EP3757235A1 - Konverterlagerung - Google Patents

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EP3757235A1
EP3757235A1 EP20181430.8A EP20181430A EP3757235A1 EP 3757235 A1 EP3757235 A1 EP 3757235A1 EP 20181430 A EP20181430 A EP 20181430A EP 3757235 A1 EP3757235 A1 EP 3757235A1
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EP
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converter
bearing
foundation
support ring
supported
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Christian Imiela
Jörg Hertel
Benjamin Wallmeroth
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SMS Group GmbH
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    • 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
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    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories
    • C21C5/4673—Measuring and sampling devices

Definitions

  • the invention relates to a converter bearing, in particular for an AOD converter, comprising a converter vessel which is surrounded by a support ring which has support pins which are aligned in their longitudinal axes on opposite sides and which define the tilt axis of the converter and which are rotatably supported in bearings which are supported on a foundation, with at least one of the trunnions being connected to a gear and a rotary drive.
  • Converters are used to convert pig iron into steel, the so-called refining being carried out by the supply of oxygen and, in the case of AOD converters (argon-oxygen dicarbonisation), also by argon.
  • the supply of oxygen or other gases can take place by blowing the gases into the interior of the converter using under-bath mirror nozzles.
  • vibrations When the gases hit the liquid pig iron or the scrap in the converter, vibrations are generated which are transferred to the converter vessel.
  • mass distributions for example caused by uneven burning of the lining or the formation of deposits, can trigger vibrations that can occur in all directions.
  • the torque supports that interact with the tilt drive for the converter can also be affected.
  • the vibrations that occur are both torsional vibrations and axial vibrations.
  • the known devices only allow the torsional vibrations to be damped, while they cannot remedy problems caused by axial vibrations.
  • the object of the invention is to provide an improved mounting for the support pins of the converter which enables a reduction of the process-induced vibrations in the axial direction, that is to say in the direction of the axis of rotation.
  • a converter bearing in particular for an AOD converter, comprising a converter vessel which is surrounded by a support ring which has support pins aligned in their longitudinal axes on opposite sides, which define the tilt axis of the converter and which are rotatably mounted in bearings are supported on a foundation, at least one of the trunnions is connected to a gear and a rotary drive, thereby, that both trunnions are mounted on hydrostatic plain bearings, which allow a movement of the converter in the direction of the tilt axis, but prevent it in the radial direction to the support ring.
  • a hydraulic cylinder acting axially on this and a spring element, which are supported on the bearing housing or foundation, are preferably connected to one of the supporting pins.
  • hydrostatic plain bearing The function of a hydrostatic plain bearing is based on the fact that, by means of an external pressure supply, the liquid or gaseous lubricant is continuously pressed at constant pressure via inlet channels into chambers between the bearing surfaces and these are therefore always separated from one another by a thin film of lubricant.
  • a movement in the axial direction to the support ring can be prevented by a dovetail guide.
  • the coupling in the axial direction is realized by a hydraulic regulating cylinder that engages axially on one of the trunnions and a suspension that is connected either to the bearing stand or to the foundation, i.e. is supported on this.
  • the regulating cylinder is underlaid with a very soft position control during the blowing process in order to couple the converter softly with the foundation during the blowing and in this way to avoid the development of vibrations. If the blowing process is finished, then the one applied by the regulating cylinder Pressure on the trunnion or the hydrostatic plain bearing is canceled and any axial forces are transmitted by friction.
  • the converter vessel itself is not shown, but only the support ring that holds the converter vessel.
  • Support pins 2, 3 are provided on diametrically opposite sides of the support ring 1, which are supported on bearings, specifically in this case on hydrostatic slide bearings 4.
  • the support pins also form the axial axis of rotation for the converter.
  • a control cylinder 5 and a suspension 6 are connected to one of the trunnions 3, both of which are supported on the foundation of the hydrostatic sliding bearing 3.
  • control cylinder influences the axial pressure on the support ring, so that in this way it is possible to influence the development of axial vibrations that put a strain on the overall construction.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
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  • Organic Chemistry (AREA)
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Abstract

2.1. Die Erfindung betrifft eine Konverterlagerung, insbesondere für einen AOD-Konverter, umfassend ein Konvertergefäß, das von einem Tragring (1) umgeben ist,der an gegenüberliegenden Seiten in ihren Längsachsen fluchtende Tragzapfen (2,3) aufweist, die die Kippachse des Konverters definieren und die in Lagern (4) drehbar gelagert sind, die sich auf einem Fundament abstützen, wobei wenigstens einer der Tragzapfen mit einem Getriebe und einem Drehantrieb verbunden ist.2.2. Hierbei sind beide Tragzapfen (2,3) auf hydrostatischen Gleitlagern (4) gelagert, die eine Bewegung des Konverters im Richtung der Kippachse zulassen, jedoch in radialer Richtung zum Tragring (1) unterbinden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Konverterlagerung, insbesondere für einen AOD-Konverter, umfassend ein Konvertergefäß, das von einem Tragring umgeben ist, der an gegenüberliegenden Seiten in ihren Längsachsen fluchtende Tragzapfen aufweist, die die Kippachse des Konverters definieren und die in Lagern drehbar gelagert sind, die sich auf einem Fundament abstützen, wobei wenigstens einer der Tragzapfen mit einem Getriebe und einem Drehantrieb verbunden ist.
  • Konverter dienen zum Umwandeln von Roheisen in Stahl, wobei das sogenannte Frischen durch die Zuführung von Sauerstoff und bei AOD-Konvertern (Argon-Sauerstoff-Dicarbonisation) auch durch Argon erfolgt.
  • Das Zuführen des Sauerstoffs oder anderen Gasen kann durch Einblasen der Gase in das Innere des Konverters mittels Unterbadspiegeldüsen erfolgen.
  • Durch das Auftreffen der Gase auf das flüssige Roheisen oder die im Konverter befindlichen Schrottanteile werden Schwingungen erzeugt, die sich auf das Konvertergefäß übertragen.
    Zusätzlich können auch Masseverteilungen, die beispielsweise durch ungleichmäßigen Abbrand der Auskleidung oder Bildung von Anlagerungen entstehen, Schwingungen auslösen, die in alle Richtungen erfolgen können.
  • Bei ungünstigen Konstellationen kann dies auch zu einem unkontrollierten Aufschwingen bzw. Resonanzen kommen, die durch Summierung zu erheblichen Kräften führen, die dann nicht nur auf das Konvertergefäß und dessen Tragkonstruktion einwirken, sondern auch auf das Fundament oder die Gießbühne.
  • Betroffen sein können dabei auch die Drehmomentabstützungen, die mit dem Kippantrieb für den Konverter zusammenwirken.
  • Bei den auftretenden Schwingungen handelt es sich sowohl um Drehschwingungen wie auch axiale Schwingungen.
  • Die bekannten Einrichtungen ermöglichen nur eine Dämpfung der Drehschwingungen, während sie Probleme, die durch axiale Schwingungen entstehen, nicht beheben können.
  • In der DE 10 2018 213 291.7 ist ein Stand der Technik für eine Konverterlagerung beschrieben,
    bei der an gegenüberliegenden Seiten des Tragringes Tragzapfen vorgesehen sind, deren Lager über Lagerböcke auf dem Fundament abgestützt sind. Einer der Tragzapfen, der die Festseite der Lager bildet, ist mit einem Getriebe für den Drehantrieb des Konverters ausgestattet, während der gegenüberliegende Zapfen die Losseite der Lagerung bildet.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Lagerung für die Tragzapfen des Konverters bereitzustellen, die eine Reduzierung der prozess-induzierten Schwingungen in axialer Richtung, also in Richtung der Rotationsachse, ermöglicht.
  • Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Konverterlagerung, insbesondere für einen AOD-Konverter, umfassend ein Konvertergefäß, das von einem Tragring umgeben ist, der an gegenüberliegenden Seiten in ihren Längsachsen fluchtende Tragzapfen aufweist, die die Kippachse des Konverters definieren und die in Lagern drehbar gelagert sind, die sich auf einem Fundament abstützen, wobei wenigstens einer der Tragzapfen mit einem Getriebe und einem Drehantrieb verbunden ist, dadurch, dass beide Tragzapfen auf hydrostatischen Gleitlagern gelagert sind, die eine Bewegung des Konverters im Richtung der Kippachse zulassen, jedoch in radialer Richtung zum Tragring unterbinden.
  • Vorzugsweise sind mit einem der Tragzapfen ein axial auf diesen wirkender Hydraulikzylinder und ein Federelement verbunden, die sich am Lagergehäuse oder Fundament abstützen.
  • Die Funktion eines hydrostatischen Gleitlagers beruht darauf, dass mittels einer externen Druckversorgung fortwährend der flüssige oder gasförmige Schmierstoff mit konstantem Druck über Einlasskanäle in Kammern zwischen den Lagerflächen gepresst wird und diese dadurch stets durch einen dünnen Schmierfilm voneinander getrennt sind.
  • Dadurch, dass beide Tragzapfen in hydrostatischen Gleitlagern gelagert sind, wird die bisher übliche feste Kopplung der Fest- und Loslagergehäuse an das Fundament oder an die Lagerständer ersetzt. Damit kann eine Bewegung in Richtung der Kippachse erfolgen.
  • Eine Bewegung in axialer Richtung zum Tragring kann durch eine Schwalbenschwanzführung verhindert werden.
  • Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird die Ankopplung in axialer Richtung durch einen an dem einen Tragzapfen axial angreifenden hydraulischen Regelzylinder und eine Federung realisiert, die entweder mit dem Lagerständer oder dem Fundament verbunden, d.h. an diesem abgestützt ist.
  • Der Regelzylinder wird während des Blasvorganges mit einer sehr weichen Positionsregelung unterlegt, um den Konverter während des Blasens weich mit dem Fundament zu koppeln und auf diese Weise die Entstehung von Schwingungen zu vermeiden.
    Ist der Blasvorgang beendet, dann wird der durch den Regelzylinder aufgebrachte Druck auf den Tragzapfen bzw. das hydrostatische Gleitlager aufgehoben und etwaige axiale Kräfte werden durch Reibung übertragen.
  • Die Erfindung soll nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnung erläutert werden, wobei schematisch der Aufbau der Konverterlagerung dargestellt ist.
  • Nicht dargestellt ist das Konvertergefäß selbst, sondern nur der Tragring, der das Konvertergefäß aufnimmt.
  • An sich diametral gegenüberliegenden Seiten des Tragringes 1 sind Tragzapfen 2,3 vorgesehen, die sich auf Lagern, und zwar in diesem Fall, auf hydrostatischen Gleitlagern 4 abstützen.
  • Abgesehen von der Lagerfunktion bilden die Tragzapfen auch die axiale Drehachse für den Konverter.
  • Mit dem einen Tragzapfen 3 ist ein Regelzylinder 5 und eine Federung 6 verbunden, die sich beide am Fundament des hydrostatischen Gleitlagers 3 abstützen.
  • Durch das Zusammenwirken des Regelzylinders mit der Federung wird der axiale Druck auf den Tragring beeinflusst, so dass auf diese Weise auf die Entstehung von die Gesamtkonstruktion belastenden axialen Schwingungen Einfluss genommen werden kann.

Claims (2)

  1. Konverterlagerung, insbesondere für einen AOD-Konverter, umfassend ein Konvertergefäß, das von einem Tragring (1) umgeben ist, der an gegenüberliegenden Seiten in ihren Längsachsen fluchtende Tragzapfen (2,3) aufweist, die die Kippachse des Konverters definieren und die in Lagern (4) drehbar gelagert sind, die sich auf einem Fundament abstützen, wobei wenigstens einer der Tragzapfen mit einem Getriebe und einem Drehantrieb verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass beide Tragzapfen (2,3) auf hydrostatischen Gleitlagern (4) gelagert sind, die eine Bewegung des Konverters im Richtung der Kippachse zulassen, jedoch in radialer Richtung zum Tragring (1) unterbinden.
  2. Konverterlagerung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mit einem der Tragzapfen (3) ein axial auf diesen wirkender Hydraulikzylinder (5) und ein Federelement (6) verbunden sind, die sich am Lagergehäuse oder Fundament abstützen.
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