EP2607501A1 - Tiltable converter - Google Patents
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- EP2607501A1 EP2607501A1 EP11194201.7A EP11194201A EP2607501A1 EP 2607501 A1 EP2607501 A1 EP 2607501A1 EP 11194201 A EP11194201 A EP 11194201A EP 2607501 A1 EP2607501 A1 EP 2607501A1
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- converter
- pendulum elements
- vertical pendulum
- support ring
- elements
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- 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
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- 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
- C21C5/50—Tilting mechanisms for converters
Definitions
- the invention relates to a tiltable converter with a converter vessel, which is surrounded at a distance from a support ring, wherein the support ring has two opposite support pins for tilting about a tilt axis and wherein a suspension of the converter vessel on the support ring comprises four circumferentially distributed vertical pendulum elements, which in upright Forced converter transferred forces from the converter vessel to the support ring.
- Converters are used in steelmaking and usually have a charging side and a tapping side. In some cases, for logistical reasons, it will be charged and tapped from the same page. The filling of the converter takes place via the charging side, whereby it is usually tilted by approx. 45 °. For emptying, the converter is tilted towards the tapping side.
- the tilting axis is determined by two support pins diametrically opposed to the support ring. In this case, usually only one support pin is connected to a tilting drive. Sometimes both trunnions are provided with drives.
- the support ring surrounds the converter vessel, which is connected via a suspension with the support ring.
- This suspension transfers the forces from the converter vessel to the support ring.
- the forces to be transmitted are influenced by the filling level and the tilting position of the converter vessel as well as by dynamic loads.
- the design of the suspension must take into account that it occurs due to temperature differences between converter and support ring to considerable deformations of the converter relative to the support ring.
- Another embodiment includes an additional vertical shuttle and thus redundancy. This is to ensure that in case of complete failure of a support element in all Kipp einen a safe power transmission is possible.
- a storage system is simply statically indefinite.
- an oversizing of the support elements should be provided in order to ensure a sufficient load capacity of the remaining links in case of failure.
- WO 2011/069395 A1 discloses a suspension with four vertical pendulum elements, which are arranged symmetrically on the circumference of the converter vessel. This also results in a simple statically indeterminate storage system with coercive forces occurring in the deformation case and high mounting requirements.
- the invention has for its object to provide an improvement over the prior art for a tiltable converter of the type mentioned.
- the solution provides that the bearing positions of at least two vertical pendulum elements on the converter vessel and / or on the support ring is arranged offset horizontally and / or vertically relative to a rotationally symmetrical arrangement with respect to a longitudinal axis of the converter, so that not all lines of action of the forces transmitted by the vertical pendulum elements have a common Point of intersection or are approximated in a point to each other.
- not all bearing positions of the individual vertical pendulum elements on the converter vessel and / or on the support ring are rotationally symmetrical with respect to the longitudinal axis of the converter.
- the attribute "vertical" preceding the term pendulum element does not refer to the orientation or position of the pendulum elements.
- each bearing has a pivot point about which the respective pendulum element is pivotable.
- the lines of action of the transmitted forces are determined by the two bearing pivots of each pendulum element, if the frictional forces are neglected in the camps.
- the respective storage position determined in this context, the location of the respective bearing pivot point.
- the present invention provides a displacement of the bearing positions with respect to a rotationally symmetrical arrangement, which goes far beyond manufacturing tolerances.
- known rotationally symmetrical arrangement as a result of unavoidable manufacturing tolerances in reality also deviations, so is not the claim of the invention satisfies that not all lines of action of the transmitted forces are approximated in one point.
- the force lines of action point to a common point, even if this point is infinitely far away in the case of parallel force action lines.
- the present invention provides deviations from the rotationally symmetric arrangement of bearing positions to an extent that utilizes the space available. Taking into account the predetermined arrangement of converter vessel and support ring takes place within the space available for the suspension a maximum horizontal and / or vertical displacement of the bearing positions to each other. This avoids as far as possible a common point of intersection of all lines of force of the vertical pendulum elements.
- Another advantage is that all four vertical pendulum elements have approximately the same maximum load during a tilting operation. This uniform distribution of the maximum loads on all four vertical pendulum elements allows a reduction of the component dimensions over known suspension systems or a longer life of the suspension elements.
- the bearing positions of a first pair of vertical pendulum elements are arranged rotationally symmetrical with respect to a longitudinal axis of the converter and if the bearing positions of a second pair of vertical pendulum elements horizontally and / or vertically offset are also arranged rotationally symmetrical with respect to a longitudinal axis of the converter.
- the bearing positions of a second pair of vertical pendulum elements horizontally and / or vertically offset are also arranged rotationally symmetrical with respect to a longitudinal axis of the converter.
- the pendulum elements of the first pair and the pendulum elements of the second pair are each made identical.
- the pendulum elements of one pair are longer than the other pendulum elements in order to maximize the distance between the intersections of the lines of action of the forces transmitted by the pendulum element pairs
- An advantageous embodiment of the invention provides that two vertical pendulum elements on a charging side of the converter and that two vertical pendulum elements on a tapping side of the converter each have rotationally symmetrical bearing positions with respect to a longitudinal axis of the converter.
- the charging side is the side facing away from the tapping side, even if in special cases it is charged and tapped from the same side.
- the ratio of the horizontal distance to the vertical distance of each located on the converter vessel and the support ring bearing positions of the two vertical pendulum elements on one side of the converter is greater than the ratio of the bearing positions of the two vertical pendulum elements the other side.
- the force action lines of the forces transmitted by the pendulum elements on the charging side then intersect a vertical median plane through the tilting axis at a higher or lower point than the force action lines of the forces transmitted by the pendulum elements on the racking side.
- the distance between the points of intersection with the median plane acts as Hebelarmplain a recordable by this arrangement torque about the tilt axis.
- forces can be transmitted in the direction of the tilt axis. For example, dynamic forces in the direction of the tilt axis are balanced by forces in the vertical pendulum elements.
- a simple construction of such an arrangement provides that the lines of action of the forces transmitted by the vertical pendulum elements on the tapping side have a common first intersection with the longitudinal axis of the converter and that the lines of action of the forces transmitted by the vertical pendulum elements on the charging side have a common second intersection having the longitudinal axis of the converter.
- the storage positions are each arranged in an angular range of 40 ° to 50 ° relative to the tilting axis. Such an arrangement causes a uniform force transmission from the converter vessel to the support ring.
- the suspension When viewing the upright converter, it is advantageous to arrange two horizontal pendulum elements between converter vessel and support ring for transmitting horizontal forces.
- the suspension then includes six pendulum elements.
- the links referred to as horizontal pendulum elements, transmit forces from the converter vessel to the support ring when the converter is tilted.
- horizontal pendulum elements transmit forces from the converter vessel to the support ring when the converter is tilted.
- the greatest forces are transmitted by means of horizontal pendulum elements and smaller forces by means of vertical pendulum elements in a 90 ° tilt position. It is convenient to perform these two horizontal pendulum elements identical to the vertical pendulum elements.
- the converter 1 comprises a vessel 2 which is suspended at a distance in a support ring 3 by means of a plurality of support elements 6, 7, 8, 9, 10, 11.
- support elements 6, 7, 8, 9, 10, 11 Four of these support elements are designed as vertical pendulum elements 6, 7, 8, 9 and serve to transfer the forces from the converter vessel 2 to the support ring 3 with the converter standing upright.
- the vertical pendulum elements 6, 7, 8, 9 take on an oblique orientation also horizontal forces, which cancel each other out. Neglecting dynamic forces, the forces transmitted by the vertical pendulum elements 6, 7, 8, 9 with the weight F G of the converter vessel 2 and its contents are in an equilibrium of forces.
- Kippaber is the converter 1 by means of two arranged on the support ring 3 trunnions 4, 5, which are rotatably mounted in supports, not shown, and set the tilt axis a. As a rule, only one of these trunnions 4 is connected to a corresponding tilting drive.
- a plane which is spanned by the tilting axis a and a longitudinal axis b of the converter 1, divides the converter 1 into two sides, which are defined as charging side C (charging side) and as tapping side T (tapping side).
- charging side C charging side
- tapping side T tapping side
- At least two vertical pendulum elements 6, 7, 8, 9 with offset bearing positions 62, 63, 72, 73, 82, 83 and 92, 93 are provided.
- each of these bearings thus has a pivot point about which the respective pendulum rod 6, 7, 8, 9 is pivotable in all directions.
- the respective pivot point defines the respective storage position 62, 63, 72, 73, 82, 83 92, 93 within the arrangement.
- two vertical pendulum elements 6, 7 and 8, 9 are arranged rotationally symmetrical with respect to a longitudinal axis b of the converter.
- a longitudinal axis b the axis of symmetry of the converter vessel 2 and the axis of symmetry of the support ring 3 is to be regarded, wherein these axes of symmetry may differ slightly from each other.
- Each of these pendulum element pairs (6, 7 or 8, 9) thus has a respective common point of intersection S1 or S2. It is essential that a sufficient distance between these intersections S1 and S2, to ensure favorable power conditions and sizes.
- the distance between the two points of intersection S1, S2 acts as a lever arm of a bearing moment which counteracts a torque and forces transmitted by the converter vessel 2 to the support ring 3 in the direction of the tilting axis a.
- a bearing moment arises in an upright converter position, for example, by dynamic movement forces F d of the converter content.
- this bearing moment also counteracts a moment which forms the weight force F G with a distance x to the intersection of the tilting axis a with the longitudinal axis b.
- the arrangement of the vertical pendulum elements 6, 7, 8, 9 on the circumference of the support ring 3 is in Fig. 3 seen.
- the horizontal pendulum elements 10, 11 are not shown here.
- the respective angle ⁇ 6, ⁇ 7, ⁇ 8, ⁇ 9 between a central axis of the respective pendulum element 6, 7, 8, 9 and the tilting axis a is approximately 45 °.
- a range between 40 ° and 50 ° makes sense.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen kippbaren Konverter mit einem Konvertergefäß, welches im Abstand von einem Tragring umgeben ist, wobei der Tragring zwei gegenüberliegende Tragzapfen zum Kippen um eine Kippachse aufweist und wobei eine Aufhängung des Konvertergefäßes am Tragring vier am Umfang verteilte vertikale Pendelelemente umfasst, welche bei aufrecht stehendem Konverter Kräfte vom Konvertergefäß auf den Tragring übertragen.The invention relates to a tiltable converter with a converter vessel, which is surrounded at a distance from a support ring, wherein the support ring has two opposite support pins for tilting about a tilt axis and wherein a suspension of the converter vessel on the support ring comprises four circumferentially distributed vertical pendulum elements, which in upright Forced converter transferred forces from the converter vessel to the support ring.
Konverter kommen bei der Stahlerzeugung zum Einsatz und weisen in der Regel eine Chargierseite und eine Abstichseite auf. In manchen Fällen wird aus logistischen Gründen von derselben Seite chargiert und abgestochen. Über die Chargierseite erfolgt die Befüllung des Konverters, wobei dieser meist um ca. 45° geneigt wird. Zur Entleerung wird der Konverter zur Abstichseite hin gekippt. Die Kippachse ist durch zwei am Tragring diametral gegenüberliegende Tragzapfen bestimmt. Dabei ist in der Regel nur ein Tragzapfen mit einem Kippantrieb verbunden. Manchmal sind auch beide Tragzapfen mit Antrieben versehen.Converters are used in steelmaking and usually have a charging side and a tapping side. In some cases, for logistical reasons, it will be charged and tapped from the same page. The filling of the converter takes place via the charging side, whereby it is usually tilted by approx. 45 °. For emptying, the converter is tilted towards the tapping side. The tilting axis is determined by two support pins diametrically opposed to the support ring. In this case, usually only one support pin is connected to a tilting drive. Sometimes both trunnions are provided with drives.
Der Tragring umgibt das Konvertergefäß, welches über eine Aufhängung mit dem Tragring verbunden ist. Diese Aufhängung überträgt die Kräfte vom Konvertergefäß auf den Tragring. Beeinflusst werden die zu übertragenden Kräfte durch den Füllstand und die Kippstellung des Konvertergefäßes sowie durch dynamische Belastungen. Die Gestaltung der Aufhängung muss berücksichtigen, dass es infolge auftretender Temperaturunterschiede zwischen Konverter und Tragring zu beträchtlichen Verformungen des Konverters relativ zum Tragring kommt.The support ring surrounds the converter vessel, which is connected via a suspension with the support ring. This suspension transfers the forces from the converter vessel to the support ring. The forces to be transmitted are influenced by the filling level and the tilting position of the converter vessel as well as by dynamic loads. The design of the suspension must take into account that it occurs due to temperature differences between converter and support ring to considerable deformations of the converter relative to the support ring.
Bekannt ist aus der
Eine andere Ausführungsform beinhaltet ein zusätzliches vertikales Pendelelement und somit eine Redundanz. Damit soll erreicht werden, dass bei vollkommenem Versagen eines Auflageelements weiterhin in allen Kippstellungen eine sichere Kraftübertragung möglich ist. Ein solches Lagerungssystem ist jedoch einfach statisch unbestimmt. Außerdem ist eine Überdimensionierung der Auflageelemente vorzusehen, um im Versagensfall eine ausreichende Belastbarkeit der verbleibenden Links sicherzustellen.Another embodiment includes an additional vertical shuttle and thus redundancy. This is to ensure that in case of complete failure of a support element in all Kippstellungen a safe power transmission is possible. However, such a storage system is simply statically indefinite. In addition, an oversizing of the support elements should be provided in order to ensure a sufficient load capacity of the remaining links in case of failure.
Auch die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen kippbaren Konverter der eingangs genannten Art eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik anzugeben.The invention has for its object to provide an improvement over the prior art for a tiltable converter of the type mentioned.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Konverter gemäß Anspruch 1. Ausgestaltungen der Erfindung sind in abhängigen Ansprüchen angegeben.According to the invention, this object is achieved by a converter according to
Die Lösung sieht vor, dass die Lagerpositionen zumindest zweier vertikaler Pendelelemente am Konvertergefäß und/oder am Tragring horizontal und/oder vertikal versetzt angeordnet ist gegenüber einer rotationssymmetrischen Anordnung bezüglich einer Längachse des Konverters, sodass nicht alle Wirkungslinien der von den vertikalen Pendelelementen übertragenen Kräfte einen gemeinsamen Schnittpunkt aufweisen oder in einem Punkt einander angenähert sind. Es sind also nicht alle Lagerpositionen der einzelnen vertikalen Pendelelemente am Konvertergefäß und/oder am Tragring bezüglich der Längachse des Konverters rotationssymmetrisch angeordnet. Das dem Begriff Pendelelement vorangestellte Attribut "vertikal" bezieht sich hierbei nicht auf die Ausrichtung oder Lage der Pendelelemente. Vielmehr ist damit gemeint, dass bei aufrecht stehendem Konverter mittels dieser Pendelelemente Kräfte vom Konvertergefäß auf den Tragring übertragen werden und dass dabei die resultierende Kraft eine vertikale Richtung aufweist. Die Kräfte in den Pendelstäben gehen in Richtung des jeweiligen Stabes. Die Aufhängung des Konvertergefäßes im Tragring erfolgt sowohl am Gefäß wie auch am Tragring mittels sphärischer Lager. Damit weist jedes Lager einen Drehpunkt auf, um den das jeweilige Pendelelement schwenkbar ist. Die Wirkungslinien der übertragenen Kräfte sind durch die beiden Lagerdrehpunkte des jeweiligen Pendelelements festgelegt, wenn die Reibungskräfte in den Lagern vernachlässigt werden. Die jeweilige Lagerposition bestimmt in diesem Zusammenhang die Lage des jeweiligen Lagerdrehpunktes.The solution provides that the bearing positions of at least two vertical pendulum elements on the converter vessel and / or on the support ring is arranged offset horizontally and / or vertically relative to a rotationally symmetrical arrangement with respect to a longitudinal axis of the converter, so that not all lines of action of the forces transmitted by the vertical pendulum elements have a common Point of intersection or are approximated in a point to each other. Thus, not all bearing positions of the individual vertical pendulum elements on the converter vessel and / or on the support ring are rotationally symmetrical with respect to the longitudinal axis of the converter. The attribute "vertical" preceding the term pendulum element does not refer to the orientation or position of the pendulum elements. Rather, it is meant that when standing upright converter by means of these pendulum elements forces are transmitted from the converter vessel to the support ring and that while the resulting force has a vertical direction. The forces in the pendulum rods go in the direction of the respective rod. The suspension of the converter vessel in the support ring takes place both on the vessel and on the support ring by means of spherical bearings. Thus, each bearing has a pivot point about which the respective pendulum element is pivotable. The lines of action of the transmitted forces are determined by the two bearing pivots of each pendulum element, if the frictional forces are neglected in the camps. The respective storage position determined in this context, the location of the respective bearing pivot point.
In Abgrenzung zum Stand der Technik sieht die vorliegende Erfindung eine Versetzung der Lagerpositionen bezüglich einer rotationssymmetrischen Anordnung vor, welche weit über Fertigungstoleranzen hinausgeht. Obwohl bekannte rotationssymmetrische Anordnung infolge unvermeidbarer Fertigungstoleranzen in der Realität ebenfalls Abweichungen aufweisen, ist damit nicht die erfindungsgemäße Forderung erfüllt, dass nicht alle Wirkungslinien der übertragenen Kräfte in einem Punkt einander angenähert sind. Denn sobald eine rotationssymmetrische Anordnung vorgesehen ist, weisen die Kraftwirkungslinien auf einen gemeinsamen Punkt, selbst wenn dieser im Falle von parallelen Kraftwirkungslinien unendlich weit entfernt ist.In contrast to the prior art, the present invention provides a displacement of the bearing positions with respect to a rotationally symmetrical arrangement, which goes far beyond manufacturing tolerances. Although known rotationally symmetrical arrangement as a result of unavoidable manufacturing tolerances in reality also deviations, so is not the claim of the invention satisfies that not all lines of action of the transmitted forces are approximated in one point. For as soon as a rotationally symmetrical arrangement is provided, the force lines of action point to a common point, even if this point is infinitely far away in the case of parallel force action lines.
Die vorliegende Erfindung sieht Abweichungen von der rotationssymmetrischen Anordnung der Lagerpositionen in einem Ausmaß vor, das die gegebenen Platzverhältnisse ausnutzt. Unter Berücksichtigung der vorgegebenen Anordnung von Konvertergefäß und Tragring erfolgt innerhalb des für die Aufhängung vorhandenen Bauraums eine größtmögliche horizontale und/oder vertikale Versetzung der Lagerpositionen zueinander. Damit wird ein gemeinsamer Schnittpunkt aller Kraftwirkungslinien der vertikalen Pendelelemente so weit wie möglich vermieden.The present invention provides deviations from the rotationally symmetric arrangement of bearing positions to an extent that utilizes the space available. Taking into account the predetermined arrangement of converter vessel and support ring takes place within the space available for the suspension a maximum horizontal and / or vertical displacement of the bearing positions to each other. This avoids as far as possible a common point of intersection of all lines of force of the vertical pendulum elements.
Erreicht wird mit der erfindungsgemäßen Kennzeichnung ein statisch bestimmtes Lagerungssystem mit vier vertikalen Pendelelementen. Damit ist zunächst der Vorteil verbunden, dass das System bei drei montierten vertikalen Pendelelementen einen Freiheitsgrad behält, der eine einfache Montage des vierten vertikalen Pendelelements erlaubt.Is achieved with the inventive marking a statically determined storage system with four vertical pendulum elements. This initially has the advantage that the system retains a degree of freedom in three mounted vertical pendulum elements, which allows easy mounting of the fourth vertical pendulum element.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass alle vier vertikalen Pendelelemente während eines Kippvorgangs eine annähernd gleiche maximale Belastung aufweisen. Diese gleichmäßige Verteilung der maximalen Belastungen auf alle vier vertikalen Pendelelemente erlaubt eine Reduktion der Bauteilabmessungen gegenüber bekannten Aufhängungssystemen bzw. eine länger Lebensdauer der Aufhängungselemente.Another advantage is that all four vertical pendulum elements have approximately the same maximum load during a tilting operation. This uniform distribution of the maximum loads on all four vertical pendulum elements allows a reduction of the component dimensions over known suspension systems or a longer life of the suspension elements.
Zudem treten infolge thermischer Verformungen keine unbeherrschbaren Zwangskräfte auf, welche zu einer Überlastung einzelner Aufhängungselemente führten könnten.In addition, due to thermal deformation no uncontrollable constraining forces occur, which could lead to an overload of individual suspension elements.
Von Vorteil ist es, wenn die Lagerpositionen eines ersten Paares vertikaler Pendelelemente rotationssymmetrisch bezüglich einer Längachse des Konverters angeordnet sind und wenn die Lagerpositionen eines zweiten Paares vertikaler Pendelelemente horizontal und/oder vertikal versetzt ebenfalls rotationssymmetrisch bezüglich einer Längachse des Konverters angeordnet sind. Somit sind jeweils nur zwei vertikale Pendelelemente rotationssymmetrisch bezüglich einer Längachse des Konverters angeordnet. Das spart Platz und erleichtert die Auslegung der einzelnen Pendelelemente.It is advantageous if the bearing positions of a first pair of vertical pendulum elements are arranged rotationally symmetrical with respect to a longitudinal axis of the converter and if the bearing positions of a second pair of vertical pendulum elements horizontally and / or vertically offset are also arranged rotationally symmetrical with respect to a longitudinal axis of the converter. Thus, in each case only two vertical pendulum elements are arranged rotationally symmetrical with respect to a longitudinal axis of the converter. This saves space and facilitates the design of the individual pendulum elements.
Dabei ist es günstig, wenn die Pendelelemente des ersten Paares und die Pendelelemente des zweiten Paares jeweils baugleich ausgeführt sind. Beispielsweise sind die Pendelelemente eines Paares länger als die anderen Pendelelemente, um den Abstand zwischen den Schnittpunkten der Wirkungslinien der von den Pendelelementpaaren übertragenen Kräfte zu maximierenIt is advantageous if the pendulum elements of the first pair and the pendulum elements of the second pair are each made identical. For example, the pendulum elements of one pair are longer than the other pendulum elements in order to maximize the distance between the intersections of the lines of action of the forces transmitted by the pendulum element pairs
Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, alle vertikalen Pendelelemente baugleich auszuführen. Die Fertigung, Montage und Lagerhaltung der Pendelelemente ist auf diese Weise günstiger durchführbar. Ebenso ist in einem Störungsfall die Austauschbarkeit eines Pendelelements einfacher.However, it may also be advantageous to design all vertical pendulum elements identical. The production, assembly and storage of the pendulum elements is cheaper feasible in this way. Likewise, the interchangeability of a pendulum element is easier in a fault.
Eine vorteilhafte Ausprägung der Erfindung sieht vor, dass zwei vertikale Pendelelemente auf einer Chargierseite des Konverters und dass zwei vertikale Pendelelemente auf einer Abstichseite des Konverters jeweils bezüglich einer Längsachse des Konverters rotationssymmetrische Lagerpositionen aufweisen. Somit weist die Aufhängung beidseits einer senkrechten Mittelebene durch die Kippachse jeweils Pendelelemente mit gleichartigen Lagerpositionen auf. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird als Chargierseite die von der Abstichseite abgewandte Seite bezeichnet, auch wenn in Sonderfällen von der gleichen Seite chargiert und abgestochen wird.An advantageous embodiment of the invention provides that two vertical pendulum elements on a charging side of the converter and that two vertical pendulum elements on a tapping side of the converter each have rotationally symmetrical bearing positions with respect to a longitudinal axis of the converter. Thus, the suspension on both sides of a vertical median plane through the tilting axis on each pendulum elements with similar storage positions. In the context of the present invention, the charging side is the side facing away from the tapping side, even if in special cases it is charged and tapped from the same side.
Dabei ist es günstig, wenn bei Betrachtung des aufrecht stehenden Konverters das Verhältnis des horizontalen Abstands zum vertikalen Abstand der jeweils am Konvertergefäß und am Tragring befindlichen Lagerpositionen der beiden vertikalen Pendelelemente auf einer Seite des Konverters größer ist gegenüber dem Verhältnis der Lagerpositionen der beiden vertikalen Pendelelemente auf der anderen Seite. Die Kraftwirkungslinien der von den Pendelelementen auf der Chargierseite übertragenen Kräfte schneiden dann eine senkrechte Mittelebene durch die Kippachse an einer höheren oder niedrigeren Stelle als die Kraftwirkungslinien der von den Pendelelementen auf der Abstichseite übertragenen Kräfte. Der Abstand zwischen den Schnittpunkten mit der Mittelebene wirkt dabei als Hebelarmlänge eines von dieser Anordnung aufnehmbaren Moments um die Kippachse. Zudem können Kräfte in Richtung der Kippachse übertragen werden. Zum Beispiel werden dynamische Kräfte in Richtung der Kippachse durch Kräfte in den vertikalen Pendelelementen ins Gleichgewicht gebracht.It is advantageous if, when viewing the upright converter, the ratio of the horizontal distance to the vertical distance of each located on the converter vessel and the support ring bearing positions of the two vertical pendulum elements on one side of the converter is greater than the ratio of the bearing positions of the two vertical pendulum elements the other side. The force action lines of the forces transmitted by the pendulum elements on the charging side then intersect a vertical median plane through the tilting axis at a higher or lower point than the force action lines of the forces transmitted by the pendulum elements on the racking side. The distance between the points of intersection with the median plane acts as Hebelarmlänge a recordable by this arrangement torque about the tilt axis. In addition, forces can be transmitted in the direction of the tilt axis. For example, dynamic forces in the direction of the tilt axis are balanced by forces in the vertical pendulum elements.
Ein einfacher Aufbau einer solchen Anordnung sieht vor, dass die Wirkungslinien der von den vertikalen Pendelelementen übertragenen Kräften auf der Abstichseite einen gemeinsamen ersten Schnittpunkt mit der Längsachse des Konverters aufweisen und dass die Wirkungslinien der von den vertikalen Pendelelementen übertragenen Kräften auf der Chargierseite einen gemeinsamen zweiten Schnittpunkt mit der Längsachse des Konverters aufweisen.A simple construction of such an arrangement provides that the lines of action of the forces transmitted by the vertical pendulum elements on the tapping side have a common first intersection with the longitudinal axis of the converter and that the lines of action of the forces transmitted by the vertical pendulum elements on the charging side have a common second intersection having the longitudinal axis of the converter.
Für die Aufteilung der vertikalen Pendelelemente in der Grundrissbetrachtung des aufrecht stehenden Konverters ist es günstig, wenn die Lagerpositionen jeweils in einem Winkelbereich von 40° bis 50° bezogen auf die Kippachse angeordnet sind. Eine solche Anordnung bewirkt eine gleichmäßige Kräfteübertragung vom Konvertergefäß auf den Tragring.For the division of the vertical pendulum elements in the plan view of the upright converter, it is advantageous if the storage positions are each arranged in an angular range of 40 ° to 50 ° relative to the tilting axis. Such an arrangement causes a uniform force transmission from the converter vessel to the support ring.
Bei Betrachtung des aufrecht stehenden Konverters ist es von Vorteil, zur Übertragung horizontaler Kräfte zwei horizontale Pendelelemente zwischen Konvertergefäß und Tragring anzuordnen. Insgesamt umfasst die Aufhängung dann sechs Pendelelemente. Die als horizontale Pendelelemente bezeichneten Links übertragen Kräfte vom Konvertergefäß auf den Tragring bei gekipptem Konverter. Je nach Lage des Schwerpunkts werden bei einer 90° Kippstellung die größten Kräfte mittels horizontaler Pendelelemente und kleinere Kräfte mittels vertikaler Pendelelemente übertragen. Dabei ist es günstig, auch diese beiden horizontalen Pendelelemente baugleich mit den vertikalen Pendelelementen auszuführen.When viewing the upright converter, it is advantageous to arrange two horizontal pendulum elements between converter vessel and support ring for transmitting horizontal forces. Overall, the suspension then includes six pendulum elements. The links, referred to as horizontal pendulum elements, transmit forces from the converter vessel to the support ring when the converter is tilted. Depending on the position of the center of gravity, the greatest forces are transmitted by means of horizontal pendulum elements and smaller forces by means of vertical pendulum elements in a 90 ° tilt position. It is convenient to perform these two horizontal pendulum elements identical to the vertical pendulum elements.
Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
- Fig. 1
- Konverter im Seitenriss
- Fig. 2
- Konverter im Aufriss
- Fig. 3
- Konverter im Grundriss
- Fig. 1
- Converter in side view
- Fig. 2
- Converter in the outline
- Fig. 3
- Converter in the floor plan
Der Konverter 1 umfasst ein Gefäß 2, das beabstandet in einem Tragring 3 mittels mehrerer Tragelemente 6, 7, 8, 9, 10, 11 aufgehängt ist. Vier dieser Tragelemente sind als vertikale Pendelelemente 6, 7, 8, 9 ausgeführt und dienen zur Übertragung der Kräfte vom Konvertergefäß 2 auf den Tragring 3 bei aufrecht stehendem Konverter 1. Dabei nehmen die vertikalen Pendelelemente 6, 7, 8, 9 aufgrund einer schrägen Ausrichtung auch horizontale Kräfte auf, welche sich jedoch gegenseitig aufheben. Unter Vernachlässigung dynamischer Kräfte sind die von den vertikalen Pendelelementen 6, 7, 8, 9 übertragenen Kräfte mit der Gewichtskraft FG des Konvertergefäßes 2 und dessen Inhalts in einem Kräftegleichgewicht.The
Zwei horizontale Pendelelemente 10, 11 dienen der Kräfteübertragung in Kippstellungen des Konverters 1. Kippaber ist der Konverter 1 mittels zweier am Tragring 3 angeordneter Tragzapfen 4, 5, welche in nicht dargestellten Auflagern drehbar gelagert sind und die Kippachse a festlegen. In der Regel ist nur einer dieser Tragzapfen 4 mit einem entsprechenden Kippantrieb verbunden.Kippaber is the
Eine Ebene, welche durch die Kippachse a und einer Längachse b des Konverters 1 aufgespannt ist, teilt den Konverter 1 in zwei Seiten, welche als Chargierseite C (Charging Side) und als Abstichseite T (Tapping Side) definiert sind. Auf jeder Seite ist ein Paar vertikaler Pendelelemente 6, 7 bzw. 8, 9 angeordnet.A plane, which is spanned by the tilting axis a and a longitudinal axis b of the
Erfindungsgemäß ist zumindest zwei vertikale Pendelelemente 6, 7, 8, 9 mit versetzten Lagerpositionen 62, 63, 72, 73, 82, 83 bzw. 92, 93 vorgesehen. Somit sind nicht alle vertikalen Pendelelemente 6, 7, 8, 9 bezüglich der Längachse b rotationssymmetrisch angeordnet.According to the invention, at least two
Zur Vermeidung von Zwangskräften sind die Pendelstäbe 6, 7, 8, 9, mittels sphärischer Lager an das Konvertergefäß 2 und an den Tragring 3 angeschlossen. Jede dieser Lagerungen weist somit einen Drehpunkt auf, um den der jeweilige Pendelstab 6, 7, 8, 9 in alle Richtungen schwenkbar ist. Der jeweilige Drehpunkt definiert dabei die jeweilige Lagerposition 62, 63, 72, 73, 82, 83 92, 93 innerhalb der Anordnung.To avoid forced forces the
Die von einem vertikalen Pendelelement 6, 7, 8, 9 übertragene Kraft wirkt entlang einer Wirkungslinie, welche durch die beiden Drehpunkte der Lagerungen dieses Penelementes 6, 7, 8, 9 geht. Somit bewirkt eine versetzte Lagerposition 62, 63, 72, 73, 82, 83, 92, 93, dass nicht alle Wirkungslinien der von den vertikalen Pendelelementen 6, 7, 8, 9 übertragenen Kräfte einen gemeinsamen Schnittpunkt aufweisen, wie dies bei einer rotationssymmetrischen Anordnung der Fall wäre.The force transmitted by a
Im vorliegenden Beispiel, welches in den
Erfüllt wird diese Anforderung, indem innerhalb der zur Verfügung stehenden Platzverhältnisse eine größtmögliche Versetzung der Lagerpositionen 62, 63, 72, 73, 82, 83, 92, 93 gegenüber einer rotationssymmetrischen Anordnung vorgesehen ist. So weisen beispielsweise die vertikalen Pendelelemente 6, 7 auf der Abstichseite T eine stärkere Neigung als die Pendelelemente 8, 9 auf der Chargierseite C auf. Das Verhältnis des horizontalen Abstands zum vertikalen Abstand der jeweils am Konvertergefäß 2 und am Tragring 3 angeordneten Lagerpositionen 62, 63, 72, 73, 82, 83, 92, 93 ist dann auf der Abstichseite T größer als auf der Chargierseite C.This requirement is met by the greatest possible displacement of the bearing positions 62, 63, 72, 73, 82, 83, 92, 93 is provided in relation to a rotationally symmetrical arrangement within the available space. Thus, for example, have the
Der Abstand zwischen den beiden Schnittpunkten S1, S2 wirkt als Hebelarm eines Lagerungsmoments, das einem vom Konvertergefäß 2 auf den Tragring 3 übertragenen Moment und Kräften in Richtung der Kippachse a entgegenwirkt. Ein solches Moment entsteht in einer aufrechten Konverterstellung beispielsweise durch dynamische Bewegungskräfte Fd des Konverterinhalts. Dieses Lagerungsmoment wirkt jedoch auch einem Moment entgegen, das die Gewichtskraft FG mit einem Abstand x zum Schnittpunkt der Kippachse a mit der Längsachse b bildet.The distance between the two points of intersection S1, S2 acts as a lever arm of a bearing moment which counteracts a torque and forces transmitted by the
Die Anordnung der vertikalen Pendelelemente 6, 7, 8, 9 am Umfang des Tragrings 3 ist in
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