VERFAHREN ZUR WARTUNG UND/ODER REPARATUR DES AUSGUSSBEREICHS EINES METALLURGISCHEN GEFÄßES

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wartung und/oder Reparatur des Ausgussbereichs eines metallurgischen Gefäßes, bei dem eine sich in einem Lochstein des metallurgischen Gefäßes befindliche und im wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildete Hülse entfernt wird.

[0002] Im Stand der Technik sind diverse Maßnahmen beschrieben, wie ein metallurgisches Gefäß gewartet bzw. repariert werden kann. Es wird auf die EP 2 056 983 B1, auf die WO 2010/136159 A1, auf die EP 1 623 778 A1, auf die WO 2010/061022 A1, auf die EP 0 109 348 B1, auf die WO 2004/010067 A1, auf die DE 36 22 327 C2, auf die JP 2010201468 A, auf die JP 9273872 A, auf die JP 7060434 A, auf die DE 10 2009 051 145 A1 und auf die JP 8019853 A hingewiesen.

[0003] In hüttentechnischen Betrieben werden metallurgische Gefäße eingesetzt, die Auslassöffnungen für schmelzflüssiges Material aufweisen. Die Auslassöffnungen derartiger metallurgischer Gefäße - insbesondere die Auslassöffnung von Stahlgießpfannen - werden mit Steinmaterial (also mit feuerfestem Material) ausgekleidet. Im Falle von Stahlgießpfannen geschieht dies durch die Einbringung einer einzelnen Gießhülse oder einer Kombination mehrerer Hülsen in einen Lochstein, der sich im Pfannenfutter befindet. Die Hülse bzw. die Kombination von Hülsen wird dabei in den Lochstein mittels Mörtel eingemauert.

[0004] Da sich das Material abnutzt und die Abnutzung der Hülse in der Regel schneller abläuft als diejenige der Ausmauerung der Pfanne, entsteht die Notwendigkeit, eine solche Hülse bzw. die Kombination der Hülsen zu erneuern, ohne die Zustellung der Pfanne erneuern zu müssen. Hierfür wird die alte, verbrauchte Hülse aus dem Lochstein herausgebrochen und entfernt und anschließend durch eine neue Hülse ersetzt, die entsprechend eingemauert wird.

[0005] Das Ausbrechen der Hülse bzw. der Kombination von Hülsen erfolgt dabei in der Regel durch eine Zerstörung des feuerfesten Steins, und zwar zumeist durch den Einsatz eines Presslufthammers. Der Aufwand zum Entfernen der verbrauchten Hülse ist relativ zeitaufwändig und daher teuer. Außerdem sind auch die vom Presslufthammer auf das metallurgische Gefäß ausgeübten Stöße sehr nachteilig.

[0006] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass es möglich wird, in kürzerer Zeit und somit kostengünstiger die Wartung bzw. Reparatur des Ausgussbereichs eines metallurgischen Gefäßes vorzunehmen und die beschriebene Hülse bzw. die Kombination von Hülsen zu ersetzen. Des weiteren soll der Vorgang mit geringerer Belastung des metallurgischen Gefäßes vonstatten gehen.

[0007] Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Schritte aufweist:

a) Einbringen mindestens eines sich radial erstreckenden Schlitzes in die Hülse, wodurch die Hülse an mindestens einer Umfangsstelle unterbrochen wird;

b) Hintergreifen der Hülse oder deren Segmente mit einem Zugwerkzeug;

c) Herausziehen der Hülse oder deren Segmente aus dem Lochstein;

d) Einsetzen einer neuen Hülse oder eines neuen Steinmaterials in den Lochstein.

[0008] Die im wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildete Hülse besteht dabei bevorzugt aus Steinmaterial.

[0009] Bei der Durchführung des Schritts a) werden bevorzugt mindestens zwei sich radial erstreckende Schlitze in die Hülse eingebracht, wodurch die Hülse an mindestens zwei Umfangsstellen unterbrochen und in mindestens zwei Hülsensegmente geteilt wird, die dann bei der Durchführung des Schritts c) aus dem Lochstein herausgezogen werden.

[0010] Vorzugsweise wird eine Anzahl Hülsensegmente durch das Einbringen sich radial erstreckender Schlitze in die Hülse erzeugt, die sich jeweils um denselben Umfangswinkel erstrecken.

[0011] Das Einbringen der sich radial erstreckenden Schlitze in die Hülse kann durch einen Fräsvorgang erfolgen. Alternativ ist hierfür auch ein Sägevorgang vorgesehen. Im letztgenannten Falle wird bevorzugt zum Einbringen der sich radial erstreckenden Schlitze eine Kettensäge verwendet.

[0012] Das Einbringen der sich radial erstreckenden Schlitze in die Hülse kann dabei durch ein Werkzeug erfolgen, wobei das Werkzeug während des Durchtrennens der Hülse oder des Steinmaterials gekühlt wird.

[0013] Das Werkzeug zum Einbringen der sich radial erstreckenden Schlitze in die Hülse kann gemäß einer weiteren Fortbildung des vorgeschlagenen Verfahrens durch einen Handhabungsautomaten geführt werden.

[0014] Das Durchführen des obigen Schritts c) kann erfolgen, indem ein hakenförmiges Zugwerkzeug verwendet wird. Dieses hakenförmige Zugwerkzeug kann mit einem hakenförmigen Griffabschnitt durch den mindestens einen Schlitz in der Hülse durch den Ausgussbereich in das Innere des schmelzmetallurgischen Gefäßes eingeführt und hinter dem Schlitz im Inneren des schmelzmetallurgischen Gefäßes so bewegt, insbesondere gedreht, werden, dass die Hülse oder deren Segmente mit Hinterschnitt gegriffen und herausgezogen werden können.

[0015] Die Erfindung schlägt demgemäß ein Verfahren für einen hüttenwerkstechnischen Betrieb vor, mit dem das Entfernen von feuerfestem Material bzw. Steinmaterial aus dem Anguss eines metallurgischen Gefäßes möglich ist, insbesondere ein Entfernen von verbrauchten Gießhülsen aus Stahlgießpfannen.

[0016] Die Erfindung lässt sich besonders günstig bei metallurgischen Gefäßen in Form von Stahlgießpfannen, Blasstahlkonvertern, AOD-Konvertern und Elektrolichtbogenöfen einsetzen.

[0017] Das vorgeschlagene Verfahren dient in vorteilhafter Weise der Beschleunigung und Verbesserung des Entfernungsprozesses für die zu ersetzende Hülse bzw. Steinmaterials.

[0018] Gemäß der beschriebenen bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird eine Steinkettensäge in den Gießkanal eingeführt und mit der Schneide (Kette) ein oder mehrere Schlitze in die Hülse gesägt. Der Schlitz geht dabei jeweils bis zum Lochstein, so dass der Hülsenstein an der Sägestelle vollständig unterbrochen ist und die sich vorher im Stein befindliche Spannung - ausgelöst durch die Wärmeausdehnung der Hülse - beseitigt ist. Weist die Hülse infolge des Schlitzes bzw. der Schlitze keine Spannung mehr auf, kann sie relativ leicht mittels eines Zugwerkzeugs aus dem Lochstein gezogen werden.

[0019] Um die Standzeit des Werkzeugs zu erhöhen, kann das Werkzeug vorzugsweise mit Wasser gekühlt werden, das entweder innerhalb des Werkzeugs verbleibt oder über die Schneidelemente in den Kanal des metallurgischen Gefäßes läuft. Ebenso kann der Kanal des Gefäßes vor dem Ansatz des Werkzeugs mit Wasser oder auch mit einem anderen Kühlmedium herunter gekühlt werden.

[0020] Der Auszug der geschlitzten Hülse bzw. deren Segmente kann beispielsweise mittels eines hakenartigen Werkzeugs erfolgen, bei dem auf einer Metallstange oder einem Rohr ein weiteres Metallstück angebracht ist, das so in die Öffnung des Gefäßes eingeführt wird, dass durch eine Verdrehung des Abzugswerkzeugs der auszuziehende Stein gezogen werden kann. In vorteilhafter Weise kann hier der oder die in den Stein eingebrachten Schlitze genutzt werden, um das Zugwerkzeug einzuführen bzw. einem breiteren Haken Platz zu geben.

[0021] In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1

schematisch in geschnittener Seitenansicht einen Teil der Wandung einer Stahlgießpfanne mit einem Lochstein und einer verschlissenen Hülse, wobei ein Werkzeug mit dargestellt ist, das noch nicht in Arbeitsstellung ist,

Fig. 2

in der Darstellung nach Fig. 1 den Teil der Wandung, wobei jetzt das Werkzeug in Arbeitsstellung ist,

Fig. 3

die verschlissene Hülse der Stahlgießpfanne nach Bearbeitung durch das Werkzeug im Schnitt A-B gemäß Fig. 2 und

Fig. 4

ein Zugwerkzeug in der Seitenansicht, wobei eine abzuziehende Hülse mit gestrichelten Linien dargestellt ist.

[0022] In Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus einer Stahlgießpfanne zu sehen. Die Wandung der Pfanne ist mit 13 bezeichnet, dahinter befindet sich eine Ausmauerung 12, die einen Lochstein 2 einfasst. In einem Ausgussbereich 1 ist eine Hülse 3 in den Lochstein 2 eingemauert. Die aus Steinmaterial bestehende Hülse 3 ist vorliegend verschlissen und muss ersetzt werden.

[0023] Zwecks Entfernung der Hülse 3 aus dem Lochstein 2 wird wie folgt vorgegangen:

[0024] Ein Werkzeug 7 in Form einer Kettensäge wird in den Bereich der Hülse 3 gehoben, wofür ein nicht dargestelltes Handhabungsgerät (Roboter) eingesetzt werden kann. Die Kettensäge 7 hat ein Schert 9, über das eine Kette 10 läuft. Angetrieben wird die Kette von einem Motor, der in einem Gehäuse 11 angeordnet ist.

[0025] In Fig. 2 ist zu sehen, wie mit der Kettensäge 7 ein Schlitz in die Hülse 3 eingearbeitet wird. Dies erfolgt vorliegend an zwei Umfangstellen.

[0026] Die so bearbeitete Hülse 3 ist in Fig. 3 im Schnitt A-B gemäß Fig. 2 zu sehen. Zu erkennen ist, dass an zwei Umfangsstellen 5 jeweils ein Schlitz 4 eingebracht wurde, so dass die Hülse 3 in zwei Hülsensegmente 3' und 3" geteilt wurde.

[0027] Nachdem dies erfolgt ist, können die - vorliegend zwei, generell auch mehr als zwei - Hülsensegmente 3', 3" mit einem Zugwerkzeug 6 mit hakenförmigem Griffabschnitt 8 aus dem Lochstein 2 herausgezogen werden; das Zugwerkzeug 6 ist in Fig. 4 dargestellt. Hier ist zu erkennen, dass an einer Stange 14 zwei hakenförmige Griffabschnitte 8 angeordnet sind, die die Hülsensegmente hintergreifen, so dass diese abgezogen werden können. Das Zugwerkzeug kann dabei von Hand oder auch per Handhabungsgerät (Roboter) in den Lochstein bzw. in die Hülse eingeführt werden.

[0028] Hierbei können die gesägten Schlitze 4 genutzt werden, um die hakenförmigen Griffabschnitt 8 ins Innere des metallurgischen Gefäßes einzuführen. Ist dies erfolgt, kann die Stange 14 um z. B. 90° gedreht werden, so dass die hakenförmigen Griffabschnitte 8 hinter den Hülsensegmenten fassen, so dass dieselben abgezogen werden können (Bajonettprinzip).

[0029] Nach der vollständigen Entfernung der Hülse 3 bzw. deren Segmente 3', 3" kann - gegebenenfalls nach Aufbereitung der Oberfläche des Lochsteins 2 - eine neue Hülse 3 eingesetzt und festgemauert werden.

[0030] Generell kann mit der beschrieben Vorgehensweise das Entfernen von Hülsen oder verschlissenem Steinmaterial aus einem metallurgischen Gefäß erfolgen, wobei sich das Verfahren für eine Vielzahl derartiger Gefäße einsetzen lässt.

[0031] Das Werkzeug 7 kann bei seinem Einsatz aktiv gekühlt werden. Vor oder während des Einbringens des Schlitzes oder der Schlitze 4 kann auch der Hülsenbereich bzw. der Bereich des zu entfernenden Steinmaterials gekühlt werden.

Bezugszeichenliste:

[0032] 

1

Ausgussbereich

2

Lochstein

3

Hülse

3'

Hülsensegment

3"

Hülsensegment

4

Schlitz

5

Umfangsstelle

6

Zugwerkzeug

7

Werkzeug (Kettensäge)

8

hakenförmiger Griffabschnitt

9

Schwert

10

Kette

11

Gehäuse samt Motor

12

Ausmauerung

13

Wandung der Pfanne

14

Stange

Ansprüche

1. Verfahren zur Wartung und/oder Reparatur des Ausgussbereichs (1) eines metallurgischen Gefäßes, bei dem eine sich in einem Lochstein (2) des metallurgischen Gefäßes befindliche und im wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildete Hülse (3) entfernt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verfahren die Schritte aufweist:

a) Einbringen mindestens eines sich radial erstreckenden Schlitzes (4) in die Hülse (3), wodurch die Hülse (3) an mindestens einer Umfangsstelle (5) unterbrochen wird;

b) Hintergreifen der Hülse (3) oder deren Segmente (3', 3") mit einem Zugwerkzeug (6);

c) Herausziehen der Hülse (3) oder deren Segmente (3', 3") aus dem Lochstein (2);

d) Einsetzen einer neuen Hülse (3) oder eines neuen Steinmaterials in den Lochstein (2).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Durchführung des Schritts a) gemäß Anspruch 1 mindestens zwei sich radial erstreckende Schlitze (4) in die Hülse (3) eingebracht werden, wodurch die Hülse (3) an mindestens zwei Umfangsstellen (5) unterbrochen und in mindestens zwei Hülsensegmente (3', 3") geteilt wird, die dann bei der Durchführung des Schritts c) gemäß Anspruch 1 aus dem Lochstein (2) herausgezogen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl Hülsensegmente (3', 3") durch das Einbringen sich radial erstreckender Schlitze (4) in die Hülse (3) erzeugt wird, die sich jeweils um denselben Umfangswinkel erstrecken.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen der sich radial erstreckenden Schlitze (4) in die Hülse (3) durch einen Fräsvorgang erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen der sich radial erstreckenden Schlitze (4) in die Hülse (3) durch einen Sägevorgang erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einbringen der sich radial erstreckenden Schlitze (4) eine Kettensäge (7) verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen der sich radial erstreckenden Schlitze (4) in die Hülse (3) durch ein Werkzeug (7) erfolgt, wobei das Werkzeug (7) während des Durchtrennens der Hülse (3) gekühlt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (7) zum Einbringen der sich radial erstreckenden Schlitze (4) in die Hülse (3) durch einen Handhabungsautomaten geführt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchführen des Schritts c) gemäß Anspruch 1 erfolgt, indem ein hakenförmiges Zugwerkzeug (6) verwendet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das hakenförmige Zugwerkzeug (6) mit einem hakenförmigen Griffabschnitt (8) durch den mindestens einen Schlitz (4) in der Hülse (3) durch den Ausgussbereich in das Innere des schmelzmetallurgischen Gefäßes eingeführt und hinter dem Schlitz (4) im Inneren des schmelzmetallurgischen Gefäßes so bewegt, insbesondere gedreht, wird, dass die Hülse (3) oder deren Segmente (3', 3") mit Hinterschnitt gegriffen und herausgezogen werden können.

Claims

1. Method of maintaining and/or repairing the spout region (1) of a metallurgical vessel, in which a sleeve (3) of substantially hollow-cylindrical construction located in an apertured block (2) of the metallurgical vessel is removed,
characterised in that
the method comprises the steps of:

a) forming at least one radially extending slot (4) in the sleeve (3), whereby the sleeve (3) is interrupted at at least one circumferential location (5);

b) engaging a pulling tool (6) behind the sleeve (3) or segments (3', 3") thereof;

c) withdrawing the sleeve (3) or the segments (3', 3") thereof from the apertured block (2); and

d) inserting a new sleeve (3) or new block material in the apertured block (2).

2. Method according to claim 1, characterised in that in the performance of step a) according to claim 1 at least two radially extending slots (4) are formed in the sleeve (3), whereby the sleeve (3) is interrupted at at least two circumferential locations (5) and is divided into at least two sleeve segments (3', 3"), which are then pulled out of the apertured block (2) when step c) according to claim 1 is performed.

3. Method according to claim 2, characterised in that a number of sleeve segments (3', 3") is produced by forming in the sleeve (3) radially extending slots (4) which each extend around the same circumferential angle.

4. Method according to any one of claims 1 to 3, characterised in that formation of the radially extending slots (4) in the sleeve (3) is carried out by a milling process.

5. Method according to any one of claims 1 to 3, characterised in that formation of the radially extending slots (4) in the sleeve (3) is carried out by a sawing process.

6. Method according to claim 5, characterised in that a chainsaw (7) is used for forming the radially extending slots (4).

7. Method according to any one of claims 1 to 6, characterised in that formation of the radially extending slots (4) in the sleeve (3) is carried out by a tool (7), wherein the tool (7) is cooled during separation of the sleeve (3).

8. Method according to any one of claims 1 to 7, characterised in that the tool (7) for forming the radially extending slots (4) in the sleeve (3) is guided by an automatic handling machine.

9. Method according to any one of claims 1 to 8, characterised in that performance of step c) according to claim 1 is carried out in that use is made of a hook-shaped pulling tool (6).

10. Method according to claim 9, characterised in that the hook-shaped pulling tool (6) is introduced by a hook-shaped grip section (8) via the at least one slot (4) in the sleeve (3) through the spout region into the interior of the metallurgical smelting vessel and is so moved, in particular rotated, behind the slot (4) in the interior of the metallurgical smelting vessel that the sleeve (3) or the segments (3', 3") can be engaged behind and pulled out.

Revendications

1. Procédé pour l'entretien et/ou la réparation de la zone dans laquelle est située la busette à immersion (1) d'une cuve métallurgique, dans lequel on retire un manchon (3) se trouvant dans un porte busette (2) de la cuve métallurgique et réalisé essentiellement sous la forme d'un cylindre creux, caractérisé en ce que le procédé présente les étapes dans lesquelles :

a) on pratique au moins une fente (4) s'étendant en direction radiale, dans le manchon (3), si bien que le manchon (3) est interrompu à au moins un endroit périphérique (5) ;

b) on saisit le manchon (3) ou ses segments (3', 3") par l'arrière avec un outil de traction (6) ;

c) on retire le manchon (3) ou ses segments (3', 3") du porte busette (2) ;

d) on introduit un nouveau manchon (3) ou une nouvelle matière à base de pierre dans le porte busette (2).

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lors de la mise en oeuvre de l'étape a) selon la revendication 1, on pratique au moins deux fentes (4) s'étendant en direction radiale, dans le manchon (3), si bien que le manchon (3) est interrompu à au moins deux endroits périphériques (5) et est séparé en au moins deux segments de manchon (3', 3") qui sont alors retirés lors de la mise en oeuvre de l'étape c) selon la revendication 1 hors du porte busette (2).

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on génère plusieurs segments de manchon (3', 3") en pratiquant des fentes (4) s'étendant en direction radiale, dans le manchon (3), qui s'étendent respectivement en formant le même angle périphérique.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la pratique des fentes (4) s'étendant en direction radiale, dans le manchon (3), a lieu via un processus de fraisage.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la pratique des fentes (4) s'étendant en direction radiale, dans le manchon (3), a lieu via un processus de sciage.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que, pour pratiquer les fentes (4) s'étendant en direction radiale, on utilise une scie à chaîne (7).

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la pratique des fentes (4) s'étendant en direction radiale, dans le manchon (3), a lieu via un outil (7), l'outil (7) étant refroidi lors de la séparation du manchon (3).

8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'outil (7) pour pratiquer les fentes (4) s'étendant en direction radiale, dans le manchon (3), est guidé via un robot manipulateur.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la mise en oeuvre de l'étape c) selon la revendication (1) a lieu en utilisant un outil de traction (6) en forme de crochet.

10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'on introduit l'outil de traction (6) en forme de crochet comprenant un tronçon de préhension (8) en forme de crochet à travers ladite au moins une fente (4) dans le manchon (3), à travers la zone laquelle est située la busette à immersion, à l'intérieur de la cuve contenant le métal en fusion, et on le fait bouger derrière la fente (4) à l'intérieur de la cuve contenant le métal en fusion, en particulier on le soumet à une rotation, de telle sorte que le manchon (3) ou ses segments (3', 3") sont saisis en contre-dépouille et peuvent être retirés.

Zeichnung