DE212011100110U1

DE212011100110U1 - Tiltable converter

Info

Publication number: DE212011100110U1
Application number: DE212011100110U
Authority: DE
Original assignee: SIEMENS VAI METALS TECHNOLOGIES GmbH; Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria
Current assignee: Primetals Technologies Austria GmbH
Priority date: 2010-06-17
Filing date: 2011-05-16
Publication date: 2013-02-04
Anticipated expiration: 2021-05-17
Also published as: PL67490Y1; AT509202B1; WO2011157498A2; AT509202A4; PL121591U1; GB2492735B; WO2011157498A3; CN203269971U; GB201220491D0; GB2492735A; RU129931U1; AT13321U1

Abstract

Kippbarer Konverter mit einem das Konvertergefäß (1) mit Abstand umgebenden Tragring (2), welcher zwei diametral gegenüber liegende Tragzapfen aufweist, wobei das Konvertergefäß (1) mit mehreren Verbindungselementen am Tragring (2) befestigt ist und ein Verbindungselement jeweils mit seinen gegenüber liegenden Enden an der Unterseite des Tragrings (2) einerseits und am Konvertergefäß (1) andererseits starr befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement genau eine Lamelle (3, 15) umfasst, die gegenüber dem Konvertergefäß (1) mit einem Schutzelement (6, 8, 9) abgeschirmt ist, welches mit seinen gegenüber liegenden Enden ebenfalls sowohl mit dem Konvertergefäß (1) als auch mit dem Tragring (2) verbunden ist, jedoch nur eines dieser Enden entweder mit dem Tragring (2) oder mit dem Konvertergefäß (1) starr verbunden ist.Tiltable converter with a surrounding the converter vessel (1) at a distance supporting ring (2) which has two diametrically opposed trunnions, wherein the converter vessel (1) with a plurality of connecting elements on the support ring (2) is fixed and a connecting element in each case with its opposite ends on the one hand and on the converter vessel (1) on the other hand is rigidly fixed, characterized in that the connecting element comprises exactly one lamella (3, 15), which relative to the converter vessel (1) with a protective element (6, 8 , 9) is shielded, which is also connected with its opposite ends both with the converter vessel (1) and with the support ring (2), but only one of these ends either with the support ring (2) or with the converter vessel (1) is rigidly connected.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die Erfindung betrifft einen kippbaren Konverter mit einem das Konvertergefäß mit Abstand umgebenden Tragring, welcher zwei diametral gegenüber liegende Tragzapfen aufweist, wobei das Konvertergefäß mit mehreren Verbindungselementen am Tragring befestigt ist und ein Verbindungselement jeweils mit seinen gegenüber liegenden Enden an der Unterseite des Tragrings einerseits und am Konvertergefäß andererseits starr befestigt ist.The invention relates to a tiltable converter having a surrounding the converter vessel with distance supporting ring which has two diametrically opposed support pins, wherein the converter vessel is fastened with a plurality of connecting elements on the support ring and a connecting element in each case with its opposite ends on the underside of the support ring on the one hand and on On the other hand converter vessel is rigidly secured.

Konverter sind kippbare metallurgische Gefäße samt Aufhängung, in denen flüssige Metalle und Metalllegierungen hergestellt und behandelt werden. Diese Konvertergefäße sind während des Betriebes hohen thermischen Belastungen ausgesetzt, die zu erheblichen Wärmedehnungen und Verformungen führen. Daher umgibt ein Tragring das Konvertergefäß mit einem vorbestimmten Abstand. Bei den heute üblichen Konvertergrößen kommt es neben der thermischen Belastung zusätzlich zu hohen Gewichtsbelastungen in den Verbindungselementen, wobei diese Belastungen in Abhängigkeit von der Kippstellung des Konvertergefäßes schwanken. Die Verbindungselemente sind daher so anzuordnen, dass in keiner Betriebsposition des Konvertergefäßes Überlastungen an einzelnen Verbindungselementen auftreten. Weiters sollen die Verbindungselemente vor Schlackenauswürfen aus dem Konvertermund weitgehend geschützt angeordnet sein.Converters are tiltable metallurgical vessels with suspension, in which liquid metals and metal alloys are manufactured and treated. These converter vessels are exposed during operation to high thermal loads, which lead to significant thermal expansion and deformation. Therefore, a support ring surrounds the converter vessel at a predetermined distance. In today's conventional converter sizes, in addition to the thermal load in addition to high weight loads in the connecting elements, these loads vary depending on the tilted position of the converter vessel. The connecting elements are therefore to be arranged so that overloading of individual connecting elements does not occur in any operating position of the converter vessel. Furthermore, the connecting elements should be arranged largely protected from slag ejection from the converter mouth.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Um diesen Anforderungen weitgehend zu entsprechen, sind aus dem Stand der Technik bereits eine Reihe von das Konvertergefäß mit dem Tragring verbindenden Verbindungselementen oder Systeme von Verbindungselementen in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt.To meet these requirements largely, a number of the converter vessel with the support ring connecting connecting elements or systems of connecting elements in various embodiments are already known from the prior art.

Bei einer Ausführungsform der Verbindungselemente sind diese als Lamellenpakete ausgebildet, das heißt, sie bestehen aus mehreren voneinander beabstandeten Lamellen, meist zwei oder drei, wie dies etwa in der AT 504 664 B1 gezeigt ist. Dabei ist eine Vielzahl von Lamellenelementen vorgesehen, die an der Unterseite des Tragringes am Umfang verteilt angeordnet sind und das Konvertergefäß mit dem Tragring verbinden. Diese Art der Aufhängung ist auch aus der EP 1 061 138 A2 bereits bekannt. Die Lamellenaufhängung hat den Vorteil, dass sie radial nachgiebig ist.In one embodiment of the connecting elements, these are designed as disk packs, that is, they consist of a plurality of spaced apart slats, usually two or three, as in the AT 504 664 B1 is shown. In this case, a plurality of fin elements is provided, which are arranged distributed on the underside of the support ring on the circumference and connect the converter vessel with the support ring. This type of suspension is also from the EP 1 061 138 A2 already known. The lamella suspension has the advantage that it is radially yielding.

Die Lamellen werden meist als dünne rechteckige Platten aus Stahl ausgeführt. Durch ihre geringe Dicke sind sie sehr biegeweich, dadurch entstehen bei thermischer Deformation des Konvertergefäßes in den Lamellen nur relativ geringe Spannungen. Die Anordnung der Lamellen in Paketen soll zum einen die Last des Konvertergefäßes auf einen größeren Querschnitt verteilen, zum anderen Sicherheit bieten, falls es zum Ausfall einzelner Lamellen kommt. Die Verbindung durch die Lamellen stellt ein statisch unbestimmtes System dar, das heißt, die in den einzelnen Lamellen auftretenden Spannungen hängen von der Deformation des Gesamtsystems bestehend aus Konvertergefäß, Tragring und Lamellenpakten ab. Numerische Analysen von bisher gebauten Konvertern zeigen deutlich, dass die Lasten zwischen den Lamellen verschiedener Pakete, aber auch zwischen den Lamellen eines Paketes und sogar innerhalb einer Lamelle sehr ungleich verteilt sind. Dies bedeutet, dass lokale Spannungsspitzen auftreten, welche die Lebensdauer der Lamellen stark herabsetzen.The slats are usually designed as thin rectangular plates made of steel. Due to their small thickness, they are very flexible, resulting in thermal deformation of the converter vessel in the slats only relatively low voltages. The arrangement of the slats in packages should on the one hand distribute the load of the converter vessel to a larger cross-section, on the other hand provide security in case of failure of individual slats. The connection through the slats represents a statically indeterminate system, that is, the voltages occurring in the individual slats depend on the deformation of the entire system consisting of converter vessel, support ring and disk packs. Numerical analyzes of previously built converters clearly show that the loads between the slats of different parcels, but also between the slats of a parcel and even within a slat, are distributed very unequally. This means that local voltage peaks occur, which greatly reduce the life of the lamellae.

Die Ursache für die ungleiche Lastverteilung hat verschiedene Ursachen. Erstens bedingt die Anordnung der Lamellen in Paketen, dass sich die näher beim heißen Konvertergefäß befindlichen Lamellen, also die inneren Lamellen, deutlich stärker erwärmen als die durch die inneren Lamellen abgeschirmten äußeren Lamellen. Dadurch dehnen sich die inneren Lamellen stärker und tragen nur mehr einen Teil der Konverterlast oder belasten zusätzlich die äußeren Lamellen.The cause of the uneven load distribution has various causes. First, the arrangement of the lamellae in packets requires that the lamellae closer to the hot converter vessel, ie the inner lamellae, heat up considerably more than the outer lamellae shielded by the inner lamellae. As a result, the inner fins stretch more and only bear part of the converter load or additionally load the outer fins.

Zweitens deformiert sich der Tragring, wenn der beladene Konverter gerade (0° Position, Öffnung des Konvertergefäßes oben) oder am Kopf steht (180° Position, Öffnung des Konverters unten), unter der Last des Konvertergefäßes, indem sich der Tragring mit steigendem Abstand von den Tragzapfen nach unten biegt. Die Lamellenpakete nahe dem Tragzapfen tragen daher größere Lasten als jene, die weiter von den Tragzapfen entfernt sind.Secondly, when the loaded converter is straight (0 ° position, converter vessel top opening) or upside down (180 ° position, converter downwards opening), under the load of the converter vessel, the support ring deforms as the support ring increases with increasing distance from Bends the trunnion down. The plate packs near the trunnion therefore carry larger loads than those further from the trunnions.

Schließlich tragen beim Chargieren und Abstechen, wo der Konverter um +90° bzw. um –90° gekippt ist, die Lamellenpakete ebenfalls einen Teil der Last, obwohl hier das Konvertergefäß hauptsächlich durch zusätzliche Elemente, wie Anschläge oder horizontale Links, auf dem Tragring abgestützt ist. Durch die große Breite der Lamellen im Bereich von einigen hundert mm und der damit verbundenen Schubsteifigkeit tragen allerdings die Lamellen in diesem Fall einen Teil der Last des Konvertergefäßes. Dadurch kommt es zu einer Schubbeanspruchung in den Lamellen und zu sehr ungleichmäßigen Spannungsverteilungen bzw. zu lokalen Spannungsspitzen in den Lamellen und deren Befestigungen.Finally, when charging and parting off, where the converter is tilted by + 90 ° or -90 °, the disk packs also carry part of the load, although here the converter vessel is mainly supported by additional elements such as stops or horizontal links on the support ring is. Due to the large width of the slats in the range of a few hundred mm and the associated shear stiffness, however, the slats carry in this case a portion of the load of the converter vessel. This results in a shear stress in the slats and very uneven stress distributions or local stress peaks in the slats and their attachments.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen kippbaren Konverter zur Verfügung zu stellen, mit dem die Lasten in den Verbindungselementen gleichmäßiger verteilt werden.It is therefore an object of the invention to provide a tiltable converter, with which the loads in the fasteners are distributed more evenly.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Verbindungselement genau eine Lamelle umfasst, die gegenüber dem Konvertergefäß mit einem Schutzelement abgeschirmt ist, welches mit seinen gegenüber liegenden Enden ebenfalls sowohl mit dem Konvertergefäß als auch mit dem Tragring verbunden ist, jedoch nur eines dieser Enden entweder mit dem Tragring oder mit dem Konvertergefäß starr verbunden ist.The object is achieved in that the connecting element comprises exactly one blade, which is shielded with respect to the converter vessel with a protective element, which is also connected to its opposite ends both with the converter vessel and with the support ring, but only one of these ends either with the support ring or rigidly connected to the converter vessel.

Dadurch, dass pro Verbindungselement nur mehr eine tragende Lamelle vorgesehen ist, unterliegen alle Lamellen aller Verbindungselemente bezüglich der Wärmeabstrahlung des Konvertergefäßes im Wesentlichen den gleichen Bedingungen. Es kann daher nicht mehr zu einer ungleichen Verteilung der Lasten zwischen mehreren Lamellen eines Verbindungselements kommen.Due to the fact that only one supporting lamella is provided per connecting element, all lamellae of all connecting elements are subject to substantially the same conditions with respect to the heat radiation of the converter vessel. It can therefore no longer come to an uneven distribution of the loads between multiple lamellae of a connecting element.

Als Lamelle wird allgemein ein dünnes, schmales und blattförmiges, also ebenes, Element verstanden. Das heißt, dass die Lamelle um ein Vielfaches breiter ist, als sie dick ist und andererseits auch um ein Vielfaches länger ist als breit. Eine erfindungsgemäße Lamelle weist typische Abmessungen von 5–20 mm Dicke, 200–600 mm Breite und 1000–2000 mm Länge auf.A lamella is generally understood to mean a thin, narrow and leaf-shaped, ie flat, element. This means that the lamella is many times wider than it is thick and on the other hand is many times longer than it is wide. A lamella according to the invention has typical dimensions of 5-20 mm thickness, 200-600 mm width and 1000-2000 mm length.

Die Lamelle ist in der Regel so ausgerichtet, dass die Ebene der Lamelle parallel zu einer Tangentialebene des Konverters verläuft, so wie dies auch bei den Lamellenpaketen gemäß dem Stand der Technik der Fall ist. Die Lamellen verlaufen um einige Grad zur Senkrechten geneigt, wenn sich die Öffnung des Konvertergefäßes oben befindet.As a rule, the lamella is oriented so that the plane of the lamella runs parallel to a tangential plane of the converter, as is the case with the lamella packages according to the prior art. The slats are inclined by a few degrees to the vertical when the opening of the converter vessel is at the top.

Die starre Befestigung der Lamelle am Konvertergefäß und am Tragring kann durch eine Schraub-, Bolzen-, oder Schweißverbindung erfolgen.The rigid attachment of the blade on the converter vessel and the support ring can be done by a screw, bolt or welded connection.

Durch das Schutzelement, das selbst keine tragende Funktion hat, wird die einzige Lamelle nun von der Hitze des Konvertergefäßes besser geschützt, sodass sich die Lamelle nun weniger stark dehnt. Dies bedingt eine längere Lebensdauer der Lamelle und eine Erhöhung der Betriebssicherheit der Aufhängung.Due to the protective element, which itself has no supporting function, the single lamella is now better protected by the heat of the converter vessel, so that the lamella now expands less strongly. This requires a longer life of the blade and an increase in the reliability of the suspension.

Da das Schutzelement keine tragende Funktion hat, kann das andere – nicht starr verbundene – Ende des Schutzelements mit Spiel in Längsrichtung mit dem Tragring oder dem Konvertergefäß verbunden sein, um eine freie thermische Dehnung des Schutzelements – in seiner Längsrichtung – zuzulassen.Since the protective element has no supporting function, the other - not rigidly connected - end of the protective element with play in the longitudinal direction may be connected to the support ring or the converter vessel to allow a free thermal expansion of the protective element - in its longitudinal direction.

Das andere – nicht starr verbundene – Ende des Schutzelements kann mittels Fangsicherung mit dem Tragring oder dem Konvertergefäß verbunden sein, sodass das Schutzelement bei Versagen der Lamelle deren Last übernehmen kann.The other - not rigidly connected - end of the protective element can be connected by means of catch with the support ring or the converter vessel, so that the protective element can take over their load in case of failure of the blade.

Um eine möglichst gute Hitzeabschirmung der Lamelle zu gewährleisten, kann vorgesehen werden, dass das Schutzelement eine größere Dicke als die Lamelle aufweist. Dafür ist das Schutzelement beispielsweise zwei- bis dreimal dicker als die Lamelle.In order to ensure the best possible heat shielding of the lamella, it can be provided that the protective element has a greater thickness than the lamella. For example, the protective element is two to three times thicker than the lamella.

Um eine möglichst gute Hitzeabschirmung der gesamten Lamelle zu gewährleisten, kann vorgesehen werden, dass das Schutzelement zumindest die Länge und Breite der Lamelle aufweist. Damit ist die gesamte Lamelle durch direkte Hitzeabstrahlung vom Konvertergefäß geschützt. Das Schutzelement ist dabei deckungsgleich mit der Lamelle vor dieser und damit zwischen dieser und dem Konvertergefäß montiert.In order to ensure the best possible heat shielding of the entire lamella, it can be provided that the protective element has at least the length and width of the lamella. Thus, the entire lamella is protected by direct heat radiation from the converter vessel. The protective element is congruent with the blade in front of this and thus mounted between this and the converter vessel.

Eine mögliche Ausführungsform sieht vor, dass das Schutzelement zumindest teilweise parallel zur Lamelle angeordnet ist. Wenn Schutzelement und Lamelle etwa im Bereich ihrer Befestigung parallel zueinander verlaufen, dann können sie einfach in der gleichen Befestigungseinrichtung – zum Beispiel mittels eines Abstandshalters – befestigt werden.One possible embodiment provides that the protective element is arranged at least partially parallel to the lamella. If the protective element and lamella are approximately parallel to each other in the region of their fastening, then they can be easily fastened in the same fastening device, for example by means of a spacer.

Um die Last gleichmäßiger zwischen den am Umfang angeordneten erfindungsgemäßen Lamellen zu verteilen, kann vorgesehen werden, dass die Verbindungselemente möglichst nahe am Tragzapfen bzw. an der Öffnung für den Tragzapfen im Tragring angeordnet sind. Die Verbindungselemente können ja nur nebeneinander und nicht übereinander angeordnet werden. Daher werden sie am besten direkt unter den Tragzapfen und weitere in möglichst kleinem Abstand von diesen Lamellen links und rechts davon angeordnet. Dabei wird beispielsweise links und rechts von einer senkrechten Achse durch den Mittelpunkt des Tragzapfens bzw. der Öffnung im Tragring, wo dieser eingehängt wird, an der Unterseite des Tragrings jeweils ein Verbindungselement mit einer Lamelle angeordnet und gleich anschließend links und rechts noch ein weiteres Verbindungselement.In order to distribute the load more uniformly between the lamellas according to the invention arranged on the circumference, it can be provided that the connecting elements are arranged as close as possible to the support pin or at the opening for the support pin in the support ring. The connecting elements can indeed only be arranged side by side and not one above the other. Therefore, they are best placed directly under the trunnions and further in the smallest possible distance from these slats left and right thereof. In this case, for example, left and right of a vertical axis through the center of the trunnion or the opening in the support ring, where this is mounted, arranged on the underside of the support ring each have a connecting element with a blade and then immediately left and right yet another connecting element.

Wenn die Verbindungselemente alle nahe am Tragzapfen angeordnet sind, müssen zusätzliche Elemente zur Abstützung der Last des Konvertergefäßes in der um plus oder minus 90° verkippten Position (beim Chargieren bzw. Abstechen) vorgesehen werden, nämlich die oben erwähnten horizontalen Links bzw. Anschläge. Dabei können insbesondere die näher am Tragzapfen angeordneten Verbindungselemente breiter ausgeführt sein als die benachbarten anderen Verbindungselemente. Es können also die Lamellen mit unterschiedlicher Breite ausgeführt werden, um die Lastaufteilung zwischen den Lamellen zu vergleichmäßigen.If the fasteners are all located close to the trunnion, additional elements for supporting the load of the converter vessel in the tilted plus or minus 90 ° position (during charging or tapping) must be provided, namely the above-mentioned horizontal links or stops. In particular, the connection elements arranged closer to the support pin can be made wider than the adjacent other connection elements. It Thus, the slats can be made with different widths to even out the load distribution between the slats.

Um die Beanspruchungen der Lamellen durch Schubkräfte in der um plus oder minus 90° verkippten Position des Konvertergefäßes zu minimieren, kann die Form der Lamelle optimiert werden, etwa durch numerische Methoden. Die maximalen Spannungen in der Lamelle werden minimiert, indem die Normalsteifigkeit in Hauptrichtung (Längsrichtung) maximiert und die Schubsteifigkeit minimiert wird. Dies kann vorteilhaft dadurch erreicht werden, dass die Lamelle sich von ihren gegenüber liegenden Enden zur Mitte hin verjüngt.In order to minimize the stresses of the slats by pushing forces in the position of the converter vessel tilted by plus or minus 90 °, the shape of the slat can be optimized, for example by numerical methods. The maximum stresses in the sipe are minimized by maximizing the normal stiffness in the main direction (longitudinal direction) and minimizing shear stiffness. This can advantageously be achieved in that the lamella tapers from its opposite ends towards the center.

Nicht nur im Fall der in der Mitte verjüngten Lamelle kann vorgesehen werden, dass die Lamelle sowohl symmetrisch zu ihrer Längsachse als auch zu ihrer zentralen Querachse ausgebildet ist. Im Fall der verjüngten Lamelle bedeutet dies, dass die Konturen der Verjüngung sowohl an beiden Längsseiten der Lamelle symmetrisch zur Längsachse sind als auch symmetrisch zur zentralen Querachse, also dass die Verjüngung von beiden Enden der Lamelle gleich weit entfernt und gleich ausgebildet ist. Die Lamelle wäre in diesem Fall auch bei einer Drehung um 180° in der Ebene der Lamelle wieder deckungsgleich mit sich selbst.Not only in the case of the centrally tapered lamella can be provided that the lamella is formed both symmetrically to its longitudinal axis and to its central transverse axis. In the case of the tapered lamella, this means that the contours of the taper both on both longitudinal sides of the lamella are symmetrical to the longitudinal axis and symmetrical to the central transverse axis, so that the taper of the two ends of the lamella is equidistant and identical. In this case, the lamella would again be congruent with itself even when rotated by 180 ° in the plane of the lamella.

Die Lamelle muss aber nicht symmetrisch ausgebildet werden, sondern sie kann auch so ausgeführt werden, dass sie lediglich eine zweizählige Drehsymmetrie ohne Symmetrie zu ihrer Längs- oder Querachse aufweist. Die Lamelle kann etwa in ihrem mittleren Bereich nur auf einen Steg mit gleicher Breite verjüngt sein, der von einer Längskante des nicht verjüngten Bereichs zur nicht verjüngten Längskante am anderen Ende der Lamelle verläuft.However, the lamella does not have to be formed symmetrically, but it can also be designed so that it has only a twofold rotational symmetry without symmetry to its longitudinal or transverse axis. The lamella may be tapered approximately in its central region only to a web of the same width, which extends from a longitudinal edge of the non-tapered region to the non-tapered longitudinal edge at the other end of the lamella.

Solche „asymmetrischen” Lamellen können jedoch paarweise symmetrisch zueinander angeordnet werden, insbesondere symmetrisch zu einer senkrechten Achse durch die Öffnung für den Tragzapfen.However, such "asymmetrical" slats can be arranged in pairs symmetrically to one another, in particular symmetrical to a vertical axis through the opening for the trunnion.

Durch die erfindungsgemäße Trennung der Funktionen, indem die Lamelle nur die Last trägt und das Schutzelement als Hitzeschutz und als Notsicherung dient, kann jedes von den beiden für seine Funktion optimiert werden. Es kommt zu keinen Spannungen in der Lamelle durch ungleiche thermische Ausdehnung wie innerhalb des Lamellenpakets nach dem Stand der Technik. Die Lamelle, das Schutzelement und die Befestigungen (meist Verschraubungen) können dadurch leichter und kostengünstiger gestaltet werden. Weiters wird dadurch die Sicherheit der Konverteraufhängung gegen Versagen und ihre Lebensdauer erhöht.Due to the separation of the functions according to the invention, in that the lamella carries only the load and the protective element serves as heat protection and as emergency protection, each of the two can be optimized for its function. There are no stresses in the blade due to uneven thermal expansion as in the prior art blade pack. The lamella, the protective element and the fasteners (usually screwed) can be made easier and cheaper. Furthermore, this increases the reliability of the converter suspension against failure and its service life.

Durch die Anordnung der Lamellen nahe dem Tragzapfen wird eine gleichmäßigere Verteilung der Last zwischen den Lamellen erreicht. Die maximalen Beanspruchungen in den Lamellen werden dadurch reduziert. Dies erhöht zum Einen die Sicherheit und die Lebensdauer der Konverteraufhängung, zum Andern können die Lamellen leichter und kostengünstiger ausgeführt werden.The arrangement of the slats near the trunnions a more uniform distribution of the load between the slats is achieved. The maximum stresses in the slats are thereby reduced. This increases on the one hand the safety and the life of the converter suspension, to the other, the slats can be made easier and cheaper.

Durch die Optimierung der Lamellenform werden die Steifigkeitsverhältnisse, also die Schubsteifigkeit und die Steifigkeit in Längsrichtung der Lamelle, dahingehend beeinflusst, dass die während dem Chargieren bzw. Abstechen auftretenden maximalen Spannungen in den Lamellen und in den Befestigungen deutlich reduziert werden. Dies erhöht ebenfalls die Lebensdauer der Konverteraufhängung und es können die Lamellen leichter und kostengünstiger ausgeführt werden.By optimizing the lamella shape, the stiffness ratios, ie the shear stiffness and the stiffness in the longitudinal direction of the lamella, are influenced in such a way that the maximum stresses occurring in the lamellae and in the fastenings during charging or parting off are significantly reduced. This also increases the life of the converter suspension, and the fins can be made lighter and cheaper.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Die Erfindung wird anhand von schematischen Figuren beispielhaft erläutert.The invention will be explained by way of example with reference to schematic figures.

1 zeigt einen Ausschnitt eines Konverters mit erfindungsgemäßer Lamelle und mit parallel angeordnetem Schutzelement, 1 shows a section of a converter with inventive lamella and with a parallel arranged protective element,

2 zeigt einen Ausschnitt eines Konverters mit erfindungsgemäßer Lamelle und mit schräg dazu angeordnetem Schutzelement, 2 shows a section of a converter with inventive lamella and with obliquely arranged protective element,

3 zeigt einen Ausschnitt eines Konverters mit erfindungsgemäßer Lamelle und mit abgewinkeltem Schutzelement, 3 shows a section of a converter with inventive lamella and with angled protective element,

4 zeigt einen Konverter in Seitenansicht, 4 shows a converter in side view,

5 zeigt einen Konverter in Seitenansicht mit verschiedenen erfindungsgemäßen Lamellen, 5 shows a converter in side view with different lamellae according to the invention,

6 zeigt einen Konverter in Seitenansicht mit erfindungsgemäßen asymmetrischen Lamellen. 6 shows a converter in side view with asymmetric blades according to the invention.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNGWAYS FOR CARRYING OUT THE INVENTION

In 1 ist ein Ausschnitt eines Längsschnitts durch ein Konvertergefäß 1 sowie den Tragring 2 dargestellt. Vom Konvertergefäß 1 ist die Seitenwand zu sehen. Der Tragring 2 hat einen kastenförmigen Querschnitt. Die Lamelle 3 ist an einem Ende mittels Schraubverbindung starr mit einer oberen Befestigungskonsole 4 verbunden, die an der Unterseite des Tragrings 2 etwas außerhalb der Mitte des Tragrings angeschweißt ist. Die Lamelle 3 ist an ihrem anderen (unteren) Ende mittels Schraubverbindung starr mit einer unteren Befestigungskonsole 5 verbunden, die am Konvertergefäß 1 angeschweißt ist. Die Lamelle 3 verläuft mit mehr als der Hälfte ihrer Länge über etwas mehr als das untere Drittel der geraden zylinderförmigen Seitenwand des Konvertergefäßes 1. Der untere Teil der Lamelle 3 verläuft annähernd parallel zur kegelmantelförmigen unteren Seitenwand des Konvertergefäßes 1.In 1 is a section of a longitudinal section through a converter vessel 1 and the support ring 2 shown. From the converter vessel 1 is the side wall to see. The support ring 2 has a box-shaped cross-section. The slat 3 is at one end by means of screw rigid with an upper mounting bracket 4 connected to the bottom of the carrying ring 2 welded slightly outside the center of the support ring. The slat 3 is at its other (lower) end by means of screw rigidly connected to a lower mounting bracket 5 connected to the converter vessel 1 is welded. The slat 3 runs with more than half its length over a little more than the lower third of the straight cylindrical side wall of the converter vessel 1 , The lower part of the slat 3 runs approximately parallel to the cone-shaped lower side wall of the converter vessel 1 ,

In einem Abstand zur Lamelle 3 ist ein gerades dünnes Schutzelement 6 parallel zur Lamelle 3 angeordnet, wobei das Schutzelement 6 gleich lang und gleich breit wie die Lamelle 3 ist, jedoch eine größere Dicke aufweist. Das Schutzelement 6 ist etwa um 1,5–2 Mal dicker als die Lamelle 3. Es ist an seinem oberen Ende mit der selben Schraubverbindung wie die Lamelle 3 an der oberen Befestigungskonsole 4 starr befestigt. Am unteren Ende ist das Schutzelement 6 mittels einer Fangsicherung 7 in der unteren Befestigungskonsole 5 gleitend befestigt. Sollte die Lamelle 3 brechen, würde das Schutzelement 6 aufgrund der Fangsicherung 7, die quasi eine Verdickung des Schutzelements darstellt, sodass dieses nicht aus der Befestigungskonsole 5 rutschen kann, die zuvor von der Lamelle 3 getragene Last auffangen.At a distance to the slat 3 is a straight thin protective element 6 parallel to the lamella 3 arranged, wherein the protective element 6 the same length and the same width as the lamella 3 is, but has a greater thickness. The protective element 6 is about 1.5-2 times thicker than the lamella 3 , It is at its upper end with the same screw connection as the lamella 3 on the upper mounting bracket 4 rigidly attached. At the bottom is the protective element 6 by means of a safety catch 7 in the lower mounting bracket 5 slidably attached. Should the slat 3 break, the protection element would 6 due to the safety catch 7 , which is almost a thickening of the protective element, so this does not come from the mounting bracket 5 can slip, previously from the lamella 3 field carried load.

In 2 ist der gleiche Ausschnitt des Konvertergefäßes 1 und des Tragrings 2 wie in 1 dargestellt, jedoch ist die Lamelle 3 weiter vom Konvertergefäß 1 nach außen verschoben, aber mit gleicher Neigung bezüglich des Konvertergefäßes 1 wie in 1 angeordnet. Entsprechend ist die obere Befestigungskonsole 4 nahe dem äußeren Rand des Tragrings 2 angeordnet und die untere Befestigungskonsole 5 länger ausgebildet. Das gerade bzw. ebene Schutzelement 8 ist hier dicker ausgebildet als jenes in 1 (etwa um 2–3 Mal dicker als die Lamelle 3) und etwas innerhalb der Mitte des Tragrings 2 an diesem angeschweißt. An seinem unteren Ende ist das Schutzelement 8 wieder mittels einer Fangsicherung 7 gleitend in der unteren Befestigungskonsole 5 befestigt.In 2 is the same section of the converter vessel 1 and the carrying ring 2 as in 1 shown, however, is the lamella 3 further from the converter vessel 1 moved outwards, but with the same inclination with respect to the converter vessel 1 as in 1 arranged. Accordingly, the upper mounting bracket 4 near the outer edge of the carrying ring 2 arranged and the lower mounting bracket 5 trained longer. The straight or even protective element 8th here is thicker than that in 1 (About 2-3 times thicker than the lamella 3 ) and something within the middle of the carrying ring 2 welded to this. At its lower end is the protective element 8th again by means of a safety catch 7 sliding in the lower mounting bracket 5 attached.

In 3 ist die Befestigung der Lamelle 3 gleich wie in 1 ausgeführt, allerdings ist in 3 ein abgewinkeltes Schutzelement 9 vorgesehen. Die beiden Schenkel des Schutzelements 9 sind so gestaltet, dass der obere Schenkel parallel zur zylinderförmigen Seitenwand des Konvertergefäßes 1 verläuft und der untere Schenkel annähernd parallel zur kegelmantelförmigen unteren Seitenwand des Konvertergefäßes 1. Das obere Ende des Schutzelements 9 ist ganz nah am inneren Ende der Unterseite des Tragrings 2 angeschweißt. Das untere Ende des Schutzelements 9 ist wie bei den Ausführungen in 1 und 2 mittels einer Fangsicherung 7 in der unteren Befestigungskonsole 5 gehalten.In 3 is the attachment of the lamella 3 same as in 1 executed, however, is in 3 an angled protective element 9 intended. The two legs of the protective element 9 are designed so that the upper leg parallel to the cylindrical side wall of the converter vessel 1 runs and the lower leg approximately parallel to the cone-shaped lower side wall of the converter vessel 1 , The upper end of the protective element 9 is very close to the inner end of the bottom of the carrying ring 2 welded. The lower end of the protective element 9 is like in the remarks in 1 and 2 by means of a safety catch 7 in the lower mounting bracket 5 held.

Die erfindungsgemäßen Lamellen sind aus sehr hochwertigem, hochfestem und temperaturbeständigem Stahl gefertigt. Die Schutzelemente können aus dem selben Material oder aus einem kostengünstigerem Material gefertigt werden, was bei Letzterem eine entsprechende Erhöhung der Dicke voraussetzt.The lamellae of the invention are made of very high quality, high strength and temperature resistant steel. The protective elements can be made of the same material or of a less expensive material, which in the latter requires a corresponding increase in thickness.

In 4 ist die Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Konverters dargestellt. Im Tragring 2 des Konvertergefäßes 1 ist die Öffnung 10 für den Tragzapfen zu erkennen. Links und rechts von einer senkrechten Achse durch den Mittelpunkt der Öffnung 10 ist an der Unterseite des Tragrings 2 jeweils ein Verbindungselement mit einer Lamelle 3 angeordnet, gleich anschließend links und rechts noch eine weitere. Auf der gegenüber liegenden Seite des Konverters, wo der zweite Tragzapfen angreift, sind vier Lamellen 3 ebenso angeordnet. Sonst sind keine weiteren Lamellen 3 vorgesehen. Die Lamellen 3 sind also nicht in regelmäßigen Abständen voneinander am Tragring 2 bzw. am Konvertergefäß angebracht, sondern nur im Bereich unterhalb des Tragzapfens und direkt daran anschließend. In diesem Fall sind die beiden inneren Lamellen, also jener näher am Tragzapfen, breiter ausgeführt als die äußeren.In 4 the side view of a converter according to the invention is shown. In the support ring 2 of the converter vessel 1 is the opening 10 to recognize the trunnion. Left and right from a vertical axis through the center of the opening 10 is at the bottom of the carrying ring 2 in each case a connecting element with a lamella 3 arranged, then immediately left and right one more. On the opposite side of the converter, where the second trunnion engages, are four fins 3 arranged as well. Otherwise there are no further fins 3 intended. The slats 3 So are not at regular intervals from each other on the support ring 2 or attached to the converter vessel, but only in the area below the trunnion and directly afterwards. In this case, the two inner fins, so closer to the support pin, made wider than the outer.

In 5 ist ebenfalls der Konverter in Seitenansicht zu sehen, wobei hier vier verschiedene erfindungsgemäße Lamellenformen dargestellt sind. Jede dargestellte Lamelle weist zwei verschiedene Seitenkonturen auf, wobei in der realen Ausführung eine Lamelle 3 nur jeweils eine der Seitenkonturen symmetrisch auf beiden Längsseiten aufweist.In 5 is also the converter to see in side view, in which case four different blade shapes according to the invention are shown. Each blade shown has two different side contours, wherein in the real version a blade 3 only one of the side contours has symmetrical on both sides.

Bei der teilelliptischen Kontur 11 ist an der sonst geraden Längsseite der Lamelle 3 ein elliptischer Ausschnitt vorgesehen, wobei die zugrunde liegende Ellipse mit ihrer Hauptachse in Längsrichtung der Lamelle 3 ausgerichtet ist, die Hauptachse aber außerhalb der ursprünglich geraden Längsseite der Lamelle liegt.In the partially elliptical contour 11 is on the otherwise straight longitudinal side of the lamella 3 an elliptical cutout provided, wherein the underlying ellipse with its major axis in the longitudinal direction of the lamella 3 is aligned, but the main axis is outside the originally straight longitudinal side of the blade.

Bei der trapezförmigen Kontur 12 weist die Längsseite der Lamelle 3 in der Mitte einen trapezförmigen Ausschnitt auf.For the trapezoidal contour 12 indicates the long side of the lamella 3 in the middle a trapezoidal cut-out.

Die kreissegmentförmige Kontur 13 ist hat eine Tiefe von weniger als einen Radius des erzeugenden Kreises, vorzugsweise eine Tiefe von etwa 30% des Kreisradius.The circular segment-shaped contour 13 has a depth less than a radius of the generating circle, preferably a depth of about 30% of the circle radius.

Bei der halbelliptischen Kontur 14 liegt die zugrunde liegende Ellipse mit ihrer Hauptachse in der Verlängerung der geraden oberen und unteren Längskontur der Lamelle 3.At the semi-elliptical contour 14 is the underlying ellipse with its major axis in the extension of the straight upper and lower longitudinal contour of the lamella 3 ,

In 6 ist eine Ausführung der Erfindung mit asymmetrischen Lamellen 15 dargestellt. Eine asymmetrische Lamelle 15 weist eine Verjüngung in Form eines Steges auf, der etwa die halbe Breite der nicht verjüngten Lamelle aufweist, und der von der einen Längskante des oberen Endes der Lamelle zur anderen Längskante des unteren Endes verläuft. Es ergibt sich eine Z-Form, die eine zweizählige Drehsymmetrie ohne Symmetrie zu ihrer Längs- oder Querachse aufweist.In 6 is an embodiment of the invention with asymmetric blades 15 shown. An asymmetrical lamella 15 has a taper in the form of a web having about half the width of the non-tapered blade, and extending from the one longitudinal edge of the upper end of the blade to the other longitudinal edge of the lower end. It results a Z-shape that has a twofold rotational symmetry without symmetry to its longitudinal or transverse axis.

Die zweite Lamelle 15 ist spiegelsymmetrisch zur senkrechten Achse durch die Öffnung 10 für den Tragzapfen angeordnet. Selbstverständlich könnten links und rechts von den beiden dargestellten Lamellen 15 noch weitere Lamellenpaare bestehend aus asymmetrischen Lamellen angeordnet werden, die ihrerseits zueinander ebenfalls symmetrisch zur senkrechten Achse durch die Öffnung 10 des Tragzapfens angeordnet sind.The second lamella 15 is mirror-symmetrical to the vertical axis through the opening 10 arranged for the trunnion. Of course, could be left and right of the two slats shown 15 even more pairs of lamellae are arranged consisting of asymmetric lamellae, which in turn also to each other symmetrical to the vertical axis through the opening 10 of the trunnion are arranged.

Es können bei einem Konverter auch symmetrische Lamellen 3 mit asymmetrischen Lamellen 15 kombiniert werden. Im Idealfall wird eine numerische Optimierung der Lamellenform durchgeführt – das Ergebnis sind meist Kurven höherer Ordnung, die nur sehr schwer zu fertigen sind. Als Vereinfachung wird dann eine dieser berechneten Kontur möglichst nahe kommende vereinfachte Kontur, bestehend aus Geraden, Kreisen und Ellipsen, verwendet.It can also be symmetrical fins in a converter 3 with asymmetric blades 15 be combined. Ideally, a numerical optimization of the lamellar shape is carried out - the result is usually curves of higher order, which are very difficult to manufacture. As a simplification, a simplified contour coming closest to this calculated contour, consisting of straight lines, circles and ellipses, is then used.

Allen gezeigten Seitenkonturen ist gemeinsam, dass sie eine Verjüngung in der Mitte der Lamelle 3 bilden. Die Verjüngung nimmt von den Enden der Lamelle gesehen jeweils zur Mitte hin zu. In der Mitte hat die Lamelle die schmalste Stelle. Etwa ein Viertel bis ein Drittel der Länge der Lamelle (die Teile der Lamelle in der Befestigungskonsole sind nicht sichtbar in 5 und 6) am oberen und unteren Ende der Lamelle weisen keine Verjüngung auf, sondern eine gerade Seitenkontur. Alle gezeigten Lamellen sind symmetrisch zu ihrer Längsachse und zur Querachse durch den Mittelpunkt der Lamelle.All side contours shown are common in that they rejuvenate in the middle of the lamella 3 form. The taper increases from the ends of the lamella towards the center. In the middle of the slat has the narrowest point. About one quarter to one third of the length of the slat (the parts of the slat in the mounting bracket are not visible in 5 and 6 ) at the upper and lower end of the lamella have no rejuvenation, but a straight side contour. All slats shown are symmetrical to their longitudinal axis and to the transverse axis through the center of the slat.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Konvertergefäßconverter vessel
22: Tragringsupport ring
33: Lamellelamella
44: obere Befestigungskonsoleupper mounting bracket
55: untere Befestigungskonsolelower mounting bracket
66: gerades dünnes Schutzelementstraight thin protective element
77: Fangsicherungsafety catch
88th: gerades dickes Schutzelementstraight thick protective element
99: abgewinkeltes Schutzelementangled protective element
1010: Öffnung für TragzapfenOpening for trunnions
1111: teilelliptische Konturpartially elliptical contour
1212: trapezförmige Konturtrapezoidal contour
1313: kreissegmentförmige Konturcircular segment-shaped contour
1414: halbelliptische Kontursemi-elliptical contour
1515: Lamelle mit zweizähliger DrehsymmetrieSlat with twofold rotational symmetry

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

AT 504664 B1 [0004]
EP 1061138 A2 [0004]

Claims

Tiltable converter with a converter vessel ( 1 ) by far surrounding supporting ring ( 2 ), which has two diametrically opposed trunnions, wherein the converter vessel ( 1 ) with a plurality of connecting elements on the support ring ( 2 ) is fastened and a connecting element in each case with its opposite ends on the underside of the support ring ( 2 ) on the one hand and on the converter vessel ( 1 ) is rigidly fixed on the other hand, characterized in that the connecting element exactly one blade ( 3 . 15 ), which is opposite to the converter vessel ( 1 ) with a protective element ( 6 . 8th . 9 ) is shielded, which with its opposite ends also with both the converter vessel ( 1 ) as well as with the support ring ( 2 ), but only one of these ends is connected either to the support ring ( 2 ) or with the converter vessel ( 1 ) is rigidly connected.

Converter according to claim 1, characterized in that the other end of the protective element ( 6 . 8th . 9 ) with play in the longitudinal direction with the support ring ( 2 ) or the converter vessel ( 1 ) is allowed to allow a free thermal expansion of the protective element.

Converter according to claim 2, characterized in that the other end of the protective element ( 6 . 8th . 9 ) by means of safety catch ( 7 ) with the support ring ( 2 ) or the converter vessel ( 1 ) connected is.

Converter according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the protective element ( 6 . 8th . 9 ) a greater thickness than the lamella ( 3 . 15 ) having.

Converter according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the protective element ( 6 . 8th . 9 ) at least the length and width of the slat ( 3 . 15 ) having.

Converter according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the protective element ( 6 . 8th . 9 ) at least partially parallel to the lamella ( 3 . 15 ) is arranged.

Converter according to one of claims 1 to 6, characterized in that the connecting elements as close as possible to the support pin or at the opening ( 10 ) are arranged for the support pin, wherein in particular the closer to the support pin arranged connecting elements are made wider than the adjacent other connecting elements.

Converter according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the lamella ( 3 . 15 ) tapers from their opposite ends towards the center.

Converter according to one of claims 1 to 8, characterized in that the lamella ( 3 ) is formed both symmetrically to its longitudinal axis and to its central transverse axis.

Converter according to one of claims 1 to 8, characterized in that the lamella ( 15 ) has a twofold rotational symmetry without symmetry to its longitudinal or transverse axis.

Converter according to claim 10, characterized in that at least two such fins ( 15 ) are arranged in pairs symmetrically to each other, in particular symmetrically to a vertical axis through the opening ( 10 ) for the trunnion.