(19)
(11) EP 1 533 389 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
25.05.2005  Patentblatt  2005/21

(21) Anmeldenummer: 04105514.6

(22) Anmeldetag:  04.11.2004
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7C21C 5/42, C21C 5/46
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL HR LT LV MK YU

(30) Priorität: 11.11.2003 AT 18102003

(71) Anmelder: Voest-Alpine Industrieanlagenbau GmbH & Co.
4031 Linz (AT)

(72) Erfinder:
  • Gruber, Rudolf, Dipl.-Ing.
    4731, Prambachkirchen (AT)
  • Losbichler, Gerhard, Ing.
    4502, St. Marien (AT)
  • Staudinger, Günther, Dipl.-Ing. Dr.
    4810, Gmunden (AT)

(74) Vertreter: VA TECH Patente GmbH & Co 
Stahlstrasse 21a
4031 Linz
4031 Linz (AT)

   


(54) Kippbares metallurgisches Gefäss


(57) Die Erfindung betrifft ein kippbares metallurgisches Gefäß, mit einem das metallurgische Gefäß im Abstand zumindest teilweise umgebenden Tragring, wobei am metallurgischen Gefäß befestigte Konsolen (5a, 5b, 5c) am Tragring (2) aufliegen und das metallurgische Gefäß am Tragring mit Spannvorrichtungen (6, 6a, 6b, 6c) in seiner Lage festgelegt ist. Um bei der Herstellung einer gesicherten Verbindung oder beim Öffnen dieser gesicherten Verbindung zwischen dem metallurgischen Gefäß und dem Tragring ohne manuellen Eingriff eines Monteurs auszukommen wird vorgeschlagen, dass das metallurgischen Gefäß am Tragring mit durch Hydraulikelemente (17) betätigbare Spannvorrichtungen lösbar fixiert ist und die hydraulisch betätigbaren Spannvorrichtungen ein selbsthemmendes Klemmelement (14) umfassen.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft ein kippbares metallurgisches Gefäß, mit einem das metallurgische Gefäß im Abstand zumindest teilweise umgebenden Tragring, wobei am metallurgischen Gefäß befestigte Konsolen am Tragring aufliegen und das metallurgische Gefäß am Tragring mit Spannvorrichtungen in seiner Lage festgelegt ist.

[0002] Im Speziellen betrifft die Erfindung eine Spannvorrichtung zum Abstützen und Befestigen eines kippbaren Konverters auf einem ihn im Abstand zumindest teilweise umgebenden Tragring.

[0003] Derartige metallurgische Gefäße, wie sie vorwiegend in Stahlwerken zur Stahlherstellung eingesetzt werden, sind Wechselgefäße, die in Zeitabständen ausgetauscht werden müssen, um deren feuerfeste Auskleidung zu erneuern oder sonstige Reparaturen an ihnen vornehmen zu können.

[0004] Kippbare metallurgische Gefäße, wie Konverter, sind durch die in ihnen behandelte metallische Schmelze hohen thermischen Belastungen ausgesetzt und geben große Wärmemengen durch Strahlung an die Umgebung ab. Um die thermische Belastung des Traggerüstes des metallurgischen Gefäßes gering zu halten, ist das metallurgische Gefäß daher üblicherweise in einem Tragring angeordnet, der entweder als geschlossene ringförmige oder offene hufeisenförmige Rahmenkonstruktion ausgestaltet ist. Der Tragring ist um eine horizontale Achse schwenkbar und weist Tragzapfen auf, die in einem Traggerüst gelagert sind. Das metallurgische Gefäß kann in diesem Tragring entweder hängend oder auf ihm aufliegend oder auf ihm abgestützt angeordnet sein. Derartige mögliche Ausführungsvarianten sind in der EP-B 0 029 878 beschrieben, wobei eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Tragpratzen am metallurgischen Gefäß und Traglaschen am Tragring von Klappschrauben aufrecht erhalten wird. Mit den vorgespannten Klappschrauben wird eine Seitwärtsbewegung des metallurgischen Gefäßen auch in einer Kippstellung des metallurgischen Gefäßes sicher vermieden. Für das manuelle Lösen der Klappschrauben benötigt man jedoch nicht nur einen erheblichen Zeitaufwand, diese Arbeiten sind durch die Hitzeeinwirkung, die Staubentwicklung, die Absturzgefahr und die beengten Platzverhältnisse in diesem Bereich für das Betriebspersonal auch äußerst beschwerlich und können nur mit großem Sicherheitsaufwand durchgeführt werden.

[0005] Aus der DE-B 28 03 457 ist ein Wechsel konverter bekannt, der in einem Tragring hängend angeordnet ist und in dieser Position von mehreren am Tragring verteilten Zugelementen gehalten wird, die von quer zu ihrer Längsrichtung leicht auslenkbaren Stangen oder Bündeln von Einzeldrähten gebildet sind. An einem Ende der Zugelemente sind Spannmuttern auf Gewindeabschnitten aufgeschraubt. Vor dem Festziehen der Spannmuttern wird eine von einer Kolben-Zylinder-Einheit gebildete Spannvorrichtung aktiviert und eine Zugkraft in Längsrichtung der Zugelemente erzeugt, die in Summe über alle Zugelemente mindestens der Last des mit Schmelze beladenen Wechsel konverters entspricht. Unter dieser Vorspannung können die Spannmuttern relativ leicht angezogen werden, wobei nach Entlastung der Spannvorrichtung die eingestellte Zugkraft in den Zugelementen erhalten bleibt. Auch durch diese Lösung werden die Nachteile der manuellen Betätigung der Schraubverbindung nicht vermieden.

[0006] Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe ein kippbares metallurgisches Gefäß zu schaffen, bei dem die Herstellung einer gesicherten Verbindung oder das Öffnen dieser gesicherten Verbindung zwischen dem metallurgischen Gefäß und dem Tragring ohne manuellen Eingriff eines Monteurs sichergestellt werden kann. Insbesondere soll ein unbeabsichtigtes Lösen der Verriegelung des metallurgischen Gefäßes am Tragring mit Sicherheit ausgeschlossen sein.

[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das metallurgischen Gefäß am Tragring mit durch Hydraulikelemente betätigbare Spannvorrichtungen lösbar fixiert ist und jede hydraulisch betätigbare Spannvorrichtung ein selbsthemmendes Klemmelement umfasst.

[0008] Diese Anordnung stellt ein stahlwerksgerechtes System mit einfachsten Elementen am metallurgischen Gefäß und am Tragring dar, wodurch eine wesentliche Reduktion der Zeit zum Öffnen und Schließen der Aufhängung erreicht wird. Weiters kommt es zu einer beträchtlichen Reduktion der Gesamtwechselzeit, da das metallurgische Gefäß nicht mehr abkühlen muss, um für das Betriebspersonal akzeptable Arbeitsbedingungen zu schaffen. Eine weitere Reduktion der Gesamtwechselzeit ergibt sich dadurch, dass der Abgaskamin oberhalb des metallurgischen Gefäßes nicht mehr von anhaftenden Bären (Ablagerungen) gereinigt werden muss, um eine Gefährdung des Betriebspersonals auszuschließen.

[0009] Eine Beschädigung des Hydraulikelementes durch Auswürfe aus dem metallurgischen Gefäß, beispielsweise insbesondere während der Blasphase in einem stahlerzeugenden Konverter, oder durch abstürzende Schlacken- und Metallbären vom Konvertermund oder dem Abgaskamin wird zusätzlich vermieden, wenn zumindest das die Spannvorrichtung betätigende Hydraulikelement innerhalb oder unterhalb des Tragringes angeordnet ist. In gleicher Weise ist es vorteilhaft, wenn zusätzlich Teile der Spanneinrichtung selbst in das Innere des Tragringes verlagert sind oder durch entsprechende Abdeckungen auf dem Tragring geschützt sind. Gleichermaßen kann eine Beschädigung der Hydraulikelemente vermieden werden, wenn zumindest das die Spannvorrichtung betätigende Hydraulikelement, vorzugsweise jedoch alle Bauteile der Spannvorrichtung, die nicht unmittelbar an Teilen des metallurgischen Gefäßes angreifen, unter einer Abdeckung auf dem Tragring angeordnet ist.

[0010] Zweckmäßig ist die Verbindung zwischen dem metallurgischen Gefäß und dem Tragring von drei hydraulisch betätigbaren Spannvorrichtungen gebildet, wobei die Auflagepunkte der drei Spanneinrichtungen zur Erzielung einer gleichmäßigen Belastungsverteilung weitgehend gleichmäßig am Tragring bzw. dem metallurgischen Gefäß verteilt angeordnet sind. In ihrem Aufbau sind diese Spanneinrichtungen möglichst identisch ausgebildet.

[0011] Am metallurgischen Gefäß sind Konsolen angeschweißt, denen vom Tragring aufragende Stützplatten seitlich gegenüber liegen. Diese Stützplatten zentrieren das metallurgische Gefäß auf dem Tragring in der Montagephase (während der Absenkung des metallurgischen Gefäßes auf den Tragring) und wirken als zusätzliche seitliche Stützflächen für das metallurgische Gefäß insbesondere in der gekippten Chargier- und Abstichposition. Parallel zur Tragringebene wirkende Gewichtskräfte werden von diesen Stützplatten aufgenommen.

[0012] Nach einer ersten möglichen Ausführungsform umfasst die hydraulisch betätigbare Spannvorrichtung eine Keilverbindung und das Klemmelement ist von einem Keil gebildet, dessen Keilneigung eine Selbsthemmung der Spanneinrichtung sicherstellt, wobei der Keil in eine selbsthemmende Klemmstellung, bei der der Keil eine Verriegelungskonsole durchsetzt, oder in eine das metallurgische Gefäß freigebende Lösestellung, bei der der Keil die Verriegelungskonsole freigibt, verlagerbar ausgebildet ist. Durch die gezielte Festlegung des Keilwinkels ist sowohl zum Herstellen der Klemmverbindung als auch zu deren Lösen eine Aktivierung der Hydraulikelemente zwingend notwendig.

[0013] Der Keil liegt auf einer Stützplatte am Tragring auf und durchsetzt in der selbsthemmenden Klemmstellung einen vom Tragring aufragenden Stehbolzen und die am metallurgischen Gefäß befestigte Verriegelungskonsole, wobei eine Selbsthemmung der Spannvorrichtung zwischen dem Keil und dem Stehbolzen hergestellt ist. Den den Öffnungswinkel des Keiles festlegenden geneigten Keilflächen liegen entsprechende Gegenstützflächen in der Durchtrittsöffnung des Stehbolzens gegenüber.

[0014] Vorzugsweise ist die Verriegelungskonsole am metallurgischen Gefäß befestigt und der Keil am Tragring abgestützt.

[0015] Die Ausgestaltung der hydraulisch betätigbaren Spannvorrichtung nach der ersten beschriebenen Ausführungsform ermöglicht die Verwendung der für die Abstützung des metallurgischen Gefäßes auf dem Tragring vorgesehenen Konsole zusätzlich als Verriegelungskonsole.

[0016] Eine zweite mögliche Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulisch betätigbare Spannvorrichtung ein von einem Hakenpaar gebildetes Klemmelement umfasst, welches über ein Gestänge mit dem Hydraulikelement gekoppelt ist und in eine selbsthemmende Klemmstellung, bei der das Hakenpaar die Verriegelungskonsole hintergreift, oder in eine das metallurgische Gefäß freigebende Lösestellung, bei der das Hakenpaar die Verriegelungskonsole freigibt, verlagerbar ausgebildet ist.

[0017] Das Gestänge umfasst einen Kniehebelmechanismus, der in einem Durchschlagpunkt eine Selbsthemmung auslöst und dessen Verschiebeweg durch einen Anschlag begrenzt ist. Um unter den hohen, für die gesicherte Aufrechterhaltung der Verspannung notwendigen Spannkräften den Durchschlagpunkt des Kniehebelgelenkes durchfahren zu können, umfasst das Gestänge zwei Gestängelaschen, die in ihrer Längserstreckung unter Belastung nachgiebig ausgebildet sind. Die Gestängelaschen sind dementsprechend federnd ausgeführt.

[0018] Um im laufenden Betrieb auftretende vorwiegend thermisch bedingte Änderungen in der Geometrie zwischen dem metallurgischen Gefäß und dem Tragring zu kompensieren, ist das Hakenpaar am Tragring kugelgelenkig gelagert. Die kugelgelenkige Lagerung wird vorzugsweise durch sphärische Lager erreicht.

[0019] Vorzugsweise ist die Verriegelungskonsole am metallurgischen Gefäß befestigt und das Hakenpaar am Tragring schwenkbar gelagert.

[0020] Weiters ist zur Kompensation von Wärmedehnungen und um ein sicheres Verriegeln des metallurgischen Gefäßes am Tragring sicherzustellen vorgesehen, dass an der Verriegelungskonsole zueinander schräge Kontaktflächen angeordnet sind, denen in der verriegelten Betriebsposition schräge Stützflächen am Hakenpaar gegenüberliegen.

[0021] Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung nicht einschränkender Ausführungsbeispiele, wobei auf beiliegende Figuren Bezug genommen wird, die folgendes zeigen:
Fig. 1
einen in einem Tragring abgestützten Konverter in schematischer Darstellung,
Fig. 2
eine hydraulisch betätigte Spannvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 3
eine hydraulisch betätigte Spannvorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
Fig.4a
eine hydraulisch betätigte Spannvorrichtung nach der zweiten Ausführungsform in der Lösestellung,
Fig.4b
eine hydraulisch betätigte Spannvorrichtung nach der zweiten Ausführungsform in der selbsthemmenden Klemmstellung,
Fig. 5
ein Längsschnitt durch die federnd ausgebildete Gestängelasche im Kniehebelmechanismus,
Fig. 6
einen Tragring mit Spannvorrichtungen nach der zweiten Ausführungsform in einem Schrägriss.


[0022] In Fig. 1 ist der grundsätzliche Aufbau einer Konverteranlage in einem Stahlwerk schematisch dargestellt. Der Konverter 1, bestehend aus einem nicht näher dargestellten Stahlmantel und einer innen anliegenden feuerfesten Ausmauerung, ist in einem Tragring 2 mit geringem Abstand zu diesem positioniert, wodurch die thermische Belastung des Tragringes durch das heiße Konvertergefäß gering gehalten wird. Der zumeist von einer hufeisenförmigen Rahmenkonstruktion gebildete Tragring 2 ist über zwei Tragzapfen 3a, 3b in einem Traggerüst 4 drehbar abgestützt und mit einem hier nicht dargestellten Kippantrieb ausgestattet, wodurch die Einstellung einer vertikalen oder einer geneigten Betriebsposition des Konverters für das Chargieren von Einsatzstoffen, Blasen des Rohstahls oder Abstechen des Flüssigstahles ermöglicht wird. An der stählernen Außenhülle des Konverters sind mehrere Konsolen 5a, 5b angeschweißt, mit denen der Konverter auf dem Tragring 2 in nicht näher dargestellten Auflagen aufliegt. Gleichermaßen ist auch eine hängende Anordnung des Konverters im Tragring möglich. Durch entsprechende Spannvorrichtungen 6a, 6b, die nach dem Stand der Technik vorwiegend von Schraubverbindungen gebildet sind, werden die Konsolen 5a, 5b und damit der Konverter 1 in seiner vorbestimmten Lage zum Tragring 2 fixiert und diese Position auch in der gekippten Betriebsposition des Konverters gehalten.

[0023] In den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen werden für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet.

[0024] Eine erste Ausführungsform einer Konverteraufhängung mit der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 6 ist in Fig. 2 in der selbsthemmenden Klemmposition der Spannvorrichtung bzw. verriegelten Betriebsposition des Konverters am Tragring dargestellt. Eine von mehreren am Gehäuse des Konverters 1 angeschweißte Verriegelungskonsole 20, die auch einer der Konsolen 5a, 5b nach Fig.1 entsprechen kann, liegt auf einer Stützplatte 7 des Tragringes 2 auf und ist in ihrer horizontalen Ausrichtung durch seitlich neben der Verriegelungskonsole 20 vom Tragring aufragenden seitlichen Stützplatten 8 festgelegt. Diese Stützplatten 8 weisen Zentrierschrägen 9 zum leichteren Einführen der Verriegelungskonsole 20 (Absenken des Konverters) in den von den Stützplatten 8 gebildeten Zwischenraum beim Zusammenbau auf. Mittig zwischen den Stützplatten 8 ragt ein Stehbolzen 10 vom Tragring 2 bzw. der Stützplatte 7 auf, der die Verriegelungskonsole 20 vertikal durchsetzt. Der Stehbolzen 10 seinerseits weist in horizontaler Richtung eine keilförmige Durchtrittsöffnung 11 auf, die sich fluchtend in einer Seitenwand der Verriegelungskonsole 20 und der Stützplatte 8 fortsetzt und so einen Eintrittskanal für ein von einem Keil 13 gebildetes Klemmelement 14 schafft. Die schräge Keilfläche 15 liegt an der schrägen Stützfläche 16 in der keilförmigen Durchtrittsöffnung 11 des Stehbolzens 10 an, wobei die schräge Keilfläche 15 so ausgerichtet ist, dass die Keilneigung eine Selbsthemmungswirkung der Spannvorrichtung sicherstellt. Zur Betätigung des Keiles 13 ist dieser gelenkig mit einem Hydraulikelement 17 verbunden, welches in einer Konsole 18 ebenfalls gelenkig abgestützt ist. Die Konsole 18 liegt ist mit dem Tragring 2 ortsfest verbunden.

[0025] Soweit es die Montagebedingungen zulassen, ist es zweckmäßig, die Spannvorrichtung in einem insbesondere vor Verschlackung gesicherten Raum unterzubringen. Dies kann in einfacher Weise durch eine Abdeckung 19 erfolgen, die lediglich den notwendigen Raum für die Vertikalmanipulation des Konverters freilassen oder durch zumindest teilweise Verlegung in den hohlen Innenraum des Tragringes.

[0026] Bei einem Konverterwechsel ist es lediglich notwendig, die einzelnen Hydraulikelemente am Tragring zu aktivieren und die Verspannung zwischen Konverter und Tragring durch Zurückziehen der Keile zu lösen. Anschließend kann der abgenützte Konverter aus dem Tragring gehoben und durch einen neu zugestellten Konverter ersetzt werden. Anschließend werden die Hydraulikelemente wieder aktiviert und die Klemmelemente in die gesichert verriegelte Betriebsposition gebracht.

[0027] Eine zweite Ausführungsform einer Konverteraufhängung mit der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 6 ist in Fig. 3 in der verriegelten Betriebsposition des Konverters am Tragring dargestellt. Die am Gehäuse des Konverters 1 angeschweißte Konsole 5a liegt auf einer Stützplatte 7 des Tragringes 2 auf und ist in ihrer horizontalen Ausrichtung durch seitlich neben der Konsole 5a vom Tragring aufragenden seitlichen Stützplatten 8 festgelegt. Diese Stützplatten 8 weisen Zentrierschrägen 9 zum leichteren Einführen der Konsole 5a in den von den Stützplatten gebildeten Zwischenraum bei der Montage auf. Die Konsole 5a und weitere nicht dargestellte, am Tragring aufliegende Konsolen, dienen lediglich zur Abstützung des Konverters in seiner vertikalen Position.

[0028] Eine von mehreren Spannvorrichtungen 6 ist in Fig. 3 dargestellt und umfasst eine ein Hakenpaar 21 und ein Hydraulikelement 17, welches mit dem Hakenpaar 21 über ein Gestänge 22 funktionell gekoppelt ist. Sie wirkt mit einer Verriegelungskonsole 20 zusammen. Die Verriegelungskonsole 20 ist am Außenmantel des Konverters 1 angeschweißt und verfügt über zwei schräge, zueinander dachförmig ausgebildete Kontaktflächen 23, die in der verriegelten Betriebsposition den Stützflächen 24 an den beiden Haken 25 des Hakenpaares 21 gegenüber liegen. Die beiden Haken des Hakenpaares 21 hintergreifen hierbei die Verriegelungskonsole 20. Auch die Stützflächen 24 des Hakenpaares sind zueinander schräg und dachförmig ausgebildet, sodass auch bei geometrischen Abweichungen der Auflageflächen durch Konverter- und Tragringverformungen infolge der thermischen und mechanischen Belastungen eine Auflage und sichere Verspannung der Bauteile zueinander erreicht werden kann. Das Hakenpaar 21 ist zangenartig ausgebildet, wobei die beiden Elemente des Hakenpaares 21 an Lagerzapfen 26 in sphärischen Lagern kugelgelenkig gelagert sind. Die Lagerzapfen 26 sind im Tragring 2 schwenkbar abgestützt. Durch die kugelgelenkige Lagerung des Hakenpaares 21 am Tragring 2 ist ebenfalls eine Kompensation von Änderungen in der Geometrie zwischen Konverter und Tragring sicher gewährleistet. Das verbindende Gestänge 22 zwischen dem Hakenpaar 21 und dem Hydraulikelement 17 ist als Kniehebelmechanismus ausgebildet, wobei das Kniehebelgelenk in der verriegelten Position gegen einen Anschlag 30 drückt und der Kniehebelmechanismus damit selbsthemmend wirkt. Zwei an den beiden Elementen des Hakenpaares 21 angelenkte Gestängelaschen 27 sind mit einer Schubstange 28 gelenkig verbunden und über eine Gelenkplatte 29 mit dem Hydraulikelement 17 gekoppelt.

[0029] Bei der Verriegelung des Konverters auf dem Tragring wird das Hydraulikelement 17 aktiviert und auf die Schubstange 28 eine Druckkraft ausgeübt, wobei das offene Hakenpaar 21 bei seiner Schließbewegung die Verriegelungskonsole 20 hintergreift und eine Klemmkraft aufbaut, die beim Durchfahren des Durchschlagpunktes des Kniehebelgelenks ein Maximum wird und damit die Selbsthemmung aktiviert. Beim Lösen des Konverters erfolgt eine Aktivierung des Hydraulikelementes in der Gegenrichtung.

[0030] In den Fig. 4a und 4b ist die Wirkungsweise der hydraulisch betätigten Spannvorrichtung mit dem Kniehebelmechanismus näher veranschaulicht. Fig. 4a zeigt die selbsthemmende Spannvorrichtung mit geöffnetem Hakenpaar 21 und die Verriegelungskonsole 20 des Konverters in einer abgesenkten Position. Das Hakenpaar 21 ist im Inneren des Tragringes 2 in sphärischen Lagern kugelgelenkig abgestützt und über Gestängelaschen 27 mit einer Schubstange 28 gelenkig verbunden. Die Schubstange 28 wird über einen zweiarmigen Hebel 31, der ebenfalls im Inneren des Tragringes schwenkbar gelagert ist, mit einem Hydraulikelement 17 gekoppelt. Bei Aktivierung des Hydraulikelementes hintergreift das Hakenpaar 21 die Verriegelungskonsole 20. Hierbei wird die Schubstange 28 aufwärts bewegt, bis sie am Anschlag 30 anstößt, der die Aufwärtsbewegung begrenzt. Diese selbsthemmende Klemmstellung ist in Fig. 4b veranschaulicht. Der Anschlag 30 ist so positioniert, dass zwischen jeder der Gestängelaschen 27 und der Schubstange 28 ein Winkel α von etwa 87,5° auftritt, wodurch die selbsthemmende Wirkung des Kniehebelmechanismus begründet ist. Um das Festspannen der Verriegelungskonsole 20 auf dem Tragring 2 wieder zu lösen, muss vom Hydraulikelement 17 eine Zugkraft auf die Schubstange 28 aufgebracht werden, um den Durchschlagpunkt (90°-Position zwischen Gestängelaschen und Schubstange) durchfahren zu können.

[0031] Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch eine der beiden Gestängelasche 27 des Kniehebelmechanismus. Die Gestängelasche 27 ist mit ihrem einen Ende mit der Schubstange 28 und mit ihrem anderen Ende mit einem Element des Hakenpaares 21 über sphärische Lager 33 gelenkig verbunden, wobei in einem gewissen Bereich seitliche Ablenkungen möglich sind. Der Schaft 34 der Gestängelasche ist mehrteilig aufgebaut. Zwischen einem ersten Schaftteil 35, der in einem Zapfen 36 ausläuft und einem zweiten Schaftteil 37, der eine zentrale Bohrung 38 aufweist, in die der Zapfen 36 des ersten Schaftteiles 35 ragt und mit einem Haltering 39 eine Längsbeweglichkeit zulassend positioniert ist, ist ein Tellerfederpaket 40 angeordnet. Unter der Einwirkung von Druckkräften, die von der Hydraulikeinheit 17 aufgebracht werden (Fig.4a, 4b), kommt es zu einer Verkürzung der Gestängelasche, wodurch das Durchfahren des Durchschlagpunktes des Kniehebelmechanismus erst ermöglicht wird. Durch eine entsprechende Dimensionierung des Tellerfederpaketes ist die vom Hydraulikelement aufzubringende Verriegelungskraft bzw. Lösekraft festgelegt.

[0032] Um Abweichungen in der Systemgeometrie von metallurgischem Gefäß und Tragring unter dem Einfluss der großen Gewichtskräfte und thermischen Belastungen in der hydraulisch betätigten Spannvorrichtung kompensieren zu können, sind vorzugsweise alle Gelenkverbindungen im Kraftübertragungssystem der Spannvorrichtung mit eine räumliche Bewegung zulassenden Lagern ausgestattet.

[0033] Die wesentlichen Teile dieser hydraulisch betätigten Spannvorrichtung, insbesondere das Hydraulikelement, sind im Inneren des hohlen Tragringes und an dessen Unterseite, somit in vor Schlackenspritzern und Staubbelastung geschützten Bereichen, untergebracht. Auch bei dieser Ausführungsform können Elemente der Spannvorrichtung unter einer Abdeckung auf dem Tragring angeordnet sein. In Fig. 4a ragen lediglich die mit der Verriegelungskonsole 20 in Eingriff gelangenden Spannpratzen des Hakenpaares 21 aus dem Inneren des Tragringes 2 nach oben, und es sind verschiebbare Abdeckungen 42 auf dem Tragring angeordnet, die alle weiteren Teile der Spannvorrichtung vor Verunreinigungen schützen.

[0034] In Fig. 6 ist ein Tragring mit den notwendigen Einrichtungen zur Lagefixierung eines hier nicht dargestellten Konverters in einem Schrägriss dargestellt. Der hufeisenförmig ausgebildete Tragring 2 trägt auf seiner Stützplatte 7 an drei Stellen, die im wesentlichen um 90° zueinander versetzt sind, aufragende Konsolen 5a, 5b, 5c an denen der einzusetzende Konverter in seiner Lage zentriert wird. Neben diesen Konsolenpaaren 5a, 5b, 5c sind drei hydraulisch betätigbare Spannvorrichtungen 6a, 6b, 6c angeordnet, die die Lage des eingesetzten Konverters durch Aufbringen einer ausreichenden Anpresskraft auch in der gekippten Position des Konverters sicherstellen.

[0035] In Fig. 6 sind die Spannvorrichtungen nach der zweiten beschriebenen Ausführungsform dargestellt. Sie können jedoch durch die Spannvorrichtungen nach der ersten beschriebenen Ausführungsform ersetzt werden, wobei die beschriebenen von Keilen gebildeten Klemmelemente dann jeweils eine der paarweise angeordneten Konsolen 5a, 5b, 5c durchsetzen.


Ansprüche

1. Kippbares metallurgisches Gefäß, insbesondere ein Konverter, mit einem das metallurgische Gefäß im Abstand zumindest teilweise umgebenden Tragring (2), wobei am metallurgischen Gefäß befestigte Konsolen (5a, 5b, 5c) am Tragring aufliegen und das metallurgische Gefäß am Tragring mit Spannvorrichtungen (6, 6a, 6b, 6c) in seiner Lage festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das metallurgischen Gefäß am Tragring (2) mit durch Hydraulikelemente (17) betätigbare Spannvorrichtungen (6, 6a, 6b, 6c) lösbar fixiert ist und jede hydraulisch betätigbare Spannvorrichtung ein selbsthemmendes Klemmelement (14) umfasst.
 
2. Kippbares metallurgisches Gefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das die Spannvorrichtung (6, 6a, 6b, 6c) betätigende Hydraulikelement (17) innerhalb oder unterhalb des Tragringes (2) angeordnet ist.
 
3. Kippbares metallurgisches Gefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das die Spannvorrichtung (6, 6a, 6b, 6c) betätigende Hydraulikelemente (17) unter einer Abdeckung (19, 42) angeordnet ist.
 
4. Kippbares metallurgisches Gefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem metallurgischen Gefäß und dem Tragring von drei hydraulisch betätigbaren Spannvorrichtungen (6, 6a, 6b, 6c) gebildet ist.
 
5. Kippbares metallurgisches Gefäß, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den am metallurgischen Gefäß befestigten Konsolen (5a, 5b, 5c) vom Tragring (2) aufragende seitliche Stützplatten (8) seitlich gegenüberliegen.
 
6. Kippbares metallurgisches Gefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulisch betätigbare Spannvorrichtung (6, 6a, 6b, 6c) eine Keilverbindung umfasst und das Klemmelement (14) von einem Keil (13) gebildet ist, dessen Keilneigung eine Selbsthemmung der Spannvorrichtung sicherstellt, wobei der Keil in eine selbsthemmende Klemmstellung, bei der der Keil eine Verriegelungskonsole (20) durchsetzt, oder in eine das metallurgische Gefäß freigebende Lösestellung, bei der der Keil die Verriegelungskonsole (20) freigibt, verlagerbar ausgebildet ist.
 
7. Kippbares metallurgisches Gefäß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Keil (13) auf einer Stützplatte (7) am Tragring (2) aufliegt und in der selbsthemmenden Klemmstellung einen vom Tragring aufragenden Stehbolzen (10) und die am metallurgischen Gefäß befestigte Verriegelungskonsole (20) durchsetzt und eine Selbsthemmung der Spannvorrichtung (6, 6a, 6b, 6c) zwischen dem Keil (13) und dem Stehbolzen (10) hergestellt ist.
 
8. Kippbares metallurgisches Gefäß nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungskonsole (20) am metallurgischen Gefäß und der Keil am Tragring (2) befestigt ist.
 
9. Kippbares metallurgisches Gefäß nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungskonsole (20) von der am metallurgischen Gefäß befestigten Konsole (5, 5a, 5b, 5c) gebildet ist.
 
10. Kippbares metallurgisches Gefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulisch betätigbare Spannvorrichtung (6, 6a, 6b, 6c) ein von einem Hakenpaar (21) gebildetes Klemmelement (14) umfasst, welches über ein Gestänge (22) mit dem Hydraulikelement (17) gekoppelt ist, und in eine selbsthemmende Klemmstellung, bei der das Hakenpaar (21) eine Verriegelungskonsole (20) hintergreift, oder in eine das metallurgische Gefäß freigebende Lösestellung, bei der das Hakenpaar die Verriegelungskonsole freigibt, verlagerbar ausgebildet ist.
 
11. Kippbares metallurgisches Gefäß nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestänge (22) einen Kniehebelmechanismus umfasst, der in einem Durchschlagpunkt eine Selbsthemmung auslöst und dessen Verschiebeweg durch einen Anschlag (30) begrenzt ist.
 
12. Kippbares metallurgisches Gefäß nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestänge (22) zwei Gestängelaschen (27) umfasst, die unter Belastung in ihrer Längserstreckung nachgiebig ausgebildet sind.
 
13. Kippbares metallurgisches Gefäß nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Hakenpaar (21) am Tragring (2) kugelgelenkig gelagert ist.
 
14. Kippbares metallurgisches Gefäß nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungskonsole (20) am metallurgischen Gefäß und das Hakenpaar (21) am Tragring (2) befestigt ist.
 
15. Kippbares metallurgisches Gefäß nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass an der Verriegelungskonsole (20) zueinander schräge Kontaktflächen (23) angeordnet sind, denen in der verriegelten Betriebsposition schräge Stützflächen (24) am Hakenpaar (21) gegenüberliegen.
 




Zeichnung






















Recherchenbericht