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Dokumentenidentifikation DE69914721T2 15.07.2004
EP-Veröffentlichungsnummer 0001048741
Titel Verfahren und Vorrichtung zur kurzzeitiger Neuauskleidung oder Konstruktion eines Hochofens
Anmelder JFE Steel Corp., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Kimura, Kazuo, Chiyoda-ku, Tokyo 100-0011, JP;
Asada, Iwao, Chiyoda-ku, Tokyo 100-0011, JP
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69914721
Vertragsstaaten DE, FR, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 22.09.1999
EP-Aktenzeichen 991187220
EP-Offenlegungsdatum 02.11.2000
EP date of grant 11.02.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.07.2004
IPC-Hauptklasse C21B 7/00

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Präzisionsverfahren zum kurzzeitigen Neuzustellen, Aufbauen oder Wiederaufbauen eines Hochofens. Insbesondere realisiert das Verfahren eine signifikante Verkürzung und Vereinfachung des Neuzustellungs- oder Aufbauvorgangs und eine Reduzierung in den Kosten.

2. Beschreibung des Stands der Technik

Normalerweise wird die Neuzustellung eines Hochofens durch aufeinanderfolgendes Abbauen des Hochofens von oben nach unten und ein daran anschließendes aufeinanderfolgendes Aufbauen des Hochofens von unten nach oben in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt. Bei dem Abbau- und Aufbauvorgang wird ein Ofendeckenkran in der Nähe des Oberteils des Hochofens installiert. Jedoch beträgt das Hebevermögen des üblichen Ofendeckenkrans nur 60 bis 100 Tonnen. Daher erfordert der Abbau- und Aufbauvorgang die Unterteilung des Hochofens (hierin nachstehend als "Mantel" bezeichnet) und dessen Schamottesteinen in eine Anzahl kleiner Einheiten. Ferner ist eine Zeitdauer von bis zu 120 bis 150 Tagen erforderlich, um das Neuzustellen abzuschließen. Ferner ist Arbeit in großer Höhe in dem Ofen erforderlich, was ein Sicherheitsproblem darstellt. Dieses ist auch ein Problem beim Neuaufbau eines Hochofens.

Die japanische Patentveröffentlichung No. 39322/1978 schlägt ein Verfahren vor, in welchem ein Hochofen in mehrere Abschnitte oder Blöcke unterteilt wird, welche sich von einem Ofen-Oberteil zu einem Ofenbodenteil erstrecken, wobei die unterteilten Blöcke aufeinanderfolgend von dem Ofen-Oberteil bis zu dem Ofenbodenteil durch das sogenannte "Anhebe"-Verfahren zusammengebaut werden, und zum Schluß das Ofenbodenteil an einem Fundament des Hochofens zusammen mit einer Ofenbodenbasisplatte befestigt wird. Ferner werden die entsprechenden unterteilten Blöcke an einer anderen Stelle als bei dem Fundament des Hochofens voraufgebaut. Ferner wird der Aufbauvorgang unter Verwendung eines angebrachten Gerüstes für die Errichtung des Hochofens ausgeführt, das über dem Ofenturm installiert ist.

Die japanische Patentveröffentlichung No. 43404/1985 schlägt ein Verfahren vor, in welchem ein überkragendes Deck an einem über dem Hochofenturm installierten Ofengestell angebracht ist, und ein vorwärts und rückwärts bewegbarer Wagen ist auf dem Deck angeordnet. Bei dem Abbauvorgang wird der Hochofen in mehrere ringartige Blöcke von einem Ofen-Oberteil aus zu einem Ofenbodenteil hin unterteilt. Blöcke über dem überkragenden Deck werden aus dem Ofen unter Verwendung des Wagens geschoben, wobei diese aufeinanderfolgend nach unten befördert werden. Andererseits werden Blöcke unterhalb des Decks in ähnlicher Weise durch den Wagen aus dem Ofen geschoben, während sie aufeinandertolgend nach oben befördert werden. Ferner wird beim Neuzustellen der Hochofen durch ähnliche Nutzung des Wagens auf dem überkragenden Deck in umgekehrter Weise zum Zerlegungsvorgang zusammengebaut. Dieses ist ein sogenanntes "Mittenzieh"-Verfahren.

Die japanische Patentoffenlegung No. 87909/1978 schlägt ein Verfahren der Nutzung einer Arbeitsbühne vor, die auf einem Ofengerüst über dem Ofenturm, ähnlich der japanischen Patentveröffentlichung No. 43404/1985 installiert ist. Beim Abbau werden Teile über einen Blasteil aus dem Ofen durch Verwendung eines Wagens geschoben, während diese aufeinanderfolgend nach unten befördert werden. Unterdessen werden Teile über dem Blasteil getrennt durch Planierraupen oder dergleichen abgebaut. Ferner werden beim Neuzustellen des Hochofens die Teile unter dem Blasteil installiert, indem diese von der Arbeitsbühne nach unten befördert werden und Teile über dem Blasteil verbunden werden, während diese aufeinanderfolgend nach oben befördert werden. Jedoch wird in diesem Falle der Aufbauvorgang nur bezüglich des Mantels ausgeführt.

In all den vorstehend beschriebenen herkömmlichen Verfahren wird nicht der heikle Punkt der komplizierten integrierten Abschnitte, welche den Mantel, das zerbrechliche Schamottematerial und die Struktur zum Halten des Schamottematerials in seiner Lage umfassen, oder des Verzugs oder der Überlastung, welche auf die Schamottematerialteile ausgeübt wird, oder auf der Gefahr der Verformung des Mantels, welche durch die neuerliche Bewegung, Anbringung und Plazierung der schweren, unterteilten Hochofensegmente bewirkt wird, berücksichtigt. Daher werden Risse an Verbindungsteilen der verlegten Schamottesteine aufgrund von Verzug oder Überlastung oder Verformung des Mantels in dem Bewegungs- und Aufbauvorgang bewirkt. Wenn der Verzug oder dergleichen merklich ist, neigen die verlegten Schamottesteine zum Zusammenbrechen. Ferner gibt es Probleme einer Fehlfunktion oder Zerstörung angebrachter Meßinstrumente und Verrohrungen und Fehler beim Verbinden der getrennten integrierten Hochofensegmente, welche manchmal als "ringartige Blöcke" oder einfach "Btöcke" bezeichnet werden.

In der Vorrichtung der japanischen Patentveröffentlichung No. 39322/1978 ist ein Problem dargestellt, in welchem ein Hochhebevorgang durch hydraulische Heber, die auf einer Ofenbodenbasisplatte installiert sind, beim Zusammenbau oder Bewegen des Ofenbodens unverzichtbar ist. Dieses erfordert, dass die Anlage und der Vorgang kompliziert sind.

Ferner müssen gemäß der japanischen Patentveröffentlichung No. 43404/1985 und der japanischen Patentveröffentlichung No. 87907/1978 die entsprechenden Abschnitte oder Blöcke nicht entfernt oder unter Verwendung der an dem Ofengerüst über dem Ofenturm installierten Arbeitsbühne transportiert werden. Daher ist der Vorgang kompliziert und die Investitionskosten erhöht.

Die Anmelder haben bereits früher ein Verfahren zum kurzzeitigen Neuzustellen oder Aufbauen eines Hochofens entwickelt, das die vorstehend beschriebenen Probleme lösen kann, und haben das Verfahren in der japanischen Patentoffenlegung No. 143521/1997 offenbart. Darin wird das Auftreten eines Verzug oder einer Überlastung der Schamottematerialteile effektiv verhindert, und die Rundheit im wesentlichen durch das Bewegen und Aufbauen von unterteilten Blöcken sichergestellt. In diesem Verfahren besteht keine Notwendigkeit einer Anhebung beim Bewegen und Aufbauen des Ofenbodens; alle entsprechenden Blöcke werden bewegt und an der Ofenfundamentebene aufgehängt und es ist keine Arbeitsbühne oder ein Kran erforderlich. Der existierende Ofen wird abgebaut und ein anderer Hochofen auf dessen Fundament wieder aufgebaut oder ein vollständig neuer Hochofen aufgebaut. Das Verfahren umfaßt die nachstehenden Schritte:

  • 1. Der Ofen wird in mehrere ringartige Blöcke von dem Ofen-Oberteil bis zu dem Ofenbodenteil unterteilt.
  • 2. Die Blöcke werden an einer anderen Stelle als dem Fundament des Hochofens aufgebaut.
  • 3. Blöcke mit Ausnahme des Hochofenbodenblocks werden mit einer Einrichtung zur Verhinderung von Verzug oder Überlastung der Schamottematerialteile und einer Einrichtung zum Verformen des Mantels versehen.
  • 4. Bezüglich des Hochofenbodenblockes werden Schamottesteine auf die Hochofenbodenblatte gelegt, die an dessen unteren Ende installiert ist.
  • 5. Blöcke, mit Ausnahme des Hochofenbodenblocks werden auf das Fundament des Hochofens durch eine horizontale Überführung bewegt.
  • 6. Blöcke, mit Ausnahme des Ofenbodenblock, die auf das Fundament des Hochofens bewegt wurden, werden aufeinanderfolgend von dem Ofen-Oberteil ausgehend durch das Anhebeverfahren angehoben und miteinander verbunden, um dadurch obere Blökke aufzubauen.
  • 7. Der Hochofenbodenblock wird auf das Fundament durch eine horizontale Überführung auf der Hochofenfundamentebene bewegt und installiert.
  • 8. Der Hochofenbodenblock und die oberen Blöcke werden miteinander verbunden.

Das Auftreten eines Verzugs oder einer Überlastung an Schamottematerialteilen bei der Bewegung, Aufhängung und Verbindung kann wirksam verhindert werden. Ferner kann die Rundheit des Ofens im wesentlichen sichergestellt werden. Ferner kann beim Zusammenbauen der entsprechenden Blöcke, wenn die gesamten Schamotteschichten, elektrische Instrumentierung, Verrohrung, Trocknung der Schamottesteine und Beschichtung der Ausrüstung und weitere Schritte durchgeführt werden, der Neuzustellungs- oder Aufbauzeitraum deutlich auf etwa 70 bis 90 Tage verkürzt werden. D. h., eine Vereinfachung des Neuzustellungs- oder Aufbauvorgangs, sowie eine Reduzierung in den Neuzustellungs- oder Aufbaukosten kann erzielt werden.

Integrierte Eisen- und Stahlwerke tendieren in letzter Zeit zur Bereitstellung eines Produktionssystems, in welchem keine zusätzlichen Anlagen vorgesehen werden und die Betriebsgeschwindigkeit zusammenwirkender Anlagen gefördert wird. Daher ist bei Hochöfen, welche auf einen oder zwei Öfen in dem gesamten Eisen- und. Stahlwerk begrenzt sind, eine weitere Verkürzung der Neuzustellungs- oder Aufbaudauer erwünscht. Jedoch ist gemäß den vorstehend beschriebenen Verfahren eine weitere Verkürzung dieser Dauer schwierig zu erreichen. Viele zugehörige Anlagen sind um einen Hochofen herum installiert, und dieses wird ein mühsamer und zeitaufwendiger Vorgang, in welchem bestehende angebrachte Anlagen kurzzeitig entfernt und später wieder installiert werden. Das heißt, daß bei vorstehend offenbarten Neuzustellungs- und Aufbauverfahren insbesondere bei der Neuzustellung eines Hochofens ein Problem dahingehend entsteht, daß schwere integrierte Hochofensegmente nicht sicher und problemlos auf ein Fundament eines Hochofens bewegt werden können.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Wir haben die vorstehend beschriebenen Probleme durch Unterteilung des Hochofens in mehrere sehr schwere, im allgemeinen zylindrische Hochofensegmente und durch Nutzen der Gießbühne, die in dem existierenden Hochofen vorhanden ist, als eine Bühne zum aufeinanderfolgenden Überführen der ringartigen Segmente auf das Fundament des Hochofens gelöst. Die Gießbühne ist eine Arbeitsbühne, die in einem Gießbühnengebäude angeordnet ist, das mit einer Wanne für das geschmolzene Roheisen ausgestattet ist, um geschmolzenes Roheisen in einen Rohreisenaufnahmebehälter, wie z. B. einen Torpedowagen zu transportieren, welcher außerhalb des Ofens angeordnet ist.

Das Gießbühnengebäude ist normalerweise nicht mit komplizierten und störanfällig angebrachten Anlagen für die Entfernung oder Installation schwerer Komponenten ausgestattet. Daher kann ein sehr schwergewichtiger Gegenstand, wie z. B. ein Hochofensegment mit seinem integrierten Mantel, Schamottematerial und zugeordneten Komponenten normalerweise nur auf der Innenseite des Gießbühnengebäudes montiert oder überführt werden. Wenn der üblicherweise vorhandene Kran für diesen Zweck verwendet wird, wird oft die vollständige Zerstörung des integrierten Segmentes alleine schon bei dem Absetzvorgang bewirkt, da ein übermäßiger Stoß auf den Mantel und das empfindliche Schamottematerial ausgeübt wird. Der Kran kann nicht genau an einer exakt vorbestimmten Position gestoppt werden, und das schwere ringartige Segment und sein Mantel und Schamottematerial kann nicht sicher und genau auf der Gießbühne positioniert werden.

Somit haben wir uns mit der Entwicklung einer neuen Absetzvorrichtung befaßt, welche den ringartigen Block auf der Gießbühne sicher und genau positionieren kann.

Wir haben nun eine neue Absetzvorrichtung, integriert aus einem Hebesystem, das stangenartige Hebeeinrichtungen verwendet, und aus einer Verschiebeeinrichtung, in die intermittierend bewegliche hydraulische Zylinder eingebaut sind, geschaffen, welche es zum ersten Mal der bedienenden Person ermöglicht, sicher und genau die sehr schweren Hochofensegmente sanft auf der Gießbühne zu montieren.

Somit ist nun eine sichere Überführung des Hochofensegmentes unter Nutzung des Gießbühnengebäudes möglich. Daher wird zum ersten Mal eine kurzzeitige Neuzustellung oder eine Aufbau oder Wiederaufbau eines Hochofens unter Verwendung des Gießbühnengebäudes realisiert.

Wir haben ein Verfahren zum kurzzeitigen Neuzustellen oder Aufbauen eines Hochofens oder zum Abbauen eines vorhandenen Ofens und Wiederaufbauen eines Hochofens auf seinem Fundament oder Aufbauen eines vollständig neuen Hochofens bereitgestellt. Unser Verfahren umfaßt die Schritte:

Unterteilen des Hochofens in eine Vielzahl im allgemeinen zylindrischer Segmente, die sich von einem Ofen-Oberteil bis zu einem Ofenbodenteil erstrecken;

Aufbauen jedes der Hochofensegmente an ein anderen Stelle als der des Fundaments des Hochofens;

Installieren befestigter Einrichtungen einschließlich Plattenkühler und anderer Zusatzteile an jedem der Hochofensegmente während dessen Aufbau;

Hochheben jedes der Hochofensegmente auf die Gießbühneebene in dem Gießbühnengebäude unter Nutzung der Absetzvorrichtung, welche sich zwischen der Innenseite und der Außenseite des Gießbühnengebäude erstreckt;

seitliches Bewegen jedes der bereits auf die Gießbühneebene angehobenen, im allgemeinen zylindrischen Hochofensegmente und Montieren jedes der Hochofensegmente auf einem bewegbaren Wagen, der auf der Gießbühne installiert ist;

Überführen jedes der Hochofen-Segmente zu einer Ofen-Mittelposition in dem Hochofen durch horizontales Überführen des beweglichen Wagens auf Schienen, die auf der Gießbühne verlegt sind;

unterstützendes Aufhängen jedes der integrierten Hochofensegmente durch eine Vielzahl von Hebern, die sich an dem oberen Teil des Hochofensturms in der Ofen-Mittelposition des Hochofens, angeordnet sind;

zeitweiliges Entfernen der Schienen von der Ofen-Mittenposition des Hochofens und aufeinandertolgendes Absenken jedes der integrierten Hochofen-Segmente, um sie auf dem Fundament des Hochofens zu installieren und so einen unteren Teil des Hochofens auszubilden, der unterhalb der Gießbühne positioniert ist;

aufeinandertolgendes Abheben ausgehend von dem Ofen-Oberteil jedes der integrierten Hochofensegmente, aus der Ofen-Mittenposition des Hochofens, um einen Teil des Ofens über der Gießbühnenebene zu positionieren, unter Nutzung der an dem Ofenturm angebrachten Heber, und Verbinden der aufeinandertolgenden Segmente des Hochofens, um die oberen Teile des Hochofens auszubilden; und Verbinden der oberen Teile des Hochofens mit dem unteren Teil des Hochofens nach der Ausbildung der oberen Teile des Hochofens; und

Entfernen der Schienen von der Ofen-Mittenposition des Hochofens.

Die nachstehenden vorteilhaften Vorgänge stellen demzufolge wichtige, durch die Erfindung erzielte, Vorteile dar:

  • I. Verschweißen eines Mantels jedes Hochofensegmentes durch eine einseitige Schweißung von außerhalb des Ofens.
  • II. Anheben der durch den Verbindungsvorgang vereinten Hochofensegmente, wenn die Schweißhöhe der einseitigen Schweißung ein Drittel der Plattendicke des Mantels des Hochofensegmentes erreicht, und Ausführen des restlichen Schweißens nach dem Abschluß des Anhebevorgangs.
  • III. Ziehen ringartiger Mantelverstärkungselemente durch die Mittelpunkte der Hochofensegmente, um den den Außenumfang der integrierten Hochofensegmente umgebenden Mantel horizontal zu spannen, und in Eingriff bringen solcher Mantelverstärkungselemente mit Ofeninnenstrukturen, um an dem Mantel einen Plattenkühler zu befestigen, was zur Beschleunigung des Aufbauprozesses sehr nützlich ist.

Ferner wird gemäß dieser Erfindung eine Vorrichtung zum Neuzustellen oder Aufbauen eines Hochofens oder Wiederaufbauen eines Hochofens bereitgestellt, welche umfasst:

eine Stahlstruktur, die sich in den inneren Teil und den äußeren Teil des Gießbühnengebäudes erstreckt;

einem beweglichen Untersatz (12), der auf Schienen (11) montiert ist, die mit der Stahlstruktur zusammenwirken, und der zwischen dem äußeren und dem inneren Teil des Gießbühnengebäudes bewegt werden kann;

eine Absetzvorrichtung zum Absetzen einzelner integrierter Hochofen-Segmente mit einem Hänge-Untersatz, der in einer Aufwärts- und Abwärts-Richtung durch Kräfte bewegt werden kann, die von einer Vielzahl von Sätzen stangenartiger Heber ausgeübt werden, die an dem beweglichen Untersatz installiert sind und an denen Hängeteile installiert ist, um unterstützend die integrierten Hochofen-Segmente aufzuhängen.

Diese und weitere Merkmale der Erfindung werden detaillierter unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, welche ausgewählte Formen der Vorrichtung und das Verfahrens darstellen, welche aber nicht den Schutzumfang der Erfindung definieren und beschränken sollen.

ZEICHNUNGEN

1 ist eine vertikale Schnittansicht eines bestehenden Hochofens vor dessen Abbau;

2 ist eine Ansicht, welche den Hochofen nach einer Trennung in mehrere integrierte Segmente A', B', C', D', E' und F' gemäß dieser Erfindung darstellt;

3 ist eine Ansicht, welche eine Prozedur zum Trennen des Segmentes F' der untersten Stufe von 2 des Hochofens beim Abbauen des Hochofens darstellt;

4 ist eine Ansicht, welche eine Prozedur der Unterteilung und Herausbewegung eines integrierten Segmentes E' der oberen Stufe des Ofens von 2 bei dessen Abbau darstellt;

5 ist eine Ansicht, welche einen Anfangsschritt in einer Prozedur zum Neuzustellen oder Wiederaufbauen des Hochofens darstellt, indem in die Gießbühne des Gießhauses ein Hochofensegment F der untersten Stufe bewegt und dieses einem Fundament des Ofens zugeführt wird;

6 ist eine Ansicht, welche eine Prozedur zum aufeinandertolgenden Bewegen einer Vielzahl integrierter Hochofensegmente und Positionierung dieser in oberen Stufen des Ofens darstellt;

7(A) und 7(B) stellen eine Absetzvorrichtung gemäß der Erfindung dar, wobei 7(A) eine Seitenansicht und 7(B) eine Draufsicht ist;

8(A) und 8(B) und 8(C) sind Ansichten, welche eine Prozedur zum Aufhängen eines Hochofensegmentes C bei einer oberen Stufe des Ofens außerhalb des Gießbühnengebäudes durch die erfindungsgemäße Absetzvorrichtung darstellen;

9(A), 9(B) und 9(C) sind Ansichten, welche eine Prozedur zum horizontalen Bewegen des Ofensegmentes C an einer oberen Stufe eines Ofens von außerhalb des Gießbühnengebäudes zum Inneren des Gießbühnengebäudes mittels der erfindungsgemäßen Absetzvorrichtung darstellen;

10(A), 10B) und 10C) sind Ansichten, welche sich intermittierend bewegende hydraulische Zylinder darstellen, welche zur Erzielung einer horizontalen Überführung eines integrierten Hochofensegmentes, wie z. B. des Segmentes C der 9(A), 9(B) und 9(C) nützlich sind;

11 ist eine Vorderansicht einer Bewegungsvorrichtung zum Fixieren und Freigeben eines hydraulischen Zylinders zu und von einer Aufhängestruktur gemäß dieser Erfindung;

12(A) und 12(B) sind Ansichten, welche eine bevorzugte Struktur zum sanften Bewegen eines Bewegungsuntersatzes auf einer Aufhängestruktur gemäß dieser Erfindung darstellen, von denen 12(A) die Verwendung von Rollen und 12(B) die Verwendung eines Schuhs darstellen;

13 ist eine Ansicht, welche eine Prozedur zum Befestigen eines integrierten Hochofensegmentes einer oberen Stufe eines Ofens auf einen Bewegungswagen über der Gießbühne durch eine Absetzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;

14 ist eine Seitenansicht, welche ein Beispiel einer anwendbaren Route zum Überführen und Absetzen eines integrierten Hochofensegmentes auf einer Gießbühne bei einer Ofen-Mittenposition darstellt;

15 ist eine Erläuterungsansicht, welche Verbindungspunkte eines oberen Ofenteils A, B, C, D, E mit einem unteren Ofenteil F darstellt;

16 ist eine Erläuterungsansicht, welche ein Innenteil eines integrierten Hochofensegmentes gemäß dieser Erfindung darstellt, das mit Schamottestein-Unterstützungselementen, Schamottestein-Halteelementen und Verformungsverhinderungselementen aufgebaut ist;

17 ist eine Erläuterungsansicht, welche Punkte für die Verbindung geteilter Ofensegmente miteinander darstellt;

18 ist eine Erläuterungsansicht, welche bevorzugte Punkte zum Schweißen darstellt, um solche Verbindung zu erzeugen;

19 ist eine Erläuterungsansicht, welche Punkte zum Anbringen von Mantelverstärkungselementen an einem Mantel eines integrierten Ofensegmentes darstellt; und

20 ist eine Ansicht, welche die Anbringung von Mantelverstärkungselementen an dem Mantel von 19 darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Es erfolgte eine spezifische Erläuterung eines spezifischen bevorzugten Neuzustellungsvorgangs eines Hochofens gemäß der Erfindung. Spezifische Begriffe werden zur Erleichterung und Verdeutlichung der Erläuterung verwendet; obwohl sie nicht den Schutzumfang der Erfindung definieren oder beschränken sollen, welcher in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Vor der Neuzustellung eines Hochofens muß der existierende Hochofen abgebaut werden. Das Abbauverfahren des Hochofens ist nicht speziell eingeschränkt. Alle Abbauverfahren, welche herkömmlicherweise ausgeführt worden sind, können eingesetzt werden. Jedoch stellt Arbeiten in einer großen Höhe ein Sicherheitsproblem dar und sollte minimiert werden.

Zuerst erfolgt eine Erläuterung bezüglich eines zu bevorzugenden Verfahrens zum Abbauen eines Hochofens.

1 ist eine vertikale Schnittansicht eines vollständigen Hochofens. In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Ofen, dass Bezugszeichen 2 bezeichnet eine Ringleitung, dass Bezugszeichen 3 bezeichnet einen Ofenturm, dass Bezugszeichen 4 bezeichnet eine Gießbühne, und das Bezugszeichen 41 bezeichnet ein Gießbühnengebäude.

Gemäß Darstellung in 2 wird der Ofen 1 entlang mehrerer horizontaler Ebenen auseinandergeschnitten, um in mehrere ringartige integrierte Hochofensegmente A', B', C', D', E' und F' zu unterteilen. Jedes von den Segmenten bleibt mit dem Ofenschamottematerial, den Kühlanordnungen, dem Mantel und den Zubehörteilen verbunden. Es ist zu bevorzugen, einen Stirnschnitt zwischen dem Ofenbodenblock F' und dem Block E unmittelbar darüber bündig mit der Ebene der Gießbühnenoberfläche 4A auszuführen.

Zuerst werden gemäß Darstellung in 3 die oberen Segmente A', B', C', D', E' ohne das Ofenbodensegment F' mittels einer Vielzahl von Hebestangen 5 einer Vielzahl von hydraulischen Hebeeinrichtungen aufgehängt, welche im wesentlichen in derselben Weise an dem Ofenturm 3 befestigt sind. Danach werden eine Vielzahl von Überführungsschienen 6 (43) auf der Oberseite des untersten Hochofensegmentes F' und auf der Gießbühnenoberfläche 4A verlegt. Ein Bewegungswagen 7 ist auf den Überführungsschienen angeordnet.

Anschließend werden die oberen Hochofensegmente durch Betätigen der Hebestangen 5 abgesenkt und auf den Schienen 6 auf der Oberseite des untersten Segmentes F' abgesetzt. Das Segment E' wird von den restlichen oberen Segmenten A', B', C' und D' getrennt. Ferner wird wie durch den in 4 erscheinenden Pfeil dargestellt, das Segment E' horizontal auf den Schienen weggefahren, an einen Endabschnitt der Gießbühne gefahren und aus dem Gießbühnengebäude gefahren. Ferner wird beim Trennen des Segmentes E' von den restlichen oberen Segmenten, vor dem Anhebevorgang, eine Mantelschnittlinie, welche dem Gewicht des Segmentes E' widerstehen kann, belassen, das Segment E' auf die Schienen auf der Oberseite des untersten Segmentes F' abgesetzt und das Segment E' getrennt und abgeschnitten.

Diese Prozeduren werden wiederholt und die Segmente E', D', C', B' und A' nacheinander abgebaut und weggefahren. Wenn der Mantelabschnitt des Ofen-Oberteils ohne größere Reparaturarbeit wiederverwendet werden kann, kann er wiederverwendet werden, ohne dass er weggefahren wird.

Beim Abbau des untersten Segmentes F' werden eine Vielzahl von Schnittlinien in der vertikalen Richtung in dem Mantel erzeugt, um dadurch das unterste Segment F' in eine Vielzahl getrennter Teile zu unterteilen. Das unterste Segment F' wird auf der Fundamentebene entfernt oder über der Gießbühne aufgehängt, und in einer Weise ähnlich der der oberen Segmente entfernt. Schamottesteine an dem Ofenboden des unteren Segmentes F' liegen nach der Abbau des Mantels offen da. Daher werden die Ofenboden-Schamottesteine von außerhalb unter Verwendung einer großen Abbaumaschine zerlegt und danach über die Gießbühne angehoben und entfernt.

Nach dem Abbau des vorhandenen Ofens in dieser Weise kann der Hochofen neu auf seinem eigenen Fundament aufgebaut werden. Der Ofen wird als eine Vielzahl integrierter Hochofensegmente neu zugestellt oder aufgebaut. Jedes der Segmente wird zuvor getrennt aufgebaut und ist in eine ringartige Form integnert. Es kann an einer von dem Fundament des Hochofens entfernten Stelle aufgebaut werden. Das in den Zeichnungen dargestellte Beispiel ist ein Fall, in welchem der Ofen aus sechs getrennten integrierten, mit A, B, C, D, E und F bezeichneten Hochofensegmenten zusammengebaut wird. Beim Zusammenbauen aller Segmente ist ein Mantel mit einer angebrachten Kühleinrichtung aus Säulen, Kühlplatten und so weiter versehen und ein gießbares, feuerfestes Material wird zwischen dem Mantel und die Platten eingespült oder gestampft. Bevorzugt wird die Innenseite des Ofens in diesem Stadium endgetrocknet. Zum Unterstützen jedes Segmentes wird ein Raum, in welchem eine Bewegungseinrichtung in dessen unteren Bereich eintreten kann, beibehalten. Ferner sind die unterteilten Segmente des Mantels zu die Kühlplatten unterteilenden Linien ausgerichtet.

Ferner können beim Zusammenbau der entsprechenden Segmente Schamottesteine auf deren Innenflächen zusammen mit diesen verlegt werden. Da eine Verformung des Mantels durch Mantelverstärkungselemente gemäß dieser Erfindung verhindert wird, sind selbst dann, wenn ein Teil oder alle Schamottesteine noch zu verlegen bleiben, die Überführung und Verbindung der entsprechenden Segmente trotzdem praxisgerecht und durchführbar.

Ferner können bezüglich der Form des Segmentes, obwohl eine ringartige Form am meisten zu bevorzugen ist, weitere Formen verwendet werden, falls dieses erforderlich oder gewünscht ist.

Bei dem Aufbauverfahren wird nun dem in 5 erscheinenden Pfeil folgend das Segment F der untersten Stufe, welches ein Teil des Ofens bei oder unterhalb der Gießbühnenebene bildet, in die Nähe des Gießbühnengebäudes gefahren, auf der Gießbühne montiert und danach horizontal auf den auf der Gießbühne verlegten Schienen gefahren, zu der Ofen-Mittenposition des Hochofens gefahren und danach wie vorstehend beschrieben als eine Einheit aufgehängt.

Aufeinanderfolgenden werden die einzelnen Hochofensegmente (A, B, C, D und E), welche die Teile des Ofens bilden, die über der Gießbühnenebene zu positionieren sind, in die Nähe des Gießbühnengebäudes gefahren, auf der Gießbühne montiert, danach horizontal auf den auf der Gießbühne verlegten Schienen gefahren, zur Ofen-Mittenposition des Hochofens gefahren, nacheinander ausgehend von dem Ofen-Oberteil angehoben und miteinander verbunden. 6 stellt den Block 10 dar, welche gemäß den Pfeilen gefahren wird.

Es war bisher schwierig, sicher und genau ein integriertes Hochofensegment mit einem 1000 Tonnen überschreitenden Gewicht auf der Gießbühne unter Verwendung eines fest eingebauten Krans, wie z. B. eines Turmkrans oder eines Mobilkrans, wie z. B. eines Portalkrans, zu montieren.

In diesen Kränen werden Seile oder Trossen mit Lastunterstützungseinrichtungen verwendet. Es ist jedoch extrem schwierig, ein schweres Segment mit extremem Gewicht horizontal zu bewegen, da Unterschiede in den Längungen und Längen der entsprechenden Seile oder Trossen vorliegen. Wenn die Last nicht horizontal gesteuert werden kann, werden sich verändernde Kräfte beim Absetzen des Segmentes erzeugt, wobei lokal eine hohe Belastung ausgeübt wird und das empfindliche integrierte Segment beschädigt oder sogar zerstört werden kann.

Bei diesen Kränen wird der Mechanismus zum Anheben und Absetzen der Last durch Drehen einer Seiltrommel durch einen Motor angetrieben. Die Stopgenauigkeit, insbesondere bei der Abwärtsbewegung ist schlecht. Wenn die Stopgenauigkeit in der Abwärtsbewegung nicht genau steuerbar ist, tritt oft ein Stoß bei der Abwärtsbewegung der Last auf und das integrierte Segment kann schnell beschädigt oder zerstört werden.

Insbesondere verwendet im Falle eines Portalkrans, dessen horizontale Bewegungseinrichtung von einem Motor angetriebene Antriebsräder. Deren Stopgenauigkeit in der Fahrt ist ebenfalls schlecht. Die Last kann nicht genau in einer vorbestimmten Position angehalten werden, was zu einer Behinderung der späteren Schritte führt, wie leicht zu erkennen ist.

7(A) ist eine vertikale Schnittansicht einer neuen Absetzvorrichtung gemäß der Erfindung und 7(B) ist eine horizontale Schnittansicht davon.

Ein Bezugszeichen 10 bezeichnet eine Hängestruktur, welche sie innerhalb und außerhalb des Gießbühnengebäudes erstreckt. Ein Bezugszeichen 11 (7(A)) bezeichnet eine auf der Hängestruktur 10 installierte Gleitschiene, und ein beweglicher Untersatz 12 ist horizontal entlang der Hängestruktur 10 verschiebbar. Ein Bezugszeichen 13 bezeichnet einen hydraulischen Zylinder, der intermittierend auf der Gleitschiene 11 bewegt werden kann, ein Bezugszeichen 14 bezeichnet eine Stangenhebeeinrichtung, ein Bezugszeichen 15 bezeichnete eine Hänge-Untersatz, ein Bezugszeichen 16 bezeichnet ein Hängelager.

Das Aufhängen des Segmentes ist in den 8(A), 8(B) und 8(C) dargestellt. Zuerst befindet sich der bewegbare Untersatz 12 in Bereitschaft und ist außerhalb des Gießbühnengebäudes positioniert. Das Segment C, welches wie die anderen Segmente an einer anderen Stelle als der des Fundaments des Hochofens aufgebaut wurde, wird durch einen Anhänger (8(A)) vor Ort gebracht. Das Segment C wird von den Hängelagern 16 erfaßt, angehoben (8(B)) und über der Gießbühnenebene (8(C)) aufgehängt. Ferner sind die Hängelager an dem Hänge-Untersatz 15 mit ihren vorderen Enden frei befestigt. Deren Eingriff wird frei abhängig von der Größe des jeweiligen Segmentes ausgeführt. Nachdem das Segment C mit dem Hängelager 16 in Eingriff steht, wird der Hänge-Untersatz 15 durch ein Hebesystem angehoben, welches einen gleichen Abstand und synchronisierte Hübe an den entsprechenden Punkten bereitstellt, und mit einer synchronen Steuerung der Positionen und Höhen der entsprechenden Aufhängungspunkte, so dass die Hebeeinrichtungshübe für jeden der entsprechenden Aufhängungspunkte zueinander gleich sind. Daher behält jedes einzelne Hochofensegment immer eine horizontale Lage ohne Abweichung der Hängelast während des gesamten Hebe- und Absenkvorgangs bei.

Die horizontale Bewegung des so angehobenen schweren integrierten Segmentes ist in den 9(A), 9(B) und 9(C) dargestellt. Das Segment C wird über und neben der Gießbühne aufgehängt (9(A)), horizontal zu einer Position über der Gießbühne bewegt (9(B)) und auf die Gießbühne abgesenkt (9(C)). Die horizontale Bewegung wird durch eine intermittierende Bewegung der hydraulischen Zylinder 13 auf den Gleitschienen 11 ausgeführt. Auf diese Weise kann die horizontale Bewegung ( 9(B)) sanft und mit ausgezeichneter Stopgenauigkeit ausgeführt werden. Der hydraulische Zylinder 13 ist mit einer Struktur versehen, welcher frei an der Hängestruktur 10 befestigt und davon gelöst werden kann.

Gemäß Darstellung in 10(A) wird der hydraulische Zylinder 13 an der Hängestruktur mit der Zylinderstange 13a in einem am weitesten eingezogenen Zustand befestigt. Die Zylinderstange 13a kann allmählich ausgefahren werden, um den beweglichen Untersatz 12 sich an die Gießbühne um diesen Betrag annähern zu lassen (10(B). Wenn die Zylinderstange 13a vollständig ausgefahren ist, wird die Verbindung des hydraulischen Zylinders 13 an der Hängestruktur 10 gelöst und die Zylinderstange 13a eingezogen. Dann wird gemäß Darstellung in 10(C) bei dieser Gelegenheit der hydraulischen Zylinder 13 selbst zu den beweglichen Untersatz 12 um diesen Betrag hin bewegt. Wenn sich der hydraulische Zylinder 13 maximal dem beweglichen Untersatz 12 annähert, wird der hydraulische Zylinder 13 wieder an der Hängestruktur 10 befestigt. Durch Wiederholung dieses Vorgangs wird der bewegliche Untersatz sanft unter einer genauen Steuerung in einer Aufeinanderfolge von Schritten auf der Gießbühne bewegt.

Ferner kann umgekehrt zum Ausfahren der Zylinderstange 13a durch Einziehen der Zylinderstange 13a der bewegliche Untersatz 12 auch genau in die entgegengesetzte Richtung bewegt werden.

Der hydraulische Zylinder 13 wird an seiner zugeordneten Gleitschiene 11 unter Verwendung einer durch 11 dargestellten Struktur befestigt oder davon gelöst. In 11 bezeichnet ein Bezugszeichen 17 im allgemeinen die bewegliche Vorrichtung, ein Bezugszeichen 18 bezeichnet einen Verriegelungsstift, ein Bezugszeichen 19 bezeichnet einen Zylinder zum Antreiben des Verriegelungsstiftes, ein Bezugszeichen 20 bezeichnet einen Drehhebel und ein Bezugszeichen 21 ein Verriegelungsloch des in der Hängestruktur 12 eingebauten Verriegelungsstiftes 18. Bei dem Verschieben des beweglichen Untersatzes 12 ist, wenn der Verriegelungsstift 18 von dem Antriebszylinder 19 angetrieben wird und in dem Verriegelungsloch 21 sitzt, die bewegliche Vorrichtung 17 und demzufolge der hydraulische Zylinder 13 an der Hängestruktur 10 fixiert. Außerdem kann, wenn der hydraulische Zylinder 13 zurückgezogen wird, der Antriebszylinder 19 wieder angetrieben werden und der Eingriff des Verriegelungsstiftes 18 mit dem Verriegelungsloch 21 gelöst werden.

Bei dieser Gelegenheit wird die Steuerung der entsprechenden hydraulischen Zylinder synchron durch nur eine hydraulische Einheit durchgeführt. Daher gibt es keine mangelnde Gleichförmigkeit in der Bewegungsgeschwindigkeit des beweglichen Untersatzes zwischen den entsprechenden Gleitschienen. Ferner kann eine extrem genaue Geschwindigkeitsanpassung im Hinblick auf den hydraulischen Zylinder durchgeführt werden, indem lediglich die Menge des Öls angepaßt wird, die er enthält. Daher ist im Vergleich zu der herkömmlichen Art, in welcher Räder von einem Motor angetrieben werden, die Fahrtstopgenauigkeit dieser Vorrichtung bemerkenswert genau. Demzufolge kann die Bewegung des beweglichen Untersatzes und demzufolge des Segmentes C zu einer vorbestimmten Position extrem genau ausgeführt werden.

12(A) und 12(B) stellen eine spezifische Struktur zur sanften Bewegung des beweglichen Untersatzes auf der Hängestruktur dar. Rollen werden in 12(A) und ein Schuh in 12(B) verwendet. In den Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 10a eine schienenaufnehmende Hängestruktur, auf welcher die Gleitschiene 11 installiert ist. Das Bezugszeichen 10b bezeichnet eine Hängestruktur, auf welcher der bewegliche Untersatz 12 montiert und horizontal bewegt werden soll. Ferner bezeichnet ein Bezugszeichen 22 Rollen und ein Bezugszeichen 23 bezeichnet einen Schuh, und indem diese zwischen der Gleitschiene 11 und der Hängestruktur 10b angeordnet werden, kann der Hänge-Untersatz 12 sanft horizontal bewegt werden. In diesem Falle wird im allgemeinen ein hartes Material für die Rollen und eine Harzart für den Schuh verwendet.

Jedes schwere Segment, welches horizontal zu einer vorbestimmten Position auf der Gießbühne bewegt wurde, wird einfach unterstützt durch das vorstehend beschriebene Hebesystem aufgehängt und auf den beweglichen Wagen 7 montiert, welcher auf der Gießbühne installiert ist (13). In dem Hängevorgang kann gemäß dem Hebesystem der Erfindung das integrierte Hochofensegment unter Beibehaltung einer horizontalen Lage abgesenkt werden. Daher bestehen keine Bedenken, dass eine Störung während des Absenkbetriebes erzeugt wird, oder dass eine hohe Belastung lokal aufgebracht wird, oder das integrierte Segment beschädigt wird. Ferner ist die Stopgenauigkeit der Abwärtsbewegung extrem gut.

Das auf den beweglichen Wagen 7 montierte Segment wird zu einer Ofen-Mittenposition 50 (14) durch Bewegen auf den Schienen 6 für die Übertührung bewegt, wie es durch den Pfeil in 14 dargestellt ist. Obwohl als Bewegungsmittel ein Verfahren unter Verwendung von Rollen 22 oder dem Schuh 23, welche durch 12(A) und 12(B) dargestellt sind, insbesondere zu bevorzugen ist, ist im Vergleich zu dem Hängevorgang von äußeren des Gießbühnengebäudes zum Inneren des Gießbühnengebäudes weniger Genauigkeit erforderlich, weshalb ein Wagen mit Rädern verwendet werden kann. Ferner betrifft 14 eine Bewegung des Segmentes auf der Gießbühne. Die Richtung der Bewegung kann durch eine bewegliche Drehscheibe 52 (15) verändert werden. Jedoch ist dieses nur ein Beispiel und eine Richtungsänderung ist nicht notwendigerweise erforderlich.

Durch die Schaffung einer derartigen Absetzvorrichtung kann ein schweres, jedoch empfindliches Hochofensegment, das an einer anderen Stelle als der des Fundaments des Hochofens aufgebaut wurde, sicher und genau auf der Gießbühne abgesetzt werden. Demzufolge wurde eine kurzzeitige Neuzustellung oder ein Aufbau eines Hochofens unter Verwendung der Gießbühne erzielt.

Gemäß Darstellung durch 15 werden nach der Überführung des letzen Segmentes E in die Ofen-Mittenposition die Schienen bei der Ofen-Mittenposition entfernt, die oberen Abschnitte A-E des Ofens abgesenkt und die oberen Abschnitte des Ofens und der untere Abschnitt F des Ofens miteinander verbunden, um dadurch die Neuzustellung des Hochofens abzuschließen. Die Zeit für die Neuzustellung kann auf 60 bis 70 Tage verkürzt werden.

Es ist für die Erfindung zu bevorzugen, die Hochofensegmente mit einer Einrichtung zum Verhindern eines Verzugs oder einer Überlastung der Schamotte tragenden Teile und zur Verhinderung einer Verformung des Mantels zu versehen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden im Bezug auf die oberen Segmente A-E, mit Ausnahme des Ofenbodenabschnittes F wenigstens Schamotte-Unterstützungsteile an einen unteren Teil des Segmentes und/oder Schamottehalteteile an einem oberen Ende davon vorgesehen. Es ist ferner zu bevorzugen, Deformationen verhindernde Elemente an einigen oder allen oberen und unteren Enden und im Inneren des Segmentes vorzusehen.

Ferner werden, wenn Ankersäulen als Einrichtung zum Verhindern von Verzug oder Überlastung bei einem derartigen Schamotteverlegeteil verwendet werden und/oder als Einrichtung zur Verhinderung der Verforrnung eines Mantels derartige Ankersäulen bevorzugt verwendet.

Ferner wird bezüglich des Ofenbodenteilblockes F eine Ofenbodenplatte auf dem Boden installiert, welche im wesentlichen einen Verzug oder eine Überlastung und Verformung des Mantels verhindert. Daher besteht kein besonderer Bedarf einer Installation von Schamottestein-Unterstützungselementen, Schamottestein-Halteelementen und Vertormungsverhinderungselementen.

16 stellt eine bevorzugte Ausführungsform eines Hochofensegmentes dar, das mit Schamottestein-Unterstützungselementen, Schamottestein-Halteelementen und Verformungsverhinderungselementen versehen ist. In der Zeichnung bezeichnet ein Bezugszeichen 27 einen Mantel, ein Bezugszeichen 28 bezeichnet eine Kühleinrichtung (Stave), ein Bezugszeichen 29 bezeichnet ein gießbares, feuerfestes Material, welches zwischen dem Mantel 27 und den Stave 28 eingespritzt wird, ein Bezugszeichen 30 bezeichnet Schamottesteine, ein Bezugszeichen 31 bezeichnet eine Kühlplatte, ein Bezugszeichen 32 bezeichnet ein Kühlplattenrohr, ein Bezugszeichen 33 bezeichnet ein Plattenverbindungsrohr, ein Bezugszeichen 34 bezeichnet ein Schamottestein-Haltemetallstück und ein Bezugszeichen 35 bezeichnet ein monolithisches, feuerfestes Material, das an Verbindungsabschnitten zwischen den entsprechenden Blöcken zwischen diesen angeordnet ist. Gemäß diesem Beispiel sind in Kühlplatten 31 in einem mittigen Abschnitt und an einem unteren Ende des Blockes angeordnet und die Kühlplatte 31 an dem unteren Ende dient auch zur Unterstützung der Schamottesteine. Ferner ist das Schamottestein-Haltemetallstück 34 mit einer hohen Biegesteifigkeit versehen, da die Form eine Ringform besitzt. Daher kann durch Installieren einer derartigen Ringplatte an einem oberen Ende des Segmentes die Ringplatte nicht nur als ein Schamottestein-Halteelement funktionieren, sondern auch als ein Verformungsverhinderungselement. Dieses Beispiel ist ein Fall, in welchem die Kühlplatte 31 an dem unteren Ende zum Unterstützen der Schamottesteine dient und das Schamottestein-Haltemetallstück 34 als das Verformungsverhinderungselement dient. Selbst wenn diese Elemente entsprechen und einzeln eingebaut sind, stellt dieses kein Problem dar.

Durch das Installieren derartiger Schamottestein-Unterstützungselemente, Schamottesteil-Halteelemente und Verformungsverhinderungselemente an dem Hochofensegment kann das Auftreten eines Verzugs oder einer Überlastung an Schamotteverlegungsteilen effektiv beim Transportieren, Aufhängen und Verschweißen der entsprechenden Segmente verhindert werden. Gleichzeitig wird eine Verhinderung der Verformung des Mantels des Segmentes im wesentlichen sichergestellt. Ferner sind, wenn keine Schamottesteine in einem Hochofensegment verlegt sind, die Schamottestein-Haltemetallstücke nicht notwendigerweise erforderlich. Es ist jedoch weiter vorteilhaft die Schamottestein-Haltemetallstücke zur Verhinderung der Verformung zu installieren.

Gemäß der Erfindung wird eine Verbindung der entsprechenden Segmente durch einseitiges Schweißen des Mantels von außerhalb des Ofens aus durchgeführt, weshalb kein Schweißen innerhalb des Ofens erforderlich ist. Ferner ist es wichtig, die Verbindungsfläche der Staves zu einer Fläche auszurichten, welche den Mantel an Ort und Stelle verbindet. In diesem Falle sind gemäß Darstellung in 17, um das einseitige Schweißen des Mantels zu ermöglichen, Aussparungen für das einseitige Schweißen aus einem unteren Ende des Mantels 27 des oberen Segmentes und einen oberen Ende des Mantels 27 des unteren Segmentes vorgesehen, und die Schweißung wird von außerhalb aus durchgeführt. Auf diese Weise können gemäß der Erfindung Füllspalte zwischen den Segmenten und das Verbinden des Mantels von der Außenseite des Ofens aus ausgeführt werden und demzufolge die Bearbeitung in dem Ofen deutlich reduziert werden, was aus Gründen der Sicherheit, Einsparung von Aufbaukosten und Verkürzung der Zeit zu bevorzugen ist.

Gemäß Darstellung in 18 ist es zu bevorzugen, das Hochofensegment zu einem Zeitpunkt anzuheben, wenn die Schweißhöhe der einseitigen Schweißung des Mantels von der Außenseite des Ofens aus bis zu wenigstens einem Drittel der Plattendicke des Mantels fertiggestellt ist und den restlichen Schweißvorgang nach Abschluß des Anhebevorgangs auszuführen. Die Plattendicke des Mantels ist dafür ausgelegt, dem Innendruck beim Betrieb des Hochofens zu widerstehen und demzufolge benötigt der Verbindungsabschnitt beim Aufhängen des Mantels keine Schweißabschnittabmessung, welcher gleich der Dicke des Mantels ist. Demzufolge ist beim Anheben des Segmentes nur eine Schweißhöhe zum Vermeiden eines Bruchs der Schweißung während des Anhebvorgangs erforderlich. Gemäß einer Spannungsanalyse hat es sich herausgestellt, dass die Schweißhöhe wenigstens ein Drittel der Plattendicke des Mantels sein muß. Ferner ist an dem unteren Abschnitt des Ofens der Mantel vergleichsweise dick, und demzufolge ist die Schweißhöhe ausreichend, wenn sie etwa ein Drittel der Plattendicke des Mantels erreicht. Die Dicke des Mantels bei einem oberen Teil des Ofens ist üblicherweise geringer als in dem unteren Teil des Ofens und demzufolge ist die Schweißhöhe bevorzugt gleich oder mehr als die Hälfte der Plattendicke des Mantels. In 18 bezeichnet das Bezugszeichen 36 ein Schweißmetall und das Bezugszeichen 37 bezeichnet ein Verstärkungsmetall. Demzufolge kann die Zeit für die Schweißung der Segmente signifikant verringert werden, die Stillstandszeitdauer vor dem Anheben eines nachfolgenden Segmentes halbiert und demzufolge eine Verkürzung der Neuzustellung oder Aufbauzeitdauer erreicht werden.

Ferner sind für den Zweck der Verhinderung einer Verformung des den Außenumfang eines aufgebauten ringartigen Segmentes umgebenden Mantels die ringförmigen Mantelverstärkungselemente, welche durch den Mittelpunkt des Segmentes verlaufen, so befestigt, dass sie horizontal spannen. In diesem Falle ist es zu bevorzugen, dass ein Endabschnitt des Mantelverstärkungselementes mit einem Endabschnitt eines Metallstücks auf der Innenseite des Ofens in Eingriff steht, um die Platte an dem Mantel zu befestigen. Demzufolge wird die Entfernung des Mantelverstärkungselementes von dem Segment erleichtert und die Neuzustellungszeit kann um diesen Betrag verkürzt werden.

19 ist eine vertikal unterteilte Schnittansicht eines Hochofensegmentes. Der Mantelabschnitt 27 befindet sich an dem Außenumfang. Der Stave 28 zum Kühlen des Ofens steht mit einem Befestigungsmetallstück 38 in Verbindung und Schamottesteine sind auf der Innenseite der Stave 28 verlegt. Das Mantelverstärkungselement 39 wird gleichzeitig mit der Platte 28 installiert. Ein Endabschnitt eines Mantelverstärkungselementes 39 in einer stabartigen Form kann mit einer Ofeninnenseite des Stavebefestigungsmetallstückes 38 (beispielsweise eine Schraube) über ein Spannschloß 40 oder eine (nicht dargestellten) Schweißverbindung in Eingriff stehen. Ferner sind Positionen für einen Eingriff des Mantelverstärkungselementes 39 an seinen beiden Enden und einander in einem Winkel von 180 Grad im Bezug auf den Mittelpunkt des Ringes gegenüberliegend gemäß Darstellung in 20 angeordnet. Obwohl in diesem Beispiel die Anzahl von Mantelverstärkungselementen 39 vier ist, ist die Anzahl nicht beschränkt, muß aber wenigstens Eins sein. Nach der Installation des Blockes kann das stangenförmige Plattenverstärkungselement 39 durch Ziehen des Plattenverstärkungselementes 39 durch Drehen des Schraubenabschnittes des Spannschlosses 40 oder durch Durchschneiden des Umfangs der Schweißverbindung mittels einer einfachen Trenneinrichtung entfernt werden. Auf diese Weise kann das stangenförmige Mantelverstärkungselement 39 an einer Position entfernt werden, welche nicht direkt im Bezug zu dem Mantelabschnitt 27 steht, weshalb der Mantelabschnitt 27 nicht beschädigt oder zerstört wird. Ferner wird der Eingriff durch eine einfache Mittel ausgeführt und deshalb kann das Mantelverstärkungselement 39 leicht entfernt werden.

Obwohl wir uns primär mit der Neuzustellung des Hochofens befaßt haben, ist das Verfahren natürlich auch in ähnlicher Weise auf Fälle eines Wiederaufbaus oder eines Neuaufbaus eines Hochofens wie vorstehend beschrieben anwendbar.

Auf diese Weise kann gemäß der Erfindung ein an einer anderen Stelle als der des Fundaments des Hochofens aufgebautes Hochofensegment sicher und genau auf der Gießbühne abgesetzt werden. Bei der Neuzustellung oder dem Aufbau oder Wiederaufbau eines Hochofens unter Ausnutzung der Gießbühne kann eine signifikante Beschleunigung des Aufbaus mit signifikant reduziertem Aufwand erreicht werden.

Insbesondere kann bei der Neuzustellung eines Hochofens die mühsame und zeitaufwendige Operation der Entfernung bestehender angebauter Anlagen eingespart werden. Ein Verzug oder eine Überlastung der Schamottematerialteile kann effektiv verhindert werden. Eine Verformung des Mantels des Ofens kann während des Transportes, Anhebe- und Verbindungsoperationen verhindert werden. Ferner kann durch Schweißen des Mantels in einer Position von der Außenseite des Ofens aus gefährliche Arbeitsprozeduren an einer hohen Stelle oder innerhalb des Ofens deutlich reduziert werden.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Aufbauen eines Hochofens mit einem Fundament, einem Gießbühnengebäude, einer Gießbühne (4A) und einer Absetzvorrichtung (7(A) und 7(B)), die sich von der Außenseite des Gießbühnengebäudes auf einer Gießebene (4A) in dem Gebäude nach innen erstreckt, wobei der Hochofen als eine Vielzahl übereinander gestapelter integrierter Hochofen-Segmente (A, B, ...) ausgebildet ist und die Segmente jeweils einen Mantel, Kühleinrichtungen und eine Innenwand aus Mauerwerk umfassen,

    wobei jedes der Hochofen-Segmente an einer Position von dem Hochofen entfernt ausgebildet wird und erforderliche Zusatzeinrichtungen, wie beispielsweise Plattenkühler, an jedem der integrierten Hochofen-Segmente beim Herstellen desselben installiert werden;

    wobei es die Schritte des Bewegens einer Vielzahl der Hochofen-Segmente an die Position außerhalb des Gießbühnengebäudes unter der Absetzvorrichtung (8(A) );

    des aufeinanderfolgenden vertikalen Aufhängens und horizontalen Bewegens der Hochofen-Segmente und des Anbringens jedes der Hochofen-Segmente an einem beweglichen Wagen, der auf der Gießbühne angeordnet ist (8(B), 8(C), 9(A), 9(B), 9(C));

    des aufeinanderfolgenden Überführens jedes der Hochofen-Segmente zu einer Ofen-Mittelposition in dem Hochofen durch horizontales Überführen des beweglichen Wagen auf Lasttrageelemente, die auf der Gießbühne vorhanden sind; des Befestigens einer Vielzahl von Hebern an einer Vielzahl von Ofen-Stützsäulen, die sich an einem oberen Teil des Hochofens, im Wesentlichen oberhalb der Ofen-Mittelposition des Hochofens, befinden,

    des Aufhängens jedes der integrierten Hochofen-Segmente nacheinander an den Hebern;

    des zeitweiligen Entfernens der Lasttrageelemente von der Ofenposition des Hochofens und des aufeinanderfolgenden hängenden Ablassens jedes der Hochofen-Segmente, um sie auf dem Fundament des Hochofens zu installieren und so einen unteren Teil des Hochofens auszubilden;

    des aufeinanderfolgenden Abhebens jedes der Hochofen-Segmente, das an die Ofenposition überführt worden ist, von dem Ofen-Oberteil, um einen Teil des Ofens über der Gießbühnenebene durch Anheben mit den Hebern zu schaffen und so die Hochofen-Segmente übereinander zu stapeln; und

    des Verbindens der integrierten Segmente des Hochofens miteinander umfasst.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die jeweiligen Segmente ringförmige Mäntel enthalten, die durch einseitiges Schweißen von außerhalb des Ofens aneinander befestigt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei ein integriertes Hochofen-Segment auf eine Zwischen-Schweißhöhe angehoben wird und mit einseitigem Schweißen teilweise angeschweißt wird, bis sein Schweißmaß wenigstens ein Drittel der Plattendicke seines Mantels erreicht und wobei das einseitige Schweißen unterbrochen und später wieder aufgenommen und abgeschlossen wird, nachdem das Segment an seine installierte Position in dem Hochofen angehoben worden ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das integrierte Hochofen-Segment einen Mantelumfasst und wobei Mantel-Verstärkungselemente in Stangenform durch den ringförmigen Mantel hindurchgeführt und so angebracht werden, dass sie den Mantel horizontal überspannen, und wobei jedes der Mantel-Verstärkungselemente einen Endteil hat, der in den Hochofen eingreift und mit einem Verbinder versehen ist, der zum Anbringen eines Plattenkühlers an dem Mantel geformt ist.
  5. Vorrichtung (7(A), 7(B) zum Neuzustellen oder Aufbauen eines Hochofens, wobei der Hochofen ein Fundament, ein umgebendes Gebäude, eine Gießbühne (4A), die sich in dem Gebäude befindet, und eine Vielzahl miteinander verbundener Hochofen-Segmente umfasst, die so verbunden sind, dass sie einen zusammenhängenden Raum begrenzen, die die Kombination aus:

    einer Hängestruktur (10), die sich von einem äußeren Teil zu einem inneren Teil des Gießbühnengebäudes erstreckt;

    einem beweglichen Untersatz (12), der auf Schienen (11) angebracht ist, die an der Hängestruktur installiert sind, und der zwischen dem äußeren und dem inneren Teil des Gießbühnengebäudes bewegt werden kann;

    einer horizontal beweglichen Vorrichtung, die mit dem beweglichen Untersatz verbunden ist, um Bewegung des beweglichen Untersatzes in einer horizontalen Richtung von außerhalb des Gebäudes in dieses hinein auszulösen und zu steuern, wobei die bewegliche Vorrichtung eine Vielzahl von Hydraulikzylindern (13) aufweist und die Hydraulikzylinder selbst intermittierend auf den Gleitschienen (11) bewegt werden können;

    einer Absetzvorrichtung, die zum Absetzen der Hochofen-Segmente verbunden ist; und

    einem Hänge-Untersatz (15) umfasst, der in einer Aufwärts- und Abwärts-Richtung durch eine Vielzahl von Hebern bewegt werden kann, die an dem beweglichen Untersatz installiert sind und mit den Hängeeinrichtung installiert ist, um die Hochofen-Segmente übereinander zu hängen.
  6. Verfahren zum Neuzustellen eines Hochofens mit einem Fundament und einem sich nach oben erstreckenden länglichen Ofenteil, der sich von einem Bodenteil oberhalb des Fundamentes nach oben erstreckt, das die folgenden Schritte umfasst:

    Unterteilen des länglichen Ofenteils in eine Vielzahl aufwärts gestapelter integrierter Hochofenabschnitte, wobei jeder Abschnitt ein integrierter Abschnitt ist, der einen Mantel, Plattenkühler usw. enthält und jede der integrierten Abschnitte der relativ zu den anderen bewegt werden kann, wobei der unterste integrierte Abschnitt an dem Fundament befestigt bleibt;

    aufeinanderfolgendes Anheben jedes der beweglichen integrierten Abschnitte nach oben über den unteren Abschnitt;

    seitliches Entfernen des untersten beweglichen Abschnitts zu der Hochofen-Gießbühne (4A) und Transportieren desselben an eine entfernte Position zum Neuzustellen;

    Wiederholen des seitlichen Entfernens jedes nächsten der beweglichen Abschnitte von dem unteren Ende der Abschnitte, die in dem Stapel verbleiben; Neuzustellen jedes der seitlich entfernten Abschnitte an einer entfernten Position;

    Neuzustellen des unteren integrierten Abschnitts, während er auf dem Fundament befestigt bleibt;

    und anschließend Wiederaufbauen des Hochofens, indem die beweglichen neu zugestellten Abschnitte aufgebaut werden durch:

    Transportieren eines oberen neu zugestellten Abschnitts zu der Hochofen-Gießbühne und anschließendes seitliches Bewegen desselben von der Gießbühne zu einer Position über dem Fundament, um den oberen neu zugestellten Abschnitt im Abstand über dem unteren Abschnitt aufzuhängen; aufeinanderfolgendes seitliches Bewegen und Aufhängen jedes nächsten unteren neu zugestellten integrierten Abschnitts an der Unterseite des nächsten oberen neu zugestellten Abschnitts;

    aufeinanderfolgendes Aufhängen jedes nächsten unteren Abschnitts am unteren Ende des Abschnitts darüber in im Wesentlichen entgesetzter Reihenfolge zu ihrem Entfernen, bis alle der beweglichen neu zugestellten integrierten Abschnitte wieder übereinander gestapelt und aufgehängt sind;

    Absenken des entstandenen Stapels neu zugestellter integrierter Abschnitte auf die Ebene des oberen Endes des unteren Abschnitts, der an dem Fundament befestigt neu zugestellt wurde; und

    Verbinden und Befestigen der beweglichen integrierten Abschnitte aneinander und des unteren Abschnitts an dem Abschnitt darüber, um den entstehenden neu zugestellten Hochofen herzustellen.
  7. Absetzvorrichtung (7(A), 7(B)) zum genauen Abstellen eines schweren und empfindlichen integrierten Hochofen-Segmentes (A, B, ....) mit integriertem Mantel, Plattenkühlern und dazugehörigen Bauteilen auf der Gießbühne (4A) eines Hochofens mit einem Gießbühnengebäude, wobei der Hochofen eine erhöhte Stützstruktur aufweist, und

    zum Abstellen des integrierten Hochofen-Segmentes auf einer vorgegebenen Ebene und an einer vorgegebenen Position auf der Gießbühne, ohne das Segment zu beschädigen oder zu zerstören,

    wobei die Absetzvorrichtung umfasst:

    ein hydraulisches Hebesystem, das so angebracht ist, dass das integrierte Segment an der erhöhten Stützstruktur aufgehängt wird, um so das Segment anzuheben und es auf der Ebene der Gießbühne aufzuhängen, wobei das Hebesystem eine Vielzahl von Hebern (14) mit Hydraulikstangenstruktur umfasst, und eine seitlich wirkende Transportvorrichtung, die eine Vielzahl intermittierend beweglicher Hydraulikzylinder (10(A), 10(B), 10(C)) umfasst, die mit dem Hochofen-Segment verbunden sind, um das angehobene Segment, während es angehoben wird, auf einem beweglichen Wagen (7) auf der Gießbühnenebene seitlich zu bewegen, wobei die Hydraulikzylinder an dem beweglichen Wagen an die Gießbühne angrenzend angebracht sind, um so den Wagen und das Hochofen-Segment durch seitliches Überführen des beweglichen Wagens auf Schienen, die auf der Gießbühne verlegt sind, zu überführen.
Es folgen 19 Blatt Zeichnungen






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