DE2001646A1 - Kippgestell fuer ein metallurgisches Gefaess,insbesondere fuer grossvolumige Mischer- und Konverter-Gefaesse - Google Patents

Description

DEMAO Aktiengesellschaft 8.1.1970

ti Duieburg. WnmY

Wolfang-R«ut«r-Plat« 200 T646

Kippgestell für ein metallurgisches Gefäß, insbesondere für großvolumige Mischer- und Konverter-Gefäße

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kippgestell für ein metallurgisches Gefäß, insbesondere für großvolumige Misoher- und Konverter-Gefäße, die um eine horizontale Achse nach beiden Schwenkrichtungen kippbar und an zwei am Umfang gegenüberliegenden Stützlagern drehbar aufgenommen sind.

* Die bekannten Gefäßbefestigungen für große Konverter, Roheisen-= Mi scher und ähnliche Tiegel können ale JBwei Systeme betrachtet werden. Als große Gefäße gelten dabei Gefäße, . für Nuteinhalte von einigen hundert Tonnen für Konverter und für bis ssu 2000 Tonnen bei Mischern.

Das eine System bedient sich des starr auf den Konve?terg«- fäßmantei aufgeschweißten oder aufgenieteten Tragringe», der direkt angeschlossene Kippeapfen besitst, mit denen er in beidseitig Je einem Stützlager kippbar gelagert ist« Je größer der Hutsinha.lt des Oefä&ee 1st, desto gruAer wird die statische Beanspruchung und ebenso groß wfiehst die therad »ehe Belastung. Insbesondere die Wärs» ausdehnung ergibt Kräfte, die ρ fallt kein· Streokungisnögliehkeit vorhanden ist, su unerträglich hohen Spannungen im Hant$lw«rkstoff das Qefl&ss führen. Auewirkungen Beigen sieh such auf den Tragring und die KippK&pfen des Tragringes bleiben von W&naespannungen nieht verschont« Selbst wenn die Kippgapf«Kläger einerseits fest und auf der anderen Seit« los« gemacht w®x>den (statieah b«stiauete Lagerung), so bleibt das

dem eins ein® η Teilen ao&h reaht e&ng«lheft» so da* mir ein klcints» Teil der unerrfünsont.en

kamt.

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Das sweite System besteht aus einen mit Abstand um das Oefä* verlaufenden Tragring. Zwischen beiden liegt daher ein Luftspalt. Man iet auf die unterschiedlichsten Arten bemüht, die am Gefäß durch natürliche Konvektion hochsteigende Luft sur Kühlung heransuxiehen. Im Endeffekt bleibt jedoch die Schwierigkeit bestehen, daß das Qefaß eich wärmedehnen soll, wobei es jedoch gleichzeitig richtig festgehalten werden muß, damit Kipplagen zwischen 0° und 360° für die einielnen Betrieb! Stellungen eingenommen werden können. Die verbleibende Schwierigkeit liegt daher in der Befestigung des OefäAes auf dem Tragring. Den Abstand swisohen Tragring und Qefäftwandung überbrücken Tragprataen. Theoretisch sollen sich die

W Wandungsteile mit Tragprateen ausdehnen, wobei Unterstützung durch geeignete Gleitflachen auf dem Tragring gegeben werden kann. Praktisch erfolgt das Ausdehnen in den einielnen Entlastungseustlnden beim Kippen des OeftAes. Daduroh wird iaaer noch ein groft*r ReibungsversohleiA verursacht. Unterschiedlich® Temperaturen swisohen Tragring und QeflÄ führen einerseits immer noch *u Spannungen im Tragring, die an der Qrenee der Bruchspannungen liegen. Bei extremen Fällen, denen meist eine QefKAÜberhitBung vorausgeht« können Risse im Tragring auftreten. Der Tragring kann andererseits in seiner derceitigen Verwendungaweise für Oröienordnungen bis su 400 Tonnen OefäA-Nuteinhalt kaue noch weitere Abnessungs-

φ Vergrößerungen erfahren.

Der Fachmann richtet für die Qrundkonseption seine QefäA-befestigung in gleiehem Maä auf die auftretenden Temperaturen und auf die Oreme eines festgelegten Nutigewiehtes der Charge, also auf ein sulässigas Höchstgewicht. Bei wachsendem Nutsgewieht wäre der bekannte lose Tragring ähnlich einer Brüokc ie Querschnitt gröAer su bauen. Der Aufwand für grdAere Tragringe bedeutet deemach eine Verteuerung des gesamten Kippgestell«. QröAer« Tragringe bedingen grOAere Kippsapfen und gröAer« Drefalager in Kipplager. Insbesondere wachsende Durehmweer d«r Dr*hiA£«i' laseen eine Weiter verfolgunf des System ^mTr%grim^m r.iet% ra^iaa ereeheinen.

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Der vorliegenden Erfindung ist nunmehr die Aufgab· unterstellt, auch für große Qafäfögewichte und den auftretenden Temperaturen in den aioh zwangsweise abatütssndan Teilen eine Qefäftbefastigung versusehlagen und swar ohne Zuhilfenahm· eines Tragringes der bisher üblichen Qrö&e und Gestaltung.

Die hierfür in Präge kommende Lösung sieht vor, daß die Stütslager unabhängig vom Qefäß miteinander mittels Querrahmenteilen den Kipprahmen bilden und das Gefäß salt Qefäßwandvorsprüngen «wischen mehreren Querrahmen mit tig in den Sttttslagern befestigt ist. Dies» -MaAnahae bedeutet die unmittelbare übertragung der Qefä&laetauf die Stützlager. Die Ausdehnungskräfte in den Stütslagern hingegen nehseen die Uuerrahswnteile auf. Diese sind daher dureh Qewiaht;«kraft· total unbelastet und frei i* Streekungsverhalten. Einen besonderen Vorteil bringen die Querrahaenteile aueh dadurdh, da* die Stütilagar stets in aufrechter Lage gehalten werden. Unabhängig von der Qefäßlaet vermögen daher die Querrahmenteil· beständig Horisontalkräfte der StÜtsftager aufisunfthmen. Ee versteht sieh von selbst, UsJb die Erfindung gleloheeitig das Ziel erreicht, nicht mehr auf den bisherigen großen Tragring angewiesen au sein. £aihl«ibt dem yashaarm ferner vorbehalten, in di· Querrahmenteile naöh Belieben eine Vorspannung einsubringen, um dem Märoedehnungsverhalten das Qefä&es in gawisser Weise entgegenEuarbeiten. Das Entgegenarbeiten kann, so aussehen, daft «wischen .den-, O*tä»wandvorsprüng»n und den St üt« lage to dadurch ein· stets genaue Führung gleitender Teile geschaffen wird oder erhalten bleibt. .·

Di· Erfindung erfahrt tin· Verbesserung dadurch, da* di· QefäÄ- wandvorsprung· in Ausschnittsn der JStfltslmger radial frei dehnbar gelagert sind. Das G«fä* kann siih wär«*dehn*n und übt dabei kein Moeent auf einen Querschnitt aus, wie dies f>nher der FaII nmr bei mittels Tragpratsen belastetem Tragring· Dieser offensiohtlish mit dem Prinsip des Tragring·· verbundeneNaahteil entfällt »it dem Versieht auf einen Tragring. Die mlttit· Auflagerun« in den Jtütslaiern erlaubt

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desweitersn eine engereBauweise des Kippgestelle. Dieser Vorteil wird nioht nur durch den Fortfall des Tragringes erzielt, aondern auch durch das Herandrücken der 3tut«lager an das Qefaß und durch die Anbringung von Querrahmenteilen «wischen den Stütίlagern verlaufend, die dia» Baubreite überhaupt nicht beeinflussen.

Die Wärmestreokung des Gefäßes bsw, der am Qefaß vorhandenen Oefäßwandvorsprünge kann weiterhin noch Unterstutsung erfahren indem die Qefäßwandvorsprünge zwischen die Reibung vermindernden Gleitstücken geführt sind. Solehe Gleitstüoke stehen auch einem Austausch oder Justier-Arbeiten bei Verschleiß odvr Montage nioht hinderlich entgegen sondern bieten entsprechende Vorteile«

Zur Aufnahme der öewiehtsbelastung in den eineeinen Kipplagen des Gefäßes ist es außerdem vorteilhaft, da* die Gefäßwandvorsprünge mittels dehnbaren Spannstangen oder dergleichen mit den Stützlagern verbunden sind, wobei Spannstangen in aufeinander senkrechtstehenden Richtungen verlaufen. Solche Spannstangen verhalten sich Biegebeanspruohungen gegenüber derart, daß eine Biegung ohne Widerstand sugelassen wird. Die Biegung resultiert aus der Wärmedehnung des Gefäßes. Sowie sich die Gefäßwandvorsprünge strecken, geben die Dehnstangen nach. Aufeinander senkrecht sollen die Dehnstangen deshalb verlaufen, weil die auftretende Belastung in Bauch- und Kopflage des Gefäßes dies verlangt. Für Roheisenmischer ist swar ein solch großer Kippwinkel nioht inner notwendig,,jedooh für Konvertergefäße.

Eine besonders hervorsuhebende Anwendungsraögliohkeit der Erfindung ergibt sieh für «in Kippgestell, dessen Stütslager in bekannter Weise aus Kippringen bestehen, die sieh auf ortsfeste Rollenpaare stütsen und die mit ein·· Drehantrieb ausgestattet sind. StütHager dieser Gattung verbinden die Xlppbarkeit mit der Kipplagerung und Anlenkung des OefIAeβ an die Kippringe, ohne da* dann noch besonder· Klppsapfanlager erforderlioh sind. Es ist deshalb eine gesohiekte Modifikation

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der Erfindung darin au erblicken, daß dia Kippringe Ausschnitte zur Aufnahme von Voreprüngen aufweisen, als Portsata von einem um das Gefäß verlaufenden Verstärkungsringj, und daß im Abstand um das Qefaß verlaufende und an den Kippringen befestigte Querrahmenteile vorgesehen¹ sind. Auch hier Üben die Querrahmenteile die beschriebene Wirkung auf die Stützlager aus. Die Kippringe übernehmen mittig die Gefäßlast und werden durch die mittels der Querrahmenteile übertragbaren Zug- öder Druckkräfte in genau senkrechter Lage gehalten. Es wird der Vorteil erreicht, die.Verachlelßwirkungen auf die Stützrollen zu mindern und vor allen Dingen das "Einschneiden" der Kippringe in di$ Stüterolien-Lauffläche au verhindern.

Das Kippgestell kann für allergröÄte Lasten wie ium Beispiel für 2000-Tonnen-Roheiseniiiiseher ausgelegt sein* Dazu eignet sich nach einem anderen Merkmal der Erfindung besonders, daß der die Vorsprünge aufweisende Verstärkungeringam Gefäß-Mittelteil befestigt ist undzu beiden Veretärkungsring-Stirnseiten Querrahmenteile verlaufen, die an den Kippringen angeschlossen sind.

Es erweist sich auch, als besonders zweckmäßig, daß die Gefäßwand vor Sprünge von rechteckig©» Querschnitt sind und in ebenso geformten StÜtsebenen der Stützlager ruhen. Der Rechteckquerschnitt iat von der Seite der Be&nBprttohung her und von der Se;it«/^atierung besonders günstig»

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbtiepiel der Erfindung aehematiboh dargestellt und im folgenden näher trläutert. Das gewählte StÜtslmger bedient sieh dabei der beschriebenen Kippringeg was jedoch gegenüber ein·» anderen StütKläger, das aus KippEäpf*n vdt angebrachten Schildplttt*n besteht, kein*η Unterschied bedeutet.

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Fig. 1 itigt In Vorderansieht einen Roheisen-

niftoher im erfindungsgemäAen Kippgestell.

Fig. 2 stellt eine Draufsicht sub Gegenstand der flg. 1 dar.

Fig. 3 ist die QefäAansioht nach Fig. I₁ jedooh

als Querschnitt duroh Kippgestell und Qefaß gezeichnet.

Fig. 4 stellt eine Seitenansicht des def&Aes mit Kippgestell dar.

Qemtß Fig. ι besitst der Roheisenmischer*tand ein Qefaß 1, w das mittels eines im Qefafimlttelteil 2 das QefäA umgebenden Verstärkungsringes 3 sich auf die Kippringe 4 und 5 stützt. Die Kippringe selber ruhen auf den Stütsrollen 6 und 7, welche um Achsen 8 und 9 drehbar in ortsfesten Lagern 10 und 11 gehatten sind. Die Lager 10 und 11 stehen auf dem Hallenfundament 13· Beide Kippringe 4 und 5 stehen über die Querrahmenteile 14 und 15 in direkter Verbindung und bilden das eigentliche Kippgestell. Das GefäA 1 ist dadurch frei und StUtst sich nur auf die Kippringe 4 und 5. Durch die Anordnung der Querrahmenteile 14 und 15 liegt das Gefäß 1 vorteilhafterweise mit seinem Deckel 16 und der AusgieAsohnauee 17 offen, so daß der Deckel 16 gegebenenfalls per Kran abgenommen φ werden könnte, was für die Neubestellung von Roheisenmisohern günstig ist. Die Eingießöffnung 18 liegt ebenfalls frei zugänglich. Die Anwendung der Erfindung an Roheisenmischern let datier/mehreren Vorteilen verbunden.

In Fig. 2 ist das Prinsip der Erfindung von oben betrachtet besonders leicht tu erklären. Die Kippringe 4 und 5 stehen jeweils mit einem Paar von Querrahmenteilen 14 in Verbindung. Das darunter liegende Paar I^ist verdeckt. Der VerstÄrkungsring 3 bildet an cwei Seiten QefäÄwandvorsprünge 19 und 20. Letstere reiahen bis in die Ausschnitte 21 und 22 der Kippringe 4 und 5. Die Befestigung der QefÄÄwandvorSprünge 19 und 20 erfolgt jeweils in der Mitte 23 der Kippringbreite und auch noeh mittig (achsensymmetriich) sur Kippaehse 24.

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Die Flg. 3 und 4 sseigen die Befestigung des¹ Gefäße® 1 noch genauer» Die Qe faß vorsprung« 19 und 20 stehen ait den 81eitstücken -25, 25 bzw. 2? und 28 in Berührung. Der Ausschnitt 21 bzw. 22 stellt selbst einen Rahmen 29 dar. Diese? steht mit dem äußeren Reif 30 des Kippringes 5 ttbeV dünne Jfände, Speichen oder dergleichen in Verbindung. Diese Verbindung spielt aueh hinsichtlich des Wärmedehnungsverhaltens eine bestimmte Holle. Bei Speichen kann die Gefäßwime des GefäÄ-mantels 31 besser abgeführt werden. Bei oembranähnlicher Ausbildung der Verbindung 32 hingegen wird ein Schieben der GefäÄ« wandvoraprünge 19, 20 erleichtert, was jeweils Merkmale der Erfindung sind, die die Erfindung zusätzlich verbessern. Ein anderes Merkmal betrifft die reehteokfiSrmige Ausbildung der Qefäfiffandvorsprung« 19, 20 die hohl wie bei 33 geBeigt ausgeführt 1st. Dadurch ergibt sich die günstige Anordnung der Spannstmngen 3^» 35 bsw. 36, 37. Je nach Belastung sind die Spannstangtn paarweise vorgesehen. Die Oestaltung der Kippringe H und 5 let in Fig. 3 genau au erkennen. Ss sind hohle Ringe in Kastenbauweise mit dünnen Wänden 38, deren Verhalten rechnerisch leicht erfaßt werden kann« Aus Fig. geht ferner noch der Abstand 39 hervor, mit Sera di® Querrahmenteile 14,'15 um das Qeffifi i gelegt sind» Der Abstand 40 hingegen kann auohkleiner oder größer gehalten sein, als dies gezeichnet ist* Die Stirnseiten H und M2 können durch Z>fischenlegen von Oleitrelbungsstüoken, die nicht weiter dargestellt sind, im Abstand definiert werden» Lastanteile brauchen diese Qleitreibungsstücke, die auch aus Rollen, Kugeln oder dergleichen bestehen kannten, jedoch nicht zu übernehmen. Weitere Ringe 43 und 44 dienen der Befestigung 45 des Deckels 16. Bemerkenswert ist schließlich noch, da& wegen der allseitigen Wärmedehnung einesertfäratenTellsim Auaschnitt (22) ein Spalt 46 verbleiben kann, der ohne oder mit Gleitreibuntsstück ausgefüllt 1st.

In Betracht gezogene Druckschriften: DAS i 13T 45«

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Claims (7)

8.1.1970 2320 Fl/Pf 5591/HS J Patentanspruch·

1. Kippgestell für ein metallurgische· Qefäß, insbesondere für großvolumige Mischer- und Konverter-Oeftfße, die um eine horizontale Achse nach beiden Schwenkriohtungen kippbar und an zwei an Umfang gegenüberliegenden Stützlfcgern drehbar aufgenommen sind«

dadurch gekennzeichnet,

daß die Stützlager (4,5) unabhängig vom Gefäß (1) miteinander mittels Querrahmenteilen (1*1,15) den Kipprahmen bilden und das Qefäß (1) mit Oefäßwandvorsprüngen (19*20) zwischen mehreren Querrahmen (14,15) mittig (23,21) in den Stützlagern (4,5) befestigt ist.

2. Kippgestell naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Qefäßwandvorsprünge (19,20) in Ausschnitten (21,22) der Stützlager (4,5) radial frei dehnbar gelagertsind.

3. Kippgestell nach Anspruch 2 dadurch.gekennzeichnet,

daß die Qefäßwandvorsprünge (19,20) «wischen die Reibung vermindernden Qleitstüoken (25,26 bzw. 27,28) geführt sind.

4. Kippgestell naoh den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet,

daß die Qe fäßw and vors prünge..( 19,20) mittels dehnbaren Spannetangen (34 bis 37) oder dergleichen mit den Stütslagern (4,5) verbunden sind, wobei Spannetangeη (34,35 bzw. 36,37) in aufeinander senkrechtstehenden Richtungen verlaufen.

5. Kippgestell naoh den Ansprüchen 1 bis 4

dessen Stützlager aus Kippringen bestehen, die sich auf ortsfeste Rollenpaare stützen und die mit eines Drehantrieb ausgestattet sind, _t dadurch gekennzeichnet,

- 2 — 1 Üb L ..·,. , U 7 6 0 ^{BAD OP}»QJNAI

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dal· die- Kippringe (4,5) Ausschnitte (21,22) but Aufnahme von VorSprüngen (19,20) aufweisen, al· Fortsats von einem um das Gefäß verlaufenden Veretärkungering (J), und daA mit Abetand (59) um da· Gefäß (1) verlaufende und an den Kippringen (4,5) befestigt· Querrahmenteile (14,15) vorgesehensind.

6. Kippgestell nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet,

daß der die Vorsprung· (19,20) aufweisende Verstärkung·ring (3) am Gefäß-Mittelteil (2) befestigt ist undbu beiden Vers tärkungaCfirneeiten (41,42) Querrahmenteile (14,15) verlaufen, die an den Kippringen (4,5)angeschlossen sind.

7. Kippgestell nach den Ansprüchen 1 bia 6 dadurch gekennseiohnet,

daß die Gefäßwand vorsprung· (19,20) von rechteckige» Quer?- schnitt (19) sind und in ebenso geformten Stüt»ebenen (22) der Stützlager (4,5) ruhen*

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