DE1950177B2

DE1950177B2 - Fahrzeug mit behaelter zum transport heissen gutes, insbesondere geschmolzenen roheisens

Info

Publication number: DE1950177B2
Application number: DE19691950177
Authority: DE
Inventors: Wilhelmus Labertus van Santpoort Wierst (Niederlande)
Original assignee: KONINKLIJKE HOOGOVENS EN STAAL
Current assignee: KONINKLIJKE HOOGOVENS EN STAAL
Priority date: 1968-10-07
Filing date: 1969-10-04
Publication date: 1977-01-27
Also published as: FR2022234A1; DE1950177A1; GB1241507A; ES372159A1; NL6814343A; US3661374A; DE1950177C3; BE739891A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug mit einem Behälter zum Transport heißen Gutes, insbesondere geschmolzenen Roheisens, mit mindestens zwei in Transportrichtung hintereinander angeordneten Raddrehsätzen, bei welchem der in Längsrichtung angeordnete, von den Drehgestellen getragene Behälter eine Außenschale mit einer Innenausmauerung aus feuerfesten Steinen und des weiteren eine Öffnung im Oberteil aufweist, wobei die Außenschale in der Hauptsache zylindrische Form mit zwei kegelförmigen Enden und dabei eine Längsachse hat, die mit der Drehachse der Schwenkzapfen an den Enden de· t^;> hälters zusammenlallt.

Fahrzeuge dieser Art, die in ck Kegel Transportmischer, Heißmetallwagen odei. rv.ih der Form des Behälters, Torpedowagen gen,; 1 werden, werden meist zum Transport von Roheit 1 vom Hochofen zum Stahlwerk eingesetzt. Üblich« 1 weise findet dieser TransDort über Schienen statt u iloch läßt sich die Erfindung auch auf Fahrzeuge dieser Art für den Straßentransport anwenden.

Eine Nebenaufgabe solcher Fahrzeuge, auf die die Bezeichnung »Mischer« zurückzuführen ist, besteht in der Möglichkeit, das Roheisen vor der Weiterverarbeitung im Stahlwerk zu homogenisieren. Durch das hohe Fassungsvermögen solcher Fahrzeuge, die bib zu 350 oder 450 Tonnen geschmolzenes Eisen aufnehmen können, ist es möglich, Roheisen in großer Menge gleichzeitig zu homogenisieren. Darüber hinaus ist es vielfach üblich, dem Roheisen im Fahrzeugbehälter Stoffe wie Flußmittel zuzusetzen oder Maßnahmen zu ergreifen, um das Eisen im Behälter des Fahrzeuges zu entschwefeln.

Im Hinblick auf das oben Gesagte liegt es auf der Hand, daß ein Trend besieht, das Fassungsvermögen solcher Fahrzeuge ständig zu vergrößern. Hierdurch jedoch wird es um so mehr erforderlich, größtes Augenmerk auf die bauliche Ausführung solcher Fahrzeuge zu richten, auch mit dem Ziel, Investitionsund Instandhaltungskosten pro Tonne heißer Substanz, wie z. B. Eisen, zu senken.

Ein Faktor, der solche Kosten beträchtlich ansteigen lassen könnte, ist das Erfordernis, den Behältern mit größer werdendem Fassungsvermögen eine erhöhte Festigkeit zu verleihen, um im Behälter zwischen dessen Enden unter dem Einfluß des Behältergewichtes und des Gewichtes der heißen Substanz entstehende Biegekräfte aufzunehmen und somit eine zuverlässige Konstruktion mit langer Lebensdauer zu erhallen, die nicht so leicht beschädigt werden kann.

Ein weiterer Faktor ist verschleißbedingt. Der höchste Verschleiß an der Auskleidung entsteht in der Zone, in welcher der Strahl der heißen Substanz wie beispielsweise Roheisen beim Füllen des Behälters auf den Boden trifft. Die heiße Substanz schlägt auf den Behälterboden auf und spritzt auseinander. An den von den Spritzen getroffenen Stellen entstehen in der Auskleidung Spannungen, die plötzlich in kleinen und begrenzten Bereichen auftreten. Darüber hinaus verursacht der Strahl einen beträchtlichen Erosionsverschleiß der Auskleidung in dem dadurch betroffenen kleinen Bereich. Dieser örtliche Verschleiß ist meist die Hauptursache für die relativ kurze Zeitspanne, während der der Behälter ohne größere Reparaturen und Instandhaltungsarbeiten eingesetzt werden kann.

Aus den US-Patentschriften 21 51 391, 30 13 789 und 33 31 681 sind Fahrzeuge bekanntgeworden, die im Mittelbereich des Behälters unter der Füll- und Entleerungsolfnung nach unten ausgebaucht sind. Hier handelt es sich aber nicht um die sogenannten Torpedowagen, von welchen die vorliegende Erfindung ausgeht. Lediglich das Fahrzeug nach der zweitgenannlen Patentschrift könnte als Torpedowagen angesprochen werden. Dieser weist aber wiederum keine Ausbauchung gegenüber der Öffnung auf.

Die Erfindung will die aufgezeigten Nachteile bei den bekannten Torpedowagen und deren Behältern, die insbesondere deren Weiterentwicklung zu größeren Volumen hin hemmen, ausschalten. Insbesondere ist in diesem Zusammenhang wichtig, daß zunächst die mit dem Einsatz eines torpedoförmigen Gefäßes erzielten Vorteile erhalten bleiben. Darüber hinaus soll eine diese beiden Schalenbereiche erreicht werden, so daß der Behälter leicht um seine Längsachse verdreht werden kann Die Ausmauerung soll unterhalb der Öffnung einen Bereich erhalten, wo der Anfangsverschleiß des feuerfesten Materials sogar in gewissem Umfange

erwünscht ist, um so einem weiteren Verschleiß durch Verspritzen des Roheisens während des Füllens entgegenzuarbeiten.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß, ausgehend von dem eingangs beschriebenen Fahrzeug der°zylindrische Teil der Außenrchale in einem der öffnung diametral entgegengesetzten in seiner Ausdehnung beschränkten Bereich nach außen ausgebaucht ist.

Dank dieser Form wird der Behälter in seiner baulichen Ausführung starrer, so daß er b-i gleichem Innenraum ein geringeres Gewicht erhalten kann. Auch besteht die Möglichkeit, den Behälter bei gleicher Längsabmessung für ein größereb Fassungsvermögen auszulegen. Besonders bei Behältern mit sehr großen Abmessungen kann hierdurch eine beträchtliche Einsparung an Investitionskosten erzielt werden.

Die Innenausmauerung des Behälters kann im ausgebauchten Bereich im Vergleich zu deren Dicke in anderen Bereichen stärker ausgebildet sein. Dies ist bedeutsam für bei der Instandhaltung erzielbare Ersparnisse. Dieser dickere, der Öffnung des Behälters gegenüberliegende Bereich des Behälterbodens kann einem stärkeren Verschleiß unterworfen werden, bevor die gesamte Auskleidung repariert oder erneuert werden muß.

Die größte Ausbauchung der Außenschale beträgt vorzugsweise etwa 7 bis 9 % des Durchmessers des Behälters in diesem Bereich. Des weiteren erstreckt sich der ausgebauchte Bereich wiederum vorzugsweise über mindestens 40 % der Länge des Behälters und über etwa die Hälfte des Behälterumfanges.

Es ist bei solchen Fahrzeugen vielfach üblich, in der Nähe und außerhalb der Einfüllöffnung zusätzliche Sprit/schildi.· anzubringen. Solche Vorkehrungen ^führen zu einer Verlagerung des Schwerpunktes des Behälters, so daß er nicht mehr in der Längsachse des Behälters liegt. Das bedeutet, daß der Antrieb zum Verdrehen des Behälter· bei dessen Entleerung schwerer und stärker als notwendig sein muß. da dieser Antrieb auch das Drehmoment zur Aufnahme der Unwucht des Behälters während des Entleervorganges liefern muß. Bei der Erfindung bildet der ausgewölbte Teil mehr oder weniger ein Gegengewicht gegen eine solche Exzentrizität. Hierdurch wird die Unwucht des Behälters vermindert, so daß der Antrieb leichter sein kann. Es ist gemäß der Erfindung sogar möglich, die Form und die Größenordnung der Auswölbung so zu wählen, daß der Behälter .nit allen kippbaren Teilen an ihm in bezug auf die Kipplängsachse im wesentlichen ausgewuchtet ist. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Außenschale des Behälters die dickste Wärmeisolierungsschicht in der Zone hat, in welcher die thermische Belastung der Auskleidung am grö3:en ist. Dank der dickeren Isolierschicht in dieser Zone ist die Temperaturverteilung im ausgewölbten Teil gleichmäßiger, wodurch ein zusätzliches Mittel gegen das Zerreiben und Ausbrechen von feuerfestem Material geschaffen wird.

Vorteilhafterweise wird dem ausgebauchten Teil im wesentlichen die äußere Form eines nach unten verschobenen Halbzylinders gegeben, der über zwei Schalenbereiche in Längsrichtung in die nicht ausgebauchten Bereiche der Außenschale übergeht, wobei diese beiden Schalenbereiche im wesentlichen Kegelteilflächen bilden.

Nach kurzer (^ebrauchszeit wird sich in der Auskleidung infolge des durch das Auftreffen des Strahls heißer Substanz verursachten Verschleißes eine

60 Höhlung oder Grube gegenüber der Öffnung bilden. Somit trifft beim Füiien des Behälters der Strahl heißer Substanz schon ziemlich früh nach der Ingebrauchnahme einer neuen Auskleidung in einen sich in der Höhlung bildenden Sumpf anstatt auf den harten Boden des Behälters. Auf diese Weise wird das Verspritzen des Eisens erheblich eingedämmt Somit wird das häufige Auftreten beträchtlicher und örtlich beschränkter Wärmespannungen in der Auskleidung in erheblichem Umfange vermieden. Ein vielleicht noch größerer Vorteil der Tatsache, daß der Strahl heißer Substanz beim Füllen in einen Sumpf solcher Substanz trifft, besteht in dem Umstand, daß die Energie des Strahls über eine größere Fläche verteilt wird. Hierdurch wird die Erosion der Auskleidung an der Aufprallstelle des Strahls am Boden eingeschränkt. Da diese Höhlung oder Grube einen so günstigen Einfluß auf das Verhalten des einfallenden Strahles hat, schlägt die Erfindung weiterhin vor, die Auskleidung schon vor der Inbetriebnahme des Behälters beim Herstellen einer neuen Ausmauerung mit einer solchen Höhlung auszustatten, wobei diese Aushöhlung der Einfüllöffnung diametral entgegengesetzt anzuordnen ist. Diese Aushöhlung erfüllt bereits beim ersten Füllen des mii der neuen Auskleidung versehenen Behälters die günstige Funktion, die vorstehend beschrieben worden ist. Aus der DT-AS 11 82 679 ist es /war bekannt, ebenfalls gegenüber der öffnung eine Mulde zur Aufnahme eines Roheisensumpfes zu bilden. Dies geschieht hier jedoch durch Anordnung zweier im rechten Winkel zur Längsachse verlaufender wallartiger Einbauten. An eine Verdickung der Ausmauerung in diesem Bereich wurde von den älteren Erfindern nicht gedacht.

Die Erfindung wird nachstehend im einzelnen anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in der Zeichnung dargestellt ist. In dieser Zeichnung haben die entsprechenden Abbildungen folgende Redeutungen:

F i g. 1 zeigt in sehematischer Darstellung einen Längsschnitt durch ein Fahrzeug mit einem Behälter gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ist ein Querschnitt entlang der Linie H-II der F i g. 1 in größerem Maßstab.

In Fig. 1 sind mit 1 und 2 in sehematischer Darstellung zwei Drehgestelle mit jeweils acht Achsen bezeichnet. Die Drehgestelle 1, 2 haben als Unterstützungen für den Behälter obere Rahmen 3 und 4. Die Drehgestelle und Räder können in herkömmlicher Weise ausgeführt sein, so daß eine detaillierte Beschreibung nicht erforderlich ist. Die Rahmenkonstruktionen 3 und 4 haben Puffer, Kupplungen und Zugmittel, die bei 5 und 6 angedeutet sind. 9 und 10 sind halbkugelförmig ausgebildete konkave Unterstützungen an den Rahmenkonstruktionen. Die beiden Rahmenplatten 7 und 8, jeweils eine auf jeder Seite, werden durch halbkugelförmig ausgebildete konvexe Teile in den Unterstützungen 9 und 10 getragen. Auf den Rahmenplatten 7 und 8 sind Lagerungen 11,12, 13 und 14 befestigt, die alle die gleiche Horizontalachse haben. In diesen Lagern sind Wellenzapfen 15 und 16 drehbar gelagert und mit den Längsenden des in Längsrichtung liegenden Behälters 17 verbunden.

Das Antriebsmittel 18, das nur schematisch dargestellt ist, ist ein bekanntes und übliches Triebwerk zum Kippen des Behälters 17, wenn dieser geleert werden muß. Ein solches Triebwerk 18 kann einen Elektromotor, einen Verbrennungsmotor oder anderen Hauptantrieb, Reduziergetriebe, Zuführungs- und Steuermittel

etc. umfassen.

Der Behälter 17 ist mit einer Innenauskleidung aus feuerfesten Steinen versehen, die sich zwischen zwei glatten Endflächen 20 erstreckt und diese mit einschließt. Die Ausmauerung geht von den Flächen 20 über konische Bereiche 21 und 22 in einen in der Hauptsache zylindrischen Mittelbereich 23 über, der nur im Bereich der Einfüllöffnung 24 unterbrochen und unterschiedlich geformt ist. Um die Einfüllöffnung 24 herum ist ein System aus Spritzschilden 25 und anderen üblichen Teilen, wie z. B. 29, angeordnet, die in schematischer Darstellung mit dem Rest des Behälters eine geschlossene Einheit bildend dargestellt sind. Die gesamte Ausmauerung ist von einer metallischen Außenschale umgeben. Die Spritzschilde schützen diese Schale gegen örtliche Überhitzung durch während des Füll- und Leervorganges des Behalters durch überlaufendes flüssiges Metall.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, hat das Mittelteil des Behälters in der unteren Hälfte 26 der Außenschale die Form eines Halbzylinders, doch ist dieser in bezug auf die benachbarten Bereiche der Außcnschale nach unten verschoben. Dieses Teil 26 geht über zwei Schalenbereiche 27 und 28 in den Rest der Außcnschale über. Die Schalenbereiche 27 und 28 haben jeweils im wesentlichen die Form der Hälfte eines Kegelstumpfes. In den Bereichen 26, 27 und 28 der Schale folgt die Innenkonlur der Ausmauerung 19 nicht der Form der Schale, sondern läuft als Zylinder gerade weiter. Die Ausmauerung ist also im Mittelteil dicker als in den anderen Bereichen des Behälters 17. Wie Fig. 2 zeigt, ist es möglich, in den Boden der Ausmauerung unmittelbar unterhalb der Öffnung 24 schon von vornherein eine Aushöhlung 30 einzuarbeiten. Die Funktion derselben wurde bereits ausführlich erläutert.

Der Behälter gemäß der Erfindung kann für geschmolzenes Roheisen, als Transportmischer und für den Transport und/oder die Entschwefelung von Roheisen eingesetzt werden, ebensogut aber auch für den Transport anderer heißer Substanzen, wie z. B.

anderer geschmolzener Metalle.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

^: Patentansprüche:

"i. 1. Fahrzeug mit Behälter zum Transport heißen Gutes, insbesondere geschmolzenen Roheisens, mit mindestens zwei in Transportrichtung hintereinander angeordneten Raddrehsätzen, bei welchem der in Längsrichtung angeordnete, von den Drehgestellen getragene Behälter eine Außenschale mit einer Innenausmauerung aus feuerfesten Steinen und des weiteren eine Öffnung im Oberteil aufweist, wobei die Außenschale in der Hauptsache zylindrische Form mit zwei kegelförmigen Enden und dabei eine Längsachse hat, die mit der Drehachse der Schwenkzapfen an den Enden des Behälters zusammenfällt, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Teil der Außenschale in einem ,der Öffnung diametral entgegengesetzten, in seiner Ausdehnung beschränkten Bereich nach außen ausgebaucht ist.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenausmauerung im ausgebauchten Bereich im Vergleich zu deren Dicke in anderen Bereichen stärker ist.
3. Fahrzeug nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die größte Ausbauchung der Außenschale etwa 7 bis 9 % des Durchmessers des Behälters in diesem Bereich beträgt.
4. Fahrzeug nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgebauchte Bereich sich über mindestens 40 % der Lange des Behälters und über etwa die Hälfte des Behälterumfanges erstreckt.
5. Fahrzeug nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgebauchte Teil im wesentlichen die äußere Form eines nach unten verschobenen Halbzylinders hat, der über zwei Schalenbereiche in Längsrichtung in die nicht ausgebauchten Bereiche der Außenschale übergeht, wobei diese Schalenbereiche im wesentlichen Kegelteilflächen bilden.

b. Fahrzeug nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diametral entgegengesetzt zur Öffnung des Behälters in dessen Ausmauerung eine Aushöhlung vorgesehen ist.

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