TY - THES

T1 - Entwicklung eines Hubwerks für Elektroschlacke-Umschmelzanlagen

AU - Kemper, Dietmar

N1 - gesperrt bis 04-09-2021

PY - 2019

Y1 - 2019

N2 - Vier Elektroschlacke-Umschmelzanlagen wurden bei der Firma Böhler Edelstahl GmbH & Co KG in Kapfenberg zwischen 1964 und 1982 installiert. Jede der vier Anlagen besitzt jeweils drei Hubwerke zum Heben und Senken der Elektroden und Kokillen. In den letzten Jahrzehnten wurden die Hubwerke regelmäßig gewartet und der Stromrichter des Feinhubes erneuert. Einige der Bauteile sind seit Beginn unverändert geblieben. Die Hubwerke sind zudem nicht einheitlich gebaut, d.h. sie können nicht zwischen den Anlagen getauscht werden, wodurch Wartung und Ersatzteilmanagement erschwert werden. Die Geschwindigkeit beim Absenken der Elektroden beträgt ca. 0.1 mm/s, während die Geschwindigkeit beim Heben der Restelektrode maximal zwischen 120 und 130 mm/s beträgt. Das Anheben der Kokille ist von der Schmelzbadhöhe in der Kokille abhängig. Die Umschmelzgeschwindigkeit hängt von der Abschmelzrate ab und variiert je nach Blockgröße bzw. Qualität. Für die Hubwerke gilt es daher, einen breiten Drehzahlbereich in Abhängigkeit des Drehmomentes abzudecken, damit ein konstanter Umschmelzprozess gegeben ist. Daraus ergibt sich die Aufgabe der Neuauslegung eines Hubwerkes, welches sowohl für die Kokille als auch für die Elektroden aller Anlagen eingesetzt werden kann. Zusätzlich wurde eruiert, ob es eine bessere Möglichkeit für die Platzierung der Wägezelle gibt. Der erste Teil der vorliegenden Masterarbeit stellt eine umfangreiche Literaturrecherche zu den Komponenten des Hubwerkes (Motor, Getriebe, Kupplung, Seiltrommel, Seil) und der Wägezelle dar. Im Mittelteil folgen die Konzeptfindung und die normgerechte Auslegung und Berechnung des neuen Hubwerkes. Den Abschluss bildet die Beschreibung der 3D-Konstruktion des neuen Hubwerkes. Das Ergebnis der Arbeit ist die Vorstellung eines Hubwerkes auf dem neuesten Stand der Technik mit reduzierter Baugröße. Des Weiteren muss der Schmelzprozess nicht adaptiert werden. Zusätzlich wurde das Ersatzteilmanagement der Hubwerke erleichtert, da das neu entwickelte Hubwerk für drei der vier Anlagen einsetzbar ist.

AB - Vier Elektroschlacke-Umschmelzanlagen wurden bei der Firma Böhler Edelstahl GmbH & Co KG in Kapfenberg zwischen 1964 und 1982 installiert. Jede der vier Anlagen besitzt jeweils drei Hubwerke zum Heben und Senken der Elektroden und Kokillen. In den letzten Jahrzehnten wurden die Hubwerke regelmäßig gewartet und der Stromrichter des Feinhubes erneuert. Einige der Bauteile sind seit Beginn unverändert geblieben. Die Hubwerke sind zudem nicht einheitlich gebaut, d.h. sie können nicht zwischen den Anlagen getauscht werden, wodurch Wartung und Ersatzteilmanagement erschwert werden. Die Geschwindigkeit beim Absenken der Elektroden beträgt ca. 0.1 mm/s, während die Geschwindigkeit beim Heben der Restelektrode maximal zwischen 120 und 130 mm/s beträgt. Das Anheben der Kokille ist von der Schmelzbadhöhe in der Kokille abhängig. Die Umschmelzgeschwindigkeit hängt von der Abschmelzrate ab und variiert je nach Blockgröße bzw. Qualität. Für die Hubwerke gilt es daher, einen breiten Drehzahlbereich in Abhängigkeit des Drehmomentes abzudecken, damit ein konstanter Umschmelzprozess gegeben ist. Daraus ergibt sich die Aufgabe der Neuauslegung eines Hubwerkes, welches sowohl für die Kokille als auch für die Elektroden aller Anlagen eingesetzt werden kann. Zusätzlich wurde eruiert, ob es eine bessere Möglichkeit für die Platzierung der Wägezelle gibt. Der erste Teil der vorliegenden Masterarbeit stellt eine umfangreiche Literaturrecherche zu den Komponenten des Hubwerkes (Motor, Getriebe, Kupplung, Seiltrommel, Seil) und der Wägezelle dar. Im Mittelteil folgen die Konzeptfindung und die normgerechte Auslegung und Berechnung des neuen Hubwerkes. Den Abschluss bildet die Beschreibung der 3D-Konstruktion des neuen Hubwerkes. Das Ergebnis der Arbeit ist die Vorstellung eines Hubwerkes auf dem neuesten Stand der Technik mit reduzierter Baugröße. Des Weiteren muss der Schmelzprozess nicht adaptiert werden. Zusätzlich wurde das Ersatzteilmanagement der Hubwerke erleichtert, da das neu entwickelte Hubwerk für drei der vier Anlagen einsetzbar ist.

KW - electro-slag remelting unit

KW - Böhler Edelstahl

KW - electrode

KW - chill-mould

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KW - spare part management

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M3 - Masterarbeit

ER -