EP0077319B1

EP0077319B1 - Elektroofen

Info

Publication number: EP0077319B1
Application number: EP82890136A
Authority: EP
Inventors: Ernst Riegler; Ernst Zajicek
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Primetals Technologies Austria GmbH
Priority date: 1981-10-09
Filing date: 1982-09-27
Publication date: 1985-12-27
Also published as: CA1193304A; JPS6327634B2; DE3268166D1; EP0077319A1; US4437187A; BR8205900A; ATA434881A; JPS5872875A; AT371921B

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektroofen, wie Lichtbogenofen oder Plasmaschmelzofen, mit einem einen Ofendeckel betätigenden Hubwerk, welches einen ortsfesten Stützzapfen, eine innerhalb des ortsfesten Stützzapfens angeordnete Hubantriebseinrichtung und eine am ortsfesten Stützzapfen mittels eines oberen und eines unteren Lagers axial verschiebbar geführte und mittels der Hubantriebseinrichtung heb- und senkbare, mit dem Ofendeckel in und außer Eingriff bringbare Hubsäule aufweist.
Ein Elektroofen dieser Art ist der Anmelderin intern bekannt. Die Hubantriebseinrichtung ist bei diesem Elektroofen unterhalb der Hubsäule angeordnet. Da die beiden die Hubsäule führenden Lager zur einwandfreien Aufnahme der Dekkelkräfte und der durch diese Kräfte bewirkten Momente möglichst weit voneinander entfernt liegen müssen, ergibt sich bei dieser Konstruktion infolge der dadurch bewirkten großen Länge der Hubsäule und der unter dieser angeordneten Hubantriebseinrichtung eine große Bauhöhe.
Durch die große Bauhöhe ist diese Konstruktion außerdem schwer und teuer, und es erfolgt das Deckelschwenken instabil bzw. federn.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, einen Elektroofen der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welcher ein Hubwerk aufweist, das entweder eine im Vergleich zum oben beschriebenen Hubwerk niedrige Bauhöhe oder im Vergleich zu diesem Hubwerk bei gleicher Bauhöhe wesentlich geringere Kräfte in den Lagern der Hubsäule ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die hohl ausgebildete Hubsäule den ortsfesten Stützzapfen peripher umgibt und daß die Hubantriebseinrichtung, vorzugsweise ein doppeltwirkender Hydraulikzylinder, einerseits gelenkig mit einer die Hubsäule an ihrem oberen Ende abschließenden Stirnplatte und andererseits mit einem ortsfesten Teil der Anlage, wie dem Fundament oder dem ortsfesten Stützzapfen, gelenkig verbunden ist.
Es ist bereits vorgeschlagen worden (EP-A-0 056 224), bei einer Hubeinrichtung für den Dekkel eines Elektroofens, bei der die Hubsäule den ortsfesten Stützzapfen peripher umgibt, den Raum zwischen einer die Hubsäule am oberen Ende abschließenden Stirnplatte und dem ortsfesten Stützzapfen als von einem hydraulischen Medium beaufschlagbaren, in Hubrichtung wirkenden Zylinderraum auszubilden. Dies ist für kleinere Elektroöfen wegen der Einfachheit der Konstruktion von besonderem Vorteil. Bei größeren Elektroöfen (ab etwa 40 t Flüssigbad), d. h. bei Elektroöfen mit sehr schweren Deckeln, ergibt sich ein großer Innendurchmesser der Hubsäule, woraus ein relativ großer Zylinderraum resultiert, der große Ölmengen zum Bewegen der Hubsäule bzw. des Deckels erforderlich macht. Da die Deckelhub- und Deckelsenkzeit ein bestimmtes Ausmaß nicht überschreiten soll, können die erforderlichen großen Ölmengen nur mehr mit Schwierigkeiten in der zum Heben des Deckels zur Verfügung stehenden Zeit in den Zylinderraum gefördert werden. Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion tritt dieses Problem auf, da ein Hydraulikzylinder mit kleinem Zylinderraum verwendet werden kann.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, wobei Fig. 1 eine Plasmaschmelzanlage in Seitenansicht und Fig. 2 im Grundriß zeigen. Die Fig. 3 und 4 zeigen einen Schnitt durch das Deckelhubwerk, u. zw. einmal (Fig. 3) in gesenkter und einmal (Fig. 4) in angehobener Stellung des Deckels.
Ein Ofenoberteil 1 eines Plasmaschmelzofens, insbesondere eines Plasmaprimärschmelzofens, ist mit einem Deckel 2, der von einem Deckeltragwerk 3 getragen ist, versehen. Von dem Dekkel aus ragt ein Rauchgaskrümmer 4 zu einer nicht dargestellten Absaugung. Seitlich neben dem Ofenoberteil 1 ist das Deckelhubwerk 5 und das Deckelschwenkwerk 6 angeordnet. Der Ofenunterteil 7 ruht mit Wiegebalken 8 auf am Fundament 10 abgestützten Laufbahnen 9.
Aus dem Grundriß ist erkennbar, daß es sich um einen sehr großen Ofen mit vier Plasmabrennern 11 handelt. Jeder der vier Plasmabrenner 11 ist auf einem Schrägbrennermechanismus 12 verfahrbar gelagert. Die Schlackentüre ist mit 13 und die Abgießschnauze mit 14 bezeichnet.
Das Deckelhubwerk 5 weist einen mit dem Fundament 10 starr verbundenen, z. B. verschraubten hohlen Stützzapfen 15 auf, der innerhalb einer hohlen hülsenförmigen Hubsäule 16 angeordnet ist. Zwischen der Hubsäule 16 und dem Stützzapfen 15 sind ein Heben, Senken und Schwenken der Hubsäule 16 am Stützzapfen 15 ermöglichende Lager 17, 18 vorgesehen, die als Lagerbüchsen, vorteilhaft als Bronzegleitlagerbüchsen, ausgebildet sind. Die Lagerbüchsen sind an der Hubsäule 16 befestigt und gleiten bei Bewegen der Hubsäule 16 gegenüber dem ortsfesten Stützzapfen 15 entlang an diesem vorgesehenen Gleitbahnen 19,20.
Die Hubsäule 16 ist an ihrem oberen Ende mit einer Stirnplatte 21 verschlossen. Diese Stirnplatte weist außenseitig ein kegelförmiges Lastauflager 22 auf, welches sich bei gesenkter Stellung des Deckeltragwerkes 3 und der Hubsäule 16 im Abstand 23 unterhalb des Deckeltragwerkes 3 befindet, so daß einerseits während des Schmelzvorganges keine Schwingungen des Deckeltragwerkes 3 auf das Deckelhubwerk 5 übertragen werden können bzw. anderseits das Ofengefäß 1, 7 ungehindert in die Abgieß- oder Abschlackstellung gekippt werden kann. In angehobener Stellung der Hubsäule 16 und damit des Deckeltragwerkes 3 ragt das Lastauflager 22 in eine korrespondierende Ausnehmung 24 des Deckeltragwerkes 3.
Eine nahe dem unteren Ende 25 der Hubsäule 16 vorgesehene Schrägfläche 26 kommt während des Anhebens mit einer korrespondierenden Gegenschrägfläche 27, die an einem Vertikalsteher 28 des Deckeltragwerkes 3 angeordnet ist, in Eingriff. Der in abgesenkter Stellung des Deckeltragwerkes am Ofenunterteil 7 aufsitzende Vertikalsteher 28 ragt mit einem an seinem unteren Ende angeordneten Bolzen 29 bei abgesenkter Stellung des Deckeltragwerkes 3 in eine entsprechende Ausnehmung 30 des Ofenunterteiles 7.
Die obere (17) der Lagerbüchsen 17, 18 befindet sich in abgesenkter Stellung der Hubsäule 16 im Abstand 31 unterhalb eines radial nach außen abstehenden Ringflansches 32 des Stützzapfens 15, welcher Abstand mindestens der Hubhöhe der Hubsäule 16 entspricht. Die untere Lagerbüchse 18 ist am unteren Ende der Hubsäule 16 angeordnet und wird durch einen radial nach innen vorstehenden, mit einer Dichtung 33 versehenen Ringflansch 34 gehaltert.
Der zwischen den in möglichst großem Abstand 35 voneinander angeordneten Lagerbüchsen 17, 18 vorhandene Ringraum 36 ist mit Schmiermittel gefüllt, welches sich ständig in diesem Ringraum befindet. Dies hat den Vorteil, daß ein hochviskoses Öl eingesetzt werden kann, welches eine entsprechend hohe Standzeit der Lagerbüchsen 17, 18 sicherstellt. Die Lagerbüchsen weisen zweckmäßig nicht dargestellte, zur Bildung eines Schmierfilms schräg verlaufende, kegelförmige Ein- bzw. Auslaufflächen auf.
Im Hohlraum 37 des Stützzapfens 15 ist ein Hydraulikzylinder 38 angeordnet, der mit seinem unteren Ende mit dem Fundament 10 und mit dem oberen Ende des Kolbens 39 mit der Stirnplatte 21 gelenkig verbunden ist. Das untere Ende könnte auch mit dem radial vom ortsfesten Stützzapfen 15 abstehenden Flansch 40, wenn sich dieser nach innen fortsetzt, gelenkig verbunden sein.
Der Hydraulikzylinder 38 ist doppeltwirkend, so daß die Hubsäule mit Hilfe des Hydraulikzylinders gesenkt werden kann, bis das kegelige Lastauflager 22 aus der korrespondierenden Ausnehmung 24 des Deckeltragwerkes 3 außer Eingriff kommt.
Durch die Anordnung der Lagerbüchsen 17, 18 in möglichst großem Abstand 35 und möglichst nahe der Enden des ortsfesten Stützzapfens ergibt sich bei noch vertretbarer Lagerbelastung eine geringe Bauhöhe für den Stützzapfen und damit ein relativ geringes Gewicht und eine hohe Steifigkeit der Konstruktion. Weiters ist es möglich, bei einer vorgegebenen Bauhöhe mit den Lagerbüchsen 17, 18 unter Ausnutzung der Bauhöhe sehr weit auseinanderzurücken, so daß die an den Lagerbüchsen 17, 18 auftretenden, vom Deckel 2 mit dem Deckeltragwerk 3 verursachten Kräfte gering gehalten werden können.
Der Hydraulikzylinder könnte durch eine andere Hubantriebseinrichtung, beispielsweise eine Schraubspindel, Zahnstange etc. ersetzt werden, jedoch ist ein Hydraulikzylinder wegen der im Inneren des Stützzapfens 15 beengten Platzverhältnisse in bezug auf die Montage und Reparaturen von besonderem Vorteil.

Claims

Elektroofen, wie Lichtbogenofen oder Plasmaschmelzofen, mit einem einen Ofendeckel (2) betätigenden Hubwerk (5), welches einen ortsfesten Stützzapfen (15), eine innerhalb des ortsfesten Stützzapfens (15) angeordnete Hubantriebseinrichtung (38) und eine am ortsfesten Stützzapfen (15) mittels eines oberen und eines unteren Lagers (17, 18) axial verschiebbar geführte und mittels der Hubantriebseinrichtung (38) heb- und senkbare, mit dem Ofendeckel (2) in und außer Eingriff bringbare Hubsäule (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die hohl ausgebildete Hubsäule (16) den ortsfesten Stützzapfen (15) peripher umgibt und daß die Hubantriebseinrichtung (38), vorzugsweise doppeltwirkender Hydraulikzylinder, einerseits gelenkig mit einer die Hubsäule (16) an ihrem oberen Ende abschließenden Stirnplatte (21) und andererseits mit einem ortsfesten Teil der Anlage, wie dem Fundament (10) oder dem ortsfesten Stützzapfen (15), gelenkig verbunden ist.