JP2016507643A - 傾倒可能な冶金用の処理容器のための固定システム - Google Patents

Abstract

本発明は、直径上で反対向きの２つの傾倒ピン（４）を備える支持リング（３）を有し、処理容器（２）が、多数の結合要素（７）によって支持リング（３）に取付け可能であり、更に、処理容器（２）の外側に取り付け可能な保持手段（８）と、処理容器（２）から支持リング（３）へ傾倒力を導出するために保持手段（８）と協働する、支持リング（３）に形成されたガイド手段（９）とを有し、保持手段（８）とガイド手段（９）が、それぞれ支持リング（３）の下側に存在する、傾倒可能な冶金用の処理容器（２）、特に転炉のための固定システム（１）に関する。

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の傾倒可能な冶金用の処理容器のための固定システムとこの固定システムに適した処理容器に関する。

転炉は、内部で液状の金属及び金属合金を製造及び処理する傾倒可能な冶金用の処理容器である。転炉は、作動中に、熱膨張を生じさせ得る高い熱的負荷にさらされている。相応に、転炉は、所定の間隔を置いて、包囲する支持リングに取り付けられている。

従来技術では、独国特許第１９ ０３ ６８５号明細書から、処理容器が層板の形態の結合要素を介して支持リング内に吊り下げられた、固定システムが公知である。層板での懸架により、半径方向の処理容器の熱膨張が可能である。付加的に、支持リングの上側に、処理容器の周囲サポートが設けられ、これら周囲サポートは、支持リングのアバットメントの間に周方向に遊びなく嵌入されている。これにより、処理容器は、傾倒された位置に、即ち支持リングを旋回させた時に、支持することができる。周囲サポートとアバットメントの間で可能な相対運動は、半径向及び軸方向の処理容器の熱膨張を許容する。周囲サポートが特に転炉口からのフラグ噴出物から保護できないことが欠点である。例えばスラグによる汚染時には、周囲サポートとアバットメントの間の相対運動が少なくとも制限され、従って処理容器の熱膨張が妨害されることがある。

独国特許第１９ ０３ ６８５号明細書 国際公開第２０１１／０６４２３３号パンフレット

本発明の根底にある課題は、固定システムを簡単かつ堅固な手段によって生じ得る汚染から保護し、従って処理容器の熱膨張を確実に保証する、傾倒可能な冶金用の処理容器のための固定システムとこの固定システムに適した処理容器を提供することにある。

この課題は、請求項１の特徴を有する固定システムと請求項１６による処理容器とによって解決される。本発明の有利な発展形は、従属請求項に定義されている。

本発明による固定システムは、直径上で反対向きの２つの傾倒ピンを備える支持リングを有し、処理容器が、多数の結合要素によって支持リングに取付け可能である、傾倒可能な冶金用の処理容器、特に転炉のために適している。固定システムは、処理容器の外側に取り付け可能な保持手段と、支持リングに形成され、処理容器から支持リングへ傾倒力を導出するために保持手段と協働するガイド手段とを有する。保持手段とガイド手段のどちらも、それぞれ支持リングの下側に配置されている。

本発明の根底にある重要な認識は、保持手段とガイド手段の協働により、支持リングの旋回時に、傾倒力が、確実で遊びなく処理容器から支持リングへ導出できることにある。支持リングの下側に保持手段とガイド手段を配置することにより、これら手段は、構造に起因するので、例えば、処理容器の開口から支持リングの上側へ達し得るスラグ噴出物による汚染から“自動的”保護されている。ガイド手段と保持手段の協働は、処理容器の熱膨張のためにガイド手段に対して相対的な保持手段の運動が、垂直方向上もしくは下へも、半径方向で処理容器の中心点の方向に向いた軸に沿っても、メンテナンスフリーで可能であるように、形成されている。保持手段とガイド手段が、説明したように汚染から十分に保護されているので、この可動性は、著しい温度変動が生じ得る処理容器の作動中でも確実に保証されている。

合目的に、保持手段が、垂直方向上に向いた負荷ボルトを有し、この負荷ボルトが、支持リングの下側に形成された長穴の形態のガイド手段に係合する。保持手段とガイド手段のこのような形成は、メンテナンスフリーであり、堅固にたったいま説明した、垂直方向及び半径方向の保持手段の可動性を保証する。更に、これと共に簡単な接近性と組立て性の利点が得られる。

処理容器の高さ方向軸が垂直に配置されている時である、支持リングの基本位置で、長穴の長手方向軸は、水平で処理容器の傾倒軸に対して垂直に延在する。これに関係して、負荷ボルトが、処理容器の垂直な作動位置で、実質的に長穴内で長穴の長手方向軸に対して中心に位置決めされていることを指摘する。言及した処理容器の作動位置は、処理容器が、使用可能状態で支持リングに取り付けられているか、もしくは支持されており、エネルゲティックな操業開始が、未だ行なわれてはおらず、従って、処理容器が、実質的に周囲温度を備えると、理解すべきである。

本発明による固定システムの別の利点は、固定システムが、湯出し中のレードルによる直接的な熱放射の外に配置され、その点で、より僅かな温度交番負荷の支配下にあることによって得られる。

本発明によれば、更に、処理容器の外側に、前で説明した固定システムのガイド手段と協働する保持手段が取り付けられている、特に転炉の形態の処理容器が設けられている。

本発明の更なる利点及び特徴は、模範的な実施形態の以下での説明及び添付図からわかる。

垂直な作動位置に配置された転炉の形態の処理容器と結合された本発明による固定システム 固定システムの図１の切断線Ａ−Ａに沿った断面図 固定システムの図２の切断線Ｂ−Ｂに沿った断面図 固定システムの図１の矢印Ｄの方向からの下から見た図 選択的な実施形態による固定システムの図２の切断線Ｂ−Ｂに沿った断面図 固定システムの図５の切断線Ｃ−Ｃに沿った断面図

図１は、転炉の形態の処理容器２と結合された本発明による固定システム１を示す。処理容器２は、金属及び金属合金の製造及び処理をするために適しており、以下では簡素化して常に転炉と呼ばれるが、これを限定と理解すべきでない。

転炉２は、間隔ａを置いて支持リング３によって包囲されている。図１の切断線Ａ−Ａに沿った断面図を示す図２は、支持リング３が、ボックス状の横断面を備え、転炉２の壁から間隔ａを置いて位置決めされている。

支持リング３の直径上で反対向きの両側で、円錐状に形成された２つの傾倒ピン４が、支持リング３に係合する。これら傾倒ピン４は、傾倒軸４ａを定義し、この傾倒軸を中心として、転炉２と結合された支持リング３が横に旋回し得る。図１には、作画前面に位置する１つの傾倒ピン４しか図示されておらず、これにとは反対側の傾倒ピン４は、隠されて、確認することはできない。支持リング３に傾倒ピン４を収容するために、図２に基づいて支持リングに開口５，６が形成されている。

転炉２は、多数の結合要素７を介して支持リング３に取り付けられている。結合要素７は、層板の形態に形成され、転炉２は、層板７によって支持リング３に懸架もしくは支持されている。層板７による懸架により、転炉２の半径方向の熱膨張を補償することができる。このような層板７による支持リング３に対する転炉２の支持は、従来技術では、例えば国際公開第２０１１／０６４２３３号パンフレットから公知であり、従って、これ以上詳細に説明しない。

本発明による固定システム１は、転炉２の外側に取り付けられた保持手段８を有する。これら保持手段は、支持リング３の下側に形成された長穴の形態のガイド手段９と協働する。

固定システム１は、支持リング３、保持手段８及びガイド手段９を有する。以下では、図２〜６に関連させてその更なる詳細を説明するが、これら図における固定システム１の作用方式を単純化して理解するために、それぞれデカルト座標が記入されている。

保持手段８は、転炉２の壁に固定されたアウタブラケット１１に取り付けられた負荷ボルト１０を有する。負荷ボルト１０は、その長手方向軸が、アウタブラケット１１のベース面１２から始まり垂直方向上に向かって延在する。負荷ボルト１０は、図２に象徴的に図示したネジ継手１３によってアウタブラケット１１に固定することができる。従って、必要時に負荷ボルト１０は、アウタブラケット１１から交換することができる。

長穴９は、ボックス状の支持リング３の下ブレース１４に形成されている。負荷ボルト９は、長穴９の長手方向軸もしくは転炉２の中心点の方向に向いた軸（ｙ）に沿って可動であるように、長穴９に係合する。更に、アウタブラケット１１のベース面１２は、支持リング３の下ブレース１３から十分広く間隔を置いているので、負荷ボルト１０は、長穴９内で垂直方向（ｚ）にも可動である。

長穴９内の負荷ボルト１０の配置は、図２の切断線Ｂ−Ｂに沿った断面図である図３に補足的に示されている。ここには、負荷ボルト１０の横が、それぞれ長穴９の長手方向側縁１５と接触していることが認められる。負荷ボルト１０と長穴９の長手方向側縁１５との間のこの接触は、嵌合程度及び材料対に関して、負荷ボルト１０が、一方では長穴９の長手方向軸に対して横の方向（ｘ）に遊びなく案内され、他方では長穴９の長手方向軸の方向（ｙ）と垂直方向（ｚ）の両方の負荷ボルト１０の可動性が可能であるように、形成されている。

本発明は、以下のように機能する：

転炉２が、作動中に、支持リング３の回転により一方の側へ旋回されると、転炉２に作用する傾倒力が生じる。これら傾倒力は、図１に関連させればｘ軸の方向に生じる。前で図３について説明したように、負荷ボルト１０は、横を、長穴９の長手方向側縁１５に遊びなく案内もしくは固定されている。相応に、生じた転炉２の傾倒力は、係合により支持リング３は導出させることができる。それぞれ転炉２の直径上で反対向きの両側で、即ち両傾倒ピン４がそれぞれ支持リング３に係合する領域の直下で長穴９と結合された負荷ボルト１０が設けられていることが、この場合有利である。

転炉２の作動中に変動する温度のために熱膨張が生じると、この膨張は、負荷ボルト１０のスライドによって、即ち長穴９の長手方向軸の方向（ｙ）及び／又は垂直方向（ｚ）上方又は下方へのスライドによって、補償することができる。負荷ボルト及び長穴９の長手方向側縁１５の材料対は、適切にメンテナンスフリーに形成され、長穴９内での負荷ボルト１０の引掛りのないスライドを保証する。

図４は、図１の矢印Ｄの方向からの負荷ボルト１０の下から見た図を示す。ここには、半径方向の長穴９内で負荷ボルト１０の可動性が、矢印１６ｒによって象徴化されている。図３では、垂直方向の負荷ボルト１０の可動性が、１０ｚによって象徴化されている。

図５及び６には、長穴９内の負荷ボルト１０の調整も整備性も更に簡素化されている、固定システム１の別の実施形態が図示されている。

図５は、図２の切断線Ｂ−Ｂに沿った断面図を示す。負荷ボルト１０には、直径上で反対向きの両側に、それぞれ加圧プレート１７が、好ましくは格納式のネジによってネジ留めされている。これら加圧プレート１７は、長穴９の長手方向側縁１５と接触するために設けられている。摩耗限度に達した時に、加圧プレート１７は、ネジ継手を取り外すことによってジャンたんに交換することができる。

長穴９の長手方向側縁１５には、負荷ボルト１０に対する接触領域にスライドプレート１８が固定されている。スライドプレート１８と加圧プレート１７の協働は、図５の切断線Ｃ−Ｃに沿った断面図を示す図６に図解されている。加圧プレート１７とスライドプレート１８の間の滑り抵抗は、更に、加圧プレート１７及び／又はスライドプレート１８のいずれかのそれぞれの外側を球状に形成することによって、更に軽減することができる。これにより相応に、加圧プレート１７とスライドプレート１８の間の接触面が減少し、これが、ｙ方向もしくはｚ方向の負荷ボルト１０の説明した移動性を更に最適化する。

加圧プレート１７もしくはスライドプレート１８は、好ましくは、耐摩耗性であり、同時に良好な滑り特性を備える材料から、例えば焼き入れしたスチール又は相応のスチール合金から製造されている。オプションで、加圧プレート１７もしくはスライドプレート１８は、更に改善された滑り特性を有する抵抗力のあるコーティングを備えることができる。

転炉２を支持リング３にできるだけ簡単に取り付けるためもしくは転炉の操業開始前に長穴９内の負荷ボルト１０を相応に調整するために、それぞれ長穴９の長手方向側縁１５に取り付けられる可動の楔要素１９が設けられている。それぞれの楔要素１９は、垂直な側面２０と、これとは反対向きの斜めの楔面２１を備える。斜めの楔面２１は、これに対して相補的に傾斜した、支持リング３の接触面２２に当接する。図５は、接触面２２の傾斜が、垂直線と鋭角αを成すことを明らかにする。

それぞれの楔要素１９は、実質的に水平に延在する下の底面２４を備える上のショルダ部分２３を有する。ショルダ部分２３に隣接して、支持リング３には、水平な載置面を有する台座部分２５が設けられている。

前で説明したスライドプレート１８は、楔要素１９の垂直な側面２０に、例えばネジ継手２６を使用して、固定することができる。オプションで、垂直な側面２０に、スライドプレート１８を収容する凹部２７を形成することができる。凹部２７の側壁により、有利には、長穴９内での負荷ボルト１０のスライド運動時にスライドプレート１８に作用する横方向力が受け止められる。

図５の図は、長穴９の長手方向側縁１５が、それぞれの楔要素１９の垂直な側面２０によって構成されることを明らかにする。長穴９の幅ｂもしくは互いに相対的な垂直な側壁２０の間隔は、楔要素１９の下の底面２４と台座部分２５の載置面の間に所定の厚さを有するスペーサ２８を導入することによって、調整することができる。任意の特に耐圧性の材料から製造されたこのスペーサ２８の厚さに依存して、楔要素１９の取付け時に、その斜めの楔面２１は、傾斜した接触面２２に沿ってスライドし、これにより、向かい合う長手方向側縁１５に対する垂直な側面２０の間隔が固定される。楔要素１９の所定の位置への調整後、楔要素は、ネジ継手２９によって支持リング３とネジ留めすることができる。

図５及び６による実施形態は、図１の実施形態と同様に、支持リング３の旋回時に傾倒力を導出するために適している。何故なら、負荷ボルト１０が、ｘ方向に遊びなく長穴９の長手方向側縁１５に当接するからである。付加的に図５もしくは６による実施形態は、負荷ボルト１０と長穴９の長手方向側縁１５の間の接触個所が、摩耗時に簡単かつ割安な手段によって、即ち加圧プレート１５及び／又はスライドプレート１８の交換によって、場合によっては更新することができる。これら要素の交換に対して選択的に、加圧プレート１７及び／又はスライドプレート１８の幾何学的な変化が生じた後に、楔要素１９を傾斜した接触面２２に対して相対的に移動させることによって、長穴９の幅ｂを適切に適合させることが可能である。このため、例えばより薄い厚さを有するスペーサ２８を使用することができるので、これにより、長穴９の幅ｂが減少する。

本発明の選択的な実施形態によれば、保持手段８を支持リング３に、即ちその下側に、形成することも可能であり、ガイド手段９は、転炉２の外側に設ける又は取り付けることができる。この選択的な実施形態の場合、保持要素８及びガイド要素９は、図面に示した実施形態と比べ、運動的に逆の原理により、従って同じ方式で機能するので、繰り返しを回避するために図面に関する説明を参照されたい。

１ 固定システム
２ 処理容器もしくは転炉
３ 支持リング
４ 傾倒ピン
４ａ 傾倒軸
５，６ 開口
７ 結合要素もしくは層板
８ 保持手段
９ ガイド手段もしくは長穴
１０ 負荷ボルト
１１ アウタブラケット
１２ ベース面
１３ ネジ継手
１４ 下ブレース
１５ 長手方向側縁
１６ 矢印
１７ 加圧プレート
１８ スライドプレート
１９ 楔要素
２０ 垂直な側面
２１ 斜めの楔面
２２ 接触面
２３ ショルダ部分
２４ 底面
２５ 台座部分
２６ ネジ継手
２７ 凹部
２８ スペーサ
２９ ネジ継手

Claims (16)

1. 直径上で反対向きの２つの傾倒ピン（４）を備える支持リング（３）と、処理容器（２）の外側に取り付け可能な保持手段（８）と、処理容器（２）から支持リング（３）へ傾倒力を導出するために保持手段（８）と協働する、支持リング（３）に形成されたガイド手段（９）とを有し、処理容器（２）が、多数の結合要素（７）によって支持リング（３）に取付け可能である、傾倒可能な冶金用の処理容器（２）、特に転炉のための固定システム（１）において、
   保持手段（８）とガイド手段（９）が、それぞれ支持リング（３）の下側に存在すること、を特徴とする固定システム（１）。
2. 保持手段（８）とガイド手段（９）が、それぞれ両傾倒ピン（４）の下に形成されていること、を特徴とする請求項１に記載の固定システム（１）。
3. 保持手段（８）が、垂直方向上に向いた負荷ボルト（１０）を有し、ガイド手段が、支持リング（３）の下側に設けられた長穴（９）として形成され、負荷ボルト（１０）が、長穴（９）に係合し、好ましくは、支持リング（３）の基本位置で、長穴（９）の長手方向軸が、水平で処理容器（２）の傾倒軸（４ａ）に対して垂直に延在し、更に好ましくは、処理容器（２）の作動位置で、負荷ボルト（１０）が長穴（９）内で、半径方向で処理容器（２）の中心点の方向に向いた軸（ｙ）に沿って及び／又は垂直方向（ｚ）に移動可能であるように、負荷ボルト（１０）が長穴（９）内に位置決めされていること、を特徴とする請求項１又は２に記載の固定システム（１）。
4. 負荷ボルト（１０）が、処理容器（２）の作動位置で、実質的に長穴（９）内で長穴の長手方向軸（ｘ）に対して中心に位置決めされていること、を特徴とする請求項３に記載の固定システム（１）。
5. 負荷ボルト（１０）が、処理容器（２）に固定されたアウタブラケット（１１）に配置されていること、を特徴とする請求項３又は４に記載の固定システム（１）。
6. 負荷ボルト（１０）が、ネジ継手（１３）によってアウタブラケット（１１）に固定され、好ましくは、負荷ボルト（１０）が、アウタブラケット（１１）からネジ継手（１３）を取り外すことによって交換可能であること、を特徴とする請求項５に記載の固定システム（１）。
7. アウタブラケット（１１）が、ベース面（１２）を備え、このベース面に、負荷ボルト（１０）が取り付けられ、ベース面（１２）が、処理容器（２）の作動位置で、支持リング（３）の下側から間隔を置いており、これにより、負荷ボルト（１０）が、垂直方向上（ｚ）に向かって長穴（９）内へ移動可能であること、を特徴とする請求項５又は６に記載の固定システム（１）。
8. 負荷ボルト（１０）に、少なくとも１つの特に交換可能な加圧プレート（１７）が取り付けられ、この加圧プレートが、長穴（９）の長手方向側縁（１５）と接触しており、好ましくは、負荷ボルト（１１）の直径上で反対向きの両側に、それぞれ１つの特に交換可能な加圧プレート（１７）が取り付けられ、加圧プレート（１７）が、それぞれ、これに隣接する、長穴（９）の長手方向側縁（１５）と接触していること、を特徴とする請求項３〜７のいずれか１項に記載の固定システム（１）。
9. 長穴（９）の少なくとも一方の長手方向側縁（１５）に、特に交換可能なスライドプレート（１８）が取り付けられ、このスライドプレートが、これに隣接する負荷ボルト（１０）と接触しており、好ましくは、スライドプレート（１８）が、細長く形成され、長穴（９）の長手方向（ｘ）に延在し、更に好ましくは、長穴（９）の両長手方向側縁に、それぞれ１つの特に交換可能なスライドプレート（１８）が取り付けられ、スライドプレート（１８）が、それぞれ、これに隣接する負荷ボルト（１０）と接触していること、を特徴とする請求項３〜８のいずれか１項に記載の固定システム。
10. 加圧プレート（１７）の、負荷ボルト（１０）とは反対向きの外面が及び／又はスライドプレート（１８）の、長穴（９）の方に向いた側面（２０）が、それぞれ球状に、特に凸に形成されていること、を特徴とする請求項８又は９に記載の固定システム（１）。
11. 長穴（９）の少なくとも一方の長手方向側縁（１５）の領域に、可動の楔要素（１９）が設けられ、この楔要素が、垂直な側面（２０）と、これとは反対向きの斜めの楔面（２１）とを備え、楔要素（１９）が、その垂直な側面（２０）でもって、長穴（９）の長手方向側縁（１５）の少なくとも１部を構成し、その楔面（２１）でもって、これに対して相補的に傾斜した、支持リング（３）の接触面（２２）に当接し、接触面（２２）に沿った楔要素（１９）の移動により、長穴（９）の向かい合う長手方向側縁（１５）に対する垂直な側面（２０）の間隔が可変であり、好ましくは、楔要素（１９）が、所定の位置で支持リング（３）に固定可能であること、を特徴とする請求項３〜１０のいずれか１項に記載の固定システム。
12. 支持リング（３）の接触面（２２）が、垂直線（ｚ）と鋭角（α）を成すように傾斜していること、を特徴とする請求項１１に記載の固定システム（１）。
13. 楔要素（１９）が、実質的に水平な下の底面（２４）を有する上のショルダ部分（２３）を備え、ショルダ部分（２３）の底面（２４）が、支持リング（３）の実質的に水平に延在するかつその傾斜した接触面（２２）に隣接する台座部分（２５）に載置され、好ましくは、ショルダ部分（２３）の底面（２４）と台座部分（２５）の間に、垂直方向（ｚ）に所定の厚さを有するスペーサ（２８）が導入可能であること、を特徴とする請求項１１又は１２に記載の固定システム（１）。
14. スライドプレート（１８）が、楔要素（１９）の垂直な側面（２０）に取り付けられていること、を特徴とする請求項９又は１０を引用する請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の固定システム（１）。
15. 楔要素（１９）が、それぞれ、長穴（９）の両長手方向側縁（１５）に設けられていること、を特徴とする請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の固定システム（１）。
16. 保持手段（８）が、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の固定システム（１）のガイド手段（９）と相互作用可能である、処理容器（２）の外側に取り付けられた保持手段（８）を有する、傾倒可能な冶金用の処理容器（２）、特に転炉。

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