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Title:
DEVICE FOR CHARGING A CHARGING MATERIAL PREHEATER IN AN ARC FURNACE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/046955
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a device for charging a charging material preheater (4) with a top charging orifice (6) in an arc furnace. The inventive device has a charging material container (8) which can be positioned above the charging orifice (6) of the charging material preheater and which is provided with a discharging orifice (11) located in the lower segment thereof, which can be closed by a retaining device (10) for the charging material. The charging material container (8) and the charging material preheater (4) are designed in such a way that the charging material container (8) and the charging material preheater (4) form a substantially continuous shaft during charging, whereby the retaining device (10) forms part of the shaft.

Inventors:
VON PLOETZ KLAUS (DE)
KREMER ANDRE (LU)
Application Number:
PCT/EP1998/001861
Publication Date:
October 22, 1998
Filing Date:
March 31, 1998
Export Citation:
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Assignee:
WURTH PAUL SA (LU)
PLOETZ KLAUS VON (DE)
KREMER ANDRE (LU)
International Classes:
F27D3/00; F27D13/00; (IPC1-7): F27D13/00
Domestic Patent References:
WO1998007889A11998-02-26
Foreign References:
GB864787A1961-04-06
DE2363034A11975-07-03
DE2815229A11978-10-26
Attorney, Agent or Firm:
Freylinger, Ernest T. (321 route d'Arlo, Bo�te postale 48 Strassen, LU)
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Claims:
Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Chargieren eines Chargiergutvorwärmers (4) an einem Lichtbogenofen, wobei der Chargiergutvorwärmer (4) eine obere Beschik kungsöffnung (6) aufweist, mit einem Chargiergutbehälter (8) der über der Beschickungsöffnung (6) des Chargiergutvorwärmers (4) positionierbar ist und der in seinem unteren Bereich eine Ausla öffnung (11) aufweist, die durch eine Rückhaltevorrichtung (10) für das Chargiergut verschlie bar ist, dadurch gekennzeichnet, da der Chargiergutbehälter (8) und der Char giergutvorwärmer (4) derart ausgestaltet sind, da der Chargiergutbehälter (8) beim Chargieren zusammen mit den Chargiergutvorwärmer (4) einen im wesentlichen durchgehenden Schacht ausbilden, wobei ein Teil des Schachtes durch die Rückhaltevorrichtung (10) ausgebildet wird.
2. Vorrichtung zum Chargieren eines Chargiergutvorwärmers (4) nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, da der Chargiergutvorwärmer (4) in dem Bereich der Beschickungsöffnung (6) einen einseitig offenen Beschik kungsrahmen (12) ausbildet, der sich im wesentlichen nach oben erstreckt und in den der Chargiergutbehalter (8) einfahrbar ist, und da die ROckhal tevorrichtung (10) des Chargiergutbehälters (8) derart ausgestaltet ist, da sie in ihrer geöffneten Position den Beschickungsrahmen (12) an seiner offenen Seite (14) abschlie t.
3. Vorrichtung zum Chargieren eines Chargiergutvorwärmers (4) nach einem der Anspruche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, da der Beschickungs rahmen (12) auf der den Elektroden abgewandten Seite des Chargiergut vorwärmers (4) offen ist.
4. Vorrichtung zum Chargieren eines Chargiergutvorwärmers (4) nach einem der Anspruche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, da die ROckhaltevorrich tung (10) eine erste Materialklappe (16) aufweist, die um eine im wesentli chen horizontale Drehachse (18) zwischen einer Schlie stellung und einer Freigabestellung verschwenkbar ist, wobei die Ausla öffnung (11) des Chargiergutbehälters (8) in der Schlie stellung durch die erste Materi alklappe (16) verschlossen und in der Freigabestellung freigegeben wird, und da die erste Materialklappe (16) derart ausgebildet ist, da sie in ihrer Schlie stellung die durch das Chargiergut ausgeübten vertikalen Kräfte aufnimmt.
5. Vorrichtung zum Chargieren eines Chargiergutvorwärmers (4) nach An spruch 4, dadurch gekennzeichnet, da die erste Materialklappe (16) mit tels Dreharmen an der Drehachse (18) montiert ist und da die Dreharme als Flügel (20) ausgebildet sind, die bei geöffneter erster Material klappe (16) unterhalb der Ausla öffnung (11) des Chargiergutbehälters (8) eine seitliche Führung für das Chargiergut ausbilden.
6. Vorrichtung zum Chargieren eines Chargiergutvorwärmers (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,dadurch gekennzeichnet, da die ROckhaltevorrich tung (10) eine zweite Materialklappe (26) aufweist, die auf der den Elektro den zugewandten Seite des Chargiergutbehälters (8) in die Behälterwand integriert ist und die zwischen einer Schlie stellung und einer Freigabestel lung hin und herschwenkbar ist, wobei die zweite Materialklappe (26) sich in ihrer Schlie stellung im wesentlichen fluchtend zu der Behälterwand er streckt, so da sie die durch das Chargiergut ausgeübten horizontalen Kräfte aufnimmt, und in ihrer Freigabestellung in Richtung des Beschik kungsrahmens (12) aufklappt, so da die Ausla öffnung des Chargiergut behälters (8) vergro ert wird.
7. Vorrichtung zum Chargieren eines Chargiergutvorwärmers (4) nach An spruch 6, dadurch gekennzeichnet, da die zweite Materialklappe (26) in ihrer Freigabestellung an der Innenwand des Beschickungsrahmens (12) anliegt.
8. Vorrichtung zum Chargieren eines Chargiergutvorwärmers (4) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, da die zweite Materi alklappe (26) seitliche Flügel (30) aufweist, die sich in der Schlie stellung der zweiten Materialklappe (26) entlang der Seitenwände des Chargiergut behälters (8) erstrecken und die in der Freigabestellung der zweiten Materi alklappe (26) den Spalt zwischen den Seitenwänden des Chargiergutbe hälters (8) und der zweiten Materialklappe (26) im wesentlichen uberdek ken.
9. Vorrichtung zum Chargieren eines Chargiergutvorwärmers (4) nach einem vorhergehenden der Ansprüche, gekennzeichnet durch eine lösbare Verrie gelungsvorrichtung (32) zum Verriegeln der Rückhaltevorrichtung (10) in ihrer Schlie position.
10. Vorrichtung zum Chargieren eines Chargiergutvorwärmers (4) nach An spruch 9, gekennzeichnet durch eine Entriegelungsvorrichtung zum auto matischen Entriegeln der Verriegelungsvorrichtung (32) beim Positionieren des Chargiergutbehälters (8) über der Beschickungsöffnung (6).
11. Vorrichtung zum Chargieren eines Chargiergutvorwärmers (4) nach einem vorhergehenden der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da die Be schickungsöffnung (6) durch eine Haube (22) verschlie bar ist, die an dem den Elektroden zugewandten Seite des Beschickungsrahmens (12) derart angelenkt ist, da sie in eine im wesentlichen senkrechte Stellung hoch klappbar ist.
12. Vorrichtung zum Chargieren eines Chargiergutvorwärmers (4) nach einem vorhergehenden der Anspruche, dadurch gekennzeichnet, da eine Ab saugvorrichtung für die Proze gase eine Absaugöffnung (15) seitlich in dem Beschickungsrahmen (12) ausbildet.
13. Vorrichtung zum Chargieren eines Chargiergutvorwärmers (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (70) zum Positionieren des Chargiergutbehälters (8) über der Beschik kungsöffnung (6) des Chargiergutvorwärmers (4).
14. Vorrichtung zum Chargieren eines Chargiergutvorwarmers (4) nach An spruch 13, dadurch gekennzeichnet, da die Vorrichtung zum Positionieren des Chargiergutbehälters (8) einen schienengeführten Wagen (72) umfa t, der den Chargiergutbehälter (8) aufnimmt und ihn von der den Elektroden abgewandten Seite her in den Beschickungsrahmen (12) einfährt.
15. Vorrichtung zum Chargieren eines Chargiergutvorwärmers (4) nach An spruch 13, dadurch gekennzeichnet, da die Vorrichtung zum Positionieren des Chargiergutbehälters (8) eine hinter dem Chargiergutvorwärmer (4) angeordnete Aufzugsvorrichtung mit ausfahrbaren Auslegern umfa t.
Description:
Vorrichtung zum Chargieren eines Chargiergutvorwärmers an einem Lichtbogenofen Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Chargieren eines Chargiergutvorwärmers an einem Lichtbogenofen.

Um den Einschmelzproze zu. beschleunigen und den Verbrauch an elektri- scher Energie zu reduzieren, weisen moderne Lichtbogenöfen z.B. zum Einschmelzen von Stahlschrott häufig einen Chargiergutvorwärmer auf, in dem das Chargiergut vor dem eigentlichen Chargieren in den Lichtbogenofen zwischengeiagert und vorgewärmt wird. Ein solcher Chargiergutvorwärmer umfa t im allgemeinen einen im wesentlichen senkrechten Schacht, der am Rand des Lichtbogenofens in dessen Deckel oder Seitenwand eine Einmün- dung ausbildet, und eine in der Einmündung angebrachte Rückhaltevorrichtung für das Chargiergut. Die yorwärmung des in dem Schacht zwischengespei- cherten Chargiergutes erfolgt dann indem die beim dem momentanen Ein- schmelzvorgang entstehenden hei en Proze gase durch den Schacht und das darin gespeicherte Chargiergut geleitet werden und an dessen oberen Ende abgefuhrt werden.

Die Beschickung des Chargiergutvorwärmers geschieht über eine Beschik- kungsöffnung im oberen Bereich des Schachtes, die au erhalb des Beschik- kungsvorganges mit einer Haube verschlossen ist. Zur Beschickung des Chargiergutvorwärmers wird die Haube im aligemeinen seitlich weggefahren, so da die Beschickungsöffnung vollständig freigegeben wird. Mittels des Hallenkrans wird anschlie end ein mit Chargiergut gefüllter Chargiergutbehälter mit unteren Materialklappen über der Beschickungsöffnung positioniert, wonach die Materialklappen seitlich weggeklappt werden, so da das Chargiergut in den Chargiergutvorwärmer hineinfällt.

Da das Chargiergut in dem Chargiergutbehälter unter seinem eigenen Gewicht stark komprimiert wird, besitzt es beim Öffnen der Materialklappen die Tendenz sich seitlich auszudehnen. Dadurch kommt es beim Wegklappen der Materi- alklappen häufig vor, da Chargiergut an der Beschickungsöffnung des

Chargiergutvorwärmers vorbeifällt und seitlich an diesem herunterfällt. Dieses Vorbeifallen des Chargiergutes an dem Chargiergutvorwärmer birgt dabei einerseits Risiken für die darunterliegenden Komponenten des Schmelzofens, da diese durch den Aufschlag von Schrotteilen beschädigt oder gar zerstört werden können. Andererseits besteht die Gefahr von Überschlägen der an die Elektroden des Ofens angelegten Hochspannung, so da diese beim Beschik- kungsvorgang des Chargiergutvorwärmers abgeschaltet werden mu .

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es folglich, eine Vorrichtung zum Chargieren eines Chargiergutvorwärmers vorzuschlagen, bei der ein Vorbeifal- len des Chargiergutes an der Beschickungsöffnung wirksam vermieden werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemä gelöst durch eine Vorrichtung zum Chargieren eines Chargiergutvorwärmers an einem Lichtbogenofen, wobei der Chargiergutvorwärmer eine obere Beschickungsöffnung aufweist, mit einem Chargiergutbehälter der über der Beschickungsöffnung des Chargiergutvor- wärmers positionierbar ist und der in seinem unteren Bereich eine Ausla öff- nung aufweist, die durch eine Rückhaltevorrichtung für das Chargiergut ver- schlie bar ist. Der Chargiergutbehälter und der Chargiergutvorwärmer sind dabei derart ausgestaltet, da der Chargiergutbehälter beim Chargieren zusammen mit den Chargiergutvorwärmer einen im wesentlichen durchgehen- den Schacht ausbilden, wobei ein Teil des Schachtes durch die geöffnete Rückhaltevorrichtung ausgebildet wird. Die erfindungsgemä e Ausgestaltung des Chargiergutbehälters und des Chargiergutvorwärmers bewirkt, da der Übergang zwischen dem Chargiergutbehälter und dem Chargiergutvorwärmer nach dem Öffnen der Rückhaltevorrichtung seitlich im wesentlichen vollständig eingefa t ist, so da ein Vorbeifallen von Chargiergut an der Beschickungsöff- nung nicht länger möglich ist. Die geöffnete Rückhaltevorrichtung ist dabei vorteilhaft an der Bildung der Einfassung beteiligt, so da der Übergang zwischen dem Chargiergutbehälter und dem Chargiergutvorwärmer vollständig freigegeben wird und das Chargiergut innerhalb der Einfassung ungestört von dem Chargiergutbehälter in den Chargiergutvorwärmer übertreten kann.

In einer bevorzugten Ausgestaltung bildet der Chargiergutvorwärmer in dem Bereich der Beschickungsöffnung einen einseitig offenen Beschickungsrahmen aus, der sich im wesentlichen nach oben erstreckt und in den der Chargiergut- behälter einfahrbar ist, und die Rückhaltevorrichtung des Chargiergutbehälters ist derart ausgestaltet, da sie in ihrer geöffneten Position den Beschickungs- rahmen an seiner offenen Seite abschlie t. Durch den Beschickungsrahmen wird der Übergang zwischen dem Chargiergutbehälter und dem Chargiergut- vorwärmer folglich auf dem grö ten Teil seines Umfanges eingefa t, wobei lediglich an einer Seite des Chargiergutvorwärmers eine Öffnung in der Einfas- sung verbleibt, durch die der Chargiergutbehälter horizontal in die Einfassung eingefahren werden kann. Durch Öffnen der Rückhaltevorrichtung wird die Einfassung anschlie end an der offenen Seite abgeschlossen, so da ein allseitiger Schutz gegen Herabfallen gebildet wird.

Es ist anzumerken, da im Prinzip auch ein allseitiger Beschickungsrahmen, in den der Chargiergutbehälter von oben vertikal eingeführt wird, ebenfalls einen wirksamen Schutz gegen herabfailendes Chargiergut ausbildet. Allerdings weist eine solche Vorrichtung wegen des vertikalen Einführens des Chargiergutbe- hälters einen wesentlich höheren vertikalen Platzbedarf auf. Darüber hinaus verbleibt bei einer derartigen Vorrichtung die Rückhaltevorrichtung in dem gebildeten Fallkanal für das Chargiergut. Bei der vorgeschlagenen Vorrichtung ist die Rückhaltevorrichtung vorteilhaft an der Bildung des Fallkanals beteiligt und gibt diesen folglich völlig frei, so da das Chargiergut ungehindert von dem Chargiergutbehälter in den Chargiergutvorwärmer übertreten kann.

Der Beschickungsrahmen ist bevorzugt auf der den Elektroden zugewandten Seite des Chargiergutvorwärmers (elektrodenseitig) und den angrenzenden Seiten angeordnet, d.h. er ist bevorzugt auf der den Elektroden abgewandten Seite des Chargiergutvorwärmers (rückseitig) offen. Da vor allem elektroden- seitig herabfallendes Chargiergut bezüglich Hochspannungsüberschlägen besonders kritisch ist, kann hierdurch sichergestellt werden, da selbst bei nicht vollständig verschlossener Öffnung der Einfassung, kein Chargiergut auf der den Elektroden zugewandten Seite des Chargiergutvorwärmers herabfällt.

Die betriebstechnisch unwirtschaftliche Abschaltung der Hochspannung beim Beschicken der Chargiergutvorwärmers kann somit entfallen.

Die Rückhaltevorrichtung weist vorzugsweise eine erste Materialklappe auf, die um eine im wesentlichen horizontale Drehachse zwischen einer Schlie stellung und einer Freigabestellung verschwenkbar ist, wobei die Ausla öffnung des Chargiergutbehälters in der Schlie stellung durch die erste Materialklappe verschlossen und in der Freigabestellung freigegeben wird. Die erste Materi- alklappe ist dabei derart ausgebildet, da sie in ihrer Schlie stellung die durch das Chargiergut ausgeübten vertikalen Kräfte aufnimmt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Rückhaltevorrichtungen mit zwei symmetrischen Materialklap- pen, geschieht das Öffnen dieser Rückhaltevorrichtung durch einseitiges Wegklappen der ersten Materialklappe. Die geöffnete Rückhaltevorrichtung erstreckt sich daher lediglich auf einer Seite des Chargiergutbehälters, so da auf der gegenüberliegenden Seite kein zusätzlicher Platzbedarf entsteht. Ein derart ausgestalteter Chargiergutbehälter eignet sich folglich besonders gut zum Einfahren in einen Beschickungsrahmen, wobei der Chargiergutbehälter vorteilhaft so gedreht ist, da die geöffnete Materialklappe sich auf der offenen Seite des Beschickungsrahmens erstreckt.

Die Materialklappe ist vorteilhaft mittels Dreharmen an der Drehachse montiert wobei die Dreharme als Flügel ausgebildet sind, die bei geöffneter Materi- alklappe unterhalb der Ausla öffnung des Chargiergutbehälters eine seitliche Führung für das Chargiergut ausbilden. Diese seitliche Führung für das Char- giergut verhindert, da Chargiergut zwischen der Materialklappe und dem Beschickungsrahmen austritt, zum Beispiel wenn die Öffnung in dem Beschik- kungsrahmen durch die Materialklappe nicht vollständig verschlossen wird, und an dem Chargiergutvorwärmer herunterfällt.

In einer bevorzugten Ausführung der Vorrichtung, weist die Rückhaltevorrich- tung eine zweite Materialklappe auf, die auf der den Elektroden zugewandten Seite des Chargiergutbehälters in die Behälterwand integriert ist und die zwischen einer Schlie stellung und einer Freigabestellung hin- und her- schwenkbar ist, wobei die zweite Materialklappe sich in ihrer Schlie stellung im

wesentlichen fluchtend zu der Behälterwand erstreckt, so da sie die durch das Chargiergut ausgeübten horizontalen Kräfte aufnimmt, und in ihrer Freigabe- stellung in Richtung des Beschickungsrahmens aufklappt, so da die Ausla - öffnung des Chargiergutbehälters vergrö ert und das Herausfallen des Char- giergutes aus dem Chargiergutbehälter wesentlich erleichtert wird. Die zweite Material klappe kann zum Beispiel in ihrer Freigabestellung an der Innenwand des Beschickungsrahmens anliegen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die zweite Materialklappe seitliche Flügel auf, die sich in der Schlie stellung der Materialklappe entlang der Seitenwände des Chargiergutbehälters erstrecken und die in der Freigabestel- lung der Materialklappe den Spalt zwischen den Seitenwänden des Chargier- gutbehälters und der zweiten Materialklappe im wesentlichen überdecken.

Die Vorrichtung zum Chargieren eines Chargiergutvorwärmers weist vorteilhaft eine lösbare Verriegelungsvorrichtung zum Verriegeln der Rückhaltevorrichtung in ihrer Schlie position und eine Entriegelungsvorrichtung zum automatischen Entriegeln der Verriegelungsvorrichtung beim Positionieren des Chargiergutbe- häiters über der Beschickungsöffnung auf.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Beschickungsöffnung durch eine Haube verschlie bar, die an dem den Elektroden zugewandten Seite des Beschickungsrahmens derart angelenkt ist, da sie in eine im wesentlichen senkrechte Stellung hochklappbar ist. In ihrer hochgekiappten Stellung stellt die Haube einen zusätzlichen elektrodenseitigen Schutz gegen herabfallendes Material dar. Darüber hinaus bewirkt die im wesentlichen senkrechte Stellung der Haube einen äu erst geringen Platzbedarf der geöffneten Haube. Zum einen ist hierbei der seitliche Platzbedarf der geoffneten Haube auf ein Mini- mum reduziert, wobei sich die Haube darüber hinaus im wesentlichen fluchten zu der Wand des Chargiergutvorwärmers erstreckt und folglich der Bereich oberhalb der Elektroden frei bleibt. Der Schmelzofen kann folglich bei geöffne- ter Haube ungestört weiterbetrieben werden, da auch beim automatischen Hochfahren der Elektroden keine Gefahr eines Ansto ens der Elektroden an die geöffnete Haube besteht. Zum anderen erstreckt sich die Haube in geöff-

netem Zustand vertikal nicht über den Chargiergutbehälter hinaus so da sich auch der vertikale Platzbedarf der gesamten Anlage nicht vergrö ert.

Der Chargiergutvorwärmer ist bevorzugt derart ausgestaltet da eine Absaug- vorrichtung für die Proze gase eine Absaugöffnung seitlich in dem Beschik- kungsrahmen ausbildet. Im Gegensatz zu konventionellen Chargiergutvorwär- mern, in denen zum Öffnen die Absaugvorrichtung für die Proze gase unter- brochen werden mu und anschlie end eine Abdeckung seitlich verfahren wird, ermöglicht die vorgeschlagene Vorrichtung eine Absaugung der Proze gase auch bei geöffneter Haube.

Die Positionierung des Chargiergutbehälters über der Beschickungsöffnung des Chargiergutvorwärmers erfolgt bevorzugt durch eine Vorrichtung zum Positio- nieren des Chargiergutbehälters über der Beschickungsöffnung des Chargier- gutvorwärmers. Eine solche Vorrichtung zum Positionieren kann zum Beispiel einen schienengeführten Wagen umfassen, der den Chargiergutbehäiter aufnimmt und ihn von der den Elektroden abgewandten Seite her in den Beschickungsrahmen einfährt. Der Wagen dient dabei bevorzugt ebenfalls zum Transportieren des gesamten Schachtes, wenn dieser wegen Reparaturarbei- ten an dem Ofen entfernt werden mu . in einer alternativen Ausgestaltung umfa t die Vorrichtung zum Positionieren eine hinter dem Chargiergutvorwär- mer angeordnete Aufzugsvorrichtung, die den Chargiergutbehälter in einer unteren Position aufnimmt und ihn anschlie end auf die Höhe des Beschik- kungsöffnung anhebt. Der Chargiergutbehälter wird dabei bevorzugt von ausfahrbaren Auslegern aufgenommen, die den Chargiergutbehälter in seiner angehobenen Position über der Beschickungsöffnung des Chargiergutvorwär- mers positionieren.

im folgenden wird nun eine Ausgestaltung der Erfindung anhand der beiliegen- den Figuren beschrieben. Es zeigen: Fig.1: eine Seitenansicht einer erfindungsgemä en Vorrichtung während dem Positionieren des Chargiergutbehälters über der Beschickungsöffnung des Chargiergutvorwärmers,

Fig.2: eine Seitenansicht der Vorrichtung der Fig. 1, wobei sich der Chargier- gutbehälter in seiner Chargierposition befindet (geöffneter Chargiergut- behälter), Fig.3: eine Vorrichtung zum Positionieren des Chargiergutbehälters über der Beschickungsöffnung des Chargiergutvorwärmers in einer Seitenansicht (a) und einer Draufsicht (b) Fig.4: eine zweite Ausgestaltung einer Vorrichtung zum Positionieren des Chargiergutbehälters über der Beschickungsöffnung des Chargiergut- vorwärmers.

In den Figuren 1 und 2 ist die Funktionsweise einer erfindungsgemä en Vorrichtung zum Chargieren 2 eines Chargiergutvorwärmers 4 dargestellt. Von dem Chargiergutvorwärmer 4 ist dabei lediglich der obere Teil mit der Beschik- kungsöffnung 6 zu sehen.

Das Chargiergut wird in einem vorzugsweise rechteckigen Chargiergutbehälter 8 herangebracht, der zum Chargieren des Chargiergutvorwärmers 4 über der Beschickungsöffnung 6 positioniert wird. In seinem unteren Bereich weist der Chargiergutbehälter 8 eine Rückhaltevorrichtung 10 auf, die nach dem Positio- nieren geöffnet wird, so da eine untere Ausla öffnung 11 des Chargiergutbe- hälters 8 freigegeben wird und das Chargiergut in die Beschickungsöffnung 6 des Chargiergutvorwärmers 4 hineinfällt.

Erfindungsgemä sind der Chargiergutbehälter 8 und der Chargiergutvorwär- mer 4 derart ausgestaltet, da der Chargiergutbehälter 8 beim Chargieren zusammen mit den Chargiergutvorwärmer 4 einen im wesentlichen durchge- henden Schacht ausbilden, wobei ein Teil des Schachtes durch die Rückhalte- vorrichtung 10 ausgebildet wird. Hierdurch wird der Ubergang zwischen dem Chargiergutbehalter 8 und dem Chargiergutvorwärmer 4 nach dem Öffnen der Rückhaltevorrichtung 10 seitlich im wesentlichen vollständig eingefa t, so da ein Vorbeifallen von Chargiergut an der Beschickungsöffnung 6 nicht länger möglich ist.

Hierzu weist der Chargiergutvorwärmer 4 in seinem oberen Bereich zum Beispiel einen einseitig offenen Beschickungsrahmen 12 auf, der sich im

wesentlichen nach oben erstreckt und die Beschickungsöffnung 6 des Char- giergutvorwärmers 4 unter Freilassung einer Seite 14 umgibt. Der Querschnitt des Beschickungsrahmens 12 wird im allgemeinen an den Querschnitt des Chargiergutvorwärmers 4 bzw. der Beschickungsöffnung 6 angepa t werden, so da z.B. bei einer rechteckigen Beschickungsöffnung 6, der Beschickungs- rahmen 12 als dreiseitiger Rahmen ausgebildet ist. Die offene Seite 14 des Beschickungsrahmens 12 ist dabei bevorzugt auf der den Elektroden abge- wandten Seite des Chargiergutvorwärmers 4, d.h. der Rückseite des Chargier- gutvorwärmers 4, angeordnet (in den Figuren 1 und 2 auf der linken Seite des Chargiergutvorwärmers 4). Während des Chargierens wird diese offene Seite 14 des Beschickungsrahmens 12 durch die geöffnete Rückhaltevorrichtung 10 des Chargiergutbehälters 8 abgeschlossen, so da eine allseitige Einfassung des Überganges zwischen dem Chargiergutbehälter 8 und dem Chargiergut- vorwärmer 4 ausgebildet wird. Es ist klar, da hierzu die Breite der offenen Seite 14 des Beschickungsrahmens 12 im wesentlichen der Breite der Ruck- haltevorrichtung 10 entspricht.

Es ist zu bemerken, da der Beschickungsrahmen 12 bevorzugt derart ausge- staltet ist, da eine Absaugvorrichtung für die Proze gase (nicht dargestellt) eine Absaugöffnung 15 seitlich in dem Beschickungsrahmen 12 ausbildet. Im Gegensatz zu konventionellen Chargiergutvorwärmern, in denen zum Öffnen die Absaugvorrichtung für die Proze gase unterbrochen werden mu und anschlie end eine Abdeckung seitlich verfahren wird, ermöglicht die vorge- schlagene Vorrichtung eine Absaugung der Proze gase auch während des Chargierens.

Die dargestellte Rückhaltevorrichtung 10 weist eine erste Materialklappe 16 auf, die um eine im wesentlichen horizontale Drehachse 18 zwischen einer Schlie stellung (siehe Fig. 1) und einer Freigabestellung (siehe Fig. 2) ver- schwenkbar ist. Die erste Materialklappe 16 ist derart ausgebildet, da sie die Ausla öffnung 11 in ihrer Schlie stellung vollständig verschlie t und folglich die durch das Chargiergut ausgeübten vertikalen Kräfte aufnimmt. Zum Öffnen der Rückhaltevorrichtung 10 wird die erste Materialklappe 16 um die Drehachse 18 seitlich nach oben geschwenkt, so da sich die geöffnete Rückhaltevorrichtung

10 lediglich auf einer Seite (der Rückseite) des Chargiergutbehälters 8 er- streckt, während auf der gegenüberliegenden Seite kein zusätzlicher Platzbe- darf entsteht. Durch eine spezielle Ausgestaltung der Materialklappe 16 kann überdies der rückseitige Raumbedarf der aufgeklappten Materialklappe 16 begrenzt werden. Dies wird bei der dargestellten Ausführung dadurch erreicht, da sie in ihrem rückseitigen Bereich leicht nach oben abgewinkelt ist (siehe Fig. 1).

Die erste Materialklappe 16 ist vorteilhaft mittels Dreharmen an der Drehachse 18 montiert, die als seitliche Flugel 20 ausgebildet sind. Diese Flügel 20 biiden bei geöffneter Material klappe auf der den Elektroden abgewandten Seite unterhalb der Ausla öffnung 11 des Chargiergutbehälters 8 eine seitliche Führung für das Chargiergut aus, die ein Austreten von Chargiergut zwischen der ersten Materialklappe 16 und dem Beschickungsrahmen 12 verhindert.

Die seitliche Führung für das Chargiergut ermöglicht darüber hinaus eine besonders kompakte Ausgestaltung des Beschickungsrahmens 12. Der in den Figuren dargestellte Beschickungsrahmen 12 ist beispielsweise zu seiner Ruckseite hin schräg abfallend ausgebildet. Dies hei t, da der Beschickungs- rahmen 12 auf der den Elektroden abgewandten Seite des Chargiergutvorwär- mers 4 (rückseitig) eine geringere Bauhöhe aufweist als auf der den Elektroden zugewandten Seite (elektrodenseitig) und die Seitenwände des Beschickungs- rahmens 12 trapezförmig ausgestaltet sind. Bei eingefahrenem Chargiergutbe- hälter 8 liegt dessen Ausla öffnung 11 im rückseitigen Bereich oberhalb des Beschickungsrahmens 12, d.h. in diesem Bereich ist der Ubergang zwischen der Ausla öffnung 11 des Chargiergutbehälters 8 und der Beschickungsöff- nung 6 des Chargiergutvorwärmers 4 seitlich nicht durch den Beschickungs- rahmen 12 eingefa t. Die zu Flügeln 20 ausgebildeten seitlichen Dreharme der erste Materialklappe 16 decken diesen Bereich bei geöffneter Materialklappe 16 ab, so da trotzdem ein durchgehender Fallkanal ausgebildet und somit ein Herabfallen von Chargiergut in diesem Bereich verhindert wird.

Neben dem geringeren Raumbedarf des Beschickungsrahmens 12 selbst, wirkt sich dessen geringe Bauhöhe auf der Rückseite vorteilhaft auf die Ausgestal-

tung einer Abdeckhaube 22 zum Abdecken des Beschickungsrahmens 12 und der Beschickungsöffnung 6 aus. Eine solche Abdeckhaube 22 mu zwischen den Chargierphasen den Beschickungsrahmen 12 sowohl an seiner Oberseite als auch an seiner rückseitigen Öffnung 14 verschlie en und weist aus diesem Grund in dem der Rückseite zugeordneten Bereich eine an die Öffnung 14 angepa te Abwinkelung 24 auf. Wegen der geringen Bauhöhe auf der Rück- seite des Beschickungsrahmens 12 kann diese Abwinkelung 24 recht klein dimensioniert werden, so da die Abdeckhaube 22 insgesamt eine sehr kompakte Bauform aufweist. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Abdeckhaube 22, wie dargestellt, elektrodenseitig an dem Beschickungsrah- men 12 derart angelenkt ist, da sie zum Öffnen in eine im wesentlichen senkrechte Stellung hochklappbar ist. Aufgrund der kleinen Abmessung der Abwinkelung 24 wird ein Ansto en des Chargiergutbehälters 8 beim Einfahren in den Beschickungsrahmen 12 an die geöffnete Abdeckhaube 22 wirksam vermieden.

Es ist anzumerken da die Abdeckhaube 22 in ihrer hochgeklappten Stellung einen zusätzlichen elektrodenseitigen Schutz gegen herabfallendes Material darstellt. Darüber hinaus bewirkt die im wesentlichen senkrechte Stellung der Abdeckhaube 22 einen äu erst geringen Platzbedarf der geöffneten Abdeck- haube 22, wobei der Bereich oberhalb der Elektroden frei bleibt so da auch beim automatischen Hochfahren der Elektroden während des Betriebs des Lichtbogenofens keine Gefahr eines Ansto ens der Elektroden an die geoff- nete Haube 22 besteht.

Die dargestellte Rückhaltevorrichtung 10 kann eine zweite Materialklappe 26 aufweisen, die auf der den Elektroden zugewandten Seite des Chargiergutbe- hälters 8 in die Behälterwand integriert ist. Diese zweite Material klappe 26 ist bevorzugt um eine im wesentlichen horizontale Drehachse 28 zwischen einer Schlie stellung (Fig. 1) und einer Freigabestellung (Fig. 2) hin- und her- schwenkbar, wobei sie sich in ihrer Schlie stellung im wesentlichen fluchtend zu der Behälterwand erstreckt. In ihrer Freigabestellung klappt die zweite Materialklappe 26 in ihrem unteren Bereich in Richtung des Beschickungsrah- mens 12 auf, so da die Ausla öffnung 11 des Chargiergutbehälters 8 vergrö-

ert und das Herausfallen des Chargiergutes aus dem Chargiergutbehälter 8 erleichtert wird. Die zweite Materialklappe 26 weist dabei vorzugsweise seitliche Flügel 30 auf, die sich in der Schlie stellung der Materialklappe 26 entlang der Seitenwände des Chargiergutbehälters 8 erstrecken und die in der Freigabe- stellung der Materialklappe 26 den Spalt zwischen den Seitenwänden des Chargiergutbehälters 8 und der zweiten Materialklappe 26 überdecken.

Es ist anzumerken, da der Chargiergutbehälter 8, alternativ zu der zweiten Materialklappe 26, auf der den Elektroden zugewandten Seite eine feste Anschrägung aufweisen kann, so da sich die Ausla öffnung 11 des Chargier- gutbehälters 8 nach unten und zur Elektrode hin vergrö ert.

Die erste 16 und die zweite 26 Materialklappe sind bevorzugt derart ausgestal- tet, da sie unter dem Gewicht des Chargiergutes ihre jeweilige Freigabestel- lung und nach dem Entleeren des Chargiergutbehälters 8 unter ihrem Eigen- gewicht ihre jeweilige Schlie stellung einnehmen. Dies kann beispielsweise durch eine geeignete Gewichtsverteilung der Klappen erreicht werden, wobei gegebenenfalls Zusatzgewichte an den Klappen angebracht werden. Vor dem Befüllen des Chargiergutbehälters 8 und dem Transport des gefüllten Chargier- gutbehälters 8 werden die beiden Materialkiappen 16 und 26 dann mittels einer Verriegelungsvorrichtung 32 in ihrer Schlie stellung verriegelt.

Die Verriegelungsvorrichtung 32 ist bevorzugt derart ausgestaltet, da sie die Materialklappen 16, 26 nach dem Entleeren des Chargiergutbehälters 8 automatisch in ihrer jeweiligen Schlie stellung verriegelt. Eine derartige Verriegelungsvorrichtung 32 ist vorteilhaft seitlich an dem Chargiergutbehälter 8 angeordnet, wobei wegen der hohen aufzunehmenden Kräften im allgemeinen auf beiden Seiten des Chargiergutbehälters 8 jeweils eine Verriegelung vorgesehen ist.

Ein erster Verriegelungshebel 34 ist mit einem ersten Ende 36 derart gelenkig an der Seitenwand des Chargiergutbehälters 8 montiert, da er parallel zur Seitenwand verschwenkbar ist. Mit seinem zweiten, freien Ende 38 greift der erste Verriegelungshebel 34 an einem Verriegelungszapfen 40 an, der sich seitlich an dem Flügel 20 der ersten Materialklappe 16 nach au en erstreckt.

Der Verriegelungszapfen 40 ist dabei derart an dem Flügel 20 montiert, da durch Verschwenken des ersten Verriegelungshebels 34 in seine Verriege- lungsstellung ein Drehmoment in Schlie richtung auf die erste Materialklappe 16 ausgeübt werden kann.

Ein zweiter Verriegelungshebel 42 ist ebenfalls mit einem ersten Ende 44 derart gelenkig an der Seitenwand des Chargiergutbehälters 8 montiert, da er parallel zur Seitenwand verschwenkbar ist. Mit seinem zweiten, freien Ende 46 greift der zweite Verriegelungshebel 42 an einem Ausleger 48 des Flügels 30 der zweiten Materialklappe 26 an. Der Ausleger 48 ist dabei derart an dem Flügel 30 montiert, da durch Verschwenken des zweiten Verriegelungshebels 42 in seine Verriegelungsstellung ein Drehmoment in Schlie richtung auf die zweite Materialklappe 26 ausgeübt werden kann. Es ist anzumerken, da das zweite Ende 46 des zweiten Verriegelungshebels 42 alternativ an einem Verriegelungszapfen angreifen kann, der geeignet an der zweiten Materialklap- pe 26 angebracht ist.

Die Anlenkpunkte 50 bzw. 52 des ersten Verriegelungshebels 34 und des zweiten Verriegelungshebels 42 sind bevorzugt so gewählt, da die jeweiligen freien Enden 38 bzw. 46 der Verriegelungshebel beim Verfahren der Verriege- lungshebel 34, 42 in ihre jeweilige Verriegelungsstellung auseinander bewegt werden, wobei sie über den Totpunkt senkrecht unterhalb des jeweiligen Anlenkpunktes geschwenkt werden. In Verriegelungsstellung sind die beiden Verriegelungshebel dann leicht gegenüber der Senkrechten geneigt.

Die Betätigung der Verriegelungshebel 34, 42 erfoigt durch ein Kniehebelsy- stem mit zwei Streben 54, 54', das zwischen den beiden Verriegelungshebeln angeordnet ist, an diese angreift und in ihrer jeweiligen Verriegelungsstellung verriegelt. Da die beiden Materialklappen 16 und 26 selbstschlie end ausgelegt sind und die beiden Verriegelungshebel unter ihrem Eigengewicht in eine im wesentlichen senkrechte Position einschwenken, mu von dem Kniehebelsy- stem 54, 54' lediglich eine Kraft ausgeübt werden, die ausreicht um die beiden Verriegelungshebel 34, 42 über ihren jeweiligen Totpunkt hinweg auszulenken.

Dies kann zum Beispiel durch ein einfaches Federelement 56 erfolgen, das

einerseits an der Seitenwand des Chargiergutbehälters 8 und andererseits an einer der Streben 54, 54' des Kniehebelsystems angreift. Unterschtützt wird das Federelement dabei durch eine Verriegelungsstütze 55, die an dem Flügel 20 der ersten Materialklappe 16 angebracht ist und die z.B. beim Absetzen des Chargiergutbehälters 8 auf den Boden gegen die Streben 54, 54' des Kniehe- belsystems drückt und die Verriegelung sicher über den Totpunkt verfährt.

Zum Entriegeln der Verriegelungsvorrichtung 32 ist der Chargiergutbehälter 8 mit einer Entriegelungsvorrichtung versehen, die in einer bevorzugten Ausge- staltung die Verriegelungsvorrichtung 32 beim Positionieren des Chargiergut- behälters 8 über der Beschickungsöffnung automatisch entriegelt. Die Verrie- gelungsvorrichtung 32 umfa t hierzu beispielsweise einen Kipphebel 58, der in seinem mittleren Bereich verschwenkbar an der Seitenwand des Chargiergut- behälters 8 angelenkt ist, und dessen erstes Ende 60 längsverschiebbar in eine Klaue eingreift, die unter der Strebe 54' des Kniehebelsystems montiert ist. Das zweite Ende 64 des Kipphebels 58 ist gelenkig mit einem Auslösearm 66 verbunden, der vertikal verschiebbar an der elektrodenseitigen Behälterwand montiert ist und der in seinem unteren Bereich einen elektrodenseitig vorsprin- genden Flansch 68 aufweist.

Der Auslösearm 66 ist dabei derart ausgestaltet, da der vorspringende Flansch 68 auf der elektrodenseitigen Oberkante des Beschickungsrahmen 12 aufliegt, wenn der Chargiergutbehälter 8 in den Beschickungsrahmen 12 eingefahren wurde. Wird der Chargiergutbehälter 8 anschlie end abgesenkt, verschiebt sich der Auslösearm 66 relativ zu dem Chargiergutbehälter 8 und wodurch der Kipphebel 58 um seinen Anlenkpunkt schwenkt. Das erste Ende 60 des Kipphebels 58 erfährt folglich eine Abwärtsbewegung, die über die Klaue 62 auf die Strebe 54' übertragen wird und diese Strebe 54' nach unten ausgelenkt, so da die beiden Streben 54 und 54' zueinander angewinkelt werden und die Verriegelungsvorrichtung 32 entriegelt wird.

Nach dem Entleeren des Chargiergutbehälters 8 und dem automatischen Schlie en der beiden Materialklappen, nimmt das Kniehebelsystem unter dem Einflu des elastischen Elementes 56 erneut seine Verriegelungsstellung ein.

Hierbei überträgt die Klaue 62 die Auslenkung der Strebe 54' auf den Kipphebel 58 so da der Auslösearm 66 relativ zu dem Chargiergutbehälter 8 nach unten verschoben wird und seine Grundstellung wieder einnimmt.

Das Positionieren des Chargiergutbehälters 8 über der Beschickungsöffnung 6 des Chargiergutvorwärmers 4 geschieht bei herkömmlichen Lichtbogenöfen haufig mittels eines Kranes der zum universellen Lastentransport ausgelegt ist.

Mit einem solchen Kran ist ein exaktes Positionieren des Chargiergutbehälters 8 jedoch äu erst schwierig und sehr zeitaufwendig.

Aus diesem Grund ist bevorzugt eine gesonderte Vorrichtung 70 zum Positio- nieren des Chargiergutbehälters 8 über der Beschickungsöffnung 6 des Chargiergutvorwärmers 4 vorgesehen, die ein exaktes Positionieren wesentlich erleichtert. Diese ermöglicht dann ein Chargieren des Chargiergutvorwärmers 4 völlig unabhängig vom Hallenkran. Eine solche Positioniereinrichtung ist in Fig.

3 dargestellt. Sie umfa t eine gefuhrte Vorrichtung, z.B. einen schienenge- führten Wagen 72, der von der Rückseite des Chargiergutvorwärmers 4 her an diesen herangefahren wird. Der Wagen 72 ist dabei bevorzugt auf Schienen 74 geführt, die oberhalb der Bodenplattform angeordnet sind und die üblicherwei- se zum Abtransport des Chargiergutvorwärmers 4 vorgesehen sind.

Der Wagen 72 umfa t einen Rahmen 76 mit zwei seitlichen, sich nach vorne erstreckenden Auslegern 78, zwischen denen ein Aufnahmeraum für den Chargiergutbehälter 8 ausgebildet wird. In dem Aufnahmeraum ist an den Innenseiten der Ausleger 78 eine Aufnahmevorrichtung 80 für den Chargier- gutbehälter 8 angeordnet, die den Chargiergutbehälter 8 aufnehmen und bevorzugt vertikal anheben und absenken kann. Die vertikale Verfahramplitude des Chargiergutbehälters 8 ist dabei der Verschiebungsamplitude des Auslose- arms 66 der Entriegelungsvorrichtung relativ zu dem Chargiergutbehälter 8 anzupassen. Es ist anzumerken, da die Aufnahmevorrichtung 80 des Wagens 72 bevorzugt derart ausgestaltet ist, da der gesamte Chargiergutvorwärmer 4 aufgenommen und angehoben werden kann. In diesem Fall kann der Wagen 72 ebenfalls zum Transportieren des gesamten Chargiergutvorwärmers 4

dienen, wenn dieser wegen Reparaturarbeiten an dem Ofen enffernt werden mu .

In einer in Fig. 4 dargestellten alternativen Ausgestaltung umfa t die Positio- niereinrichtung 70 eine hinter dem Chargiergutvorwärmer 4 angeordnete Aufzugsvorrichtung. Diese umfa t einen bevorzugt auf einem Sockel 81 drehbar montierten Turm 82, an dem ein Wagen 84 vertikal verfahrbar montiert ist. An dem Wagen 84 sind Ausleger 86 angeordnet, die in Richtung des Chargiergutvorwärmers 4 ausfahrbar sind und die den Chargiergutbehälter 8 aufnehmen. Die Ausleger sind dabei bevorzugt derart ausgestaltet, da sie an jedem ihrer Enden einen Chargiergutbehälter 8 aufnehmen konnen. Dies ermoglicht es zwei Chargiergutbehälter 8 gleichzeitig auf die Chargierhöhe anzuheben und in kürzester Zeit hintereinander in den Chargiergutvorwärmer 4 zu entleeren. Darüber hinaus bildet beim Ausfahren der Ausleger 86 der an den Turm 82 herangefahrene Chargiergutbehälter 8 ein Gegengewicht zu dem ausgefahrenen Chargiergutbehälter 8.

Zur Aufnahme der Chargiergutbehälter 8 verfährt der Wagen 84 in seine untere Stellung und der Ausleger 86 wird in die vom Lichtbogenofen abgewandte Richtung ausgefahren und ein auf dieser Seite auf der Plattform abgestellter Chargiergutbehälter 8 wird aufgenommen. Anschiie end wird der Turm 82 auf seinem Sockel um 1800 gedreht und in der gleichen Weise wird ein zweiter Chargiergutbehälter 8 aufgenommen. Danach werden die beiden aufgenom- menen Chargiergutbehälter 8 durch Verfahren des Wagens 84 vertikal ange- hoben bis die benötigte Chargierhohe erreicht ist. Die Ausleger 86 werden im wesentlichen horizontal in Richtung des Chargiergutvorwärmers 4 ausgefahren wobei der erste Chargiergutbehälter 8 auf der den Elektroden abgewandten Seite in den Beschickungsrahmen 12 eingefahren wird. Anschlie end wird durch leichtes Absenken des Chargiergutbehälters 8 die Verriegelungsvorrich- tung 32 entriegelt. Nach den Entleeren des ersten Chargiergutbehälters 8 vollführt der Turm 82 eine erneute Drehung und der zweite Chargiergutbehälter 8 wird in der gleichen Art über der Beschickungsöffnung 6 positioniert und erntleert.

Es ist anzumerken, da ìn Fig. 4 auch eine alternative Ausgestaltung der Abdeckhaube 22 dargestellt ist. Diese ist an dem Chargiergutvorwärmer 4 derart angelenkt, da sie beim Öffnen auf der den Elektroden abgewandten Seite des Chargiergutvorwärmers 4 nach unten wegklappt. Eine derartige Haube weist den Vorteil auf, da sie in geoffnetem Zustand elektrodenseitig keinen Raum einnimmt.