WO2014079403A1

WO2014079403A1 - Device for removing slag

Info

Publication number: WO2014079403A1
Application number: PCT/DE2013/000664
Authority: WO
Inventors: Konrad Friebe; Benjamin Kramm
Original assignee: Abp Induction Systems Gmbh
Priority date: 2012-11-23
Filing date: 2013-11-07
Publication date: 2014-05-30
Also published as: DE102012022911A1; DE102012022911B4

Abstract

The invention relates to a device for removing slag from the surface of a melt from at least one induction melting furnace. The device has an arm, which can be rotated about a rotating point with a vertical axis of rotation, and, arranged at the end of the arm, a holder with a guide for a slide that can be moved up and down. On the slide there is a slag-removing device in the form of a gripper with gripping elements that can be opened and closed. The device is controlled by an operator, preferably semiautomatically, and can serve a number of induction melting furnaces arranged on a circular path.

Description

Vorrichtung zum Entfernen von Schlacke Device for removing slag

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von Schlacke von der Oberfläche einer Schmelze aus mindestens einem Induktionsschmelzofen. The present invention relates to a device for removing slag from the surface of a melt from at least one induction melting furnace.

Während des Schmelzprozesses von Metallen bzw. Metallverbindungen in Induktionsschmelzöfen bildet sich Schlacke, die auf der Schmelze schwimmt. Ein besonders hohes Schlackeaufkommen während des Schmelzprozesses tritt beim During the melting process of metals or metal compounds in induction melting furnaces, slag is formed which floats on the melt. A particularly high amount of slag during the melting process occurs

Schmelzen des sogenannten vorreduzierten Eisens (Eisen- schwammes) auf, da ein derartiges Material einen hohen Gangartanteil von typischerweise 10 % bzw. eine geringe Metallisierung von typischerweise 90 % aufweist. Die im Induktionsschmelzofen anfallende Schlacke muss während des Schmelzprozesses laufend entfernt werden. Mit dieser Problematik befasst sich die vorliegende Erfindung. Melting of the so-called pre-reduced iron (iron sponge), since such a material has a high Gangartanteil of typically 10% and a low metallization of typically 90%. The slag produced in the induction melting furnace must be continuously removed during the melting process. This problem is addressed by the present invention.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit der eine Entschlackung eines derartigen Induktionsschmelzofens wäh- rend des Schmelzprozesses auf besonders einfache und bedie^¬ nungsfreundliche Art durchgeführt werden kann. The invention has for its object to provide a device of the type described above, with the purification of such an induction melting furnace elective rend the melting process can be performed in a particularly simple and Bedie ^¬ voltage friendly way.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vor- richtung der angegebenen Art mit einem um einen Drehpunkt mit vertikaler Drehachse drehbaren Arm, einer am Ende des Armes angeordneten Halterung mit Führung für einen auf- und abbewegbaren Schlitten, einer am Schlitten angeordneten Entschlackungsvorrichtung in Form eines Greifers (Exkavators) mit offenbaren und schließbaren Greifelementen, einer Antriebseinrichtung zum Auf- und Zubewegen der Greifelemente , einer Antriebseinrichtung zum Auf- und Abbewegen des This object is achieved by a device of the type indicated with a pivotable about a pivot point with a vertical axis of rotation arm, arranged at the end of the arm holder with guide for a movable up and down slide, arranged on the carriage detoxification device in the form of a gripper (Excavator) with open and closable gripping elements, a drive means for raising and moving the gripping elements, a drive means for moving up and down the

Schlittens entlang der Führung, einer Antriebseinrichtung zur Durchführung einer Drehbewegung des Armes, einer Steuereinrichtung zum Ansteuern der Antriebseinrichtungen und einer Bedienungseinrichtung zur Betätigung der Steuerein- richtung. Die Erfindung sieht eine Vorrichtung zum Entfernen von Schlacke, d.h. eine Vorrichtung zum Abschlacken von Schmelzen, vor, die sich besonders einfach und bequem handhaben lässt. Sie kann von einer Bedienungsperson auf teilautoma- tisierte oder vollautomatisierte Weise betätigt werden. Es sind geeignete Antriebseinrichtungen vorgesehen, mit denen die entsprechenden Bewegungen des Armes, des Schlittens und der Greiferelemente nach Ansteuerung durch die Steuereinrichtung durchgeführt werden. Der Steuereinrichtung ist ei- ne Bedienungseinrichtung zugeordnet, mittels der sie zumCarriage along the guide, a drive device for carrying out a rotary movement of the arm, a control device for driving the drive means and an operating device for actuating the control device. The invention provides a device for removing slag, ie a device for slagging of melts, which is particularly easy and convenient to handle. It can be operated by an operator in a partially automated or fully automated manner. Suitable drive means are provided with which the corresponding movements of the arm, the carriage and the gripper elements are carried out after being controlled by the control device. The control device is assigned an operating device by means of which it can be used for

Ansteuern und Betreiben der entsprechenden Antriebseinrichtungen betätigt wird. Activation and operation of the corresponding drive means is actuated.

Die dem Arm zugeordnete Antriebseinrichtung bewirkt eine Drehbewegung des Armes um einen Drehpunkt mit vertikaler Drehachse, wobei der Schlitten mit Entschlackungsvorrichtung, der am Ende des Armes an einer Halterung mit Führung angeordnet ist, eine Kreisbahn durchläuft, auf der sich der zu entschlackende Induktionsschmelzofen befindet. Dabei ist die Vertikalachse dieses Ofens etwa auf dieser Kreisbahn angeordnet, so dass der Greifer bzw. Exkavator in den Ofen abgesenkt und die dort befindliche Schlacke durch Schließen der Greifelemente erfassen kann. Nach dem Schließen der Greifelemente wird der Greifer wieder nach oben aus dem Ofen herausbewegt, wonach der Greifer entlang der Kreisbahn in eine Schlackenabgabeposition bewegt wird, in der die Greiferelemente wieder geöffnet werden und die Schlacke abgegeben wird. Auf diese Weise wird somit die Schlackenschicht auf der Oberfläche einer Schmelze aus dem Induktionsschmelzofen entfernt . Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung setzt sich somit aus der eigentlichen Entschlackungsvorrichtung, die als Greifer bzw. Exkavator ausgebildet ist, und einem Manipula^¬ tor für die Entschlackungsvorrichtung zusammen, der eine Auf- und Abbewegung und eine Drehbewegung der Entschla- ckungsvorrichtung bewirkt. Bei der Entschlackungsvorrichtung selbst handelt es sich um eine kompakt ausgebildete Vorrichtung, die lediglich die Funktion besitzt, mithilfe der Greifelemente einen Teil der Schlacke zu ergreifen und diesen Teil der Schlacke an einer geeigneten Schlackeabga- beposition wieder abzugeben. Hierzu werden die Greifelemente mithilfe der zugehörigen Antriebseinrichtung geöffnet und geschlossen. The associated with the arm drive means causes a rotational movement of the arm about a pivot point with a vertical axis of rotation, wherein the carriage with de-slurrying device, which is arranged at the end of the arm to a holder with guide, passes through a circular path on which there is the induction melting furnace to be purified. The vertical axis of this furnace is arranged approximately on this circular path, so that the gripper or excavator lowered into the furnace and can detect the slag located there by closing the gripping elements. After closing the gripping elements, the gripper is again moved up out of the oven, after which the gripper is moved along the circular path to a slag discharge position, in which the gripper elements are opened again and the slag is discharged. In this way, the slag layer on the surface of a melt is thus removed from the induction melting furnace. The inventively designed device is thus composed of the actual purification device, which is designed as a gripper or excavator, and a Manipula ^¬ tor for the purification device together, which causes an up and down movement and a rotational movement of the Entschla- ckungsvorrichtung. The purifying device itself is a compact device which has only the function of gripping a part of the slag by means of the gripping elements and releasing this part of the slag at a suitable slag removal position. For this purpose, the gripping elements are opened and closed by means of the associated drive device.

Der Arm wird um den vorgesehenen Drehpunkt gedreht und kann eine Reihe von Positionen einnehmen, die auf der erwähnten Kreisbahn angeordnet sind. Bei diesen Positionen handelt es sich vorzugsweise um eine Ruheposition, eine Entschlackungsposition, eine Warteposition und eine Schlackenabgabeposition. In der Entschlackungsposition befindet sich die Entschlackungsvorrichtung über der Öffnung eines Induktionsschmelzofens. In der Ruheposition befindet sich die Vor^¬ richtung außer Betrieb. Die Warteposition nimmt der Arm ein, bevor er die Schlackenabgabeposition erreicht. Bei der den Arm, die Halterung mit Führung und den Schlitten umfassenden Manipulatorkonstruktion handelt es sich vorzugsweise um eine selbsttragende Einheit, wobei insbe^¬ sondere alle elektrischen und mechanischen Teile für die Funktionsweise des Manipulators, wie Motoren, Schalter, Steuerelemente etc., in die Konstruktion integriert sind. Der Drehpunkt kann sich auf einer geeigneten Lagereinrichtung befinden, die beispielsweise in Form einer Basisplatte ausgebildet sein kann. Der Greifer ist am Schlitten fixiert, beispielsweise mithilfe eines Rechteckflansches. Ziel der Erfindung ist es, die Schlackenentfernung auf einfache und bequeme Weise durchführen zu können. Hierzu sind die Bedienungseinrichtung, die Steuereinrichtung und die Antriebseinrichtungen zur Durchführung eines manuell gesteuerten, teilautomatisierten und/oder vollautomatisierten Betriebes ausgebildet. Manuell gesteuert heißt hierbei, dass eine Bedienungsperson durch Betätigung von Druckknöpfen oder einer geeigneten Tastatur unter visueller Beobachtung die entsprechenden Bewegungen des Armes, Schlittens und der Greiferelemente steuert. Bei einem teilautomati- sierten Betrieb drückt die Bedienungsperson beispielsweise einen Druckknopf und bewirkt dadurch, dass der Arm, der Schlitten und/oder die Greiferelemente einen vorprogrammierten Bewegungsablauf ausführen. Bei einem vollautomatisierten Betrieb schaltet die Bedienungsperson die Vorrich- tung lediglich ein und aus, während der gesamte Betrieb vollautomatisch abläuft. Natürlich sind auch Zwischenstufen der vorstehend beschriebenen Operationsmöglichkeiten durchführbar . Die Stopp/Endpositionen des Armes, des Schlittens und/oder der Greifelemente können beispielsweise durch Endschalter festgelegt sein. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass die Stopp/Endpositionen des Armes, des Schlittens und/oder der Greifelemente durch kontinuierliche Wegmess^¬ systeme erfasst werden. Diese Positionen können auch auf zeitgesteuerte Weise (durch entsprechende Durchführung eines vorprogrammierten Bewegungsablaufes) ausgeführt werden. The arm is rotated about the intended pivot point and can take a number of positions, which are arranged on the mentioned circular path. These positions are preferably a rest position, a purge position, a wait position, and a slag discharge position. In the purge position, the purger is located above the opening of an induction melting furnace. In the rest position, the ^{device is} out of operation ^¬ direction. The waiting position is taken by the arm before it reaches the slag delivery position. This is the manipulator construction comprising the arm, the bracket with guide and the carriage preferably to a self-supporting unit, in particular ^¬ special all electrical and mechanical parts for the operation of the manipulator, such as motors, switches, controls, etc., are integrated into the construction. The pivot point may be located on a suitable bearing device, which may be formed for example in the form of a base plate. The gripper is fixed to the carriage, for example by means of a rectangular flange. The aim of the invention is to be able to carry out the slag removal in a simple and convenient way. For this purpose, the operating device, the control device and the drive means for performing a manually controlled, semi-automated and / or fully automated operation are formed. Manually controlled here means that an operator controls the corresponding movements of the arm, carriage and the gripper elements by pressing buttons or a suitable keyboard under visual observation. In a partially automated operation, for example, the operator presses a push button and thereby causes the arm, the carriage and / or the gripper elements to perform a preprogrammed movement. In fully automated operation, the operator simply turns the device on and off while the entire operation is fully automatic. Of course, intermediate stages of the above-described surgical options are feasible. The stop / end positions of the arm, the carriage and / or the gripping elements can, for example, by limit switches be set. Another possibility is that the stop / end positions of the arm, the carriage and / or the gripping elements are detected by continuous Wegmess ^¬ systems. These positions can also be executed in a time-controlled manner (by correspondingly carrying out a preprogrammed movement sequence).

Bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung einen den Kontakt der Entschlackungsvor- richtung bzw. des Greifers mit der Schlacke feststellenden Sensor auf, der in Abhängigkeit von einem Kontakt die Steu^¬ ereinrichtung zum Abstoppen der Antriebseinrichtung des Schlittens ansteuert und diese stoppt. Der Sensor kann hierbei beispielsweise in Abhängigkeit von einer bestimmten Eintauchtiefe des Greifers in die Schlacke ein Abstoppen der Antriebseinrichtung des Schlittens bewirken. In dieser Position können sich dann die Greifelemente schließen und einen Teil der zu entfernenden Schlacke erfassen. Durch Aufwärtsbewegen des Schlittens wird dann die Entschla- ckungsvorrichtung wieder aus dem Ofen entfernt. In a particular embodiment of the invention, the device comprises a contact of the Entschlackungsvor- direction or the gripper with the slag declaratory sensor that controls a function of a contact, the STEU ^¬ ereinrichtung to stop the drive means of the carriage, and stops them. In this case, for example, the sensor can bring about a stopping of the drive device of the carriage as a function of a certain depth of immersion of the gripper into the slag. In this position, the gripping elements can then close and capture part of the slag to be removed. By moving the carriage upwards, the desaturation device is then removed from the oven again.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung eine Einrichtung zum berührungslosen Messen der jeweils aktuellen Oberkante der Schlackenschicht auf, um auf diese Weise den Schlitten ansteuern zu können. Insbe^¬ sondere kann diese Einrichtung zum berührungslosen Messen eine Einrichtung zur LaufZeitmessung elektromagnetischer Wellen, insbesondere zur Radarmessung, oder eine Einrichtung zur LaufZeitmessung akustischer Wellen, insbesondere zur Ultraschallmessung, sein. Auch kann die Einrichtung zum berührungslosen Messen durch eine Einrichtung zur Durchfüh- rung von lichtoptischen Verfahren, insbesondere zur Kantenkontrastmessung, gebildet sein. Eine weitere Variante besteht darin, dass die Einrichtung zum berührungslosen Messen eine Einrichtung zur Durchführung des Triangulat ions- Verfahrens, insbesondere unter Einsatz eines Lasers, ist. In jedem Fall wird die jeweilige aktuelle Oberkante der Schlackenschicht gemessen und in Abhängigkeit davon die Bewegung des Schlittens bzw. Greifers gesteuert. Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Einrichtung zur Ermittlung der jeweiligen Lage der Schlackenschicht aus dem Gewicht des chargierten Einsatzgutes auf. In Abhängigkeit von der ermittelten Lage wird die Bewegung des Schlittens bzw. Greifers gesteuert. In another embodiment of the invention, the device has a device for contactless measurement of the respective current upper edge of the slag layer in order to be able to control the slide in this way. In particular ^¬ sondere can this device for the contactless measurement means for transit time measurement of electromagnetic waves, in particular for radar measurement, or a device for time of flight measurement of acoustic waves, in particular for ultrasonic measurement be. The device for non-contact measurement can also be provided by a device for carrying out tion of light-optical methods, in particular for edge contrast measurement, be formed. A further variant consists in that the device for contactless measuring is a device for carrying out the triangulation method, in particular using a laser. In any case, the respective current upper edge of the slag layer is measured and the movement of the sled or gripper is controlled in dependence thereon. In a further embodiment, the device has a device for determining the respective position of the slag layer from the weight of the charged feedstock. Depending on the determined position, the movement of the carriage or gripper is controlled.

Es versteht sich, dass die vom Arm getragene Halterung mit Führung mit Abstand über dem zugehörigen Induktionsschmelzofen angeordnet ist. Die eigentliche Entschlackungsvorrichtung ist mithilfe des Schlittens entlang der vorzugsweise als längliches Element ausgebildeten Halterung mit Führung auf- und abbewegbar. Hierbei hängt die Entschlackungsvorrichtung vorzugsweise vom Schlitten nach unten, so dass ein Eintauchen der Entschlackungsvorrichtung in den Ofen in einer unteren Schlittenstellung möglich ist. It will be understood that the arm-supported bracket with guide is spaced above the associated induction melting furnace. The actual purification device can be moved up and down with the aid of the carriage along the holder, which is preferably designed as an elongate element, with a guide. In this case, the de-scaling device preferably hangs down from the carriage, so that immersion of the de-scaling device into the furnace in a lower carriage position is possible.

Die Abwärtsbewegung des Schlittens mit der daran befestigten Entschlackungsvorrichtung kann, wie vorstehend erwähnt, sensorisch gesteuert werden. Sie kann jedoch auch im einfachsten Fall von einer Bedienungsperson manuell durch vi- suelle Beobachtung gesteuert werden, oder über eine vorprogrammierte Bewegungssequenz. Die Bedienungseinrichtung des Manipulators ist vorzugsweise als Paneel mit Druckknöpfen/Tasten oder als Touch-Panel ausgebildet. Durch manuelle Betätigung dieser Druckknöp- fe/Tasten oder durch Berührung des Touch-Panels können dabei die unterschiedlichsten Funktionen ausgelöst werden, beispielsweise Ein/Ausschalten, Steuern der Drehbewegung des Armes, Aufwärtsbewegen/Abwärtsbewegen des Schlittens, Schließen oder Öffnen der Greifelemente etc. Die Vorrich- tung kann auch so ausgebildet sein, dass durch Bedienung eines einzigen Druckknopfes/einer einzigen Taste die Steuereinrichtung mehrere Antriebseinrichtungen in Sequenz au^¬ tomatisch ansteuert. Bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung ist der Drehpunkt des Armes auf dem Dach einer Kabine für eine Bedienungsperson angeordnet. Die Bedienungsperson kann bei dieser Ausführungsform die Vorrichtung besonders gut visuell steuern bzw. überwachen. The downward movement of the carriage with the purification device attached thereto can, as mentioned above, be controlled by sensors. However, even in the simplest case, it can be manually controlled by an operator by visual observation, or by a preprogrammed motion sequence. The operating device of the manipulator is preferably designed as a panel with push buttons / buttons or as a touch panel. By manual operation of these push buttons / buttons or by touching the touch panel can be triggered a variety of functions, such as switching on / off, controlling the rotation of the arm, moving up / down the carriage, closing or opening of the gripping elements, etc. The Vorrich - tion can also be designed so that by operating a single push button / a single button, the controller a plurality of drive means in sequence au ^¬ automatically controls. In a particular embodiment of the invention, the pivot point of the arm is located on the roof of a cab for an operator. In this embodiment, the operator can particularly visually control or monitor the device.

Es wurde bereits erwähnt, dass die eigentliche Entschlackungsvorrichtung (der Greifer bzw. Exkavator), die am auf- und abbeweglichen Schlitten fixiert ist, eine Kreisbahn bzw. Teilkreisbahn durchläuft, auf der der entsprechende zu entschlackende Induktionsschmelzofen angeordnet ist. Erfin^¬ dungsgemäß hat sich gezeigt, dass es von Vorteil ist, wenn die Achse des Greifers (Exkavators) relativ zur Achse eines Induktionsschmelzofens, der auf dieser Kreisbahn angeordnet ist, geringfügig radial nach außen versetzt ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Greifer bei seiner Bewegung in jedem Fall nicht mit dem Bereich der Innenseite des Ofens kollidiert, der radial innen liegt. It has already been mentioned that the actual purification device (the gripper or excavator), which is fixed on the movable up and down carriage, passes through a circular path or partial circular path, on which the corresponding induction melting furnace to be slagged is arranged. OF INVENTION ^¬ dung accordance has been found that it is advantageous if the axis of the gripper (excavator), is slightly offset radially relative to the axis of an induction melting furnace disposed on said circular path to the outside. This will ensure that the gripper moves as it moves in any case, does not collide with the area of the inside of the furnace, which lies radially inward.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung dient zum Ent- schlacken von mindestens einem Induktionsschmelzofen. Vorzugsweise ist die Vorrichtung zur Schlackenentfernung von zwei benachbarten Induktionsschmelzöfen ausgebildet, die auf der vom Arm durchfahrenen Kreisbahn angeordnet sind. Bei dieser speziellen Ausführungsform weist die vom Arm durchgeführte Drehbewegung vorzugsweise eine gemeinsame Ru^¬ heposition und eine Entschlackungsposition, Warteposition sowie Schlackenabgabeposition für jeden Induktionsschmelzofen auf. Geht man dabei insgesamt von einer Kreisbahn aus, so ist die Ruheposition vorzugsweise in der Mitte dieser Bahn angeordnet, während jeweils eine Entschlackungspositi^¬ on, Warteposition und Schlackenabgabeposition auf einem Halbkreis angeordnet ist, sich diese Positionen somit gege^¬ nüberliegen (bezogen auf den Drehpunkt des Armes bzw. den Mittelpunkt des Kabinendaches). The inventively designed device is used for the slagging of at least one induction melting furnace. Preferably, the device for slag removal of two adjacent induction melting furnaces is formed, which are arranged on the traversed by the arm circular path. In this particular embodiment, the processing performed by the arm rotational motion is preferably a common Ru ^¬ heposition and a purification position, waiting position and slag discharge position for each induction melting furnace. Assuming a total of a circular path, so the rest position is preferably located in the middle of this track, while each a Entschlackungspositi ^¬ on, waiting position and slag discharge position is arranged on a semicircle, these positions thus gege ^¬ nüberliegen (based on the fulcrum of Poor or the center of the cabin roof).

Ein Vorteil der Kreisbahnausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit der zentralen, an geeigneter Stelle gewählten Position für den Drehpunkt bzw. die vertikale Drehachse besteht darin, dass weitere radiale Bewegungen des Schlit- tens bzw. der Entschlackungsvorrichtung zum Erreichen der verschiedenen Arbeits- und Wartungspositionen eingespart werden können, da sämtliche Positionen auf dieser Kreisbahn angeordnet sind. So kann eine Vielzahl von Induktionsschmelzöfen auf dieser Kreisbahn angeordnet sein, die alle von einer einzigen Vorrichtung bedient werden. Auch können beliebig viele Ruhe- oder Wartungspositionen auf dieser Kreisbahn angeordnet sein. An advantage of the circular path design of the device according to the invention with the central, selected at a suitable position for the pivot point or the vertical axis of rotation is that further radial movements of Schlit- or the purifying device to achieve the various working and maintenance positions can be saved , since all positions are arranged on this circular path. Thus, a plurality of induction melting furnaces can be arranged on this circular path, which are all served by a single device. Also can Any number of rest or maintenance positions can be arranged on this circular path.

Vorzugsweise wird jede Bewegung der Vorrichtung nur so lan- ge durchgeführt, wie das entsprechende Element (Druckknopf) der Bedienungseinrichtung aktiviert bzw. gedrückt ist. Auf diese Wiese wird die Funktionsweise der Vorrichtung immer von der Bedienungsperson der Vorrichtung bzw. des Induktionsschmelzofens überwacht. Eine vollständig automatisierte Funktionsweise wird vorzugsweise aus Sicherheitsgründen nicht durchgeführt. Preferably, each movement of the device is carried out only as long as the corresponding element (push button) of the operating device is activated or pressed. In this way, the operation of the device is always monitored by the operator of the device or the induction melting furnace. Fully automated operation is preferably not performed for security reasons.

Die Basisfunktionen der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung lassen sich wie folgt zusammenfassen: The basic functions of the device designed according to the invention can be summarized as follows:

Drehen des Armes um einen Drehpunkt bzw. eine vertikale Achse in die verschiedenen, vorstehend erwähnten Positionen, Anheben und Absenken der am Schlitten fixierten Entschlackungsvorrichtung, Turning the arm about a pivot point or a vertical axis into the various positions mentioned above, raising and lowering the sludge-fixed sludge-removing device,

Öffnen und Schließen der Greifelemente zum Erfassen und Abgeben der Schlacke, Opening and closing the gripping elements for detecting and discharging the slag,

Öffnen und Schließen der Greifelemente für Wartungs- und Reinigungszwecke des Greifers. Opening and closing the gripping elements for maintenance and cleaning purposes of the gripper.

Der Operationszyklus der Vorrichtung beginnt beispielsweise in der Ruheposition des Armes bzw. der Entschlackungsvorrichtung. In dieser Position hängt die offene Entschla- ckungsvorrichtung beispielsweise über einem mit einem The operation cycle of the device starts, for example, in the rest position of the arm or the purification device. In this position, the open decision For example, about one with a

Trennmittel gefüllten Gefäß. Nach dem Entfernen des Beschi^¬ ckungssystems für den Schmelzofen und nach dem Schließen der Ofenhaube kann die Entschlackungsvorrichtung dann an dem nunmehr geschlossenen Ofen vorbei bis in die Warteposi^¬ tion gedreht werden, wobei diese Bewegung nur dann durchgeführt wird, wenn ein Druckknopf gedrückt ist. Der Ofen wird dann wieder geöffnet, und die Entschlackungsvorrichtung kann über der Ofenöffnung angeordnet werden. Release agent filled vessel. After removing the Beschi ^¬ ckungssystems for the furnace and after closing the furnace hood, the purge device can then be rotated past the now closed furnace to the Warteposi ^¬ tion, this movement is only carried out when a push button is pressed. The furnace is then reopened and the purger can be placed over the furnace opening.

Durch Drücken eines Druckknopfes kann die Entschlackungsvorrichtung dann in den Ofen abgesenkt werden. Wenn die Be^¬ dienungsperson durch visuelle Beobachtung feststellt, dass die Schlackenoberfläche erreicht ist, wird der Druckknopf freigegeben, so dass die Absenkbewegung gestoppt wird. Die Greifelemente werden geschlossen, und die Entschlackungs^¬ vorrichtung wird aus dem Ofen herausbewegt. By pressing a push button, the purger can then be lowered into the oven. When the Be ^¬ dienungsperson determines by visual observation that the slag surface is reached, the push button is released, so that the lowering movement is stopped. The gripping elements are closed, and the purification ^¬ device is moved out of the oven.

Bei einer anderen Variante wird eine radargestützte Schla- ckenoberflächendetektion durchgeführt. Hierbei wird die je^¬ weilige Höhe der abgesenkten Entschlackungsvorrichtung mit einem Eingabesignal eines externen Radarsensors verglichen. Sobald der Druckknopf freigegeben wird oder das durch Radar gemessene Niveau erreicht ist, wird die Absenkbewegung ge- stoppt, werden die Greifelemente geschlossen und wird die Vorrichtung wieder angehoben. In another variant, radar-based slab surface detection is performed. Here, the height of the lowered depending ^¬ stays awhile purification device is compared with an input signal from an external radar sensor. As soon as the push button is released or the level measured by radar is reached, the lowering movement is stopped, the gripping elements are closed and the device is raised again.

Nach dem Anheben der die Schlacke tragenden Entschlackungsvorrichtung kann diese in eine Schlackenabgabeposition über einem Schlackebehälter gedreht, auf eine spezielle Höhe abgesenkt und geöffnet werden. Danach kann die leere Ent- schlackungsvorrichtung wieder in ihre Ruheposition zurückgedreht, in das Trennmittel bzw. Reinigungsmittel einge^¬ taucht und dann wieder zum Trocknen angehoben werden. Als Alternative kann ein zweiter Entschlackungsvorgang anstelle einer Rückkehr in die Ruheposition sofort initiiert werden. After lifting the slag-carrying purger, it can be rotated to a slag discharge position above a slag tank, lowered to a specific height, and opened. After that, the empty slack device turned back to its rest position, immersed in the release agent or detergent ^¬ and then raised again to dry. Alternatively, a second purge operation may be initiated immediately instead of returning to the rest position.

Als besondere Sicherheitsvorkehrung kann vorgesehen werden, dass dann, wenn sich die Entschlackungsvorrichtung innerhalb des Ofens befindet, diese nach einer bestimmten ein- stellbaren Zeitspanne automatisch angehoben werden muss. Hierdurch wird die Entschlackungsvorrichtung gegenüber einer Erhitzung durch die Wärmestrahlung des Ofens geschützt. As a special safety precaution it can be provided that, when the purifying device is inside the furnace, it must be automatically raised after a certain adjustable period of time. As a result, the purifying device is protected from being heated by the heat radiation of the furnace.

Wenn ein zweiter Schmelzofen auf der von der Vorrichtung überstrichenen Kreisbahn angeordnet ist, kann nach derIf a second melting furnace is arranged on the circular path swept by the device, after

Rückkehr der leeren Entschlackungsvorrichtung in die Ruheposition ein zweiter Operationszyklus durchgeführt werden, mit dem eine Entschlackung des zweiten Schmelzofens vorgenommen wird. Der Operationszyklus kann dabei in entspre- chender Weise wie vorstehend beschrieben durchgeführt werden . Returning the empty purification device in the rest position, a second operation cycle are performed, with which a purification of the second melting furnace is made. The operation cycle can be carried out in a corresponding manner as described above.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der Zeichnung im Einzelnen erläu- tert. Es zeigen: The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment in conjunction with the drawing. Show it:

Figur 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Figure 1 is a side view of an apparatus for

Entfernen von Schlacke; und Figur 2 eine Draufsicht auf die in Figur 1 gezeigte Removing slag; and FIG. 2 is a plan view of that shown in FIG

Vorrichtung zum Entfernen von Schlacke. Die in Figur 1 in der Seitenansicht bzw. im Vertikalschnitt dargestellte Vorrichtung zum Entfernen von Schlacke besitzt eine Kabine 2, in der ein Sitz 3 für eine Bedienungsperson angeordnet ist. In der Kabine 2 sind ein oder mehrere Bedienungspaneele (nicht gezeigt) vorgesehen, mittels denen die Bedienungsperson die Vorrichtung betätigen kann. Auf dem Dach der Kabine 2 befindet sich ein Drehlager 4, mittels dem ein Arm 5 drehbar gelagert ist. Am Ende des Armes 5 befindet sich eine längliche Halterung 6 mit einer Füh^¬ rung für einen Schlitten 7, der in Figur 1 in zwei Stellungen dargestellt ist. In der oberen Stellung befindet sich der Schlitten in einer Bewegungsposition, in der der Arm 5 seine Drehbewegung ausführt. In der unteren Stellung befin- det sich der Schlitten 7 in einer Entschlackungsposition. Device for removing slag. The apparatus shown in Figure 1 in side view and in vertical section for removing slag has a cabin 2, in which a seat 3 is arranged for an operator. In the cabin 2, one or more control panels (not shown) are provided by means of which the operator can operate the apparatus. On the roof of the car 2 is a pivot bearing 4, by means of which an arm 5 is rotatably mounted. At the end of the arm 5 is an elongate holder 6 with a Füh ^¬ tion for a carriage 7, which is shown in Figure 1 in two positions. In the upper position, the carriage is in a movement position in which the arm 5 carries out its rotational movement. In the lower position, the carriage 7 is in a purification position.

Am Schlitten 7 ist eine Entschlackungsvorrichtung 8 in Form eines Greifers (Exkavators) angeordnet, der zwei auf- und zubewegbare Greifarme 9 aufweist, mittels denen die auf der Schmelze eines Induktionsschmelzofens 1 befindliche Schlacke ergriffen und abtransportiert werden kann. Hierzu wird der Schlitten 7 in die in Figur 1 dargestellte untere Position abgesenkt, wobei der Greifer in den Schmelzofen 1 einfährt, bis die Greifarme 9 einen entsprechenden Kontakt mit der Schlacke erreicht haben. Durch Schließen der Greifarme 9 und Aufwärtsbewegen der Entschlackungsvorrichtung 8 entlang der Führung bis in die obere Schlittenstellung wird die Schlacke entnommen und durch eine entsprechende Drehbe^¬ wegung der Vorrichtung in eine Schlackenabgabestellung be- wegt. In dieser Position werden die Greifarme 9 geöffnet und wird die Schlacke in ein entsprechendes Gefäß abgegeben . On the carriage 7, a purification device 8 in the form of a gripper (excavator) is arranged, which has two gripping arms 9 which can be moved up and down, by means of which the slag located on the melt of an induction melting furnace 1 can be gripped and removed. For this purpose, the carriage 7 is lowered into the lower position shown in Figure 1, wherein the gripper enters the furnace 1 until the gripping arms 9 have reached a corresponding contact with the slag. The slag is removed by closing the gripping arms 9 and upward movement of the purification device 8 along the guide up to the upper slide position and moved by a corresponding loading Drehbe ^¬ movement of the device in a slag discharge position. In this position, the gripping arms 9 are opened and the slag is discharged into a corresponding vessel.

Bei der hier dargestellten Vorrichtung sind zwei Indukti- onsschmelzöfen 1 vorgesehen, wie in der Draufsicht der Figur 2 gezeigt, deren Positionen mit PI und P2 gekennzeichnet sind. Beide Öfen befinden sich auf einer Kreisbahn, die von der Entschlackungsvorrichtung 8 überstrichen wird. Die Vorrichtung zum Entfernen von Schlacke bedient daher bei dieser Ausführungsform zwei Schmelzöfen. In the apparatus shown here, two induction melting furnaces 1 are provided, as shown in the plan view of FIG. 2, whose positions are indicated by PI and P2. Both furnaces are on a circular path, which is swept by the purification device 8. The slag removal apparatus therefore employs two smelting furnaces in this embodiment.

Figur 2 zeigt die Kabine 2 mit dem auf dem Dach der Kabine angeordneten Drehlager 4. Bei PO befindet sich die Halterung 6 mit der Entschlackungsvorrichtung in einer Ruheposi- tion, in der beispielsweise ein Reinigungsvorgang oder eine Behandlung mit einem Trennmittel durchgeführt werden kann. Von dort aus bewegt sich die Vorrichtung über einen geschlossenen Induktionsschmelzofen 1, dessen Position bei P2 angedeutet ist, hinaus bis in eine Warteposition P4. Nach- dem der Ofen 1 geöffnet worden ist, bewegt sich die Vorrichtung zurück bis in die entsprechende Entschlackungsposition, in der der Schlitten mit der GreifVorrichtung in den Ofen einfährt. Nach dem Ergreifen der Schlacke wird der Schlitten wieder in die Bewegungsstellung am oberen Ende bewegt, und die Vorrichtung bewegt sich dann in die bei P6 dargestellte Schlackenabgabestellung, in der die Greifarme geöffnet und die Schlacke in ein entsprechendes Aufnahmegefäß 10 abgegeben wird. Danach kehrt die Vorrichtung in die Ruheposition PO zurück und kann dann den anderen Indukti- onsschmelzöfen 1 bedienen, dessen Position bei PI darge- stellt ist. Die entsprechenden Vorgänge laufen in der glei^¬ chen Weise ab wie vorstehend geschildert. FIG. 2 shows the car 2 with the rotary bearing 4 arranged on the roof of the car. At PO, the holder 6 with the de-scaling device is in a rest position in which, for example, a cleaning process or a treatment with a release agent can be carried out. From there, the device moves through a closed induction melting furnace 1, whose position is indicated at P2, out to a waiting position P4. After the oven 1 has been opened, the device moves back to the appropriate purification position in which the carriage with the gripping device enters the oven. After gripping the slag, the carriage is again moved to the upper-end travel position, and the device then moves to the slag discharge position shown at P6, in which the gripper arms are opened and the slag is discharged into a corresponding receptacle 10. Thereafter, the device returns to the rest position PO and can then operate the other induction melting furnaces 1, the position of which is shown at PI. is is. The corresponding processes occur in the moving ^¬ chen way off as described above.

Claims

Patentansprüche Patent claims

Vorrichtung zum Entfernen von Schlacke von der Oberfläche einer Schmelze aus mindestens einem Induktionsschmelzofen (1) mit einem um einen Drehpunkt mit vertikaler Drehachse drehbaren Arm (5), einer am Ende des Armes (5) angeordneten Halterung (6) mit Führung für einen auf- und abbewegbaren Schlitten (7), einer am Schlitten (7) angeordneten Entschlackungsvorrichtung (8) in Form eines Greifers (Exkavators) mit offenbaren und schließbaren Greifelementen (9), einer Antriebseinrichtung zum Auf- und Zubewegen der Greifelemente (9), einer Antriebseinrichtung zum Auf- und Abbewegen des Schlittens (7) entlang der Führung, einer Antriebseinrichtung zur Durchführung einer Drehbewegung des Armes (5) , einer Steuereinrichtung zum Ansteuern der Antriebseinrichtungen und einer Bedienungseinrichtung zur Betätigung der Steuereinrichtung . Device for removing slag from the surface of a melt from at least one induction melting furnace (1) with an arm (5) rotatable about a pivot point with a vertical axis of rotation, a holder (6) arranged at the end of the arm (5) with a guide for a and movable carriage (7), a deslagging device (8) arranged on the carriage (7) in the form of a gripper (excavator) with openable and closable gripping elements (9), a drive device for moving the gripping elements (9) up and down, a drive device for Moving the carriage (7) up and down along the guide, a drive device for carrying out a rotary movement of the arm (5), a control device for controlling the drive devices and an operating device for actuating the control device.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienungseinrichtung, die Steuerein richtung und die Antriebseinrichtungen zur Durchführung eines manuell gesteuerten oder teilautomatisierten Betriebes ausgebildet sind. Device according to claim 1, characterized in that the operating device, the control device and the drive devices are designed to carry out a manually controlled or partially automated operation.

Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die Stopp/Endpositionen des Armes (5), des Schlittens (7) und/oder der Greifelemente (9) durch Endschalter festgelegt sind. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the stop/end positions of the arm (5), the carriage (7) and/or the gripping elements (9) are determined by limit switches.

Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die Stopp/Endposition des Armes (5) des Schlittens (7) und/oder der Greifelemente (9) durch kontinuierliche Wegmesssysteme erfasst werden . Device according to claim 1 or 2, characterized in that the stop/end position of the arm (5) of the carriage (7) and/or the gripping elements (9) are detected by continuous position measuring systems.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungen des Armes (5), des Schlittens (7) und/oder der Greifele- mente (9) durch eine Programmsteuerung festgelegt sind. 5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the movements of the arm (5), the carriage (7) and / or the gripping element elements (9) are determined by a program control.

Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (5) in einer Ruheposition (PO), Entschlackungsposition (PI, P2 ) , Warteposition (P3, P4) und Schlackenabgabeposition (P5, P6) abstoppbar ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the arm (5) can be stopped in a rest position (PO), slag removal position (PI, P2), waiting position (P3, P4) and slag delivery position (P5, P6).

Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen den Kontakt der Entschlackungsvorrichtung (8) mit der Schlacke feststellenden Sensor aufweist, der in Abhängigkeit von einem Kontakt die Steuereinrichtung zum Abstoppen der Antriebseinrichtung des Schlittens (7) ansteuert und diese stoppt. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it has a sensor which detects the contact of the deslagging device (8) with the slag and which, depending on a contact, controls the control device for stopping the drive device of the carriage (7) and stops it.

Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einrichtung zum berührungslosen Messen der jeweils aktuellen Oberkante der Schlackenschicht aufweist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it has a device for non-contact measuring of the current upper edge of the slag layer.

Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum berührungslosen Messen eine Einrichtung zur LaufZeitmessung elektromagnetischer Wellen, insbesondere zur Radarmessung, oder eine Einrichtung zur LaufZeitmessung akustischer Wellen, insbesondere zur Ultraschallmessung, Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich^¬ net, dass die Einrichtung zum berührungslosen Mes^¬ sen eine Einrichtung zur Durchführung von lichtoptischen Verfahren, insbesondere zur Kantenkontrast messung, ist. Device according to claim 8, characterized in that the device for non-contact measurement is a device for measuring the travel time of electromagnetic waves, in particular for radar measurement, or a device for measuring the travel time of acoustic waves, in particular for ultrasound measurement, Device according to claim 8, characterized ⁱⁿ that the device for non-contact ^measuring is a device for carrying out light-optical methods, in particular for measuring edge contrast.

Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum berührungslosen Messen eine Einrichtung zur Durchführung des Triangulationsverfahrens, insbesondere unter Einsatz eines Lasers, ist. Device according to claim 8, characterized in that the device for non-contact measuring is a device for carrying out the triangulation method, in particular using a laser.

Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einrichtung zur Ermittlung der jeweiligen Lage der Schlackenschicht aus dem Gewicht des chargierten Einsatzgutes aufweist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it has a device for determining the respective position of the slag layer from the weight of the charged feedstock.

Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienungseinrichtung als Paneel mit Druckknöpfen/Tasten oder als Touch-Panel ausgebildet ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the operating device is designed as a panel with push buttons/buttons or as a touch panel.

Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch Bedienung eines einzigen Druckknopfes/einer einzigen Taste die Steuereinrichtung mehrere Antriebseinrichtungen in Sequenz automatisch ansteuert. 15. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehpunkt des Ar- mes (5) auf dem Dach einer Kabine (2) für eine Bedienungsperson angeordnet ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that by operating a single push button/a single button, the control device automatically controls several drive devices in sequence. 15. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the pivot point of the arm mes (5) is arranged on the roof of a cabin (2) for an operator.

Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Schlackeentfernung von zwei benachbarten Induktionsschmelzöfen (1) ausgebildet ist, die auf der vom Arm (5) durch- fahrenen Kreisbahn angeordnet sind. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed to remove slag from two adjacent induction melting furnaces (1) which are arranged on the circular path traveled by the arm (5).

Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Arm (5) durchgeführte Drehbewegung eine gemeinsame Ruheposition (PO) und eine Entschlackungsposition (PI, P2), Warteposition (P3, P4) sowie Schlackenabgabeposition (P5, P6) für jeden Induktionsschmelzofen (1) aufweist. Device according to claim 16, characterized in that the rotary movement carried out by the arm (5) has a common rest position (PO) and a deslagging position (PI, P2), waiting position (P3, P4) and slag delivery position (P5, P6) for each induction melting furnace (1 ) having.

Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse des Greifers (8) (Exkavators) relativ zur Achse eines Induktionsschmelzofens (1) geringfügig radial nach außen versetzt ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the axis of the gripper (8) (excavator) is slightly offset radially outwards relative to the axis of an induction melting furnace (1).