Rinnenanordnung für geschmolzene Metalle

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Rinnenanordnung zum Ablassen von erschmolzenem Metall aus einem Schmelzofen. Die Rinnenanordnung umfasst eine Rinne (2) mit zwei Seitenwänden (4, 5) und einem Rinnenboden (6) aus feuerfestem Material. Die Rinne (2) ist innerhalb einer Schalwanne (3) mit Aufnahmeräumen (14) zu deren seitlichen Schalwänden (12, 13) angeordnet. Den Schalwänden (12, 13) ist jeweils eine quer verlagerbare Schubwand (7, 8) zugeordnet und die Aufnahmeräume (14) sind mit einem Feuerfeststoff verfüllbar. Hierdurch wird eine Ersatzseitenwand bereitgestellt. Sobald eine Rinne (2) verschlissen ist, wird diese außer Betrieb genommen und der Bodenbereich freigelegt. Danach wird der noch verbleibende Teil der Seitenwände (4, 5) zusammen mit den im Aufnahmeraum (14) vorgehaltenen Ersatzseitenwänden im notwendigen Maß verschoben und anschließend der Rinnenboden (6) mit Feuerfeststoff ausgegossen, ebenso wie der hinter den Ersatzseitenwänden entstandene neue Aufnahmeraum (14).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Rinnenanordnung zum Ablassen von erschmolzenem Metall aus einem Schmelzofen.

[0002] Das Ablassen des geschmolzenen Metalls aus einem Schmelzofen, z.B. aus einem Hochofen oder Kupolofen bezeichnet man fachsprachlich als Abstich. Hierbei wird das flüssige Metall einschließlich der flüssigen Laufschlacke über eine Rinne aus feuerfestem Material aus dem Schmelzofen geführt. Die Rinne ist in einer starken Auskleidung aus feuerfesten Schamottesteinen angeordnet, die man auch als Zustellung bezeichnet.

[0003] Durch die hohen thermischen und mechanischen Belastungen des beim Abstich durch die Rinne geführten glühend-flüssigen Materials werden die Innenflächen der Rinne stark beansprucht. Es kommt im oberen Bereich der Rinne in der sogenannten Schlackenzone verstärkt zu einem Verschleiß sowie im unteren Bereich in der sogenannten Roheisenzone. In Abhängigkeit der Abnutzung muss dann die Rinne erneuert werden. Dies erfolgt regelmäßig, wenn die Seitenwände etwa zur Hälfte erodiert sind.

[0004] Die Rinne wird dann außer Betrieb genommen und instand gesetzt. Die bislang übliche Vorgehensweise besteht darin, die verschlissenen Bereiche auszubrechen. Dies erfolgt teils maschinell, teils manuell mittels Presslufthammer. Anschließend wird die Rinne von innen ausgeschalt und der wiederherzustellende Bereich mittels einer Vergussmasse aus feuerfestem Stoff ausgegossen.

[0005] Einschließlich des Trocknungsprozesses der Vergussmasse müssen mehrere Tage einkalkuliert werden, bis ein neuer Abstich erfolgen kann. Der Reparatur- bzw. Aufwältgungsprozess ist sehr arbeits- und zeitaufwendig. Insgesamt ist folglich die bisherige Vorgehensweise sehr kostenintensiv.

[0006] Der Erfindung liegt daher ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, einen Rinnenanordnung zum Ablassen von erschmolzenem Metall aus einem Schmelzofen zu schaffen, bei der die Zeit für die Aufbereitung einer verschlissenen Rinne wesentlich reduziert ist und die insgesamt eine Kostenreduktion ermöglicht.

[0007] Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einer Rinnenanordnung nach Anspruch 1.

[0008] Danach umfasst die Rinnenanordnung eine Rinne mit zwei Seitenwänden und einem Rinnenboden aus feuerfestem Material, die innerhalb einer Schalwanne angeordnet ist. Die seitlichen Schalwände sind mit einer quer verlagerbaren Schubwand versehen. Zwischen den Schalwänden und den Seitenwänden ist ein Aufnahmeraum vorgesehen, der mit einem aushärtbaren Feuerfeststoff verfüllbar ist.

[0009] Die erfindungsgemäße Rinnenanordnung ermöglicht eine starke Rationalisierung der Aufbereitungsarbeiten der Rinne. Kerngedanke der Erfindung ist, hinter den Seitenwänden einer betriebsbereiten Rinne bereits die Ersatzseitenwände vorzuhalten. Diese werden durch die Verfüllung des Aufnahmeraums mit dem Feuerfeststoff geschaffen, um die betriebsbereite Rinne bzw. deren Seitenwände hierbei als Form auszunutzen.

[0010] Die Vorgehensweise kann hier wie folgt beschrieben werden:

[0011] Im Ausgangszustand wird eine erste Rinne konventionell gegossen. Hierbei dienen die Schubwände der seitlichen Verschalung. Nach Aushärtung der Rinne werden die Schubwände von den Seitenwänden der Rinne zu den seitlichen Schalwänden der Schalwanne verlagert. Anschließend kann der zwischen den Schubwänden und den Seitenwänden der Rinne entstandene Aufnahmeraum mit einem Feuerfeststoff verfüllt werden.

[0012] Sobald die in Betrieb stehende Rinne so stark verschlissen ist, dass eine Aufbereitung notwendig ist, wird diese außer Betrieb genommen und frei gemacht. Hierbei wird der Bodenbereich freigelegt, anschließend wird der noch verbliebene Teil der Seitenwände zusammen mit den im Aufnahmeraum vorgehaltenen Ersatzseitenwänden im notwendigen Maß nach vorne geschoben. Anschließend wird der Rinnenboden mit Feuerfeststoff ausgegossen ebenso wie der hinter den Ersatzseitenwänden entstandene Aufnahmeraum.

[0013] Als Feuerfeststoff kommen temperaturbeständige Gießbetone, thixotrope Gießmassen, Low-Zementbeton bzw. Ultra-Low-Zementbeton sowie Stampf-und Spritzmassen zum Einsatz. Auch Trockenmassen und sogenannte Hinterfüllmassen können eingebaut werden.

[0014] Neben einer erheblichen Ersparnis an Zeit und Arbeitsaufwand führt die erfindungsgemäße Rinnenanordnung auch zu einer deutlichen Reduzierung des Bedarfs an Feuerfeststoffen, da bereits verschlissenes Material im Aggregat verbleibt und bei der Neu- bzw. Reparaturzustellung als Verschalung dient. Hierdurch können die Kosten weiter reduziert werden.

[0015] Durch die Verringerung des Ausgussmaterials kann auch der mit der Entsorgung verbundene Aufwand reduziert werden.

[0016] In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Rinnenanordnung nach Anspruch 1 ist vorgesehen, dass die Rinne innerhalb der Schalwanne auf einer Bodenplatte angeordnet ist. Diese Maßnahme führt zu einer weiteren Verbesserung bei den Arbeiten zum Freilegen des bodenseitigen Bereichs der Seitenwände und dem Verschieben der Ersatzseitenwände auf der Bodenplatte.

[0017] Die Schubwände sind nach Anspruch 3 mittels einer Verstellmechanik verlagerbar. Hierbei sind unterschiedliche Systeme realisierbar. Möglich ist beispielsweise die Ausführung mittels Zylinder und Zylinderstangen oder Verstellspindeln mit Gewinden.

[0018] Nach Anspruch 4 sind die Innenflächen der Schalwanne mit einer Isolierauskleidung versehen. Für die Praxis bietet sich insbesondere an, unterhalb der Bodenplatte eine Isolierung, beispielsweise aus feuerfesten Schamottesteinen, anzuordnen.

[0019] Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1

eine Rinnenanordnung im vertikalen Querschnitt beim konventionellen Gießvorgang;

Figuren 2 und 3

in der Darstellung gemäß Figur 1 das Vergießen der lateralen Aufnahmeräume mit einem Feuerfeststoff;

Figur 4

in der Darstellung gemäß Figur 3 fortschreitender Verschleiß an der Rinne;

Figur 5

Rinnenanordnung nach dem Ausbrechen des Rinnenbodens;

Figur 6

Verlagerung der Ersatzseitenwände in Richtung zur Rinnenmitte und

Figuren 7 und 8

Verlagerung der Schubwände zu den Schalwänden und anschließendes Vergießen des Rinnenbodens sowie der freigegebenen Aufnahmeräume.

[0020] Figur 1 zeigt eine Rinnenanordnung 1 zum Ablassen von erschmolzenem Metall aus einem nicht näher dargestellten Schmelzofen. Die Rinnenanordnung 1 umfasst im mittleren Bereich eine aus feuerfestem Material gegossene Rinne 2, die innerhalb einer Schalwanne 3 aus Stahl angeordnet ist. Beim Gießvorgang der Rinne 2 werden zwei Seitenwände 4, 5 sowie ein Rinnenboden 6 ausgebildet. Verlagerbare Schubwände 7, 8 bilden hierbei die seitliche Verschalung für die Seitenwände 4, 5, wobei ein Formkörper 9 mit zur Vertikalen geneigten Seitenteilen 10 im oberen Bereich zwischen den Schubwänden 7, 8 angeordnet ist und für die notwendige Konturgebung der Rinne 2 sorgt. Die Rinne 2 wird auf einer feuerfesten Bodenplatte 11 innerhalb der Schalwanne 3 getragen.

[0021] Die Schalwanne 3 ist in ihrer Quererstreckung größer bemessen als die Rinne 2, wobei zwischen den Seitenwänden 4, 5 der Rinne 2 und den seitlichen Schalwänden 12, 13 der Schalwanne 3 ein Aufnahmeraum 14 vorgesehen ist. Die der Rinne 2 zugewandten Innenflächen 15 der Schalwanne 3 sind zusätzlich mit einer Isolierauskleidung 16 versehen. Hier nicht dargestellt, aber für die Praxis ebenfalls zweckmäßig ist eine zusätzliche lsolierauskleidung unter der Bodenplatte 11, beispielsweise aus Schamottesteinen.

[0022] Nach dem Aushärten der Rinne 2 werden die Schubwände 7, 8 mittels einer die Schalwände 12, 13 durchsetzenden Verstellmechanik 17 nach außen zu den Schalwänden 12, 13 verlagert (Figur 2). Der nunmehr zwischen den Schubwänden 7, 8 und den Seitenwänden 4, 5 der Rinne 2 vorhandene Aufnahmeraum 14 wird ebenfalls mit einem Feuerfeststoff 18 ausgegossen (Figur 3).

[0023] Während des Ablassens von erschmolzenem Material aus dem Schmelzofen treten an den Innenflächen 19, 20 der Rinne 2 starke Verschleißerscheinungen auf, die bis zu einem vollständigen Verschleiß der Seitenwände 4, 5 führen können. Ist die Rinne 2 so stark verschlissen, dass eine Aufbereitung erforderlich ist, wird die Rinne 2 zunächst außer Betrieb gesetzt und anschließend die mittleren Bereiche der Rinne 2 freigemacht (Figur 5). Als nächste Maßnahme werden die Schubwände 7, 8 und das bisher im Aufnahmeraum 14 angeordnete Feuerfestmaterial 18 in Richtung zur Mitte der Schalwanne 3 verlagert (Figur 6). In der neuen Position fungiert das Feuerfestmaterial 18 als Ersatzseitenwand 21, 22.

[0024] Nach dem Zurückfahren der Schubwände 7, 8 an die Schalwände 12, 13 (Figur 7) ist der Aufnahmeraum 14 wieder freigegeben und kann in einem erneuten Gießvorgang mit einem Feuerfeststoff 23 ausgegossen werden. Gleichfalls wird ein neuer Rinnenboden 24 gegossen, was durch die vorhandenen Ersatzseitenwände 21, 22 auch ohne Formkörper 9 möglich ist (Figur 8).

Bezugszeichenaufstellung

[0025] 

1 - Rinnenanordnung

2 - Rinne

3 - Schalwanne

4 - Seitenwand v. 2

5 - Seitenwand v. 2

6 - Rinnenboden

7 - Schubwand

8 - Schubwand

9 - Formkörper

10 - Seitenteil v. 9

11 - Bodenplatte v. 3

12 - Schalwand v. 3

13 - Schalwand v. 3

14 - Aufnahmeraum

15 - Innenfläche v. 3

16 - Isolierauskleidung

17 - Verstellmechanik

18 - Feuerfeststoff in 14

19 - Innenfläche v. 2

20 - Innenfläche v. 2

21 - Ersatzseitenwand

22 - Ersatzseitenwand

23 - Feuerfeststoff in 14

24 - Rinnenboden

Ansprüche

1. Rinnenanordnung zum Ablassen von erschmolzenem Metall aus einem Schmelzofen, welche eine Rinne (2) mit zwei Seitenwänden (4, 5) und einem Rinnenboden (6) aus feuerfestem Material umfasst, die innerhalb einer Schalwanne (3) mit Aufnahmeräumen (14) zu deren seitlichen Schalwänden (12, 13) angeordnet ist, wobei den Schalwänden (12, 13) jeweils eine quer verlagerbare Schubwand (7, 8) zugeordnet und der Aufnahmeraum (14) mit einem Feuerfeststoff (18, 23) verfüllbar ist.

2. Rinnenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rinne (2) innerhalb der Schalwanne (3) auf einer Bodenplatte (11) angeordnet ist.

3. Rinnenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schubwand (7, 8) mittels einer Verstellmechanik (17) verlagerbar ist.

4. Rinnenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenflächen (15) der Schalwanne (3) mit einer Isolierauskleidung (16) versehen sind.

Zeichnung