Stahl schmelzen!ago nach Anspruch 1, dadurch qekennzeichnet, da% die Tragvorrichtung aus einem um eine senkrechte Achse schwenkbaren Kragarm (2) besteht und die Ofengefäße (I, II) auf einem zur Schwenkachse des Kragarmes konzentrischen Kreisbogen angeordnet sind.
3. Stahlschmelzanlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragarm (2) an einer Stütze (4) angeordnet sind.
4. Stahlschmelzanlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragvorrichtung aus einem verfahrbaren Portal besteht, das über die Ofenqefäße bewegbar ist.
5. Stahlschmolzanlage nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragvorrichtung in eine Stellung bewegbar ist, in der sich d^r Deckel (1) über einem seine Hitzeabstrahlunq dämmenden Schild (11) befindet.
6. Stahlschmelzanlage nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ofenge'äße (I, II) zum Abschlacken der Schmelze um ein geringes Maß - z. B. ca. 6* - aus der Normalstellung anhebbar sind.
7. Stahl schneizan¹age nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ofenqefäße (I, II) jeweils in drei nach oben offenen Lagern (24) ruhen.
8. Stahlschmelzanlage nach den Ansprüchen 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß Mnes d*r Ofengefäß-Lager (?4) der Abschlacköffnung (9) radial gegenüberliegt und mit einer die Huhbewequng zum Abschlacken veranlassenden Hubeinrichtung (25) verbunden ist.
9. Stahl schmelzen!age nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ofengefäße (I, II) am Boden mit Schieberverschluss^ (29) ausgestattet sind.
10. Stahl schmolzen!age nach cton Ansprüchen 1 hi ζ Ο, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite der Ofenbühne (7) ein jeweils unter die Abstichöffnung (29) eines Ofenqefäßes (I, II) bewegbarer Hubtisch (16) angeordnet ist.
11. Stahlschmelzanlage nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubtisch auf einem nach Art eines Hängebahnwagens ausgebildeten Fahrzeug angeordnet ist.

IH. Stahlschmslzanlage nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß für den Stahl entnahme- und den Schlackenwagen (14) ein gemeinsames, unter mehreren O-fengefäßen hindurchgehendes Gleis vorqesehen ist.