DE1903797C

DE1903797C - Metallurgical vessel, especially steel mill converter

Info

Publication number: DE1903797C
Application number: DE19691903797
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 4130 Assberg; Langlitz Karlheinz 4330 Mülheim; Ackermann Wilhelm 4300 Essen. EOIc 11-26 Jansa
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Filing date: 1969-01-25
Publication date: 1972-12-28

Description

Die Erfindung betrifft ein metallurgisches Gefäß, insbesondere Stahlwerkskonverter, das von einem es lose umgebenden Tragring getragen ist, mit an diesem befestigtem Kippzapfen für Kipplagen zwischen bis 360° Kippwinkel, in denen es unter Verwendung von starren Elementen sowie elastischeh Elementen gehalten ist, die jeweils zwischen Gefäßwandung und Tragring den Kraftschluß herstellen.The invention relates to a metallurgical vessel, in particular a steelworks converter, which is from one it is worn loosely surrounding support ring, with pivot pin attached to this for tilt positions between up to 360 ° tilt angle, in which it is made using rigid elements as well as elastic elements is held, which produce the frictional connection between the vessel wall and the support ring.

Es is> eine Lösung bekannt, die ausschließlich in Radialebene und an mehreren Umfangsstellen liegende Dehnglieder besitzt, so daß das Gefäß im Tragring durch jeweils in der bestimmten Kipplage zum größten Teii die lastaufnehmenden Dehnglieder gehalten ist (deutsches Gebrauchsmuster 1985335). Eine solche Aufhängung des Gefäßes im Tragring kann schließlich noch verbessert sein, indem besondere Gelenklager für die Spannköpfe der Dehnglieder vorgesehen werden. Die Einleitung von ία Kräften erfolgt demnach punktförmig an den Befestigungsstellen der Konsolen für die Dehngliederküpfe. Trotzdem besitzt eine solche Bauweise beträchtliche Vorzüge bezüglich der Lastaufnahmefahigkeit der Dehnglieder, wobei insbesondere zu A solution is known that has expansion members located exclusively in the radial plane and at several circumferential points, so that the vessel is held in the support ring by the load-bearing stretch members in the particular tilted position for the most part (German utility model 1985335). Such a suspension of the vessel in the support ring can finally be improved by providing special pivot bearings for the clamping heads of the expansion members. The introduction of ία forces takes place point-like at the fastening points of the brackets for the expansion link links. Nevertheless, such a design has considerable advantages with regard to the load-bearing capacity of the expansion members, in particular to

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1000 t und mehr wiegen, welche Gewichte aus der Gefäßwandung heraus in den Tragring einzuleiten sind.1000 t and more weigh the weights from the vessel wall out into the support ring are.

Eine andere bekannte Bauart sieht an Ober- undAnother well-known design looks at the top and bottom

ao Unterkante des Tragringes rings um den Gefäßumfang laufende Stützen vor, wobei diese an Tragring und an der Gefäßwandung verschweißt sind (österreichische Patentschrift 241 503); die Stützen sind mit Abstand angeordnet, so daß Kühlluft zwischenao lower edge of the support ring around the circumference of the vessel running supports, these on support ring and are welded to the vessel wall (Austrian patent specification 241 503); the supports are spaced so that cooling air between

Gefäßwand und Tragring zirkulieren kann. Die Vielzahl der Stützen läßt sich auch durch konische Ringe ersetzen, die mit entsprechenden öffnungen für Kühlluft versehen sind, so daß der Tragring entsprechend niedrig in der Temperatur gehalten werden kann. Es ist vorteilhaft, den Tragring mit dem Kippzapfen zusammen wenig durch Wärme zu beanspruchen, weil die von der Gefäßwandung ausgehende Wärmestrahlung ohnehin nur die Innenseite des Ringes beaufschlagt, so daß erhebliches Verziehen des Tragringes auftritt das sich unter Umständen bis auf den Antrieb des Kippzapfens auswirkt und dort Schäden verursacht.Can circulate vessel wall and support ring. The multitude of supports can also be achieved by means of conical rings replace, which are provided with appropriate openings for cooling air, so that the support ring accordingly can be kept low in temperature. It is advantageous to combine the support ring with the pivot pin Little use of heat because of the heat radiation emanating from the vessel wall anyway only the inside of the ring is applied, so that considerable warping of the support ring occurs that may affect the drive of the pivot pin and damage there caused.

Die eine der bekannten Lösungen erfordert eine möglichst enge Anordnung von Gefäß und Tragring, um nicht durch zusätzliche Biegemomente der Anlenkungskräfte der Dehnglieder die Wandung zu beanspruchen. Die zweite bekannte Lösung dagegen bringt durch die Vielzahl der Stützen an Ober- und Unterseite eine gewisse Steifigkeit mit sich, so daß das Verhältnis zwischen radialer Ausdehnungsfähigkeit des Gefäßes und axialer Dehnfähigkeit leidet.One of the known solutions requires the vessel and support ring to be arranged as closely as possible, In order not to stress the wall through additional bending moments of the articulation forces of the expansion links. The second known solution, however, brings through the large number of supports on the top and Underside a certain rigidity with it, so that the ratio between radial expansion capacity of the vessel and axial distensibility suffers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit für besseres Lagern des Gefäßes zu schaffen, ohne einerseits eine geringe Elastizität mit einer mangelhaften Dehnungsfähigkeit in radialer Richtung der Verbindungselemente zwischen Tragring und Gefäß in Kauf nehmen zu müssen. Die spezielle Aufgabe besteht darin, Längs- und Querkräfte, herrührend aus der Last, günstig aufnehmenThe invention is based on the object of providing a possibility for better storage of the vessel create, without on the one hand a low elasticity with a poor elasticity in radial Having to accept the direction of the connecting elements between the support ring and the vessel. the a special task is to take up longitudinal and transverse forces arising from the load in a favorable manner

SS zu können. Zur Lösung dieser Aufgabe bedient sich die Erfindung der beiden oben erörterten, bekannten Arten von Gefäßlagerungen. Das Wesen der Erfindung liegt mithin in der Auswahl und Zuordnung der bekannten Konstruktionsmerkmale.SS to be able to. To solve this task avails itself the invention of the two known types of vasculature discussed above. The essence of the invention therefore lies in the selection and assignment of the known design features.

Die Erfindung ist gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
a) an einer Stirnseite des Tragringes befindet sich ein am Gefäß umlaufender Ring, der Gefäßwandung und Tragring kraftschlüssig verbindet;The invention is characterized by the combination of the following features:
a) on one end face of the support ring there is a ring encircling the vessel, which non-positively connects the vessel wall and support ring;

b) an der gegenüberliegenden Stirnseite des Tragringes sind Konsolen befestigt, von denen dehnbare Zugglieder zu an der Gefäßwandung befestigten weiteren Konsolen verlaufen.b) Consoles are attached to the opposite end face of the support ring, of which they are expandable Tension members run to further brackets attached to the vessel wall.

Die Vorzüge der Erfindungskombination liegen in · der Aufnahme von Längs- und Querkräften herrührend aus der senkrechten Stellung und der Bauchlage des Gefäßes. Trotzdem kann eine Radialdehnung des Gefäßes ohne Widerstand stattfinden, wobei das Gefäß, insbesondere in der senkrechten Stellung, sicher durch die kraftschlüssige Verbindung des Ringes gehalten ist und Torsionsbeanspruchungen in der Bauchlage aufgefangen werden. Die Erfindung ver einigt also die Vorzüge einer Gefäßlagerung mittels to Zuggliedern (deutsches Gebrauchsmuster 1985 355) um iisi rriiiiwiiung »υ« acwivmsKxaiien m aen uefäßmantel mittels verbindendem Ring derart (österreichische Patentschrift 241 503), daß der Gefäßniantel in Bauchlage geringer und gi'ästiger beansprucht wird als bisher. The advantages of the combination of the invention lie in the absorption of longitudinal and transverse forces resulting from the vertical position and the prone position of the vessel. Nevertheless, a radial expansion of the vessel can take place without resistance, the vessel, in particular in the vertical position, being held securely by the force-fit connection of the ring and torsional stresses being absorbed in the prone position. The invention thus combines the advantages of a vessel positioning by means of tension members (German utility model 1985 355) to iisi rriiiiwiiung "υ" acwivmsKxaiien m aen ue vessel jacket by means of a connecting ring (Austrian patent specification 241 503) in such a way that the vessel niantel is smaller and more convenient in the prone position is claimed than before.

Darüber hinaus tritt bei der Kombination beider Lehien a) und b) eine überraschende Zusatzwirkung ein. Zunächst ist es vorteilhaft [Merkmal a)j, einen ununterbrochenen, umlaufenden Ring vorzusehen, ao Ls wird damit gegenüber um den Gefäßumfang angeordneten Stütien eine weitestgehend starre Verbindung zwischen Tragring und Gefäßmantel geschaffen. Diese gestattet, eine Hezugsebene festzulegen, .on tier aus die Wärmedehnung fortschreitend angenoinmen werden kann. Außerdem gestattet dieser Ri ng, zusätzlich in Bauchlagen oder schrägen Kipplagen des Gefäßes ein Ausbeulen der Wandung durch Verlagerung der Schmelze im Innern des Gefäßes zu vermeiden. Der umlaufende Ring gewährleistet somit ein hohes Maß an Festigkeit für wechselnde Beanspruchungen in verschiedenen Kipplagen. Die Einspannung des Gefäßes ist dabei auf die Erstreckung des Ringes beschränkt.In addition, the combination of both classes a) and b) has a surprising additional effect . First of all, it is advantageous [feature a) j to provide an uninterrupted, circumferential ring, ao Ls a largely rigid connection between the support ring and the vessel jacket is thus created with respect to the supports arranged around the vessel circumference. This allows you to set a level on which the thermal expansion can be assumed progressively. In addition, this ring makes it possible to avoid bulging of the wall due to displacement of the melt inside the vessel in prone positions or inclined tilted positions of the vessel. The circumferential ring thus guarantees a high degree of strength for changing loads in different tilted positions. The clamping of the vessel is limited to the extension of the ring.

Die dehnbaren Zugglieder [Merkmal b)] hingegen gestatten auch weiterhin die Wärmedehnung, wie dies bereits als vorteilhaft bezeichnet ist. Es sind jedoch keine losen, aneinandergereihte, einen geschlossenen Ring bildende Stützen erforderlich, um das Gefäß sowohl ober- und unterhalb des Tragringes gegen Ausbauchen zu sichern; es genügt vielmehr ein durchlaufender konischer Ring an einer Seite des Tragrings, um eine genügende Steifigkeit zu erzeugen. Dadurch kann eine Vielzahl von Stützen, die um den Umfang des Gefäßes verteilt angeordnet sind und sich sowohl über- als auch unterhalb des Tragrings befinden, vermieden werden. Gemäß der Erfindung ist somit das Konvertergefäß nur an einer Seite starr festgehalten und an der anderen Seite elastisch eingespannt. The stretchable tension members [feature b)], however, continue to allow thermal expansion, like this is already referred to as advantageous. However, they are not loose, lined up, closed ones Ring-forming supports are required to counter the vessel both above and below the support ring Secure bulging; Rather, a continuous conical ring on one side of the support ring is sufficient, to produce sufficient rigidity. This allows a variety of supports around the Perimeter of the vessel are arranged distributed and located both above and below the support ring are to be avoided. According to the invention, the converter vessel is therefore only rigid on one side held and elastically clamped on the other side.

In Ausgestaltung der Erfindung weist der umlaufende Ring einen konischen Außenmantel mit der Kegelschräge des kegelstumpfförmigen Boden- und Mündungsteils des Gefäßes, an welchem Teil der Ring angebracht ist, entsprechender Schräge auf und ist sowohl am Gefäß als auch am Tiagring verschweißt, was gestauet, die Schweißdrähte nicht nur vorteilhaft herzustellen und zu kontrollieren, sondern auch den Kraftfluß vorteilhaft in den Tragring zu leiten. Falls sich .tcr Ring unterhalb des Tragringes befindet, ergeben sich einfache Beanspruchungsverhältnisse, indem der Ring durch seine große Steifigkeit geeignet ist, die auftretenden Zug- und Biegebeanspruchungen aufzufangen.In an embodiment of the invention, the circumferential ring has a conical outer jacket with the Conical slope of the frustoconical bottom and mouth part of the vessel, on which part of the Ring is attached, corresponding bevel and is welded to both the vessel and the Tiagring, which jammed not only to manufacture and control the welding wires, but also also to direct the power flow advantageously into the support ring. If there is a .tcr ring below the support ring is located, there are simple stress conditions by the ring due to its great rigidity is suitable to absorb the tensile and bending stresses that occur.

Die Einleitung des Kraftflusses vom Gefäß in den Tragring erfolgt vorteilhafterweise nach einem zusätzlichen Vorschlag dadurch, daß im Bereich des umlaufenden konischen Ringes ein Gefäßverstärkungsring angebracht ist Der um das Gefäß laufende Ring, der Verstärkungsring and die dort anzubringende Schweißnaht bilden auf den Querschnitt bezogen einen besonders vorteilhaften Knotenpunkt zur Einleitung von Längs- und Querkniften in den verschiedenen Lastfällen. The introduction of the flow of force from the vessel into the support ring is advantageously carried out according to an additional proposal in that a Gefäßsteiger kungsring is attached in the area of the circumferential conical ring advantageous junction for the introduction of longitudinal and transverse pinches in the various load cases.

Nach der weiteren Erfindung sind die an der Gefäßwandung befestigten Konsolen auf einem den Gefäßmantel verstärkenden Ring angebracht, der dazu dient, die Einleitung der ansonsten punktförmig angreifenden Kraft über den Umfang des Gefäßes zu verteilen und in tsauemage aas Lnircnnangen ues ucfäßes zu vermeiden. According to the further invention, the brackets attached to the vessel wall are attached to a ring reinforcing the vessel jacket, which serves to distribute the introduction of the otherwise punctiform force over the circumference of the vessel and to avoid it.

Ein anderes Merkmal zur Verbesserung der Erfindung besteht darin, daß die dehnbaren Zugglieder paarweise ausgeführt sind, was einseitige Momente vermeidet und einen Momenten-Ausgleich schafft, so daß der Verstärkungsring am günstigsten beansprucht wird.Another feature to improve the invention is that the stretchable tension members are designed in pairs, which avoids one-sided moments and creates a moment balance, so that the reinforcement ring stresses the most favorable will.

Jede der auf dem Tragring befestigten Konsolen ist nach der weiteren Erfindung für jeweils ein Zuggliederpaar vorgesehen; diese i.ind selbstverständlich entsprechend verankert und die Konsolen in angeglichener Höhe ausgeführt.According to the further invention, each of the brackets attached to the support ring is for one pair of tension members intended; These are of course anchored accordingly and the consoles are aligned Running height.

Für den Fall, daß im oberen Teil des Gefäßes nur Querkräfte mittels der flexiblen Gestaltung eingeleitet werden sollen, erweist es sich weiter als günstig, daß bei jedem Kippzapfen je ein Zuggliederpaar jeweils oberhalb und unterhalb der durch die Kippzapfen verlaufenden Radialebene - - bezogen auf die Bauchlage des Gefäßes — vorgesehen sind.In the event that only transverse forces are introduced into the upper part of the vessel by means of the flexible design are to be, it also proves to be favorable that a tension member pair in each case for each pivot pin above and below the radial plane running through the pivot pin - - based on the Prone position of the vessel - are provided.

Die Achsen der Zugglieder verlaufen außerdem nach einem weiteren Vorschlag zur Kippebene des Gefäßes schräg.The axes of the tension members also run according to a further proposal to the tilting plane of the Vessel at an angle.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt und im folgenden näher erläutert:In the drawing, exemplary embodiments of the invention are shown schematically and explained in more detail below:

F i g. 1 zeigt den Aufriß eines Stahlwerkskonverters, jedoch nur die rechte Hälfte bis zur Mittelachse des Gefäßes (Symmetrieachse);F i g. 1 shows an elevation of a steelworks converter, but only the right half up to the central axis of the vessel (axis of symmetry);

Fig. 2 ist die Draufsicht zu Fig. 1, ebenfalls nur eine symmetrische Hälfte, so daß die nichtgezeigte Hälfte der gezeichneten entspricht;FIG. 2 is the plan view of FIG. 1, likewise only a symmetrical half, so that the half not shown corresponds to the one drawn;

Fig. 3 ist die Ansicht in Richtung A aus Fig. 1, gezeichnet als Ausschnitt.FIG. 3 is the view in direction A from FIG. 1, drawn as a detail.

In Fig. t besteht das Gefäß 1 aus einem Stahlwerkskonverter mit einem Hut 2, einem Mittelteil 3 und einem Bodenteil 4. Das Gefäß 1 umgibt der Tragring 5, an dem Kippzapfen 6 befestigt sind und der im weiter nicht gezeigten Kippgestell 7 um 360° schwenkbar gelagert ist. Das Ausführungsbeispiel weist einen konischen Ring 8 an der Unterseite des Tragringes 5 aus. Dieser ist mittels Schweißnähten 9 und 10 mit dem Tragring 5 und der Gefäßwandung 11 kraftschlü,sig verbunden. An der Stoßstelle zwischen konischem Ring 8 und der Gefäßwandung 11 umgibt das Gefäß 1 ein Verstärkungsring 12 zur Stützung des Gefäßes in Bauchlage. Der konische Ring 8 ist im Innern mit Rippen 13 verstärkt, die in größerer Anzahl um den Gefäßumfang verteilt sind.In FIG. 1, the vessel 1 consists of a steelworks converter with a hat 2, a central part 3 and a bottom part 4. The vessel 1 is surrounded by the support ring 5 to which pivot pins 6 are attached and which is mounted in the tilting frame 7, not shown, pivotable by 360 °. The embodiment has a conical ring 8 on the underside of the support ring 5. This is by means of welds 9 and 10 with the support ring 5 and the vessel wall 11 non-positively connected. At the joint between conical ring 8 and the vessel wall 11, the vessel 1 is surrounded by a reinforcing ring 12 for support of the vessel in the prone position. The conical ring 8 is reinforced inside with ribs 13, which are larger Number are distributed around the circumference of the vessel.

Zwischen Gefäßmittelteil 3 und Hut 2 befindet sich ebenfalls ein Verstärkungsring 14, der in einer solchen Abmessung ausgeführt ist, um Konsolen 15 zu befestigen, an denen dehnbare Spannkabelpaare 16 als Zugglieder mittels Spannköpfen 17 angelenkt sind.Between the vessel center part 3 and hat 2 there is also a reinforcing ring 14 which is performed in such a dimension to secure brackets 15 on which extensible tensioning cable pairs 16 are hinged as tension members by means of clamping heads 17th

Die dehnbaren Spannkabel 16 verlaufen jeweils zu tragringfesten Konsolen 18, die ί 1 einer solchen Ab-The stretchable tensioning cables 16 each run to brackets 18 fixed to the supporting ring, the ί 1 of such a

messung und Form gewählt sind, um jeweils ein Paar der Spannkabel 16 mittels der Spannköpfe 17 aufzunehmen.Measurement and shape are chosen to each have a pair of the tensioning cables 16 by means of the clamping heads 17 to record.

In Fig. 3 befinden sich die Konsolen 18 des Tragringes 5 mit Spannkabelpaaren 16 in paarweiser Anordnung jeweils beidseitig zur — in F i g. 3 senkrechten — durch die Kippzapfen verlaufenden Radialebene 19 des Gefäßes 1. In Fig. 3 are the consoles 18 of the support ring 5 with tension cable pairs 16 in a paired arrangement, each on both sides for - in F i g. 3 verticals - Radial plane 19 of the vessel 1 running through the pivot pin.

Bei radialer Ausdehnung des Gefäßes 1 vergrößert sich dessen Umfang mit der Erwärmung des Gefäßes stetig zunehmend gemäß der Ausdehnungslinic 20 des Gefäßmantels 11. Dadurch verlagert sich auch der Umfang des Konverterhutes 2 bis in die gestrichelt gezeichnete Lage 21. Der Verstärkungsring 14 dehnt sich entsprechend aus und nimmt die gestrichelt gezeichnete Lage 22 ein, wobei die gefäßseitigen Konsolen 15 sich im Durchmesser und in der Höhe verlagern und die gestrichelt gezeichnete Position 23 (Fig. 1) einnehmen. Einer solchen Verlagerung der Befestigungsstellen vermögen die dehnbaren Spannkabel 16 ohne Schwierigkeit zu folgen, wobei die Gefaßwandung 11 außerhalb der Berührung mit dem Tragring 5 verbleibt. Die Spannkabel 16 stehen mit den Konsolen 15 und 18 jeweils überWhen the vessel 1 expands radially, its circumference increases as the vessel heats up steadily increasing according to the expansion line 20 of the vessel jacket 11. This also shifts the circumference of the converter hat 2 up to the dashed line position 21. The reinforcement ring 14 expands accordingly and occupies the position 22 shown in dashed lines, with the vessel-side Brackets 15 shift in diameter and height and the one shown in dashed lines Take position 23 (Fig. 1). Such a displacement of the fastening points are capable of the stretchable ones Tension cable 16 to follow without difficulty, with the vessel wall 11 outside of contact with the support ring 5 remains. The tensioning cables 16 protrude with the consoles 15 and 18, respectively

ίο besondere Spannköpfe 24 in Verbindung und sind durch ineinandergeschraubte Hülsen, die mit Gewinde versehen sind, nachstellbar.ίο special clamping heads 24 in connection and are adjustable by means of sleeves that are screwed into one another and provided with a thread.

Wie Fig. 2 zeigt, sind die Achsen der Zugglieder 16 zur Kippebene 28 des Gefäßes 1 schrägverlaufend angeordnet.As Fig. 2 shows, the axles are the tension members 16 arranged at an angle to the tilting plane 28 of the vessel 1.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Metallurgisches Gefäß, insbesondere Stahlwerkskonverter, das von einem es !öse umgebenden Ring getragen ist, mit an diesem befestigten Kippzapfen für Kipplagen zwischen 0 bis 360° Kippwinkel, in denen es unter Verwendung von starren Elementen sowie elastischen Elementen gehalten ist, die jeweils zwischen Gefäßwandung und Tragring den Kraftschluß herstellen, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:1. Metallurgical vessel, in particular steelworks converter, which is carried by a ring surrounding it, with a ring attached to it Tilt pin for tilt positions between 0 to 360 ° tilt angle in which it is using rigid elements as well as elastic elements is held, each between the vessel wall and supporting ring establish the frictional connection, characterized by the combination of the following features:

a) an einer Stirnseite (25, 26) des Tragringes (S) befindet sich ein am Gefäß (1) umlaufender Ring (8), der Gefäßwandung (11) und ι ragring (S) KraitsctUüssig verbindet,a) on one end face (25, 26) of the support ring (S) there is a ring (8) which encircles the vessel (1) and which connects the vessel wall (11) and the ragring (S) in a KraitsctUüssig manner,

b) on the opposite end face (26, 25) of the support ring (5) are consoles (18) attached, of which expandable tension members (16) attached to the vessel wall (11) further consoles (15) run.

2. Metallurgical vessel according to claim 1, characterized in that the circumferential ring (8) a conical outer jacket with the bevel of the frustoconical bottom (4) or Mouth part (2) of the vessel (1), to which part the ring is attached, corresponding Inclined and carbonized both on the vessel (1) and on the support ring (5).

3. Metallurgical vessel according to claim 2, characterized in that in the region of the circumferential conical connected ring (8) a vessel reinforcement ring (12) is attached.

4. Metallurgical vessel according to claim 1, characterized in that the on the vessel wall (11) attached consoles (15) attached to a ring (14) reinforcing the vessel jacket are.

5. Metallurgical vessel according to claim 4, characterized in that the expandable tension members (16) arranged in pairs sin 1

6. Metallurgical vessel according to claim 5, characterized in that each of the on the Support ring (5) attached brackets (18) each for a pair of tension members (16,16) is provided.

7. Metallurgical vessel according to claim 6, characterized in that each pivot pin (6) one tension member peg (16) each above and below the one running through the pivot pin Radial plane (19) - based on the prone position of the vessel (1) - are provided.

8. Metallurgical vessel according to claims 1 and 7, characterized in that the axes the tension members (16) run obliquely to the tilting plane (28) of the vessel (1).