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Title:
STEELWORKS PLANT WITH CHARGING DOOR SYSTEM, AND CHARGING DOOR SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/061876
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a pyrometallurgical plant comprising at least one metallurgical vessel with an enclosure, at least one charging gallery (4) and at least one charging door system (1), by way of which a charging opening (2) and/or an emptying opening in the enclosure can be closed, wherein the charging door system (1) comprises at least one charging door leaf (5) which is supported in a suspended manner on a carrier (6) and is movable on the carrier (6), wherein the carrier (6) is held by a frame (3) arranged in a stationary manner on the charging gallery (4).

Inventors:
FUSEK RALF (DE)
PASCHKE JÖRG (DE)
HAGEN BORIS (DE)
PRASS THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/077953
Publication Date:
April 20, 2023
Filing Date:
October 07, 2022
Export Citation:
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Assignee:
SMS GROUP GMBH (DE)
International Classes:
F27D1/18; C21C5/46
Foreign References:
US4212453A1980-07-15
US4049246A1977-09-20
US4094496A1978-06-13
US10036594B22018-07-31
Attorney, Agent or Firm:
KLÜPPEL, Walter et al. (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Pyrometallurgische Anlage, insbesondere Stahlwerksanlage, umfassend wenigstens ein metallurgisches Gefäß mit einer Einhausung, wenigstens eine Beschickungsbühne (4) und wenigstens eine Beschickungs-Toranlage (1), mit welcher eine Beschickungsöffnung (2) und/oder Entleerungsöffnung in der Einhausung verschließbar ist, wobei die Beschickungs-Toranlage (1) wenigstens einen Beschickungstorflügel (5) umfasst, welcher hängend auf einem Träger (6) abgestützt ist und welcher auf dem Träger (6) verfahrbar ist, wobei der Träger (6) von einem ortsfest auf der Beschickungsbühne (4) angeordneten Gestell (3) gehalten wird.

2. Anlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickungs-Toranlage (1) zwei Beschickungstorflügel (5) umfasst, die vorzugsweise in einer Ebene gegeneinander schließend ausgebildet sind.

3. Anlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickungstorflügel (5) mit einem unteren Abstand zu der Beschickungsbühne (4) aufgehängt sind.

4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickungs-Toranlage (1 ) eine Torschürze (12) umfasst, die einen Zwischenraum zwischen den Beschickungstorflügeln (5) und der Beschickungsbühne (4) verschließt.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die die Beschickungstorflügel (5) auf der Torschürze (12) verschiebbar geführt sind.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (6) ein Profil aufweist, das wenigstens eine Fahrspur (7) für wenigstens ein Stützrad (9) wenigstens eines Beschickungstorflügels (5) bildet.

7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickungs-Toranlage (1) wenigstens einen Fahrantrieb (10) aufweist, der wenigstens ein angetriebenes Stützrad (9) umfasst.

8. Anlagenach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrspur (7) eine Führung für das wenigstens eine Stützrad (9) bildet.

9. Anlagenach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Beschickungstorflügel (5) wenigstens ein oberes und ein unteres Stützrad (9) aufweist, die in der Fahrtrichtung mit Abstand zueinander auf gegenüberliegenden Seiten des Massenschwerpunkts des Beschickungstorfflügels (5) angeordnet sind.

10. Anlagenach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Stützrad (9) wenigstens einen Spurkranz umfasst, der mit einem Führungsprofil der Fahrspur (7) zusammenwirkt.

11. Beschickungs-Toranlage (1) für pyrometallurgische Anlage, insbesondere für eine Stahlwerksanlage, mit wenigstens einem metallurgischen Gefäß mit einer Einhausung, welche wenigstens eine Beschickungsöffnung (2) und/oder wenigstens eine und/oder Entleerungsöffnung aufweist und mit wenigstens einer Beschickungsbühne (4), wobei die Beschickungs- Toranlage (1) wenigstens einen Beschickungstorflügel (5) umfasst, welcher hängend auf einem Träger abgestützt ist und welcher auf dem Träger (6) verfahrbar ist, wobei der Träger (6) sich auf einem ortsfest auf der Beschickungsbühne (3) angeordneten Gestell (3) abstützt.

12. Beschickungs-Toranlage nach Anspruch 11 mit wenigstens einem der Merkmale der Ansprüche 2 bis 10.

Description:
Stahlwerksanlage mit Beschickungs-Toranlage sowie Beschickungs-Toranlage

Die Erfindung betrifft eine pyrometallurgische Anlage, insbesondere eine Stahlwerksanlage, umfassend wenigstens ein metallurgisches Gefäß mit einer Einhausung, wenigstens eine Beschickungsbühne und wenigstens eine Beschickungs-Toranlage mit welcher eine Beschickungsöffnung und/oder eine Entleerungsöffnung in der Einhausung verschließbar ist.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Beschickungs-Toranlage für eine pyrometallurgische Anlage, beispielsweise für einen Stahlwerksanlage mit wenigstens einem metallurgischen Gefäß mit einer Einhausung, welche eine Beschickungsöffnung aufweist und mit wenigstens einer Beschickungsbühne.

Beispielsweise Beschickungs-Toranlagen von Konverter Stahlwerken haben unter anderem die Aufgabe, die Umgebung und das Personal vor Hitze, Rauchgasen, Schlacke und Stahlspritzern zu schützen. Auf der Vorderseite der üblicherweise innen mit einem Hitzeschutz versehenen Einhausung des Konverters sind in der Regel auf Schienen verfahrbare Beschickungstore angeordnet.

Im Stand der Technik sind Beschickungstore bekannt, die auf einem Schienensystem einer Beschickungsbühne oder auf einem Aufbau der Bühnenkante nahe dem Konverter abgestützt und verfahrbar sind.

Die Verwendung eines Aufbaus auf der Bühnenkante hat den Nachteil, dass der zur Wartung des Konverters verfügbare Raum reduziert wird. Ein Aufbau stört ebenfalls beim Beschicken des Konverters mit der Roheisenpfanne, da sich deren Unterkante oft nahe der Bühnenoberfläche befindet, wenn die Pfanne an einem Kran hängend zum Konverter geführt wird. Das Verfahren der Beschickungstore auf einem Schienensystem ist mit dem Nachteil behaftet, dass das Schienensystem in der Nähe des Konverters verschmutzungsanfällig ist und eine Gefahrenquelle bzw. Stolperfalle darstellt.

Aus der US 10,036,594 B2 ist ein Elektrolichtbogenofen mit einer Schlacketür bekannt, die einen Schlackekanal des Ofens verschließt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage mit einer Beschickungs- Toranlage bereitzustellen, die wartungsarm und weniger störanfällig als die bekannten Systeme ist.

Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine entsprechende Beschickungs-Toranlage für eine solche Anlage bereitzustellen.

Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Gesichtspunkt der Erfindung betrifft eine pyrometallurgische Anlage mit wenigstens einem metallurgischen Gefäß in einer Einhausung, wenigstens einer Beschickungsbühne und wenigstens einer Beschickungs-Toranlage, mit welcher eine Beschickungsöffnung und/oder eine Entleerungsöffnung in der Einhausung verschließbar ist, wobei die Beschickungs-Toranlage wenigstens einen Beschickungstorflügel umfasst, welcher hängend auf einem Träger abgestützt ist und welche auf dem Träger verfahrbar ist, wobei der Träger von einem ortsfest auf der Beschickungsbühne angeordneten Gestell gehalten wird.

Die pyrometallurgische Anlage kann beispielsweise als Stahlwerksanlage ausgebildet sein. Der fachkundige Leser wird erkennen, dass die Konfiguration der Anlage für die Erfindung nicht kritisch ist. Das pyrometallurgische Gefäß kann beispielsweise ein Konverter sein.

Das Gestell kann derart ausgebildet sein, dass die Abstützung des Trägers auf der Beschickungsbühne außerhalb des Beschickungsbereichs, d. h. außerhalb der Beschickungsöffnung und/oder der Entleerungsöffnung angeordnet ist. Auf diese Art und Weise kann ein Beschickungstor, das beispielsweise Abmessungen von 10 x 5 m und ein verhältnismäßig hohes Gewicht von bis zu 20 t aufweisen kann, sicher auf der Beschickungsbühne abgestützt werden. Die Aufhängung auf dem Träger ermöglicht es, die Führung des Beschickungstorflügels in einen Bereich zu verlagern, der weniger verschmutzungsanfällig ist. Darüber hinaus hat die erfindungsgemäße Konstruktion den Vorzug, dass die Beschickungsbühne im Bereich der Beschickungsöffnung ohne Schienen und ohne andere Aufbauten ausgeführt sein kann.

Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorzug, dass weniger Störungen beim Betrieb der Beschickungstore auftreten. Es sind deutlich weniger und einfachere Reinigungsarbeiten auf der Beschickungsbühne erforderlich. Schienen und Räder der Beschickungs-Toranlage besitzen eine höhere Standzeit. Auf der Beschickungstorbühne im mittleren Bereich der Einhausung ist mehr Platz für Wartungsarbeiten am Gefäß oder im Inneren der Einhausung, beispielsweise zum Erneuern des dort vorgesehenen Hitzeschutzes. Darüber hinaus wird die Sicherheit für das Personal der Stahlwerksanlage verbessert, insbesondere dadurch, dass die Beschickungs-Toranlage zuverlässiger betreibbar ist, sodass kein Betrieb des Gefäßes mit geöffneten Toren erfolgt.

Zweckmäßigerweise umfasst die Beschickungs-Toranlage zwei Beschickungstorflügel, die vorzugsweise in einer Ebene gegeneinander schließend ausgebildet sind. Die Beschickungstorflügel können so aufgehängt sein, dass diese mit einem unteren Abstand zu der Beschickungsbühne aufgehängt sind, sodass unterhalb der Beschickungstorflügel zwischen diesen und der Beschickungsbühne ein größerer Spalt verbleibt, wodurch sichergestellt wird, dass etwaige Schlacke Ansammlungen auf der Beschickungsbühne die Zugänglichkeit der Beschickungstorflügel nicht beeinträchtigt.

Bei einer weiteren vorteilhaften Variante der Anlage gemäß der Erfindung ist vorgesehen, die Beschickungs-Toranlage eine Torschürze umfasst, die einen größeren Zwischenraum zwischen den Beschickungstorflügeln und der Beschickungsbühne verschließt. Diese im Wesentlichen dreiteilige Ausführung der Beschickungs-Toranlage hat den Vorzug, dass die Beschickungstorflügel etwas kleiner und leichter ausfallen können, sodass die Aufhängung der Beschickungstorflügel geringerer Lasten aufnehmen müssen. Die Torschürze kann so ausgebildet sein, dass diese bedarfsweise entfernt werden kann, sodass die Beschickungsöffnung bedarfsweise vergrößert werden kann.

Eine weitere Entlastung der Aufhängung der Beschickungstorflügel ergibt sich, wenn die Beschickungstorflügel auf der Torschürze verschiebbar geführt sind. Die Torschürze bildet in diesem Fall einer Gleitführung und untere Abstützung der Beschickungstorflügel. Die Torschürze kann beispielsweise mittels Zapfen in gabelförmige Aufnahmen an dem Gestell eingehängt sein. Die Torschürze kann so ausgebildet sein, dass diese mittels eines Krans oder der gleichen Hebezeugs in die Einbaulage verbracht werden kann. Alternativ kann die Torschürze so ausgebildet und angeordnet sein, dass sie auf die Beschickungsbühne umgelegt werden kann.

Die Torschürze kann wenigstens eine Öffnung zur Probenentnahme oder Inspektion des Innenraums der Konverter Einhausung aufweisen. Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Anlage gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass der Träger ein Profil aufweist, das wenigstens eine Fahrspur für wenigstens ein Stützrad wenigstens eines Beschickungstorflügels bildet.

Die Beschickungs-Toranlage kann wenigstens einen Fahrantrieb aufweisen, der wenigstens ein angetriebenes Stützrad umfasst.

Zweckmäßigerweise bildet die Fahrspur eine Führung für das wenigstens eine Stützrad.

Bei einer besonders günstigen und vorteilhaften Ausgestaltung der Anlage ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Beschickungstorflügel wenigstens ein oberes und ein unteres Stützrad aufweist, die in der Fahrtrichtung mit Abstand zueinander auf gegenüberliegenden Seiten des Massenschwerpunkts des Beschickungstorfflügels angeordnet sind, sodass der Träger in vorteilhafter Art und Weise eine Momentenstütze für den betreffenden Beschickungstorflügel bildet.

Wenigstens ein Stützrad kann wenigstens einen Spurkranz umfassen, der mit einem Führungsprofil der Fahrspur zusammenwirkt. Bei einer bevorzugten Ausführung der Anlage ist vorgesehen, dass ein oder mehrere obere Stützräder jeweils zwei Spurkränze aufweisen, die mit einem oben auf dem Träger angeordneten rechteckigen Führungsprofil der Fahrspur Zusammenwirken.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Beschickungs-Toranlage für eine pyrometallurgische Anlage, beispielsweise für eine Stahlwerksanlage mit wenigstens einem metallurgischen Gefäß mit einer Einhausung, beispielsweise mit einem Konverter mit einer Einhausung, welche eine Beschickungsöffnung aufweist und mit wenigstens einer Beschickungsbühne, wobei die Beschickungs- Toranlage wenigstens einen Beschickungstorflügel umfasst, welcher hängend auf einem Träger abgestützt ist und welche auf dem Träger verfahrbar ist, wobei der Träger sich auf einem ortsfest auf der Beschickungsbühne angeordneten Gestell abstützt.

Vorzugsweise umfasst die Beschickungs-Toranlage zwei Beschickungstorflügel, die in einer Ebene gegeneinander geschlossen werden können bzw. geöffnet werden können.

Bevorzugt umfasst die Beschickungs-Toranlage zwei mit Abstand zueinander in einer Öffnungs- und Schließebene angeordnete Gestelle, die jeweils außerhalb der Beschickungsöffnung auf der Beschickungsbühne abgestützt sind.

Die Beschickungs-Toranlage umfasst vorzugsweise eines oder mehrere der vorstehend im Zusammenhang mit der pyrometallurgischen Anlage beschriebenen Merkmale.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert das eine Stahlwerksanlage mit einem Konverter als pyrometallurgische Anlage beschreibt. Es zeigen:

Figur 1 eine Vorderansicht einer Beschickungs-Toranlage gemäß der Erfindung in geöffneten Zustand, wobei der dahinter angeordnete Konverter sowie die Einhausung des Konverters aus Gründen der Vereinfachung nicht dargestellt sind,

Figur 2 eine perspektivische Ansicht der geöffneten Beschickungs-Toranlage gemäß Figur 1 ,

Figur 3 eine Vorderansicht der geschlossenen Beschickungs-Toranlage gemäß der Erfindung, Figur 4 eine perspektivische Ansicht der auf der Beschickungsbühne angeordneten Gestelle für die Beschickungstorflügel,

Figur 5 eine Vorderansicht einer Beschickungs-Toranlage gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung und

Figur 6 eine Detailansicht des zweiten Ausführungsbeispiels gemäß Figur 5.

Das in den Figuren gezeigte Ausführungsbeispiel veranschaulicht eine Beschickungs-Toranlage 1 an einem Konverter Stahlwerk. Die Beschickungs- Toranlage 1 ist Teil der nicht dargestellten Stahlwerksanlage, die wenigstens einen Konverter, eine Einhausung für den Konverter und eine Beschickungsöffnung 2 aufweist, die von der Beschickungs-Toranlage 1 wahlweise freigegeben oder verschlossen wird. Die Beschickungs-Toranlage 1 umfasst zwei Gestelle 3, die beiderseits der Beschickungsöffnung der nicht dargestellten Einhausung auf einer Beschickungsbühne 4 angeordnet sind.

Die Beschickungs-Toranlage 1 umfasst weiterhin zwei Beschickungstorflügel 5, welche jeweils auf einem Träger 6 eines Gestells 3 hängend abgestützt sind. Die Gestelle 3 sind mit einem Abstand zueinander in einer Öffnungs- und Schließebene der Beschickungs-Toranlage 1 so aufgestellt, dass diese beiderseits der Beschickungsöffnung 2 so angeordnet sind, dass die Beschickungsöffnung 2 nicht abgedeckt wird. In dieser Öffnungs- und Schießebene sind die Gestelle 3 so ausgerichtet, dass die Träger 6 fluchtend zueinander angeordnet sind. Jeder der Träger 6 ist als sogenannter Fahrträger ausgebildet, d. h. jeder Träger 6 umfasst auf seiner oberen Stirnseite eine Fahrspur 7 für ein Stützrad 9 eines Beschickungstorflügels 5.

Figur 4 zeigt die in der Öffnungs- und Schließebene gegenüberliegend mit Abstand zueinander angeordneten Gestelle 3 ohne die auf diesen aufgehängten Beschickungstorflügel 5. Die Gestelle 3 umfassen jeweils vertikale Stützen 11 , die den Träger 6 aufnehmen, der sich in der Öffnungs- und Schließebene der Beschickungs-Toranlage 1 (in der X-Achse) erstreckt. Die Stützen 11 bilden jeweils ein Dreipunkt-Auflager, wobei an jedem Gestell 3 auf der der Beschickungsöffnung 2 zugewandten Seite zwei Stützen 11 vorgesehen sind, wohingegen auf der in der Öffnungs- und Schließebene der Beschickungsöffnung 2 abgewandten Seite nur eine Stütze 11 vorgesehen ist. Darüber hinaus ist jedes Gestell 3 mit einer horizontalen Abstützung 8 versehen, die den ggf. in der Z- Achse auftretenden Kräften entgegenwirkt.

Die Beschickungstorflügel 5 umfassen jeweils vier Stützräder 9, nämlich zwei obere Stützräder 9 sowie zwei untere Stützräder 9. Eines der oberen Stützräder 9 ist jeweils angetrieben. Der zugehörige Fahrantrieb ist mit dem Bezugszeichen 10 versehen. Die oberen Stützräder 9 sind jeweils mit zwei Spurkränzen versehen, die mit einer Profilleiste der Fahrspur 7 auf der Oberseite des Trägers 6 Zusammenwirken. Die unteren Stützräder 9 liegen gegen die Unterseite des Trägers 6 an und fangen ein etwa auftretendes Kippmoment der Beschickungstorflügel 5 auf. Zweckmäßigerweise sind ein oberes Stützrad 9 und ein unteres Stützrad 9 beiderseits mit Abstand zu einem Massenschwerpunkt eines Beschickungstorflügels 5 so angeordnet, dass sie einem Kippmoment des betreffenden Beschickungstorflügels 5 sicher entgegenwirken.

Der Fahrweg der Beschickungstorflügel 5 wird zweckmäßigerweise mittels Endschaltern und/oder Anschlägen begrenzt.

Im Folgenden wird Bezug genommen auf die Figuren 5 und 6, die ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen. Gleiche Bauteile sind bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 5 und 6 mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Die in Figur 5 dargestellte Beschickungs-Toranlage 1 umfasst ebenfalls zwei Beschickungstorflügel 5 sowie weiterhin eine Torschürze 12, die einen Zwischenraum zwischen den Beschickungstorflügeln 5 sowie der Beschickungsbühne 4 verdeckt und einen unteren Führung für die Beschickungstorflügel 5 bildet. Die Beschickungstorflügel könnten sich auf einer oberen Stirnfläche der Torschürze 12 abstützen. Die obere Stirnfläche der Torschürze 12 zweckmäßigerweise als Gleitführung für die Beschickungstorflügel 5 ausgebildet.

Figur 5 zeigt die geöffnete Beschickungs-Toranlage 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Beschickungsöffnung 2 wird nach unten zu der Beschickungsbühne 4 durch die Torschürze 12 begrenzt. Die Torschürze 12 ist, wie dass der Detailansicht in Figur 6 zu entnehmen ist, jeweils an ihren Seiten mit oberen und unteren Zapfen 13 versehen, die in gabelförmige Aufnahmen 14 der Gestelle 3 eingehängt sind. Die Torschürze 12 wird mittels eines Krans in die in Figur 5 gezeigte Einbaulage eingehängt. Die Beschickungstorflügel 5 sind jeweils an ihrer Unterseite mit einer die Torschürze übergreifenden Schutzlippe 15 versehen, die den unteren Abschluss eines Spalt zwischen den Beschickungstorflügeln 5 und der Torschürze 12 bildet.

In der Torschürze 12 ist zweckmäßigerweise eine nicht näher bezeichnete Öffnung zur Probenentnahme oder zur Wartung vorgesehen, wobei dabei die Torschürze einen Hitzeschutz für die sich auf der Beschickungsbühne 4 aufhalten Arbeitskräfte bildet.

Bezugszeichenliste

1 Beschickungs-Toranlage

2 Beschickungsöffnung

3 Gestelle

4 Beschickungsbühne

5 Beschickungstorflügel

6 Träger

7 Fahrspur

8 horizontale Abstützung

9 Stützräder

10 Fahrantrieb

11 Stützen

12 Torschürze

13 Zapfen

14 gabelförmige Aufnahmen

15 Schutzlippe