ITMI20090247U1

ITMI20090247U1 - TILTING CONVERTER

Info

Publication number: ITMI20090247U1
Application number: IT000247U
Authority: IT
Inventors: Rudolf Gruber; Guenther Staudinger
Original assignee: Siemens Vai Metals Tech Gmbh
Priority date: 2007-02-02
Filing date: 2009-07-23
Publication date: 2009-10-22
Also published as: SK832009U1; HU0900186V0; RU93396U1; CN201567344U; CZ20657U1; DE212007000104U1; WO2008092488A1; UA48073U; PL118708U1; SK5451Y1; TR200905705U2; BRMU8702898U2; PL65414Y1; AT504664B1; HU3725U; KR20090010235U; AT504664A4

Description

Descrizione Description

Convertitore ribaltabile Tilting converter

Il trovato riguarda un convertitore ribaltabile, con un anello portante circondante con distanza il recipiente del convertitore che presenta due perni portanti contrapposti diametralmente, essendo il recipiente del convertitore sostenuto nell’anello portante con una pluralità di elementi di collegamento, essendo formato un certo numero di elementi di collegamento da pacchi di lamelle che sono distribuiti sul lato inferiore dell'anello portante e che sono fissati, con i loro tratti terminali contrapposti, all’anello portante e al recipiente del convertitore. Convertitori sono recipienti metallurgici ribaltabili, nei quali vengono prodotti e trattati metalli e leghe metalliche liquidi. Questi recipienti di convertitori, durante l’esercizio sono sottoposti a elevate sollecitazioni termiche che portano a notevoli dilatazioni termiche e deformazioni. Pertanto, un anello portante circonda il recipiente del contenitore con una distanza predeterminata. Per le dimensioni oggi solitamente usate di convertitori, oltre alla sollecitazione termica si vengono ad avere anche elevate sollecitazioni dovute al peso negli elementi di collegamento, le quali sollecitazioni oscillano in dipendenza della posizione ribaltata del recipiente del convertitore. Gli elementi di collegamento debbono pertanto essere disposti in maniera che in nessuna posizione di esercizio del recipiente del convertitore, si presentino sovraccarichi in singoli elementi di collegamento. Inoltre, gli elementi di collegamento debbono essere protetti in modo da essere pressoché completamente protetti da espulsioni di scorie dall'imboccatura del convertitore. Per soddisfare completamente queste esigenze, dallo stato della tecnica è già nota una serie di elementi di collegamento o sistemi di elementi di collegamento in differenti forme di esecuzione che collegano il recipiente del convertitore con l'anello portante. Una forma di esecuzione nota della sospensione di un convertitore in un anello portante, comprende una pluralità di elementi a lamelle che sono disposti nel lato inferiore dell’anello portante distribuiti nella periferia e che collegano il recipiente del convertitore con l’anello portante. Questo tipo di sospensione è già noto dai documenti DE 19 03 685 B2 ed EP 1 061 138 B1. Dal documento DE 19 03 685 B2 è inoltre noto che nel lato superiore dell'anello portante dei sostegni periferici del recipiente del convertitore sono inseriti di precisione senza gioco in direzione periferica fra spalle nell’anello portante. In tal modo, è garantito un sostentamento sicuro del recipiente del convertitore in una posizione ribaltata. Questa soluzione consente invero una traslazione dei sostegni periferici in direzione radiale, tuttavia scostamenti dall'esatta forma rotonda de) recipiente del convertitore, ovvero costrizioni dei sostegni periferici, portano a forze costrittive che possono causare cricche nelle spalle. Dal documento EP 1 061 138 B1 è nota una guida di recipiente agente uniformemente che consente movimenti radiali che è formata da pareti di guida innalzantisi nella cintura superiore dell’anello portante e da un elemento di guida, guidato senza gioco nel mezzo. The invention relates to a tiltable converter, with a bearing ring surrounding the converter container at a distance which has two diametrically opposed bearing pins, the converter container being supported in the bearing ring with a plurality of connecting elements, a certain number of connecting elements being formed. connecting elements from packs of lamellae which are distributed on the lower side of the carrier ring and which are fixed, with their opposite end portions, to the carrier ring and to the converter vessel. Converters are tilting metallurgical vessels, in which liquid metals and metal alloys are produced and treated. These converter vessels are subjected to high thermal stresses during operation which lead to significant thermal expansion and deformation. Therefore, a bearing ring surrounds the vessel of the container with a predetermined distance. Due to the currently used dimensions of converters, in addition to the thermal stress there are also high stresses due to the weight in the connecting elements, which stresses fluctuate depending on the overturned position of the converter vessel. The connecting elements must therefore be arranged in such a way that no overloads occur in individual connecting elements in any operating position of the converter vessel. Furthermore, the connecting elements must be protected in such a way as to be almost completely protected from expulsion of slag from the converter mouth. In order to fully satisfy these requirements, a series of connecting elements or systems of connecting elements in different embodiments which connect the converter vessel with the carrier ring is already known from the state of the art. A known embodiment of the suspension of a converter in a bearing ring, comprises a plurality of lamella elements which are arranged in the lower side of the bearing ring distributed in the periphery and which connect the container of the converter with the bearing ring. This type of suspension is already known from documents DE 19 03 685 B2 and EP 1 061 138 B1. From the document DE 19 03 685 B2 it is also known that in the upper side of the bearing ring the peripheral supports of the converter container are accurately inserted without play in the peripheral direction between the shoulders in the bearing ring. In this way, a secure support of the converter vessel in an overturned position is ensured. This solution indeed allows a translation of the peripheral supports in a radial direction, however deviations from the exact round shape of the converter vessel, or constrictions of the peripheral supports, lead to constricting forces which can cause cracks in the shoulders. From document EP 1 061 138 B1 a uniformly acting container guide is known which allows radial movements which is formed by guide walls rising into the upper belt of the bearing ring and by a guide element, guided without play in the middle.

Dal documento DE 29 31 671 A1 è nota una sospensione dì convertitore che realizza invero il principio della sospensione a lamelle sopra descrìtta ma che impiega altre configurazioni costruttive degli organi di collegamento. Questi vengono formati o da bracci oscillanti triangolari o da perni filettati regolabili in forma variabile per quanto riguarda la distanza che sono articolati, mobili di moto basculante, all’anello portante e al recipiente del convertitore. Dal momento che distribuiti perifericamente sia in corrispondenza del lato superiore nonché lungo il lato superiore dell'anello portante, sono disposti un certo numero di organi di collegamento, ne deriva un maggior dispendio di montaggio nel caso di cambio di un convertitore che viene ulteriormente reso difficoltoso da imbrattamenti e da incrostazioni dovuti a depositi di scorie o di acciaio negli organi di collegamento, disposti sul lato superiore dell’anello portante. From document DE 29 31 671 A1 a converter suspension is known which actually embodies the principle of the slat suspension described above but which uses other constructive configurations of the connecting members. These are formed either by triangular oscillating arms or by threaded pins adjustable in variable shape as regards the distance which are articulated, mobile with tilting motion, to the bearing ring and to the converter container. Since a certain number of connecting elements are arranged peripherally both at the upper side as well as along the upper side of the carrier ring, this results in a greater assembly effort in the case of changing a converter which is further made difficult from dirt and encrustations due to deposits of slag or steel in the connecting elements, arranged on the upper side of the bearing ring.

Dal documento DE 27 39 540 A1 è nota una sospensione di convertitore, formata da un sistema di bracci oscillanti triangolari e da aste a pendolo che sono disposti distribuiti nel lato superiore e nel lato inferiore dell'anello portante e che collegano a snodo l’anello portante col recipiente del convertitore. Gli organi di collegamento sono qui disposti in modo che sia nella posizione di soffiaggio verticale del convertitore che in differenti posizioni ribaltate, sia assicurata una distribuzione del carico la più uniforme possibile e il sostentamento del convertitore. In uno sviluppo di questa forma di esecuzione nota, dal documento DE 43 27 640 A1 è noto configurare tutti gli organi di collegamento, preferibilmente 6 o 7, come aste a pendolo e disporle in una zona protetta da incrostazioni nel lato inferiore dell'anello portante. Questa forma di esecuzione rappresenta, grazie alla sospensione staticamente definita del recipiente del convertitore nell’anello portante, attualmente la soluzione migliore di una sospensione di convertitore. From DE 27 39 540 A1 a converter suspension is known, formed by a system of triangular oscillating arms and pendulum rods which are arranged distributed in the upper and lower sides of the bearing ring and which jointly connect the ring carrier with the converter vessel. The connection members are here arranged in such a way that both in the vertical blowing position of the converter and in different overturned positions, a distribution of the load as uniform as possible and the support of the converter is ensured. In a development of this known embodiment, from document DE 43 27 640 A1 it is known to configure all the connecting members, preferably 6 or 7, as pendulum rods and arrange them in an area protected from encrustations in the lower side of the bearing ring . This embodiment represents, thanks to the statically defined suspension of the converter vessel in the bearing ring, currently the best solution of a converter suspension.

Dal documento DE 33 41 824 A1 è nota una sospensione di convertitore nella quale il recipiente del convertitore è sostenuto, con i suoi perni portanti in supporti cavi traslabili, appeso ad un telaio portante. Elementi di trazione deboli flessionalmente e pre-caricati che sono disposti parallelamente all’asse centrale del convertitore, collegano i supporti cavi col telaio portante. Elementi di trazione per il fìssaggio trasversale orientati normalmente ad essi sostengono il convertitore in posizione ventrale e assorbono forze dì trazione. In tutte le posizioni di ribaltamento, fra la posizione in verticale del convertitore e la posizione ventrale, sia gli elementi di trazione che gli elementi di trazione per il fissaggio trasversale vengono assoggettati a indesiderate sollecitazioni di flessione. From DE 33 41 824 A1 a converter suspension is known in which the converter vessel is supported, with its bearing pins in translatable hollow supports, suspended from a bearing frame. Weak bending and pre-loaded traction elements that are arranged parallel to the central axis of the converter, connect the cable supports with the supporting frame. Traction elements for transverse attachment normally oriented thereto support the converter in the ventral position and absorb traction forces. In all overturning positions, between the vertical position of the converter and the ventral position, both the traction elements and the traction elements for transverse fastening are subjected to undesirable bending stresses.

Il trovato riesce a evitare gli svantaggi e difficoltà sopra descritti e si pone il compito di realizzare un convertitore ribaltabile del tipo descritto all’inizio che colleghi ì vantaggi di un convertitore con la nota sospensione a lamelle, cedevole radialmente con i vantaggi della sospensione con aste a pendolo nota come sospensione VAI-CON Link. The invention manages to avoid the disadvantages and difficulties described above and sets itself the task of realizing a tilting converter of the type described at the beginning which connects the advantages of a converter with the known slat suspension, radially yielding with the advantages of the suspension with rods. pendulum known as GO-CON Link suspension.

Questo compito viene risolto, secondo il trovato, in quanto oltre agli elementi di collegamento formati dai pacchi di lamelle, è formato un altro numero dì elementi di collegamento di aste a pendolo che sono collegate a snodo, con un’estremità, con l’anello portante e, con l'altra estremità, col recipiente del convertitore. This task is solved, according to the invention, in that in addition to the connecting elements formed by the packs of lamellae, another number of connecting elements of pendulum rods are formed which are jointed, with one end, to the ring bearing and, with the other end, with the container of the converter.

Ogni singolo pacco di lamelle comprende almeno due lamelle distanziate una rispetto all’altra che, con recipiente del convertitore che sta in verticale, sono rìgidamente fissate a consolle portanti nel lato inferiore dell’anello portante e al recipiente del convertitore. Il posizionamento e l'orientamento dei pacchi di lamelle avviene su generatrici di un mantello conico ideale il cui asse verticale corrisponde all’asse del convertitore e le cui generatrici convergono verso il basso. Questo posizionamento consente la mobilità radiale del convertitore nell'anello portante. Aste a pendolo supplementari assorbono le forze radiali che si presentano durante un movimento di ribaltamento e in una posizione ribaltata e sostengono il recipiente del convertitore nell’anello portante. Le aste a pendolo possono essere disposte nel lato superiore o nel lato inferiore o anche nei due lati dell'anello portante. Un altro vantaggio della combinazione di sospensioni e lamelle e di sospensioni con aste a pendolo risiede nel fatto che le aste a pendolo debbono assorbire forze minori che per una sospensione di convertitore paragonabile formata esclusivamente da aste a pendolo. Each individual pack of blades includes at least two blades spaced apart from each other which, with the converter container standing vertically, are rigidly fixed to the load-bearing consoles in the lower side of the bearing ring and to the converter container. The positioning and orientation of the packs of slats takes place on generators of an ideal conical shell whose vertical axis corresponds to the axis of the converter and whose generators converge downwards. This positioning allows for radial mobility of the drive in the carrier ring. Additional pendulum rods absorb the radial forces that arise during a tilting movement and in an overturned position and support the converter vessel in the bearing ring. The pendulum rods can be arranged on the upper or lower side or also on the two sides of the bearing ring. Another advantage of the combination of suspensions and slats and pendulum rod suspensions is that the pendulum rods have to absorb less forces than for a comparable converter suspension consisting exclusively of pendulum rods.

Questi vantaggi diventano particolarmente evidenti se le aste a pendolo nella zona di ogni perno portante sono disposti nel lato superiore o nel lato inferiore dell'anello portante approssimativamente parallelamente ad un piano formato dall’anello portante e approssimativamente perpendicolarmente all’asse di ribaltamento del recipiente del convertitore formato dai perni portanti. A seconda delia direzione di ribaltamento, forze di trazione o di compressione vengono incanalate nelle aste a pendolo. These advantages become particularly evident if the pendulum rods in the region of each bearing pin are arranged in the upper or lower side of the bearing ring approximately parallel to a plane formed by the bearing ring and approximately perpendicular to the tilting axis of the container of the converter formed by bearing pins. Depending on the tipping direction, tensile or compressive forces are channeled into the pendulum rods.

Secondo una forma di esecuzione particolare, le aste a pendolo sono fissate in zone nell’anello portante nel recipiente del convertitore che formano, in una posizione verticale in direzione dell’asse del convertitore, una camera libera fra pacchi di lamelle direttamente adiacenti. According to a particular embodiment, the pendulum rods are fixed in areas in the bearing ring in the container of the converter which form, in a vertical position in the direction of the converter axis, a free chamber between packs of directly adjacent slats.

Per ottenere una protezione massima possibile da una incrostazione degli elementi di collegamento, le aste a pendolo sono disposte, nel lato inferiore dell’anello portante, fra pacchi di lamelle direttamente adiacenti. To obtain the maximum possible protection from fouling of the connecting elements, the pendulum rods are arranged, on the lower side of the bearing ring, between packs of directly adjacent slats.

Preferibilmente due aste a pendolo sono collegate a snodo, da un lato, con l'anello portante e, dall’altro lato, col recipiente del convertitore. Preferably two pendulum rods are jointed, on one side, with the bearing ring and, on the other side, with the converter vessel.

Per assicurare una possibilità di movimento nello spazio delle aste a pendolo e per escludere l’incanalamento di forze flessionali, le aste a pendolo sono fissate a snodo all<’>anello portante e al recipiente del convertitore mediante supporti sferici. To ensure a possibility of movement in the space of the pendulum rods and to exclude the channeling of bending forces, the pendulum rods are jointed to the bearing ring and to the converter vessel by means of spherical supports.

Altri vantaggi e caratteristiche del presente trovato derivano dalla descrizione seguente di esempi di esecuzione non limitativi, facendo riferimento alle figure allegate che mostrano: la figura 1a una vista di un recipiente di convertitore in una posizione di esercizio verticale con la sospensione del convertitore conforme al trovato in una prima forma di esecuzione; Other advantages and characteristics of the present invention derive from the following description of non-limiting embodiments, with reference to the attached figures which show: figure 1a a view of a converter vessel in a vertical operating position with the suspension of the converter according to the invention in a first embodiment;

la figura 1b il recipiente del convertitore in una rappresentazione in sezione lungo la linea A-A della figura 1a la figura 2a una vista del recipiente di un convertitore in una posizione di esercizio verticale con la sospensione del convertitore conforme al trovato in una seconda forma di esecuzione; Figure 1b the container of the converter in a sectional representation along the line A-A of Figure 1a Figure 2a a view of the container of a converter in a vertical operating position with the suspension of the converter according to the invention in a second embodiment;

la figura 2b il recipiente del convertitore in una rappresentazione in sezione lungo la linea A-A della figura 2a; la figura 3 è una sezione di una sospensione a lamelle lungo fa linea B-B nelle figure 1b e 2b; Figure 2b the vessel of the converter in a sectional representation along the line A-A of Figure 2a; Figure 3 is a section of a slat suspension along the line B-B in Figures 1b and 2b;

la figura 4 una sospensione con aste a pendolo nella vista secondo la direzione C della figura 1b. figure 4 a suspension with pendulum rods in the view according to the direction C of figure 1b.

nelle figure 1a, 1b, 2a, 2b è rappresentato un recipiente 1 di un convertitore che è circondato da un anello portante 2 chiuso, con sezione a forma dì scatola, essendo l’anello portante disposto ad una distanza dal recipiente del convertitore. L’anello portante 2 è supportato ribaltabile in supporti di sostegno 5, 6 mediante due perni portanti 3, 4 diametralmente disposti e allineati uno con l’altro. L'asse verticale del convertitore con recipiente 2 del convertitore che sta in verticale, è indicato con 7 e l'asse di ribaltamento orizzontale con 8. Almeno uno dei perni portanti è collegato con un azionamento per il ribaltamento non rappresentato. Per il fissaggio del recipiente 1 del convertitore all’anello portante 2 sono previsti elementi di collegamento 9 che, a seconda della loro posizione nel recipiente 1 del convertitore e dell’anello portante 2, sono formati o da pacchi di lamelle 10 o da aste a pendolo 11. Figures 1a, 1b, 2a, 2b show a container 1 of a converter which is surrounded by a closed bearing ring 2, with a box-shaped section, the bearing ring being arranged at a distance from the converter container. The bearing ring 2 is supported overturning in support supports 5, 6 by means of two bearing pins 3, 4 diametrically arranged and aligned with each other. The vertical axis of the converter with the container 2 of the converter standing vertically is indicated by 7 and the horizontal tilting axis by 8. At least one of the supporting pins is connected to a tilting drive not shown. For fastening the converter vessel 1 to the carrier ring 2, connecting elements 9 are provided which, depending on their position in the converter vessel 1 and the carrier ring 2, are formed either by bundles of lamellae 10 or by rods a pendulum 11.

I pacchi di lamelle 10 sono posizionati, con recipiente del convertitore che sta in verticale, nel lato inferiore dell’anello portante 2 e distribuiti attorno alla periferia del recipiente 1 del convertitore. All’anello portante 2 e al recipiente 1 del convertitore sono associate consolle di fissaggio 12, 13 alle quali i pacchi di lamelle 10 sono fissati rigidamente con i loro tratti terminali 10a, 10b, preferibilmente per mezzo di collegamenti a vite sblocca (figura 3). Ogni pacco di lamelle 10 è formato da due, come è rappresentato, o da diverse lamelle 14 con lamiere distanziali 15 disposte fra di loro e agisce come un sistema dì molle flessionali. The packs of lamellae 10 are positioned, with the converter container standing vertically, in the lower side of the bearing ring 2 and distributed around the periphery of the container 1 of the converter. The supporting ring 2 and the container 1 of the converter are associated with fixing consoles 12, 13 to which the packs of lamellas 10 are rigidly fixed with their end portions 10a, 10b, preferably by means of unlocking screw connections (figure 3) . Each pack of blades 10 is formed by two, as shown, or by different blades 14 with spacer plates 15 arranged between them and acts as a system of bending springs.

Due aste a pendolo 11 sono disposte nel lato superiore o nel lato inferiore dell’anello portante 2, al disopra dell’anello portante 2 (figura 1a) o al disotto dell’anello portante 2 (figura 2b) nella zona dei perni portanti 3, 4 in un piano che è approssimativamente parallelo al piano formato dall’anello portante 2 e approssimativamente ad angolo retto rispetto all’asse di ribaltamento 8 del recipiente 1 del convertitore formato dai perni portanti 3, 4. Le aste a pendolo 11 sono sostenute a snodo (figura 4) in supporti 18 sferici in consolle di fissaggio 16, 17 dell’anello portante 2 e del recipiente 1 del convertitore e, durante il ribaltamento del convertitore, assorbono esclusivamente forze di trazione o di compressione. Le aste a pendolo 11 e le relative consolle di fissaggio 16, 17 si trovano, in una proiezione verticale in direzione dell’asse 7 del convertitore, in una zona settoriale D fra pacchi di lamelle 10 direttamente adiacenti (figura 2b). Two pendulum rods 11 are arranged in the upper or lower side of the bearing ring 2, above the bearing ring 2 (Figure 1a) or below the bearing ring 2 (Figure 2b) in the area of the bearing pins 3, 4 in a plane which is approximately parallel to the plane formed by the bearing ring 2 and approximately at right angles to the tilting axis 8 of the converter vessel 1 formed by the bearing pins 3, 4. The pendulum rods 11 are pivotally supported (Figure 4) in spherical supports 18 in fixing consoles 16, 17 of the supporting ring 2 and of the converter container 1 and, during the overturning of the converter, they absorb exclusively tensile or compressive forces. The pendulum rods 11 and the relative fixing consoles 16, 17 are located, in a vertical projection in the direction of the axis 7 of the converter, in a sectoral area D between packs of lamellae 10 directly adjacent (Figure 2b).

Nella posizione verticale del convertitore, le forze peso del recipiente del convertitore e del suo carico vengono assorbite, distribuite approssimativamente uniformemente, esclusivamente dai pacchi di lamelle della sospensione a lamelle e trasmesse al telaio portante. In differenti posizioni di ribaltamento (posizione di alimentazione, posizione di svuotamento) forze peso in differenti percentuali vengono assorbite dai pacchi di lamelle della sospensione a lamelle e delle aste a pendolo delle sospensioni con aste a pendolo e trasmesse al telaio portante. In the vertical position of the converter, the weight forces of the converter vessel and its load are absorbed, distributed approximately evenly, exclusively by the lamella packs of the lamella suspension and transmitted to the supporting frame. In different tipping positions (feeding position, emptying position) weight forces in different percentages are absorbed by the leaf packs of the leaf suspension and the pendulum rods of the pendulum rod suspensions and transmitted to the supporting frame.

Claims

Claims 1. Tilting converter with a support ring (2) which remotely surrounds the converter container (1) which has two diametrically opposed bearing pins (3, 4), which converter container (1) is supported in the support ring ( 2) with a plurality of connecting elements (9), a certain number of connecting elements (9) being formed by packs of lamellae (10) which are distributed in the lower side of the bearing ring (2) and which, with the their end portions (10a, 10b) opposite each other, are fixed to the supporting ring (2) and to the container (1) of the converter, characterized by the fact that another number of connecting elements (9) is formed by pendulum rods (11 ) which are jointed, with one end, to the bearing ring (2) and, with the other end, to the container (1) of the converter.

2. Converter according to claim 1, characterized in that the pendulum rods (11) in the region of each bearing pin (3, 4) are arranged in the upper or lower side of the bearing ring (2) in a plane which is approximately parallel to that formed by the bearing ring (2) and approximately at right angles to the tilting axis (8) formed by the bearing pins (3, 4) of the converter vessel (1).

3. Converter according to claim 1 or 2, characterized in that the pendulum rods (11) are fixed in sectoral zones (D) to the supporting ring (2) and to the container (1) of the converter which form, in a vertical projection in the direction of the axis (7) of the converter, a free chamber between packs of blades (10) directly adjacent.

4. Converter, according to claim 3, characterized by the fact that the pendulum rods (11) are arranged, in the lower side of the bearing ring (2), between packs of lamellae (10) directly adjacent.

5. Converter, according to one of the preceding claims, characterized in that the pendulum rods (11) are jointed to the bearing ring (2) and to the container (1) of the converter by means of spherical supports (18).

6. Converter, according to one of the preceding claims, characterized in that two pendulum rods (11) are connected with the bearing ring (2) and with the container (1) of the converter.