EP2181300B1 - Reinigungsvorrichtung für tauchrohre bzw.rüssel von vakuumentgasungsanlagen - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung des Außenmantels von bei Vakuumentgasungsanlagen zur Behandlung des flüssigen Stahls zwei nebeneinander angeordneten, in die Schmelze eintauchenden Tauchrohren bzw. Rüsseln, die einen an die Kontur des Rüsselpaares angepassten, gegen deren Außenmantel anstellbaren, mit Kratzermitteln wie Zähne, Meißel, umlaufende geschlossene Blechkonstruktion oder dergleichen versehenen, brillenartigen Kratzerkranz aufweist.
• Bei solchen RH-Anlagen zur Vakuumbehandlung des flüssigen Stahls mit zwei feuerfest zugestellten, in die Schmelze eintauchenden Tauchrohren, die fachüblich auch als Rüssel bezeichnet werden, tritt das Problem auf, dass sich die Rüssel im Durchmesser während der Betriebsdauer verändern. Einerseits durch Aufbringen von Feuerfestmassen zur Pflege und andererseits durch Verbärung, insbesondere im Bereich der Schlackenzone, die sich von Schmelze zu Schmelze weiter aufbaut. Hierdurch wird das Eintauchen der Rüssel in die Pfanne sowie die Temperatur- und Probennahme erschwert bzw. sogar unmöglich. Zudem ist es unvermeidlich, dass Verunreinigungen aus der Verbärung in die Schmelze eingetragen werden. Beim Eintauchen der Rüssel ergibt sich aufgrund der zusätzlichen Verdrängung durch die Verbärungen an den Rüsseln zusätzlich eine Badspiegelerhöhung, was zu einem Überlauf von Stahl aus der Pfanne führen kann.
• In der Praxis kommen daher vielfältigste Reinigungsvorrichtungen bzw. -einrichtungen zum Einsatz. So ist es durch die FR 2 756 200 B1 bekannt geworden, in einem unter die Rüssel verfahrbaren, heb- und senkbaren Wagen über den Umfang des Rüssels verteilt einige Kratzer- bzw. Abstreifermitteleinheiten vorzusehen. Diese bestehen jeweils aus drei Zähnen, Meißeln oder dergleichen, die als segmentierte Einheit gemeinsam radial gegen den Rüsselmantel anstellbar sind und diesen zangenartig einschließen. Abgesehen von dem großen baulichen Aufwand ist diese Reinigungseinrichtung sehr instabil.
• Neben zahlreichen anderen Varianten ist aus der DE 100 28 172 A1 eine gattungsgemäße Reinigungsvorrichtung bekannt. Die dort als Zähne beschriebenen Kratzermittel werden durch einen außen umlaufenden Ring stabilisiert, der vorzugsweise kraftschlüssig mit den Zähnen verbunden ist. Um dem Anwachsen der Verbärungen an den Rüsseln Rechnung zu tragen, werden die feststehenden Zähne von vornherein mit einem Abstand zur Rüsseloberfläche angeordnet, der zwischen 60 und 150 mm liegt, vorzugsweise ca. 110 mm, beträgt. Damit liegt dann aber immer ein bestimmter anwachsender Rüsseldurchmesser außerhalb des Wirkungsbereichs der Zähne, so dass bis zu dieser Grenze die nachteiligen Verbärungen in Kauf genommen werden.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Reinigungsvorrichtung zu schaffen, die einerseits sehr stabil und robust ist, andererseits einen einfachen Aufbau besitzt und trotzdem aber eine deutlich verbesserte Rüsselreinigung ermöglicht.
• Diese Aufgabe wird mittels einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 dadurch gelöst, dass der Kratzerkranz aus zwei orthogonal zu ihrer Längserstreckung aufeinander zu und voneinander weg bewegbaren Kratzerkranzhälften besteht. Es lässt sich damit eine wie bei einem geschlossenen Kratzerkranz äußerst stabile, den rauhen Einsatzbedingungen standhaltende Reinigungsvorrichtung erreichen, die gleichwohl jeden aufgrund der Verbärungen anwachsenden Rüsseldurchmesser bestreichen können. Die Spitzen der von den beiden, optional unabhängig voneinander verstellbaren, Kratzerhälften getragenen Kratzermittel können sich stets so gezielt an- bzw. einstellen lassen, dass sie keinen Verbiegungen unterliegen, was aufgrund der beim Auftreffen auf die Verbärungen sehr hohen auftretenden Kräfte ansonsten möglich sein könnte.
• Zum Anstellen der beiden Kratzerhälften sind keine aufwendigen und im Heißbereich zusätzlich anfälligen hydraulischen Komponenten erforderlich, weil die einfache Bauweise jeder Kratzerkranzhälfte eine händische Anstellung erlaubt, z.B. mittels gestuft oder stufenlos, von einer Bedienungsperson außerhalb des Wirkungsbereichs der Kratzerhälften frei und ungefährdet zugänglichen, verschwenkbaren Hebeln, die zur Bewegungsübertragung beispielsweise mit Verstellexzentern oder dergleichen zusammenwirken können.
• Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Kratzerhälften aus ihrer Einbaulage heraus neigungseinstellbar sind. Die Kratzermittel lassen sich damit einheitlich über die jeweilige Kratzerkranzhälfte abhängig von der Relativbewegung zwischen den Kratzerkranzhälften und dem Rüsselpaar mit gezielter Neigung gegen die jeweilige Bewegungsrichtung voreinstellen.
• Nach einem Vorschlag der Erfindung sind die Kratzerhälften in einem gemeinsamen Tragrahmen angeordnet. Dieser lässt sich komplett so vorfertigen, dass nur noch die beiden Kratzerkranzhälften darin eingebracht zu werden brauchen. Der rechteckige Tragrahmen bietet einem radialen Brillenkragen der Kratzerkranzhälften eine Auflage und Stützfläche beim horizontalen Anstellen der Kratzerkranzhälften gegen das Rüsselpaar.
• Bei RH-Anlagen gibt es unterschiedliche Konzepte, bei denen als Voraussetzung für die Stahlbehandlung entweder das Vakuumgefäß oder die Stahlpfanne vertikal bewegt werden. Darüber hinaus kann das Vakuumgefäß auch horizontal verfahrbar gestaltet sein. Je nach Konzept der RH-Anlage kann die Tauchrohrreinigungseinrichtung entsprechend stationär oder auch horizontal und/oder vertikal verfahrbar installiert sein. Neben anderen Einbauorten eignen sich dazu der Anlagenstahlbau, ein Tauchrohrpflegewagen sowie ein Pfannendrehturm.
• Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Es zeigen in einem sehr verkleinertem Maßstab:
• Fig. 1 in der Draufsicht als Einzelheit einen aus zwei Kratzerkranzhälften bestehenden Kratzerkranz;
• Fig. 2 in einer Seitenansicht die in einen Tragrahmen eingesetzten Kratzerkranzhälften der Fig. 1;
• Fig. 3 den Tragrahmen der Kratzerkranzhälften in einem Schnitt entlang der Linie III-III von Fig. 2;
• Fig. 4 den ohne Kratzerkranzhälften dargestellten Tragrahmen in der Draufsicht;
• Fig. 5 die ineinander gebaute Einheit nach Fig. 2 in der Draufsicht und einer ersten Einstellposition der beiden Kratzerkranzhälften;
• Fig. 6 die Kratzerkranzhälften in einer Zwischenposition; und
• Fig. 7 die in ihre am weitesten voneinander entfernte Position bewegten Kratzerkranzhälften.
• Eine in Fig. 2 dargestellte Reinigungsvorrichtung 1 für ein nicht gezeigtes Rüsselpaar einer als solche hinlänglich bekannten RH-Anlage zur Vakuumbehandlung von flüssigem Stahl besteht aus einem Tragrahmen 2 und einem darin angeordneten brillenartigen Kratzerkranz, der von zwei in Richtung des Doppelpfeils 3 (vgl. Fig. 1) aufeinander zu und voneinander weg bewegbaren Kratzkranzhälften 4a, 4b gebildet wird. Jede Kratzerkranzhälfte 4a, 4b ist mit Kratzermitteln (Zähne, Meißel der dergleichen) 5 bestückt, die von vornherein an die Kontur des Rüsselpaares angepasst und gegen deren Außenmantel bzw. Oberfläche angestellt sind. Ein hochkant stehender Kontursteg 6a, 6b, an den die Kratzermittel 5 befestigt sind, der Kratzerkranzhälften 4a, 4b wird an seinem unteren Ende von einem außen rechteckigen Radialkragen 7a, 7b eingefasst (vgl. Fig. 1).
• Der in den Fig. 3 und 4 als Einzelheit dargestellte, außen rechteckige Tragrahmen 2 in einfacher, umfanggeschlossener Bauform seiner Längs- und Querwände ist innen, zum Umfang des Rüsselpaares hin konturangepaßt ausgebildet, wobei er sich dort von seinem unteren Ende (vgl. Fig. 3 mit der Schnittangabe in Fig. 2) nach oben hin verjüngt (vgl. Fig. 4). Die Rüsselpaar-Konturausnehmung 8 des Tragrahmens 2 wird im Ausführungsbeispiel von Einbauteilen bzw. -hausungen 9 aus Blech gebildet, die oben (vgl. Fig. 4) und unten (vgl. Fig. 3) durch horizontale Innenkragen 10a, 10b der Außenwände des Tragrahmens 2 flächig abgeschlossen sind. Die Rüsselpaar-Konturausnehmung 8 wird seitlich durch einen vom oberen Innenkragen 10a zum unteren Innenkragen 10b verlaufenden Blechmantel geschlossen. An seinen vier oberen Eckbereichen besitzt der Tragrahmen 2 Führungen 11 zur Aufnahme der Kratzerkranzhälften.
• Die in die Rüsselpaar-Konturausnehmung 8 des Tragrahmens 2 eingesetzten Kratzerkranzhälften 4a, 4b liegen mit ihren Radialkragen 7a, 7b auf dem oberen Innenkragen 10a des Tragrahmens auf, und bei Bewegungen zum Verstellen der Kratzerkranzhälften 4a, 4b gleiten deren Radialkragen 7a, 7b geführt auf dem oberen Innenkragen 10a, der gleichzeitig das konturierte Deckblech für die Einbauteile 9 des Tragrahmens 2 bildet.
• Eine erste Betriebsposition der Kratzerkranzhälften 4a, 4b ist in Fig. 5 gezeigt, in der die Kratzerkranzhälften 4a, 4b in der Längstrennebene aneinanderstoßen und der Oberfläche des Rüsselpaares am weitesten angenähert sind. Aus dieser Position heraus lassen sich die beiden Kratzerkranzhälften 4a, 4b beliebig voneinander weg nach außen bewegen, im einfachsten Fall händisch verstellen bzw. voreinstellen, bevor der Tragrahmen 2 mit den Kratzerkranzhälften 4a, 4b zum Einsatz gebracht wird.
• Eine Zwischenposition ist in Fig. 6 und die Endposition, in der die Kratzerkranzhälften 4a, 4b am weitesten voneinander entfernt sind und somit den größten Abstand zur Oberfläche des Rüsselpaares einnehmen, ist in Fig. 7 dargestellt. In dieser Endposition haben sich die Kratzerkranzhälften 4a, 4b so weit in der Zeichnungsebene nach oben und unten verlagert, dass die horizontalen Endkanten ihrer Radialkragen 7a, 7b in Flucht mit den Außenseiten der Längswände des Tragrahmens 2 verlaufen.
• Es lässt sich somit je nach dem Grad der Verbärung an den Rüsseln der Vakuumentgasungsanlage der aus den beiden voneinander unabhängigen Kratzerkranzhälften 4a, 4b gebildete Kratzerkranz ganz gezielt einstellen bzw. vorpositionieren, so dass die Kratzermittel 5 optimiert wirken können. Die Betriebsweise zur Reinigung des Rüsselpaares ist außerordentlich variabel, denn der Abstand zwischen den Kratzermitteln und der Rüsseloberfläche ist über den vorbestimmbaren Verstellbereich beliebig wählbar.
Bezugszeichenliste:

1

Reinigungsvorrichtung

2

Tragrahmen

3

Doppelpfeil

4a,b

Kratzerkranzhälften

5

Kratzermittel / Abstreifmittel

6a,b

Kontursteg

7a,b

Radialkragen

8

Rüsselpaar-Konturausnehmung

9

Einbauteil/-hausung

10a,b

Innenkragen

11

Führung für Kratzerkranzhälften

Claims (3)

1. Vorrichtung (1) zur Reinigung des Außenmantels von bei Vakuumentgasungsanlagen zur Behandlung des flüssigen Stahls zwei nebeneinander angeordneten, in die Schmelze eintauchenden Tauchrohren bzw. Rüsseln, die einen an die Kontur des Rüsselpaares angepassten, gegen deren Außenmantel anstellbaren, mit Abstreifmitteln (5) wie Zähne, Meißel, umlaufende geschlossene Blechkonstruktion oder dergleichen versehenen, brillenartigen Kratzerkranz aufweist,
   dadurch gekennzeichnet,
   dass der Kratzerkranz aus zwei orthogonal zu ihrer Längserstreckung aufeinander zu und voneinander weg bewegbaren, unabhängig voneinander verstellbaren Kratzerkranzhälften (4a, 4b) besteht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,
   dass die Kratzerkranzhälften (4a, 4b) aus ihrer Einbaulage heraus neigungseinstellbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
   dadurch gekennzeichnet,
   dass die Kratzerkranzhälften (4a, 4b) in einem gemeinsamen Tragrahmen (2) angeordnet sind.

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