DE102011122226A1

DE102011122226A1 - Befestigungsvorrichtung für Konverter

Info

Publication number: DE102011122226A1
Application number: DE201110122226
Authority: DE
Inventors: Arndt Wilhelmi
Original assignee: SMS Siemag AG
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2013-06-20

Abstract

Befestigungsvorrichtung für das Befestigen eines über Tragpratzen kippbaren Konverters, mit mindestens einer Konverterhalterung, über die der Konverter über ein Befestigungsmittel an mindestens einen umlaufend angeordneten Tragring in Verbindung steht, wobei der Konverterhalterung oder dem Tragring mindestens ein elektrisch angetriebener Stellmotor zugeordnet ist, der mit dem Befestigungsmittel in Wirkverbindung steht und über die das Befestigungsmittel derart verfahrbar ausgebildet ist, dass hierdurch die mit dem Konverter verbundene Konverterhalterung am Tragring reversibel arretiert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für das Befestigen eines über Tragpratzen kippbar ausgebildeten Konverters, mit mindestens einer Konverterhalterung über die der Konverter über ein Befestigungsmittel an mindestens einem umlaufend angeordneten Tragring in Verbindung steht.
Konverter zur Herstellung von Stahl und dgl. sind als Einheit mit dem sie umgebenden Ring unter Zuhilfenahme von Schrauben, Keilen od. dgl. beispielsweise mittels Pratzen gelagert. Die Trennung in Gefäß und Tragring dient der Wärmedehnung zwischen Gefäßwandung und inneren Tragringdurchmesser.
Aus der DE 15 33 909 A ist ein metallurgisches Gefäß, insbesondere ein kippbarer und/oder umlaufender Stahlwerkskonverter bekannt, dass mittels an der Gefäßwandung befestigter Tragpratzen und Befestigungsschrauben od. dgl. mit einem oder mehreren, das Gefäß umgebenden Trag- oder Laufringen in Verbindung steht, wobei die Befestigungsschrauben mit ihren Gewindemuttern in an den Pratzen vorgesehenen Gelenkträgern gelagert und durch Wandungen der Pratzen in sich in radialer Richtung zur Gefäßachse erstreckenden Schlitzen geführt verlaufen.
Zur Durchführung eines Austausches eines verschlissenen Konverters, wie er oben kurz beschrieben worden ist, gegen einen einsatzfähigen Konverter (BOF), beispielsweise in einer Wechselkonverter-Anlage, sind unterschiedliche Konzepte bekannt. So wird in dem Aufsatz: „Einjährige Erfahrung mit Wechselkonvertern bei Mannesmannröhren-Werke AG im Hüttenwerk Huckingen" Stahl u. Eisen 104 (1984) Nr. 19 Seiten 969–976 eine Wechselkonverter-Anlage beschrieben, bestehend aus zwei Blasständen mit festeingebauten Tragringen, drei einwechselbaren Konvertergefäßen, einem Wechselwagen, einem Ausbrech- und Zustellstand und einem Abstellstand.
Der Ablauf des Wechselvorgangs, der jeweils an einem der beiden Blasstände bei Verschleiß des Konvertergefäßes erforderlich wird, wird wie folgt durchgeführt: Der Wechselwagen fährt unter den Blasstand des zu wechselnden Konverters. Eine Hebebühne auf dem Wechselwagen übernimmt das Konvertergefäß und senkt es nach dem Lösen der Spannelemente aus dem Tragring ab.
Nun fährt der Wechselwagen das Konvertergefäß zum freien Ausbrech- und Zustellstand und setzt es dort mit seiner Hebebühne auf Kragbalken ab. Anschließend fährt der Wechselwagen zum Abstellplatz, übernimmt dort das hier zwischengelagerte und auf seinen Einsatz wartende neu zugestellte Konvertergefäß und transportiert es zum freien Blasstand, wo es mit der Hebebühne in den Tragring gehoben wird. Vorausgesetzt, dass die Wechselvorgänge zügig durchgeführt werden, ist damit die gleiche Kapazität für den Schmelzbereich eingerichtet wie bei einem konventionellen Stahlwerk mit drei Konvertern.
Es hat sich gezeigt, dass es bei den oben beschriebenen Wechselvorgängen immer wieder zu ungewollten Verzögerungen gekommen ist. Beim Wechseln des Konverters muss dieser ja vom Tragring gelöst werden.
Hierfür müssen die Klappschrauben bei einem AOD-Konverter (AOD steht für Argon Oxygen Decarburization), bzw. die Spannelemente bei einem BOF-Konverter (BOF steht für Basic Oxygen Furnace) aus der mit dem Tragring verbundenen Aufnahme gelöst werden, damit der Konverter aus diesem herausgenommen werden kann.
Dazu muss der Konverter nach dem letzten Blasen eine gewisse Zeitlang abkühlen, damit Arbeiter überhaupt erst bei einem AOD-Konverter auf den Konvertertragring steigen können, bzw. mit Bühnen an diesen heranfahren dürfen, um die Schrauben zu lösen.
Hierfür müssen die Arbeiter aufwendig gesichert und vor der Hitzestrahlung geschützt werden. Die Anforderungen an den Arbeitsschutz sind dementsprechend hoch und aufwendig, damit die Gesundheit der Arbeiter gewährleistet werden kann. Diese Sicherheitsvorkehrungen sind mit einem erheblichen administrativen Aufwand verbunden. Zudem sind sie zeitaufwendig und wegen des Produktionsausfalls kostenintensiv.
Bei den genannten Austauschverfahren ist als nachteilig anzusehen, dass zunächst die Verbindung zwischen dem Konvertergefäß und dem Tragring gelöst werden muss und dann entweder ein aufwändiger mit einer Hubvorrichtung ausgerüsteter Wechselwagen eingesetzt werden muss oder bei Wechsel von AOD-Konvertern in Edelstahlwerken die Krankapazität die Durchführbarkeit Limitiert bzw. einschränkt.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Befestigungsvorrichtung für einen Konverter, insbesondere für einen Wechselkonverter zu schaffen, mit der die oben genannten Nachteile überwunden werden können.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst, insbesondere dadurch, dass der Konverterhalterung mindestens ein elektrisch angetriebener Stellmotor zugeordnet ist, der mit dem Befestigungsmittel in Wirkverbindung steht und über die das Befestigungsmittel derart verfahrbar ausgebildet ist, dass hierdurch die mit dem Konverter verbundene Konverterhalterung am Tragring reversibel arretiert ist. Ferner wird die Aufgabe durch die im Anspruch 2 angegebenen Merkmale gelöst, nämlich dadurch, dass dem Tragring mindestens ein elektrisch angetriebener Stellmotor zugeordnet ist, der mit dem Befestigungsmittel in Wirkverbindung steht und über die das Befestigungsmittel derart verfahrbar ausgebildet ist, dass hierdurch die mit dem Konverter verbundene Konverterhalterung am Tragring reversibel arretiert ist.
Zur Befestigung eines Konverters mit dem Tragring sollten zumindest an drei oder mehr Stellen Befestigungen entstehen. Es ist vorgesehen, dass diese Befestigungen mittels mindestens einem Spannelement, beispielsweise einer Gewindestange die von einem elektrischen Stellmotor angetrieben wird, erfolgt. An den Befestigungspunkten sind Vater- bzw. Mutterteile angeordnet (beispielsweise Kegel, Nasen, Prismen etc.), damit beim Einsetzten des Konverters dieser sich beim Einsetzten in den Tragring selbstständig über die Vater- Mutterteile zentriert. Anschließend wird der Konverter mit dem Tragring über das Spannelement, das beispielsweise als Gewindestange oder als Stahlseil ausgebildet ist, arretiert.
Hierfür ist es vorgesehen, dass die Gewindestange oder das Stahlseil mit Hilfe eines elektrischen Stellmotors, der in Einbaulage entweder über oder unter dem Tragring angeordnet sein kann, angezogen. Der Stellmotor kann auf dem Tragring oder an der Konverterhalterung angeordnet sein. Das Gegenstück, entweder die Konverterhalterung oder der Tragring, wird mit einem passenden Gewinde versehen. Durch das Anlegen einer Spannung an den Motor wird die Gewindestange in das Gewinde eingeschraubt und somit der Konverter mit dem Tragring fest aber lösbar verbunden.
Bei Erreichen eines vorher festgelegten Drehmomentes bzw. Anzugmomentes schaltet sich der Stellmotor automatisch ab. Zur dauerhaften Arretierung der Verbindung kann der Motor entweder in der Position mit dem festgelegten Drehmoment blockieren und/oder ein Kegel des Verteilers kann eine formschlüssige Verbindung mit dem Mutterteil eingehen. Der Konverter ist befestigt und die Konverter – Reise kann beginnen. Ein weiterer Vorteil einer derartigen Ausführungsform ist es, dass der Konverter während der Reise nachgezogen werden kann.
Nach der Konverter – Reise wird durch Anlegen der Spannung an den Motor, die Gewindestange oder das Stahlseil wieder aus dem Gewinde herausgedreht und der Konverter wird vom Tragring gelöst.
Es ist des Weiteren vorgesehen, die Kabelführung zur Stromversorgung des Motors geschützt unter dem Tragring zu führen, um diese vor allzu großer Hitze und Staub zu schützen. Auch ist es vorgesehen den Motor sowie alle freien Öffnungen, wie beispielsweise die Gewindeöffnungen, abgedeckt auszubilden. Je nach Größe des Konverters und Anzahl der Befestigungen muss die Stärke der Gewindestange, bzw. die Stärke des Stahlseiles, sowie die Zugkraft des Motors gewählt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung ist der elektrische Stellmotor auf ein Getriebe aufgeschaltet und das Getriebe ist mit dem Befestigungsmittel über ein Mitnahmemittel verbunden. Hierdurch können relativ kleine und kompakte Motoren verbaut werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt:
Fig. die Seiteansicht auf einen Konverter in teilweise geschnittener Darstellung mit der Befestigungsvorrichtung in einer festgelegten Position.
Wie in der Zeichnung dargestellt, besteht die Befestigungsvorrichtung 10 im Wesentlichen aus einer Konverterhalterung 11, die fest mit der Außenseite 12 eines Konverters 13 verbunden ist und aus einem mit der Konverterhalterung 11 verbindbar ausgebildeten Tragring 14.
Die Befestigung des Konverters 13 an dem Tragring 14 erfolgt mit einem Spannelement, dass in diesem Ausführungsbeispiel ein Stahlseil 15 ist, das von einem elektrischen Stellmotor 16 angezogen wird. An der Konverterhalterung 11 und dem Tragring 14 sind Befestigungspunkte vorgesehen, die als sog. Vaterteile 17 und Mutterteile 18, beispielsweise als Kegel, Nasen, Prismen usw., ausgebildet sind. Hierüber zentriert sich der Konverters 13 wenn er in den Tragring 14 eingesetzt wird.
Zur Führung des Stahlseiles 15 ausgebildeten Spannelementes sind in der Konverterhalterung 11 und in dem mit dieser verbundenen Vaterteil 17 sowie in dem Tragring 14 und mit in dem verbundenen Mutterteil 18 mindestens jeweils eine fluchtende Bohrung 19 bzw. 20 vorgesehen, durch die das Stahlseil in Axialrichtung 21 verfahren werden kann.
Wie die Zeichnung weiter zeigt, ist der elektrische Stellmotor 16 mit einem Getriebe 22 verbunden. Über das Getriebe 22 wird das Stahlseil 15 mittels eines nicht dargestellten Mitnehmers verbunden. Das Getriebe 22 stellt dadurch eine lösbare Verbindung zwischen der Konverterhalterung 11 und dem Tragring 14 her.
Bezugszeichenliste

10: Befestigungsvorrichtung
11: Konverterhalterung
12: Außenseite
13: Konverter
14: Tragring
15: Stahlseil/Spannelement
16: elektrischer Stellmotor
17: Vaterteil
18: Mutterteil
19: Bohrung
20: Bohrung
21: Axialrichtung
22: Getriebe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 1533909 A [0003]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

„Einjährige Erfahrung mit Wechselkonvertern bei Mannesmannröhren-Werke AG im Hüttenwerk Huckingen” Stahl u. Eisen 104 (1984) Nr. 19 Seiten 969–976 [0004]

Claims

Befestigungsvorrichtung für das Befestigen eines über Tragpratzen kippbaren Konverters, mit mindestens einer Konverterhalterung, über die der Konverter über ein Befestigungsmittel an mindestens einen umlaufend angeordneten Tragring in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass der Konverterhalterung mindestens ein elektrisch angetriebener Stellmotor zugeordnet ist, der mit dem Befestigungsmittel in Wirkverbindung steht und über die das Befestigungsmittel derart verfahrbar ausgebildet ist, dass hierdurch die mit dem Konverter verbundene Konverterhalterung am Tragring reversibel arretiert ist.
Befestigungsvorrichtung für das Befestigen eines über Tragpratzen kippbaren Konverters, mit mindestens einer Konverterhalterung, über die der Konverter über ein Befestigungsmittel an mindestens einen umlaufend angeordneten Tragring in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass dem Tragring mindestens ein elektrisch angetriebener Stellmotor zugeordnet ist, der mit dem Befestigungsmittel in Wirkverbindung steht und über die das Befestigungsmittel derart verfahrbar ausgebildet ist, dass hierdurch die mit dem Konverter verbundene Konverterhalterung am Tragring reversibel arretiert ist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Konverterhalterung eine Führung zugeordnet ist, die mit einer dem Tragring zugeordneten Führung und der Konverter bei Einbringen in den Tragring über die Führung gegenüber diesen selbstzentrierend ausgebildet ist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung als Vaterteil und als Mutterteil ausgebildet ist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vater/Mutterteile als Kegel-, Nasen- oder Prismenführungen ausgebildet sind.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel in der Führung soweit verfahrbar ist, dass der Konverter reversibel an dem Tragring arretiert ist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem elektrischen Stellmotor ein Getriebe zugeordnet ist und das Getriebe mit dem Befestigungsmittel über ein Mitnahmemittel verbunden ist, das die Befestigungsmittel innerhalb der Konverterhalterung und dem Tragring zugeordneten Bohrungen relative zueinander verfährt.
Befestigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem elektrischen Stellmotor hitzeabweisende Mittel zugeordnet sind, die so angeordnet sind, dass der elektrische Stellmotor vor Wärmestrahlung geschützt ist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Stellmotor sich bei Erreichen eines vorbestimmten Anzugmomentes automatisch abschaltet.
Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Stellmotor sich bei Erreichen eines vorbestimmten Anzugmoments automatisch abschaltet, sich blockiert und eine vorbestimmte Position hält.
Befestigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel als Gewindestange ausgebildet ist, die in einem der Konverterhalterung und dem Tragring zugeordneten Gewinde elektrischem Stellmotors soweit ein- oder ausdrehbar ist, dass der Konverter am Tragring festgelegt oder gelöst ist.
Befestigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel ein Stahlseil ist, dass in der Konverterhalterung und dem Tragring zugeordneten Bohrungen mittels elektrischem Stellmotor soweit ein- oder ausfahrbar ist, dass der Konverter am Tragring festgelegt oder gelöst ist.
Befestigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkabelung zur Ansteuerung des elektrischen Stellmotors in Einbaulage unterhalb des Tragringes angeordnet ist.