EP0012131B1

EP0012131B1 - Tiltable converter

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: CS215034B2; EP0012131A1; DE2962157D1; CA1111243A; BR7907648A; JPS5576011A; ATA844078A; PL121851B1; PL219840A1; SU1012798A3; RO78826A; US4281823A; AT357584B; DD156000A5; ES485892A1

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.The invention relates to a tiltable converter with a support ring surrounding the converter vessel at a distance, which has two diametrically opposed support pins, the converter vessel being connected to the support ring by means of a plurality of articulated brackets articulated both on the converter vessel and on the support ring.

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.A number of requirements are placed on the suspension of a converter vessel in the support ring: First of all, the suspension must permit deformation of the vessel and of the support ring. Such deformations, as they occur as a result of the influences of the metallurgical operation and the static loads, must not be hindered, since otherwise constraining forces occur between the converter and the support ring. A further requirement for a converter suspension is that there must be no play permitting a relative movement of these two parts between the converter vessel and the support ring, since such play would cause shocks and thus uncontrolled stresses on the load-bearing connection means of the suspension during the tilting of the converter.

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.Furthermore, the frictional forces counteracting the deformations of the converter or support ring should be only slight. The load-bearing elements should also be as simple as possible to construct and dimension, i. H. in other words, it should be possible to calculate the forces occurring on the suspension with the greatest possible accuracy.

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.A converter of the type described in the opening paragraph is known from US-A-3 146 983. This patent shows a converter vessel which is connected to the support ring by means of a plurality of articulated brackets. These hinge plates are arranged along the entire circumference of the converter vessel. The large number of link plates means that the suspension of the converter vessel on the support ring is statically indefinite. Every expansion of the converter vessel (such expansions occur both in the radial direction and in the longitudinal direction of the vessel, and they are distributed unevenly around the circumference) inevitably causes the tabs to be forced, as a result of which their articulation is no longer present during converter operation.

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.The invention has for its object to provide a converter whose suspension, in addition to fulfilling all of the above-mentioned requirements, also fulfills the condition that, on the one hand, the three-dimensional mounting in each position of the converter ensures the static accuracy of the support and, on the other hand, the dimensioning, i.e. H. the strength calculation is simplified and the susceptibility of the converter to mechanical disturbances caused by the suspension is reduced.

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.These objects are achieved in that the converter vessel is mounted on the support ring by means of three link plates on the support ring, the longitudinal axes of all link plates lying in a plane running through the longitudinal axis of the converter vessel and at right angles to the axis of the support pins, and the link plates inclined to the longitudinal axis of the converter vessel are pivotable in this plane.

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.Although a three-point bearing for a converter is known per se from DE-A-2 255409, the connecting links with which the converter vessel is fastened to the support ring are not articulated brackets and the articulation points are not arranged in a plane running through the longitudinal axis of the converter vessel .

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.DE-A-2 338 376 shows a converter vessel, which is attached to the support ring by means of, among other things, a hinge plate, but this hinge plate lies in the plane laid by the support pin, so that this hinge plate is also subjected to bending when the converter is tilted . On the side opposite the joint plate, the converter is fastened by means of a bolt which passes through an extension rigidly provided on the support ring. A statically determined storage is not achieved with this known construction.

Erfindungsgemäß liegt zweckmäßig die Neigung der Gelenklaschen zur Längsachse des Konvertergefäßes in einem Winkelbereich zwischen 15° und 45°.According to the invention, the inclination of the link plates to the longitudinal axis of the converter vessel is expediently in an angular range between 15 ° and 45 °.

Eine bevorzugte Neigung der Längsachsen jeder Gelenklasche zur Längsachse des Konverters beträgt 30°.A preferred inclination of the longitudinal axes of each link plate to the longitudinal axis of the converter is 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.According to a preferred embodiment, each link plate is equipped at one end with a single pivot bearing and at the other end with two pivot bearings spaced apart in the circumferential direction of the converter or the support ring, the ends of the link plates having only one pivot bearing either all of the support ring or all are assigned to the converter and the bearings of the link plates are expediently designed as link bearings.

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.When two spaced-apart bearings are arranged at the end of an articulated bracket, one bearing is advantageously designed as a fixed bearing and the other as a floating bearing.

Vorteilhaft sind zwei der Gelenklaschen unterhalb und eine der Gelenklaschen oberhalb des Tragringes des in aufrechter Position befindlichen Konvertergefäßes angeordnet.Two of the link plates are advantageously arranged below and one of the link plates above the support ring of the converter vessel located in the upright position.

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.The invention is explained in more detail with reference to the drawing in several exemplary embodiments, with FIG. 1 a front view of a converter, FIG. 2 a view in the direction of arrow 11 of FIG. 1, partly in section, and FIG. 3 a view in the direction of arrow 111 of FIG. 1 also partially show in section. 4 and 5 and 7 and 8 illustrate two further embodiments in representations analogous to FIGS. 1 and 2. Fig. 6 shows a link plate of the embodiment shown in Figs. 4 and 5 in oblique view.

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.1 with the converter vessel is designated, which is surrounded by a closed support ring 2. The support ring 2 is tiltably supported by two aligned support pins 3 in support bearings, not shown.

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.The converter vessel 1 is fastened in the support ring 2 by means of three articulated brackets 4, which are each pivotably mounted in bearings 5, 6 both on the support ring 2 and on the converter vessel 1. Both the bearings 6, which are provided on the support ring, and the bearings 5 on the converter vessel are formed in two parts, each joint plate with bolts 7, 8 provided at its ends, each in a part 5 ', 5 "or 6', 6" the bearing 5, 6 is used. The bearings 5 on the converter vessel are installed in ribs 9, which are reinforced by belts 10 and further ribs 11.

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.The arrangement of the bearings 5, 6 is selected such that the longitudinal or central axis 12 of each joint plate 4 forms an angle 14 of 30 ° with the longitudinal axis 13 of the converter vessel 1, the longitudinal axis 12 of each joint plate 4 being aligned with the longitudinal axis 13 of the converter vessel 1 cuts so that the hinge plates are pivotable in the plane formed by their longitudinal axis and the longitudinal axis of the converter vessel. Furthermore, the longitudinal axes of all the link plates lie in the plane which is at right angles to the axis 15 of the support pin 3 and runs through the longitudinal axis 13 of the vessel, one of the link plates 4 on the top of the support ring and the other two link plates on the underside of the support ring - with the converter upright - are arranged.

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.This arrangement of the link plates, which can be seen particularly clearly from FIG. 3 in particular, causes the converter vessel 1 to expand or contract freely in all directions within the support ring, with only such a deformation of the converter vessel causing frictional forces in the bearings 5. 6 occur. The weight of the converter, when the converter is in an upright position, as shown in dei _l Fig. 1 to 3, is introduced into the support ring by means of the two link plates 4 located on the underside of the support ring 2; when the converter vessel is tilted, the third hinge plate 4 arranged on the upper side of the support ring 2 comes into operation.

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.The installation and removal of the converter vessel from or in the support ring is extremely simple. To expand, only the bearings 6, for example by knocking out the bolts 7, the connection of the link plates 4 to the converter vessel 1 must be released, whereupon the link plates 4 pivoted in the direction of arrow 16 and the converter vessel 1 due to the between the support ring and the outermost one Contour of the converter provided game 17 can be threaded out of the support ring 2 by lifting or lowering.

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.In the embodiment shown in FIGS. 4 to 6, the articulated brackets 18, which are cranked with respect to their longitudinal (or central) axis 12, are each mounted on the support ring 2 by means of a bearing 19 and on the converter vessel by means of two spaced apart bearings 20. As a result of the large distance between the two bearings 20 arranged on the converter vessel, the axes 21 of these bearings form an obtuse angle with one another, which is why these bearings 20 are designed as spherical bearings, as shown schematically in FIG. This allows a perfect pivoting of the link plates around this bearing 20. One of the spherical bearings 20 is designed as a floating bearing and the other as a fixed bearing.

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.A further embodiment is shown in FIGS. 7 and 8, in which each joint plate 22 is mounted on the support ring 2 by means of two bearings 23 located at a distance from one another and on the converter vessel by means of a single bearing 24.

Claims

1. Tiltable converter with a carrying ring (2) surrounding the converter vessel (1) at a distance and comprising two diametrically oppositely arranged carrying trunnions (3), the converter vessel being connected with the carrying ring by means of a plurality of articulated brackets (4; 18; 22) hinged both to the converter vessel and to the carrying ring, characterized in that the converter vessel is mounted to the carrying ring by means of three articulated brackets, the longitudinal axes (12) of all articulated brackets (4; 18; 22) lying in a plane that extends through the longitudinal axis (13) of the converter vessel (1) and at a right angle to the axes (15) of the carrying trunnions (3), and the articulated brackets, which are inclined toward the longitudinal axis (13) of the converter vessel (1) being pivotable in this plane.

2. Converter according to claim 1, characterized in that the inclination of the articulated brackets (4; 18; 22) to the longitudinal axis (13) of the converter vessel (1) lies in an angle region of between 15° and 45°.

3. Converter according to claim 2, characterized in that the longitudinal axis (12) of each articulated bracket (4; 18; 22) encloses an angle (14) of about 30° with the longitudinal axis (13) of the converter vessel (1).

4. Converter according to claims 1 to 3, characterized in that each articulated bracket (18; 22) is equipped on one end with a single pivot bearing (19; 24) and on the other end with two pivot bearings (20; 23) arranged at a distance from each other in the peripheral direction of the converter and of the carrying ring, respectively, the ends of the articulated brackets that comprise only one pivot bearing being allocated either all to the carrying ring or all to the converter.

5. Converter according to claims 1 to 4, characterized in that the bearings (20) of the articulated brackets (18) are designed as articulation bearings.

6. Converter according to claim 4 or 5, characterized in that, with the arrangement of two spaced-apart bearings (20) at the end of an articulated bracket, one bearing is designed as a fixed bearing and the other one is designed as an expansion bearing.

7. Converter according to claims 1 to 6, characterized in that two of the articulated brackets (4; 18; 22) are arranged below, and one of the articulated brackets (4; 18; 22) is arranged above, the carrying ring (2) of the converter vessel (1) being in the upright position.