专利名称：用来倾转冶金熔炼容器的装置、冶金熔炼设备以及使用这种熔炼设备时的方法
技术领域：
本发明涉及一种用来倾转电弧炉的冶金熔炼容器的装置，其中此装置具有可倾转的炉台，此炉台具有用来容纳熔炼容器的开口，并且此装置还具有用来倾转炉台的驱动装置，其形式是至少一个升降缸。本发明还涉及一种冶金熔炼设备，其包括电弧炉和这种装置。最后，本发明还涉及一种方法，借助这种冶金熔炼设备一方面用来制造不锈钢，另一方面用来制造碳素钢。
背景技术：
在制造不锈钢和碳素钢时，通常使用构造得不同的冶金熔炼设备，它们尤其在所用的出钢或排空技术、熔炼容器的几何形状和合金成份的添加方案方面是不同的。因此为了制造不锈钢，通常使用具有熔炼容器的电弧炉，此熔炼容器可实现出钢槽出钢 (khnauzenabstich)并在出钢时需要约40°的倾转角度。相反为制造碳素钢，通常使用具有熔炼容器的电弧炉，此电弧炉可实现底部出钢(Bodenabstich)并在出钢时需要约20° 的倾转角度。通常，借助铰链或托架(Wiege)(形式例如为滚动托架、摇动托架和类似物品)来倒空熔炼容器，从而清空电弧炉的熔炼容器。由于在制造不锈钢和碳素钢时所需的倾转角度不同，所以这些用来倾转熔炼容器的部件通常也设计得不同。DE 295 80 394 Ul描述了一种上述类型的用来制造钢材的电弧炉，它具有熔炼容器，此熔炼容器装在炉台的开口中。此熔炼容器具有出钢口，用来实施底部出钢。在此，熔炼容器和炉台借助升降缸设置得可倾转。由于用来实施底部出钢的熔炼容器的配置，此电弧炉尤其适合制造碳素钢。DE 102 27 239 Al公开了一种制造不锈钢的电弧炉，它具有冶金熔炼容器，此熔炼容器适合实施出钢槽出钢并可倾转地设置在倾转托架上。设有活塞缸单元，作为倾转熔炼容器的驱动装置。此外，还具有形式为凸轮的联锁装置，它把熔炼容器的倾转角度限制在两个供使用的倾转方向中。为了更合理地实现不锈钢和碳素钢的制造，已经使用了可制造这两种钢的冶金熔炼设备。DE 195 45 831 Al为此公开了一种双容器电弧炉，它为了制造碳素盛钢桶括具有底部出钢的第一熔炼容器，并为了制造不锈钢具有设置在它旁边的第二熔炼容器，其具有用于出钢槽出钢的出钢道或出钢口，其中电极机构可交替地摆动到熔炼容器中。
发明内容
本发明的目的是，说明另一种合理地制造不锈钢和碳素钢的方案。此目的通过一种用来倾转电弧炉的冶金熔炼容器的装置得以实现，此装置具有可倾转的炉台，此炉台具有用来容纳熔炼容器的开口，并且此装置还具有用来倾转炉台的驱动装置，此炉台包括至少一个铰接地与炉台相连的升降缸，并且此装置还具有至少一个用来锁定炉台的倾转角度的联锁装置，其中炉台这样构成，即至少两个不同类型的熔炼容器可装入所述开口中，所述开口在其出钢口的布局以及出钢时待调节的最大倾转角度方面是不同的，并且其中对于所述至少两种熔炼容器中的每个来说，各自的最大倾转角度可借助所述至少一个联锁装置来锁定。此外，此目的还通过冶金熔炼设备得以实现，其包括电弧炉和按本发明的装置，其中电弧炉可交替地借助第一熔炼容器和尺寸相同的第二熔炼容器运行，第一熔炼容器具有用来实施出钢槽出钢的出钢口，第二熔炼容器具有用来实施底部出钢的出钢口。最后，本发明通过一种方法得以实现，此方法借助按本发明的冶金熔炼装置一方面用来制造不锈钢，另一方面用来制造碳素钢，此方法包括以下步骤
a)把第一熔炼容器装入此装置的开口中；
b)把第一装载材料装入第一熔炼容器中，并在由不锈钢形成第一熔融物的情况下，熔化所述第一装载材料；
c)排出第一熔融物，其中炉台一直倾转至最大的第一倾转角度，此角度在20至40° 的范围内；
d)将第一熔炼容器替换为第二熔炼容器；
e)把第二装载材料装入第二熔炼容器中，并在由碳素钢形成第二熔融物的情况下，熔化所述第二装载材料；
f)排出第二熔融物，其中炉台一直倾转至最大的第二倾转角度，此角度最高为20°。按本发明的装置可借助电弧炉制造不同种类的钢材，此电弧炉借助不同类型的熔炼容器运行。炉台在此可替换电弧炉的熔炼容器，其中电弧炉的其它构件(例如电弧机构等)保持不变。因此，为制造不同种类的钢材(尤其是不锈钢和碳素钢)，投资成本明显比相互分开的冶金熔炼设备更少。在使用这种装置的情况下，按本发明的冶金熔炼设备在借助它可生产的钢数量方面可明显更灵活地应用，并且可成本更有利地运行。与大多分别只可生产一种钢材的熔炼设备相比，这种熔炼设备所需的空间也大大减少。因为借助这种装置只须提供唯一一个冶金熔炼设备，其代替两个单独的且结构不同的冶金熔炼设备，此外还可减少所需的维修措施、备用件和备用件库存的费用。借助按本发明的方法，可快速、灵活且成本划算地从不锈钢的生产转换成碳素钢的生产，或反过来，此方法在使用这种冶金熔炼设备的情况下制造不锈钢和碳素钢。如果第一熔炼容器(其具有用来实施出钢槽出钢的出钢口)和尺寸相同的第二熔炼容器(其具有用来实施底部出钢的出钢口)可交替地装入炉台的开口中，则对此装置来说是证明有利的。在此，“尺寸相同”这一概念是指熔炼容器的外部尺寸，例如其外圆周、高度、底部拱起等，是设计得相同的。只有出钢口的布局及其具体的构造是不同的。此装置的炉台优选可倾转地支承在两个平行设置的托架或托架板(Wiegewangen) 上。在此，原则上可指各种类型的托架，例如滚动托架、摇动托架和类似物。也可备选地应用其它种类的摆动或倾转机构，来代替托架。炉台尤其具有借助开口分成两部分的平台，此平台具有正面和背面，其中平台的所述两个部分通过至少一个横梁机械地相连，此横梁构造用于支撑各个待使用的熔炼容器的底部。所述至少一个横梁使炉台具有很高的稳定性和抗扭性。此平台尤其可使操作人员直接接触电弧炉。此平台的所述两个部分优选还通过与平台背面平行设置的连接梁彼此相连。此连接梁额外地提高炉台的稳定性。平台中的位于连接梁上方的凹槽用来容纳用于出钢槽出钢的熔炼容器的出钢槽。在此，连接梁在出钢槽的下侧面上支撑出钢槽。如果此平台的所述两个部分在平台的正面区域内借助可拆卸的工作台桥接，则也被证明是有利的。此工作台可使操作人员从平台的一部分到另一部分上。在替换熔炼容器时，可取下工作台，因此它不会妨碍替换过程。在此如果生产碳素钢，则尤其使用工作台。在制造不锈钢时，如果实现出钢槽出钢，则工作台被完全或至少部分地取下。因此，具有出钢槽的熔炼容器的倾转不会被工作台妨碍。工作台尤其构造得装在平台上。这一点可使工作台能快速且简单地安装或取下。如果在工作台上设置有流料槽，则已被证明是有利的。通过它可手动或自动地把合金成分装入熔炼容器中。流料槽优选具有漏斗或卸料斗，它通到熔炼容器的添加开口中。用来倾转炉台的驱动装置尤其包括至少一个铰接地与炉台相连的升降缸。因此， 可在朝向平台正面或背面的倾转方向中，调节不同的正的或负的倾转角度。所述至少一个升降缸尤其指液压缸。这样的升降缸在其与炉台相背离的端部上尤其铰接地与基座相连。所述至少一个联锁装置优选通过可调节高度的支柱构成，炉台可相对于此支柱锁定。在此，支柱的位置预先给定了所用熔炼容器的最大倾转角度。因此能可靠地避免，熔炼容器不小心地倾转超过期望的亦或允许的倾转角度。冶金熔炼设备优选具有至少一个输送装置，第一熔炼容器和第二熔炼容器借助它可彼此替换。这种输送装置尤其这样设置，即熔炼容器可相对于炉台抬升、降低和带到下述位置上，即在此位置中备选熔炼容器可装入炉台中。在此，它优选指吊车，尤其指悬挂行车或龙门吊车。在此方法中，尤其在步骤d)之前和/或步骤f)之后炉台调回到水平。这简化了熔炼容器的替换，并简化了它们在炉台上的定位，尤其借助吊车。在此方法的步骤a )中，第一熔炼容器优选这样装入此装置的开口中，即用于出钢槽出钢的出钢口指向平台的背面。工作台优选在步骤d)之后才设置在平台上。在实施出钢槽出钢时，工作台是不方便的。在步骤f)之后，工作台优选再次取下，用第二熔炼容器替换第一熔炼容器，并且重复步骤b)至f)。因此，在不锈钢和碳素钢的生产之间实现持续的或至少暂时的替换。尤其借助所述至少一个输送装置来实现熔炼容器的替换。
图1至12示出了此装置的例子、对此合适的熔炼容器以及用此配置的冶金熔炼设备。其中
图1示出了装置的三维视图； 图2示出了按图1的装置的侧视图； 图3示出了按图1的装置的背视图；图4示出了按图1的装置的俯视图5示出了具有底部出钢的熔炼容器的剖面图6在剖面图中示出了具有按图5的熔炼容器的冶金熔炼设备；
图7示出了另一装置的三维视图8示出了按图7的另一装置的侧视图9示出了按图7的另一装置的背视图10示出了按图7的另一装置的俯视图11示出了具有出钢槽出钢的另一熔炼容器的剖面图；以及
图12在剖面图中示出了具有按图11的熔炼容器的另一冶金熔炼设备。
具体实施例方式图1示出了装置1的三维视图，此装置用来倾转电弧炉的冶金熔炼容器，此装置具有可倾转的炉台2，此炉台具有用来容纳熔炼容器的开口 3。此装置1还具有用来倾转炉台 2的驱动装置，此驱动装置包括铰接地与炉台2相连的升降缸如。在升降缸与炉台2相背离的端部上，升降缸如铰接地与基座相连。炉台2设置在两个托架板6a、6b上，它们在炉台2倾转时在滚动面7a、7b上滚动。此滚动面7a、7b在此位于另一抬高的基座上，因此可在出钢时把盛钢桶带到装于开口 3中的熔炼容器的下方。此外，此装置1具有两个联锁装置如、513，用来锁定炉台2的倾转角度。它们在此处构成为可调节高度的支柱(参见图2和图3)。在此，两个不同类型的熔炼容器可装在炉台2的开口 3中，所述熔炼容器在它们的出钢口 51、56的布局方面(见图5和11)以及在出钢时待调节的最大倾转角度方面是不同的。所述两个熔炼容器中每个的各自最大倾转角度可借助联锁装置如、恥来锁定。炉台2 具有借助开口 3分成两部分的平台8，此平台8具有正面8a和背面8b，其中平台8的所述两个部分8’、8 “通过横梁9机械地固定相连。此横梁9用来稳定炉台2，并用来支撑熔炼容器的底部。平台8的所述两个部分8’、8 “还通过与背面8b平行设置的连接梁10彼此相连。平台8的所述两个部分8’、8 "在正面8a的区域内借助可拆除的工作台11桥接，包括漏斗和卸料斗的流料槽12固定在此工作台上。图2、图3和图4分别在侧视图、背视图和俯视图中示出了按图1的装置1。在俯视图中，在开口 3中看到三个在电弧炉101、101’(见图6和12)运转时设置的电极13的位置。在图1至4中所示的装置1的配置尤其适合制造碳素钢。为此，在装置1中装有熔炼容器50，其具有用来实施底部出钢的出钢口 51，如同在图5的剖面图中所示的一样。熔炼容器50用可摆动的外罩60封闭，电极13可引导穿过此外罩。在此，对于两种可与装置 1 一起使用的熔炼容器50、55 (见图5和11)来说，外罩60优选是一样的。图6在剖面图中示出了冶金熔炼设备100的底部出钢，其包括电弧炉101和按图 1至4的装置1，在此当然为了视觉更清晰只示出了平台8、托架6和其中一个滚动面7。熔炼容器50在此以其出钢口 51在工作台11的方向上装入平台8中。用于清空熔炼容器50 的倾转过程用虚线标出。在此，熔炼容器50的内容物通过出钢口 51倒入盛钢桶70中，其已借助车子71带到炉台2的下方。
图7示出了装置1的三维视图，此装置用来倾转电弧炉的冶金熔炼容器，如同在图 1至4中已描述的一样。相同的参考标记表示相同的构件。与图1至4不同的是，此处已拆除了一体化的工作台11，并通过两部分的工作台IlaUlb代替。图8、图9和图10分别在侧视图、背视图和俯视图中示出了按图7的装置1。在俯视图中，在开口 3中看到电弧炉101、101’的三个设置的电极13的位置。在图7至10中所示的装置1的配置尤其适合制造不锈钢。为此，在装置1中装有熔炼容器55，其具有用来实施出钢槽出钢的出钢口 56，如同在图11的剖面图中所示的一样。熔炼容器阳用可摆动的外罩60封闭，电极13可引导穿过此外罩。在此，尤其对于两种所用的熔炼容器50、55来说，外罩60是一样的。图12在剖面图中示出了冶金熔炼设备100’的出钢槽出钢，其包括电弧炉101’和按图7至11的装置1，在此当然为了视觉更清晰只示出了平台8、托架6和其中一个滚动面 7。熔炼容器55在此以其出钢口 56在连接梁10的方向上装入平台8中。用于清空熔炼容器阳的倾转过程用虚线标出。在此，熔炼容器55的内容物通过出钢口 55清空倒入盛钢桶 70中，其已借助车子71带到炉台2的下方。专业人员可毫无问题地使所述装置与变化的熔炼容器、外罩配置等相匹配。在实施例中所示的托架或托架板以及驱动装置也能够以简单的方式用不同类型的、用来使此装置倾转的设备进行替换。
权利要求
1.一种用来倾转电弧炉(101、101’)的冶金熔炼容器(50、55)的装置，此装置具有可倾转的炉台(2)，此炉台具有用来容纳熔炼容器(50、55)的开口(3)，此装置还具有用来倾转炉台(2)的驱动装置，此驱动装置包括至少一个铰接地与炉台(2)相连的升降缸(4a)，并且此装置还具有至少一个用来锁定炉台(2)的倾转角度的联锁装置(5ajb)，其中炉台(2)这样构成，即至少两个不同类型的熔炼容器(50、55)可装入所述开口(3)中，所述开口在其出钢口(51、56)的布局以及出钢时待调节的最大倾转角度方面是不同的，并且其中对于所述至少两种熔炼容器(50、55)中的每个来说，各自的最大倾转角度可借助所述至少一个联锁装置(5a、恥)来锁定。
2.按权利要求1所述的装置，其中第一熔炼容器(55)和尺寸相同的第二熔炼容器(50) 可交替地装入炉台(2)的开口(3)中，所述第一熔炼容器具有用来实施出钢槽出钢的出钢口( 56 )，所述第二熔炼容器具有用来实施底部出钢的出钢口( 51)。
3.按权利要求1或2所述的装置，其中炉台(2)可倾转地支承在两个托架板(6a、6b)上。
4.按权利要求1至3之任一项所述的装置，其中炉台(2)具有借助所述开口(3)分成两部分的平台(8)，此平台具有正面(8a)和背面(8b)，其中平台(8)的所述两个部分(8’、 8 “)通过至少一个横梁(9)机械地相连，此横梁构造用于支撑熔炼容器(50、55)的底部。
5.按权利要求4所述的装置，其中此平台(8)的所述两个部分(8’、8“)还通过与背面 (8b)平行设置的连接梁(10)彼此相连。
6.按权利要求4或5所述的装置，其中此平台(8)的所述两个部分(8’、8“)在正面 (8a)的区域内借助可拆卸的工作台(ll、lla、llb)桥接。
7.按权利要求6所述的装置，其中工作台(ll、lla、llb)可装在平台(8)上。
8.按权利要求6或7所述的装置，其中在工作台(ll、lla、llb)上设置有流料槽(12)。
9.按权利要求8所述的装置，其中流料槽(12)具有漏斗和卸料斗。
10.按权利要求1至9之任一项所述的装置，其中驱动装置具有升降缸(4a)。
11.按权利要求1至10之任一项所述的装置，其中所述至少一个联锁装置(5a、5b)通过可调节高度的支柱构成，炉台(2)可相对于此支柱锁定。
12.按权利要求1至11之任一项所述的装置，其中所述至少一个升降缸(4a)可在其与炉台(2)相背离的端部上铰接地与基座相连。
13.一种冶金熔炼设备(100、100，)，其包括电弧炉(101、101，)和按权利要求1至12之一所述的装置(1)，其中电弧炉(101、101’)可交替地借助第一熔炼容器(55)和尺寸相同的第二熔炼容器(50)运行，第一熔炼容器具有用来实施出钢槽出钢的出钢口(56)，第二熔炼容器具有用来实施底部出钢的出钢口(51)。
14.按权利要求13所述的冶金熔炼设备，其中还具有至少一个输送装置，并且第一熔炼容器(55)和第二熔炼容器(50)借助所述至少一个输送装置可彼此替换。
15.一种借助按权利要求13或14所述的冶金熔炼装置(100、100’)一方面用来制造不锈钢、另一方面用来制造碳素钢的方法，此方法包括以下步骤a)把第一熔炼容器(55)装入此装置(1)的开口(3)中；b)把第一装载材料装入第一熔炼容器(55)中，并在由不锈钢形成第一熔融物的情况下，熔化所述第一装载材料；c)排出第一熔融物，其中炉台(2)—直倾转至最大的第一倾转角度，此角度在20至 40°的范围内；d)将第一熔炼容器(55)替换为第二熔炼容器(50);e)把第二装载材料装入第二熔炼容器(50)中，并在由碳素钢形成第二熔融物的情况下，熔化所述第二装载材料；f)排出第二熔融物，其中炉台(2)—直倾转至最大的第二倾转角度，此角度最高为20° ο
16.按权利要求15所述的方法，其中在步骤d)之前和/或步骤f)之后炉台(2)调回到水平。
17.按权利要求15或权利要求16所述的方法，其中在步骤a)中第一熔炼容器(55)这样装入此装置(1)的开口(3)中，即出钢槽出钢指向平台(8)的背面(Sb)。
18.按权利要求15至17之任一项所述的方法，其中工作台(11)在步骤d)之后设置在平台(8)上。
19.按权利要求15至18之任一项所述的方法，其中在步骤f)之后工作台(11)再次取下，用第二熔炼容器(50 )替换第一熔炼容器(55 )，并且重复步骤b )至f )。
20.按权利要求19所述的方法，其中借助所述至少一个输送装置来实现熔炼容器(50、 55)的替换。
全文摘要
本发明涉及一种用来倾转电弧炉(101、101’)的冶金熔炼容器(50、55)的装置(1)，此装置具有可倾转的炉台(2)，此炉台具有用来容纳熔炼容器(50、55)的开口(3)，此装置还具有用来倾转炉台(2)的驱动装置，此炉台包括至少一个铰接地与炉台(2)相连的升降缸(4a)，并且此装置还具有至少一个用来锁定炉台(2)的倾转角度的联锁装置(5a、5b)，其中炉台(2)这样构成，即至少两个不同类型的熔炼容器(50、55)可装入所述开口(3)中，所述开口在其出钢口(51、56)的布局以及出钢时待调节的最大倾转角度方面是不同的，并且其中对于所述至少两种熔炼容器(50、55)来说，各自的最大倾转角度可借助所述至少一个联锁装置(5a、5b)来锁定。此外，本发明还涉及一种具有这种装置(1)的冶金熔炼设备(100、100’)，并涉及一种使用这种熔炼设备的方法。
文档编号F27B3/06GK102575307SQ201080034055
公开日2012年7月11日 申请日期2010年7月27日 优先权日2009年7月31日
发明者H.胡贝尔, M.施塔尔贝格尔, M.施密德, M.波莱茵 申请人:西门子公司