DE2645694C3

DE2645694C3 - Elektrolichtbogenmehrofenanlage zum chargenweisen Ein- oder Erschmelzen von Metallen, insbesondere Stahl oder Ferro-Legierungen

Info

Publication number: DE2645694C3
Application number: DE2645694A
Authority: DE
Inventors: Heribert 4100 Duisburg Koenig; Heinz 4300 Essen Stark
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1976-10-09
Filing date: 1976-10-09
Publication date: 1979-06-07
Also published as: DE2645694B2; DE2645694A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektrolichtbogenmehrofenanlage zum chargenweisen Ein- oder Erschmelzen von Metallen, insbesondere Stahl oder Ferro-Legierungen, mit auf einer festgelegten kreisförmigen Arbeitsstrecke bewegbaren, zu einzelnen Arbeitsstationen verfahrbaren Ofengefäßen, in deren Bereich jeweils an den Arbeitsstationen Einrichtungen zur Energiezuführung, zum Eingeben von Beschickungsmaterial sowie Abstichseinrichtungen Und dergleichen Vorgesehen sind.

Bekanntlich gelten die Elektro-Stahlschmelzöfen für die Erzeuger der elektrischen Energie als äußerst schwierige Verbraucher, denn bei ihrem Betrieb treten sehr unterschiedliche Leistungsumsätze und somit starke Schwankungen in der Energieentnahme auf.

Bei Stahlschmelzanlagen mit einer größeren Anzahl von zwar koordiniert, jedoch im wesentlichen selbständig arbeitenden Lichtbogenöfen müssen die öfen sowie die dazugehörigen Einrichtungen wie Transformatoren, Stromleitungen, Elektrodenhalter, Eiektrodenstränge usw. auf die maximale Leistung ausgelegt sein. Die installierte Kapazität kann jedoch nur zeitweise ausgenutzt werden. Außerdem ist es bei den bisher bekannten Verfahren, bei denen das Material in einem ortsfest angeordneten Gefäß erschmolzen wird, nicht möglich, für die einzelnen Verfahrensstufen optimale Prozeßverhältnisse zu schaffen. Die Möglichkeiten, die Prozeßbedingungen im Verlauf des Prozesses in den t inzelnen Stufen zu beeinflussen, sind beschränkt

Es sind bereits Elektrolichtbogenmehrofenanlagen vorgeschlagen worden, die bei gleichmäßiger Entnahme der zur Verfügung gestellten elektrischen Energie eine bessere Ausnutzung der installierten elektrischen Leistung der öfen sowie der dazugehörigen Einrichtungen ermöglichen sollen. Hierbei werden die Chargen vom Beschickungsort zum Abstich durch einzelne, in technologischer Hinsicht nacheinanderfolgende Verfahrensstufen geführt

Bekannt ist eine Elektrolichtbogenmehrofenanlage (DE-OS 19 00 629), bei der die Ofenwannen mit einer drehbaren bzw. verschiebbaren antreibbaren Plattform verbunden sind. Neben der Plattform sind ortsfest angeordnete Trageinrichtungen mit drehbaren Auslegern vorgesehen, auf denen abhebbare und verschiebbare, den einzelnen Arbeitsstationen zugeordnete Ofendeckel aufgehängt sind. Außerdem ist eine Reparaturstation vorgesehen. Die Ofendeckel sind auf die jeweils an der entsprechenden Station befindlichen Ofenwanne aufsetzbar. Jede Charge kann auf einer kreisförmigen Bahn alle Arbeitsstationen durchlaufen.

Eine ähnliche Anlage mit mehreren, auf einer kreisförmigen Bahn verfahrbaren Gefäßen zeigt Fig. 5 der GB-PS 12 16 856. Hierbei ist eih Vreisringförmiger Tunnelofen vorgesehen, der in einzelne Behandlungszonen eingeteilt ist. Innerhalb des Tunnels ist eine drehbare, kreisförmige Platte vorgesehen, die mehrere Ofenwannen trägt.

Die beschriebenen Anlagen sind mit dem wesentlichen Nachteil behaftet, daß sehr große Massen bewegt werden müssen, was entsprechende Antriebsleistungen erfordert. Somit ist praktisch die Produktionskapazität der beschriebenen Anlagen sehr begrenzt. Für größere Ofengefäße, z. B. mit Fasssungsvermögen von z. B. 50 bis 2001, die gegenwärtig gebaut werden, sind die beschriebenen Anlagen völlig ungeeignet.

Außerdem ist durch die Größe der Tragplatte, die naturgemäß in vertretbaren Grenzen gehalten werden muß, die Anzahl der Arbeitsstationen beschränkt.

Ferner wird, insbesondere bei der karussellartigen Anordnung der Platte mit Ofenwannen, bei einer größeren Reparatur einer Wanne der Arbeitstakt der ganzen Anlage durch die Reparaturzeit bestimmt, d. h.

bei einer länger dauernden Reparatur wird der ganze Arbeitszyklus verzögert oder muß sogar die ganze Anlage abgestellt werden,

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anlage zum chargertweisen Ein- oder Erschmelzen Von Metallen, insbesondere Stahl öder Ferro-Legierungen, der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine volle Ausnutzung ihrer Produktionskapazität ermöglicht und insbesondere für Öfen mit größeren Fassungsvermögen

geeignet ist. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwei ringförmige, sich in einem Punkt berührende Fahrbahnen vorgesehen sind, auf denen jeweils mehrere Ofengefäße einzeln nach und nach verfahrbar angeordnet sind. Somit sind die zu bewegenden Massen verhältnismäßig viel kleiner als bei den karusellartigen Vorrichtungen und dementsprechend geringer ist auch der Antriebsleistungsbedarf. Bei größeren Reparaturen kann ein einzelnes Ofengefäß aus dem Ringgle^;s ohne weiteres entfernt werde«, z. B. über ein Zweiggleis einer Reparaturstation zugeführt werden. Dabei wird der Arbeitstakt der ganzen Anlage nicht aufgehalten.

Die Anordnung von zwei ringförmigen Fahrbahnen ermöglicht die Errichtung einer viel größeren Anzahl der Arbeitsstationen, als es bisher möglich gewesen war.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Anlage wird die Produktionskapazität der Anlagen voll ausgenutzt und somit in hohem Maß die Wirtschaftlichkeit gewährleistet Durch eine gleichmäßigere Energieabnahme kommt es bei den Energieerzeugern zu keinen Störungen durch Belastungsspitzen, so i!aß mit den Kraftwerken günstigere Stromtarife vereinbart werden können.

Die installierte Leistung im Schmelzbereich kann dem hohen Energiebedarf beim Schmelzen angepaßt werden, während im Frischungs- und Feinungsbereich eine geringere Leistung vorgesehen ist. Damit wird eine wesentliche Verbesserung der Energiewirtschaft erreicht.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Energiezuführungsbühnen für das Schmelzen im Bereich jeder der beiden Fahrbahnen und eine weitere Energiezuführungsbühne für den Frischungs- und Feinungsvorgang im Berührungspunkt der beiden Fahrbahnen ortsfest angeordnet.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Einrichtungen zum Eingeben von Beschickungs- und/oder Korrektur- und/oder Zuschlagmaterial im Bereich jeder der beiden Fahrbahnen vorgesehen sind und die Abgießpfanne für die beiden Faltbahnen gemeinsam und an einer Stelle vorgesehen ist, die in unmittelbarer Reichweite der beiden Fahrbahnen liegt.

In einer anderen erfindungsgemäßen Ausführung der Anlage ist eine ringförmige Fahrbahn vorgesehen, auf der mindestens zwei, vorzugsweise fünf Ofengefäße verfahrbar angeordnet sind. Bei dieser Ausführung hat sich als vorteilhaft erwiesen, im Bereich der Fahrbahn zwei bewegbare Eingabeeinrichtungen bzw. Chargierkörbe sowie drei fest angeordnete Energiezuführungsbühnen und eine Abgießpfasrne vorzusehen.

Die Erfindung wird anhand einer in der Zeichnung schematisch dargestellten Anlage näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine erfindungsgemäße Anlage mit je vier auf zwei sich einander berührenden ringförmigen Bahnen verfahrbaren Ofengefäßen und

F i g. 2 eine eifindungsgemäße Anlage mit mehreren, auf einer kreisförmigen Bahn verfahrbaren Ofengefäßen.

Die in Fig. 1 dargestellte Anlage weist zwei sich in einem auf der Mittenlinie liegenden Punkt berührende ringförmige Fahrbahnen A Und B auf. Auf jeder Fahrbahn sind vier Ofengefäße 11,12,13,14 Und 15,16, 17,18 verfahrbar angeordnet. Jeder der Fahrbahnen A₁ B ist je eine Chargierüinrichtung mit einem beweglichen Korb 8 sowie je eine ortsfeste Energiezuführungsbühne für das Schmelzen zugeordnet. Im Schnittpunkt der Fahrbahnen ist eine Energiezuführungsbühne 5 für den Frischungs- und Feinungsvorgang ortsfest angeordnet. Die Bühne 5 bedient die beiden Fahrbahnen A und E. Die Abgießpfanne 7 ist in der Nähe des Schnittpunktes der Fahrbahnen A und B so angeordnet, daß sowohl die auf der Bahn A als auch diejenigen auf der Bahn B verfahrbaren Gefäße in sie abgegossen werden können. An der in Fi g. 1 oben befindlichen Seite der Anlage sind in Richtung zur Mitte der Anlage hin nacheinanderfolgend der Chargier- I, der Revisions- II, der Schmelz-III, der Abgieß- IV sowie der Frischungs- und Feinungsbereich V vorgesehen, während an der unteren Seite der Anlage (Fahrbahn A) die Bereiche spiegelbildlich nacheinanderfolgen. Die Energiebühne 5 sowie die Schmelzbühnen 3 sind jeweils mit Transformator, Stromleitungen und Elektrodenstrang versehen. Bevor eines der Ofengefäße 11 — 18 in die Schmelzstellung verfahren wird, werden die Elektroden angehoben und nach Einstellung des Gefäßes in die gewünschte Lage wieder in die Betriebsstellung gebracht In der dargestellten Ausführung ist jeweils d' mittlere Teil 10 des Ofendecke's abnehmbar, hängt mit άεττ Elcktrodenstrang auf der Bühnenkonstruktion und wird beim Senken der Elektroden auf den Gefäßdeckel aufgesetzt.

Die Arbeitsweise der in F i g. 1 dargestellten Anlage ist wie fo)?t:

Das Ofengefäß 12 wird auf der Bahn A im Chargierbereich I mit Schrott beschickt Hierzu wird der Beschickungskorb 8 zur Bahn A verfahren.

Anschließend wird das Ofengefäß 12 in dm Schmelzbereich III befördert. Das Ofengefäß wird in die Schmelzposition gebracht, die Elektroden in die Betriebsstellung eingestellt und der Deckel-Mittelteil 10 auf das Gefäß aufgesetzt Der Schmelzvorgang wird eingeleitet.

Gleichzeitig wird das leere Gefäß 13 beschickt, während das die Schmelze enthaltende Gefäß 11 im Frischungs- und Feinungsbereich V weiterbehandelt wird, um nach der Feinung im Abgießbereich IV i·. die

•to Pfanne 7 abgegossen zu werden.

Nach Beendigung des Schmelzvorganges im Gefäß 12 >.ird dieses Gefäß in den Frischungs- und Feinungsbereich V verfahren, wo unter Zuführung von Energie über selbstbackende Elektroden und nach 5 Aufgabe von Zuschlagstoffen der Stahl auf die gewünschte Qualität gebracht wird. Inzwischen wird das im Chargierbereich I beschickte Gefäß 13 unter die Schmelzbühne 3 gestellt. Während dieser Periode wird das Ofengefäß 14 im Revisionsbereich Il einer Revision bzw. einem Deckelwechsel unterzogen.

Auf der in Fig. 2 links dargestellten Fahrbahn D findet ein analoger Betriebsablauf statt; die Arbeitstakte auf den beiden Arbeitsstrecken müssen derart aufeinander abr«:s'.immt werden, daß jeweils ein Gefäß von der

5·ϊ Bahn B und ein Gefäß von der Bahn A nacheinander abwechselnd in den Frischungs- und Feinungsbereich V verfahren wird.

Die doppelringförmige Anlage ist insbesondere für große Produktionskapazitäten geeignet; es können gleichzeitig z. B. ach. Ofen sehr wirtschaftlich betrieben werden.

Die Vorrichtung gemäß Fig.2 besteht aus einer einfachen ringförmigen Fahrbahn C, au; der fünf verfahrbare Ofengefäße 30, 31, 32, 33 und 34

b'i vorgesehen sind. Sämtliche Energiezuführungsbühnen, nämlich zwei Bühnen S für das Schmelzen sowie eine Bühne 5 für den Frischungs- und Feinungsvorgang, sind ortsfest angeordnet. Beweglich sind lediglich zwei hier

vorgesehene Beschickungskörbe 8.

Die einzelnen Arbeitszonen der ringförmigen Arbeitsstrecke Csind wie folgt hintereinander angeordnet (irri Uhrzeigersinn): erster Chargierbereich I, Vorwärmebereich II, erster Schmeizbereich IH₁ zweiter Chargierbereich IV, zweiter Schmelzbereich V₁ Fein- und Frischungsbcrcich VI und Abgießbereich VII.

Im Vorwärmebereich II wird die Beschickung durch Abgaswärme vorgewärmt; es kann auch Erdgasbeheitung angewandt werden.

Die einzelnen Gefäße 30, 31, 32, 33 und 34 werden jeweils nacheinander in die einzelnen Arbeitsbereiche verfahren. Im mittleren Bereich der Anlage kann eine Kranbahn K angeordnet werden, wie in der Zeichnung angedeutet ist. Der Kran wird dann sowohl für technologische (Beschickung von Eisenschwamm und/ oder Zuschlagstoffen) als auch für mechanische Zwecke verwendet, wie Z. B. für Arbeiten an Gefäß- und Deckelzustellung, Elektrodenannippeln, für den Wechsel von Gefäßen oder Gefäßdeckeln usw.

Die Arbeitsweise der in Fig.2 dargestellten Anlage ist wie folgt:

Während des in Fig.2 dargestellten Arbeitstaktes wird das Ofengefäß 30 beschickt. Zugleich wird am Gefäß 34 Revision bzw. Deckelwechsel vorgenommen.

ίο Das mit Eisenschwamm beschickte Gefäß 31 steht am Schmelzstand unter der Energiezuführungsbühne 3. Die im Gefäß 32 befindliche Schmelze wird im Feinungsiind Frischungsbereich VI unter Zugabe von Zuschlagstoffen nächbehandelt, während das irri Gießbereich VI befindliche Gefäß 33 in die Abgießpfanne 7 abgegossen wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrolichtbogenmehrofenanlage zum chargenweise Ein- oder Erschmelzen von Metallen, insbesondere Stahl oder Ferro-Legierungen, mit auf einer festgelegten, kreisförmigen Arbeitsstrecke bewegbaren, zu einzelnen Stationen verfahrbaren Ofengefäßen, in deren Bereich jeweils an den Arbeitsstationen Einrichtungen zur Energiezuführung, zum Eingeben von Beschickungsmaterial sowie Abstichseinrichtungen und dergleichen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwei ringförmige, sich in einem Punkt berührende Fahrbahnen (A, B) vorgesehen sind, auf denen jeweils mehrere Ofengefäße (U bis 18) einzeln nach und nach verfahrbar angeordnet sind.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiezuführungsbühnen (3) für das Schmelzen im Bereich jeder der beiden Fahrbahnen (A, B) und dl: Energiezuführungsbühne (5) für den Frischlings- und Feinungsvorgang im Berührungspunkt der beiden Fahrbahnen (A, B) ortsfest angeordnet sind.

3. Anlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (8) zum Eingeben von Beschickungs- und/oder Korrektur- und/oder Zuschlagmaterial im Bereich jeder der beiden Fahrbahnen (A, ^vorgesehen sind.

4. Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgießpfanne (7) für die beiden Fahrbahnen (A, B) gemeinsam und an einer Stelle vorgesehen ist, die in unmittelbarer Reichweite der beiden Fahrbahnen (A, S/iiegL

5. Elektrolichtbogenmehiofenanlage zum chargenweise Ein- oder Erschmelzen von Metallen, insbesondere Stahl oder Ferro-Legierungen, mit auf einer festgelegten, kreisförmigen Arbeitsstrecke bewegbaren, zu einzelnen Stationen verfahrbaren Ofengefäßen, in deren Bereich an den Arbeitsstationen Einrichtungen zur Energiezuführung, zum Eingeben von Beschickungsmaterial sowie Abstichseinrichtungen und dergleichen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine ringförmige Fahrbahn (C) vorgesehen ist, auf der mindestens zwei, vorzugsweise fünf Ofengefäße (30 bis 34) einzeln nach und nach verfahrbar angeordnet sind.

6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Fahrbahn (C) zwei bewegbare Eingabeeinrichtungen bzw. Chargierkörbe (8) sowie drei fest angeordnete Energiezuführungsbühnen (3, 5) und eine Abgießpfanne (7) vorgesehen sind.