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Patent Searching and Data


Title:
TILTABLE LIGHT-ARC FURNACE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/061857
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a tiltable light-arc furnace in which a furnace casing (2) and a portal (4) for an electrode lifting and pivoting device are positioned on a platform (1 and 3) of a weighing machine which can be tilted by means of a tilting device. The weighing machine comprises two rockers (16) which are situated at a distance from each other and each move on a track (17). The furnace casing (2) is positioned on a first platform area situated between the rockers (16) and the portal (4) is arranged on a second platform area situated outside the rockers (16). According to the invention the two platform areas are configured as separate platform parts (1, 3) which are connected by means of a hinge joint (13). The platform part (3) carrying the portal (4) is supported on an additional track (21) via a further rocker (20) and by means of a tilting device can be tilted synchronously with the platform part (1) carrying the furnace casing (2).

Inventors:
FUCHS GERHARD (DE)
Application Number:
PCT/EP1999/003523
Publication Date:
December 02, 1999
Filing Date:
May 21, 1999
Export Citation:
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Assignee:
ARCMET TECH GMBH (AT)
FUCHS GERHARD (DE)
International Classes:
C21C5/52; F27B3/06; F27B3/08; F27B3/10; F27D11/08; (IPC1-7): F27B3/08; C21C5/52; F27B3/06
Domestic Patent References:
WO1993010413A11993-05-27
Foreign References:
EP0386586A21990-09-12
DE3308486A11984-09-20
DE1108830B1961-06-15
Attorney, Agent or Firm:
Kramer, Reinhold (Kramer & Partner Radeckestrasse 43 München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Kippbarer Lichtbogenofen, bei dem ein Ofengefäß (2) und ein Portal (4) für eine Elektrodenhubund Schwenkvorrichtung auf einer Plattform (1 und 3) einer mittels einer Kippvorrichtung kippbaren Ofenwiege angeordnet sind, die drei im Abstand vonein ander angeordnete, jeweils auf einer Ablaufbahn (17,21) ablaufende parallele Wiegenku fen (16,20) enthält, wobei das Ofengefäß (2) auf einem zwischen zwei Wiegenkufen (16) liegenden ersten Plattformteil (Gefäßplattformteil 1) und das Portal (4) auf einem separa ten außerhalb dieser Wiegenkufen (16) liegenden zweiten Plattformteil (Portalplattformteil 3) angeordnet ist, der durch die Kippvorrichtung synchron mit dem das Ofengefäß (2) tragenden Gefäßplattformteil (1) kippbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Plattformteile (1,3) durch wenigstens ein Scharniergelenk (13) miteinander verbunden sind, dessen Drehachse (19) parallel zur Schnittlinie zwischen einer Plattformebene und der Ebene, in der eine Wiegenkufe (16,20) liegt, verläuft.
2. Lichtbogenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Portalplattformteil (3) neben der Elektroden hubund Schwenkvorrichtung auch eine Deckelhubund Schwenkvorrichtung trägt.
3. Lichtbogenofen Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattformteile (1,3) einander zugewandte Randseiten (26,27) mit Unterkanten (24,25) und Oberkanten (37,38) aufweisen und wenigstens ein Scharniergelenk (13) benachbart zu den Unterkanten (24,25) der Platt formteile (1,3) angeordnet ist.
4. Lichtbogenofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Scharniergelenk (13) durch ineinander greifende, mit Ösen (28,29) versehene, laschenförmige Vorsprünge (30,31) gebildet ist, die an den einander zugewandten Randseiten (26,27) der Plattformteile (1,3) angebracht und durch Drehbolzen (32) drehbar miteinander verbunden sind.
5. Lichtbogenofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den einander zugewandten Randseiten (26,27) der Plattformteile (1,3) benachbart zu den Oberkanten (37,38) wenigstens ein die Drehbewegung des Scharniergelenks (13) begrenzender Anschlag (14) aus je einem an den einander zugewandten Randseiten (26,27) angebrachten Anschlagstück (35 bzw. 36) angeordnet ist.
6. Lichtbogenofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei auf dem Ofengefäß (2) aufliegendem Gefäß deckel (9) die Anschlagflächen der Anschlagstücke (35,36) einen Abstand in der Größen ordnung von Millimetern aufweisen.
7. Lichtbogenofen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch aekennzeichnet, daß zur Zentrierung der beiden Plattformteile (1. 3) in Kipprichtung ein Seitenanschlag (39,40,36) vorgesehen ist.
8. Lichtbogenofen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Scharniergelenk (13) als ein eine Verschie bung in Richtung der Drehachse (Kipprichtung) verhinderndes Festlager und ein Schar niergelenk als ein eine Verschiebung in Richtung der Drehachse (19) des Drehbolzens (32 zulassendes Gleitlager ausgebildet ist.
Description:
Kippbarer Lichtbogenofen Technisches Gebiet Die Erfindung betrifft einen kippbaren Lichtbogenofen, bei dem ein Ofengefäß und ein Portal für eine Elektrodenhub-und Schwenkvorrichtung auf einer Plattform einer mittels einer Kippvorrichtung kippbaren Ofenwiege angeordnet sind, die drei im Abstand vonein- ander angeordnete, jeweils auf einer Ablaufbahn ablaufende parallele Wiegenkufen enthält, wobei das Ofengetaß auf einem zwischen zwei Wiegenkufen liegenden ersten Plattformteil (Gefäßplattformteil) und das Portal auf einem separaten außerhalb dieser Wiegenkufen liegenden zweiten Plattformteil (Portalplattformteil) angeordnet ist, der durch die Kippvorrichtung synchron mit dem das Ofengefäß tragenden Gefäßplattformteil kippbar ist.

Stand der Technik Von den verschiedensten Bauarten für Lichtbogenöfen hat sich bei modernen Ofen die Variante mit gemeinsamer Ofenbühne bzw. Ofenplattform für Gefäß und Portal weitge- hend durchgesetzt. Die Ofenplattform trägt also auch das Portal mit den Elektrodenfüh- rungssäulen. dem Deckelhubwerk und den dazugehörenden Schwenk-und Antriebsmecha- nismen. Der gesamte Ofen ist mittels einer Kippvorrichtung, z. B. Zylinder über eine Wiege, kippbar. Dabei werden die Wiegenkufen auf einer Ablaufbahn geführt. Der Ofen hat üblicherweise zwei Wiegenkufen und somit zwei Ablaufbahnen, die parallel zur Kipp- richtung auf stabilen Fundamenten stehen. Die Geometrie von Wiege und Ablaufbahn bestimmt die Kippbewegung des Ofengefäßes. Die zwischen Gefäß und Portal liegende Hauptablaufbahn hat wegen des überhängenden Portalteils ca. 60 % bis 70 % der gesam- ten Vertikallast zu tragen.

Durch die FR-855 303 A ist ein kippbarer Lichtbogenofen bekannt geworden, bei dem der iiberhängende. das Portal tragende Teil der Plattform an der Außenseite durch einen

dritten Wiegesektor unterstützt ist, so daß sich die durchgehende Wiegenplattform auf drei parallelen Wiegesektoren abstützt. Dies führt zu einer statisch unbestimmten Lasteinlei- tung.

Um den Lagersitz für das Portal zu bearbeiten sind Spezialmaschinen erforderlich, denn diese Bearbeitung kann wegen möglichen Verzugs erst nach dem Schweißen vorgenommen werden.

Während des Ofenbetriebes kann es wegen unterschiedlicher Wärmebeaufschlagung und Spannungen innerhalb der Plattform zu Verzug kommen. Das hat beispielsweise einen negativen Einfluß auf die Korrektheit der Elektrodenfahrwege und deren Regelung. Eine Korrektur des Verzugs ist ohne kostspielige und zeitraubende Montage von Gefäß, Portal und Bühne nicht möglich.

Bei der Modernisierung bestehender Öfen wird es nötig, ein neues Portal für eine bessere und schnellere Elektrodenregelung zu installieren. Das Richten und Anpassen der Platt- form ist dann sehr aufwendig.

Durch die DE-AS 11 08 830 ist ein kippbarer Lichtbogenofen bekannt geworden, bei dem das Elektrodenportal auf einer zur Ofenwiege separaten Wiege angeordnet ist. die entwe- der durch einen ersten Bolzen mit der Ofenwiege gekoppelt werden kann-dies ist vorgesehen für die kleinen Kippbewegungen beim Abschlacken-oder die mittels eines zweiten Bolzens an einem ortsfesten Lager fixiert werden kann. Die letztgenannte Mög- lichkeit ist vorgesehen, um zu verhindern, daß bei starken Kippbewegungen des Ofengefä- ßes beim Abstechen die Elektroden mitgekippt werden müssen, was zu Elektrodenbrüchen führt. Zum Abstechen werden also vorher die Elektroden aus dem Gefäß gezogen und die separate Wiege am ortsfesten Lager mittels des zweiten Bolzens fixiert.

Darstellung der Erfindung Gemäß der Erfindung wird ein kippbarer Lichtbogenofen der einleitend genannten Art so

ausgestaltet, daß die beiden Plattformteile durch wenigstens ein Scharniergelenk mit- einander verbunden sind, dessen Drehachse parallel zur Schnittlinie zwischen einer Plattformebene und der Ebene, in der eine Wiegenkufe liegt, verläuft.

Die erfindungsgemäße Lösung kann bei bestehenden Ofen realisiert werden, wenn bei- spielsweise das Portal erneuert werden muß. Die Stillstandszeiten können dann wesentlich verringert werden. Es ist auch ohne Probleme möglich, zunächst die Plattform mit dem Portal und später, zeitlich verschoben, die Plattform mit dem Ofengefaß umzubauen. Wird die erfindungsgemäße Lösung bei einer Neuinstallation verwirklicht, ist das spätere Auswechseln von Portal und/oder Gefäß wesentlich einfacher.

An der Portalplattform kann eine zusätzliche Kippvorrichtung angebracht werden, die mit der Hauptkippvorrichtung synchron arbeitet.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Im folgenden wird der erfindungsgemäße Lichtbogenofen durch ein Ausführungsbeispiel anhand von sechs Figuren näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 einen kippbaren Lichtbogenofen in einer Draufsicht ; Fig. 2 den Lichtbogenofen in einer Frontansicht, teilweise geschnitten ; Fig. 3 die Verbindung der Plattformteile in perspektivischer Darstellung ; Fig. 4 einen Abschnitt des Gefäßplattformteils in perspektivischer Darstellung ; Fig. 5 in einer Frontansicht einen vergrößerten Ausschnitt, teilweise im Schnitt, die Verbindung zwischen den beiden Plattformteilen durch ein Scharniergelenk, und

Fig. 6 in einer Draufsicht einen vergrößerten Ausschnitt des Anschlags und der Führung zwischen den beiden Plattformteilen.

Wege zur Ausführung der Erfindung In den Fig. ist mit 1 ist der Gefäßplattformteil bezeichnet, auf dem das Ofengefäß 2 angeordnet ist, mit 3 der Portalplattformteil, auf dem das Portal 4 angeordnet ist. Die Drehachse 5 des Portals 4 ist exzentrisch zu den Elektrodentragarmen 6 angeordnet, die die Elektroden 7 tragen. 8 stellt einen separaten Zapfen zum Anheben und Ausschwenken des Gefäßdeckels 9 dar. 10 ist die Arbeitstür und 11 ein exzentrischer Bodenabstich. Die Plattformteile 1 und 3 sind durch eine Fuge 12 getrennt und durch Scharniergelenke 13 verbunden. Mit 14 ist ein Anschlag bezeichnet.

In der Frontansicht nach Fig. 2 ist zusätzlich das Lager 15 für das Portal erkennbar, ebenso die beiden Wiegenkufen 16 mit den zugehörigen Ablaufbahnen 17 für den Gefäß- plattformteil 1, die auf Fundamenten 18 befestigt sind. Der Portalplattformteil 3 stützt sich auf einer der Wiegenkufen 16 und einer weiteren Wiegenkufe 20 mit einer Ablaufbahn 21 ab. Die Ablaufbahn 21 steht auf einem Fundament 22. Mit 23 sind flexible Kabel für die Stromzufuhr bezeichnet.

Die perspektivische Darstellung nach Fig. 3 läßt die Ausbildung und Anordnung der Scharniergelenke 13 sowie die Lage des Anschlages 14 erkennen.

Die Drehachse 19 der Scharniergelenke 13 verläuft parallel zur Schnittlinie zwischen einer Plattformebene, also beispielsweise der durch die Oberseite der Gefäßplattform 1 gebildete Ebene und der Ebene, in der eine Wiegenkufe 16 bzw. 20 liegt. Bei linearen Ablauf- bahnen 17 bzw. 21 verläuft damit die Drehachse 19 parallel zu diesen Ablaufbahnen, wenn sich die Plattform in der Horizontallage befindet.

Die Fig. 3 bis 5 zeigen, daß die Scharniergelenke 13 benachbart zu den Unterkanten 24 bzw. 25 der einander zugewandten Randseiten 26 bzw. 27 der Plattformteile 1 bzw. 3

angeordnet sind. Die Scharniergelenke 13 sind durch ineinandergreifende, mit Ösen 28 bzw. 29 versehene laschenförmige Vorsprünge 30 bzw. 31 gebildet, die an den einander zugewandten Randseiten 26 bzw. 27 der Plattformteile 1 bzw. 3 angebracht und durch Drehbolzen 32 drehbar miteinander verbunden sind.

Bei dem Ausführungsbeispiel sind die beiden Scharniergelenke 13 in den äußeren Berei- chen der Randseite 26 bzw. 27, d. h. in der Nähe der Seitenkanten 33 und 34 der Rand- seiten vorgesehen, während sich der Anschlag 14 im mittleren Bereich befindet. Der Anschlag 14 wird, wie die Fig. 5 und 6 zeigen, durch gegenüberliegende Anschlagstücke 35 und 36 gebildet, deren Anschlagflächen im Ofenbetrieb, d. h. wenn der Gefäßdeckel 9 auf dem Ofengefäß 2 aufliegt, einen Abstand von 1 bis 2 mm aufweisen. Durch diesen Spalt ist eine statisch definierte Lastaufteilung auf die drei Fundamente über die drei Wiegenkufen 16 und 20 gewährleistet. Um die bei Anheben des Gefäßdeckels 9 durch die Lastverlagerung auf den Portalplattformteil 3 verursachte Durchbiegung zu begrenzen, ist der Anschlag 14 vorgesehen. Er befindet sich benachbart zu den Oberkanten 37 bzw. 38 der einander zugewandten Randseiten 26 bzw. 27 der Plattformteile 1 bzw. 3 etwa im mittleren Bereich der Randseiten 26 bzw. 27.

Mittels einer in den Zeichnungen nicht dargestellten Kippvorrichtung, die am Gefäßportal- teil 1 angreift, läßt sich die gesamte Plattform kippen. In diesem Fall müssen die Drehbol- zen 32 der Scharniergelenke 13 die zum Mitkippen des Portalplattformteils 3 erforderli- chen Kräfte übertragen. Hierbei und auch im gekippten Zustand werden im Scharnierge- lenk Kräfte in Achsrichtung der Drehbolzen wirksam. Die Scharniergelenke 13 sind deshalb so ausgebildet, daß die laschenförmigen Vorsprünge 31 in paarweise angeordnete laschenförmige Vorsprünge 30 eingreifen. Hierbei muß allerdings wegen der unterschied- lichen Wärmeausdehnungen von Gefäßplattformteil 1 und Portalplattformteil 3 ein ent- sprechendes Spiel in Achsrichtung der Drehbolzen 32 berücksichtigt werden. Vorzugs- weise wird nur eines der beiden Scharniergelenke als sogenanntes Festlager ausgebildet, d. h. als Lager, bei dem die Verschiebbarkeit in Achsrichtung des Drehbolzens 32 verhindert ist, während das andere Scharniergelenk als Gleitlager ausgebildet ist, bei dem die Bewegung in Achsrichtung des Drehbolzens 32 nicht begrenzt ist.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die relative Lage der beiden Plattform- teile in Achsrichtung der Drehbolzen 32 durch Seitenanschläge 39 und 40 festgelegt, zwischen die das Anschlagstück 36 eingreift. Da sich die durch die Seitenanschläge 39 und 40 sowie das Anschlagstück 36 bewirkte Führung zwischen den Plattformteilen 1 und 3 in der Mitte zwischen den Plattformteilen befindet, wirken sich hier unterschiedliche Längenänderungen bei unterschiedlicher thermischer Belastung der beiden Plattformteile minimal aus. Die Führung kann somit mit einem sehr kleinen Spiel von einigen Zehntel Millimetern eingestellt werden. Zur Einstellung dieses Spiels, wie auch des Abstandes zwischen den Anschlagstücken 35 und 36 dienen Justierbleche 41.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist nur eine Kippvorrichtung im Bereich der Gefäßplattform 1 vorgesehen, so daß die Portalplattform 3 über die Scharniergelenke 13 und die Führung durch die Seitenanschläge 39 und 40 mitgekippt werden muß. Es ist auch möglich, eine weitere Hilfskippvorrichtung vorzusehen, die am Portalplattformteil 3 angreift. In diesem Fall muß eine synchrone Betätigung der beiden Kippvorrichtungen sichergestellt sein.