EP1061138B1 - Konverter - Google Patents

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EP1061138B1
EP1061138B1 EP00112630A EP00112630A EP1061138B1 EP 1061138 B1 EP1061138 B1 EP 1061138B1 EP 00112630 A EP00112630 A EP 00112630A EP 00112630 A EP00112630 A EP 00112630A EP 1061138 B1 EP1061138 B1 EP 1061138B1
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EP
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clamping
converter
vessel
ring
fastening
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EP00112630A
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Winfried Laubach
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SMS Siemag AG
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SMS Demag AG
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories
    • C21C5/4633—Supporting means

Definitions

  • the invention relates to a converter, in particular for the refining of pig iron, with a tiltable converter vessel and a supporting ring mounted in a trunnion, which is arranged at a distance from the converter vessel, a rectangular Has cross-section with a top flange and a lower flange and the above vascular guides and connected via lamellae with the converter vessel is, where a lamella suspension consists of a pair of lamella, the via a first mounting bracket with the lower flange and a second mounting bracket is connected to the converter vessel and wherein a vessel guide from two, preferably attached to the upper belt guide walls exists for a between these in the circumferential direction backlash guided guide piece, which is connected via a third mounting bracket to the converter.
  • the mounting brackets are insoluble with the support ring or the Converter vessel welded.
  • the slat suspensions can be overflowing Slag or in case of vascular damage caused by leaking steel or damaged by falling caking from the exhaust stack or even destroyed become.
  • a repair or renovation can only by mechanical separation of the damaged units and their replacement by new units become.
  • the object is achieved in that the connections between the pairs of lamellae and the first and second mounting brackets and between the Guide pieces and the third mounting brackets as releasable force and form-locking clamping element connections are formed.
  • This acts it is a kind of flange connection between the consoles and the guide piece or the pair of slats, in the loads by interposition of conical clamping pieces are transmitted.
  • clamping element connections a Have screw ring and a clamping ring the associated Clamping surfaces by conical clamping pieces by means of clamping screws are fixed. Since the screws themselves only small clamping forces To transfer is a simple release of the Clamping element connection and thus a lighter exchange possibly damaged elements without the previously required complicated mechanical separation possible.
  • An advantageous embodiment of the invention continues in that at least the first mounting consoles with the Clamping rings or firmly connected to the screw rings. Both alternative layers of the screw rings provide a good one Accessibility of the clamping screws and thus facilitate the Exchange of the lamellae pairs.
  • the Arrangement of the clamping element connection parallel to the Pair of lamellae has the advantage that the light diameter of the Tragrings to expand the converter vessel smaller than the alternative arrangement.
  • the alternative has Arrangement the advantage of a favorable introduction of forces of the pair of lamellae in the support ring.
  • Figure 1 shows a section through a part of a tiltable Converter vessel 1 with a support ring 2, this with Distance surrounds and not shown trunnions is tiltable.
  • the support ring 2 has a rectangular cross-section with a top chord 3 and a bottom chord 4. He is over a total of eight lamellae suspensions - the four packages in the respective segment portion of the trunnions are arranged - connected to the converter vessel 1.
  • the lamellae 5 serve to accommodate the weight the converter vessel 1 in its vertical position and Belly days, while the vessel guides 6 in its tilted Position (prone) proportionate support forces transferred. Both allow in any position an unhindered thermal expansion of the Converter vessel 1 in the axial and radial directions.
  • a lamella suspension 5 consists of a pair of lamellae 7, via a first attachment bracket 8 with the lower flange. 4 of the support ring 2 and a second mounting bracket 9 with is connected to the converter vessel 1.
  • first and the second attachment bracket 8, 9 and the two ends of the Lamellae pair 7 clamping element connections 10 are arranged. These consist of a respective screw ring 11 and a Clamping ring 12, the associated clamping surfaces 13, 13 'through conical clamping pieces 14 fixed by means of clamping screws 15 are, whereby the screw rings 11 and the clamping rings 12th be detachably connected.
  • the screw rings 11 have a bottom 16, with which the Ends of the pair of slats 7 connected via shear connectors and are bolted.
  • the screws are only for holding together in the axial direction via a respective shim 17 on the Ends of the pair of lamellae 7, wherein the tensile forces of Lamellae pair 7 on Scherbüchsen 18 on the floors 16 of Transfer screw rings 11. Transfer the screws yourself no loads.
  • the clamping rings 12 of the support ring near the end of the plate pairs. 7 are with the first mounting bracket 8, the clamping rings 12th the support ring far end of the pair of slats 7 with the second Fixing bracket 9 firmly connected.
  • the first Mounting bracket 8 consists of an extended Bottom plate 19, with the clamping ring 12 and the lower flange. 4 and with two attached to the lower flange 4 side walls 20th is firmly connected.
  • the second attachment bracket 9 is tubular and as Extension of the clamping ring 12 is formed. This form represents unlike the usual rectangular cross sections of the CONSOLE CONSULTING a force application without Voltage peaks in the converter vessel 1 safely. This is the risk of cracking in the converter vessel 1 in the area of Mounting brackets 8, 9 largely banned.
  • the vessel guide 6 consists of two guide walls 21, the Upper belt 3 are fixed and a play between and with distance to the top flange 3 guided guide piece 22, the via a third mounting bracket 23 with the converter vessel 1 is connected. Between the guide piece 22 and the third Mounting bracket 23 is again a Clamping element connection 10 with a screw ring 11 and a Clamping ring 12 is arranged. The bottom 16 of the screw ring 11th and the guide piece 22 and the clamping ring 12 and as its extension trained tubular third Mounting bracket 23 are firmly connected.
  • Figure 2 shows a plan view of a LameLLenaufhfitung 5, with the plate pair 7, the shims 17 with holes for the Scherbüchsen 18, the extended bottom plate 19 and the both side walls 20 of the first mounting bracket 8, the all three are attached to the lower flange 4. Also the second Mounting bracket 9 and the bottom 16 can be seen.
  • FIGs 3 and 4 are alternative embodiments and Arrangements of the clamping element connection 10 of the first Mounting bracket 8 shown.
  • Fig. 3 shows a reverse arrangement of the clamping element connection 10.
  • the Screw ring 11 is with its correspondingly adapted bottom 16 attached to the first mounting bracket 8.
  • Of the Clamping ring 12 is with its extended bottom plate 19 with the Support ring near the end of the pair of slats 7 connected. Also at This arrangement is the solubility of the clamping element connection 10 guaranteed, but with a better accessibility the fixing screws of the upper clamping element.
  • the clamping element connection 10 is in one position shown parallel to the lower flange 4 of the support ring 2.
  • the Clamping ring 12 has a tubular extension 24 which is connected to the lower flange 4 of the support ring 2.
  • Across from the position parallel to the pair of slats 7 ( Figures 1 - 3) is here according to the second and third tubular Mounting bracket 9, 23 a force introduction without Voltage peaks in the lower flange 4 of the support ring 2 given.
  • a sub-console 25 for Recording of the support ring at the end of the pair of lamellae 7 attached.
  • Between the slats of the pair of slats 7 is a provided small distance. This prevents one Slat wear due to their relative movement during strain-induced bending of the same. Furthermore he ensures the unimpeded freedom of movement Load-related movements of the same.
  • the arranged on the mounting brackets 8, 9, 23 Clamping element connections 10 allow a simple Replacement of individual slat suspensions 5 and Vascular guides 6 and the lifting of the converter vessel. 1 without mechanical cutting.

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Description

Die Erfindung betrifft einen Konverter, insbesondere zum Frischen von Roheisen, mit einem kippbaren Konvertergefäß und einem in Tragzapfen gelagerten Tragring, der mit Abstand zu dem Konvertergefäß angeordnet ist, einen rechteckigen Querschnitt mit einem Obergurt und einem Untergurt aufweist und der über Gefäßführungen und über Lamellenaufhängungen mit dem Konvertergefäß verbunden ist, wobei eine Lamellenaufhängung aus einem Lamellenpaar besteht, das über eine erste Befestigungskonsole mit dem Untergurt und über eine zweite Befestigungskonsole mit dem Konvertergefäß verbunden ist und wobei eine Gefäßführung aus zwei, vorzugsweise an dem Obergurt befestigten Führungswänden für ein zwischen diesen in Umfangsrichtung spielfrei geführtes Führungsstück besteht, das über eine dritte Befestigungskonsole mit dem Konverter verbunden ist.
Üblicherweise sind die Befestigungskonsolen unlösbar mit dem Tragring bzw. dem Konvertergefäß verschweißt. Die Lamellenaufhängungen können durch überlaufende Schlacke oder bei Gefäßmantelschäden durch auslaufenden Stahl oder durch herabfaltende Anbackungen aus dem Abgaskamin beschädigt oder gar zerstört werden. Eine Reparatur oder Sanierung kann nur durch mechanisches Abtrennen der beschädigten Einheiten und deren Ersatz durch neue Einheiten erreicht werden.
In der DE-PS 1 903 685 ist ein gattungsgemäßer Konverter beschrieben. Dieser Konverter hat sich bewährt, da er gegenüber dem Tragring eine radiale und axiale Ausdehnung des Konvertergefäßes erlaubt und dieses beim Leeren zuverlässig abstützt. Der mit Rechteckquerschnitt ausgebildete Tragring weist an seinem Obergurt Widerlager für zwischen den Widerlagem geführte Umfangstützen auf, welche mit dem Konvertergefäß über ihr Mittelstück fest sind. Der Untergurt des Tragrings ist über eine an ihm befestigte Konsole mit dem oberen Ende eines Lamellenpaares verbunden, dessen unteres Ende über eine mit dem Konvertergefäß feste Konsole verbunden ist. Die Verbindungen zwischen dem Lamellenpaar und den beiden Konsolen sind lösbare Schraubverbindungen. Die Verbindung zwischen den Widerlagern des Obergurtes und den Umfangstützen des Konvertergefäßes sind durch Anheben des Konvertergefäßes aus dem Tragring in einfacher Weise lösbar.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, die beim beschädigungsbedingten Austausch von Lamellenaufhängungen oder Gefäßführungen oder beim Ausbau des Konvertergefäßes eines gattungsgemäßen Konverters erforderlichen mechanischen Trennarbeiten bestehender Verbindungen durch einfachere Mittel zu vereinfachen und somit das oftmals zeitaufwendige Lösen der genannten Schraubverbindungen zu ersetzten.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Verbindungen zwischen den Lamellenpaaren und den ersten und zweiten Befestigungskonsolen sowie zwischen den Führungsstücken und den dritten Befestigungskonsolen als lösbare kraft- und formschlüssige Spannelementverbindungen ausgebildet sind. Dadurch können Führungsstücke und Lamellenpaare ohne aufwendige mechanische Trennung ausgetauscht werden. Dabei werden die Reparaturzeiten drastisch gesenkt und der Aus- und Einbau des Konvertergefäßes erheblich erleichtert. Hierbei handelt es sich um eine Art Flanschverbindung zwischen den Konsolen und dem Führungsstück bzw. dem Lamellenpaar, bei der Lasten durch Zwischenschaltung von konischen Klemmstücken übertragen werden. Diese sind an sich aus der DE 196 04 702.1 bekannt. Die Schrauben dienen nur zur Fixierung der Klemmstücke. Die aus der Temperaturbelastung resultierenden Verformungen verstärken die Klemmwirkung der Flanschteile.
Von Vorteil ist, dass die Spannelementverbindungen einen Schraubenring und einen Spannring aufweisen, deren zugeordnete Spannflächen durch konische Klemmstücke mittels Spannschrauben fixiert sind. Da die Schrauben selber nur geringe Klemmkräfte übertragen müssen, ist ein einfaches Lösen der Spannelementverbindung und damit ein Leichter Austausch eventuell beschädigter Elemente ohne die früher erforderliche aufwendige mechanische Trennung möglich.
Dadurch, dass zumindest die zweite und dritte Befestigungskonsole rohrförmig ausgebildet sind und deren Durchmesser mit denen der Spannringe übereinstimmen, wird die Krafteinleitung in das Konvertergefäß bzw. in den Tragring wesentlich verbessert. Vor allem werden Spannungsanhäufungen und damit die Gefahr von Rissbildungen, die sich zwangsläufig im Bereich der Ecken der bisher verwendeten, rechteckigen und kastenförmigen Befestigungskonsolen ergaben, weitgehend vermieden.
Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht weiterhin darin, dass zumindest die ersten BefestigungskonsoLen mit den Spannringen oder mit den Schraubenringen fest verbunden sind. Beide alternative Lagen der Schraubenringe bieten eine gute Zugänglichkeit der Spannschrauben und erleichtern somit den Austausch der Lamellenpaare.
Es hat ferner Vorteile, wenn die Spannelementverbindungen der ersten Befestigungskonsolen parallel zu den Lamellenpaaren oder parallel zum Untergurt des Tragrings angeordnet sind. Die Anordnung der Spannelementverbindung parallel zu dem Lamellenpaar hat den Vorteil, dass der Lichte Durchmesser des Tragrings zum Ausbau des Konvertergefäßes kleiner als bei der alternativen Anordnung ist. Dafür hat die alternative Anordnung den Vorteil einer günstigen Einleitung der Kräfte des lamellenpaares in den Tragring.
Wichtig für den Ausbau des Konvertergefäßes ist, dass der Durchmesser des Konvertergefäßes mit den zweiten Befestigungskonsolen und ihren Spannringen innerhalb des lichten Durchmessers des Tragrings bleiben.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und der folgenden Beschreibung sowie der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt ist.
Es zeigen:
Fig. 1
einen Schnitt durch ein Konvertergefäß mit einem Tragring, die durch Gefäßführungen und Lamellenaufhängungen verbunden sind,
Fig. 2
eine Draufsicht auf eine der Lamellenaufhängungen,
Fig. 3
wie Fig. 1, jedoch mit vertauschtem Spann- und Schraubenring bei der ersten Befestigungskonsole,
Fig. 4
ein Detail des Schnitts aus Fig. 1, bei dem jedoch die Spannelementverbindung der ersten Befestigungskonsole parallel zum Untergurt des Tragrings angeordnet ist.
Figur 1 zeigt einen Schnitt durch einen Teil eines kippbaren Konvertergefäßes 1 mit einem Tragring 2, der dieses mit Abstand umgibt und der um nicht dargestellte Tragzapfen kippbar ist. Der Tragring 2 hat einen rechteckigen Querschnitt mit einem Obergurt 3 und einem Untergurt 4. Er ist über insgesamt acht Lamellenaufhängungen - die zu vier Paketen im jeweiligen Segmentabschnitt der Tragzapfen angeordnet sind - mit dem Konvertergefäß 1 verbunden.
Die Lamellenaufhängungen 5 dienen der Aufnahme des Gewichts des Konvertergefäßes 1 in dessen senkrechter Lage und Bauchtage, während die Gefäßführungen 6 in dessen gekippter Lage (Bauchlage) anteilige Stützkräfte übertragen. Beide erlauben in jeder Lage eine ungehinderte Wärmedehnung des Konvertergefäßes 1 in axialer und radialer Richtung.
Eine Lamellenaufhängung 5 besteht aus einem Lamellenpaar 7, das über eine erste Befestigungskonsole 8 mit dem Untergurt 4 des Tragrings 2 und über eine zweite Befestigungskonsole 9 mit dem Konvertergefäß 1 verbunden ist. Zwischen der ersten bzw. der zweiten Befestigungskonsole 8, 9 und den beiden Enden des Lamellenpaares 7 sind Spannelementverbindungen 10 angeordnet. Diese bestehen aus je einem Schraubenring 11 und einem Spannring 12, deren zugeordnete Spannflächen 13, 13' durch konische Klemmstücke 14 mittels Spannschrauben 15 fixiert sind, wodurch die Schraubenringe 11 und die Spannringe 12 lösbar verbunden werden.
Die Schraubenringe 11 besitzen einen Boden 16, mit dem die Enden des Lamellenpaares 7 über Scherbuchsen verbunden und verschraubt sind. Die Schrauben dienen nur zum Zusammenhalten in axialer Richtung über je eine Unterlegplatte 17 auf die Enden des Lamellenpaares 7, wobei die Zugkräfte des Lamellenpaares 7 über Scherbüchsen 18 auf die Böden 16 der Schraubenringe 11 übertragen. Die Schrauben selber übertragen keine Lasten.
Die Spannringe 12 des Tragring nahen Endes der Lamellenpaare 7 sind mit der ersten Befestigungskonsole 8, die Spannringe 12 des Tragring fernen Endes des Lamellenpaares 7 mit der zweiten Befestigungskonsole 9 fest verbunden. Die erste Befestigungskonsole 8 besteht aus einer erweiterten Bodenplatte 19, die mit dem Spannring 12 und dem Untergurt 4 sowie mit zwei an dem Untergurt 4 befestigten Seitenwänden 20 fest verbunden ist.
Die zweite Befestigungskonsole 9 ist rohrförmig und als Verlängerung des Spannrings 12 ausgebildet. Diese Form stellt im Gegensatz zu den üblichen rechteckigen Querschnitten der BefesLigungskonsoLen eine Krafteinleitung ohne Spannungsspitzen in das Konvertergefäß 1 sicher. Dadurch ist die Gefahr der Rissbildung im Konvertergefäß 1 im Bereich der Befestigungskonsolen 8, 9 weitgehend gebannt.
Die Gefäßführung 6 besteht aus zwei Führungswänden 21, die am Obergurt 3 befestigt sind und einem dazwischen spielfrei und mit Abstand zum Obergurt 3 geführten Führungsstück 22, das über eine dritte Befestigungskonsole 23 mit dem Konvertergefäß 1 verbunden ist. Zwischen dem Führungsstück 22 und der dritten Befestigungskonsole 23 ist wiederum eine Spannelementverbindung 10 mit einem Schraubenring 11 und einem Spannring 12 angeordnet. Der Boden 16 des Schraubenrings 11 und das Führungsstück 22 sowie der Spannring 12 und die als dessen Verlängerung ausgebildete rohrförmige dritte Befestigungskonsole 23 sind miteinander fest verbunden.
Im Gegensatz dazu sind der Schraubenring 11 und der Spannring 12 über deren zugeordnete Spannflächen 13, 13' durch die konischen Klemmstücke 14 mittels der Spannschrauben 15 reversibel verspannbar.
Durch die Spannelementverbindung 10 an allen drei Befestigungskonsolen 8, 9, 23 können die Lamellenaufhängung 5 und die Gefäßführung 6 auf einfache Weise ausgetauscht werden, ohne eine mechanische Abtrennung vornehmen zu müssen.
Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf eine LameLLenaufhängung 5, mit dem Lamellenpaar 7, den Unterlegplatten 17 mit Bohrungen für die Scherbüchsen 18, die erweiterte Bodenplatte 19 und die beiden Seitenwände 20 der ersten Befestigungskonsole 8, die alle drei an dem Untergurt 4 befestigt sind. Auch die zweite Befestigungskonsole 9 und der Boden 16 sind erkennbar.
In den Figuren 3 und 4 sind alternative Ausführungen und Anordnungen der Spannelementverbindung 10 der ersten Befestigungskonsole 8 dargestellt. Fig. 3 zeigt eine umgekehrte Anordnung der Spannelementverbindung 10. Der Schraubenring 11 ist mit seinem entsprechend angepassten Boden 16 an der ersten Befestigungskonsole 8 befestigt. Der Spannring 12 ist mit seiner erweiterten Bodenplatte 19 mit dem Tragring nahen Ende des Lamellenpaares 7 verbunden. Auch bei dieser Anordnung ist die Lösbarkeit der Spannelementverbindung 10 gewährleistet, jedoch mit einer günstigeren Zugänglichkeit der Fixierschrauben des oberen Spannelements.
In Figur 4 ist die Spannelementverbindung 10 in einer Position parallel zum Untergurt 4 des Tragrings 2 dargestellt. Der Spannring 12 weist eine rohrförmige Verlängerung 24 auf, die mit dem Untergurt 4 des Tragrings 2 verbunden ist. Gegenüber der Position parallel zu dem Lamellenpaar 7 (Figuren 1 - 3) ist hier entsprechend der zweiten und dritten rohrförmigen Befestigungskonsole 9, 23 eine Krafteinleitung ohne Spannungsspitzen in den Untergurt 4 des Tragrings 2 gegeben. An Boden 16 des Schraubenrings 11 ist eine Unterkonsole 25 zur Aufnahme des Tragring seitigen Endes des Lamellenpaars 7 befestigt. Zwischen den Lamellen des Lamellenpaares 7 ist ein geringer Abstand vorgesehen. Dieser verhindert einen Lamellenverschleiß aufgrund deren Relativbewegung beim dehnungsbedingten Durchbiegen derselben. Außerdem gewährleistet er die ungehinderte Bewegungsfreiheit bei Lastbedingten Bewegungen derselben.
Die an den Befestigungskonsolen 8, 9, 23 angeordneten Spannelementverbindungen 10 gestatten ein einfaches Auswechseln einzelner Lamellenaufhängungen 5 und Gefäßführungen 6 sowie das Herausheben des Konvertergefäßes 1 ohne mechanische Trennarbeiten.

Claims (6)

  1. Konverter, insbesondere zum Frischen von Roheisen, mit einem kippbaren Konvertergefäß (1) und einem in Tragzapfen gelagerten Tragring (2), der mit Abstand zu dem Konvertergefäß (1) angeordnet ist, einen rechteckigen Querschnitt mit einem Obergurt (3) und einem Untergurt (4) aufweist und der über Gefäßführungen (6) und über Lamellenaufhängungen (5) mit dem Konvertergefäß (1) verbunden ist, wobei eine Lamellenaufhängung (5) aus einem Lamellenpaar (7) besteht, das über eine erste Befestigungskonsole (8) mit dem Untergurt (4) und über eine zweite Befestigungskonsole (9) mit dem Konvertergefäß (1) verbunden ist, und wobei eine Gefäßführung (6) aus zwei, vorzugsweise an dem Obergurt (3) befestigten Führungswänden (21) für ein zwischen diesen, in Umfangsrichtung spielfrei geführtes Führungsstück (22) besteht, das über eine dritte Befestigungskonsole (23) mit dem Konverter (1) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen zwischen den Lamellenpaaren (7) und den ersten und zweiten Befestigungskonsolen (8, 9) sowie zwischen den Führungsstücken (22) und den dritten Befestigungskonsolen (23) als lösbare kraft- und formschlüssige Spannelementverbindungen (10) ausgebildet sind.
  2. Konverter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannelementverbindungen (10) einen Schraubenring (11) und einen Spannring (12) aufweisen, deren zugeordnete Spannflächen (13, 13') durch konische Klemmstücke (14) mittels Spannschrauben (15) verspannbar sind.
  3. Konverter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die zweiten und dritten Befestigungskonsolen (9, 23) rohrförmig ausgebildet sind und deren Durchmesser mit denen der Spannringe (12) übereinstimmen.
  4. Konverter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die ersten Befestigungskonsolen (8) mit den Spannringen (12) oder mit den Schraubenringen (11) fest verbunden sind.
  5. Konverter nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannelementverbindungen (10) der ersten Befestigungskonsolen (8) parallel zu den Lamellenpaaren (7) oder parallel zum Untergurt (4) des Tragrings (2) angeordnet sind.
  6. Konverter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Konvertergefäßes (1) mit den zweiten Befestigungskonsolen (9) und ihren Spannringen (12) innerhalb des lichten Durchmessers des Tragrings (2) bleibt.
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