Mecanismo de elevación para calderas para tratamiento de acero en instalaciones con el procedimiento RH (Ruhrstahl-Heraeus).

Mecanismo de elevación (13) para levantar una caldera (11) llena de acero líquido desde un carro de transporte (10) hacia tubos de inmersión (22) de un recipiente de tratamiento al vacío de una instalación RH,

que incluye dos brazos elevadores (14) que están unidos en su extremo con, o cada uno con, un cilindro hidráulico (21), y que presentan cada uno un alojamiento (20), los cuales se deben engranar con los dispositivos de sujeción (12, 29) diseñados a los lados de la caldera (11) y que posibilita un movimiento de los dispositivos de sujeción (12, 29) en relación a los brazos elevadores (14); caracterizado porque los brazos elevadores (14) en su otro extremo están sujetos a un asiento (17) fijo, donde el asiento (17) está compuesto por una rampa de deslizamiento (18) ubicada en el otro extremo de los brazos elevadores (14), diseñada como una porción de un arco circular, y una guía de rodamiento (19), que conduce la rampa de deslizamiento (18) de manera axial fija durante el movimiento de elevación del/ de los cilindro/s hidráulico/s (21), de manera que con el movimiento de elevación se produce un desplazamiento de un punto de aplicación de la carga (34) en el asiento (17), donde la rampa de deslizamiento en forma de porción de arco circular (18) presenta un radio (R1) alrededor de un centro, cuya posición se modifica dependiendo de una posición de elevación de los brazos elevadores (14).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07009875.

Solicitante: Siemens VAI Metals Technologies GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: REITHALLENSTRASSE 1 77731 WILLSTÄTT-LEGELSHURST ALEMANIA.

Inventor/es: LUVEN, ARNO, Ehle,Joachim K, Kurtbaum,Michael, Huellen,Markus, Pannenbäcker,Reinhard, Sowinski,Jochen.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B22D41/12 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B22 FUNDICION; METALURGIA DE POLVOS METALICOS.B22D COLADA DE METALES; COLADA DE OTRAS MATERIAS POR LOS MISMOS PROCEDIMIENTOS O CON LOS MISMOS DISPOSITIVOS (trabajo de materias plásticas o sustancias en estado plástico B29C; tratamientos metalúrgicos, empleo de sustancias específicas que se añaden al metal C21, C22). › B22D 41/00 Recipientes de mantenimiento de un baño en fusión, p. ej. cucharas, artesas de colada, fosos de colada o sistemas análogos (B22D 39/00, B22D 43/00   tiene prioridad). › Cucharas móviles o recipientes similares; Carros portacucharas (puentes basculantes B66C).
  • B66C13/12 B […] › B66 ELEVACION; LEVANTAMIENTO; REMOLCADO.B66C GRUAS Y PUENTES-GRUA; ELEMENTOS O DISPOSITIVOS DE TOMA DE CARGA PARA GRUAS, PUENTES GRUA, CABRESTANTES, CABRIAS O POLIPASTOS (mecanismos de enroscadura de cuerda, de cable o de cadena, dispositivos de frenado o de parada de su uso B66D; adaptados especialmente para los reactores nucleares G21). › B66C 13/00 Otras características de estructura o detalles. › Instalaciones de medios para transmitir una potencia neumática, hidráulica o eléctrica a partes o dispositivos móviles (dispositivos de uso general especialmente adaptados para almacenar, devanar de forma repetida y almacenar de nuevo longitudes dadas de material B65H 75/34).
  • C21C7/10 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C21 METALURGIA DEL HIERRO.C21C PROCESOS DEL HIERRO FUNDIDO, p. ej. AFINADO, FABRICACION DE HIERRO O ACERO DULCE; TRATAMIENTO DE LAS ALEACIONES FERROSAS EN ESTADO LIQUIDO. › C21C 7/00 Tratamiento en estado líquido de las aleaciones ferrosas, p. ej. de aceros, no cubiertos por los grupos C21C 1/00 - C21C 5/00 (tratamiento de metales líquidos durante el moldeo B22D 1/00, B22D 27/00). › Trabajo a vacío.

PDF original: ES-2384889_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Mecanismo de elevación para calderas para tratamiento de acero en instalaciones con el procedimiento RH (Ruhrstahl-Heraeus)

La presente invención hace referencia a un mecanismo de elevación para levantar una caldera llena de acero líquido desde un carro de transporte hasta los tubos de inmersión del recipiente de tratamiento al vacío de una instalación RH.

En una instalación RH se somete al acero líquido a un tratamiento al vacío, donde el recipiente de tratamiento al vacío se sumerge con sus tubos de inmersión en el caldo de acero que se encuentra en la caldera. Para mantener reducidos los tiempos de tratamiento, se requiere que el diámetro del tubo de inmersión esté diseñado del mayor tamaño posible con respecto a la dimensión de la caldera. Para ello, en una forma de realización de la práctica industrial, el recipiente de tratamiento al vacío se asienta sobre la caldera que se encuentra en un carro de transporte. Sin embargo, esta forma de proceder tiene la desventaja de que el recipiente de tratamiento al vacío presenta numerosas conexiones para la generación del vacío y la conducción/eliminación por succión de los gases del tratamiento, de manera que cada movimiento del recipiente de tratamiento al vacío significa un esfuerzo para sus conexiones y las tuberías de éstas.

De manera alternativa, las calderas se elevan desde el carro de transporte o con éste incluido, por medio de mecanismos de elevación adecuados, hasta los tubos de inmersión del recipiente de tratamiento al vacío, que se encuentra instalado de manera fija. Esto se realiza utilizando aparejos de suspensión de cables de grúa o dispositivos de elevación hidráulicos, que aseguran un movimiento vertical exacto de la caldera, ya que debido al gran diámetro que se requiere en el tubo de inmersión, se debe asegurar un posicionamiento exacto de la caldera respecto a los tubos de inmersión. Sin embargo, los aparejos de suspensión de cables de grúa de ese tipo, como así también los dispositivos de elevación hidráulicos, necesitan mucho espacio y requieren por ello un gran gasto de construcción e invención.

Respecto al diseño, son más baratos los mecanismos de elevación con un brazo giratorio que pueda ser movido por un cilindro hidráulico y que pueda girar alrededor de una articulación giratoria durante el movimiento de elevación o depósito. Ya fue realizado un mecanismo de elevación con un brazo giratorio para el movimiento del recipiente de tratamiento al vacío de una instalación RH que se puede ver, por ejemplo, en la publicación “Secondar y Metallurgy -Fundamentals, Processes, Applications” de la editorial Stahleisen GmbH, Düsseldorf; 2002, Figura 3.2.1.5.

Una desventaja en mecanismos de elevación con brazo giratorio es que en el movimiento de giro del brazo, forzosamente surge no solo un movimiento vertical, es decir de elevación de la caldera soportada por el brazo giratorio, sino también un movimiento horizontal, dependiente del ángulo de giro y los correspondientes radios, con un desplazamiento horizontal del eje vertical de la caldera. En el caso de usarse un mecanismo de elevación con brazo giratorio para llevar una caldera hasta la altura de los tubos de inmersión de un recipiente de tratamiento al vacío, esta cinemática podría conducir a que los diámetros de los tubos de inmersión se deban reducir, para poder tener en cuenta el movimiento horizontal de la caldera durante su movimiento de elevación y depósito.

El resumen XP-002440928 sobre el documento SU 908, 847, que se puede adquirir a través del banco de datos WPI (Thomson) , publica un mecanismo de elevación con el cual se puede elevar una caldera llena de metal líquido en la dirección de un recipiente de tratamiento al vacío o un tubo de inmersión de un recipiente de ese tipo. Se trata de una construcción de palanca que debe ser fijada a una suspensión desde el techo. La costosa mecánica requiere, además, un área del suelo rebajada en la cual se ubica un cilindro hidráulico.

El resumen XP-002440929 sobre el documento SU 840, 138, que se puede adquirir a través del banco de datos WPI (Thomson) , describe un dispositivo similar, que si bien se puede instalar al nivel del suelo, también requiere una suspensión a una construcción de techo.

Es objeto de la presente invención poner a disposición un mecanismo de elevación para levantar una caldera que contenga acero líquido desde un carro de transporte hasta los tubos de inmersión del recipiente de tratamiento al vacío de una instalación RH, el cual trabaja sobre la base de brazos elevadores giratorios, pero en su mayor parte sin un movimiento horizontal de la caldera que surja durante el movimiento de giro de los brazos elevadores.

El objeto, incluyendo acondicionamientos y perfeccionamientos ventajosos de la invención, se logra a partir del contenido de las reivindicaciones que siguen a esta descripción.

La invención prevé en su idea fundamental un mecanismo de elevación que está compuesto por dos brazos elevadores engranados en uno de sus extremos con dispositivos de fijación desarrollados al costado de la caldera, y que en el otro extremo del rodamiento están sujetos a un asiento fijo, donde el asiento está compuesto por una rampa de deslizamiento ubicada a los extremos del rodamiento de los brazos elevadores, diseñada como una

porción de un arco circular, y una guía de rodamiento que conduce la rampa de deslizamiento de manera axial fija durante el movimiento de giro del brazo elevador, de manera que debido al desplazamiento del punto de aplicación de la carga que surge con el movimiento de elevación, en el asiento se produzca una disminución del movimiento horizontal de la caldera. La invención tiene la ventaja de que, al girar los brazos elevadores para subir o bajar la caldera, gracias al diseño del asiento con una rampa de deslizamiento en forma de porción de arco circular, que rueda sobre una guía de rodamiento fija, y al desplazamiento del punto de giro para el movimiento giratorio de los brazos elevadores ligado a esto, también se logra un desplazamiento horizontal de los brazos elevadores, con lo cual se compensa el desplazamiento horizontal de la caldera ligado al movimiento giratorio que surge al mover la caldera hacia arriba o abajo.

Para tener en cuenta las fuerzas considerables que se producen, según un ejemplo de realización de la invención está previsto que la rampa de deslizamiento en forma de porción de arco circular y la guía de rodamiento fija estén provistas de engranes que se sujeten entre sí.

Dependiendo de las condiciones de montaje de un mecanismo de elevación de ese tipo, en vez de un radio siempre igual de la rampa de deslizamiento en forma de porción de arco circular, según un ejemplo de realización está previsto que el radio de la rampa de desplazamiento en forma de porción de arco circular se modifique dependiendo de la posición de giro y del largo de los brazos elevadores, y que como consecuencia de ello la rampa de deslizamiento sea curva. De esta forma es posible una mejor adaptación de la medida del desplazamiento horizontal de los brazos elevadores en el cojinete, dependiendo del ángulo de giro.

Acorde a una forma de realización preferida de la invención, se prevé que ambos brazos elevadores estén unidos entre sí por medio de un soporte de conexión transversal que sobrepase el carro de transporte, donde el soporte de conexión transversal que se hace girar mediante el movimiento de los brazos elevadores sea soportado y conducido en el asiento. Gracias a la ubicación y al diseño simétrico de los brazos elevadores con soporte de conexión transversal, se asegura una buena absorción de carga, también en el asiento.

De manera alternativa se puede prever que la rampa de deslizamiento en forma de porción de arco circular esté diseñada directamente junto al soporte de conexión transversal, o que el soporte de conexión transversal esté ubicado en una caja y que la rampa de deslizamiento en forma de porción de arco circular esté diseñada junto a la caja.

Si bien según un ejemplo de realización de la invención, cada uno de los brazos elevadores está presurizado por un cilindro hidráulico correspondiente, en otra forma de realización de la invención también se puede prever que se le adjudique un cilindro hidráulico a solo uno de los brazos elevadores y que el soporte de conexión transversal esté diseñado con una resistencia a la torsión de manera tal, que el segundo brazo elevador también sea arrastrado durante el movimiento del... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Mecanismo de elevación (13) para levantar una caldera (11) llena de acero líquido desde un carro de transporte (10) hacia tubos de inmersión (22) de un recipiente de tratamiento al vacío de una instalación RH, que incluye dos brazos elevadores (14) que están unidos en su extremo con, o cada uno con, un cilindro hidráulico (21) , y que presentan cada uno un alojamiento (20) , los cuales se deben engranar con los dispositivos de sujeción (12, 29) diseñados a los lados de la caldera (11) y que posibilita un movimiento de los dispositivos de sujeción (12, 29) en relación a los brazos elevadores (14) ; caracterizado porque los brazos elevadores (14) en su otro extremo están sujetos a un asiento (17) fijo, donde el asiento (17) está compuesto por una rampa de deslizamiento (18) ubicada en el otro extremo de los brazos elevadores (14) , diseñada como una porción de un arco circular, y una guía de rodamiento (19) , que conduce la rampa de deslizamiento (18) de manera axial fija durante el movimiento de elevación del/ de los cilindro/s hidráulico/s (21) , de manera que con el movimiento de elevación se produce un desplazamiento de un punto de aplicación de la carga (34) en el asiento (17) , donde la rampa de deslizamiento en forma de porción de arco circular (18) presenta un radio (R1) alrededor de un centro, cuya posición se modifica dependiendo de una posición de elevación de los brazos elevadores (14) .

2. Mecanismo de elevación acorde a la reivindicación 1, caracterizado porque la rampa de deslizamiento en forma de porción de arco circular (18) y la guía de rodamiento fija (19) están provistas de engranes (25, 26) que se sujetan entre sí.

3. Mecanismo de elevación acorde a las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque ambos brazos elevadores (14) están unidos entre sí por medio de un soporte de conexión transversal (15) que sobrepasa el carro de transporte (10) , donde el soporte de conexión transversal (15) que se hace girar mediante el movimiento de los brazos elevadores (14) es soportado y conducido en el asiento (17) .

4. Mecanismo de elevación acorde a la reivindicación 3, caracterizado porque la rampa de deslizamiento en forma de porción de arco circular (18) está diseñada junto al soporte de conexión transversal (15) .

5. Mecanismo de elevación acorde a la reivindicación 3, caracterizado porque el soporte de conexión transversal

(15) está ubicado en una caja (16) y porque la rampa de deslizamiento en forma de porción de arco circular (18) está diseñada junto a la carcasa (18) .

6. Mecanismo de elevación acorde a una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque un cilindro hidráulico (21) está adjudicado a uno de los brazos elevadores (14) .

7. Mecanismo de elevación acorde a una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque tiene un cilindro hidráulico (21) adjudicado para cada uno de los brazos elevadores (14) .

8. Mecanismo de elevación acorde a una de las reivindicaciones 3 a 7, caracterizado porque el soporte de conexión transversal (15) supera el carro de transporte (10) en una altura tal, que el carro de transporte (10) junto con la caldera (11) que está colocada sobre éste se puede mover debajo del soporte de conexión transversal (15) .

9. Mecanismo de elevación acorde a una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque un alojamiento (20) diseñado en forma de cuna permite un movimiento relativo respecto a los dispositivos de sujeción (12, 29) .

10. Mecanismo de elevación acorde a una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque los alojamientos (20) están diseñados de manera tal que sujetan por debajo los dispositivos de sujeción (12, 29) en unión positiva.

11. Mecanismo de elevación acorde a una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque los brazos elevadores (14) se prolongan por encima del asiento (17) y en su extremo que sobresale sobre el asiento (17) están provistos de un contrapeso (31) .

 

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