DE2340618A1

DE2340618A1 - Aufhaengevorrichtung fuer warmgaengige gefaesse, insbesondere fuer stahlwerkskonverter

Info

Publication number: DE2340618A1
Application number: DE19732340618
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Langlitz; Guenter Schmitz
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1973-08-10
Filing date: 1973-08-10
Publication date: 1975-02-20
Also published as: ATA626774A; BE818319A; DE2340618B2; DE2340618C3; AT344216B

Description

DlMAG Aktiengesellschaft 51. Juli 1973

41 D Ai i s b u r g 5715 - tl/vB

Wolfga^g-Eeuter-Platz

Aufhangevorrichtung für warmgängige Gefäße, insbesondere für

Stahlwerkskonverter

Die Erfindung betrifft eine Aufhängevorrichtung für warmgängige Gefäße, insbesondere für Stahlwerkskonverter, mit am Gefäß befestigtem Pratzenring bzw. über den Gefäßumfang verteilten Einzelpratzen, mit einem das Gefäß umgebenden Tragring, dessen innerer Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Gefäßes im warmen Zustand und mit biegeweichen Zugstäben zur Aufhängung des Gefäßes in senkrechter Lage und/oder in waagerechter Lage der Gefäßlängsachse, die den Tragring"und den Pratzenring bzw. die Einzelpratzen miteinander verbinden.

Die Trennung von Gefäßwand und Tragring durch einen Luftspalt wird wegen der unterschiedlichen Erwärmung von Gefäßwand und Tragring durchgeführt. Der Tragring wird zwar durch Strahlungswärme an seiner Innenseite stärker erwärmt als an seiner Außenseite. Seine Temperatur bleibt jedoch insgesamt niedriger als die Temperatur des Pratzenringes b*w. über den Gefaßumfang verteilter Einzelpratzen. Die Erwärmung des Pratzenringes bzw. der Eirzelpratzer. stimmt im wesentlichen mit der Erwärmung der Gefsßwar.dung überein.

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- Fl/vB - 2 - 31. Juli 1973

Die Anwendung von biegeweichen Zugstäben zur Aufhängung des Gefäßes führt zu einer Gefäßbefeetigung großer Tragfähigkeit und geringBter Behinderung gegen relative Verlagerunger, vor. Tragring und Gefäß, Die biegewechen Zugstäbe übertrage:, nicht nur die Last des Gefäßes auf den Tragring ii den verschiedenen Kipplagen zwischen- O⁰ bis 3G0° Kippv/inkel, εο::Λο.ΐ:. auch rückwärts die Ai triebsdrehiüomente die vom Kippar trieb erzeugt, in die Kippzapfer. und ir. der, Tragrir.g eingeleitet werden und die vom Tragring auf das Gefäß überzuleiten sind. Es ist üblich, für die einzelnen Kipplager, mehrere Zugs tab ε vorzusehen. Gewöhnlich sind die Zugstäbe parallel zur Gefäßlängsachse und tangential, d.h. senkrecht, zu eii.er Radialer zur Gefäßlängsachse angeordnet. Die etwa parallel zur Gefäßlängsachse verlauferden Zugstäbe halten das Gefäß im wesentlichen in der senkrechten Lage und die zu einer Radialen senkrecht verlaufender Zugstäbe halten das Gefäß in der sogenannten Bauchlage, d.h. bei horizontal verlaufender Gefäßlängsachse.

Es ist auch möglich, die Zugstäbe schräg zur Kippzapferachse (im Grundriß) und schräg zur Gefäßlängsachse (im Aufriß) in zwei aufeinander senkrecht stehenden Projektionsebenen vom Gefäß zum Tragring verlaufend anzuordnen. Gegenüber mittels an der Gefäßwand befestigten Vorsprünger auf dem Tragring aufgestützten Gefäßen kann die Wärmeausdehnung des Gefäßes bei Anwendung von biegeweichen Zugstäben praktisch reibungsfrei erfolgen. Die biegeweichen Zugstäbe ersparen somit eine größere Dimensiοnierung des Pratzenringes bzw. der Einzelpratzen und des Tragringes, weil durch Reibung zwischen Pratzen und Tragring entstehende Reibungsmomente, d.h. also größere Ausdenr.ur gskräfte vermieden werden.

Andererseits besitzer auch parallel bzw. ε-t: krocht zur G-_i^:ß- längsachse für die .s&nkrechte Lage des Gefäßes verlaufende. Zugstäbe ebenso Nachteile wie lie schräg im Faun: verlauf 1 r.dcr Zugstäbe der bescLx iebci en Ait. Lie Zugsti-ibe sird nur au· - . ■

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BAD

5713/HS - Pi/vB - 3 - 31. Juli 1975

Zugkräfte bcanepruchbar und biegor- sich bei quer zur Zugstab-Längsachse auftretenden Kraft ε-η leicht durch. Die Durchbiegung der Hug stäbe gestattet die Wärmeausdehriung des Gefäßes und soEit aie Entlastung der Gefäßvandung. Relativ lange Zugstäbe unterliegen trotz entsprechender Vorspannung in Laufe der Zeit einer bleibender. Lehnung urd werden daher nachgespannt. Die Kai.öhabu: £ von sehr laugen Zuf Stäben beim Ein- und Ausbau der Sti'be ist er£chv;ert. Obgleich u ' relativ lärgeren Zugstäben eire- größere AusleiJcung, d.h. eine größere Durchbiegung auftritt, die an und für sich günstig wäre, sind hohe Querkräfte unerwünscht. Die hohen Querkräfte führen zu einer großen Auslenkung der Zugstäbe und somit zu einer Verminderung der Zugkraf t-Beanspruchur.gsf ähigkeit.

Der vorliegenden Erfindung ist die Aufgabe zugrui.degelegt, die Ar Ordnung-von biegewe~ hen Zugstäben dahingehend zu verbessern, daß lange Zugstäbe vermieden werden, somit eine geringere Auslenkung des einzelnen Zugstabes erzielt wird und daß deren Handhabung vereinfadt wird, wobei die erstrebte Verbesserung sowohl auf die Montage bzw. Demontage der Stäbe als auch auf das Gefäß selbEt gerichtet ist.

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß für die senkrechte Lage des Gefäßes Jsweils getrennte Zugstäbe für die Aufrechtlage,'und für die Kopflage vorgesehen sind, wobei am Tragring Stützen befestigt sind, über die die einen Zugstäbe mit dem Pratienxing bzw. mit der Einzelpratzen und mit dem Tragring verbünden sind. Im allgemeinen wird dadurch anstelle vor einem längerer Zugstab mit zwei kürzerer Stäben ausgekommen. Bei kürzerer; Zugstäben ist die Auslenkung geringer, so daß die in den Zugtjäben bzw. an deren Arlekkungsstellen eingehenden Querkräfte vernachlässigbar klein sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Gefäß ausgebaut werden kann, ohne die Zugstäbe vollständig aus dem Tragring bzw. aus dem Pratzenring bzw. den Elnzelpratzen zu entfernen. Es genügt jeweils das Lösen einer der Verbindungen am Trag- bzw. Fratzenring. Weitere • ■ 509808/06 2 8

OR!Ö!NAL

5713/HS - Fl/vB - 4 - 31. Juli 1975

Vorteile bestehen in der Unabhängigkeit der Zugstäbe für die Aufrecht- bzw. Kopflage des Gefäßes und in dem klcii.en Kaum für die Unterbringung der Zugstäbe.

Eine besonders kompakte Bauweise der erf." ^ dungsgemäßen Aufhängevorrichtung ergibt sich räch einer besonders vorteilhaften .AusgestaltungEform dadurch, daß an einer Tragrir.gf lache dem zugeordneten Pratzenring bzw. den zugeordneten Eir.zolpratzen die Stützenbefestigungen gegenüberliegend gebildet sind und daß die Stützen den Pratzerring bzw. die Einzelpratzen umgehen oder mit Spaltabstand durchdringen und mit einem Querhaupt für die Anlgkung der Zugstäbe versehen sind.

Für höhere VorSpannkräfte in den Zugstäben sowie für große Gefäßgewichte ist es vorteilhaft, daß gemäß einer weiterer: Verbesserung der Erfindung jeweils ein Stützenpaar zusammen mit dem Querhaupt und dem Tragring einen geschlossenen Rahiren bilden.

Zum Schutz der Zugetäbe sowie zwecks leichter Zugänglichkeit der Zugstäbe in den meist hohlen Trag- und Pratzenringon ist ferner vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Zugstäbe für beide Senkrechtlagen des Gefäßen ungleich lang sind und den Innerraum von Tragring und. Pratzenring bzw. Einzelpratzen durchstoßend angeordnet sind.

Die zunehmende Erwärmung des Gefäßes führt zu dessen Ausdehnung und gleichzeitig zur Ausdehnung des Pratzenringes bzw. zur Aufheizung des Tragringes. Es ist daher günstig, daß die Zugstäbe abweichend von der Parallelen zur Gefäßlängsachse im kilten Zustand des Gefäßes zu dieser hingeneigt angeordnet sind. Bei warmem Gefäß stellen sich die Zugstäbe daher mehr und mehr in Richtung der aus dem Gefäßgewicht resultierenden Zugkräfte auf, wodurch die günstigste Werkstoffausnutzung der Zugstäbe erzielt wird.

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5713/HS - Fl/vB - 5 - 31. Juli 1973

Die am Tragrir.g "befestigten Stützen bzw, die aus dem Tragring, den Stützen und dem Querhaupt gebildeten Rahmen können auf ver-Bchiedene Arten auf dem Tragring angeordnet werden. Nach einer besonders hervorzuhebenden Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Stützen mit dem Querhaüpt im wesentlichen in zum Umfang des Trag- bzw, Pratzenringes radialen oder tang^entialen Ebenen angeordnet sind»

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt urd im folgenden näher erläutert.. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teilschnitt durch Gefäß,

Tragring und Pratzenring mit der erfindungsgemäßen Aufhängevorrichtung,

Fig. 2 . denselben Schnitt wie Fig. 1 für eine veränderte Ausführungsform,

Fig. 3 die Seitenansicht zu Fig. 1 der dortigen Aufhängevorrichtung,

Fig. 4 eine Ansicht in der Richtung dea Pfeiles A in Fig. 3,

Fig. 5 denselben Schnitt nach den Figuren 1 und 2 mit der Aufhängevorrichtung im kalten Zustand des Gefäßes,

Fig. 6 eine Seitenansicht zu Fig. 5,

Fig. 7 eine schematisierte Darstellung des

Wäraeausdehnungsverhaltens von Gefäß, fragring und Pratzenring und der Belastung der Zugstäbe,

Fig, 8 einen vergrößerten Ausschnitt aus

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5713/HS - Fl/vB ■ - 6 - 31- Juli 1973

Fig. 9 die zu Fig. 8 gehörende Seitenansicht und

Fig. 10 die Ansicht if; Richtung B aus Fig. 9·

Gemäß Fig. 1 weist das Gefäß 1 einen Gefäßmantel 1a mit dahinterliegender Ausmauerung 1b auf. Am Gefäßmantel 1a ist der Pratzenring 2 befestigt. Anstelle des Pratzenringes 2 können, wie bereits erwähnt, über den Umfang verteilt angeordnete Einzelpratzen vorgesehen werden, deren Aufbau im wesentlichen demjenigen des Pratzenringes 2 entspricht. Der Pratzenring 2 liegt nicht etwa, wie dies bei den bekannten, mit Pratzen ausgerüsteten Stahlwerkskonvertern der Fall ist, mit Einzelpratzen auf dem Tragring 3 auf, sondern befindet sich mit dem axialen AbEtand 4-im Ausführungsbeispiel unterhalb des Tragringes 3 bei der gezeichneten Aufrechtlage des Gefäßes. Der Tragring 3 ist, um die Wärmeausdehnung des Gefäßmantels 1a freizugeben, mit einem radialen Abstand 5 um das Gefäß 1 gelegt. Das Gefäß 1 ist ferner in seiner sogenannten Bauchlage durch Zugstäbe 6 bzw. 7 gehalten, die von Vorsprüngen am Tragring zu Vorsprüngen an der Gefäßwand 1e verlaufen. Diese Zugstäbe 6 und 7 gehören nicht unmittelbar zur Erfindung und sir.d deshalb nicht ausführlich dargestellt und erläutert. Das Gefäß 1 ist in der gezeichneten Aufrechtlage mittels der Zugstäbe 8 gehalter, die vom Tragring 3 zum Pratzenring 2 verlaufen. Für die Kopflage des Gefäßec 1 sind weitere Zugstäbe 9 iffl Pratsenring 2 angeordnet. DaB eine Ende der Zugstäbe 9 ist an der Eonsole 10 des Prateenringes 2 befestigt und das andere an der Stütze 11, die am Tragring 3 befestigt int.

Gemäß Fig. 2 ist die Stütz* 11 radial von außer, nach innen weisend &m Tragring 3 befestigt. Bis übrige Gestaltung der Aufhängevorrichtung entspricht derjenigen aus Fig. 1.

Gemäß Fig. 3 ist die Ausbildung der Stütze 11 aus Fig. 1 gezeigt.

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•71 VHS - Fl/vB - 7 - 31. Juli 1973

Ecr Zugstab 8 durchdringt den Tragring 3 und ist daher nur im axialer·. Abstand Λ swiecliei Tragring 3 und Prstsenring 2 zu sehen. Lic- Stütze 11 durchdringt den Pratzenrirg 2, ohne mit ihn be fertigt z\i seil:. t-er Zugstab 9 ist voi-gospaM-t und zieht die am Pratrerring 2 befestigte Konsole 1C gegen die Stütze 11. Ια«· geraue Ausbildung der Stütz.e 11 sowie die Ausbildung dec Fratzeririhges 2 itst zu der; Figuren 8 bis 10 näher beschrieben, Aue Fig. 4 geht hervor, daß die Stütze 11 ein Queriiaupt 12 aufweist, ar. dom der Zugstab 9 angeleiikt ist.

Fig. 5 zeigt das Gefäß 1 mit dem Pratzenrirg 2 und dem Trag-

Die
ring 3 im kalten Zustand. Zugstäbe 8 und 9 Bind mit entsprechend vorausberechnete.!*, relativ kleinen Winkeln abweichend von der FaraJLleler. zur GefÜßlängsachese gegen diese Gefäßlängsachse geneigt angeordnet. Im übrigen entspricht die Anordnung der Zugstäbe 8 und 9 derjenigen dei Fig. 1, εο daß die projezierten Darstellungen gemäß den Figuren 3 und 6 keine Unterschiede ergeben. Um eine höhere Tragfähigkeit zu erreichen, sind jedoch gemäß Fig. 6 für die Aufhängung des Gefäßes in Kopflage Zugstabe 9a und 9b vorgesehen. Im übrigen -entspricht die Gestaltung der Stütze 11 und des Querhauptes 12 derjenigen der Fig. 3·

Fig. 7 zeigt die Zugstäbe 8 und 9 und die unterschiedlich große Wärmeaußdehnung 3a des Tragringes 3 und 2a des, Pratzenringes 2. Die Einspannmomente des Zugstabes 8 an der Tra.gringlTäche 3b und des Zugstabes 9 an der Stütze 11 sind, wie gezeichnet, gegenläufig (13a, 13b). Die Aufteilung eines einzelnen Zugstabes in die beiden Zugstäbe 8 und 9 stellt sich als Wesensmerkmal der Erfindung dar. Diese Maßnahme ermöglicht an einer beliebigen Stelle zwischen der Tragringfläche 3b und dem Querhaupt 12 die Last des Gefäßes 1 auf einen ideellen einzigen Zugstab zu übertragen. Es wäre hingegen nicht möglich, diese Last an einem durchgehenden Zugstab, z.B. mittig, auf einem Drittel oder auf zwei Drittel seiner Länge angreifen zu lassen. Dies könnte ledigtid durbh eine kraftschlüssige oder reibschlüssige Verbindung zwischen Gefäß und Zugstab erfolgen.

509808/0628 BADOR₁₃₁NAL

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Es ist jedoch, nicht möglich, derartige Kraft Schluß- bzw. Reibschluß-Verbindur.gen an einem durchgehend glatten Stab zu bilden.

Gemäß Fig. 8 ist an der Gefäßwand 1a der Fratzenring 2 "befestigt. Dieser besteht aus zwei ringförmigen Platten 14a und 14b. Beide Ringe werden durch am Umfang angeordnete Bandagen 15 und 16 sowie durch Rippen 17 zusammengehalten. Zwischen je zwei Rippen 17a und 17"b (Fig. 9) ist die Konsole 10 eingeschweißt. Die Bandagen 15 und 16 sind nur von einer solchen Breite, daß eine Öffnung 18 entsteht, durch die die Zugstangen 9 leicht zu erreichen sind. Die öffnung "18 gestattet außerdem, den Zustand der Spannköpfe 19 und 20 für den Zugstab 8 beständig zu kontrollieren. Die Spannköpfe 19 und 20 sind als Gewindemuttern dargestellt. Diese köncen Jedoch, falls 4ie Zugstäbe 8 und 9 aus einzelnen Drähten gebildet sind jeweils ir öffnungen 21 an der Tragringseite Jc bzw. 22 im Pratzenring 14b derart locker geführt, daß die in den Figuren 5 und 7 dargestellten Lagen der Zugstäbe 8 und 9 erreicht werden können.

Fig. 9 zeigt die Stützen 11 zusammen mit dem Querhaupt 12, wobei die Stütze selbst aus zwei Einzelsäulen 23 und 24 gebildet ist. Die Einzelsäulen 23 und 24 durchdringen den Pratzenring 2 durch öffnungen 25a und 25t» und treten bei 26a und 26b aus dem Pratzenring 2 wieder aus und stützen eich ferner auf die Tragringfläche 3c Es ist vorteilhaft, die Stützsteilem seitlich durch an der Tragringfläche 3c befestigte Blöcke 27a und 27b zu sifchern, um ein seitliches Ausweichen der Säulen 23 bzw. 24 zu verhindern. Es genügt hierbei, während der Montag*, der Zugstäbe 8 und 9 die Stütze 11 in die vorgesehene Lage zu bringen und so lange festzuhalten, bis die Zugstäbe 8 und 9 vorgespannt sind.

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Fig. 10 zeigt die tangentiale Anordnung der Stütze 11. In Fig. 8 ist daher die Säule 23 durch, den Zugstab 9 verdeckt und nicht sichtbar.

In Betracht gezogene Druckschrift;

deutsche Offenlegungsschrift 1 930 791, Kl. 18b, 5/4-2

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Claims

DEMAG Aktiengesellschaft 31. Juli 1973 Duisburg 4q 5713 - Fl/vB Wolfgang-Reuter-Platz 7 Patentansprüche

1. Aufhängevorrichtung für warmgängige Gefäße, insbesondere für Stahlwerkskomrerter, mit am Gefäß befestigtem Pratzenring bzw. über den Gefäßumfang verteilten Einzelpratzen, mit einem das Gefäß umgebenden Tragring, dessen innerer Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Gefäßes im warmen Zustand, und mit biegeweichen Zugstäben zur Aufhängung des Gefäßes in.^r »enkrechter Lage und/oder in waagerechter Lage der Gefäßlängsachse, die den Tragring und den Pratzenring bzw. die Einzelpratzen miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet,..

daß für die senkrechte Lage des Gefäßes (1) jeweils getrennte Zugstäbe (8, 9) für die Aufrechtlage und für die Kopflage vorgesehen sind, wobei am Tragring (3) Stützen (11) befestigt sind, über die die einen Zugstäbe (9) mit dem Pratzenring (2) bzw. mit den Einzelpratzen und mit dem Tragring (3) verbunden sind.

2. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß an einer Tragringfläche (3c) dea zugeordneten Pratzen ring (2) bzjr· den «ugeordneten Einzelpratzen die Stützenbefestigungen gegenüberliegend gebildet sind und daß die Stützen (11) den Pratsenring (2) bzw. die Einzelpratzen um gehen oder mit Spaltabstand durchdringen und mit einem Querbaupt (12) für die Anlenkung der Zugstäbe (9) versehen aind.

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Aufhängevorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Gtützenpaar (23» 24·) zusammen mit dem Querhaupt (12) und dem Tragring (3) einen geschlossenen Rahmen bilden.

Αυ f hänge vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis J, dadurch gekennzeichi et, daß die Zugstäbe (8, 9) für beide Senkrechtlagen dec Gefäßes (1) ungleich lang sind und "den Innenrauin von Tragring (3) und Pratzenring (2) bzw. Einzelpratzen durchstoßend angeordnet sind.

Aufhär.gevorrichtung nach einen oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dfidurrh gekennzeichnet, daß die Zugctäbe (8, 9) abweichend von der Parallelen zur Gefäßlängsachse im kaltem Zustand des Gefäßes (1) zu dieser hingeneigt angeordnet sind.

Aufhängevorrichtung nach einem, oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Stutzer (11) mit dem Querhaupt (12) im wesentlichen in zum Umfang des Trag- bzw. Pratzenringes (2, 3) radialer, oder tangentialen Ebenen angeordnet sind.

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