[0001] Die Erfindung betrifft ein Ofengefäß eines metallurgischen Ofens, insbesondere eines
Lichtbogenofens, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches l.
[0002] Durch die DE-Al-32 4l 987 und die EP-Al-0l28 965 sind kippbare Ofengefäße dieser
Art bekannt geworden. Das Ofengefäß weist hier einen erkerartigen Vorsprung auf,
in dessen Boden eine Abstichöffnung vorgesehen ist. Der erkerartige Vorsprung ermöglicht
über eine durch einen Deckel verschließbare Wartungsöffnung eine leichte Zugänglichkeit
des Abstichloches von der Ofeninnenseite, verursacht jedoch konstruktive Probleme.
Um beim Abstechen Einflüssen der Abstichströmung auf die auf der Metallschmelze schwimmende
Schlacke während des Abstichvorganges entgegenzuwirken und ein weitgehend schlackenfreies
Abstechen zu ermöglichen, ist bei dem Ofengefäß nach der EP-Al-0l28 965 der erkerartige
Vorsprung mit seiner inneren Begrenzungswand im Grundriß annähernd trapezförmig oder
rechteckförmig ausgebildet, und es werden die Seitenwände des Erkers in einer bestimmten
Weise zu dem Ofeninnenraum angeordnet, der einen kreisförmigen oder ovalförmigen Grundriß
haben kann.
[0003] Durch die DE-C2-29 2l 702 ist ein Elektro-Metallschmelzofen mit feststehendem Ofengefäß
bekanntgeworden, bei dem im Boden des Ofengefäßes mindestens eine Abstichöffnung angeordnet
ist. Das Ofengefäß kann auch eine im Grundriß von der Kreisform abweichende Form haben,
es kann beispielsweise im Grundriß oval ausgebildet sein. Das Obergefäß weist den
gleichen Grundriß wie das Untergefäß auf. Bei einem solchen Ofengefäß ist wegen der
schlechten Zugänglichkeit des Abstichloches das Auswechseln der Abstichkanalsteine
und Ausfüllen des Abstichloches nach dem Abstich mit einer Verfüllmasse verhältnismäßig
aufwendig.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Lichtbogenofen mit einem Ofengefäß
der im Oberbegriff des Anspruches l genannten Art einen einfachen Zugang zum Abstichloch
für Wartungsarbeiten zu ermöglichen, ohne an dem Ofengefäß einen erkerartigen Vorsprung
vorsehen zu müssen. Dieses Ziel soll bei vorhandenen Öfen durch einfache Umbauten
ohne Änderung der Konstruktion für das Elektrodentragwerk und möglichst auch der
Deckelkonstruktion und des Deckeltragwerkes erreichbar sein.
[0005] Die Erfindung ist durch die Merkmale des Anspruches l gekennzeichnet. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind den übrigen Ansprüchen zu entnehmen.
[0006] Bei der erfindungsgemäßen Lösung befindet sich das Abstichloch nicht in einem vorspringenden
Erker des Ofengefäßes, sondern im Boden eines im Grundriß kreisförmigen oder ovalen
Untergefäßes. Bei ovaler Form des Untergefäßes, die bei einem Umbau eines runden
Untergefäßes einfach und ohne Probleme bei der Stabilität erhalten werden kann,
vergrößert sich das Gefäßvolumen im Vergleich zu Gefäßen mit nach außen vorspringendem
Erker, wenn man die Gesamtlänge des Gefäßes zur Grundlage des Vergleichs macht. Durch
den gegenüber dem Untergefäß zur Gefäßmitte hin versetzten oder versetzbaren Gefäßteil
des Obergefäßes, in dem die Wartungsöffnung vorgesehen ist, wird ein einfacher Zugang
zum Abstichloch ermöglicht, obwohl sich dieses nicht im Bereich eines erkerartigen
Vor sprunges, sondern innerhalb des im Grundriß kreisförmigen oder ovalen Untergefäßes
befindet.
[0007] Der zur Gefäßmitte hin versetzte Gefäßteil ist bei einer ersten Ausführungsform der
Erfindung als eine im Obergefäß vorgesehene Nische ausgebildet, die in das Gefäßinnere
ragt und in deren Boden die Wartungsöffnung vorgesehen ist. Um zu verhindern, daß
beim Chargieren des Ofens Chargiermaterial auf der Oberseite der Nische liegen bleibt,
ist diese vorzugsweise mit einer oder mehreren dachähnlichen Abschrägungen versehen.
Die Nische kann als Einbuchtung mindestens eines der wassergekühlten Wandelemente
des Obergefäßes ausgebildet sein.
[0008] Bei einer zweiten Ausführungsform weist das Obergefäß einen in das Innere des Gefäßes
bewegbaren Wandelementabschnitt auf, der im nach innen bewegten oder versetzten Zustand
eine Nische wie beim ersten Ausführungsbeispiel bildet und im nach außen bewegten
Zustand von innen aus gesehen den üblichen Wandverlauf des Obergefäßes herstellt.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel wird somit die konstruktive Lösung nach dem ersten
Ausführungsbeispiel nur vorübergehend realisiert, das heißt, wenn für Wartungsarbeiten
ein Zugang zum Abstichloch erforderlich wird, während des üblichen Ofenbetriebs ist
die in das Ofeninnere eindringende Nische jedoch entfernt und es sind hinsichtlich
der Beanspruchung der die Nische bildenden Wandelemente die gleichen Verhältnisse
geschaffen wie bei einem Obergefäß ohne nischenförmige Einbuchtung.
[0009] Die Nischenform läßt sich bei dem in das Innere des Gefäßes bewegbaren Wandelementabschnitt
dadurch realisieren, daß dieser ein Unterteil und Seitenteile besitzt, die eine Abschirmung
gegenüber dem Inneren des Ofengefäßes bilden, wenn der Wandelementabschnitt in das
Gefäßinnere bewegt ist. Im Unterteil ist hierbei die Wartungs öffnung vorzusehen.
Das Unterteil und/oder die Seitenteile können beispielsweise aus Kühlrohren zusammengesetzt
und wassergekühlt sein. Vorzugsweise ist der bewegbare Wandelementabschnitt als Schwenkteil
ausgebildet, wobei die Schwenkachse horizontal oder vertikal angeordnet sein kann.
Als Antriebseinheit für das Schwenkteil kann ein Hydraulikzylinder verwendet werden,
der mit einem Ende an dem Schwenkteil und mit dem anderen Ende am Obergefäß, vorzugsweise
an einem an der Oberkante des Obergefäßes außen umlaufenden Wasserkühlring befestigt
ist.
[0010] Um ein Anbacken des bewegbaren Wandelementabschnittes an der feuerfesten Auskleidung
des Untergefäßes zu vermeiden, ist vorzugsweise im Bereich des bewegbaren Wandelementabschnitts
die obere Stirnseite der feuerfesten Auskleidung des Untergefäßes mit Kühlelementen,
z.B. Kühlrohren versehen.
[0011] Vorzugsweise fluchtet im Abstichbereich die innere Oberkante der feuerfesten Auskleidung
des Untergefäßes vertikal etwa mit der Innenfläche des dortigen Wandelementes des
Obergefäßes. Auf diese Weise wird vermieden, daß sich auf der oberen Stirnseite der
feuerfesten Ausmauerung des Untergefäßes Schlacke oder Chargiermaterial ablagern und
den bewegbaren Wandelementabschnitt blockieren kann. Die Maßnahme kann erreicht werden
durch einen im Grundriß geraden Segmentabschnitt des Obergefäßes oder durch eine
geringfügige örtliche Ausbuchtung des Untergefäßes im Abstichbereich.
[0012] Vorzugsweise weist auch bei der zweiten Ausführungsform das Ofengefäß eine im Grundriß
ovale Form auf, die durch zwei durch ein Rechteck verbundene Halbkreisscheiben gebildet
ist.
[0013] Bei einer dritten Ausführungsform der Erfindung, die sich insbesondere für Umbauten
bestehender Lichtbogenöfen mit runder Gefäßform eignet, ist das Untergefäß in der
Draufsicht ovalförmig und das Obergefäß im oberen Abschnitt in der Draufsicht kreisrund
ausgebildet, wobei der gegenüber dem Untergefäß oberhalb des Abstichloches versetzte
Gefäßteil des Obergefäßes dadurch erhalten wird, daß die Mittelachsen des ovalen Untergefäßes
und des runden Obergefäßes, wie im Anspruch l6 angegeben, gegeneinander versetzt
sind.
[0014] Mit einem derart ausgebildeten Ofengefäß läßt sich bei einem Umbau eines Lichtbogenofens
das Volumen des Schmelzbades erhöhen, und zwar ohne dessen Höhe vergrößern zu müssen,
was eine Erhöhung der Frischzeit beim Entkohlen der erschmolzenen Eisenschmelze zur
Folge hätte, ohne die Deckelkonstruktion und die Konstruktion des Elektrodenund Deckeltragwerkes
verändern zu müssen. Es genügt bei einem Umbau eines runden Ofengefäßes, sowohl das
Obergefäß als auch das Untergefäß in der Mitte aufzutrennen, beim Untergefäß einen
Gefäßabschnitt einzusetzen, um die ovale Form zu erhalten und im Obergefäß im Bereich
oberhalb des Abstichloches einen zur Gefäßmitte hin versetzten Gefäßteil vorzusehen,
der stufenförmig oder schräg ausgebildet sein kann.
[0015] Die Erfindung wird durch Ausführungsbeispiele anhand von l2 Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. l einen Grundriß eines Ofengefäßes eines Lichtbogenofens, bei dem das Obergefäß
oberhalb des Abstichloches eine Nische aufweist,
Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie II-II von Fig.l,
Fig. 3 eine schematische Teil-Schnittansicht des Ofengefäßes nach Fig. l, wobei die
Schnittebene der vertikalen Längs-Mittelebene des Ofengefäßes entspricht,
Fig. 4 einen Grundriß eines Ofengefäßes, bei dem das Obergefäß einen in das Gefäßinnere
bewegbaren Wandelementabschnitt aufweist,
Fig. 5 eine Teil-Längsschnittansicht des Ofengefäßes nach Fig. 4,
Fig. 6 einen Grundriß eines Ofengefäßes in einer gegenüber Fig. 4 abgewandelten Form,
Fig. 7 eine Teil-Längsschnittansicht entsprechend Fig. 5 des Ofengefäßes nach Fig.
6,
Fig. 8 eine abgewandelte Ausführungsform mit einem um eine vertikale Schwenkachse
in das Innere des Ofengefäßes schwenkbaren Wandelementabschnitt,
Fig. 9 und l0 in einem Längsschnitt und in einer Draufsicht, teilweise geschnitten,
ein Ofengefäß gemäß einer dritten prinzipiellen Ausführungsform,
Fig. ll und l2 den Fig. l und 2 entsprechende Ansichten einer demgegenüber abgewandelten
Ausführungsform.
[0016] Fig. l zeigt in schematisierter Draufsicht ein kippbares Ofengefäß l eines Lichtbogenofens
mit drei Elektroden 2a, 2b und 2c. Das Ofengefäß umfaßt ein Obergefäß 3 aus wassergekühlten
Wandelementen und ein aus feuerfestem Mate rial bestehendes oder mit feuerfestem
Material ausgekleidetes Untergefäß 4. Der Deckel des Lichtbogenofens, die Elektrodentragarme
sowie weitere Teile des Ofens sind in der Zeichnung nicht dargestellt.
[0017] Der Grundriß des Ofengefäßes l ist gemäß Fig. l etwa oval. Genau genommen entspricht
der Grundriß der Verbindung eines rechteckigen Mittelstücks mit zwei Halbkreisscheiben,
wobei die Länge des Rechtecks zwischen diesen Halbkreisscheiben in Fig. l durch den
Doppelpfeil A angedeutet ist. Das Stück A entspricht etwa dem Abstand der Mittelachsen
der Elektroden zueinander. Die Elektroden sind zentrisch zur Gefäßmitte angeordnet,
wie es in Fig. l gezeigt ist.
[0018] Fig. 3 zeigt eine schematisierte Schnittansicht durch das Ofengefäß. In dem Gefäßboden
l2 des Untergefäßes 4 befindet sich in der Nähe des Gefäßrandes ein Abstichloch ll.
Verschlußeinrichtungen zum Verschließen des Abstichloches sind hier nicht dargestellt.
Das Ofengefäß ist kippbar gelagert.
[0019] Das Obergefäß 3 weist oberhalb des Abstichloches ll eine Nische 6 auf, die in das
Gefäßinnere eindringt. Die Nische 6 ist durch eine Einbuchtung eines oder mehrerer
wassergekühlter Wandelemente des Obergefäßes 3 gebildet. Die Oberseite der Nische
6 wird durch zwei Abschrägungen l0 in Form eines Dachs gebildet. Die Unterseite der
Nische 6 wird zur Metallschmelze 5 hin (Fig. 2) durch einen wassergekühlten Boden
8 gebildet, in dem - vertikal ausgerichtet mit dem Abstichloch ll - eine Wartungsöffnung
9 gebildet ist, die durch einen Deckel 7 verschlossen werden kann. Die Unterseite
der Nische 6 befindet sich etwa 600 bis l200 mm oberhalb des maximal zulässigen Badspiegels
der Metallschmelze.
[0020] Der Zugang zu dem Abstichloch ll ist von der Außenseite des Obergefäßes 3 her möglich,
wie in Fig. 3 durch einen Pfeil l6 angedeutet ist. Da die Unterseite der Nische 6
einen relativ geringen Abstand vom Abstichloch ll hat, ist dieses leicht zugänglich.
[0021] Mit l3 ist ein Elektroheber bezeichnet, der mittels Rollen in der durch einen Pfeil
l4 angedeuteten Richtung längs einer Schiene l5 verschiebbar ist, die am Obergefäß
befestigt ist. Mittels dieses Elektrohebers ist es möglich, den Deckel 7 oder den
wassergekühlten Boden 8 anzuheben und zu entfernen sowie neue Verschleißrohre in das
Abstichloch ll einzusetzen.
[0022] Fig. 4 zeigt im Grundriß ein Ofengefäß l0l eines Lichtbogenofens. In Fig. 4 sowie
in den Fig. 5 bis 8 sind, wie bei den Fig. l bis 3 nicht näher interessierende Teile
des Lichtbogenofens, wie z.B. der Ofendeckel, die Elektroden mit den Elektrodentragarmen,
eine Verschlußvorrichtung für das Abstichloch im Gefäßboden und dergleichen nicht
dargestellt.
[0023] Das Ofengefäß l0l besitzt etwa ovalen Querschnitt. Genauer gesagt entspricht der
Grundriß zwei Kreisscheibenhälften, die über ein Rechteck miteinander verbunden sind.
[0024] Das Ofengefäß l0l besitzt ein Untergefäß l02, das mit einer feuerfesten Ausmauerung
l04 zugestellt ist. Die obere Stirnfläche der Ausmauerung l04 liegt frei, wie in Fig.
4 dargestellt ist. In diesem Bereich schließt nach oben ein Obergefäß l03 an, dessen
Innenseite mit geraden und gekrümmten, wassergekühlten Wandelementen l06 ausgekleidet
ist. An dem oberen Außenrand des Obergefäßes l03 läuft ein Wasserkühlring l05 um.
Die Anschlüsse für die Wasserkühlung sind hier nicht dargestellt.
[0025] Im Bereich der in Fig. 4 oben gezeigten Schmalseite des Ofengefäßes l0l befindet
sich ein durch gestrichelte Linien dargestellter Abstichbereich l07, in dem sich
eine Abstichöffnung l08 im Gefäßboden (vergleiche Fig. 5) befindet.
[0026] Der Grundriß des Obergefäßes l03 entspricht etwa demjenigen des Untergefäßes l02,
im Abstichbereich l07 besitzt das Obergefäß l03 jedoch eine nicht-runde, geradlinige
Form. Hierzu weist der umlaufende Wasserkühlring l05 einen gestreckten, geraden Abschnitt
lll auf. In diesem Bereich sind die wassergekühlten Wandelemente des Obergefäßes
l03 als ebene Platten ausgebildet. Ein wassergekühltes Wandelement l09 ist in unten
noch näher beschriebener Weise zur Ofenmitte hin schwenkbar ausgebildet und trägt
an seinen nach außen weisenden Rändern Seitenteile ll2, von denen eines in Fig. 5
dargestellt ist.
[0027] Fig. 5 zeigt die Einzelheiten des zur Ofenmitte hin verschwenkbaren Wandelements
l09 und der damit in Verbindung stehenden Teile des Ofengefäßes. Ein Hineinschwenken
des Wandelements l09 bis in die in Fig. 5 gestrichelt dargestellte Stellung ermöglicht
den Zugang zu dem Abstichloch l08 im Boden des Untergefäßes l02, wozu eine unten noch
näher erläuterte Wartungsöffnung vorgesehen ist.
[0028] An die beiden seitlichen Ränder des Wandelements l09 schließen sich wassergekühlte,
einen etwa trapezförmigen Querschnitt aufweisende Seitenteile ll2 an, und an den unteren
Rand des Wandelements l09 schließt sich ein einen bogenförmigen Querschnitt aufweisendes
Unterteil ll6 aus Kühlrohren an. In dem Unterteil ll6 ist eine etwa quadratische
oder kreisförmige Wartungsöffnung ll7 ausgespart, die bei zur Gefäßmitte hin verschwenktem
Wandelement l09 mit ihrer Mitte etwa mit der Lotrechten l2l des Abstichlochs l08
zusammenfällt.
[0029] Das wassergekühlte Wandelement l09 und die daran nach außen anschließenden Seitenteile
ll2 sowie das Unterteil ll6 bilden eine Abschirmung gegenüber dem Inneren des Ofengefäßes,
wenn an dem Abstichloch l08 gearbeitet wird. Solche Arbeiten sind z.B. das Säubern
des Abstichlochs, wenn sich keine Metallschmelze ll3 mehr oder nur ein Metallsumpf
in dem Untergefäß befindet.
[0030] Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist das Schwenkteil l09, ll2, ll6 an einer horizontalen
Schwenkachse l20 gelagert, die am oberen Außenrand des Obergefäßes l03 gelagert
ist. Der gerade Abschnitt lll des um die Oberkante des Obergefäßes l03 umlaufenden
Wasserkühlrings trägt an seiner Außenseite zwei Haltearme ll4, an deren äußerem Ende
je ein Hubzylinder ll5 angelenkt ist, dessen Kolbenstange mit der Außenseite des
Wandelements l09 gelenkig verbunden ist. Durch Betätigen der Hubzylinder ll5 läßt
sich das Schwenkteil um die horizontale Schwenkachse l20 zwischen den beiden in Fig.
5 durch ausgezogene Linien einerseits und gestrichelte Linien andererseits dargestellten
Stellungen verschwenken.
[0031] Um ein Anbacken des Unterteils ll6 des Wandelements l09 an der Oberseite der feuerfesten
Ausmauerung l04 zu verhindern, sind im Bereich des Wandelements l09 auf der oberen
Stirnseite ll8 der Ausmauerung l04 Kupferkühlrohre ll9 vorgesehen.
[0032] Wie in Fig. 5 gezeigt ist, besitzt das Untergefäß l02 im Abstichbereich l07 vertikale
Seitenwände. Die Innenfläche des Wandelements l09 fluchtet in diesem Bereich mit
der oberen Innenkante ll0 der vertikalen Ausmauerung l04.
[0033] Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Gleiche und ähnliche Teile
wie in Fig. 4 sind mit um l00 erhöhten Bezugsziffern versehen. Bereits beschriebene
Tei le sollen nicht nochmals beschrieben werden. Der Hauptunterschied zwischen den
Ausführungsformen nach Fig. 4 und nach Fig. 6 besteht darin, daß gemäß Fig. 6 das
Ofengefäß 20l einen kreisrunden Querschnitt hat und nur im Abstichbereich 207 das
Untergefäß eine Ausbuchtung 225 besitzt, die so weit nach außen ragt, daß die Innenseite
des dort befindlichen wassergekühlten Wandelements 209 mit der oberen Innenkante 2l0
der feuerfesten Auskleidung 204 fluchtet - ähnlich wie bei der Ausführungsform nach
Fig. 4. Durch diese Maßnahme kann einerseits auf eine obere Abdeckung der Ausbauchung
des Untergefäßes verzichtet werden, andererseits wird an der Übergangsstelle vom Obergefäß
zum Untergefäß ein Absatz vermieden, auf dem sich Schlacke festsetzen könnte.
[0034] Fig. 7 zeigt eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung für ein Ofengefäß der in Fig.
6 gezeigten Art. Die Seitenwand des Untergefäßes 202 ist als Ausbuchtung 225 schräg
angelegt. Ihre obere Innenkante 2l0 fluchtet mit der Innenfläche des verschwenkbaren
Wandelements 209.
[0035] Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 sind die in Fig. 5 gezeigten Kühlrohre auf der
Stirnseite der Ausmauerung des Untergefäßes nicht vorgesehen.
[0036] Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 4 bis 7 wird das Wandelement l09 bzw.
209 mit seinen daran nach außen anschließenden Teilen um eine horizontale Schwenkachse
am oberen Außenrand des Obergefäßes verschwenkt. Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform,
bei der eine vertikale Schwenkachse l20′ vorgesehen ist.
[0037] Gemäß Fig. 8 besteht das für den Zugang zu dem Abstichloch vorgesehene Schwenkteil
aus dem um die vertikale Schwenkachse l20′ horizontal verschwenkbaren, wassergekühlten
Wandelement l09′, welches gleichzeitig ein Sei tenteil des Schwenkteils bildet, einem
im Querschnitt kreisbogenförmigen Seitenabschnitt ll2′, einem flachen Unterteil ll6′,
in welchem eine Wartungsöffnung ll7′ ausgebildet ist, sowie einem nicht dargestellten,
in der Form dem Unterteil entsprechenden Oberteil. An dem am Außenumfang des Obergefäßes
umlaufenden Wasserkühlring l05 ist ein Hydraulikzylinder ll5′ befestigt, dessen Kolbenstange
l23 an dem äußeren Ende einer Lasche l22 angreift, welche an die Außenseite des Wandelementes
l09′ angeschweißt ist. Die Lasche l22 nimmt zusammen mit einer dazu mit Abstand parallel
angeordneten (nicht dargestellten) Lasche die vertikale Schwenkachse l20′ auf.
[0038] Bei den anhand der Fig. 4 bis 8 beschriebenen Ausführungsformen ermöglicht das um
eine horizontale oder vertikale Achse schwenkbare Schwenkteil den Zugang zu dem Abstichloch
im Gefäßboden. Die mit dem schwenkbaren Wandelement l09 oder l09′ verbundenen Unter-
und Seitenteile gewährleisten eine gekühlte und kühlende Abschirmung gegenüber dem
Gefäßinneren. Beim normalen Schmelzbetrieb ist das Schwenkteil nach außen zurückgeschwenkt,
so daß sich das schwenkbare Wandelement l09 bzw. l09′ in den Verband der übrigen wassergekühlten
Wandelemente l06 bzw. 206 des Obergefäßes einfügt.
[0039] Das in den Fig. 9 und l0 dargestellte Ofengefäß 30l eines Lichtbogenofens enthält
ein eine Metallschmelze 302 aufnehmendes Untergefäß 303 mit einer feuerfesten Auskleidung
304 und einem im Boden exzentrisch angeordneten Abstichloch 305, das unten durch
ein Verschlußorgan 306 verschlossen ist. Dieses Verschlußorgan kann aus der in Fig.
9 dargestellten Schließposition in eine die Abstichöffnung 305 freigebende Freigabeposition
geschwenkt werden.
[0040] Auf den oberen Rand 307 des Untergefäßes 303 ist ein aus flüssigkeitsgekühlten Wandelementen
308 gebildetes Ober gefäß 309 mit seinem unteren Rand 3l0 aufgestzt. Das Obergefäß
309 weist einen ersten oberen Gefäßabschnitt 3ll auf, der in der Draufsicht (vgl.
Fig. l0) in Form eines Kreisrings ausgebildet ist mit einem ersten Kreismittelpunkt
3l2. Das Untergefäß 303 weist einen zweiten Gefäßabschnitt 3l3 auf, der in der Draufsicht
in Form eines Kreisringsektors ausgebildet ist mit einem zweiten Kreismittelpunkt
3l4, der mit dem ersten Kreismittelpunkt 3l2 zusammenfällt. Im dargestellten Fall
beträgt der Zentriwinkel 3l5 des Kreisringsektors l80°, das heißt der Kreisringsektor
ist als Halbkreisringsektor ausgebildet. Der Zentriwinkel 3l5 sollte zwischen l20°
und l80° liegen.
[0041] Das Untergefäß 303 weist außerdem einen dritten Gefäßabschnitt 3l6 auf, der in der
Draufsicht gemäß Fig. l0 wie der zweite Gefäßabschnitt 3l3 in Form eines Kreisringsektors
mit einem Zentriwinkel 3l5 von l80° ausgebildet ist und diesem gegenüber liegt. Dem
dritten Gefäßabschnitt 3l6 ist ein dritter Kreismittelpunkt 3l7 zugeordnet, der
gegenüber dem zweiten Kreismittelpunkt um den Abstand 3l8 nach außen versetzt ist.
[0042] Schließlich weist das Untergefäß 303 noch einen vierten Gefäßabschnitt 3l9 auf, der
in der Draufsicht nach Fig. l0 den zweiten und dritten Gefäßabschnitt 3l3 bzw. 3l6
geradlinig verbindet, so daß der obere Rand 307 des Untergefäßes 303, wie Fig. l0
erkennen läßt, eine ovale Form besitzt. Falls der Zentriwinkel 3l5 weniger als l80°
beträgt, ist es zur Gewährleistung eines gleichmäßigen Übergangs zweckmäßig, wenn
der vierte Gefäßabschnitt 3l9 in der Draufsicht den zweiten und dritten Gefäßabschnitt
jeweils schwach nach außen gekrümmt verbindet. Dieser Fall ist nicht dargestellt.
[0043] Das Obergefäß 309 weist noch einen fünften unteren Gefäßabschnitt 320 auf, dessen
unterer Rand 3l0 der ovalen Form des oberen Randes 307 des Untergefäßes 303 angepaßt
ist.
[0044] Das Abstichloch 305 befindet sich in der Draufsicht (Fig. l0) auf der Längsachse
32l des ovalen Untergefäßes 303 und liegt in der Nähe der Gefäßwand. Das Ofengefäß
ist in Richtung der Längsachse des ovalen Untergefäßes kippbar. Zu diesem Zweck sind
eine Ofenwiege 322 und ein Hydraulikzylinder 323 vorgesehen. Auf der dem Abstichloch
305 gegenüber liegenden Seite des Ofengefäßes befindet sich in der Gefäßwand eine
durch eine Türe 324 verschließbare Arbeitsöffnung 325.
[0045] Der fünfte Gefäßabschnitt 320 ist in dem in den Fig. 9 und l0 rechts dargestellten
Teil zylindrisch in gleicher Weise wie der erste Gefäßabschnitt lll ausgebildet und
im in diesen Figuren links dargestellten Bereich, das heißt im Übergangsbereich vom
ersten zum dritten und vierten Gefäßabschnitt stufenförmig. In der Draufsicht gemäß
Fig. l0 stellt sich dieser stufenförmige fünfte Gefäßabschnitt als Kreissichelstück
dar.
[0046] Schräg oberhalb der Abstichöffnung 305 befindet sich im fünften Gefäßabschnitt eine
durch einen Deckel 326 verschließbare Wartungsöffnung 327, die einen Zugang zum Abstichloch
305 ermöglicht. Über diese Wartungsöffnung kann zum Beispiel nach dem Abstechen auch
das Auffüllen der Abstichöffnung 305 mittels rieselfähigem, feuerfestem Material erfolgen.
Um die Bedienungsperson, die über eine Arbeitsbühne 328 zur Wartungsöffnung 327 gelangen
kann, vor den heißen, aus der Wartungsöffnung 327 austretenden, Gasen zu schützen,
ist längs eines Randes ein Rohr 329 mit schräg zur Ebene der Wartungsöffnung 327 nach
innen gerichteten Austrittsöffnungen vorgesehen. Durch dieses Rohr werden schräg in
das Innere gerichtete Gasstrahlen erzeugt, die wie ein Vorhang verhindern, daß die
heißen Ofengase austreten können.
[0047] Die Ausführungsform gemäß den Fig. ll und l2 unterscheidet sich von der nach den
Fig. 9 und l0 dadurch, daß der fünfte Gefäßabschnitt 320 im Übergangsbereich vom ersten
zum dritten und vierten Gefäßabschnitt nicht stufenförmig, sondern schräg ausgebildet
ist. Bei einer solchen Ausbildung kann bei Wahrung eines ausreichenden Sicherheitsabstandes
der flüssigkeitsgekühlten Elemente des Obergefäßes von dem Bereich des Metallschmelzbades,
der oberhalb der Abstichöffnung liegt, und in dem Eruptionen auftreten können, der
Abstand zwischen der Wartungsöffnung 327 und dem Abstichloch 305 verringert und damit
die Zugänglichkeit zum Abstichloch verbessert werden. Bei dieser Ausführungsform
kommt dem Rohr 329 zur Erzeugung eines Gasschleiers eine erhöhte Bedeutung zu. Im
übrigen ist bei dieser Ausführungsform (vgl. Fig. ll) der Boden des Gefäßes zum Abstichloch
305 hin fallend ausgebildet, so daß sich ein Kippen beim Abstechen erübrigt.
[0048] Wie in Fig. l0 und l2 dargestellt ist, verlaufen die Elektrodentragarme 330 quer
zur Längsachse 32l des ovalen Untergefäßes. Außerdem ist aus diesen Figuren ersichtlich,
daß der obere Rand des Obergefäßes kreisringförmig ausgebildet ist. Dies bedeutet,
daß sich der erfindungsgemäße Ofen hinsichtlich des Deckels und der Elektrodentragarme
sowie des nicht dargestellten Deckeltragwerkes nicht von einem runden Ofen unterscheidet,
und daß bei einem Umbau eines runden Ofens Deckel, Deckeltragwerk und Elektrodentragwerk
unverändert bleiben. Trotzdem kann bei dem erfindungsgemäßen Ofen durch Überführung
des Untergefäßes aus der runden in eine ovale Form das Volumen und gleichzeitig die
Badoberfläche um etwa ein Drittel vergrößert werden, wenn, wie im dargestellten Fall,
der Abstand 3l8 zwischen den Mittelpunkten 3l4 und 3l7 etwa dem Abstand der Elektrodenachsen
gemacht wird. Da nicht nur das Volu men, sondern auch die Badoberfläche erhöht wird,
wird die notwendige Frischzeit nicht vergrößert, das heißt, es sind mit der Volumenvergrößerung
keine verfahrensmäßigen Nachteile verbunden.
[0049] Bei einem Umbau eines runden Ofengefäßes genügt es, sowohl das Obergefäß als auch
das Untergefäß in der Mitte aufzutrennen, beim Untergefäß zwischen den dritten und
vierten Gefäßabschnitten 3l3 bzw. 3l6 den Gefäßabschnitt 3l9 einzusetzen und beim
Obergefäß im Übergangsbereich vom ersten Gefäßabschnitt 3ll zum dritten und vierten
Gefäßabschnitt 3l6 bzw. 3l9 einen stufenförmig oder schräg ausgebildeten Gefäßabschnitt
320 vorzusehen. Obwohl das erfindungsgemäße Ofengefäß keinen erkerartigen Vorsprung
aufweist, ist über die Wand des Obergefäßes ein Zugang zum Abstichloch gegeben, wobei
im Vergleich zu einem erkerartigen Vorsprung der Abstand zu wassergekühlten Elementen
im gefährdeten Bereich oberhalb der Abstichöffnung vergrößert ist.
1. Ofengefäß eines metallurgischen Ofens, insbesondere eines Lichtbogenofens, das
a) ein eine Metallschmelze (5, ll3, 2l3, 302) aufnehmendes Untergefäß (4, l02, 202,
303) mit einer feuerfesten Auskleidung (l04, 204, 304) und einem im Boden exzentrisch
angeordneten Abstichloch (ll, l08, 208, 305) enthält,
b) ferner ein aus flüssigkeitsgekühlten Wandelementen (l06, l09, 206, 209, 303) gebildetes
Obergefäß (3, l03, 203, 309), dessen unterer Rand (3l0) auf den oberen Rand (307)
des Untergefäßes (4, l02, 202, 303) aufgesetzt ist, und
c) oberhalb des Abstichloches (ll, l08, 208, 305) eine durch einen Deckel (7, 326)
verschließbare Wartungsöffnung (9, ll7, ll7′, 2l7, 327),
dadurch gekennzeichnet, daß
d) das Abstichloch (ll, l08, 208, 305) innerhalb eines im Grundriß kreisförmigen oder
ovalen Untergefäßes (4, l02, 202,303) im Bereich der Längsachse (32l) der ovalen
Form des Untergefäßes in der Nähe der Gefäßwand angeordnet ist und
e) das Obergefäß (3, l03, 203, 309) oberhalb des Abstichloches (ll, l08, 208, 305)
einen gegenüber dem Unter gefäß zur Gefäßmitte hin versetzten oder versetzbaren Gefäßteil
(6, l09/ll2/ll6, l09′/ll2′/ll6′, 209/2l2/2l6, 320) enthält, in dem die Wartungsöffnung
(9, ll7, ll7′, 2l7, 327) vorgesehen ist.
2. Ofengefäß nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß das Obergefäß (3) oberhalb des Abstichloches (ll) eine Nische (6) aufweist,
in deren Boden die Wartungsöffnung (9) vorgesehen ist.
3. Ofengefäß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite der Nische (6) mit einer oder mehreren dachähnlichen Abschrägungen
(l0) versehen ist.
4. Ofengefäß nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nische (6) als Einbuchtung mindestens eines der wassergekühlten Wandelemente
des Obergefäßes (3) ausgebildet ist.
5. Ofengefäß nach einem der Ansprüche l bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundriß des Untergefäßes (4, l02, 303) zwei durch ein Rechteck verbundene
Halbkreisscheiben umfaßt und das Abstichloch (ll, l08, 305) am Gefäßrand angeordnet
ist.
6. Ofengefäß nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß das Obergefäß (l03, 203) im Bereich (l07, 207) oberhalb des Abstichloches (l08,
208) einen in das Innere des Gefäßes bis über das Abstichloch bewegbaren Wandelementabschnitt
(l09/ll2/ll6, 209/2l2/2l6, l09′/ll2′/ll6′) aufweist.
7. Ofengefäß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegbare Wandelementabschnitt ein Unterteil (ll6, 2l6, ll6′) und Seitenteile
(ll2, 2l2, l09′, ll2′) besitzt, die eine Abschirmung gegenüber dem Inneren des Ofengefäßes
(l0l, 20l) bilden, wenn der Wandelementabschnitt zum Gefäßinneren hin bewegt worden
ist, und daß in dem Unterteil (ll6, 2l6, ll6′) eine Wartungsöffnung (ll7, 2l7, ll7′)
ausgebildet ist.
8. Ofengefäß nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegbare Wandelementabschnitt (l09/ll2/ll6, 209/2l2/2l6, l09′/ll2′/ll6′)
als Schwenkteil ausgebildet ist.
9. Ofengefäß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an das Schwenkteil als Antriebseinheit ein Hydraulikzylinder (ll5, 2l5, ll5′)
angelenkt ist, der sich am Obergefäß abstützt.
l0. Ofengefäß nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (l20, 220) des Schwenkteils horizontal angeordnet ist.
11. Ofengefäß nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (l20′) des Schwenkteils (l09/ll2/ll6) vertikal angeordnet ist,
wobei das Wandelement (l09) des Abstichbereichs ein Seitenteil des Schwenkteils bildet.
12. Ofengefäß nach einem der Ansprüche 6 bis l0, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des bewegbaren Wandelementabschnitts die obere Stirnseite (ll8) der
feuerfesten Auskleidung (l04) des Untergefäßes (l02) mit Kühlelementen (ll9) versehen
ist.
13. Ofengefäß nach einem der Ansprüche 6 bis l2, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstichbereich (l07, 207) die innere Oberkante (ll0, 2l0) der feuerfesten
Auskleidung (l04, 204) des Untergefäßes (l02, 202) vertikal etwa mit der Innenfläche
des dortigen Wandelementes (l09, 209) des Obergefäßes (l03, 203) fluchtet.
14. Ofengefäß nach Anspruch l3, dadurch gekennzeichnet, daß es einen etwa ovalen Grundriß aufweist und das Obergefäß (l03) im Abstichbereich
(l07) an einer Schmalseite des Gefäßes einen im Grundriß geraden Segmentabschnitt
(l09, lll) besitzt.
15. Ofengefäß nach Anspruch l3, dadurch gekennzeichnet, daß es einen kreisrunden Querschnitt aufweist und das Untergefäß (202) eine Ausbuchtung
(225) im Abstichbereich (207) besitzt.
16. Ofengefäß nach Anspruch l,
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale
f) das Obergefäß (309) weist einen ersten oberen Gefäßabschnitt (3ll) auf, der in
der Draufsicht in Form eines Kreisrings ausgebildet ist, mit einem ersten Kreismittelpunkt
(3l2),
g) das Untergefäß (303) weist einen zweiten Gefäßabschnitt (3l3) auf, der in der Draufsicht
in Form eines Kreisringsektors ausgebildet ist, mit einem zweiten Kreismittelpunkt
(3l4), der mit dem ersten Kreismittelpunkt (3l2) zusammenfällt,
h) das Untergefäß (303) weist einen dritten Gefäßabschnitt (3l6) auf, der in der Draufsicht
wie der zweite Gefäßabschnitt (3l3) in Form eines Kreisringsektors ausgebildet ist
und diesem gegenüber liegt, mit einem dritten Kreismittelpunkt (3l7), der gegenüber
dem zweiten Kreismittelpunkt (3l4) nach außen versetzt ist,
i) das Untergefäß (303) weist einen vierten Gefäßabschnitt (3l9) auf, der in der Draufsicht
den zweiten und dritten Gefäßabschnitt (3l3 bzw. 3l6) geradlinig oder schwach nach
außen gekrümmt verbindet, so daß der obere Rand (307) des Untergefäßes (303) eine
ovale Form besitzt,
k) das Obergefäß (309) weist einen fünften unteren Gefäßabschnitt (320) auf, dessen
unterer Rand (3l0) der ovalen Form des oberen Randes (307) des Untergefäßes (303)
angepaßt ist, der die Wartungsöffnung (327) enthält und dessen oberer Rand mit dem
ersten oberen Gefäßabschnitt (3ll) verbunden ist.
17. Ofengefäß nach Anspruch l6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite und der dritte Gefäßabschnitt (3l3 bzw. 3l6) in der Draufsicht als
Halbkreisringsektoren ausgebildet sind.
18. Ofengefäß nach einem der Ansprüche l bis l7, dadurch gekennzeichnet, daß bei ovaler Form des Untergefäßes (303) dieses in Richtung der Längsachse (32l)
kippbar ist.
19. Ofengefäß nach einem der Ansprüche l6 bis l8, dadurch gekennzeichnet, daß der fünfte Gefäßabschnitt (320) im Übergangsbereich vom ersten (3ll) zum dritten
(3l6) und vierten (3l9) Gefäßabschnitt stufenförmig ausgebildet ist.
20. Ofengefäß nach einem der Ansprüche l6 bis l8, dadurch gekennzeichnet, daß der fünfte Gefäßabschnitt (320) im Übergangsbereich vom ersten (3ll) zum dritten
(3l6) und vierten (3l9) Gefäßabschnitt schräg ausgebildet ist.
2l. Ofengefäß nach einem der Ansprüche l6 bis 20, da durch gekennzeichnet, daß wenigstens längs eines Randes der Wartungsöffnung (327) ein Rohr (329) mit schräg
zur Ebene der Wartungsöffnung (327) nach innen gerichteten Austrittsöffnungen vorgesehen
ist.
22. Lichtbogenofen mit drei in der Draufsicht dreieckförmig angeordneten Elektroden
und einem Ofengefäß (30l) nach einem der Ansprüche l6 bis 2l, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (3l8) zwischen dem zweiten und dem dritten Mittelpunkt (3l4 bzw.
3l7) etwa dem Abstand der Mittelachsen der Elektroden entspricht.
23. Lichtbogenofen mit einem Ofengefäß nach einem der Ansprüche l bis 22, dadurch
gekennzeichnet, daß bei ovaler Form des Untergefäßes (303) die Elektrodentragarme (330) quer zur
Längsachse (32l) des Untergefäßes angeordnet sind.