DE29913152U1

DE29913152U1 - Reinigungsvorrichtung für metallurgische Öfen, insbesondere Tiegelöfen

Info

Publication number: DE29913152U1
Application number: DE29913152U
Authority: DE
Original assignee: MKM Mansfelder Kupfer und Messing GmbH
Current assignee: MKM Mansfelder Kupfer und Messing GmbH
Priority date: 1999-07-28
Filing date: 1999-07-28
Publication date: 1999-12-16
Anticipated expiration: 2009-07-29
Also published as: EP1072331A1

Description

Beschreibung Reinigungsvorrichtung für metallurgische Öfen, insbesondere Tiegelöfen

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung für metallurgische Öfen, insbesondere Tiegelöfen.

In Schmelzofen, in denen Legierungen mit leicht oxidierbaren Bestandteilen

geschmolzen werden, wie z.B. zink- und aluminiumhaltige Legierungen als Messinge, Sondermessinge und Aluminiumbronzen, bilden sich, gegebenenfalls beim Einsatz von Schmelzenbehandlungssalzen, Kratzen, die sich an den Ofenwänden ansetzen und nur schwer zu entfernen sind. Bei den in der Praxis eingesetzten Tiegelöfen ist die Wanddicke der feuerfesten Zustellung relativ gering und beträgt oft nur weniger als 10 cm. Die feuerfeste Zustellung ist während des Schmelzvorganges der Metalle erheblichen thermischen und mechanischen Belastungen ausgesetzt. Die Lebensdauer der Tiegelöfen ist im Wesentlichen von der Haltbarkeit der feuerfesten Zustellung abhängig. Um eine lange Haltbarkeit der feuerfesten Zustellung zu gewährleisten, ist es erforderlich, in bestimmten Zeitabständen den Tiegelofen durch Entfernung der sich bildenden Krätze zu reinigen. Dabei ist wichtig, daß die Reinigung im warmen Zustand des Ofens erfolgt.

In der Praxis ist es bisher üblich, die Kratze mittels eines Preßlufthammers manuell zu entfernen. Diese Verfahrensweise wird zusätzlich durch die im heißen Ofen herrschenden hohen Temperaturen erschwert. Beim Arbeiten mit dem Preßlufthammer besteht außerdem die Gefahr, daß der Meißel bis in die ungesinterte Masse der Zustellung vordringt und diese beschädigt.

Bekannt ist auch, die Krätze mittels Chlorid- oder fluoridhaltiger Flußmittel abzuschmelzen. Der Einsatz derartiger Flußmittel ist mit zusätzlichen Kosten verbunden. Beim Umgang mit den Flußmitteln sind besondere Schutzmaßnahmen erforderlich. Außerdem besteht die Gefahr, daß die Zustellung durch die Flußmittel angegriffen wird.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Reinigungsvorrichtung für metallurgische Öfen, insbesondere Tiegelöfen, zu schaffen, mit der eine wirkungsvolle und die feuerfeste Zustellung schonende Reinigung des Ofens ermöglicht wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Geeignete Ausgestaltungsvarianten sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 12. Mit der vorgeschlagenen Reinigungsvorrichtung kann die sich an der Innenwand von Tiegelöfen bildende Krätze innerhalb vorgegebener Reinigungsintervalle nahezu vollständig abgetragen werden, ohne Beschädigung der Feuerfestzustellung. Bei Einsatz einer Reinigungsvorrichtung mit nur einem Schneidwerkzeug wird die Kratze stufenweise über die gesamte Tiegelinnenwand gleichmäßig entfernt. Wird eine Reinigungsvorrichtung mit mehreren übereinander angeordneten Schneidwerkzeugen, die sich in ihrem Wirkungsbereich geringfügig überschneiden, eingesetzt, so kann der Reinigungsprozeß noch effektiver durchgeführt werden, da die Einwirkungsfläche bei mehreren Schneidwerkzeugen wesentlich größer ist. Die Reinigung des Tiegelofens erfolgt im warmen Zustand des Ofens. Die Anwendung der mechanischen Reinigungsvorrichtung führt zu einer erheblichen Arbeitserleichterung, da die ansonsten schwere körperliche Arbeit des Ofenpersonals unter großer Hitzeeinwirkung entfallen kann. Die gesamte Reinigungsvorrichtung wird an einem im Gießereibetrieb überlicherweise vorhandenen Kran in den Tiegelofen eingehängt.

Als Antriebsaggregat für das Schneidwerkzeug wird ein Druckluftmotor eingesetzt, der die erforderlichen Anforderungen in ausreichendem Maße erfüllt. Die Drehzahl des Rotors ist stufenlos einstellbar. Die Reinigungsvorrichtung besteht aus einem in den

Tiegelofen mittels eines Kranes absenkbaren Gestell, das einen zentralen Träger

aufweist, an dem mehrere sternförmig verlaufende Trägerarme angeordnet sind, wobei mindestens drei Trägerarme in einer Ebene liegen. Die Trägerarme sind zueinander beabstandet angeordnet. An mindestens einem der Trägerarme befindet sich ein rotierendes Schneidwerkzeug, vorzugsweise ein Fräser. Das Schneidwerkzeug ist in Richtung zur Tiegelinnenwand bewegbar angeordnet. Entweder ist das Schneidwerkzeug auf dem Trägerarm axial verschiebbar oder der Trägerarm ist teleskopartig ausgebildet oder der Trägerarm ist zweiteilig ausgebildet, wobei der äußere Teil des Trägerarmes, der in Richtung zur Tiegelofeninnenwand zeigt, schwenkbar ist. An diesem Teil ist das Schneidwerkzeug befestigt. Die beiden anderen Trägerarme, bei einer Ausführung mit drei Trägerarmen, sind starr ausgebildet und dienen als Führungs- und Stabilisierungselement. Die freien Enden der Trägerarme mit den Führungselementen liegen an der Tiegelofeninnenwand an. Um die Reinigungsvorrichtung für Tiegelöfen unterschiedlicher Durchmesser einsetzen zu können, sind die Trägerarme in radialer Richtung verstellbar ausgeführt. Die Reinigungsvorrichtung kann nach dem Einsetzen in den Tiegelofen manuell betätigt bzw. geführt werden oder automatisch mittels einer entsprechenden Zusatzeinrichtung als Führungsgestell. Die Reinigungsvorrichtung dreht sich im Betriebszustand selbsttätig infolge der rotierenden Bewegungen der Schneidwerkzeuge. Die Drehzahl und Motorleistung für

die Schneidwerkzeuge sind so ausgelegt, daß sich ein Gleichgewicht zwischen dem Anpreßdruck und einer ausreichenden Drehzahl einstellt. Infolge der genau festlegbaren Abtragtiefe durch die Schneidwerkzeuge wird eine Beschädigung der Feuerfestzustellung der Tiegelöfen ausgeschlossen. 5

Die Erfindung soll nachstehend an einem Beispiel erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine Reinigungsvorrichtung in perspektivischer Darstellung, Fig. 2 die Reinigungsvorrichtung gemäß Fig. 1 während des

Betriebszustandes als Seitenansicht im aufgeschnittenen Tiegelofen

und
Fig. 3 die Draufsicht gemäß der Linie A-A in Fig. 2.

Die in Figur 1 gezeigte Reinigungsvorrichtung besteht aus einem massiven Gestell 1 mit einem zentralen Träger 2, an dessen unterem Ende drei nach außen gerichtete, sternförmig verlaufende Trägerarme 4, 5 und 6 in einer horizontalen Ebene im gleichen Abstand zueinander angeordnet sind. Die Trägerarme 4 und 5 sind starr ausgebildet und besitzen an ihren freien Enden je eine drehbewegliche Führungsrolle 4a bzw. 5a, die im Betriebszustand an der Tiegelofeninnenwand anliegen. Die beiden Trägerarme 4, 5 mit den Führungsrollen 4a und 5a dienen als Führungs- und Stabilisierungselement während des Abtragens der Krätze.

Der Trägerarm 6 ist in seiner Länge kürzer ausgebildet als die beiden anderen Trägerarme 4 und 5. An dem Trägerarm 6 ist zusätzlich ein Schwenkarm 7 drehgelenkig angeordnet, an dessen freiem Ende ein rotierbarer Fräser 8 mit einer dazugehörigen Antriebsvorrichtung, einem Druckluftmotor 9, angeflanscht ist. Die Bewegung des Schwenkarmes 7 ist durch einen an den Trägerarm 6 befestigten Anschlag 3 begrenzt. Die erforderliche Druckluft wird dem Motor 9 über eine flexible Schlauchleitung 10 zugeführt. Am oberen Ende des zentralen Trägers 2 ist eine Anschlagvorrichtung 11 für einen Kran oder ein anderes geeignetes Hebezeug befestigt. Ferner sind am oberen Ende drei speichenförmige Haltestangen 12 angeordnet, die mit einer ringförmigen Stange 13 verbunden sind, in Form eines Lenkrades. Die Haltestangen 12 sind in ihrer Länge so bemessen, daß sie über den Rand des Tiegelofens 16 hinausragen. Um den zentralen Träger 2 ist ein auf dem Rand des Tiegelofens 16 aufliegender Deckel 14 angeordnet, durch den verhindert werden soll, daß während des Betriebszustandes der Reinigungsvorrichtung Staub oder abgetragene Partikel aus dem Ofen herausgeschleudert werden.

Um zu verhindern, daß bei Inbetriebnahme der Reinigungsvorrichtung der Fräser 8 nicht infolge der einwirkenden Kräfte zu stark an die Innenwand und von dieser wieder zurück geschleudert wird, ist zwischen dem Schwenkarm 7 und dem benachbarten Trägerarm 5 ein Stoßdämpfer 15 angeordnet.

In den Figuren 2 und 3 ist die Reinigungsvorrichtung im Betriebszustand gezeigt, um die an der Innenwand des Tiegelofens 16 anhaftende Kratze 17 abzutragen. Diese Reinigungsvorrichtung wird mittels eines Kranes in den Tiegelofen 16 eingesetzt und während des Betriebes durch den Kran stufenweise angehoben oder abgesenkt. Nach dem Einschalten des Druckluftmotors 9 wird der an einer Welle befestigte Fräser 8 in

Rotation versetzt.

Infolge der gewählten Schwenkrichtung des Schwenkarmes 7 und der Drehrichtung des Fräsers 8, wie in der Fig. 1 durch Pfeile gekennzeichnet, wird der Fräser 8 gegen die Krätze 17 gedrückt und trägt diese ab. Der Schwenkarm 7 sowie die Drehzahl und die Leistung des Motors 9 sind so aufeinander abgestimmt, daß sich im Betriebszustand ein Gleichgewicht zwischen dem Anpreßdruck des Fräsers 8 an die Innenwand des Tiegelofens 16 und der jeweiligen Drehzahl einstellt, so daß sich der Fräser 8 im Arbeitszustand selbst stabilisiert und ein sogenanntes &ldquor;Abwürgen" verhindert wird.
Während des Betriebes wird die Reinigungsvorrichtung durch einen Bediener betätigt, der diese an den Haltestangen 12,13 führt. Ein in die Druckluftleitung 10 eingebundenes Druckluftventil, das sich im Bereich der Haltestangen 12,13 befindet, sorgt dafür, daß bei unbeabsichtigtem Niederdrücken der Reinigungsvorrichtung durch den Bediener der Druckluftmotor kurzzeitig abgeschaltet wird. Mit zunehmendem Abtrag der Kratze 17 bewegt sich der Schwenkarm 7 in Richtung zu dem Anschlag 3, wobei dieser nach dem Abtragen der erforderlichen Schichtdicke in Endstellung an dem Anschlag 3 anliegt und der Fräser 8 nun nicht mehr an die Innenwand des Tiegelofens 16 angepreßt wird. Dadurch wird eine Beschädigung der Feuerfestzustellung der Tiegelofeninnenwand vermieden. Nachdem, ausgehend von der Breite des Fräsers 8, ein umlaufender Abschnitt des Tiegelofens 16 gereinigt wurde, wird die Reinigungsvorrichtung mittels des Kranes ein Stück tiefer in den Tiegelofen abgesenkt, um den nächsten Abschnitt zu reinigen.

Claims

1. Reinigungsvorrichtung für metallurgische Öfen, insbesondere Tiegelöfen, zur Entfernung der an der inneren Tiegelofenwand anhaftenden Krätze, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus einem in den Tiegelofen (16) verfahrbaren Gestell (1) besteht, das einen zentralen Träger (2) aufweist, an dem mindestens drei in einer Ebene liegende, nach außen gerichtete Trägerarme (4, 5, 6, 7) beabstandet zueinander angeordnet sind, die im Betriebszustand mit der Tiegelofeninnenwand in Berührungskontakt stehen, wobei an mindestens einem der Trägerarme (6, 7) ein in Richtung zur Tiegelofeninnenwand bewegbares, rotierbares Schneidwerkzeug (8) angeordnet ist.

2. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerarm (6), an dem das Schneidwerkzeug (8) angeordnet ist, als zweiteiliger Arm ausgebildet ist, wobei der äußere Teil (7) des Armes in zur Drehrichtung des Schneidwerkzeuges (8) entgegengesetzter Richtung schwenkbar ist und das Schneidwerkzeug (8) im eingeschwenkten Zustand an der Tiegelofeninnenwand anliegt und der bewegliche Teil (7) des Armes (6) bis an einen Anschlag (3) in radialer Stellung bewegbar ist.

3. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug ein Fräser (8) ist.

4. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Trägerarme (4, 5) starr ausgebildet sind, an deren freien Enden Führungselemente (4a, 5a) angeordnet sind.

5. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerarme (4, 5, 6) in radialer Richtung verstellbar sind.

6. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräser (8) mittels eines Druckluftmotors (9) antreibbar ist.

7. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem oberen Ende des zentralen Trägers (2) Haltestangen (12) angeordnet sind, die über den Rand des Tiegelofens (16) hinausragen.

8. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Enden der Haltestangen (12) mrt einer ringförmigen Stange (13) verbunden sind.

9. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Trägerarme (4, 5, 6) ein Deckel (14) angeordnet ist, der die Öffnung des Tiegelofens (16) abdeckt.

10. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende des zentralen Trägers (2) eine Anschlagvorrichtung (11) für einen Kran angeordnet ist.

11. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbare Teil (7) des Trägerarmes (6), an dem das Schneidwerkzeug (8) angeordnet ist, über einen Stoßdämpfer (15) mit dem in Schwenkrichtung benachbarten starren Trägerarm (5) verbunden ist.

12. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in einem definierten axialen Abstand an dem zentralen Träger (2) mehrere Trägerarme (4, 5, 6, 7) mit Schneidwerkzeugen (8), die sich in ihrem Wirkungsbereich geringfügig überschneiden, radial versetzt zueinander angeordnet sind.