DE1583239A1

DE1583239A1 - Device for mounting a support or race ring of a metallurgical vessel, in particular a steelwork converter

Info

Publication number: DE1583239A1
Application number: DE19671583239
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Langlitz; Karl-Heinz Maehringer
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1967-09-22
Filing date: 1967-09-22
Publication date: 1970-08-06
Also published as: FR1551412A; US3601383A; DE1583239B2

Description

DEMAG Aktiengesellschaft 1583239 20. 9.DEMAG Aktiengesellschaft 1583 239 September 20.

¹M Duisburg -5297/HS3 ¹ M Duisburg -5297 / HS3

Wolfgang-Reuter-Platz .· Fl/ilWolfgang-Reuter-Platz. Fl / il

Vorrichtung zur Trag- oder Laufringbefestigung eines
metallurgischen Gefäßes, insbesondere StahlwerkskonvertersDevice for supporting or race ring fastening of a
metallurgical vessel, in particular steel works converter

Die Ei'findung beschäftigt sich mit einer Vorrichtung
zur Trag- oder Laufringbefestigung eines metallurgischen Gefäßes, insbesondere Stahlwerkskonverters, das mittels an seinem Mantel befestigter Pratzen am Ring mehrfach abgestützt ist.The egg'finding concerns itself with a device
for the support or race ring fastening of a metallurgical vessel, in particular a steelworks converter, which is supported several times on the ring by means of claws fastened to its jacket.

Metallurgische Gefäße bedürfen einer sicheren Lagerung in ihren Kippgestellen. Das noch ungelöste Sicherheitsproblem bezieht sich weniger auf die Tragfähigkeit der Elemente. Es ist ausreichende Festigkeit im Hinblick
auf diese Aufgabe gegeben. Die schwierige Stelle liegt jedoch an der Lagerung zwischen Gefäß und dem es umgebenden Tragring. Der Aufbau eines metallurgischen Gefäßes bedingt die Verbindung einer keramischen Ausmauerungsschieht mit einer diese umgebenden Stahlwand hoher
Festigkeit. Die eigentlichen Tragelemente bilden sogenannte Pratzen, das sind Winkelstücke, die an der Stahlwand starr befestigt sind, dagegen ohne großen Aufwand nach dem Stand der Technik auf den Tragringstirnseiten aufliegen. Eine wesentliche Eigenheit des metallurgischen Betriebes liegt in der Wärmebelastung der Ausmauerung, des Stahlmantels und dem kühleren Bereich des Tragringes. Es bildet sich demnach ein Wärmegefälle vom Innern der Ausmauerung bis zur weiteren Umgebung aus. Eine andere Eigenheit bildet die Kippbarkeit des Gefäßes, wodurchMetallurgical vessels require safe storage in their tilting racks. The as yet unsolved safety problem relates less to the load-bearing capacity of the elements. It is of sufficient strength in terms of strength
given to this task. The difficult point, however, lies in the storage between the vessel and the supporting ring surrounding it. The construction of a metallurgical vessel requires the connection of a ceramic lining layer with a steel wall surrounding it
Strength. The actual support elements form so-called claws, these are angle pieces that are rigidly attached to the steel wall, but rest on the end faces of the support ring without great effort according to the prior art. An essential peculiarity of the metallurgical operation is the heat load on the brick lining, the steel jacket and the cooler area of the support ring. Accordingly, a heat gradient develops from the inside of the brickwork to the wider area. Another peculiarity is the tiltability of the vessel, which means

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wechselnde Belastungszustände sowohl auf die Stahlwand als auch auf die Pratzen entfallen.There are no changing load conditions on both the steel wall and the claws.

Bei senkrechter Gefäßachslage liegt der Gesamtschwerpunkt meist unterhalb des Tragringes. Die entstehende Beansprücnung ist unterhalb der oberen Pratzenringebene etwa Zugspannung in der Stahlwand. Hierzu überlagert sich jedoch die Wärmespannung sowie Radialkräfte, die im Laufe der Betriebsdauer aus dem Mauerwerk erwachsen. Zwar verschiebt sich in waagerechter Gefäßachslage der Schwerpunkt, jecioch ist in gewissen Zonen der Stahlwand die Beanspruchung deshalb nicht kleiner. Hinzu kommt eine Unsicherheit der örtlich anfallenden Wärmebelastung, weil im Lauf de:· Betriebszeit die Abnutzung der Ausmauerung ungleichmäßig fortschreitet. In ein-igen Fällen sind Wandungserwärmungen bis zum Rotglühen nicht ausgeschlossenen. Der Stahlwerker spricht dabei von der "roten Backe", die ihrer Gefährlichkeit willen Polgen eines VJandungsdurchbruches befürchten läßt.If the vessel axis is vertical, the overall center of gravity is usually below the support ring. The emerging The load is approximately tensile stress in the steel wall below the upper level of the claw ring. Superimposed for this However, the thermal stress and radial forces that arise from the masonry over the course of the service life are reduced. Although it shifts in the horizontal axis of the vessel the focus, however, is in certain zones the steel wall therefore does not reduce the stress. In addition, there is an uncertainty of the locally occurring Heat load, because in the course of the: · operating time the wear and tear the brick lining progresses unevenly. In some cases, wall warming is up to Red glow not excluded. The steelworker speaks of the "red cheek", that of their dangerousness for the sake of Polgen fear a breakthrough in Landing leaves.

Die Befestigungsstellen der Pratzen können nach den zu erwartenden Mauerwerksverschleißstellen nur unzureichend festgelegt werden. Die Gesamtheit des Mauerwerks-, Stahlmantels- und Pratzengewichts erfordert eine gleichmäßige Lastverteilung, um Spannungsspitzen zu vermeiden. Die tatsächliche Lage der Pratzen erlegt diesen wechselnde Biege- und/oder Torsionsbeanspruchungen auf. Die Unsicherheit des Verhaltens der Stahlwand überträgt sich auf die Verhaltensweise der Pratzen. Diese folgen weder einer berechenbaren Bewegungsbahn noch dehnen sie sich nur radial aus. Es muß weitestgehend mit Schräglagen zu allen drei Raumachsen gerechnet werden, wie die Praxis nahelegt.The fastening points of the claws can only be inadequate after the masonry wear points to be expected be determined. The total of the masonry, steel jacket and claw weight requires an even load distribution to avoid voltage peaks to avoid. The actual position of the claws imposes alternating bending and / or torsional loads on them on. The uncertainty of the behavior of the steel wall is carried over to the behavior of the claws. These neither follow a calculable trajectory nor do they only expand radially. It must be largely inclined positions to all three spatial axes can be expected, as practice suggests.

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Eine bisher unerkannt gebliebene Folge ist aber von beträchtlicher Bedeutung für die Lagerung des Gefäßes auf dem Tragring. Wenn schon der Verzug jeder einzelnen Pratze nicht vorhersehbar ist und sich im Lauf der Betriebsdauer noch ändert, dann ist ausgeschlossen, daß Jeder Pratze ein sicherer Lastanteil übertragen werden kann. Nach Inbetriebnahme eines Gefäßes wird sich demgemäß der anfänglich auf kalter Basis gegebene Zustand aufheben. Jede einzelne Pratze erfährt entweder eine Entlastung oder eine zusätzliche Belastung. Eine entlastete Pratze erfüllt ihren Zweck nicht. Jede Pratze eines Vielpratzen-Systems kann aber kaum für eine größere Last ausgelegt werden, wenn das Gefäß in wirtschaftliche** vertretbarer Weise hergestellt sein' soll·One consequence that has not yet been recognized is of considerable importance for the storage of the vessel on the support ring. If the distortion of each individual claw cannot be foreseen and is in the process the operating time still changes, then it is impossible that each claw transfer a safe load share can be. After a vessel has been put into operation, the one initially given on a cold basis will be changed accordingly Cancel state. Each individual claw experiences either a relief or an additional load. A relieved claw does not serve its purpose. However, every claw in a multi-claw system can hardly be used for a greater load can be designed if the vessel can be manufactured in an economically ** reasonable manner ' target·

Zum Stand der Technik gehören neben dem Vielpratzensystem mit dessen aufgezeigten Nachteilen auch statisch bestimmte Lösungen, wie beispielsweise eine Dreipratzenlagerung gemäß der USA-Patentschrift 3 239 206 (Puxkandl), Zwei runde Zapfen bilden eine Achse, auf der die Achse des dritten senkrecht steht. Das Zapfenpaar liegt in keiner Radialebene· Der Grundsatz einer von einem zentralen Punkt kugelförmig ausgehenden Wärmedehnung kann nicht erfüllt werden· Eine verdrehende Verzugsbewegung einer einzelnen Pratze führt zu einer Spannungserhöhung im Tragring.In addition to the multi-person system with its identified disadvantages, the state of the art also includes static certain solutions, such as, for example, a three-claw bearing according to US Pat. No. 3,239,206 (Puxkandl), Two round pegs form an axis on which the axis of the third is perpendicular. The pin pair lies in no radial plane · The principle of a spherical thermal expansion starting from a central point cannot be fulfilled · A twisting warping movement of a single claw leads to an increase in tension in the support ring.

Dem bekannten Beispiel einer Dreipratzenlagerung fehlt die Berücksichtigung der unabhängigen Verdrehunrsmöglichkeit einer einzelnen Pratze sowie der grundsätzlichen Dehnungsvorgänge. Insofern bereitet die bekannte Lösung allerdings schon Schwierigkeiten besonderer Art, weil der Tragring nicht geschlossen, sondern hufeisenförmig ausgeführt ist·The well-known example of a three-prong bearing does not take into account the possibility of independent rotation a single claw as well as the basic stretching processes. In this respect, the well-known prepares Solution, however, difficulties of a special kind because the support ring is not closed, but rather horseshoe-shaped is executed

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Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe genommen, die aufgezeigten Mängel des Standes der Technik zu beheben, das heißt eine Gefäßlagerung zu schaffen, deren Verhalten sich während der Betriebsdauer nicht wesentlich ändert. Es soll eine sichere Bestimmung der anteiligen Pratzenlasten möglich gemacht werden.The present invention has set itself the task of addressing the deficiencies of the prior art that have been identified fix, that is, to create a vessel storage, the behavior of which does not change during the operating period changes significantly. A reliable determination of the proportional claw loads should be made possible.

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Gefäß nur in zwei gegenüberliegenden Kreisringzonen am Ringumfang mittels radial- und winkelbeweglicher Pratzen gelagert ist. Zunächst liegt ein wesentlicher Gedanke in der Kombination einer statisch bestimmten Lagerung mit der Dehnungs- und Verdrehungsmöglichkeit der Pratzen. Weitergehend Jedoch stellt sich heraus, daß der auf zwei Zonen, die sich gegenüberliegen, verteilte Lastanteil sicher bestimmt werden kann. Bei einer Dreipratzenlagerung können somit beispielsweise zwei Pratzen um einen gewissen Betrag näher zusammengerückt werden. Sie können auch durch einen gemeinsamen Rahmen miteinander verbunden sein.To achieve the object, it is proposed according to the invention that the vessel should only be in two opposing circular ring zones is mounted on the circumference of the ring by means of radially and angularly movable claws. First, there is an essential thought in the combination of a statically determined bearing with the possibility of stretching and twisting the Claws. Going further, however, it turns out that the load share is distributed over two zones that are opposite one another can be determined with certainty. With a three-claw support, for example, two claws around one be moved closer together by a certain amount. They can also be connected to each other by a common frame be.

Neben der statischen Bestimmtheit einer Drei-Punktauflage gestattet die freie Beweglichkeit der Pratzen ein freies Ausdehnen des Gefäßes. Die vorausgesetzten Lastanteile jeder einzelnen Pratze bleiben über die gesamte Betriebsdauer erhalten.In addition to the static definition of a three-point support, the free mobility of the claws allows free movement Expansion of the vessel. The assumed load shares of each individual claw remain over the entire operating time obtain.

Nach der weiteren Erfindung ist es möglich,_#daß Jede Pratze zugleich in einer radial-parallel verschiebbaren und im Inneren kugeligen Aufnahme auf dem Ring liegt. Die Erfindung geht somit von dem Prinzip aus, Wärmespannungen ihren freien Lauf zu lassen, das heißt, Jede Verlagerungsbewegung einer Pratze weitestgehend zu gestatten. Auf diese Weise verhindert man eine Rückwirkung der auftretenden Wärme-After further invention, it is possible that each claw _# is at the same time in a radially-displaceable parallel and spherical inside recording on the ring. The invention is thus based on the principle of letting thermal stresses run their course, that is, to allow any displacement movement of a claw as far as possible. In this way, one prevents a retroactive effect of the occurring heat

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spannung auf die Gefäßwancn:ng. Insbesondere lassen sich aber auch radiale und in anderen Ebenen ablaufende Bewegungen der Pratzen zu gleicher Zeit auffangen.tension on the vessel balance: ng. In particular, can but also absorb radial movements of the claws that take place in other planes at the same time.

Die Erfindung zeichnet sich ferner dadurch aus, daß bei zwei einzeln sich gegenüberliegenden Pratzen eine zusätzliche, als Kippmomentstütze dienende Pratze an der anderen Stirnringseite vorgesehen ist, -die zur Aufnahme von Radialkräften dient. Während bei einer Drei-Punktauflage die Last des Gefäßes in drei gleiche oder ungleiche Teile gespalten ist, bringt die vorstehende Lösung die Möglichkeit, nur auf zwei Befestigungsstellen die Last bei senkrechter Gefäßachslage zu verteilen. Eine solche Konstruktion ist gewissermaßen nach dem Muster eines Trägers auf zwei Stützen ausgeführt. Für die Bauchlage des Gefäßes dient deshalb die zusätzliche Kippmomentenstütze, die auch in leichter Schräglage bereits Lastanteile zu übernehmen imstande ist. Bei Zwei- und Dreipunktauflage besteht keinerlei Unsicherheitsfaktor über die Aufteilung der einzelnen Lastzustände. Die in der Rechnung enthaltenen Größen können somit über die gesamte Betriebsdauer vorausgesetzt werden.The invention is also characterized in that, with two individually opposing claws, an additional, claw serving as a tilting moment support is provided on the other end ring side, -that is used to accommodate Radial forces are used. While with a three-point support the load of the vessel is divided into three equal or unequal parts is split, the above solution brings the possibility of only carrying the load on two fastening points in the vertical position To distribute the vascular axis. Such a construction is to a certain extent based on the pattern of a carrier two supports executed. For the prone position of the vessel, therefore, the additional tilting moment support also serves is already able to take on parts of the load in a slightly inclined position. With two- and three-point support there is no Uncertainty factor about the distribution of the individual load conditions. The sizes included in the invoice can thus be assumed over the entire operating period.

Nach den bisherigen Beispielen war es teilweise zweckmäßig, Pratzen auch für das Senkrechtstellen des Gefäßes (Kopflage) auf der unteren Trag-ringseite vorzusehen. Derartige Pratzenpaare können gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal dadurch entfallen, daß die Pratzen-Aufnahmen in Ausnehmungen des Tragringes eingelassen und verriegelbar sind.According to the previous examples, it was sometimes expedient to also use claws for vertical positioning of the vessel (head position) to be provided on the lower support ring side. According to a further feature of the invention, such pairs of claws can thereby there is no need for the claw mounts to be embedded in recesses in the support ring and lockable.

Schließlich besteht eine erfinderische Ausführungsform daraus, daß die Aufnahmen auf einer Stirnseite des Ringes befestigt sind. Insbesondere für die Gattung der Wechselgefäße zeigt sich ein schnelles Loslösen des Gefäßes vom Tragring als günstig, um die Ausbauvorgänge zu beschleunigen. Finally, there is an inventive embodiment from the fact that the recordings are attached to one face of the ring. Especially for the type of interchangeable vessels A quick detachment of the vessel from the support ring is found to be beneficial in order to accelerate the expansion processes.

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Der Gegenstand der Erfindung ist In seiner Gesamtheit geeignet, von einer einzelnen Radialebene durch das Gefäß hindurch ausgehend eine Wärmedehnung sowohl in axialer als auch in radialer Richtung zu erlauben. Es werden also Einzelbewegungen der Pratzen in gleichem Maße erfaßt wie auch die gesamte Ausdehnung des Gefäße? als solche. Die Gesamtausdehnung des Gefäßes rührt dabei von der normalen Wärmedehnung her, während einzelne Pratzen zusätzlich bedingt durch überhitzte Wandungszonen am Gefäß Verlagerungen ausführen können.The subject matter of the invention is suitable in its entirety, starting from a single radial plane through the vessel, there is a thermal expansion both in the axial direction as well as in the radial direction. Individual movements of the claws are thus recorded to the same extent as also the entire expansion of the vessel? as such. the The total expansion of the vessel is due to the normal thermal expansion, while individual claws are also conditioned can cause displacements due to overheated wall zones on the vessel.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt und irn folgenden näher erläutert:In the drawing, exemplary embodiments of the invention are shown schematically and explained in more detail in the following:

Fig. i ist die Draufsicht in Richtung der Hauptachse eines Konvertergof ä'ies.FIG. 1 is a plan view in the direction of the main axis of a converter outlet.

Fig. 2 stellt die Ansicht einer Pratzenlagerung gemäß aer Erfindung dar.Fig. 2 shows the view of a claw mounting according to aer Invention.

Fig. 3 zeigt das Ausführungsbeispiel nach Figur 1 in derselben Ansicht, jedoch anstelle einer Drei-Punktauflagerung als Zwei-Punktausführung.Fig. 3 shows the embodiment of Figure 1 in the same View, but instead of a three-point support as a two-point version.

Fig. 4 ist die zu Figur 3 gehörende Seitenansicht, wobei das Gefäß in Bauchlage gezeichnet ist.FIG. 4 is the side view associated with FIG. 3, wherein the vessel is drawn in the prone position.

Fig. 5 ist wiederum eine Einzelheit entsprechend Figur 2 der Pratzenlagerung in einer besonderen Ausführungsform. FIG. 5 is again a detail corresponding to FIG. 2 of the claw mounting in a special embodiment.

In Figur 1 wird das Gefäß 1 über drei Pratzen 2 vom Tragring ρ getragen, wobei auf diesem an allen Pratzen 2 besondere Pratzenlagerungen 4 vorgesehen sind. Diese Bestehen im wesentlichen aus einer radialen Führung 5, 6 und einer kugeligen Lagerung ¹J. Die Pratzenlagerung 4. ist in Figur 2 näher dargestellt, wobei der Blick senkrecht von außen auf eine Pratze 2 gerichtet ist. Pratzen 2 sind sowohl an der Unter- und Oberseite des Tragringes 3 vorgesehen. Sie lagern jeweils in einer kugeligen Aufnahme 8,In FIG. 1, the vessel 1 is carried by the support ring ρ via three claws 2, with special claw bearings 4 being provided on all claws 2. These essentially consist of a radial guide 5, 6 and a spherical bearing ¹ J. The claw bearing 4 is shown in more detail in FIG. Claws 2 are provided on both the bottom and top of the support ring 3. They are each stored in a spherical seat 8,

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deren äußere Kugelform genauso in einer gleichgeformten Aufnahme 9 geführt ist. Jede Pratze 2 kann also radiale Ausdehnungen innerhalb der Führungen 5 und 6 ausführen und jede Winkelbewegung innerhalb der Kugelaufnähmen 8 und 9 vollziehen. Es versteht sich, daß die radialen Führungen 5* 6 auch aus auf die Tragringstirnseite 10 geschweißten oder geschraubten Führungsleisten gebildet werden kann.the outer spherical shape of which is also guided in a receptacle 9 of the same shape. Each claw 2 can be radial Make expansions within guides 5 and 6 and make every angular movement within the ball receptacles 8 and 9. It goes without saying that the radial Guides 5 * 6 also out onto the support ring face 10 welded or screwed guide strips can be formed.

Ein anderes AusfUhrungsbeispiel (Figur jj) sieht vor, auf dem Tragring 3 das Gefäß 1 nur jeweils mit zwei Pratzen 2 zu lagern. Wenn, wie in Figur 4 gezeigt, die kugeligen Aufnahmen 8 und 9 innerhalb eines auf den Tragring 3 gesetzten Gehäuses 11 eingebaut sind, und dieses Gehäuse 11 nicht auf der Unterseite des Tragringes j5 wiederholt werden soll, dann genügt auch eine am Gefäß 1 befestigte Kippmomentstütze 12, die über Leisten Ij5 an Vorsprüngen l4 anliegt, um so das Gefäß daran zu hindern, um die durchgehende Achse 15 (Figur 5) s^vdngen zu können.Another exemplary embodiment (figure jj) provides to store the vessel 1 only with two claws 2 on the support ring 3. If, as shown in Figure 4, the spherical receptacles 8 and 9 are installed within a housing 11 placed on the support ring 3, and this Housing 11 is not repeated on the underside of the support ring j5 is to be, then a tilting moment support 12 attached to the vessel 1, which is attached to projections via strips Ij5, is sufficient l4 is applied in order to prevent the vessel from being able to s ^ vdngen the continuous axis 15 (Figure 5).

Für alle AusfUhrungsformen ist es auch möglich, die kugeligen Aufnahmen 8, 9 innerhalb des Tragringes 3* wie in Figur 5 gezeigt, einzulassen und hierführ eine Ausnehmung 16 vorzusehen. In dieser vermag die Aufnahme 9 radial zu gleiten, wie dies mit den ursprünglichen radialen Führungen 5 und 6 vorgeschlagen ist. Um einen raschen Ein- und Ausbau des Gefäßes zu gewährleisten, schließt hierbei eine Abdeckung 17 die Ausnehmung derart ab, daß die Zapfen 2 des Gefäßes 1 praktisch verriegelt sind und das Gefäß sich sowohl radial als auch axial ausdehnen kann, jedoch fest in seiner Verbindung mit dem Tragring J> steht.For all embodiments it is also possible to let the spherical receptacles 8, 9 within the support ring 3 * as shown in FIG. 5 and to provide a recess 16 here. In this, the receptacle 9 is able to slide radially, as suggested with the original radial guides 5 and 6. To ensure rapid installation and removal of the vessel, a cover 17 closes the recess in such a way that the pegs 2 of the vessel 1 are practically locked and the vessel can expand both radially and axially, but firmly in its connection with it the support ring J> .

Es versteht sich, daß die Ausführungsbeispiele nur in ihrer schematischen Form dargestellt sind und im übrigen die RegelnIt goes without saying that the exemplary embodiments are shown only in their schematic form and the rules for the rest

, der praktischen Ausführung, sei es betreffend einer Gleit-}/ oder sphärischen Lagerung, anzuwenden sind., the practical execution, be it regarding a sliding} / or spherical storage.

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Claims

Device for fastening the support or raceway ring of a metallurgical vessel, in particular a steelworks converter, that is attached to his i-coat Claws on the King is supported several times, characterized

that the vessel (l) is only in two opposing circular ring zones at ¹ . Ring circumference is mounted by means of radially and angularly movable claws (2). .

Device according to claim 1,

characterized,

da3 each claw (2) at the same time in a racialparallel-displaceable and inside spherical receptacle (o, 9) lies on the ring (3).

Device according to claim 1,

characterized,

dai with two individually opposite each other.

Claws (2) an additional one, as! 'Ippmementetütze'

(12) serving claw (2) on the other side of the stimrin is provided, iie ven?: ^: ': ial-

l: r LL ft en serves.

Device according to claim 1,

characterized,

da .: the claw recording T.er. (5,; ·) in recesses

(i ^1. ) of the support ring (

let in, and lock

are cash.

Device according to claims 1 to _ ;,

characterized,

approx. the Ai :: "i.ahnen (;,;"} on one face (IC)

; - 'cs ".ir.-er (J) attached sinn. 0Ό9832 / 0383"

BAD ORlGiNAL _CopY