DE2340618C3

DE2340618C3 - Aufhängevorrichtung für warmgängige Gefäße, insbesondere für Stahlwerkskonverter

Info

Publication number: DE2340618C3
Application number: DE19732340618
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz 4330 Muelheim Langlitz; Guenter 4100 Duisburg Schmitz
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1973-08-10
Filing date: 1973-08-10
Publication date: 1980-04-30
Also published as: AT344216B; DE2340618A1; ATA626774A; BE818319A; DE2340618B2

Description

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 mil jeweils getrennten, biegeweichen Zugstäben zur Aufhängung des Gefäßes in der Aufrechtlage und in der Kopflage und mit biegeweichen ZugMäben für die waagerechte Lage des Gefäßes, die den Tragring und den Prat/.cnring bzw. die fün/clnratzen 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 bzw. über der. Gefäßumfang verteilter Einzejpratzen. Die Erwärmung des Pratzenringes bzw. der Einzdpratzen

ίο stimmt im wesentlichen mit der Erwärmung der Gefäßwandung überein.

Die Anwendung von biegeweichen Zugstäben zur Aufhängung des Gefäßes führt zu einer Gefäßbefestigung großer Tragfähigkeit und geringster Behinderung

ij gegen relative Verlagerungen von Tragring und Gefäß. Die biegeweichen Zugstäbe übertragen nicht nur die Last des Gefäßes auf den Tragring in den verschiedenen Kipplagen zwischen 0° bis 360° Kippwinke!, sondern auch den Kraftfluß der Antriebsdrehmomente, die vom Kippantrieb erzeugt, in die Kippzapfen und in den Trügring eingeleitet werden und die vom Tragring auf das Gefäß überzuleiten sind. Es ist üblich, für die einzelnen Kipplagen mehrere Zugstäbe vorzusehen. Gewöhnlich sind die Zugstäbe parallel zur Gefäßlängsachse und tangential, d. h. senkrecht zu einer Radialen zur Gefäßlängsachse angeordnet. Die etwa parallel zur Gefäßlängsachse verlaufenden Zugstäbe halten das Gefäß im wesentlichen in der senkrechten Lager und die zu einer Radialen senkrocht verlaufenden Zugstäbe halten das Gefäß in der sogenannten Bauchlage, d. h. bei horizontal verlaufender Gefäßlängsachse.

Es ist auch möglich, die Zugstäbe schräg zur Kippzapfenachse (im Grundriß) und schräg zur Gefäßlängsachse (im Aufriß) in zwei aufeinander senkrecht stehenden Projektionsebenen vom Gefäß zum Tragring verlaufend anzuordnen (DE-OS 19 30 791). Gegenüber mittels an der Gefäßwand befestigten Vorsprüngen auf dem Tragring aufgestützten Gefäßen kann die Wärrneauso.'ihnung des Gefäßes bei Anwendung von biegeweichen Zugstäben praktisch reibungsfrei erfolgen. Die biegeweichen Zugstäbe ersparen somit eine größere Dimensionierung des Pratzenringes bzw. der Einzelpratzen und des Tragringes, weil durch Reibung zwischen Pratzen und Tragring entstehende Reibungsmomenie. d.h. also größere Ausdehnungskräfte vermieden werden.

Andererseits besitzen auch parallel bzw. senkrecht zur Gefäßlängsachse für die senkrechte Lage des Gefäßes verlaufende Zugstäbe ebenso Nachteile wie die schräg im Raum verlaufenden Zugstäbe der beschriebenen Art. Die Zugstäbe sind nur auf Zugkräfte beanspruchbar und biegen sich bei quer zur Zugstablängsachse auftretenden Kräften leicht durch. Die Durchbiegung der Zugstäbe gestattet die Wärmeausdehnung des Gefäßes und somit die Entlastung der Gefäßwandung. Relativ lange Zugstäbe unterliegen trotz entsprechender Vorspannung im Laufe der Zeit einer bleibenden Dehnung und werden daher nachgespannt. Die Handhabung von sehr langen Zugstäben beim Ein- und Ausbau der Stäbe ist erschwert. Obgleich bei relativ längeren Zugstäben eine größere Auslenkung, 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 Zugstabe und somit zu einer Verminderung der Zugkraft-Hcanspriichungsfähigkeit.

In dieser Hinsicht sind bekannte Zugstäbe (DE-OS 19 19 769) ungünstig, sofern sie eine relativ große Länge

aufweisen. Eine große Länge ist auch von Zugstäben bekannt (DE-AS 14 33 501), die als Federstäbe ausgeführt sind und der Schüttelbewegung des Gefäßes dienen. Bei einer sehr kurzen Ausführung, z. B. als Lenkerstangen, verlieren solche Zugstäbe ihre Eigenschaft als biegeweiche Zugstäbe.

Der vorliegenden Erfindung ist die Aufgabe zugrunde gelegt, die Anordnung von biegeweichen Zugstäben dahingehend zu verbessern, daß lange Zugstäbe vermieden werden, somit eine geringere Auslenkung des einzelnen Zugstabes erzielt wird und daß deren Handhabung vereinfacht wird, wobei die erstrebte Verbesserung sowohl auf die Montage bzw. Demontage der Stäbe als auch auf das Gefäß selbst gerichtet ist.

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß am Tragring Stützen befestigt sind, über die die einen Zugstäbe mit dem Pratzenring bzw. mit den einzelnen Pratzen und mit dem Tragring verbunden sind. Im allgemeinen wird dadurch anstelle von einem längeren Zugstab mit zwei kürzeren Stäben ausgekommen. Bei kürzeren Zugstäben ist die Auslenkung geringer, so daß die in den Zugstäben bzw. an deren Anlen!:ungsstellen 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 Einzelpratzen zu entfernen. Es genügt jeweils das Lösen einer der Verbindungen am Trag- bzw. Pratzenring. Weitere Vorteile bestehen in der Unabhängigkeit der Zugstäbe für die Aufrecht- bzw. Kopflage des Gefäßes und in dem kleinen Raum für die Unterbringung der Zugstäbe.

Eine besonders kompakte Bauweise der erfindungsgemäßen Aufhängevorrichtung ergibt sich nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltungsform dadurch, daß an einer Tragringfläche dem zugeordneten Pratzenring bzw. den zugeordneten Einzelpratzen die Stülzenbefestigungen gegenüberliegend gebildet sind und daß die Stützen den Pratzenring bzw. die Einzelprz'zen umgehen oder mit Spaltabstand durch- ^₀ dringen und mit einem Querhaupt für die Anlenkung der Zugstäbe versehen sind.

Für höhere Vorspannkräfte in den Zugstäben sowie für große Gefäßgewichte ist es vorteilhaft, daß gemäß einer weiteren Verbesserung der Erfindung jeweils ein ^j Stützenpaar zusammen mit dem Querhaupt und dem Tragring einen geschlossenen Rahmen bilden.

Zum Schutz der Zugstäbe sowie zwecks leichler Zugänglichkeit der Zugstäbe in den meist hohlen Trag- und Pratzenringen ist ^ferner vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Zugstäbe für beide Scnkrechtlagen des Gefäßes ungleich lang sind und den Innenraum 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 kalten 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 di:r Zugstäbe erzielt wird.

Die am Tragring befestigten Stützen bzw. die aus dem Tragring, den Stutzen und dem Querhaupt gebildeten Rahmen können iiif verschiedene Arten auf dem Tragring angeordnet werden. Nach einer besonders hervorzuhebenden Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Stützen mit dem Querhaupi im wesentlichen in zum Umfang des Trag- bzw. Pratzenringes radialen oder tangentialen Ebenen angeordnet sind.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt und im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Teilschnitt durch Gefäß, Tragring und Pratzenring mit der erfindungsgemäßen Aufhängevorrichtung,

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

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

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

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

F i g. 6 eine Seitenansicht zu F i g. 5,

F i g. 7 eine schematisierte Dar:«.ellung des Wärmeausdehnungsverhaltens von Gefäß, Tragring und Pratzenring und der Belastung der Zugstäbe,

F i g. 8 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig 1,

F i g. 9 die zu F i g. 8 gehörende Seitenansicht und

Fi₆. 10 die Ansicht in Richtung Saus Fig. 9.

Gemäß Fig. 1 weist das Gefäß 1 einen Gefäßmantel 1;) mit darunterliegender Ausmauerung \b auf. Am Gefäßmantel la ist der Pratzenring 2 befestigt. Anstelle des Pratzenringes 2 können, wie bereits erwähnt, über den Umfang verieilt 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 Prai/.en ausgerüsteten Stahlwerkskonvertern der Fall ist. mit Einzelpratzen auf dem Tragring 3 auf, sondern befindet sich mit dem axialen Abstand 4 im Ausführungsbeispiel unterhalb des Tragringes 3 bei der gezeichneten Aufrechtlage des Gefäßes. Der Tragring 3 ist. um die Wärmeausdehnung des Gefäßmantels I.7 freizugeben, rpit 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 la verlaufen. Diese Zugstäbe 6 und ⁷ gehören nicht unmittelbar zur Erfindung und sind deshalb nicht ausführlich dargestellt und erläutert. Das Gefäß 1 ist in der gezeichneten Aufrechtlage mittels der Zugstäbe 8 gehalten, die vom Tragring 3 zum Pratzenring 2 verlaufen. Für die Kopflage des Gefäßes 1 sind weitere Zugstäbe 9 im Pratzenring 2 angeordnet. Das eine Ende der Zugstäbe 9 ist an der Konsole 10 des Pratzenringrs 2 befestigt und das andere an der Stütze 11, die am Tragnng 3 befestigt ist.

Gemäß Fig. 2 ist die Stütze 11 radial außer nach innen weisend am Tragring 3 befestigt. Die übrige Gestaltung der Aufhängevorrichtung entspricht derjenigen aus Fig. 1.

Gemäß Fig. ¹I ist die Ausbildung der Stütze 11 aus F i g. 1 gezeigt. Der Zugstab 8 durchdringt den Tragring 3 und ist daher nur im axialen Abstand 4 zwischen Tragring 3 und Pratzenring 2 zu sehen. Die Stütze 11 durchdringt den Pratzenring 2, ohne mit ihm befestigt zu sein. Der Zugstab 9 ist vorgespannt und zieht die am Prat/.enring 2bef' ntigte Konsole 10 gegen die Stütze 11. Die genaue Ausbildung der Stütze 11 sowie die Ausbildung des Pratzenringes 2 ist zu den F i g. 8 his IO näher beschrieben. Aus Fig. 4 geht hervor, daß die

Stütze 11 ein Querhaupt 12 aufweist, an dem der Zugstab 9 angelenkt ist.

F i g. 5 zeigt das Gefäß 1 mit dem Pratzenring 2 und dem Tragring 3 im kalten Zustand. Die Zugstäbc 8 und 9 sind mit entsprechend vorausberechneten, relativ kleinen Winkeln abweichend von der Parallelen zur Gefäßlängsachse gegen diese Gefäßlängsachse geneigt angeordnet. Im übrigen entspricht die Anordnung der Zugsläbe 8 und 9 derjenigen der Fig. 1. so daß die projizicrtcn Darstellungen gemäß den F i g. 3 und 6 keine Unterschiede ergeben. Um eine höhere Tragfähigkeit zu erreichen, sind jedoch gemäß Fig. 6 für die Aufhängung des Gefäßes in Kopflage Zugstäbc 9;i und 9/; vorgesehen. Im übrigen entspricht die Gestaltung der Stütze 11 unddesQucrhiiuptcs 12 derjenigen der Fi g. J.

Fig. 7 zeigt die Zugstäbe 8 und 9 und die unterschiedlich große Wärmeaiisdehnung 3;( des Trag-

I If'tgcS 3 ÜMU 2ff uCS rYiit/'CnrfMgCS 2. DiC ϊ'.ίΓϋΐρΓίΠΓίϊΐϊΟ·

mentc des Zugstabes 8 an der Tragringfläche 36 und des Ziigstabes 9 an der Stütze 11 sind, wie gezeichnet, jo gegenläufig (13.·;, 13/'). Die Aufteilung eines einzelnen Zugstabes in die beiden Zugstäbe 8 und 9 stellt sich als Wesensmcrkmal der Frfindung dar. Diese Maßnahme ermöglicht an einer beliebigen Stelle zwischen der Tragringfläche 3£> und dem Querhaupt 12 die Last des Gefäßes I auf einen ideellen einzigen Zugstab zu übertragen, [is wäre hingegen nicht möglich, diese Last an einem durchgehenden Zugst.ib. z. B. mittig, auf einem Drittel oder auf zwei Drittel semer Länge angreifen zu lassen. Dies könnte lediglich durch eine kraftschliissigc oder reibschlüssige Verbindung zwischen Gefäß und Zugstab erfolgen. Fs ist jedoch nicht möglich, derartige Kraftschluß- bzw. Reibschluß-Verbindungen an einem durchgehend glatten Stab zu bilden.

Gemäß F i g. 8 ist an der Gefäßwand I;) der Pratzenring 2 befestigt. Dieser besteht aus zwei ringförmigen flatten I4;i und 14/x Heide Ringe werden durch am Umfang angeordnete Bandagen 15 und 16 sowie durch Kippen 17 zusammengehalten. Zwischen je zwei Kippen I7;i und \7b (F i g. 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 /\\ erreichen sind. Die Öffnung 18 gestattet außerdem, den Zustand der Spannköpfe 19 und 20 für den Zugstab 8 beständig zu kontrollieren. Die Spanin >pfe 19 und 20 sind als (lewindemuttern dargestellt. Diese können iedoeh. falls die Zugstäbe 8 und 9 aus einzelnen Drähten gebildet sind, jeweils in Öffnungen 21 an der Tragringseite 3t bzw. 22 im Pratzenring 146 derart locker geführt werden, dall die in ilen I 11: 5 und 7 dargestellten Lagen der Zugstäbe 8 und 9 erreicht w erden können.

F ig. 9

Qucrhiiijpi 12. wobei die Stiii/' selbst aus zwei Finzelsäulen 23 und 24 gebildet ist. Die Finzelsäulen 23 und 24 durchdringen den Pratzenring 2 durch Öffnungen 25;; und 25b und treten bei 26;; und 2f>h aus dem Pratzenring 2 wieder aus und stützen sich ferner auf die Tragringfläche 3c. Fs ist vorteilhaft, die S'ützstellen seitlich durch an der Tragringfläche 3c befestigte Blöcke 27;; und 27b zu sichern, um ein seitlich'.s Ausweichen der Säulen 23 bzw. 24 zu verhindern. Es genügt hierbei, während der Montage der Zugstäbc 8 und 9 die Stütze 11 in die vorgesehene Lage zu bringen und so lang? festzuhalten, bis die Zugstäbe 8 und 9 vorgespannt sind.

Fig. 10 zeigt die tangentiale Anordnung der Stütze 11. In F i g. 8 ist daher die Säule 23 durch den Zugstab S verdeckt und nicht sichtbar.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Aufhängevorrichtung für warmgängige Gefäße, insbesondere für Stahlwerkskonverter, mit am Gefäß befestigtem Pratzeriring 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 jeweils getrennten, biegeweichen Zugstäben zur Aufhängung des Gefäßes in der Aufrechtlage und in der Kopflage und mit biegeweichen Zugstäben für die waagerechte Lage des Gefäßes, die den Tragring und den Pratzenring bzw. die Einzelpratzen miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß am Tragring (3) Stützen (11) befestigt sind, über die die einen Zugstäbe (9) mit dem Pratzenring (2) bzw. mit den einzelnen Pratzen und mit äem Tragring (3) verbunden sind.

2. Aufhänge vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß an einer Tragringfläche (3c) dem zugeordneten Pratzenring (2) bzw. den zugeordneten Einzelpratzen die Stützenbefestigungen gegenüberliegend gebildet sind und daß die Stützen (11) den Pratzenring (2) bzw. die Einzelpratzen umgehen oder mit Spaltabstand durchdringen und mit einem Querhaupt (12) für die Anlenkung der Zugstäbe (9) versehen sind.

3. Aufhängevorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2. d;> lurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Stützenpaar (23, 24) zusammen mit dem Querhaupt (12) und dem Tragring (3) einen geschlossenen Rahmen bilden.

4. Aufhängevorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstäbe (8, 9) für beide Senkrechtlagen des Gefäßes (1) ungleich lang sind und den Innenraum von Tragring (3) und Pratzenring (2) b/w. Einzelpratzen durchstoßend angeordnet sind.

5. Aufhängevorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstäbe (8, 9) abweichend von der Parallelen zur Gefäßlängsachse im kaltem Zustand des Gefäßes (I) zu dieser hingeneigt angeordnet sind.

6. Aufhängevorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (11) mit dem Qucrhaupt (12) im wesentlichen in zum Umfang des Trag- bzw. Pratzenringes (2, 3) radialen oder tangentialen Ebenen angeordnet sind.