EP3757235B1 - Konverterlagerung - Google Patents

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EP3757235B1
EP3757235B1 EP20181430.8A EP20181430A EP3757235B1 EP 3757235 B1 EP3757235 B1 EP 3757235B1 EP 20181430 A EP20181430 A EP 20181430A EP 3757235 B1 EP3757235 B1 EP 3757235B1
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EP
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converter
trunnions
foundation
supported
bearing
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EP3757235A1 (de
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Christian Imiela
Jörg Hertel
Benjamin Wallmeroth
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SMS Group GmbH
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SMS Group GmbH
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Publication date
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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
    • C21C5/464—Trunnion bearings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
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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 mounting, in particular for an AOD converter, comprising a converter vessel which is surrounded by a support ring which has support pins on opposite sides which are aligned in their longitudinal axes and which define the tilting axis of the converter and which are rotatably mounted in bearings which be supported on a foundation, wherein at least one of the trunnions is connected to a gear and a rotary drive.
  • Converters are used to convert pig iron into steel, with the so-called refining being carried out by supplying oxygen and, in the case of AOD converters (argon-oxygen dicarbonization), also by argon.
  • AOD converters argon-oxygen dicarbonization
  • the oxygen or other gases can be supplied by blowing the gases into the interior of the converter using under-bath mirror nozzles.
  • mass distributions which are caused, for example, by uneven burning of the lining or the formation of deposits, can also trigger vibrations that can occur in all directions.
  • the torque supports that interact with the tilting drive for the converter can also be affected.
  • the vibrations that occur are both torsional vibrations and axial vibrations.
  • the known devices allow only a damping of the torsional vibrations, while they cannot solve problems caused by axial vibrations.
  • trunnions are provided on opposite sides of the supporting ring, the bearings of which are supported on the foundation via bearing blocks.
  • One of the trunnions, which forms the fixed side of the bearings, is equipped with a gear for driving the converter in rotation, while the opposite trunnion forms the loose side of the bearing.
  • the object of the invention is to provide an improved bearing for the support pins of the converter, which allows a reduction in the process-induced vibrations in the axial direction, ie in the direction of the axis of rotation.
  • a converter bearing arrangement in particular for an AOD converter, comprising a converter vessel according to appended claim 1.
  • hydrostatic plain bearing The function of a hydrostatic plain bearing is based on the fact that the liquid or gaseous lubricant is constantly pressed at constant pressure via inlet channels into chambers between the bearing surfaces by means of an external pressure supply, so that these are always separated from one another by a thin lubricating film.
  • both trunnions are mounted in hydrostatic plain bearings, the hitherto customary fixed coupling of the fixed and floating bearing housings to the foundation or to the bearing pedestal is replaced. A movement in the direction of the tilting axis can thus take place.
  • 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 control cylinder acting axially on one supporting pin and a suspension which is connected either to the bearing stand or the foundation, i.e. is supported on it.
  • control cylinder is underlaid with a very soft position control in order to couple the converter softly to the foundation during the blowing process and in this way to avoid the occurrence of vibrations.
  • the converter vessel itself is not shown, only the support ring which accommodates the converter vessel.
  • Support pins 2 , 3 are provided on diametrically opposite sides of the support ring 1 , which are supported on bearings, in this case on hydrostatic slide bearings 4 .
  • the trunnions also form the axial axis of rotation for the converter.
  • a control cylinder 5 and a suspension 6 are connected to one supporting pin 3 , both of which are supported on the foundation of the hydrostatic plain bearing 3 .
  • the axial pressure on the support ring is influenced by the interaction of the control cylinder with the suspension, so that in this way it is possible to influence the development of axial vibrations that stress the overall construction.

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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.
  • Die Patentdokumente US2010/084795 , US3771777 , US5003835 und US4099801 offenbaren auch einen Antriebsmechanismus für metallurgische Gefäße, die sich in Verbindung mit ihren Betriebsphasen um eine Achse in verschiedene Positionen drehen oder neigen müssen.
  • 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 nach dem beigefügten Anspruch 1.
  • 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 (1)

  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, wobei 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,
    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.
EP20181430.8A 2019-06-24 2020-06-22 Konverterlagerung Active EP3757235B1 (de)

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