DE19938202C2 - Metallurgisches Gefäß - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein metallurgisches Gefäß, insbesondere Pfanne zum Transport von schmelzflüssigen Metallen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein metallurgisches Gefäß ist aus dar DE 195 38 530 C1 bekannt. Es besteht aus einem die feuerfeste Auskleidung aufnehmenden, aus einzelnen rohrförmigen Schüssen zusammengesetzten Metallmantel, der zwei in Umfangsrichtung verlaufende Versteifungsringe aufweist und aus zwei Gefäßtragzapfen, die an der Außenseite des Metallmantels gegenüberliegend durch je eine mit den Versteifungsringen verbundene Platte abgestützt sind. Bei dieser bekannten Konstruktion sind die Versteifungsringe integraler Bestandteil des Metallmantels. Bekannt ist auch, die Versteifungsringe auf den Metallmantel aufzuschweißen (DE-AS 29 01 011). Alle bekannten Konstruktionen haben den Nachteil, daß sie nur unter großem verformungstechnischen und schweißtechnischen Aufwand herstellbar sind und die unterschiedliche Abnutzungsrate der Hauptbauteile keine Berücksichtigung findet.

Ein etwas anders konstruiertes metallurgisches Gefäß ist aus der DE 29 05 283 B2 bekannt. Es handelt sich um einen kippbaren und/oder umlaufenden Stahlwerkskonverter. Der Konverter wird gehalten mittels an der Gefäßwand befestigter einzelner oder zusammenhängender Tragpratzen und parallel und/oder senkrecht zur Gefäßlängsachse angeordneter Vorspannungseinheiten, die die Verbindung zwischen den Tragpratzen und einem mit Platte und Gefäßtragzapfen versehenen umlaufenden Tragring herstellen. Nachteilig bei dieser Konstruktion ist die Notwendigkeit der Herstellung und Anordnung mehrerer Vorspannungseinheiten, die die Konstruktion erheblich verteuern.

Eine andere Konverterkonstruktion ist in der US 3,503,559 offenbart. Bei dieser Konstruk­ tion sind zwei Tragringe im parallelen Abstand voneinander fest mit dem Metallmantel ver­ bunden. Um den Konverter in einfacher Weise wechseln zu können, sind die mit dem Ge­ fäßtragzapfen verbundenen Schilde als Einzelelemente ausgebildet, die durch insgesamt vier den Metallmantel umgreifende Haltearme lösbar mittels Bolzen miteinander verbunden sind. Zur Führung des Gefäßes bei radialer und axialer Expansion weisen die Tragringe sich axial erstreckende Stege auf, die in entsprechend ausgebildete Ausnehmungen der Schilde eingreifen. Eine einseitige Verschiebung des Gefäßes wird durch einen sich axial erstreckenden Steg des Tragringes verhindert, der in eine entsprechende Ausnehmung in den Haltearmen eingreift.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein metallurgisches Gefäß insbesondere Pfanne zum Transport von schmelzflüssigen Metallen anzugeben, das einfacher herstellbar ist und dessen Konstruktion die unterschiedlichen Abnutzungsraten berücksichtigt.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Bestandteil von Unteransprüchen.

Nach der Lehre des Patentes weist das Tragwerk zwei im parallelen Abstand zueinander liegende Tragringe auf, die zusammen mit der Platte und den Gefäßtragzapfen eine selbständige Einheit bilden und einen Abstand zur Außenseife des Metallmantels aufweisen und mit axialem Spiel zwischen den Tragpratzen angeordnet ist. Diesem konstruktiven Vorschlag liegt die Idee zu Grunde, daß insbesondere bei der Pfanne das Tragwerk die Funktion hat, die unterschiedlichsten Transportsituationen rückwirkungsfrei in den Pfannenbehälter zu übertragen. Die vorgeschlagene Anordnung hat den Vorteil, daß man jederzeit Tragwerk und Behälter voneinander trennen und das Tragwerk häufiger einsetzen kann. Es ist bekannt, daß der Behälter nur eine begrenzte Betriebsdauer von X Schmelzen hat, dann muß er neu zugestellt und, soweit erforderlich, repariert werden. Bei den bisher bekannten Konstruktionen kann während der Neuzustellung und der Reparatur das Tragwerk nicht benutzt werden, da es integraler Bestandteil des Behälters ist. Bei der vorgeschlagenen Konstruktion ist nunmehr von Vorteil, daß am Ende einer Behälterreise, d. h. nach Befüllen und Entleeren von beispielsweise 100 Schmelzen der Sicherungsring abgenommen und der Behälter aus dem eine eigenständige Einheit bildenden Tragwerk herausgehoben werden kann. Danach kann er z. B. umgestülpt, die feuerfeste Ausmauerung herausgebrochen und, falls erforderlich, der Metallmantel und/oder der Boden repariert werden. Anschließend wird wieder neu zugestellt. Während dieser ganzen Zeit kann das bisher benutzte Tragwerk für einen schon zugestellten Behälter wieder verwendet werden. Ein weiterer Vorteil der vorgeschlagenen Konstruktion ist darin zu sehen, daß der Behälter sich gegenüber dem Tragwerk sowohl in Umfangs- als auch in Axialrichtung ungehindert ausdehnen kann. Dies führt zu Spannungsminderungen, so daß die Konstruktion schlanker, d. h. mit geringerer Wanddicke ausgeführt werden kann. Anders ausgedrückt erlaubt die vorgeschlagene Konstruktion die Realisierung eines dünnwandigen, leichten und dennoch verformungsarmen Behälters, der sich zudem äußerst preiswert fertigen läßt und für den Reparaturfall erhebliche Vorteile aufweist.

Für kleinere Gefäße mit geringem Schmelzinhalt und niedrigen Anforderungen kann es sogar kostengünstig sein, den Behälter als Wegwerfartikel zu konzipieren und das Tragwerk als selbständige Einheit weiterzubenutzen. Dieses Konzept dürfte für kleine Elektrostahlwerke interessant sein. Ein solcher Einfachbehälter würde aus einem Rohrschuß gefertigt, ein loser Boden eingelegt und die gesamte Innenfläche mit einer Feuerfest-Masse monolithisch zugestellt werden.

Größere Behälter mit Schmelzinhalten von z. B. 250 t und mehr wird man etwas aufwendiger herstellen und, soweit erforderlich, an den oberen Rand einen kegelstumpfartigen Aufsatz anbringen, damit der Behälter mit hohem Freibord für eine Vakuumbehandlung geeignet und leicht zu deckeln ist.

Durch Anordnung einer isolierenden Schicht im Kontaktbereich zwischen Tragwerk und Pratzen bzw. Sicherungsring kann der Wärmestrom zwischen dem heißen Behälter und dem kälteren Tragwerk gemindert werden. Da außer diesen Kontaktbrücken es keinen Festkörperkontakt zwischen Tragwerk und Behälter gibt, kann das Tragwerk hinsichtlich seiner Auslegung in bezug auf Warmfestigkeit kostengünstiger gestaltet werden.

Zur Aufnahme des Behälters im Tragwerk sind mindestens zwei einander gegenüberliegende, am Metallmantel fest angebrachte Pratzen erforderlich. Damit kein Kippen des Behälters auftreten kann, wird man vorzugsweise drei oder vier Pratzen vorsehen. Alternativ können die Pratzen auch als ein den Metallmantel umfassender Ring ausgebildet sein. Dieser Ring kann auf den Metallmantel aufgeschweißt oder integraler Bestandteil des Metallmantels sein. Im letzteren Falle würde dies zu einer erwünschten Versteifung des oberen Behälterrandes führen.

In der Zeichnung wird anhand eines Ausführungsbeispieles das erfindungsgemäß ausgebildete metallurgische Gefäß näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Gefäß,

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung X in Fig. 1 und

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines eine selbständige Einheit bildenden Tragwerkes.

Fig. 1 zeigt in einem Längsschnitt und Fig. 2 in einer Ansicht ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten metallurgischen Gefäßes. Dieser Behälter besteht aus einem beispielsweise einzigen Rohrschuß oder aus ringförmigen Rohrschüssen zusammengesetzten Metallmantel 1, der innenseitig mit einer Feuerfestauskleidung 2 versehen ist. Der Boden 3 ist entweder nur eingelegt oder fest mit dem Metallmantel 1 verbunden. Auch der Boden 3 ist mit einer Feuerfestauskleidung 4 versehen. Auf der Unterseite des Bodens 3 sind Füße 5 angeordnet, um den Behälter absetzen zu können. Erfindungsgemäß sind im oberen Bereich des Metallmantels 1 mindestens zwei einander gegenüberliegende Pratzen 6 fest angeordnet. Diese bilden den Anschlag, wenn der Behälter in das Tragwerk 14 (Fig. 3) eingesetzt wird. Das Tragwerk 14 selbst besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus zwei Tragringen 7, 8 und zwei einander gegenüberliegenden Gefäßtragzapfen 9, 9'. Diese Gefäßtragzapfen 9, 9' stützen sich auf eine Platte 10, 10' ab, die zwischen den beiden Tragringen 7, 8 angeordnet ist. Die untere Abstützung für das Tragwerk 14 bildet ein den Metallmantel 1 umfassender demontierbarer und montierbarer Sicherungsring 11. Wesentlich ist, daß das eine eigene Einheit bildende Tragwerk 14 einen radialen Abstand 16 zur Außenseite 15 des Metallmantels 1 aufweist und das Tragwerk 14 mit axialem Spiel zwischen den Pratzen 6 und dem Sicherungsring 11 angeordnet ist. Um den Wärmeabfluß vom heißen Behälter zum Tragwerk 14 zu mindern, sind zwischen den Pratzen 6 und dem Sicherungsring 11 je eine isolierende Schicht 12, 13 vorgesehen.

Die Montage erfolgt in der Weise, daß das Tragwerk 14 auf einem Haltebock aufgeständert ist und ein Kran den Behälter von oben in das Tragwerk 14 einsetzt. Danach wird der Sicherungsring 11 angebracht, so daß sich das Tragwerk 14 darauf abstützen kann. Es erfolgt das Einhängen der hier nicht dargestellten Hakenschlaufen, damit die Traverse des Gießkranes oberhalb der Oberkante des Behälters dieses anheben, transportieren und durch die Hakenschlaufen hindurch kippen kann. Die Demontage erfolgt in der umgekehrten Reihenfolge.

Claims (7)

1. Metallurgisches Gefäß, insbesondere Pfanne, zum Transport von schmelzflüssigen Metallen, mit einem nach oben hin offenen Behälter, der einen eine feuerfeste Aus­ kleidung (2) aufnehmenden Boden (3) und einen Metallmantel (1) aufweist und mit einem Tragwerk (14) versehen ist, das aus an der Außenseite des Metallmantels (1) angeordneter Tragmittel und zwei im parallelen Abstand zueinander liegender und in Umfangsrichtung verlaufender Tragringe (7, 8) und zwei einander gegenüberliegender Gefäßtragzapfen (9, 9') besteht, die sich auf einer mit den Tragringen (7, 8) verbunde­ nen Platte (10, 10') abstützen, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragringe (7, 8) zusammen mit den Platten (10, 10') und den Gefäßtragzapfen (9, 9') eine selbständige Einheit bilden, die einen Abstand zur Außenseite (15) des Metallmantels (1) aufweist und mit Spiel zwischen den Tragmitteln angeordnet ist und im oberen Bereich des Metallmantels (1) mindestens zwei einander gegenüberliegende Pratzen (6) zur Aufnahme des Tragwerkes (14) fest angebracht sind und zur Abstützung der Unterseite des Tragwerkes (14) ein den Metallmantel (1) umgreifender de- und montierbarer Sicherungsring (11) vorgesehen ist.

2. Metallurgisches Gefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pratzen als ein den Metallmantel (1) umgreifender Ring ausgebildet sind.

3. Metallurgisches Gefäß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring integraler Bestandteil des Metallmantels (1) ist.

4. Metallurgisches Gefäß nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallmantel (1) ein Rohrschuß ist, in den der Boden (3) separat einlegbar ist.

5. Metallurgisches Gefäß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallmantel ein Kegelstumpf ist mit einer obenliegenden größeren Deckfläche.

6. Metallurgisches Gefäß nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallmantel aus einzelnen rohrförmigen Schüssen zusammengesetzt und mit einem als Kümpelteil geformten Boden verbunden ist.

7. Metallurgisches Gefäß nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Tragringen (7, 8) des Tragwerkes (14) und den Pratzen (6) einerseits als auch dem Sicherungsring (11) andererseits ein isolierendes Mittel (12, 13) angeordnet ist.