EP3707281A1 - AUFHÄNGEVORRICHTUNG FÜR EIN METALLURGISCHES GEFÄß ZUR AUFNAHME VON SCHMELZFLÜSSIGEN METALLEN - Google Patents

AUFHÄNGEVORRICHTUNG FÜR EIN METALLURGISCHES GEFÄß ZUR AUFNAHME VON SCHMELZFLÜSSIGEN METALLEN

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Publication number
EP3707281A1
EP3707281A1 EP18799474.4A EP18799474A EP3707281A1 EP 3707281 A1 EP3707281 A1 EP 3707281A1 EP 18799474 A EP18799474 A EP 18799474A EP 3707281 A1 EP3707281 A1 EP 3707281A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
suspension device
metallurgical vessel
ribs
bearing pin
vessel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP18799474.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Finck
Christian Imiela
Christoph Wissen
Steffen KRAUSA
Dirk Mangler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMS Group GmbH
Original Assignee
SMS Group GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SMS Group GmbH filed Critical SMS Group GmbH
Publication of EP3707281A1 publication Critical patent/EP3707281A1/de
Pending legal-status Critical Current

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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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/04—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like tiltable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/06—Equipment for tilting
    • 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
    • C21C5/464—Trunnion bearings
    • 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
    • C21C5/50—Tilting mechanisms for converters

Definitions

  • the invention relates to a suspension device for a metallurgical vessel for receiving molten metals, which is arranged on the vessel outer side, comprising at least one bearing journal for tiltably receiving the journal into a bearing stand.
  • Converter vessels are exposed during operation to high thermal loads, which can lead to significant thermal expansion and deformation.
  • the connection between converter and support ring is realized by a converter suspension, which must compensate for these thermal expansions.
  • suspensions which combine the advantages of both suspensions.
  • vertical slat elements and horizontal connecting means are used.
  • the connecting means can be positioned both below and above the support ring as needed. Since the lamellar elements also share the horizontally acting weight forces take over, the horizontal connection means (links) no longer need to absorb the full horizontal forces and can be dimensioned correspondingly cheaper.
  • all suspension elements are in the protected area. The purpose of these elaborate constructions is to decouple the thermal expansion of the vessel from storage.
  • the tilting pins of, for example, LD and AOD converters are therefore not attached directly to the vessel, but to a support ring which surrounds the vessel and is connected by means of lamellae, clamping elements and the like with the latter.
  • the disadvantage here is that the support ring occupies a large space and is very expensive due to the complex construction in consequence. Furthermore, the assembly and as a result of the operation of such suspended vessels and the maintenance is very high.
  • this object is achieved in that the suspension device is connected to the bearing pin such that in the installation position of the journal in the suspension, the end face of the bearing pin is arranged spaced from the outside of the metallurgical vessel.
  • the distance between the end face of the journal and the outside of the metallurgical vessel may be formed as a heat-insulating layer.
  • the suspension can be formed from a plurality of radially outwardly, radially around the bearing pin arranged around ribs, which are firmly connected to the outside of the metallurgical vessel.
  • the ribs may be substantially formed as right triangles, wherein the sides of the one catheter of the ribs are associated with the bearing journal and the sides of the other catheters of the ribs of the outside of the metallurgical vessel.
  • the ribs can run tangentially to the outside of the metallurgical vessel.
  • the ribs in the region of their right angle may have a semicircular chamfer, which in the installation position of the ribs form an open, radially around the bearing pin circumferential recess (mouse hole).
  • the suspension device may be a substantially rectangular box construction, which includes two horizontal and two vertically interconnected ribs in the installed position, which are connected to the outside of the vessel, the bearing pin in the box construction centrally between the Ribs is arranged, and in the box construction over horizontally and vertically arranged bearing pin retaining ribs spaced from the vessel surface is held and the bearing pin retaining ribs only indirectly through the horizontal and vertical ribs of the box structure are connected to the outside of the metallurgical vessel.
  • the size of the surface and the volume of the suspension can be designed so that the heat input into the suspension by the heat through the suspension device to the atmosphere surrounding it continuously, so that the temperature difference between the vessel surface and the expected thermal Elongation, especially during operation of the metallurgical vessel, can be compensated.
  • the coordinated and previously calculated ratio between the surface size and the volume of the suspension device can ensure that the suspension device does not overheat during operation of the metallurgical vessel and thus can not lead to failure of the suspension device due to heat stress.
  • the suspension device can thus also be addressed as a temperature compensation means or as a heat sink, whose mode of action is to deliver the heat introduced into the suspension device as quickly and uniformly as possible back to the surrounding atmosphere. It is important that the heat is essentially introduced only via the directly connected to the vessel ribs.
  • the cooling capacity of the suspension device should be such that, when the vessel outside temperature is around 400 ° C, the temperature of the plug during operation of the metallurgical vessel is not more than 80 ° C, preferably around 50 ° C.
  • the size of the surface and the volume of the suspension device is designed such that a temperature rise due to heat transfer during operation of the vessel between the arranged in the suspension device Journal and the outside of the metallurgical vessel can be carried out continuously up to a predeterminable maximum temperature.
  • the hanger will form a smooth transition with the outside of the metallurgical vessel, thereby reducing a jump in stiffness between the outside of the metallurgical vessel and the vessel fixture.
  • the heat generated during operation of the metallurgical vessel should be introduced directly into the vessel attachment directly and only via the ribs firmly connected to the outside of the metallurgical vessel.
  • the metallurgical vessel may be an LD, an AOD or a BOF converter.
  • Fig. 2 is a schematic representation of the suspension device of FIG. 1 in a vertical section through the temperature compensation means arranged on the metallurgical vessel;
  • Fig. 3 is a schematic representation of the suspension device of FIG. 1 in a horizontal section through the at the metallurgical see vessel arranged temperature compensation;
  • FIG. 5 shows the suspension device according to FIG. 4 in a vertical sectional representation
  • Fig. 6 the suspension device of FIG. 4 in a horizontal sectional view.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the suspension device 10 according to the invention, which essentially a plurality of ribs 13 are arranged in the installation position, around its base 12 radially star-shaped around (for the sake of clarity, only one rib with the reference numeral been provided).
  • the ribs 13 are firmly connected to the outside 14 of a metallurgical vessel 15.
  • the combination of bearing pin 11 and ribs 13 forms the suspension device 10, via which the bearing pin 11 can be firmly and permanently connected to the outside 14 of the metallurgical vessel 15.
  • the outer side 14 is assigned a protective hood 17, which is arranged in the installed position above the suspension device 10.
  • the bearing journal 11 in this embodiment has a continuous hollow bore 18.
  • the distance of the end face 19 of the bearing pin 11 from the outside 14 of the metallurgical vessel 15 may vary and may be determined in advance on the way in which the bearing pin 11 is connected to the ribs 13.
  • the distance between the end face 19 to the outside 14 should ideally be so large that the heat input into the bearing pin 11 via heat radiation is as low as possible, while the greatest possible static connection of the bearing pin 11 via the ribs 13 to the metallurgical vessel 15th
  • the ribs 13 are formed as rectangular triangles, which in the region of the right angle chamfer 21, in the synopsis of all radially outwardly radially arranged ribs 13 an open around the base 12 circumferential recess (so-called this has been indicated in FIG. 1, form.
  • FIG 4 shows a further embodiment of the suspension device 10 according to the invention for the metallurgical vessel 15, with a construction constructed substantially as a rectangular box 23 suspension 10, which is associated with the outer side 14 of the metallurgical vessel 15.
  • the basic structure of the box construction 23 is composed of two pairs of ribs 24, 25 and 26, 27 together.
  • the rib pairs 24, 25 are oriented horizontally in the installed position and the rib pairs 26, 27 are arranged vertically thereto. Both pairs of ribs 24, 25 and 26, 27 are fixedly connected to the outer side 14.
  • the journal 11 also has in this embodiment an axially extending hollow bore 18 which, however, is not continuous in this embodiment, as shown in Figures 5 and 6, and ends in the solid base 12 of the journal 11.
  • the horizontally arranged rib pair 24, 25 has two free ends 28, 29 and 38, 39, respectively.
  • the free ends 28, 29 and 38, 39 have a convex curvature and thus form a smooth transition with the outside 14 of the metallurgical vessel 15.
  • the trunnion 11 is centrally located in the box structure 23 and is at its base 12 in the box construction 23 via horizontally disposed bearing pin retaining ribs 30, 31 and 32, 33 and vertically arranged bearing pin retaining ribs 34, 35 and 36, 37 spaced from the outside 14 (surface of the metallurgical vessel 15) in the box construction 23.
  • the bearing pin retaining ribs 30, 31 and 32, 33 and 34, 35 and 36, 37 are only indirectly via the horizontal and vertical pairs of ribs 24, 25 and 26, 27 of the box construction 23 connected to the outside 14 of the metallurgical vessel 15. In this way, a gap 20 is formed, which in turn forms a heat-insulating air layer and so a direct heat transfer between the end face 19 of the bearing pin 11 and the outside 14 can be effectively prevented.

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Abstract

Aufhängevorrichtung (10) für ein metallurgisches Gefäß (15) zur Aufnahme von schmelzflüssigen Metallen, die an der Gefäßaußenseite angeordnet ist, umfassend mindestens einen Lagerzapfen (11) zur kippbaren Aufnahme des Lagerzapfens (11) in einen Lagerständer. Die Aufhängevorrichtung (10) ist mit dem Lagerzapfen (11) derart verbunden, dass in Einbaulage des Lagerzapfens (11) in der Aufhängevorrichtung (10), die Stirnseite (19) des Lagerzapfen (11) gegenüber der Außenseite (14) des metallurgischen Gefäßes (15) beabstandet angeordnet ist.

Description

Aufhängevorrichtung für ein metallurgisches Gefäß zur Aufnahme von schmelzflüssigen Metallen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Aufhängevorrichtung für ein metallurgisches Gefäß zur Aufnahme von schmelzflüssigen Metallen, die an der Gefäßaußenseite angeordnet ist, umfassend mindestens einen Lagerzapfen zur kippbaren Aufnahme des Lagerzapfens in einen Lagerständer.
Konvertergefäße sind während des Betriebs hohen thermischen Belastungen ausgesetzt, die zu erheblichen Wärmedehnungen und Verformungen führen können. Die Verbindung zwischen Konverter und Tragring wird durch eine Konverteraufhängung realisiert, welche diese Wärmedehnungen kompensieren muss. Steigende
Produktivitätsanforderungen und die daraus resultierenden, heute üblichen Konvertergrößen führen zu hohen Belastungen in der Aufhängung. Dafür gab es bislang im Wesentlichen zwei technisch ausgereifte Lösungsansätze: eine statische Aufhängung mit Linkelementen oder eine radial nachgiebige Lamellenaufhängung mit sehr kompakten Abmessungen.
Aus dem Stand der Technik sind auch Aufhängungen bekannt, die die Vorteile beider Aufhängungen miteinander kombinieren. Dabei kommen vertikale Lamellenelemente und horizontale Verbindungsmittel zum Einsatz. Die Verbindungsmittel können je nach Bedarf sowohl unterhalb als auch oberhalb des Tragringes positioniert werden. Da die Lamellenelemente auch Anteile der horizontal wirkenden Gewichtskräfte übernehmen, brauchen die horizontalen Verbindungsmittel (Links) nicht mehr die vollen Horizontal kräfte aufnehmen und können entsprechend kostengünstiger dimensioniert werden. Bei einer Anordnung der horizontalen Verbindungsmittel und der Lamellenelemente unterhalb des Tragringes befinden sich sämtliche Aufhängungselemente im geschützten Bereich. Der Zweck dieser aufwendigen Konstruktionen ist es, die thermische Dehnung des Gefäßes von der Lagerung zu entkoppeln.
Die Kippzapfen von beispielsweise LD- und AOD-Konvertern werden also nicht direkt am Gefäß angebracht, sondern an einem Tragring, der das Gefäß umgibt und mittels Lamellen, Spannelementen und ähnlichem mit letzteren verbunden ist. Nachteilig dabei ist, dass der Tragring einen großen Bauraum einnimmt und in der Folge aufgrund der komplexen Konstruktion sehr kostenintensiv ist. Des Weiteren ist die Montage und in Folge des Betriebs derartig aufgehängter Gefäße auch der Wartungsaufwand sehr hoch.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Nachteile zu überwinden und eine Aufhängevorrichtung zur Verfügung zu stellen, die einen geringen Montage- und Wartungsaufwand sowie eine Reduzierung des erforderlichen Bauraums ermöglicht und die Tonnage eines metallurgischen Gefäßes am Aufstellungsort erhöhen kann.
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Nach der Lehre der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Aufhängevorrichtung mit dem Lagerzapfen derart verbunden ist, dass in Einbaulage des Lagerzapfens in der Aufhängevorrichtung, die Stirnseite des Lagerzapfen gegenüber der Außenseite des metallurgischen Gefäßes beabstandet angeordnet ist. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufhängevorrichtung kann der Abstand zwischen der Stirnfläche des Lagerzapfens und der Außenseite des metallurgischen Gefäßes als eine wärmeisolierende Schicht ausgebildet sein.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann die Aufhängevorrichtung aus einer Vielzahl von radial außen, sternförmig um den Lagerzapfen herum angeordneten Rippen ausgebildet sein, die mit der Außenseite des metallurgischen Gefäßes fest verbunden werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können die Rippen im Wesentlichen als rechtwinklige Dreiecke ausgebildet sein, wobei die Seiten der einen Katheten der Rippen dem Lagerzapfen und die Seiten der anderen Katheten der Rippen der Außenseite des metallurgischen Gefäßes zugeordnet sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufhängevorrichtung können die Rippen tangential auf die Außenseite des metallurgischen Gefäßes zulaufen.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform können die Rippen im Bereich ihres rechten Winkels eine halbkreisförmige Anfasung aufweisen, die in Einbaulage der Rippen eine offene, radial um den Lagerzapfen herum umlaufende Ausnehmung (Mausloch) ausbilden.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform kann die Aufhängevorrichtung eine im Wesentlichen rechteckige Kasten konstruktion sein, die in Einbaulage zwei horizontal und dazu zwei vertikal miteinander verbundene Rippen umfasst, die mit der Außenseite des Gefäßes verbunden sind, wobei der Lagerzapfen in der Kasten konstruktion mittig zwischen den Rippen angeordnet ist, und in der Kasten konstruktion über horizontal und vertikal angeordnete Lagerzapfenhalterippen beabstandet von der Gefäßoberfläche gehalten ist und die Lagerzapfenhalterippen nur indirekt über die horizontalen und vertikalen Rippen der Kastenkonstruktion mit der Außenseite des metallurgischen Gefäßes verbunden sind.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann die Größe der Oberfläche und das Volumen der Aufhängevorrichtung so ausgebildet sein, dass der Wärmeeintrag in die Aufhängevorrichtung durch die Wärmeabgabe über die Aufhängevorrichtung an die sie umgebende Atmosphäre kontinuierlich erfolgt, sodass die Temperaturdifferenz zwischen Gefäßoberfläche und die damit zu erwartende thermische Dehnung, insbesondere während des Betriebs des metallurgischen Gefäßes, ausgeglichen werden kann. Durch das abgestimmte und vorher berechnete Verhältnis zwischen Oberflächengröße und Volumen der Aufhängevorrichtung kann sichergestellt werden, dass sich die Aufhängevorrichtung im Betrieb des metallurgischen Gefäßes nicht überhitzt und es somit auch nicht zu einem Ausfall der Aufhängevorrichtung aufgrund von Hitzespannungen kommen kann.
Die Aufhängevorrichtung kann somit auch als ein Temperaturausgleichsmittel bzw. als ein Kühlkörper angesprochen werden, dessen Wirkungsweise darin besteht, die in die Aufhängevorrichtung eingeleitete Wärme möglichst schnell und gleichmäßig wieder an die sie umgebende Atmosphäre abzugeben. Dabei ist es wichtig, dass die Wärme im Wesentlichen nur über die direkt mit dem Gefäß verbundenen Rippen eingeleitet wird. Die Kühlleistung der Aufhängevorrichtung sollte so ausgelegt sein, dass bei einer Gefäßaußenseitentemperatur von rund 400°C die Temperatur des Zapfens, während des Betriebs des metallurgischen Gefäßes, nicht über 80°C, bevorzugt bei rund 50°C, liegt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Größe der Oberfläche und das Volumen der Aufhängevorrichtung derart ausgebildet, dass ein Temperaturanstieg durch Wärmeübertragung beim Betrieb des Gefäßes zwischen dem in der Aufhängevorrichtung angeordneten Lagerzapfen und der Außenseite des metallurgischen Gefäßes bis zu einer vorbestimmbaren Maximaltemperatur kontinuierlich erfolgen kann.
Es ist vorgesehen, dass die Aufhängevorrichtung mit der Außenseite des metallurgischen Gefäßes einen weichen Übergang ausbildet, sodass hierdurch ein Steifigkeitssprung zwischen der Außenseite des metallurgischen Gefäßes und der Gefäßbefestigung reduziert werden kann.
Die Wärme, die beim Betrieb des metallurgischen Gefäßes entsteht, soll dabei direkt und nur über die fest mit der Außenseite des metallurgischen Gefäßes verbundenen Rippen in die Gefäßbefestigung eingeleitet werden.
Das metallurgische Gefäß kann ein LD-, ein AOD- oder ein BOF-Konverter sein.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von beispielhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen die Figuren:
Eine schematische, isometrische Gesamtdarstellung der als Temperaturausgleichsmittel ausgebildeten Aufhängevorrichtung
mit einer sternförmigen Anbindung des Zapfens an der Gefäßaußenseite eines metallurgischen Gefäßes;
Fig. 2 die schematische Darstellung der Aufhängevorrichtung nach Fig . 1 in einem vertikalen Schnitt durch das an dem metallurgischen Gefäß angeordnete Temperaturausgleichsmittel;
Fig. 3 die schematische Darstellung der Aufhängevorrichtung nach Fig . 1 in einem horizontalen Schnitt durch das an dem metallurgi- sehen Gefäß angeordnete Temperaturaus- gleichsmittel;
Fig. 4 die Aufhängevorrichtung in einer schema- tischen Darstellung gemäß einer weiteren,
als Kasten ausgeführten Ausführungsform
mit vertikal und horizontal angeordneten
Versteifungsrippen, in deren Mitte eine
Lagerzapfenaufnahme angeordnet ist;
Fig. 5 die Aufhängevorrichtung nach Fig. 4 in einer vertikalen Schnittdarstellung;
Fig. 6 die Aufhängevorrichtung nach Fig. 4 in einer horizontalen Schnittdarstellung .
Im Folgenden werden für gleiche Bauteile bzw. gleichwirkende Merkmale für alle Figuren die gleichen Bezugszeichen verwendet.
Die Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufhängevorrichtung 10, die im Wesentlichen aus einem Lagerzapfen 11 , um den in Einbaulage, um dessen Basis 12 radial sternförmig herum eine Vielzahl von Rippen 13 angeordnet sind (der Übersichtlichkeit halber ist nur eine Rippe mit dem Bezugszeichen versehen worden). Die Rippen 13 sind dabei fest mit der Außenseite 14 eines metallurgischen Gefäßes 15 verbunden. Die Kombination von Lagerzapfen 11 und Rippen 13 bildet die Aufhängevorrichtung 10, über die der Lagerzapfen 11 fest und dauerhaft mit der Außenseite 14 des metallurgischen Gefäßes 15 verbunden werden kann.
Um Anbackungen und Verkrustungen von Schlacken- und Metallresten zwischen den Rippen 13 zu vermeiden bzw. zu verringern, ist in dieser Ausführungsform der Außenseite 14 eine Schutzhaube 17 zugeordnet, die in Einbaulage oberhalb der Aufhängevorrichtung 10 angeordnet ist. Wie die Figuren 2 und 3 darstellen, weist der Lagerzapfen 11 in dieser Ausführungsform eine durchgängige Hohlbohrung 18 auf. Die Stirnseite
19 des Lagerzapfens 11 ist in Einbaulage von der Außenseite 14 beabstandet angeordnet, sodass hierdurch ein Spalt 20 zwischen Stirnfläche 19 und Außenseite 14 ausgebildet wird. Die Breite des Spaltes
20 und damit der Abstand der Stirnseite 19 des Lagerzapfens 11 von der Außenseite 14 des metallurgischen Gefäßes 15 kann dabei variieren und kann im Voraus über die Art, wie der Lagerzapfen 11 mit den Rippen 13 verbunden wird, festgelegt werden. Der Abstand zwischen der Stirnseite 19 zur Außenseite 14 sollte idealerweise so groß sein, dass der Wärmeeintrag in den Lagerzapfen 11 über Wärmestrahlung möglichst gering ist, bei gleichzeitiger größtmöglicher statischer Anbindung des Lagerzapfens 11 über die Rippen 13 an das metallurgische Gefäß 15.
In dieser Ausführungsform sind die Rippen 13 als rechtwinklige Dreiecke ausgebildet, die im Bereich des rechten Winkels eine Anfasung 21 aufweisen, die in der Zusammenschau aller radial außen sternförmig angeordneter Rippen 13 eine offene um die Basis 12 umlaufende Ausnehmung (sog. Mausloch) 22, wie dies in der Fig. 1 angedeutet worden ist, ausbilden.
Die Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufhängevorrichtung 10 für das metallurgische Gefäß 15, mit einer im Wesentlichen als rechteckige Kasten konstruktion 23 ausgebildeten Aufhängevorrichtung 10, die der Außenseite 14 des metallurgischen Gefäßes 15 zugeordnet ist.
Die Grundstruktur der Kasten konstruktion 23 setzt sich aus jeweils zwei Rippenpaaren 24, 25 und 26, 27 zusammen. Die Rippenpaare 24, 25 sind dabei in Einbaulage horizontal orientiert und die Rippenpaare 26, 27 sind hierzu vertikal angeordnet. Beide Rippenpaare 24, 25 und 26, 27 sind fest mit der Außenseite 14 verbunden. Der Lagerzapfen 11 weist auch in dieser Ausführungsform eine axial verlaufende Hohlbohrung 18 auf, die in dieser Ausführungsform allerdings nicht durchgängig ausgebildet ist, wie dies in den Figuren 5 und 6 dargestellt ist, und in der massiv ausgebildeten Basis 12 des Lagerzapfen 11 endet.
Das horizontal angeordnete Rippenpaar 24, 25 weist jeweils zwei freie Enden 28, 29 und 38, 39 auf. Die freien Enden 28, 29 und 38, 39 weisen eine konvexe Krümmung auf und bilden so einen weichen Übergang mit der Außenseite 14 des metallurgischen Gefäßes 15 aus.
Der Lagerzapfen 11 ist mittig in der Kastenkonstruktion 23 angeordnet und wird an seiner Basis 12 in der Kasten konstruktion 23 über horizontal angeordnete Lagerzapfenhalterippen 30, 31 und 32, 33 und vertikal angeordnete Lagerzapfenhalterippen 34, 35 und 36, 37 beabstandet von der Außenseite 14 (Oberfläche des metallurgischen Gefäßes 15) in der Kasten konstruktion 23 gehalten. Die Lagerzapfenhalterippen 30, 31 und 32, 33 sowie 34, 35 und 36, 37 sind dabei nur indirekt über die horizontalen und vertikalen Rippenpaare 24, 25 und 26, 27 der Kasten konstruktion 23 mit der Außenseite 14 des metallurgischen Gefäßes 15 verbunden. Hierdurch wird ein Spalt 20 ausgebildet, der wiederum eine wärmeisolierende Luftschicht ausbildet und so eine direkte Wärmeübertragung zwischen der Stirnseite 19 des Lagerzapfen 11 und der Außenseite 14 wirksam verhindert werden kann.
Bezugszeichenliste
10 Aufhängevorrichtung
11 Lagerzapfen
12 Basis
13 Rippen
14 Außenseite / Gefäßaußenseite
15 metallurgisches Gefäß
17 Schutzhaube
18 Hohlbohrung
19 Stirnseite
20 Spalt
21 Anfasung
22 Ausnehmung
23 Kasten konstruktion
24, 25 horizontale Rippen
26, 27 vertikale Rippen
28, 29 freies Ende
30, 31 horizontale Lagerzapfenhalterippe
32, 33 horizontale Lagerzapfenhalterippe
34, 35 vertikale Lagerzapfenhalterippe
36, 37 vertikale Lagerzapfenhalterippe
38, 39 freies Ende

Claims

Patentansprüche
Aufhängevorrichtung (10) für ein metallurgisches Gefäß (15) zur Aufnahme von schmelzflüssigen Metallen, die an der Gefäßaußenseite angeordnet ist, umfassend mindestens einen Lagerzapfen (11 ) zur kippbaren Aufnahme des Lagerzapfens (11 ) in einen Lagerständer, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufhängevorrichtung (1 ) mit dem Lagerzapfen (11 ) derart verbunden ist, dass in Einbaulage des Lagerzapfens (11 ) in der Aufhängevorrichtung (10), die Stirnseite (19) des Lagerzapfen (11 ) gegenüber der Außenseite (14) des metallurgischen Gefäßes (15) beabstandet angeordnet ist.
Aufhängevorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Stirnseite (19) des Lagerzapfens (11 ) und der Außenseite (14) des metallurgischen Gefäßes (15) als eine wärmeisolierende Schicht ausgebildet ist.
Aufhängevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufhängevorrichtung (10) eine Vielzahl von radial außen, sternförmig um den Lagerzapfen (11 ) herum angeordneten Rippen (13) zugeordnet sind, die mit der Außenseite (14) des metallurgischen Gefäßes (15) fest verbunden sind.
Aufhängevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (13) im Wesentlichen als rechtwinklige Dreiecke ausgebildet sind, wobei die Seiten der einen Katheten der Rippen (13) dem Lagerzapfen (11 ) und die Seiten der anderen Katheten der Rippen (13) der Außenseite (14) des metallurgischen Gefäßes (15) zugeordnet sind.
5. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (13) tangential auf die Außenseite (14) des metallurgischen Gefäßes (15) zulaufen.
6. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (13) im Bereich ihres rechten Winkels eine halbkreisförmige Anfasung (21 ) aufweisen, die in Einbaulage der Rippen (13) eine offene, radial um den Lagerzapfen (11 ) herum umlaufende Ausnehmung (22) (Mausloch) ausbilden.
7. Aufhängevorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufhängevorrichtung (10) eine im Wesentlichen rechteckige Kasten konstruktion (23) ist, die in Einbaulage zwei horizontale Rippen (24, 25) und dazu beabstandet angeordnet zwei vertikale Rippen (26, 27) miteinander verbindet, die der Außenseite (14) des metallurgischen Gefäßes 15 zugeordnet sind, wobei der Lagerzapfen (11 ) in der Kasten konstruktion (23) mittig angeordnet und in der Kasten konstruktion (23) über horizontal und vertikal angeordnete Lagerzapfenhalterippen (30, 31 , 32, 33, 34, 35, 36, 37) beabstandet von der Außenseite (14) des metallurgischen Gefäßes (15) gehalten ist, und die Lagerzapfenhalterippen (30, 31 , 32, 33, 34, 35, 36, 37) nur indirekt über die horizontalen und vertikalen Rippen der Kasten konstruktion (24, 25, 26, 27) mit der Außenseite (14) des metallurgischen Gefäßes (15) verbunden sind.
8. Aufhängevorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Oberfläche und das Volumen der Aufhängevorrichtung (10) derart ausgebildet ist, dass der Wärmeeintrag in die Aufhängevorrichtung (10) und die Wärmeabgabe über die Aufhängevorrichtung (10) an die sie umgebende Atmosphäre kontinuierlich erfolgt, sodass die Temperaturdifferenz zwischen Gefäßoberfläche und die damit zu erwartende thermische Dehnung, insbesondere während des Betriebs des metallurgischen Gefäßes (15), ausgleichbar ist.
9. Aufhängevorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Oberfläche und das Volumen der Aufhängevorrichtung (10) derart ausgebildet, dass ein Temperaturanstieg durch Wärmeübertragung beim Betrieb des metallurgischen Gefäßes (15) zwischen dem in der Aufhängevorrichtung (10) angeordneten Lagerzapfen (11 ) und der Außenseite (14) des metallurgischen Gefäßes (15) bis zu einer vorbestimmbaren Maximaltemperatur kontinuierlich erfolgt.
10. Aufhängevorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufhängevorrichtung (10) mit der Außenseite (14) des metallurgischen Gefäßes (15) einen weichen Übergang ausbildet, sodass hierdurch ein Steifigkeitssprung zwischen der Außenseite (14) des metallurgischen Gefäßes (15) und der Aufhängevorrichtung (10) reduzierbar ist.
11 . Aufhängevorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme, die beim Betrieb des metallurgischen Gefäßes (15) entsteht, direkt nur über die fest mit der Außenseite (14) des metallurgischen Gefäßes (15) verbundenen Rippen (13, 24, 25, 6, 27) in die Aufhängevorrichtung (10) einleitbar ist.
12. Aufhängevorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das metallurgische Gefäß (15) ein LD-, ein AOD- oder ein BOF-Konverter ist.
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