Die Erfindung betrifft einen Lichtbogenofen, der zum Abstechen der Schmelze oder der Schlacke kippbar oder feststehend ist und einen exzentrischen und/ oder zentrischen Abstich aufweist sowie ein Verfahren zum Betreiben dieses Lichtbogenofens.

Das Abstechen der Schmelze ist aufgrund verschiedener Gestaltungen des Lichtbogenofens bekannt : Das Abstechen kann durch eine offene Gießschnau- ze und Kippen erfolgen. Der Abstich ist auch durch eine Gießschnauze mit an- geschlossenem Siphon möglich. Bei Lichtbogenöfen der bezeichneten Ausfüh- rungsformen ist ein exzentrischer Bodenabstich in einem Gefäßerker (EBT) be- kannt (DE 82 31 869.7 U1 und DE 198 26 085 A1). Ein solcher exzentrischer Abstich wird auch bei einem ovalen Gefäß (OBT) eingesetzt. Außerdem wird bei runden Gefäßen ein zentrischer Bodenabstich (CBT) angewendet.

Obwohl sich einige dieser Bauarten bewährt haben, kann der Bodenabstich aufgrund betrieblicher Belange noch verbessert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch konstruktive Abänderungen sowohl die Herstellung und das Betriebsverhalten als auch den Betriebsablauf zu verbessern.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Abstich in einem separat angebauten Erker vorgesehen ist, der an eine Abschlusswand eines Untergefäßes angrenzt und dass zumindest ein die Ofenwanne und den Erker verbindender Abstichkanal, die Abschlusswand durchdringend, vorgese- hen ist. Diese konstruktiven Abänderungen verbessern eine kostengünstigere

Herstellung, zumal das Gefäß z. B. rund oder oval ist. Die Abschlusswand kann im Erkerbereich durchlaufend ausgebildet sein, wodurch eine höhere Formsta- bilität und eine verbesserte Einspannung der feuerfesten Ausmauerung erzielt wird. Der separat angebaute Erker bedeutet eine hohe Flexibilität im Betrieb, weil ein solcher Erker dadurch austauschbar wird. Ein Austausch der Lochstei- ne muss nicht im heißen Ofenbereich erfolgen. Die Abstichkanäle sind vom Er- ker aus gut zugänglich. In Einzelfällen kann auf eine Erkerabdeckung verzichtet werden. Es ist nicht zwingend notwendig und kann auf Sonderfälle beschränkt werden, einen Abstichschieber oder eine Abstichklappe vorzusehen. Außerdem wird an Ausmauerungsmaterial gespart.

Eine Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, indem der Erker an die Ab- schlusswand des Untergefäßes mittels einer Flanschverbindung anschließbar ist. Eine solche Flanschverbindung kann sogar als aufschwenkbare Tür ausge- bildet sein.

Für ein weitgehendes Entleeren des Untergefäßes ist sodann nach anderen Merkmalen vorteilhaft, dass eine oder mehrere, syfonartige Abstichkanäle etwa mit dem Ausmauerungsprofil tangierend durch die Abschlusswand verlaufen.

Die Anordnung des Abstichs erfolgt dabei nach weiteren Merkmalen dadurch, dass das Abstichloch des Abstichs im Erker in Null-Stellung, d. h. in horizontaler Lage des Lichtbogenofens, senkrecht verläuft.

Eine Alternative besteht darin, dass das Abstichloch mit einem an den Abstich- winkel des kippbaren Ofens angepassten Winkel ausgeführt ist.

Ein Verfahren zum Betreiben eines Lichtbogenofens, der zum Abstechen der Schmelze in eine Schwenkrichtung gekippt und zum Abstechen der Schlacke in die andere Schwenkrichtung gekippt wird, wobei die Schmelze exzentrisch zum Untergefäß abgestochen wird, kann dahingehend ausgeübt werden, dass zu- nächst im Untergefäß Abstichkanäle von der Seite des Erkers her aufgebrannt

werden und bei Austreten der Schmelze in den Erker der Kippvorgang einge- leitet wird, dass dann der Erker ausreichend gefüllt und das Abstichloch (von außerhalb) geöffnet wird und dass bei erreichter Abstichmenge der Lichtbo- genofen in die Null-Stellung oder darüber hinaus zurückgekippt wird. Das Be- treiben ist dadurch vorteilhaft durch einfachere Arbeitsabläufe.

Ein weiterer Schritt ist alternativ dahingehend gestaltet, dass zunächst im Un- tergefäß Abstichkanäle von der Seite des Erkers her aufgebrannt werden und bei Austreten der Schmelze in den Erker durch das unverschlossene Abstich- loch der Kippvorgang eingeleitet wird. Dadurch wird das Verschließen des Ab- stichloches eingespart.

In Ausgestaltung kann weiter derart vorgegangen werden, dass nach dem Er- reichen der Null-Stellung der Abstichkanal und/oder das Abstichloch gereinigt und mit FF-Material verschlossen werden.

Eine Alternative ergibt sich nach entsprechend hoher Betriebszeit dadurch, dass der Erker zur Neuzustellung in der Flanschverbindung gelöst und durch einen neu ausgemauerten ersetzt wird.

Vorteilhaft ist auch, dass erforderliche Zuschläge und Legierungen oder Teil- mengen hiervon während des Abstechens in den Erker eingegeben werden.

Ein alternatives Verfahren zum Betreiben eines Lichtbogenofens, der zum Ab- stechen der Schmelze in eine Schwenkrichtung gekippt wird, wobei die Schmelze exzentrisch zum Untergefäß abgestochen wird, besteht darin, dass durch Druckbeaufschlagen mit inertem Gas des druck-und vakuumdicht abge- deckten Erkers die Abstichgeschwindigkeit durch Kontrolle des Gasdrucks im Erker geregelt wird. Dabei muss die Abstichöffnung des kippbaren Ofens nicht verschlossen sein. Die sich bei laufendem Abstich je nach Länge des Abstich- kanals zwischen Ofenherd und Erker einstellende Heberwirkung, die sich in

einem Unterdruck im Erker oberhalb des Badspiegels darstellt, kann durch das Regeln des Gasdrucks beeinflusst werden.

Einen weitere alternative Ausführungsform der Erfindung an einem Lichtbo- genofen mit einer verschließbaren Abstichöffnung, dessen Untergefäß feststeht und eine Boden-Abstichöffnung aufweist, ist dahingehend gestaltet, dass der Abstich in einem separat angebauten, druck-und vakuumdichten Erker vorge- sehen ist, der an eine Abschlusswand des Untergefäßes angrenzt, dass zumin- dest ein die Ofenwanne und den Erker verbindender Abstichkanal, die Ab- schlusswand durchdringend, vorgesehen ist, wobei die Unterkante des Abstich- kanals auf der Erkerseite und die Oberkante der Erker-Abstichöffnung etwa auf einer Höhe liegen. Dabei muss der Lichtbogenofen nicht mehr kippbar sein, wodurch die gesamte Kippeinrichtung eingespart wird. Außerdem ändern sich die Betriebsabläufe und das Betriebsverhalten.

Der notwendige Gasraum im Erker wird dadurch geschaffen, dass auf dem Er- ker eine druck-und vakuumdichte Abdeckung vorgesehen ist.

Die Erker-Abstichöffnung kann ferner trotz der Abdeckung dadurch erhalten werden, dass auf der druck-und vakuumdichten Abdeckung ein Hohistopfen in einem Hohlstopfen-Gehäuse angeordnet ist, das mittels einer Schleuse trenn- bar oder verbindbar ist und öffenbar oder verschließbar ist.

Weitere konstruktive Ausgestaltungen ergeben sich dadurch, dass an die druck- und vakuumdichte Abdeckung eine Gaszuführung mit einem Gasventil ange- schlossen ist.

Die vorstehend beschriebene Alternative mit einem feststehenden Lichtbo- genofen kann als Grundlage für ein Verfahren zum Betreiben eines Lichtbo- genofens angesehen werden, der feststehend angeordnet ist und einen an dem Unterofen angebauten Erker aufweist, welcher mit einer Erker-Abstichöffnung und mit einer zentrischen Boden-Abstichöffnung versehen ist. Ein solches Ver-

fahren besteht darin, dass nach Öffnen der Erker-Abstichöffnung und Beauf- schlagen des Erkers mit inertem Gas die Schmelze derart geregelt abgesto- chen wird, dass der laufende Abstich durch Reduzieren des Unterdrucks im Erker abgebrochen wird, sobald der Badspiegel im Untergefäß unterhalb der Unterkante des Abstichkanals auf der Erkerseite liegt. Dadurch kann der Ab- stich ohne großen Aufwand unterbrochen werden.

Eine andere vorteilhafte Verfahrensmaßnahme besteht darin, dass der Gas- druck im Erker und im Abstichkanal auf einen Druckwert eingestellt wird, bei dem der Badspiegel auf die Höhe der Oberkante des zum Untergefäß verlau- fenden Abstichkanals gebracht wird. Nach erfolgtem Verschließen der Erker- Abstichöffnung können dadurch der Erker und der Abstichkanal metallfrei ge- halten werden. Der Druck im Erker kann dabei so eingestellt werden, dass ein ständiger geringer Gasverbrauch anzeigt, dass Gas auf der zum Ofen hinzei- genden Seite des Abstichkanals in kleiner Menge in das Metallbad einperlt. Ein seitliches Aufbrennen bzw. Wiederverschließen des Abstichkanals wird bei die- ser Betriebsweise überflüssig.

Bei der vorstehend beschriebenen Betriebsweise baut sich der Gasdruck im Inneren des Erkers automatisch sofort ab, wenn die Erker-Abstichöffnung ge- öffnet wird. Nach einem weiteren Verfahrensschritt kann daher der Abstichvor- gang durch Öffnen der Erker-Abstichöffnung begonnen werden. In diesem Mo- ment beginnt der Abstich durch die Abstichkanäle und die Erker-Abstichöffnung zu laufen, ohne dass hierfür eine Kippbewegung des Ofens erforderlich ist. Eine Sandfüllung im Erker-Abstich ist an ihrer Oberfläche nicht verkrustet, da sie kei- nem flüssigen Metallbad ausgesetzt war. Es kann deshalb davon ausgegangen werden, dass der Abstich sich glatt und problemlos allein durch Wegschwenken einer Schieberplatte öffnet.

Das Verschließen der Erker-Abstichöffnung kann trotz der druck-und vakuum- dichten Abdeckung von oben erfolgen. Dazu wird vorgeschlagen, dass die Ab- stich-Beendi-gung durch Verschließen der offenen Erker-Abstichöffnung über

einen durch die Abdeckung einfahrbaren Hohistopfen, durch den Sand bis zu einem Schieber eingefüllt wird, erfolgt. Der Sand gelangt daher durch den Hohlstopfen in die Erkerabstichöffnung vor den verschlossenen Schieber und füllt diesen gesamten Raum aus. Der Abstichkanal verhindert, dass etwa auf der Erker-Abstichöffnung liegende Schrottstücke das einwandfreie Funktionie- ren des Hohlstopfens behindern.

Ein Wechsel des Hohlstopfens ist nach erfolgter Benutzung dadurch möglich, dass der Hohlstopfen nach Verschließen einer Schleuse auf der Abdeckung ausgewechselt wird. Zusätzlich ist ein"Paddel"von Vorteil, um ein Herauslau- fen des Sandes aus der Erker-Abstichöffnung zu verhindern.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die nachstehend näher erläutert werden und auf deren Grundlage auch mehrere Verfahren zum Betreiben des Lichtbogenofens beschrieben werden.

Es zeigen : Fig. 1 einen Querschnitt durch einen kippbaren Lichtbogenofen, wobei nur das Untergefäß dargestellt ist und Fig. 2 eine zu Fig. 1 gehörende Draufsicht.

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen feststehenden Lichtbogenofen, wo- bei nur das Untergefäß dargestellt ist und Fig. 4 eine zu Fig. 3 gehörende Draufsicht.

Die nachstehende Beschreibung bezieht sich im wesentlichen zunächst auf die Fig. 1 und 2. Von einem Lichtbogenofen 1 ist nur das Untergefäß 2 mit der zum Ofenherd 3 ausgemauerten Ofenwanne 2a gezeigt. Der Lichtbogenofen 1 ist

nach beiden Schwenkrichtungen kippbar zum Abstechen der Schmelze oder der Schlacke (Fig. 1).

Ein Abstich 9 für die Schmelze befindet sich in einem separat angebauten Erker 6, der an eine als Oberflansch ausgebildete Abschlusswand 4 des kreisrunden oder ovalen Untergefäßes 2 angrenzt (Fig. 2). Vom Ofenherd 3 her verlaufen eine oder mehrere Abstichkanäle 5 quer durch die Abschlusswand 4, die syfonartig etwa mit dem Ausmauerungsprofil 10 tangierend vollends durch die Erkerwandung geführt sind.

Der Erker 6 ist an die Abschlusswand 4 des Untergefäßes 2a mittels einer Flansch-verbindung 8 lösbar angeschlossen. Entsprechende Flansche 7 sind am Erker 6 und am Untergefäß 2 vorgesehen. Die Erker-Abstichöffnung 9a verläuft in Null-Stellung 11 des Lichtbogenofens 1 lotrecht. Alternativ kann der Abstich 9 mit seiner Achse mit einem an den Abstichwinkel des Ofens 1 ange- passten Winkel ausgeführt sein.

Der Lichtbogenofen 1 kann nunmehr zum Abstechen der Schmelze und der Schlacke in die eine oder die andere Schwenkrichtung gekippt werden, wobei die Schmelze exzentrisch zum Untergefäß 2 abgestochen wird. Dabei werden zunächst im Untergefäß 2 die Abstichkanäle 5 aufgebrannt und bei Austreten der Schmelze in den Erker 6 wird der Kippvorgang eingeleitet. Der Erker 6 wird ausreichend gefüllt und die Erker-Abstichöffnung 9a wird geöffnet und bei er- reichter Abstichmenge wird der Lichtbogen-ofen 1 in seine Null-Stellung 11 oder darüber hinaus zurückgekippt.

Eine andere Verfahrensweise kann dahingehend ausgeführt werden, indem zunächst im Untergefäß 2 Abstichkanäle 5 von der Seite des Erkers 6 her auf- gebrannt werden und bei Austreten der Schmelze in den Erker 6 durch den un- verschlossene Abstich 9 der Kippvorgang eingeleitet wird.

Nach Erreichen der Null-Stellung 11 werden der Abstichkanal 5 und/oder die Erker-Abstichöffnung 9a gereinigt und, soweit erforderlich, mit FF-Material ver- schlossen.

Alternativ kann nach entsprechend hoher Abstichleistung der Erker 6 zur Neu- zustellung in der Flanschverbindung 8 gelöst und durch einen neu zugestellten Erker 6 ersetzt werden.

Der Erker 6 kann außerdem noch vorteilhaft genutzt werden, indem erforderli- che Zuschläge und Legierungen oder Teilmengen hiervon während des Abste- chens in den Erker 6 eingegeben werden.

Die nachfolgende Beschreibung ist auf einen feststehenden Ofen der Fig. 3 und 4 gerichtet.

Gemäß Fig. 3 ist ein Verfahrensstand gezeigt, bei dem ein Hohistopfen 14 durch ein Hohlstopfen-Gehäuse 15 bei geöffneter Schleuse 13 durch die druck- und vakuumdichte Abdeckung 16 (bei geschlossenem Gasventil 17) noch ein- gefahren ist. Der Erker 6 wird bei geöffnetem Gasventil 17 druckbeaufschlagt.

Ein Schieber 18 unterhalb der Erker-Abstichöffnung 9a ist geschlossen. In ei- nem nächsten Verfahrensschritt wird der Hohlstopfen 14 in eine Park-oder Wechselposition (wie gezeichnet) bei durch den Schieber 18 geschlossener Erker-Abstichöffnung 9a gefahren. Der Erker 6 wird druckbeaufschlagt. Dabei perlt inertes Gas an der Oberkante des Abstichkanals 5 im Ofenherd 3 aus. In einem dritten Verfahrensschritt beginnt der Abstich. Der Schieber 18 wird geöff- net Die vorhandene Sandfüllung ist herausgelaufen und der Erker 6 ist drucklos gegen Atmosphäre. Jetzt läuft der Abstich des flüssigen Metalls. Einige Sekun- den nach Abstichbeginn läuft das flüssige Metall durch die Erker-Abstich- öffnung 9a. In einem vierten Verfahrensschritt baut sich im Erker ein Unterdruck nach dem Heberprinzip auf. Der Hohlstopfen 14 befindet sich nach wie vor in der Park-oder Wechselposition. In einem fünften Verfahrensschritt fährt der Hohistopfen 14 ein und der Schieber 18 schließt, Sand läuft ein und der Erker 6

wird mit Gas beaufschlagt. Der Erker 6 läuft leer, ebenso der Abstichkanal 5.

Der Hohl-stopfen 14 fährt aus in Park-oder Wechselstellung.

Aus der Boden-Abstichöffnung 12 kann der Ofen bei Bedarf vollständig entleert werden.

Bezugszeichenliste 1 Lichtbogenofen 2 Untergefäß 2a Ofenwanne 3 (runder) Ofenherd 4 Abschlusswand 5 Abstichkanal 6 Erker 7 Flansch 8 Flanschverbindung 9 Abstich 9a Erker-Abstichöffnung 10 Ausmauerungsprofil 11 Null-Stellung 12 Boden-Abstichöffnung 13 Schleuse 14 Hohlstopfen 15 Hohlstopfen-Gehäuse 16 druck-und vakuumdichte Abdeckung 17 Gasventil 18 Schieber