DE1533909A1

DE1533909A1 - Metallurgisches Gefaess,insbesondere kippbarer und/oder umlaufender Stahlwerkskonverter

Info

Publication number: DE1533909A1
Application number: DE19671533909
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Langlitz; Karl-Heinz Maehringer
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1967-06-28
Filing date: 1967-06-28
Publication date: 1970-02-12
Also published as: SE341863B; GB1218441A; DE1533909C3; DE1533909B2; FR1550837A

Description

DEMAG Aktiengesellschaft 27. Juni 1967

41 Duisburg 5275/HS 3 - Fl/Schi

VJolfgang-Reuter-Platz

Metallurgisches Gefäß, insbesondere kippbarer und/oder umlaufender Stahlwerkskonverter

Die Erfindung betrifft ein metallurgisches Gefäß, insbesondere einen kippbaren und/oder umlaufenden Stahlwerkskonverter, das mittels an der Gefäßwandung befestigter Tragpratzen und Befestigungsschrauben oder dergleichen mit einem oder mehreren das Gefäß umgebenden Trag- oder Laufringen in Verbindung steht.

Stahlwerkskonverter sind als Einheit mit dem sie umgebenden Ring unter Zuhilfenahme von Schrauben, Keilen oder dergleichen mittels Pratzen gelagert. Die Trennung in Gefäß und Tragring dient der Wärmedehnung zwischen Gefäßwandung und innerera Tragringdurchmesser. Naturgemäß führt die bei der metallurgischen Reaktion freiwerdende Wärme zeitlich unterschiedlicher Mengen und auch bereits das Aufheizen des GefHßes zu Verschiebungen der tragenden Teile. Dabei dürfen die Wärmespannungen die Elastizitätsgrenze nicht Überschreiten, allerdings werden hin und wieder bleibende Verformungen in Kauf genommen, da bis jetzt die Betriebsbedingungen keine andere Wahl gestatteten.

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Auch das Eindringen der Stampfmasse sv.'ischen Ausmauerung und Gefäßwandung In Haarrisse des Dauerfutters, das auf der Gefäßv/andung mit einer Isolierschicht auflieft, führt zu einer Ausdehnung, zum sogenannten Wachsen des Gefäßes.

Zum Chargieren, Blasen, Abziehen der Schlacke, Abließen und Ausmauern bedarf es der Kippbarkeit des Gefäßes, wobei ob seiner dünnen Wandung je nach Schräglage eine Forrnveränderung, wenn auch nicht eine bleibende, auftritt.

Während des Betriebes kommt es immer wieder vor, ca.^ aus Gründen der inhomogenen Struktur, teils herrührend von der Schmelze, teils herrührend vorn Aufbau der Ausmauerung, das Putter an mehreren Stellen ungleichmäßig verschlissen wird. Besonders dünn gewordene Ausrnauerungsflachen bieten eine kürzere Strecke des Wärmedurchgangs, so daß in verhältnismäßig kurzer Zeit mehr Wär;:ie an die Außenhaut gelangt, als erwünscht sein kann. In diesen Fällen treten stark erwärmte Zonen des Gefäßmantels auf, wobei es zu rotglühenden Flächentellen kommen kann. Diese halten dem inneren Überdruck meist nicht stand, wodurch ebenfalls zumindest bleibende Verformungen des Gefäßaußenmantels hingenommen werden müssen.

Es ist nicht ausgeschlossen, daß diese hocherhitzten Zonen gerade mit den Befestigungsetellen von Pratzen zusammenfallen, wobei im günstigsten Fall die Pratzen eine ent-

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5273 - ,IiS ν - Fl/Schi * 27. O. e'7 - Ansprechende Y.'ärniedehnung, meist aber ein Verdrehen ihrer Auflagefläche j ..litaus führen.

.Sämtliche :^:..:i Dereich der Trag- oder Laufringe angebrachten Pratzen sovrie das Gefäß als Ganzes ist demnach hoch wärmebeansprucht und einem beständigen Dehnen, Schrumpfen und Verziehen unterworfen.

Der Stand der Technik sieht hierzu vor, die Gefäße mittels Schrauben auf ihre sie umgebenden Ringe starr zu lagern. Es versteht sich, da.? vieder eine axiale noch eine radiale Dehnung im erwünschten Ausmaß möglich ist, Zwar sind einige Vorschläge bekannt, das Gleiten der Pratzen auf ihren Ringen zu erleichtern, jedoch erfordert eine solche Einrichtung ein beslinntes Spiel, um das das Gefäß beim Kippen wandern kann. Eine solche Bewegungsfreiheit läßt sich bei kleineren Gefäßen durchaus erträglich gestalten, jedoch sind solche Lösungen für Gro3gefäße, etwa in der Größenordnung von einigen 100 t IJutzgewieht nicht mehr brauchbar.

Die vorliegende Erfindung hat sich deshalb zur Aufgabe gestellt, die Verbindungen zwischen Gefäßwandung und Tragbzw. Laufringen zu verbessern und dabei insbesondere die freie VJärmedehnungsmöglichkeit in radialer und axialer Richtung zu berücksichtigen. Auch sollen alle Schwierigkeiten der zonenweisen Verformung der Gefäßwandung gewissermaßen als Unteraufgabe mit beseitigt werden. 909887/0609

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Hierzu wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Befestigungsschrauben mit ihren Gevjindemuttern sowohl in den Pratzen als auch an Trag- oder Laufring vorgesehenen Gelenkträgern gelagert und als Dehnschrauben ausgebildet sind, wobei sie durch Wandungen von Pratzen und Trag- oder Laufring in sich in radialer Richtung zur Gefäßachse erstreckenden Schlitzen geführt, verlaufen. Der Vorteil dieses Systems liegt in der Verbindung der radialen und axialen Dehnungsbewegungen, die nicht unabhängig, sondern überlagert zur gleichen Zeit stattfinden können. Auch das Wachsen des Gefäßes sowie eine bleibende Verformung vermag die erfindungsgemäße Lösung zu berücksichtigen, wobei im Fall einer zonenweisen Formveränderung eine einzelne Pratze nach außen wandert und trotzdem eine feste Verbindung gegeben ist. Die Befestigung ist ausreichend in ihrer Starrheit bzw. im Maß der Elastizität, ohne daß die Dehnschrauben unter eine größere Vorspannung versetzt v/erden. Die beim Ausdehnen des Gefäßes auftretende Reibungskraft bleibt somit in einem b »lichen Maß. Dabei kann aufgrund des gewählten Werkstoffes für die Dehnschrauben im voraus mit großer Sicherheit gerechnet werden. Besonders günstig wirken sich bei auf Verdrehung beanspruchten Pratzen die Gelenkträger an beiden Enden der Dehnschrauben aus, so daß nicht nur reine Axial- oder Radialbewegungen, sondern auch sich schiefstellende Pratzen auf große Dauer sicher befestigt bleiben. Die nach der Erfindung vorgeschlagene

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Befestigungsart bietet eine große Sicherheit, so daß Gefäße großer Abmessungen in jeder Schräglage spielfrei gehalten, sind.

In Ausgestaltung des Grundgedankens der Erfindung ist es ferner günstig, daß zusätzlich zu den gefaßachsparallelen Dehnschrauben mindestens eine weitere in einer zur GefäS-aohse radialen Ebene angeordnete vorgesehen ist, deren ringartige Kopfe auf zwei benachbarten Axialdehnschrauben geführt sind. YJährend die Befestigungsglieder gemäß dem Grundgedanken der Erfindung von großer Elastizität sind, läßt sich, sofern dies aus verschiedenen Gründen, wie beispielsweise größtem Gefäßgewicht zweckmäßig ist, eine Einschränkung der Bewegungsfreiheit dahingehend treffen, daß die Bewegungsfreiheit der Gesamtheit aller Dehnsohrauben dadurch begrenzt wird, daß lediglich die theoretische Lage eines Zylindermantels in geringem Ausmaß zu einem Kegelmantel erweitert wird. Jedoch ist auch die Mantelfläche eines Hyperbel-Drehkörpers (Rotationa-Hyperboloid) nicht ausgeschlossen. Die verbesserte Ausführung der Erfindung stellt demnach ein starreres Befestigungssystem zur Verfügung.

Ferner ist ein weiteres Erfindungsmerkmal darin zu sehen, daß die Gelenkträger aus Kugelpfannen mit sphärisch geformten Gewindemuttern bestehen. Die Befestigungsschrauben

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dienen demnach gleichzeitig als Oelenkteile, die jeweils mit ihren Kuttern eine Schwenkbewegung ausfuhren. In der Praxis bietet sich eine sphärische Verbindungsi'lEche günstig zur Aufnahme hoher PlächenpreesungskrUTte an und kann senUgend mit hitsebeständlgen Schmiermitteln versorgt werden, um eino feinfühlige Beweglichkeit: und ein leichtes Gleiter* der PreDi'lächen zu ~ei;älirlelsten.

Die Befestlcunjsanordnung geuäd clor ärfindunc IUj J a ion ferner dahingehend se.alB einei.i weiteren erfinderischen Merkmal verbessern, da3 zusKtzlioh Dehnschrauben als Bci'oatigungsiiiittel zvjischer. Laufringe und einem Abstendsriiiij vorgesehen sind. Ira Fall der Anwendung der Erfinduni; bei einem umlaufenden Oeillü, v:ie beispiels\:eise einem K&l£ogefä3 liißt sich nichy verhindern, daß die Laufringe Wärme aufnehmen und sich mit der.i Gefäfl ausdehnen. Zwar 1st diese Dehnung wegen der verhältnismäßig großen Temperaturdif 1'erenz zv/1- sohen Oefäßmantel und Ring nicht gefährlich, jedoch wandern die Laufringe in axialer Richtung, so da3 hier eine entsprechende Dehnung und Verlagerungsmöglichkeit vorhanden sein tauB, wenn die Verschiebungen aufgefangen werden sollen.

Schließlich bestellt ein erfinderisches Merkmal darin, daß die Pratzen oder Erweiterungen eines Laufringes beidseitig der Dehnsohrauben in zur Oefäßaohse radialer und/oder paralleler Richtung mittels Schlitz- oder SohlenenfUhrung

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dehnbar gelagert sind, üs können also zusätzlich zu den Kaltekrärten der Debnechrauben Stutzkräfte untergebracht verden, die iu wesentlichen Biegebeanspruchungen der Dehnschrauben verhindern und gleichseitig die gewünschte zentrische lage des OefUBes zu» Tragring bzw. Laufring sichern·

In der Zeichnung 1st ein AusfUhrungebeispiel der Erfindung eohenatisoh dargestellt und lsi folgenden näher erläutert!

Pl(j. 1 zeigt ale AuefUhrungebelepiel einen Kaldo-Konverter •ait ZKeI bnifrlngen, die Über einen Abe tendering verbunden Bind» im Aufriß,

Flg. 2 stellt die Seitenansicht von Oehengeeohlaufen dar, mit denen das Gefäß nach Figur 1 transportiert» beispielsweise ausgetauscht werden kann, ·

Fig. J- 1st eine Draufsicht zu Figur 1, wobei Teile der Tragpratzenbereiohe im Schnitt dargestellt sind,

Jig· ♦ stellt einen Auseobnitt geoKS der Schnittangabe

A - 3 aus Figur ρ dar und zeigt die Dehnschrauben suisclien einen Laufring und dem Abetandsring Zt;lachen zwei Laufringen,

Fig. 3 let tie vergrößerteDarstellung der erfindungsgenäflen Pratzenbefestigung, nobel

Flg. C die Drauf eicht zu Figur 5 zeigt und in Figur 6 genie der Scbnittangabe C - D die Schnittfläche für Figur festgelegt ist.

Flg. 7 let eine Au0enaneloht zu den Figuren 5 und 6 alt Bllokrlohtung auf den Oefäßnlttelpunkt. 90*1*7/0609

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Das GeflLa 1 besitzt in eeine:i; mittleren Bereich Pratzen >, die in gleichmäßigen Abständen im Umfang verteilt mit Streben versehen beispielsweise durch Schweißen a;.i Gefäßrnantel befestigt sind. Die Pratzen 5 stützen sich auΓ den unteren Lauf 1·inc 'I» ^r-ei" über den Abstandsring ^:j mit äe..i oberen Laufring ό in Verbindung steht. Die Pratzen und Laufringverbinoungsstelle b ist in Figur ό größer dargestellt und dort näher beeehrieben.

Das Gefäß 1 (Figur 2) dient mit seinem Mantel ⁽j cleichzeitig als Anlenkflache für die Gehünsesanlaufen 10. Die Gehän„eschlaufe 10 kann aber auch, v/ie auf der rechten Seite der Figur 1 strichpunktiert gezeichnet und von der Seite in Figur 2 gesehen über Verschraubungen 11 an den oberen Laufring 6 angeschlossen sein. Die Verschraubung mit dew Laufring bietet ein genaueres Maß für die Einhaltung des Gehängeschlaufen-Abstandes über viele Betriebsstunden, da der Laufring C sich nicht so stark erhitzt wie der Gefaßrnantel 9 und keine Gefahr besteht, daß bei zu starker Überhitzung eine Verminderung der Festigkeit eintritt.

Aus Figur Ji ist ersichtlich, daß die Pratzen J des Gefäßes ringsum verteilt am Umfang angeordnet sind und jeweils in Ausnehmungen 12 des Abstandsrings 5 zwischen den Laufringen 4 und 6 reichen. Die genaue Pratzenlagerung I5 ist in der Figur 6 größer dargestellt.

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b2^rrJ/llS '> - i?l/Sühi λ 27. C 1, -^T-

DIe Verbindung zv.'lschen den unteren υζυ. dein ..>ber=.-n Laufring -f, t unc. deu Abstandsring 3 erfolgt über Dehnschrauben 14, die in einfachsten Full mittels Kroneninuttern IS yorccliraubt (j'ig

An der Gefä3vrandung y sind, vfle bereits orviähnt, aiittels Streben 16 die Pratzen 3 an;;;esciilossen und ra^en in c ie Ausnehmungen 12 der Abstandai'inje ^:j. Letztere weisen einen Pa3-riäohenrin₍j 17 auf, c.er sieh in eine genaue AuGiioh..nuig Io des unteren (bsvr. oberen) Laufrings 4 einfügt;. Die Pratzen S> und der Laufring h besiucon radiale Sonlitse Ic ccv;. l-¹, in denen seitlich geführt:, jedoch radial zur Gefä^lUr-gsachse frei, Dehnschrauben 2C angeordnet; sind, deren Kroneii-iuttern 21 auf sphärisch geformten Scheiben 22 ruhen, die -.-.riederiu:! in gleichermaßen gebildeten Gelenkplatten Z.~j gelngei'-, sind. Die Dehnschrauben dienen gleichzeitig als Zentrierung für mit ringförmigen Köpfen versehenen anderen Dehnschrauben 24, obgleich diese in ihrer Mittenbohrung 25 Spiel aufv;eisen. Die zusätzlichen Dehnschrauben 24 sind in Figur ~j gestrichelt gezeichnet und dort ist auch erkennbar, daß sie mittels der Kroneninuttern 21 auf zwei benachbarten Dehnschrauben £0 gehalten werden.

Die Pratzen 3, die in den Ausnehmungen 12 liegen, vreisen vertikale Schlitzführungen 2o auf, die mittels Verschraubungen 27 an den Seitenwänden 2o des Abstandsrings '-} befestigt

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BAD ORIGINAL

sin.·, iihr. Liehe .0.".¹IiIi"¹;-:- :>0Gr Schienoni'lihrunjen 2,.. sind auch in h.riz:;nt.alen Ebenen varjesehen. Beide Alhrmr;en stutzen die Pratze ^ ur/* lossen In ;^erin£;e::: UiLi'an:· ein Voi'i^-'üivjii cer'ncii;j:i zu.

„■'ir;. Y zei~b insbesondere die vertikalen 3( 2.'. ni.'.; ihren Ver.iahraubun^en 2? so'jie die Ai'.sr.e;i...urr; 12. Daboi Izar.n der laufring H .".lit einer Erv/eiteruri^; JO /erseii';ri sein, an e'er die ::ür die Tra:;pratKen ^ vorgesehenen ?Uhri'.:i^en ansrei;'en. Auftretende Lan^enMnderunrx-r: don Abstandüi'in^s ^:j lassen die Pratzen, in ihrer yor^osonenen Steilun.;;, ·. 'jbei deren Auf la 'e-Augen >1 stete in Berlihrunc r.iifc ior Ervieitei'un^ 1-0 bleiben.

Es versteht sich, da3 die vorliegende Erfincun/; auch bezü^- liüh der Anorfnur.:; der Dehne-ihrauben in Gruppen, sei es radial oder a:.. U...fan^· vortailt, in Variationen Anwendunri finden l:ann. Aucii sind andere Ausführungen cesUglich der Oeleru;trüber möglich, so daß beispielsvreise nur eine einzige Verschraubung 21 notvrendig '.iird.

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Claims

DEMAG Aktiengesellschaft 27. Juni IXY B u i 's b ti r g 52Y;j/HS 5 - Fl/Sclii Uolf-ann-Reutcr-Platn Jj Patentansprüche

1. Iietallur jisciies Gefäi, insbesondere kippbarer und/ oder umlaufender Stahlwericskonverter, das inittols an cer G ei'ä.". wandung befestigter Trarpratzei. und Befestigungsschrauben oder dergleichen mit einem oder Mehreren cas Gei"äi3 u::i.^rjebenden Trag- oder Laufrinnen in Verbindung steht,

dadurch gekennzeichnet,

dai? die Befestigungsschrauben mit ihren ue'.:indeir.uttern sowohl in den Pratzen (^;) als auch an Tra^j- oder Laufring (4, 6) vorgesehenen Gclenkträgern «jelasert und als Dehnschrauben (20) ausgebildet sind, v;obei sie durch Viandungen von Pratzen (5) und Trag- oder Laufring (4, 6) in sich in radialer Richtung zur Gefäßachse erstreckenden Schlitzen (lo, 19) geführt, verlaufen.

2. Metallurgisches Gefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß zusätzlich zu den gefäßachsparallelen Behnschrauben (20) mindestens eine weitere (24) in einer zur Gefäßachse radialen Ebene angeordnete vorgesehen ist, deren ringartige Köpfe auf zwei benachbarten Axialdehnschrauben (20) geführt sind.

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3. Metallurgisches Gefäß nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Gelenkträger aus Kugelpfannen (2j5) mit sphärisch geformten Gewindemuttern (21, 22) bestehen.

4. Metallurgisches Gefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß zusätzlich Dehnschrauben (14) als Befestigungsmittel zwischen Laufring (4, 6) und einem Abstandsring (5) vorgesehen sind.

5. Metallurgisches Gefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Pratzen (3) oder Erweiterungen (^O) eines Laufringes beidseitig der Dehnschrauben (20) in zur Gefäßachse radialer und/oder paralleler Richtung mittels Schlitz- oder Schienenführung (26, 27, 29) dehnbar gelagert sind.

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