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Kippbares metallurgisdes Gefäß, insbesondere Konverter, mit Tragkörper
Die Erfindung bezieht sich auf ein kippbares metallurgisohes Gefäß, insbesondere
Konverter, mit einem mit Abstand vom Gefäß angeordneten mit Kippzapfen versehenen
Gragkörper, der an drei Punkten mit dem Gefäß derart verbunden ist, daß die Lagerpunkte
in einer parallel zur Kippachse des Gefäßes verlaufenden Ebene angeordnet sind,
daß die durch die Lagerpunkte gebildete Dreiecksfläche (Lagerpunktebene) von der
Gefäßachse schiefwinklig durchdrungen ist und daß zwei Lagerpunkte auf einer zur
Kippachse parallelen Achse an der Oberseite-des Tragkörpers liegen und der dritte
Lagerpunkt an dessen Unterseite angeordnet ist0 Es ist bekannt, kippbare Tiegel
uder Konverter an drei Punkten mit einem um den Mantel des Tiegels gelegten Tragring
an drei Punkten mittels Pratzenpaaren zu verbinden (OE-PS 206 454) Die bekannte
I):reipunktlagerung hat den Vorteil der statischen Bestimmtheit0 Nachteilig ist
bei der bekannten Befestigungsart,
daß die hochbeanspruchten Befestigungselemente
am Konverter im sogenannten Gürtelbereich angeordnet sind, wo die größten Dehnungen
und Wärmebelastungen auftreten. Dies gilt auch für einen weiteren bekannten kippbaren
Konverter der eingangs genannten Bauart, der anstelle eines Tragrings einen aus
einem U-förmigen Teil und einem dessen Schenkel lösbar verbindenden Teil bestehenden
Dragkörper aufweist (DT-AS 1 458 954)0 Bei dem bekannten Konverter ist aufgrund
der Lagefixierung der drei als Zapfen oder Bolzen ausgebildeten Stützelemente ein
Auftreten von Zwängungen im Tragkörper nicht zu verhindern, was zur Folge hat, daß
die Achsen der beiden Kippzapfen nicht mehr miteinander fluchten und daß Deformierungen
der Gefäßwandung auftreten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kippbares metallurgisches
Gefäß der eingangs beschriebenen Art unter Vermeidung der Nachteile des geschilderten
Standes der Technik so zu gestalten, daß es sich in allen Richtungen ausdehnen kann,
ohne daß in den Lagerungen Zusatzkräfte auftreten.
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Die Lösung der Aufgabe besteht bei dem Gefäß darin, daß die Lagerpunktebene
unterhalb der Kippachse verläuft, daß ein Lagerpunkt als Festlager ausgebildet ist,
daß für die beiden obe@en Lagerpunkte konsolartige Halterungen vorgesehen sind,
und daß die für den unteren, dritten, als Loslager ausgebildeten Lagerpunkt vorgesehene
Halterung mit dem Boden des Gefäßes verbunden ist.
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Das neue Gefäß ht den Vorteil, daß in den Lagerpunkten das Auftrsten
von Lagerschäden verursachendem Spiel vermieden ist, daß Änderungen der Lastangriffsrichtungen
nicht auftreten und daß die Halterungen an thermisch kaum bzw. weniger beanspruchten
Stellen des Konvertermanteis angeordnet sind0 Ferner werden gerade die in dem Nachbarschaft
der AuShängepunkte iN in G@fäßwand sowie im Tragkörper auftretenden Verformungskräfte,
die bei den bekannten Gefäßen zu unausbleiblichen plastischen Verformungen des Gefäßes
führen, durch die Erfindung auf einen geringfügigen Betrag reduziert.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Tragkörper
in Fachwerkkonstruktion ausgeführt ist und die Lagerpunkte jeweils an einem Knoten
des Fachwerks angeordnet sind0 Durch diese Maßmalun wird bei gleichem Materialaufwand
eine größere Tragfähigkeit des Tragkörpers und eine bessere Kühlung des Gefäßmantels
erzielt. Außerdem kann der Gefäßmantel an allen Stellen beobachit werden, Die Erfindung
ist insbesondere für Großkonverter mit hohen Abstichgewichten geeignet.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Gefäßes nach
der Erfindung vereinfacht dargestellt.
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Es zeigen Fig, 1 einen Konverter in Ansicht und teilweise im Längsschnitt,
Fig. 2 einen Tragkörper schematisch in Schrägansicht, Fig. 3 eine Ansicht in Richtung
des Pfeiles III in Fig. 1,
Fig, 4 eine andere Ausführungsform des
unteren Lagerpunktes entspreohend der Darstellung in Fig. 1, Fig. 5 eine weitere
Ausführungsform der oberen Lagerpunkte entsprechend der Darstellung in Fig, 1 und
Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig.
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Wie aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich, ist das Konvertergefäß 1 an
drei Lagerpunkten2,3 und 4 mit dem in Fachwerkkonstruktion ausgebildeten Tragkörper
5 verbunden. Die drei Lagerpunkte 2,3 und 4 sind in der unterhalb der Kippachse
6 verlaufenden Lagerpunktebene 7 so angeordnet, daß die Lagerpunkte 2 und 3 auf
einer zur Kippachse 6 parallelen Achse 8 angeordnet sind und der Lagerpunkt 4 auf
der Mittelsenkrechten dieser Achse liegt Der Lagerpunkt 2 ist als Festlager ausgebildet,
während der Lagerpunkt 3 in Richtung der Achse 8 und der Lagerpunkt 4 in Riohtung
der Mittelsenkrechten dieser Achse verschiebbar angeordnet sind.
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Fig. 2 zeigt, daß die Lagerpunkte 2,3 und 4 jeweils in einem Knotenpunkt
des als Fachwerkkonstruktion ausgeführten Tragkörpers 5 angeordnet sind. Das Fachwerk
wird durch den ein regelmäßiges Vieleck bildenden Obergurt 9, den entsprechenden
Untergurt 10 und die geneigten Stäbe 11 gebildet. Grundelemente sind dafür einander
völlig gleiche vierstrahlige Knotenpunktteile 12, die jeweils in Stabmitte durch
Schweißnähte 13
miteinander verschweißt sind0 Durch diese M4ßnahmeergibt
sich eine äußerst wirtschaftliche Fertigung des Tragkörpers 5, die noch verbessert
wird, wenn die Knotenpunktteile 12 aus schweißbarem Stahlguß, bestehen Die Fachwerkkonstruktion
ermöglicht eine einfache und verhältnismäßig genaue Berechnung des Tragkörpers 5,
wodurch eine erhebliche Materialersparnis möglich ist. Das Verhältnis von Höhe H
zum mittleren Durchmesser D des Tragkörpers soll dabei mindestens den Wert von etwa
0,45 ergeben, Als obere Grenze für dieses Verhältnis sind nooh Werte bis etwa 0,6
möglich, und als bevorzugter bereich sind Werte zwischen 0,48 und 0,55 vorgesehen,
Zur Befestigung der Kippachse 14 sind zwei gegenüberliegende Fachwerkfelder vorgesehen,
die zu diesem Zweck mit jeweils einer aussteifenden Wand 15 versehen sind. Die Wände
15 stehen etwa senkrecht auf er Kippachse 6, in der die biegesteif mit den Wänden
15 verbundenen beiden Kippzapfen 14 verlaufen. Es ist jedoch auch möglich, die Kippzapfen
14 jeweils mit einem der oberen @notenpunkte zu verbinden.
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Die Darstellung nach Fig. 1 und 3 zeigt ein Ausführungsform der Lagerpunkte
2,3 und 4 als Laschenverbindungen.
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Die einzelnen Laschenverbindungen weisen dabei jeweils drei Lageraugen
auf, von denen jeweils zwei Lageraugen 2tR31 und 4' mit dem Konvertergefäß 1 und
jeweils ein Lagerauge 2',3' und 4' mit dem Tragkörper 5 verbunden sind bzwO ist,
Die eigentliche Verbindung bewirken
Bolzen 16,17 und 18, deren Sitz
in deri Lageraugen 2,3 und 4' jeweils konisch mit zum Bolzenkopf gerichteter Steigung
ausgebildet ist, um Spielpassungen zu vermeiden.
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Während der Lagerpunkt 2 als Festlager zwischen den Lageraugen kein
Spiel aufweist, ist zwischen dem Lagerauge 3" einerseits und den Lageraugen 31 andererseits
ein Abstand vorgesehen, der ein Verlagern des Lagerpunktes 3 ermöglicht. In entsprechender
Weise ist der Lagerpunkt 4 verschiebbar ausgebildet.
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Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform des Lagerpunktes 4, bei der
die Lageraugen 4t und 4" durch zwei jeweils an diesen befestigten Blattfedern 19
miteinander verbunden sind. Diese Art der Verbindung schließt etwaige Stöße zwischen
Tragkörper 5 und Konvertergefäß vollkommen aus.
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Die Fig. 5 und 6 zeigen eine Variante der Ausbildung der Lagerpunkte
2 und 3. Eine Konsole 20 ist mit einem zylindrischen Vorsprung 21 versehen, der
in eine entsprechende Ausnehmung 22 des Tragkörpers 5 eingreift (Lagerpunkt 2).
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Die Verbindung zwischen Konsole 20 und Tragkörper 5 wird durch einen
Bolzen 23 hergestellt. Entsprechend ist für den Lagerpunkt 3 an einer Konsole 20a
ein rechteckiger Vorsprung 21a angeordnet, der zwischen zwei am Trag körper 5 befestigten
Leisten 24 in Richtung der Achse 8 verschiebbar gelagert ist. Ein Langloch 25, durch
das der am Tragkörper 5 befestigte Bolzen 23a gesteckt ist, ermöglioht diese Verschiebung.
Diese spielfreie Ausführungsform der Lagerpunkte 2 und 3 ist besonders gWnstig,
weil die in horizontaler Lage (Bauohlage) des Konvertergefäßes 1 auftretenden senkrecht
zur Gefäßaohse wirkenden Kräfte noch sicherer uebertragen und aufgenommen werden.
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Das- Konvertergefäß weist ferner eine seitliche Abstichöffnung 26
auf, die den Lagerpunkten 2 und 3 gegenüberliegt und in der Eippebene angeordnet
ist.
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Dadurch kann die Abstichöffnung trotz der großen Höhe des Tragrings
ausreichend weit von der Sonvertermündung entfernt angeordnet werden, Die erfindungsgemäße
Anordnung der Lagerpunkte ermöglicht die- Anordnung von Halterungen an den Stellen
des Konvertergefäßes, an denen dieses thermisch am geringsten beansprucht wird und
die größte Steifigkeit aufweist.