CN103998628A - 可倾斜的转炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可倾斜的转炉（1），具有转炉容器（2），该转炉容器以一间距由支承环（3）包围，其中支承环（3）具有两个对置的用于围绕倾斜轴线（a）倾斜的支承销栓（4、5），并且其中转炉容器（2）在支承环（3）上的悬挂装置包括四个分布在四周上的悬挂摆动元件（6、7、8、9），所述悬挂摆动元件在直立的转炉（1）中将垂直力从转炉容器（2）传递到支承环（3）上。在此，至少两个悬挂摆动元件（6、7、8、9）在转炉容器（2）和/或支承环（3）上的支承位置（62、63、72、73、82、83、92、93）相对于关于转炉（1）的纵轴线（b）旋转对称的结构水平和/或垂直错开地进行布置，使得并不是所有由悬挂摆动元件（6、7、8、9）传递的力的作用线都具有共同的交点或者相互接近一个点或者平行延伸。优点在于具有悬挂摆动元件（6、7、8、9）的均匀负载的静态确定的支承***。

Description

可倾斜的转炉

技术领域

本发明涉及一种可倾斜的转炉，其带有转炉容器，该转炉容器以一间距由支承环包围，其中该支承环具有两个对置的、用于围绕倾斜轴线倾斜的支承销栓，并且其中转炉容器在支承环上的悬挂装置包括四个分布在四周上的悬挂摆动元件，所述悬挂摆动元件在直立的转炉中将垂直力从转炉容器传递到支承环上。

背景技术

转炉用在炼钢业中并且通常具有进料侧和出料侧。在很多情况下由于物流供应的原因从相同的一侧进料以及出料。通过进料侧填充转炉，其中该转炉大多数以大约45°的角度倾斜。为了进行排空，该转炉朝出料侧倾斜。倾斜轴线通过两个沿直径对置地位于支承环上的支承销栓确定。在此，通常只有一个支承销栓与倾斜驱动装置连接。有时也会两个支承销栓都设有驱动装置。

支承环包围转炉容器，该转炉容器经由悬挂装置与支承环连接。该悬挂装置将力从转炉容器传递到支承环上。有待传递的力受到转炉容器的填充状态和倾斜位置以及动态负载的影响。构造悬挂装置必须考虑到，由于转炉和支承环之间出现的温度差会引起转炉相对于支承环的显著的变形。

由DE 43 27 640 A1公开了借助于摆动元件（环节）的悬挂装置，所述摆动元件不仅球形地支承在转炉容器上，而且也球形地支承在支承环上。在一种实施方式中，在观察直立的转炉时布置三个水平的以及三个垂直的摆动元件。由此实现了转炉在支承环中静态确定的悬挂。然而这种结构具有以下缺点，即不是所有垂直的摆动元件负载都相同。此外，对于所述悬挂类型所需的空间需求而言也是不利的。其他公开的实施方式包括两个水平的摆动元件和夹钳。

另一种实施方式包含额外的垂直的摆动元件并且由此包含冗余件。由此应该实现，在支承元件彻底发生故障时还能够在所有倾斜位置中实现可靠的力传递。然而这种支承***不能简单静态地确定。此外设置了支承元件的超尺寸，从而在故障情况中确保剩下的环节的足够的负载能力。

由WO 2011/069395 A1也公开了一种具有四个垂直的摆动元件的悬挂装置，这些摆动元件对称地布置在转炉容器的四周上。由此同样导致在变形情况下以及高装配要求的情况下带有出现的约束力的、不能简单静态地确定的支承***。

发明内容

本发明的任务是为开头所述类型的可倾斜的转炉提出相对于现有技术的改进方案。

按本发明该任务通过按权利要求1所述的转炉得到解决。本发明的技术方案在从属权利要求中给出。

所述解决方案规定，至少两个悬挂摆动元件在转炉容器和/或支承环上的支承位置相对于关于转炉的纵轴线旋转对称的结构水平和/或垂直错开地进行布置，使得并不是所有由悬挂摆动元件传递的力的作用线都具有共同的交点或者相互接近一个点。也就是说，并不是各个悬挂摆动元件在转炉容器和/或支承环上的所有支承位置都关于转炉的纵轴线旋转对称地布置。在直立的转炉中，借助于悬挂摆动元件不仅将垂直的力而且也将水平的力从转炉容器传递到支承环上，其中水平的力相互抵消。具体而言，悬挂摆动元件中的力沿着作用线的方向穿过各个元件的支承装置。转炉容器在支承环中的悬挂不仅在容器上而且也在支承环上借助于球形的支承装置实现。由此，每个支承装置都具有旋转点，各个悬挂摆动元件可围绕该旋转点摆动。当支承装置中的摩擦力忽略不计时，所传递的力的作用线通过相应的悬挂摆动元件的两个支承旋转点确定。在上下文中，各个支承位置确定了相应的支承旋转点的位置。

与现有技术不同，本发明规定了支承位置关于旋转对称的结构的错位，其远远超出制造公差。虽然已知的旋转对称的结构由于不可避免的制造公差在实际中同样具有偏差，但仍然不满足按本发明的要求，即并不是所传递的力的所有作用线都相互接近一个点。因为一旦设置了旋转对称的结构，那么力作用线就指向共同的点，即使其在力作用线平行的情况下无限远离。

本发明规定，与支承位置的旋转对称的结构以一定程度偏离，该程度利用了给出的空间情况。在考虑转炉容器和支承环预先给定的结构的情况下，在为了悬挂装置存在的结构空间内部实现了支承位置相互间尽可能大的水平和/或垂直错位。由此尽可能避免悬挂摆动元件的所有力作用线的共同的交点。

借助按本发明的特征实现了带有四个悬挂摆动元件的静态确定的支承***。由此首先关系到以下优点，即该***在具有三个已装配的悬挂摆动元件时包含允许简单装配第四悬挂摆动元件的自由度。

另一优点在于，所有四个悬挂摆动元件在倾斜过程中具有近似相同最大的负载。所述最大负载在所有四个悬挂摆动元件上均匀的分布使得能够相对于已知的悬挂***降低构件尺寸或者说实现悬挂元件更长的使用寿命。

此外，不会由于热变形而出现会引起单个悬挂元件过载的、不可操控的约束力。

有利的是，第一对悬挂摆动元件的支承位置关于转炉的纵轴线旋转对称地布置，并且第二对悬挂摆动元件的支承位置水平和/或垂直错开地同样关于转炉的纵轴线旋转对称地布置。由此，仅两个悬挂摆动元件分别关于转炉的纵轴线旋转对称地布置。这节省了空间并且简化了对单个悬挂摆动元件的设计。

在此有利的是，第一对的悬挂摆动元件和第二对的悬挂摆动元件分别结构相同地构造。其中一对悬挂摆动元件例如长于另外的摆动元件，从而使得由悬挂摆动元件对传递的力的作用线的交点之间的间距最大化。

然而还能够有利的是，所有悬挂摆动元件都结构相同地构造。悬挂摆动元件的制造、装配以及储存能够以这种方式更有利地实现。同样，在故障情况下悬挂摆动元件的可更换性变得更简单。

本发明的有利的技术方案规定，在转炉进料侧上的两个悬挂摆动元件以及在转炉出料侧上的两个悬挂摆动元件分别关于转炉的纵轴线具有旋转对称的支承位置。由此，所述悬挂装置在穿过倾斜轴线的垂直中心面的两侧分别具有带有相同类型的支承位置的悬挂摆动元件。结合本发明，背离出料侧的侧面被称作进料侧，即使在同一侧进料和出料的特殊情况下也是这样。

在此有利的是，在观察直立的转炉时，两个悬挂摆动元件的分别处于转炉容器和支承环上的支承位置的水平间距与垂直间距的比例在转炉的一侧上相对于另一侧上两个悬挂摆动元件的支承位置的所述比例更大。由悬挂摆动元件传递到进料侧上的力的力作用线在与由悬挂摆动元件传递到出料侧上的力的力作用线相比更高或者更低的位置处与穿过倾斜轴线的垂直中心面相交。在此，交点与中心面之间的间距作为能够由该结构承受的力矩围绕倾斜轴线的杠杆臂长度。此外，能够沿倾斜轴线的方向传递力。例如动态力沿着倾斜轴线的方向通过悬挂摆动元件中的力被置于平衡之中。

这种结构的简单构造规定，由悬挂摆动元件传递的力的作用线在出料侧上与转炉的纵轴线具有共同的第一交点，并且由悬挂摆动元件传递的力的作用线在进料侧上与转炉的纵轴线具有共同的第二交点。

在俯视观察直立的转炉时对悬挂摆动元件的分布来说有利的是，所述支承位置关于倾斜轴线分别以40°到50°的角度范围进行布置。这种结构形成了转炉容器在支承环上均匀的力传递。

在观察直立的转炉时有利的是，为了传递水平力在转炉容器和支承环之间布置两个水平的摆动元件。所述悬挂装置总共包括六个摆动元件。被称作水平的摆动元件的环节在转炉倾斜时将力从转炉容器传递到支承环上。根据重心的位置，在倾斜位置为90°时最大的力借助于水平的摆动元件传递并且较小的力借助于悬挂摆动元件传递。在此有利的是，所述两个水平的摆动元件在结构上与悬挂摆动元件相同地构造。

附图说明

下面以示例的方式参照附图阐述本发明。以示意图示出：

图1是转炉的侧视图，

图2是转炉的正视图，

图3是转炉的俯视图。

具体实施方式

转炉1包括容器2，该容器借助于多个支承元件6、7、8、9、10、11隔开地悬挂在支承环3中。这些支承元件中的四个构造为悬挂摆动元件6、7、8、9并且用于在直立的转炉1中将力从转炉容器2传递到支承环3上。在此，悬挂摆动元件6、7、8、9由于倾斜的定向也承受水平力，但所述水平力相互抵消。在忽略动态力的情况下，由悬挂摆动元件6、7、8、9传递的力与转炉容器2以及其内容物的重力F_G 处于力平衡之中。

两个水平的摆动元件10、11用于在转炉1的倾斜位置中进行力传递。转炉1借助于两个布置在支承环3上的支承销栓4、5能够倾斜，所述支承销栓可旋转地支承在没有示出的支座上并且确定了倾斜轴线a。通常所述支承销栓中仅一个支承销栓4与相应的倾斜驱动装置连接。

通过倾斜轴线a和转炉1的纵轴线展开的平面将转炉1分成两个侧面，所述两个侧面被规定为装料侧C（Charging Side）和出料侧T（Tapping Side）。在每个侧面上都布置一对悬挂摆动元件6、7或者说8、9。

按本发明至少两个悬挂摆动元件6、7、8、9以错开的支承位置62、63、72、73、82、83或者说92、93进行设置。因此，并不是所有的悬挂摆动元件6、7、8、9都关于纵轴线b旋转对称地布置。

为了避免约束力，摆动杆6、7、8、9借助于球形的支承装置连接到转炉容器2以及支承环3上。由此，所述支承装置中的每个都具有旋转点，相应的摆动杆6、7、8、9围绕该旋转点能够沿所有方向摆动。在此，各个旋转点确定了结构内部相应的支承位置62、63、72、73、82、83、92、93。

由悬挂摆动元件6、7、8、9传递的力沿着作用线作用，该作用线穿过所述摆动元件6、7、8、9的支承装置的两个旋转点。由此，错开的支承位置62、63、72、73、82、83、92、93使得不是所有由悬挂摆动元件6、7、8、9传递的力的作用线都具有共同的交点，如在旋转对称的结构中一样。

在图1-3所示的实施例中，两个悬挂摆动元件6、7或者说8、9分别关于转炉的纵轴线b旋转对称地布置。转炉容器2的对称轴线以及支承环3的对称轴线被视作纵轴线b，其中所述对称轴线能够相互略微偏离。所述悬挂摆动元件对（6、7或者说8、9）中的每对都因此具有相应共同的交点S1或者说S2。在此重要的是，所述交点S1或者说S2之间存在足够的间距，从而确保有利的力比例和结构尺寸。

所述要求通过以下方式得到满足，即在有待提供的空间关系内设置支承位置62、63、72、73、82、83、92、93相对于旋转对称的结构的尽可能大的错位。如此，在出料侧T上的悬挂摆动元件6、7例如具有与在进料侧C上的悬挂摆动元件8、9相比更强烈的倾斜。分别布置在转炉容器2和支承环3上的支承位置62、63、72、73、82、83、92、93的水平间距与垂直间距的比例在出料侧T上比在进料侧C上更大。

所述两个交点S1、S2之间的间距作为支承力矩的杠杆臂，该支承力矩沿着倾斜轴线a的方向反作用于由转炉容器2传递到支承环3上的力矩和力。这种力矩在直立的转炉位置中例如通过转炉内容物的动态的运动力F_d形成。然而这种支承力矩也反作用于重力F_G连同相对于倾斜轴线a与纵轴线b的交点的间距x形成的力矩。

在图3中能够看到悬挂摆动元件6、7、8、9在支承环3的四周上的布置情况。由于清晰的缘故，在此没有描绘尤其水平的摆动元件10、11。理想情况下，各个悬挂摆动元件6、7、8、9的中轴线与倾斜轴线a之间相应的角度φ6、φ7、φ8、φ9大约为45°。对于均匀的力分布来说，40°和50°之间的范围是很有意义的。

Claims (9)

1.可倾斜的转炉（1），具有转炉容器（2）,所述转炉容器以一间距由支承环（3）包围，其中所述支承环（3）具有两个对置的用于围绕倾斜轴线（a）倾斜的支承销栓（4、5），并且其中所述转炉容器（2）在所述支承环（3）上的悬挂装置包括四个分布在四周上的悬挂摆动元件（6、7、8、9），所述悬挂摆动元件在直立的转炉（1）中将垂直力从所述转炉容器（2）传递到所述支承环（3）上，其特征在于，至少两个悬挂摆动元件（6、7、8、9）在所述转炉容器（2）和/或所述支承环（3）上的支承位置（62、63、72、73、82、83、92、93）相对于关于所述转炉（1）的纵轴线（b）旋转对称的结构水平和/或垂直错开地进行布置，使得并不是所有由所述悬挂摆动元件（6、7、8、9）传递的力的作用线都具有共同的交点或者相互接近一个点或者平行延伸。

2.按权利要求1所述的可倾斜的转炉（1），其特征在于，第一对悬挂摆动元件（6、7）的支承位置（62、63、72、73）关于所述转炉（1）的纵轴线（b）旋转对称地进行布置，并且第二对悬挂摆动元件（8、9）的支承位置（82、83、92、93）水平和/或垂直错开地同样关于所述转炉（1）的纵轴线（b）旋转对称地进行布置。

3.按权利要求2所述的可倾斜的转炉，其特征在于，第一对的悬挂摆动元件（6、7）和第二对的悬挂摆动元件（8、9）分别结构相同地进行构造。

4.按权利要求1或2所述的可倾斜的转炉，其特征在于，所有悬挂摆动元件（6、7、8、9）都结构相同地构造。

5.按权利要求1到4中任一项所述的可倾斜的转炉，其特征在于，在所述转炉（1）的进料侧（C）上的两个悬挂摆动元件（8、9）以及在所述转炉（1）的出料侧（T）上的两个悬挂摆动元件（6、7）分别关于所述转炉（1）的纵轴线（b）具有旋转对称的支承位置（62、63、72、73、82、83、92、93）。

6.按权利要求5所述的可倾斜的转炉（1），其特征在于，在观察所述直立的转炉（1）时，在转炉一侧（T或者C）上两个悬挂摆动元件（6、7或者8、9）分别位于所述转炉容器（2）和所述支承环（3）上的支承位置（62、63、72、73或者82、83、92、93）的水平间距与垂直间距的比例比另一侧（C或者T）上支撑位置（82、83、92、93或者62、63、72、73）的所述比例更大。

7.按权利要求6所述的可倾斜的转炉（1），其特征在于，在所述出料侧（T）上由悬挂摆动元件（6、7）传递的力的作用线与所述转炉（1）的纵轴线（b）具有共同的第一交点（S1），并且在所述进料侧（C）上由悬挂摆动元件（8、9）传递的力的作用线与所述转炉（1）的纵轴线（b）具有共同的第二交点（S2）。

8.按权利要求1到7中任一项所述的可倾斜的转炉（1），其特征在于，在俯视观察所述直立的转炉（1）时，所述悬挂摆动元件（6、7、8、9）关于倾斜轴线（a）的支承位置（62、63、72、73、82、83、92、93）处于40°到50°的角度范围内。

9.按权利要求1到8中任一项所述的可倾斜的转炉（1），其特征在于，在观察所述直立的转炉（1）时，为了传递水平力在所述转炉容器（2）和所述支承环（3）之间布置了两个水平的摆动元件（10、11）。