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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND DEVICE FOR PROCESSING EXCESS PIG IRON
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/040353
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method and a device for the treatment of excess pig iron, according to which the pig iron is cast in portions in moulds and after solidification and possibly intermediate storage is transferred to a remelting unit. To make it possible for said unit to be operated economically the invention provides for the liquid pig iron to be cast in moulds made of ingot moulds with extendable or movable mould walls from which after release of the solidified pig iron the pig iron ingot is removed by moving or extending said ingot mould walls.

Inventors:
EVERTZ RALF (DE)
Application Number:
PCT/DE1999/003991
Publication Date:
July 13, 2000
Filing Date:
December 10, 1999
Export Citation:
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Assignee:
EVERTZ EGON KG GMBH & CO (DE)
EVERTZ RALF (DE)
International Classes:
B22D3/00; (IPC1-7): B22D3/00; B22D7/08
Foreign References:
US2632216A1953-03-24
DE361282C1922-10-13
US4616690A1986-10-14
Attorney, Agent or Firm:
Vomberg, Friedhelm (Schulstrasse 8 Solingen, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Behandlung von Roheisen, das im Überschuß anfällt, wobei das Roheisen portionsweise in Formen ver gossen wird, woraus es nach dem Erstarren, ggf. nach Zwi schenlagerung, einem Wiedererschmelzen zugeführt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das flüssige Roheisen in Formen aus Kokillen mit aus ziehbaren oder verschiebbaren Kokillenwänden vergossen wird, aus denen Nach freilegen des erstarrten Roheisens durch Verschiebung oder Ausziehen der Kokillenwände der Roheisenblock entnommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokillen Stahlbaukokillen (12) sind, die vorzugsweise mit Graphitplatten (21,22) ausgekleidet sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokillenwände (18,19) hydraulisch oder pneuma tisch bewegt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Roheisenblöcke (20) vor ihrem Wie dererschmelzen im Fallwerk oder mittels einer Brennschere zerkleinert werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Roheisenblöcke mit Sollbruchstel len versehen werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe und das Gewicht der Rohei senblöcke (20) durch die Füllmenge eines Torpedowa gens (15) als Fördermittel bestimmt ist, vorzugsweise der gestalt, daß aus einer Torpedowagenfüllmenge zwei etwa gleich große Roheisenblöcke (20) gewonnen werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß aus einem Torpedowagen (15) gleichzeitig über doppelseitig verschiebbare Rinnen (16,17) das Roheisen in zwei Kokil len (12) vergossen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokillen (12) nach dem Befüllen mit Roheisen durch einen Deckel verschlossen werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokillenwände zur Beschleunigung des Erstarrungsprozesses des Roheisens wassergekühlt wer den.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß während des Erstarrens sich auf der Roheisenblockober fläche bildendes Graphit vor der Roheisenblockentnahme abgesaugt wird.
11. Vorrichtung zur Behandlung von Roheisen, das im Überschuß anfällt, mit Formen, in die das anfallende Roheisen ver gießbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Formen Kokil len (12) mit verschiebbaren und/oder ausziehbaren Wän den (18,19) sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokillen Stahlbaukokillen (12) sind, die vorzugsweise mit Graphitplatten (21,22) ausgekleidet sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kokillenwände (18,19) hydraulisch oder pneumatisch bewegbar sind.
Description:
Beschreibung Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von im Überschuß anfallendem Roheisen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Rohei- sen, das im Überschuß anfällt, wobei das Roheisen portionsweise in Formen vergossen wird, woraus es nach dem Erstarren, ggf. nach Zwischenlagerung einem Wiedererschmelzen zugeführt wird.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Behandlung von Roheisen, das im Überschuß anfällt, mit Formen, in die das anfallende Roheisen vergießbar ist.

Es ist bekannt, daß Hochöfen nach ihrem Anblasen bis zu 10 Jahre ununterbrochen in Betrieb bleiben müssen, um kosten- günstig genutzt werden zu können. Sofern das durch Abstich gewonnene Roheisen nicht unmittelbar weiterverarbeitet werden kann, weil z. B. beim Roheisen-Abnehmer eine Störung des Betriebsablaufes aufgetreten ist, fallen überschüssige Rohei- senmengen an. Grundsätzlich ist es zwar möglich, den Hochofen gedrosselt, d. h., nicht unter voller Ausnutzung seiner Kapazi- tät zu betreiben, jedoch wird hiermit lediglich die anfallende Roheisenmenge reduziert. Ein Abkippen des angefallenen Rohei- sens in Stahlbunker stellt eine unbefriedigende Lösung dar, da die dann erstarrten Roheisenblöcke später schwer zu zerkleinern sind. Zudem entstehen während des Abkühlens große Staub-und Gasmengen, die über eine geeignete Absaugung gefiltert werden müssen.

Nach dem Stand der Technik werden daher Masselmaschinen verwen- det, die prinzipiell aus einem großdimensionalen Endlosförder- band bestehen, auf dem Formen aufgeschraubt sind, in die aus den verwendeten Torpedopfannenwagen das flüssige Roheisen ver- gossen wird. Die Länge des Endlosförderbandes, die 40 m bis 60 m betragen kann, ist unter Berücksichtigung der Abkühlge- schwindigkeit derart gewählt, daß am Anfang des Förderweges eingefülltes flüssiges Roheisen am Ende des Förderbandes erstarrt ist, so daß nach erfolgter Förderbandumlenkung das erstarrte Roheisen portionsweise aus den Formen in darunterlie- gende Behälter abfallen kann. Zur Beschleunigung des Erstar- rungsvorganges werden die einzelnen Formen bzw. das Endlosför- derband mit Wasser bespritzt. Dies führt zu einer nicht uner- heblichen Staub-und Gasentwicklung, der mit einer entsprechen- den Einhausung und einer Filterung entgegengetreten wird. Ins- besondere die anfallenden Graphitstäube führen jedoch schnell zu einem Verstopfen der Filter, die relativ häufig gereinigt werden müssen. Insgesamt ergeben sich beim Betreiben solcher Masselmaschinen erhebliche Kosten, die die Wirtschaftlichkeit stark beeinträchtigen. Hinzu kommt, daß aufgrund der in Reihen und Zeilen auf dem Förderband angeordneten kleinen Formen nur eine geringe Tagesleistung von etwa 1600 to Roheisen bei Ver- wendung von zwei Transportbändern erreichbar ist.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit der ein wirtschaftlicherer Betrieb möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 beschriebene Verfah- ren gelöst, das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß das flüssige Roheisen in Formen aus Kokillen mit ausziehbaren oder verschiebbaren Kokillenwänden vergossen wird, aus denen nach Freilegen des erstarrten Roheisens durch Verschiebung oder Ausziehen der Kokillenwände der Roheisenblock entnommen wird.

Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß die Kokillen unabhängig von der Abkühlgeschwindigkeit des flüssigen Rohei- sens zum starren Block erheblich größer dimensioniert werden können. Eine obere Grenze des Kokillen-Füllvolumens wird zweck- mäßigerweise durch das Volumen des Zuförderers, also z. B. eines Torpedopfannenwagens, und die vorhandenen Hebezeuge bestimmt, die zum Anheben und Transportieren des Roheisenblockes benötigt werden. Die Kokillen selbst können nämlich an einen vorhandenen Abstellort in einer Halle oder ins Freie verbracht werden, wo sie bis zur Erstarrung des Roheisens verbleiben.

Vorzugsweise sind die Kokillen als Stahlbaukokillen ausgebil- det, die innen mit Graphitplatten ausgekleidet sind. Stahlbau- kokillen lassen sich preisgünstig herstellen.

Um die Kokillenseitenwände verschieben bzw. ausfahren zu kön- nen, werden nach einer Weiterbildung der Erfindung hydraulische oder pneumatische Antriebsmittel verwendet. Im konkreten Anwen- dungsfall sind die Kokillen im wesentlichen quaderförmig, wobei die vier Seitenwände hydraulisch in der Waagerechten verschieb- bar sind, so daß aus einem geschlossenen Behälter zur Aufnahme des flüssigen Roheisens nach dem Erstarren des Eisens der ent- standene Block für übliche Greifwerkzeuge freigelegt werden kann.

Die erstarrten Roheisenblöcke, die z. B. Ausmaße von 0,6 m x 3 m x 11 m haben, besitzen ein Gewicht von etwa 140 to. Diese Eisenmasse benötigt zur Abkühlung etwa 5 Stunden.

Ggf. kann durch betreffende Konstruktion der Kokilleninnenwände und/oder durch Einsetzen von Gitter-Zwischenwänden oder ähnli- ches dafür gesorgt werden, daß der Roheisenblock Sollbruchstel- len erhält, welche das Zerkleinern der Roheisenblöcke erleich- tert. Die Roheisenblöcke werden vor ihrem Wiedererschmelzen, z. B. der Rückführung in den Hochofen, im Fallwerk oder mittels einer Brennschere zerkleinert.

Verwendet man übliche Torpedopfannenwagen, die beispielsweise eine Aufnahmekapazität von 280 to besitzen, kann diese Torpe- dopfannenwagenfüllmenge in zwei gleich große Roheisenblöcke vergossen werden. Vorzugsweise geschieht dies über doppelseitig verschiebbare Rinnen, aus denen das Roheisen gleichzeitig in zwei Kokillen abfließen kann. Diese Maßnahme erspart lange För- derwege und ein mehrfaches Ausgießen.

Um Emissions-und Immissionsschutzbestimmungen gerecht werden zu können, werden die Kokillen nach dem Befüllen durch einen Deckel verschlossen, so daß sich ein abgeschlossenes eingehau- stes Gehäuse ergibt, das eine Entstaubung überflüssig macht.

Solche geschlossenen Behälter müssen somit nicht in eine Halle, sondern können auch ins Freie verfahren werden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung können die Kokillenwände zur Beschleunigung des Erstarrungsprozesses des Roheisens wasserge- kühlt werden, beispielsweise durch Verwendung von Berieselungs- anlagen.

Bei Verwendung der bereits erwähnten, mit einem Deckel ver- schließbaren Behälter läßt sich vorzugsweise das während des Erstarrens auf der Roheisenblockoberfläche gebildete Graphit leicht absaugen.

Vorrichtungstechnisch wird die oben angesprochene Aufgabe nach Maßgabe der Merkmalskombination gemäß Anspruch 11 gelöst.

Erfindungsgemäß bestehen die verwendeten Formen aus Kokillen mit verschiebbaren und/oder ausziehbaren Wänden, die vorzugs- weise aus Stahlbaukokillen ausgebildet sind und/oder mit Gra- phitplatten ausgekleidet sind. Die Kokillenseitenwände sind hydraulisch, pneumatisch oder mechanisch bewegbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Halle mit einer Gießgrube, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Gießgrube nach Fig. 1 und Fig. 3 eine Querschnittsansicht einer Stahlbaukokille mit auseinandergefahrenen Seitenwänden unter Freilegung des erstarrten Roheisenblockes.

Wie Fig. 1 zu entnehmen ist, ist eine Halle 10 mit einer Grube 11 ausgestattet, deren Höhe h durch Höhe der Stahlbauko- kille 12 bestimmt wird, von denen im vorliegenden Fall vier Reihen à vier Kokillen (siehe Fig. 2 vorgesehen sind). Zusätz- lich kann in der Halle noch ein Laufkran 13 mit einer Doppel- blockzange als Hub-Fördermittel für Roheisenblöcke vorgesehen sein.

Wie Fig. 2 zu entnehmen ist, können einer oder mehrere Torpedo- wagen 15 entlang von Gleisen, deren Mitte durch Bezugszei- chen 14 gekennzeichnet ist, so verfahren werden, daß über im Prinzip nach dem Stand der Technik bekannte Doppelrinnen (siehe Pfeile 16 und 17) das flüssige Roheisen aus dem Torpedowagen gleichzeitig in zwei nebeneinanderliegende Kokillen 12 vergos- sen werden kann. Die verwendeten Kokillen bestehen aus einer Stahlbaukonstruktion und besitzen einen Boden sowie vier Sei- tenwände, von denen zwei gegenüberliegende Seitenwände 18 und 19 Fig. 3 zu entnehmen sind. Die Stahlbaukokille ist im wesent- lichen quaderförmig ausgestattet und besitzt über entsprechende hydraulische oder pneumatische Betätigungsmittel jeweils gegen- überliegende Seitenwände 18,19, die auseinanderfahrbar sind.

Wie aus Fig. 3 deutlich ist, lagen die Seitenwände 18 und 19 im geschlossenen Zustand an dem Roheisenblock 20 an. Nach Erstar- ren des zuvor flüssigen Roheisens werden die Seitenwände 18,19 in die dargestellte Position verfahren, so daß der Roheisen- block 20 mittels geeigneten Hebezeugen entnommen und der Wei- terverwendung zugeführt werden kann. Hiernach können die Sei- tenwände 18,19 sowie die diesen Wänden benachbarten nicht dar- gestellten Seitenwände wieder aufeinander zugefahren werden, so daß ein oben offener, aber ansonsten geschlossener Hohlraum gebildet wird, in den Roheisen vergossen werden kann. Die Stahlbaukokille ist innen mit Graphitplatten 21,22 ausgeklei- det.

Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet folgendermaßen : Das jeweils im Überschuß anfallende Roheisen wird mittels eines oder mehrerer schematisch dargestellter Torpedowagen 15 über geeignete Rinnen 16,17 in die Stahlbaukokillen 12 vergossen.

Jede dieser Stahlbaukokillen faßt flüssiges Roheisen einer Menge von 140 to, d. h., über alle 16 Kokillen können acht Tor- pedopfannenwagen entleert werden. Nach dem Erstarren des Rohei- sens werden die Kokillenwände 18,19 auseinandergefahren und der Roheisenblock, der im vorliegenden Fall die Ausmaße 0,6 m x 3 m x 11 m besitzt, entnommen. Nach Zerkleinerung dieses Rohei- senblockes wird das erhaltene Produkt dem Hochofen zugeführt.

Zur Beschleunigung des Erstarrungsvorganges können auch ober- halb der Grube angeordnete Wasserberieselungsanlagen vorgesehen sein. Die Halle ist mit einer Filteranlage ausgestattet, um entstehendes Graphit aufnehmen zu können.

In einer Ausführungsvariante der Erfindung ist es jedoch mög- lich, jede Stahlbaukokille mit einem Deckel auszustatten, so daß diese Kokille nach dem Befüllen verschlossen und über geeignete Fördermittel ins Freie gebracht wird.

Unter Verwendung einer doppelseitig verschiebbaren Rinne ist ein gleichzeitiges Vergießen von Roheisen in zwei Stahlbauko- killen möglich, womit eine Menge von 7 to bis 8 to/min Flüssig- roheisen umgefüllt werden kann. Hieraus folgt, daß eine Torpe- dopfanne mit einem Füllgewicht von 300 to in 35 Minuten ent- leert ist. Bereits aus diesen Zahlenangaben wird ersichtlich, daß die Tagesleistung von 1600 to Roheisen, die mit einer her- kömmlichen Masselgießmaschine bei einer Lange von 60 m erreich- bar ist, um ein Vielfaches gesteigert werden kann.