DE3048199A1

DE3048199A1 - Metallurgisches gefaess, insbesondere stahlwerkskonverter

Info

Publication number: DE3048199A1
Application number: DE19803048199
Authority: DE
Inventors: Karlheinz 4330 Mülheim Langlitz; Günter 4100 Duisburg Schmitz
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1980-12-20
Filing date: 1980-12-20
Publication date: 1982-07-22
Also published as: FR2496695B1; FR2496695A1; DE3048199C2; US4516757A; CA1145137A

Description

20 968 - Fl/Schi - S** -* - ϊη,ΐ2.ΒΠ

Die Erfindung betrifft ein metallurgischos Gefäß, insbesondere ain«n Stahlwerkskonverter, das mittels eines Kippzapfenpaares in Stützlagern kippbar gelagert ist, wobei zumindest einer dor Kippzapfen hohl ist und an Zu- bzw. Abführungen für flüssige Kühlmittel und/oder flüssige, gasförmige. und/oder staubfcirmige Prozeßstoffe angeschlossen ist.

Solche Kippgefäße mit höhlen'Kippzapfen dienen der Bildung einer Durchführung durch die Stützlager, weil das metallurgische Gefäß beim Kippen eine Bewegung ausführt, die ein zusätzliches Längenstück, z. B. in Form eines Durchhangs, bei Verwendung von flexiblen Druckschiauchleitunqen erfordern würde. Bei zwei hohlen Kippzapfen dient einer zur Zufuhr von flüssigen Betriebsmitteln, wie z. R. Kühlwasser, und der andere hohle Kippzapfen zur Abfuhr des die Wärme abführenden Wassers. Das zu- und abgeführte Wasser kühlt gleichzeitig die Stützlager mit, in denen meist, empfindliche Wälzlager eingebaut sind.

Nachfolgend werden als "Betriebsmittel" alle Kühlmittel bezeichnet, die für den ungestörten Ablauf des Betriebs eines metallurgischen Gefäßes notwendig, sind. Außerdem werden zu den Betriebsmitteln auch Druckluft und Inertgase höheren Druckes oder DruckflUssigkeiten gerechnet, um beispielsweise Schieberverschlüsse zu betätigen, die am Gefäß angebracht sind.

Unter "Prozeßstoffen" werden z. B. Gase, wie Sauerstoff (U₂), Inertgase (Stickstoff, Argon), Luft sowie staubfömiiger Kalk, Kohlenstaub und dgl. verstanden.

Die weiterentwickelte Technik des Frischens, Feinens oder Umwälzons von Metall schmelzen in Kippgefäßen setzt die Zufuhr größerer Mengen Gas, Flüssigkeit und Staubstoffe gegenüber früher voraus. Neben der Volumenvergrößerung ist außerdem die unterschiedliche Art der Prozeßstoffe von erheblicher Bedeutung. Die hohlen Kippzapfen weisen einen Querschnitt auf, der bei festgelegten Drücken eine abhängige Geschwindkeit bedingt. Vom Querschnitt und von der Geschwindigkeit her ist jedoch auf der Grundlage der Kontinuitätsgleichung die pro Zeiteinheit zugeführte Menge des betreffenden Stoffes abhängig.

BAD ORIGINAL

20 963 - Fl/Schi *&·- - - 10.12.30

Die vorstehend genannten Kriterien erfahren noch »ine wesentliche Einschränkung durch die Querschnittsunterteilung des hohlen Kippzapfens in zumeist drei konzentrische Rohrquerschnitte- Ober die vorhandenen Querschnitte hinaus stehen jedoch keine Rohrleitungen zur Verfügung, um Prozeßstoffe oder Betriebsmittel verschiedenster Art zuzuführen.

Es ist bekannt (OE-OS 20 65 176), den hohlen Kippzapfen eines Konverters für Druckschi auch!eitunqan zu nutzen und außerhalb dar Stützlager auf dan Kippzapfon eine bcv/egliche Führung für die Druckschlauchleitungen anzubringen. Nachteil einer derartigen Gestaltung ist das geringe Angebot der Anzahl von Druckschlauchleitungen, so daß eine qroße Anzahl von verschiedenen Betriebsmitteln' und Prozeßstoffen nicht eingeplant werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Zuführungen für mehr als nur zwei Prozeßstoffr; zu ermöglichen und hierbei die erforderlichen Zu- und Abführungen für Betriebsmittel an einem metallurgischen Gefä'3 nicht unberücksichtigt zu lassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zusätzlich zu der 'totrv-ibsmittel- und/oder Prozeßstoff-Zuführung durch den hohlen Kippzapfen außerhalb der Kippzapfen Druckschlauchleitungen für flüssige, gasförmige und/oder staubförmige Prozeßstoffe und/oder Betriebsmittel vorgesehen sind und daß die Druckschlauchleitungen an einer ortsfesten Entnahmestene angeschlossen, zwischen Gefäß und Stützlager zumindest in einer Windung um jeweils einen im Durchmesser vergrößerten Abschnitt des Kippzapfens geführt und mit der zugehörigen Betriebsstelle am Gefäß verbunden sind. Vorteilhaftprweise werden hierbei die größeren Strömungsquerschnitte der hohlen Kippzapfen für Betriebsmittel und/oder, falls erforderlich, für Prozeß-Stoffe ausgenutzt, währenddem die Druckschlauchleitungen mit kleineren Strö'munqsqiiGrschnitton entsprechend den kleineren Volumina außerhalb des Kippzapfons verlaufen. Für diose relativ gering bemessenen Druckschlauchleitungen reicht auch der Abstand zwischen Kippzapfen und Stützlager aus, um eine größere Anzahl von Druckschlauchleitungen nebeneinander anzuordnen.

BAD Original

20 968 - Π/Schi -- ·- ·♦*-*-«. ·· ·· 10.12.80

Weiterhin wird eine andere Verlegung der Druckschlauchleitungen vorgeschlagen, die darin besteht, daß die Druckschlauchleitungen durch öffnungen des Tragrings hindurch an die zugehörige Betriebsstelle geführt sind. Diese Maßnahme bedeutet einen besseren Schutz für die Druckschlauchleitungen vor · allen Dingen gegen Temperatureinflüsse und mechanische Beschädigungen.

Ferner wurde gefunden, daß eine Verlängerung der Kippzapfen für die Anordnung einer Führung für die Druckschlauchleitungen nicht erforderlich ist, wenn die Druckschlauchleitungen um eine zwischen Stützlager einerseits und Gefäß bzw. Tragrinq andererseits auf dem Kippzapfen befestigte Wickeltrommel geführt sind.

Um den nachträglichen Einbau solcher Wi ekel trommel η zu ermöglichen, ist ferner vorgeschlagen, daß die Wickeltrommel aus zwei achssymmetrisehen, radial getrennten Halbteilen zusammengesetzt ist, deren Innendurchmesser dem Kippzapfen-Außendurchmesser entspricht.

Die Kippbewegung des Gefäßes kann zu einer ungünstigen Führung der Druckschlauchleitungen Anlaß geben. Diese Schwierigkeit wird dadurch vermieden, daß die Druckschlauchleitungen, ausgehend von einer ortsfesten Entnahmesteile, um eine zugkraftbei astete Umlenkrolle geführt sind, die unterhalb der Wi ekel trommel angeordnet ist.

Die Zugkraft an der Umlenkrolle kann auf einfachste Art gebildet werden, indem an der Umlenkrolle ein Gewichtskörper befestigt ist.

Die Ausnutzung der erfindungsgemäßen Grundidee, möglichst viele getrennte Betriebsmittel- bzw. Prozeßstoff-Zuführungen zu schaffen, erschließt gleichzeitig erweiterte Anwendungsmöglichkeiten der Betriebsmittel- bzw. Prozeßstofführung. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist daher vorgesehen, daß die Betriebsstelle aus der Gefäßhutkühlunq, der Gefäßmündungskühlung, der Tragringkühlung oder den Düsen für die Prozeßstoffe besteht. Unter diesen Düsen werden sowohl solche verstanden, die durch Wandung und/oder Boden geführt sind als auch solche Düsen, die durch die Mündungsöffnung des Gefäßes bis in den Boreich der Schmelze, eintauchend oder nicht eintauchend reichen.

BAD ORIGINAL

20 968 - Fl/Schi -- " -->£"·- "--"-- 10.12.80

ΙΊη Ausführungsh"ispiel dor Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben, fis zeigen

Fig. 1 oine Ansicht eines mit den erfindungsgemäßen Merkmalen ausgerüsteten Stahlwerkskonverters,

Fig. 2 einen senkrechten Teil querschnitt durch einen der beiden hohlen Kippzapfen des Stahlwerkskonverters gemäß Fig. 1,

Fin. 3 einen Schnitt durch den hohlen Kippzapfen in Richtung III - III gemäß Fig. 2.

Als kippbares metallurgisches Gefäß 1 ist ein Stahlwerkskonverter gewählt, der mittels des Kippzapfenpaares 2a, 2b in den Stützlagern 3 bzw. 4 gehalten ist. Beide Kippzapfen 2a, ?.b sind hohl, wobei der Kippzapfen 2a die rietriebsmittel- und/oder Prozeßstoff-Zuführung 5 bildet und der hohle Kippzapfen 2b die Betriebsmittel-Abführung 6.

Zusätzlich zu der Betriebsmittel- und/oder Prozeßstoff-Zufiihrung 5 sind mehrere, beispielsweise¹ zwischen sechs und zwanzig Druckschlauchleitungen 7 vorgesehen. Jede der Druckschlauchleitunqen 7 beginnt an einer ortsfesten Entnahmestello .1 (Fig. 3) und verläuft iibor einen solchen im Durchmesser vergrößerten Abschnitt 9 des Kippzapfens 2a bzw. 2b, daß die zulässige Biegebeanspruchung der Druckschlauchleitungen nicht überschritten wird. Die Druckschlauchleitungen 7 verlaufen außerdem über den Tragring 10 und durch in diesem angeordnete öffnungen 10a (Fig. 2) und werden danach an eine beliebige Betriebsstelle 11 geführt.

Als solche Betriebs stell en 11 sind die Gefäßhutkühlung 12, die Gefäßmündungskiihlung 13, eine Traqringkühlung 14 odor dio Düsen 15 eines bodenblasondnn Stahlwerkskonverters zu verstehen.

FUr die Prozoßstoff-Zuführung 5 ist die Verlegung der Druckschlauchleitungen 7 auch am Kippzapfon 2b vorgesehen (Fig. 1).

BAD ORIG/NAL

20 968 - Fl/Schi . -^: "■-* -^:*-f^ *- ■ 10.12.30

Die Verlegung der Druckschlauchleitungen 7 ist für die linke Seite des Gefäßes 1 in vergrößertem Maßstab in Fig. 2 dargestellt. Das- Gefäß 1 stützt sich über den Tragring 10 mit den Kippzapfen 2a auf das Stützlager 3, das mit Wälzlagern 16 ausgerüstet ist. Außerhalb des Stützabstandes greift an dem Kippzapfen 2a der reitend angeordnete Kippantrieb 17 an, der mit einer Drehmomentstütze 18 das Antriebs-Reaktionsmoment am Fundament 19 auffänqt. Am Kippantrieb 17 ist der Antriebsmotor 17a angeflanscht.

Der Kippantrieb 17, das Wälzlager 16 und der Tragring 10 v/erden durch ein Kühlmedium, wie z. B. durch Wasser, das in den konzentrischen Kanal 20 und dem Rohr 21 strömt, gekühlt, wobei das Kühlmedium auf der gegenüberliegenden Seite des Gefäßes 1 wieder durch den Kippzapfen 2h abgeführt wird.

Für die verschiedenen Betriebsstellen 11 sind ,jeweils besondere Leitungen vorgesehen. So ist die starre Rohrleitung 22 (Fig. 1) aus dem Kanal· 20 (Fig. 2) abgezweigt und versorgt die Gefäßmündungskühlung 13, die zusätzliche starre Rohrleitung 23 versorgt die Gefäßhutkühlung 12 und die jeweils starren Rohrleitungen 24 und 25 bilden die zugehörigen Rückleitungen des erwärmten Mediums. Aus dom Rohr 21 ist mittels der weiteren Rohrleitung 26 Kühlmedium für den Tragring 10 abgezweigt.

Der im Durchmesser vergrößerte Abschnitt 9 der Kippzapfen 2a bzw. 2b besteht im Ausführungsbeispiel jeweils aus einer Wickeltrommel 27 und 28, die fest mit dem betreffenden Kippzapfen 2a bzw. 2b verbunden sind. Die Herstellung einer solchen Wi ekel trommel erfolgt aus geschweißten Blechformteilen, die aus Halbteilen 27a und 27b gebildet sind und an ihren Flanschen verschraubt werden. Deren Innendurchmesser 2d entspricht dem Kippzapfenaußendurchmesser 2c. Es ist möglich, aufgrund der Halbteile 27a und 27b einen nachträglichen Einbau solcher Wi ekel trommel η 27, 28 durchzuführen.

Die Kippbewegung des Gefäßes 1 kann 360* und mehr betragen. Für die erforderliche zusätzlich benötigte Länge der Druckschlauchleitungen 7 ist eine frei an den Druckschlauchleitungen 7 aufgehängte Umlenkrolle 29 vorgesehen (Fig. 3). Für ein ordnungsgemäßes Auf- und Abwickeln steht die Umlenkrolle 29 unter Zugbelastung, die mittels des Gewichtskörpers 30 erzeugt ist.

BAD ORIGINAL

ZO 968 - Fl/Schi ·-· ' fr*- "-"-·' 10.12.80

In Fig. 3 ist nur «iino Druckschlauchleitunq 7 sichtbar, wobei die Wickeltrommel 27 fest mit dem Kippzapfen verbunden ist. Für jede Druckschlauchleitung 7 ist auf der Wi ekel trommel 27 zumindest eine Rille 31 vorgesehen, in der die Druckschlauchleitung geführt ist. Für mehr als eine volle Umdrehung ist die RiIIo 31 mit einer gewindeähnlichen Steigung ausgeführt, so daß zwei oder mehr Rillenqänqa n^beneinanderlieqan. An der Umfanqsstelle 32 der Wickeltroni.nel 27 (bzw. 28) befindet sich eine öffnung .(Fig, 3), durch die sämtliche Druckschlauchleitungen 7 in den Innenraum 33 und von dort durch dia Stirnwand 34 auf den Tragrinq 10 verlegt sind.

Bri Drehung dos Kippzapfens.2a bzw. 2b mittels des Kippantriebs 17 in Dreh richtung 35 (Fi']. 3) wickoln sich die Druckschlauchlcitungen 7 auf der ''!ickoltromnel 27 bzw. 28 auf, v/oboi die Umlenkrollo 29 wogen dor sich verkürzenden Länge dnr Druckschi auch!eitungen 7 angehoben wird.

Hip Druckschlauchleitunqen 7 führen (Fig. 3) Kalk, Sauerstoff (O₂), Kohlenstaub (C), Wasser (H,0), Stickstoff (N₂), Argon oder Luft. Diese teils Betriebsmittel, teils Prozeßstoffe darstellenden Medien können auch in anderer Zuordnung als dargestellt an die Betriebsstell en 11 geführt werden. Es muß lediglich sichergestellt sein, daß keine miteinander chemisch reagierenden Stoffe in eine unzulässige Kontaktnäho gebracht werden. So kann z. B. Kühlwasser auch durch einen der Druckmittel schläuche 7 geführt warden.

Im Bereich der Rodenplatte la des Gefäßes 1 können anstelle der Druckmittel schläuche 7 auch starre Rohrleitungen durch den Tragring 10 und zu der jeweiligen Betriebsstelle 11 verlegt sein.

BAD ORIGINAL

Claims

Mannesmann Aktiengesellschaft 10. Dezember 1980 Mannesmannufer 2 20 %8 - FI/Schi Düsseldorf Metallurgisches Gefäß, insbesondere Stahlwerkskonverter

1. Metallurgisches Gefäß, insbesondere Stahlwerkskonverter, das mittels eines Kippzapfenpaares in Stützlaqern kippbar gelagert ist, wobei zumindest einer der Kippzapfen hohl ist und an Zu- bzw. Abführungen für flüssige Kühlmittel und/oder flüssige, gasförmige und/oder staubforange Prozeßstoffe angeschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet,

daß zusätzlich zu der Betriebsmittel- und/oder Prozeßstoff-Zuführung (5) durch den hohlen Kippzapfen (2a) außerhalb der Kippzapfen (2a;2b) Druckschi auch!eitunoen (7) für flüssige, gasförmige und/oder staubförmige Prozeßstoffe und/oder Betriebsmittel vorgesehen sind und daß die Druckschlauchleitungen (7) an einer ortsfesten Entnahrnestelle (8) angeschlossen, zwischen Gefäß (1) und Stützlager (3 bzw. 4) zumindest in einer Windung um jeweils einen in Durchmesser vergrößerten Abschnitt (9) des Kippzapfens (2a bzw. 2b ) qefiihrt und mit der zugehörigen Betriebsstell ο am Gefäß (1) verbunden sind.

BAD ORIGINAL

968 - Π/Schi .:..*.-* -."-.>·- \./\.." 10.12.80

2. Metallurgisches Gefäß mit einem Tragring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Driickschlauchleitungen (7) durch Öffnungen (10a) des Tragrings (10) hindurch an die zugehörige Betriebsstelle (11) geführt s i nd.

3. Metallurgisches fipfäö nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckschlauchleitungen (7) um eine zwischen Stützlager (3 bzw. 4) einersoits und Gefäß (1) bzw. Tragring (10) andererseits auf dem Kippzapfen (2a bzw. 2b) befestigte Wickeltrommel (27 bzw. 28) geführt sind.

4. Metallurgisches Gefäß nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ("He Vfickeltronmel (27 bzw. 2Π) aus zv/oi achssymmetrischen, radial getrennten Halbteil on (27a, 27b) zusammengesetzt ist, deren Innendurchmesser (29) dem Kippzapfen-Außendurchmesser (2c) entspricht.

5. Metallurgisches Gefäß nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dap, die Druckschlauchleitungen (7), ausgehend von der ortsfesten EntnahmestPlle (R), um eine zugkraftbelastete Umlenkrolle (29) geführt sind, die unterhalb der Wi ekel trommel (27 bzw. 28) angeordnet ist.

6. Metallurgisches Gefäß nach dsn Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der iJmlenkrolle (29) ein Gewichtskörpsr (30) befestigt ist.

7. Metallurgisches Gefäß nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsstelle (11) aus der Gefäßhutkühlung (12), der Gefäßmündungskühlunq (13), der Tragringkühlung (14) oder den Düsen (15) für dio Prozoßstoffe besteht.

BAD ORiGiNAL