EP0012131B1

EP0012131B1 - Kippbarer Konverter

Info

Publication number: EP0012131B1
Application number: EP79890047A
Authority: EP
Inventors: Bernhard Dipl.-Ing. Enkner; Rupert Berger; Manfred Eysn; Hermann Franz Haslehner; Helmut Smejkal; Michael Sattler
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1978-11-27
Filing date: 1979-11-09
Publication date: 1982-02-17
Also published as: DE2962157D1; ES485892A1; SU1012798A3; CS215034B2; BR7907648A; AT357584B; PL121851B1; PL219840A1; RO78826A; EP0012131A1; DD156000A5; ATA844078A; JPS5576011A; CA1111243A; US4281823A

Description

Die Erfindung betrifft einen kippbaren Konverter mit einem das Konvertergefäß im Abstand umgebenden Tragring, welcher zwei diametral gegenüberliegende Tragzapfen aufweist, wobei das Konvertergefäß mit dem Tragring mittels einer Mehrzahl sowohl am Konvertergefäß als auch am Tragring angelenkter Gelenklaschen verbunden ist.
An die Aufhängung eines Konvertergefäßes im Tragring werden eine Reihe von Anforderungen gestellt: In erster Linie muß die Aufhängung Verformungen des Gefäßes sowie des Tragringes zulassen. Solche Verformungen, wie sie infolge der Einflüsse des metallurgischen Betriebes und der statischen Belastungen auftreten, dürfen nicht behindert werden, da sonst Zwangskräfte zwischen Konverter und Tragring auftreten. Eine weitere Forderung an eine Konverteraufhängung ist die, daß zwischen dem Konvertergefäß und dem Tragring kein eine Relativbewegung dieser beiden Teile zulassendes Spiel vorhanden sein darf, da ein solches Spiel während des Kippens des Konverters Stöße und damit unkontrollierte Beanspruchungen der lastaufnehmenden Verbindungsmittel der Aufhängung verursachen würde.
Weiters sollen die den Verformungen des Konverters bzw. Tragringes entgegenwirkenden Reibungskräfte nur gering sein. Auch sollen die lastaufnehmenden Elemente möglichst einfach zu konstruieren und einfach zu dimensionieren sein, d. h. mit anderen Worten, die Berechnung der an der Aufhängung auftretenden Kräfte soll mit größtmöglicher Genauigkeit durchgeführt werden können.
Ein Konverter der eingangs beschriebenen Art ist aus der US-A-3 146 983 bekannt. Diese Patentschrift zeigt ein Konvertergefäß, das mit dem Tragring mittels einer Mehrzahl von Gelenklaschen verbunden ist. Diese Gelenklaschen sind entlang des gesamten Umfanges des Konvertergefäßes angeordnet. Die Vielzahl der Gelenklaschen bewirkt, daß die Aufhängung des Konvertergefäßes am Tragring statisch unbestimmt ist. Jede Dehnung des Konvertergefäßes (solche Dehnungen treten sowohl in radialer Richtung als auch in Längsrichtung des Gefäßes auf, und sie sind ungleichmäßig um den Umfang verteilt) bewirkt zwangsläufig eine Zwängung der Laschen, wodurch ihre Gelenkigkeit während des Konverterbetriebes nicht mehr gegeben ist.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, einen Konverter zu schaffen, dessen Aufhängung nebst der Erfüllung sämtlicher oben angegebener Anforderungen weiters noch die Bedingung erfüllt, daß durch eine Dreipinktlagerung in jeder Lage des Konverters einerseits die statische Bestimmtheit der Auflagerung sichergestellt und anderseits die Dimensionierung, d. h. die Festigkeitsberechnung vereinfacht und die Anfälligkeit des Konverters gegen durch die Aufhängung bedingte mechanische Störungen verringert wird.
Diese Aufgaben werden dadurch gelöst, daß das Konvertergefäß an dem Tragring mittels dreier Gelenklaschen am Tragring montiert ist, wobei die Längsachsen aller Gelenklaschen in einer durch die Längsachse des Konvertergefäßes laufenden und zur Achse der Tragzapfen rechtwinkelig gelegten Ebene liegen und die zur Längsachse des Konvertergefäßes geneigten Gelenklaschen in dieser Ebene schwenkbar sind.
Zwar ist aus der DE-A-2 255409 eine Dreipunktlagerung für einen Konverter an sich bekannt, jedoch sind die Verbindungsglieder, mit denen das Konvertergefäß am Tragring befestigt ist, keine Gelenklaschen und sind die Anlenkpunkte nicht in einer durch die Längsachse des Konvertergefäßes laufenden Ebene angeordnet.
Die DE-A-2 338 376 zeigt ein Konvertergefäß, welches zwar unter anderem mittels einer Gelenklasche am Tragring befestigt ist, wobei jedoch diese Gelenklasche in der durch die Tragzapfen gelegten Ebene liegt, so daß diese Gelenklasche auch auf Biegung beim Kippen des Konverters beansprucht ist. An der der Gelenklasche gegenüberliegenden Seite ist der Konverter mittels eines Bolzens, der einen am Tragring starr vorgesehenen Fortsatz durchsetzt, befestigt. Eine statisch bestimmte Lagerung wird bei dieser bekannten Konstruktion nicht erreicht.
Erfindungsgemäß liegt zweckmäßig die Neigung der Gelenklaschen zur Längsachse des Konvertergefäßes in einem Winkelbereich zwischen 15° und 45°.
Eine bevorzugte Neigung der Längsachsen jeder Gelenklasche zur Längsachse des Konverters beträgt 30°.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist jede Gelenklasche an einem Ende mit einem einzigen Schwenklager und am anderen Ende mit zwei in Umfangsrichtung des Konverters bzw. des Tragringes im Abstand voneinander befindlichen Schwenklagern ausgestattet, wobei die nur ein Schwenklager aufweisenden Enden der Gelenklaschen entweder alle dem Tragring oder alle dem Konverter zugeordnet sind und wobei zweckmäßig die Lager der Gelenklaschen als Gelenklager ausgebildet sind.
Bei Anordnung von zwei im Abstand voneinander befindlichen Lagern an dem Ende einer Gelenklasche ist vorteilhaft ein Lager als Fest-und das andere als Loslager ausgebildet.
Vorteilhaft sind zwei der Gelenklaschen unterhalb und eine der Gelenklaschen oberhalb des Tragringes des in aufrechter Position befindlichen Konvertergefäßes angeordnet.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Fig. 1 eine Vorderansicht eines Konverters, Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles 11 der Fig. 1 teilweise im Schnitt und Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles 111 der Fig. 1 ebenfalls teilweise im Schnitt zeigen. Die Fig. 4 und 5 sowie 7 und 8 veranschaulichen zwei weitere Ausführungsformen in zu den Fig. 1 und 2 analogen Darstellungen. Fig.6 zeigt eine Gelenklasche der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsform im Schrägriß.
Mit 1 ist das Konvertergefäß bezeichnet, welches von einem geschlossenen Tragring 2 umgeben ist. Der Tragring 2 ist mittels zweier miteinander fluchtender Tragzapfen 3 in nicht dargestellten Stützlagern kippbar gelagert.
Die Befestigung des Konvertergefäßes 1 in dem Tragring 2 erfolgt mittels dreier Gelenklaschen 4, die jeweils sowohl am Tragring 2 als auch am Konvertergefäß 1 schwenkbeweglich in Lagern 5, 6 gelagert sind. Sowohl die Lager 6, die am Tragring vorgesehen sind, als auch die Lager 5 am Konvertergefäß sind zweigeteilt ausgebildet, wobei jede Gelenklasche mit an ihren Enden vorgesehenen Bolzen 7, 8 in jeweils einem Teil 5', 5" bzw. 6', 6" der Lager 5, 6 eingesetzt ist. Die Lager 5 am Konvertergefäß sind in Rippen 9 eingebaut, welche durch Gurte 10 und weitere Rippen 11 verstärkt sind.
Die Anordnung der Lager 5, 6 ist so gewählt, daß die Längs- bzw. Mittelachse 12 jeder Gelenklasche 4 mit der Längsachse 13 des Konvertergefäßes 1 etwa einen Winkel 14 von 30° einschließt, wobei die Längsachse 12 jeder Gelenklasche 4 sich mit der Längsachse 13 des Konvertergefäßes 1 schneidet, so daß die Gelenklaschen in der durch ihre Längsachse und die Längsachse des Konvertergefäßes gebildeten Ebene schwenkbar sind. Weiters liegen die Längsachsen aller Gelenklaschen in der zur Achse 15 der Tragzapfen 3 rechtwinkelig gelegten und durch die Längsachse 13 des Gefäßes laufenden Ebene, wobei eine der Gelenklaschen 4 an der Oberseite des Tragringes und die beiden anderen Gelenklaschen an der Unterseite des Tragringes - bei aufrechtstehendem Konverter - angeordnet sind.
Diese Anordnung der Gelenklaschen, die insbesondere aus Fig.3 besonders deutlich ersichtlich ist, bewirkt, daß sich das Konvertergefäß 1 innerhalb des Tragringes nach allen Richtungen frei ausdehnen bzw. zusammenziehen kann, wobei bei einer solchen Verformung des Konvertergefäßes lediglich Reibungskräfte in den Lagern 5, 6 auftreten. Das Gewicht des Konverters wird, wenn sich der Konverter in aufrechter Lage, wie in dei_l Fig. 1 bis 3 dargestellt ist, befindet, mittels der beiden an der Unterseite des Tragringes 2 befindlichen Gelenklaschen 4 in den Tragring eingeleitet; beim Kippen des Konvertergefäßes tritt die dritte, an der Oberseite des Tragringes 2 angeordnete Gelenklasche 4 in Funktion.
Der Ein- und Ausbau des Konvertergefäßes aus bzw. in den Tragring gestaltet sich äußerst einfach. Zum Ausbau muß lediglich an den Lagern 6, beispielsweise durch Herausschlagen der Bolzen 7, die Verbindung der Gelenklaschen 4 mit dem Konvertergefäß 1 gelöst werden, worauf die Gelenklaschen 4 in Richtung des Pfeiles 16 verschwenkt und das Konvertergefäß 1 infolge des zwischen dem Tragring und der äußersten Kontur des Konverters vorgesehenen Spieles 17 durch Heben oder Senken aus dem Tragring 2 ausgefädelt werden kann.
Bei der in den Fig.4 bis 6 dargestellten Ausführungsform sind die hinsichtlich ihrer Längs-(bzw. Mittel-)achse 12 gekröpft ausgebildeten Gelenklaschen 18 jeweils am Tragring 2 mittels eines Lagers 19 und am Konvertergefäß mittels zweier im Abstand voneinander befindlicher Lager 20 gelagert. Infolge des großen Abstandes der beiden am Konvertergefäß angeordneten Lager 20 schließen die Achsen 21 dieser Lager miteinander einen stumpfen Winkel ein, weshalb diese Lager 20 als Gelenklager ausgebildet sind, wie in Fig.5 schematisch dargestellt ist. Hierdurch wird eine einwandfreie Schwenkmöglichkeit der Gelenklaschen um diese Lager 20 ermöglicht. Eines der Gelenklager 20 ist als Loslager und das andere als Festlager ausgebildet.
Eine weitere Ausführungsform ist in den Fig. 7 und 8 dargestellt, bei der jede Gelenklasche 22 am Tragring 2 mittels zweier im Abstand voneinander befindlicher Lager 23 und am Konvertergefäß mittels eines einzigen Lagers 24 gelagert ist.

Claims

1. Kippbarer Konverter mit einem das Konvertergefäß (1) im Abstand umgebenden Tragring (2), welcher zwei diametral gegenüberliegende Tragzapfen (3) aufweist, wobei das Konvertergefäß mit dem Tragring mittels einer Mehrzahl sowohl am Konvertergefäß als auch am Tragring angelenkter Gelenklaschen (4; 18; 22) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Konvertergefäß an dem Tragring mittels dreier Gelenklaschen am Tragring montiert ist, wobei die Längsachsen (12) aller Gelenklaschen (4; 18; 22) in einer durch die Längsachse (13) des Konvertergefäßes (1) laufenden und zur Achse (15) der Tragzapfen (3) rechtwinkelig gelegten Ebene liegen und die zur Längsachse (13) des Konvertergefäßes (1) geneigten Gelenklaschen in dieser Ebene schwenkbar sind.

2. Konverter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Gelenklaschen (4; 18; 22) zur Längsachse (13) des Konvertergefäßes (1) in einem Winkelbereich zwischen 15° und 45° liegt.

3. Konverter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet; daß die Längsachse (12) jeder Gelenklasche (4; 18; 22) mit der Längsachse (13) des Konvertergefäßes (1) einen Winkel (14) von etwa 30° einschließt.

4. Konverter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gelenklasche (18; 22) an einem Ende mit einem einzigen Schwenklager (19; 24) und am anderen Ende mit zwei in Umfangsrichtung des Konverters bzw. des Tragringes im Abstand voneinander befindlichen Schwenklagern (20; 23) ausgestattet ist, wobei die nur ein Schwenklager aufweisenden Enden der Gelenklaschen entweder alle dem Tragring oder alle dem Konverter zugeordnet sind.

5. Konverter nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (20) der Gelenklaschen (18) als Gelenklager ausgebildet sind.

6. Konverter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung von zwei im Abstand voneinander befindlichen Lagern (20) an dem Ende einer Gelenklasche ein Lager als Fest- und das andere als Loslager ausgebildet ist.

7. Konverter nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei der Gelenklaschen (4; 18; 22) unterhalb und eine der Gelenklaschen (4; 18; 22) oberhalb des Tragringes (2) des in aufrechter Position befindlichen Konvertergefäßes (1) angeordnet sind.