AT504664B1 - Kippbarer konverter - Google Patents

Description

2 AT 504 664 B1

Die Erfindung betrifft einen kippbaren Konverter mit einem das Konvertergefäß mit Abstand umgebenden Tragring, welcher zwei diametral gegenüberliegende Tragzapfen aufweist, wobei das Konvertergefäß mit einer Vielzahl von Verbindungselementen im Tragring abgestützt ist, wobei eine Anzahl von Verbindungselementen von Lamellenpaketen gebildet ist, die an der Unterseite des Tragringes verteilt angeordnet und mit ihren gegenüberliegenden Endabschnitten am Tragring und am Konvertergefäß befestigt sind.

Konverter sind kippbare metallurgische Gefäße, in denen flüssige Metalle und Metalllegierungen hergestellt und behandelt werden. Diese Konvertergefäße sind während des Betriebes hohen thermischen Belastungen ausgesetzt, die zu erheblichen Wärmedehnungen und Verformungen führen. Daher umgibt ein Tragring das Konvertergefäß mit einem vorbestimmten Abstand. Bei den heute üblichen Konvertergrößen kommt es neben der thermischen Belastung zusätzlich zu hohen Gewichtsbelastungen in den Verbindungselementen, wobei diese Belastungen in Abhängigkeit von der Kippstellung des Konvertergefäßes schwanken. Die Verbindungselemente sind daher so anzuordnen, dass in keiner Betriebsposition des Konvertergefäßes Überlastungen an einzelnen Verbindungselementen auftreten. Weiters sollen die Verbindungselemente vor Schlackenauswürfen aus dem Konvertermund weitgehend geschützt angeordnet sein. Um diesen Anforderungen weitgehend zu entsprechen, sind aus dem Stand der Technik bereits eine Reihe von das Konvertergefäß mit dem Tragring verbindenden Verbindungselementen oder Systeme von Verbindungselementen in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt.

Eine bekannte Ausführungsform der Konverteraufhängung in einem Tragring umfasst eine Vielzahl von Lamellenelementen, die an der Unterseite des Tragringes am Umfang verteilt angeordnet sind und das Konvertergefäß mit dem Tragring verbinden. Diese Art der Aufhängung ist aus der DE 19 03 685 B2 und der EP 1 061 138 B1 bereits bekannt. Aus der DE 19 03 685 B2 ist es weiters bekannt, dass an der Oberseite des Tragringes Umfangsstützen des Konvertergefäßes zwischen Widerlagern am Tragring in Umfangsrichtung spielfrei eingepasst sind. Damit ist eine sichere Abstützung des Konvertergefäßes in einer gekippten Position gewährleistet. Diese Lösung erlaubt zwar eine Verschiebung der Umfangsstützen in radialer Richtung, Abweichungen von der exakten Rundform des Konvertergefäßes bzw. Verzwängun-gen der Umfangsstützen führen jedoch zu Zwangskräften, die Risse an den Widerlagern verursachen können. Aus der EP 1 061 138 B1 ist eine gleich wirkende, Radialbewegungen zulassende Gefäßführung bekannt, die von am Obergurt des Tragringes aufragenden Führungswänden und einem dazwischen spielfrei geführten Führungsstück gebildet ist.

Aus der DE 29 31 671 A1 ist eine Konverteraufhängung bekannt, die zwar das Prinzip der oben beschriebenen Lamellenaufhängung verwirklicht, allerdings andere konstruktive Ausgestaltungen der Verbindungsglieder verwendet. Diese werden entweder von Dreieckslenkern oder von abstandvariabel einstellbaren Schraubenbolzen gebildet, die am Tragring und am Konvertergefäß schwenkbeweglich angelenkt sind. Da sowohl an der Unterseite als auch an der Oberseite des Tragringes umfangsverteilt eine Vielzahl von Verbindungsgliedern angeordnet sind, fällt ein erhöhter Montageaufwand bei einem Konverterwechsel an, der durch Verschmutzungen und Verbärungen infolge von Schlacken- oder Stahlablagerungen an den an der Oberseite des Tragringes angeordneten Verbindungsglieder zusätzlich erschwert wird.

Aus der DE 27 39 540 A1 ist eine Konverteraufhängung bekannt, die aus einem System von Dreieckslenkern und Pendelstäben gebildet ist, welche an der Oberseite und an der Unterseite des Tragringes verteilt angeordnet sind und den Tragring mit dem Konvertergefäß gelenkig verbinden. Die Verbindungsglieder sind hierbei so angeordnet, dass sowohl in der vertikalen Blasposition des Konverters als auch in verschiedenen Kipppositionen eine möglichst gleichmäßige Lastverteilung und Abstützung des Konverters sichergestellt ist. In einer Weiterbildung dieser bekannten Ausführungsform ist es aus der DE 43 27 640 A1 bekannt, alle Verbindungsglieder, vorzugsweise 6 oder 7, als Pendelstäbe auszubilden und in einem vor Verbärung geschützten Bereich an der Unterseite des Tragringes anzuordnen. Diese Ausführungsform stellt 3 AT 504 664 B1 durch die statisch bestimmte Aufhängung des Konvertergefäßes im Tragring die derzeit beste Lösung einer Konverteraufhängung dar.

Aus der DE 33 41 824 A1 ist eine Konverteraufhängung bekannt, bei der das Konvertergefäß mit seinen Tragzapfen in verlagerbaren Hohllagern in einem Tragrahmen hängend abgestützt ist. Vorgespannte biegeweiche Zugelemente, die parallel zur Konvertermittelachse angeordnet sind, verbinden die Hohllager mit dem Tragrahmen. Dazu normal ausgerichtete Querbefesti-gungs-Zugelemente stützen den Konverter in Bauchlage ab und nehmen Zugkräfte auf. In allen Kipplagen zwischen der aufrechten Konverterposition und der Bauchlage werden sowohl die Zugelemente als auch die Querbefestigungs-Zugelemente unerwünschten Biegebeanspruchungen ausgesetzt.

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der beschriebenen Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, einen kippbaren Konverter der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der die Vorteile eines Konverters mit der bekannt radial nachgiebigen Lamellenaufhängung mit den Vorteilen der als VAI-CON Link Aufhängung bekannten Pendelstabaufhängung verbindet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zusätzlich zu den von Lamellenpaketen gebildeten Verbindungselementen eine weitere Anzahl von Verbindungselementen von Pendelstäben gebildet ist, die mit einem Ende mit dem Tragring und mit dem anderen Ende mit dem Konvertergefäß gelenkig verbunden sind.

Jedes einzelne Lamellenpaket umfasst zumindest zwei zueinander beabstandete Lamellen, die - bei aufrecht stehendem Konvertergefäß - an Tragkonsolen an der Unterseite des Tragringes und am Konvertergefäß starr befestigt sind. Die Anordnung und Ausrichtung der Lamellenpakete erfolgt auf Erzeugenden eines gedachten Kegelmantels, dessen vertikale Achse der Konverterachse entspricht und deren Erzeugende nach unten konvergieren. Diese Anordnung erlaubt die radiale Beweglichkeit des Konverters im Tragring. Zusätzliche Pendelstäbe nehmen die während einer Kippbewegung und in einer Kippposition auftretenden Radialkräfte auf und stützen das Konvertergefäß am Tragring ab. Die Pendelstäbe können hierbei an der Oberseite oder der Unterseite oder auch an beiden Seiten des Tragringes angeordnet sein. Ein weiterer Vorteil der Kombination von Lamellenaufhängungen und Pendelstabaufhängungen besteht darin, dass die Pendelstäbe geringere Kräfte aufnehmen müssen, als bei einer vergleichbaren Konverteraufhängung, die ausschließlich von Pendelstäben gebildet ist.

Diese Vorteile kommen insbesondere zum Tragen, wenn die Pendelstäbe im Bereich jedes Tragzapfens in einer etwa parallel zur vom Tragring gebildeten Ebene und etwa rechtwinkelig zur von den Tragzapfen gebildeten Kippachse des Konvertergefäßes an der Oberseite oder an der Unterseite des Tragringes angeordnet sind. Je nach Kipprichtung werden Zug- oder Druckkräfte in die Pendelstäbe eingeleitet.

Nach einer besonderen Ausführungsform sind die Pendelstäbe in Bereichen am Tragring und am Konvertergefäß befestigt, die in einer Vertikalprojektion in Richtung der Konverterachse zwischen unmittelbar benachbarten Lamellenpaketen einen Freiraum bilden.

Zur Erzielung eines größtmöglichen Schutzes vor einer Verbärung der Verbindungselemente sind die Pendelstäbe an der Unterseite des Tragringes zwischen unmittelbar benachbarten Lamellenpaketen angeordnet.

Vorzugsweise sind zwei Pendelstäbe einerseits mit dem Tragring und andererseits mit dem Konvertergefäß gelenkig verbunden.

Um eine räumliche Bewegungsmöglichkeit der Pendelstäbe sicherzustellen und die Einleitung von Biegekräften auszuschließen, sind die Pendelstäbe mittels sphärischer Lager gelenkig am Tragring und am Konvertergefäß befestigt.

Claims (6)

1. 5 5 4 AT 504 664 B1 Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung nicht einschränkender Ausführungsbeispiele, wobei auf die beiliegenden Figuren Bezug genommen wird, die folgendes zeigen: Fig. 1a zeigt eine Ansicht eines Konvertergefäßes in einer vertikalen Betriebsposition mit der erfindungsgemäßen Konverteraufhängung in einer ersten Ausführungsform, Fig. 1b zeigt das Konvertergefäß in einer Schnittdarstellung entlang der Linie A-A in Fig. 1a, Fig. 2a zeigt eine Ansicht eines Konvertergefäßes in einer vertikalen Betriebsposition mit der erfindungsgemäßen Konverteraufhängung in einer zweiten Ausführungsform, 10 Fig. 2b zeigt das Konvertergefäß in einer Schnittdarstellung entlang der Linie A-A in Fig. 2a, Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine Lamellenaufhängung entlang der Linie B-B in den Figuren 1b und 2b, Fig. 4 zeigt eine Pendelstabaufhängung in Blickrichtung C der Figur 1b. 15 In den Figuren 1a, 1b, 2a, 2b ist ein Konvertergefäß 1 dargestellt, welches von einem geschlossenen Tragring 2 mit kastenförmigem Querschnitt umgeben ist, wobei der Tragring in einem Abstand vom Konvertergefäß angeordnet ist. Der Tragring 2 ist mittels zweier diametral angeordneter und miteinander fluchtender Tragzapfen 3, 4 in Stützlagern 5, 6 kippbar gelagert. Die bei aufrecht stehendem Konvertergefäß 2 vertikale Konverterachse ist mit 7 und die horizontale 20 Kippachse mit 8 bezeichnet. Mindestens einer der Tragzapfen ist mit einem nicht dargestellten Kippantrieb verbunden. Zur Befestigung des Konvertergefäßes 1 am Tragring 2 sind Verbindungselemente 9 vorgesehen, die je nach deren Position am Konvertergefäß 1 und am Tragring 2 entweder von Lamel-25 lenpaketen 10 oder von Pendelstäben 11 gebildet sind. Die Lamellenpaketen 10 sind - bei aufrecht stehendem Konvertergefäß - an der Unterseite des Tragringes 2 positioniert und um den Umfang des Konvertergefäßes 1 verteilt angeordnet. Dem Tragring 2 und dem Konvertergefäß 1 sind Befestigungskonsolen 12, 13 zugeordnet, an denen 30 die Lamellenpakete 10 mit ihren Endabschnitten 10a, 10b, vorzugsweise durch lösbare Schraubverbindungen, starr befestigt sind (Figur 3). Jedes Lamellenpaket 10 ist aus zwei, wie dargestellt, oder mehreren Lamellen 14 mit zwischen ihnen angeordneten Abstandshalterblechen 15 aufgebaut und wirkt wie eine Biegefederanordnung. 35 Zwei Pendelstäbe 11 sind oberhalb des Tragringes 2 (Figur 1a) oder unterhalb des Tragringes 2 (Figur 2a) im Bereich der Tragzapfen 3, 4 in einer etwa parallel zur vom Tragring 2 gebildeten Ebene und etwa rechtwinkelig zur von den Tragzapfen 3, 4 gebildeten Kippachse 8 des Konvertergefäßes 1 an der Oberseite oder an der Unterseite des Tragringes 2 angeordnet. Die Pendelstäbe 11 sind in Befestigungskonsolen 16, 17 des Tragringes 2 und des Konvertergefäßes 1 40 in sphärischen Lagern 18 gelenkig abgestützt (Figur 4) und nehmen beim Kippen des Konverters ausschließlich Zug- oder Druckkräfte auf. Die Pendelstäbe 11 und die zugehörigen Befestigungskonsolen 16, 17 befinden sich in einer Vertikalprojektion in Richtung der Konverterachse 7 in einem Sektorbereich D zwischen unmittelbar benachbarten Lamellenpaketen 10 (Fig. 2b). 45 In der Vertikalstellung des Konverters werden die Gewichtskräfte des Konvertergefäßes und seiner Beladung in annähernd gleichmäßiger Verteilung ausschließlich von den Lamellenpaketen der Lamellenaufhängung aufgenommen und an den Tragrahmen übertragen. In verschiedenen Kipppositionen (Beschickungsposition, Entleerposition) werden Gewichtskräfte in unterschiedlichen Anteilen von den Lamellenpaketen der Lamellenaufhängung und von den Pendel-50 Stäben der Pendelstabaufhängungen aufgenommen und an den Tragrahmen übertragen. Patentansprüche: 1. Kippbarer Konverter mit einem das Konvertergefäß (1) mit Abstand umgebenden Tragring 5 AT 504 664 B1 (2), welcher zwei diametral gegenüberliegende Tragzapfen (3, 4) aufweist, wobei das Konvertergefäß (1) mit einer Vielzahl von Verbindungselementen (9) im Tragring (2) abgestützt ist, wobei eine Anzahl von Verbindungselementen (9) von Lamellenpaketen (10) gebildet ist, die an der Unterseite des Tragringes (2) verteilt angeordnet und mit ihren gegenüberliegenden Endabschnitten (10a, 10b) am Tragring (2) und am Konvertergefäß (1) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Anzahl von Verbindungselementen (9) von Pendelstäben (11) gebildet ist, die mit einem Ende mit dem Tragring (2) und mit dem anderen Ende mit dem Konvertergefäß (1) gelenkig verbunden sind.
2. 2. Konverter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pendelstäbe (11) im Bereich jedes Tragzapfens (3, 4) in einer etwa parallel zur vom Tragring (2) gebildeten Ebene und etwa rechtwinkelig zur von den Tragzapfen (3, 4) gebildeten Kippachse (8) des Konvertergefäßes (1) an der Oberseite oder an der Unterseite des Tragringes (2) angeordnet sind.
3. 3. Konverter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pendelstäbe (11) in Sektorbereichen (D) am Tragring (2) und am Konvertergefäß (1) befestigt sind, die in einer Vertikalprojektion in Richtung der Konverterachse (7) zwischen unmittelbar benachbarten Lamellenpaketen (10) einen Freiraum bilden.
4. 4. Konverter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pendelstäbe (11) an der Unterseite des Tragringes (2) zwischen unmittelbar benachbarten Lamellenpaketen (10) angeordnet sind.
5. 5. Konverter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pendelstäbe (11) mittels sphärischer Lager (18) gelenkig am Tragring (2) und am Konvertergefäß (1) befestigt sind.
6. 6. Konverter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Pendelstäbe (11) mit dem Tragring (2) und dem Konvertergefäß (1) verbunden sind. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen