专利名称：具有固定系统的冶金容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述特征的冶金容器，尤其是一种转炉。
背景技术：
在不锈钢生产中大多数使用AOD(氩氧脱碳)转炉。在AOD(氩氧脱碳)方法中，过程气体(氩气，氧气或者也有氮气)会混入熔池。由于转炉容器里与过程相关的剧烈的熔池动态运动，转炉耐火衬层会遭到巨大的磨损，使得转炉炉衬必须定期修复。为了尽量缩短转炉的停止时间，在实践中常常会使用更换容器来工作。为了能替换转炉，就需要将容器固定装置从环绕转炉的支承环上松开，并将过程气体管道和保护气体管道断开。
在装料量在80吨以上的转炉中，我们熟知的固定元件如活节螺栓具有这样的尺寸，这些固定元件由于它们的重量很难用手动操纵。从转炉散发出的热辐射以及恶劣的并且危险的接近性都使得活动性变得更困难。这在过程气体中也存在同样的情况。该过程气体通过柔性的软管和管道通向固定在容器上的气力喷射喷嘴。
从支承环上解开的转炉接下来会从支承环中抬起。如果车间起重机不能直接抓住转炉，那么借助于转炉替换车将处在转炉位置的转炉抬起，并且从U形的、也就是支承环的在行驶方向上敞开的那一侧移出，其中该支承环可以进行冷却，也可以不进行冷却。在举起转炉时，提升高度是有限制的，因为废气顶盖直接设置在转炉上。
上述手动操纵装置在DE 20 51 382 A1中公开。该文献描述了一种在包围转炉的支承环和转炉上的支撑栓之间具有可松开的夹紧装置的可翻转的坩埚或者转炉。支撑栓支承在与支承环可松开地连接的轴套中。轴套本身通过可以回转到啮合位置中以及从啮合位置中回转出来的挂钩固定在支撑体上。其中这种挂钩连接可手动松开并重新建立。
此外已知这些解决方案，这些解决方案提供了一种不用手动接近转炉附近的固定装置，正如上述DE 20 51 382 A1的附加申请DE 2511610 A1中所描述的一样。具体来说，这里为支撑栓分别设置有一个下部的半轴瓦和一个上部的在啮合位置包围支撑栓的轴套的轴套锁紧件。上部的轴套锁紧件可以借助于压力介质缸转出，这样轴套向上敞开，并且转炉可以从支撑体上抬起。另外该轴套锁紧件在其上侧面上还具有一个接合面，可回转地支承在支撑体上的挂钩的挂钩端部可以与该接合面啮合。该挂钩通过单独的压力介质缸运动。该挂钩在啮合位置中通过固定在支撑体上的自锁的夹紧装置保持在闭锁位置中。总的说来，根据这一解决方案，支撑栓间接地通过轴套锁紧件和作用在其上的挂钩进行锁定。这种固定系统由于其尺寸需要较大的提升高度，也就是说在转炉上方需要极大的空间。
根据DE 25 11 610 A1中另一种实施方式，所述转炉作为支承元件具有爪式的与转炉壁相连的托架以代替支撑栓和轴套。该托架具有倾斜的表面，挂钩的挂钩端部可以与该倾斜的表面啮合以及脱离啮合。托架的下侧面是平坦的，并平放在支撑体的平坦的上侧面上。这样的缺点是夹紧不可靠。
发明内容
因此本发明的任务是提供一种具有用于支撑体的固定系统的转炉，该转炉克服了已知系统的缺点。实现了转炉可靠地夹紧在支承环上以及将用于过程气体的管道可靠地耦联在转炉上。
这一任务通过一种具有权利要求1和9所述特征的容器得以解决。优选的改进方案在从属权利要求中说明。
具体来说，本发明提出，支承托架和支撑体或者说支承环的容纳相应支承托架的容纳区域相互对应构成，使得支承托架在机械运动和/或者热运动时得到可靠地导引和固定。
通过一种可自动操纵的、尤其是一侧液压操纵的与低结构的紧凑容器导轨相组合的杠杆夹紧系统使转炉容器得到可靠地固定。在杠杆夹紧系统的打开状态下，转炉只抬起一定的量，便于可靠地从容器导轨里出来。
自动固定系统主要由两个部件组成。一方面在支撑体或者说支承环里集成有夹紧机构或者说一个由液压操纵的一侧的夹紧杠杆，该夹紧杠杆通过升降缸确定回转运动。另一方面相应的支承托架具有集成的容器导轨形状和/或者容器固定形状，其中支承托架构造为朝其下侧面和/或者外侧面逐渐变细的。该容器导轨形状和/或者容器固定形状优选构造为圆锥形的。该导轨用于使容器相对于支撑体在热膨胀和翻转运动时、也就是在热运动和机械运动时得到可靠地导引和/或者固定。这样就在支撑体和转炉容器之间建立了稳定的同时又是可松开的连接。夹紧杠杆通过支承托架回转并在终端位置中将托架可靠地地压向支撑体。
根据一种优选的变型方案，通过自动自锁定机构防止夹紧杠杆自动松开。
借助所述特征，支撑体里的支承托架不论是在轴向方向上还是在切向和径向方向上都可靠地导引至使用位置或者说在运行时被固定。
如上所述，冶金容器不仅必须从支撑体中抬出而且还要再次放入。在这个过程中也必须考虑将运送过程气体和保护气体的管道可靠地与容器分开并再次与该容器连接。因此本发明还提出了一种离合器装置用于自动分离和连接为容器提供过程气体和/或者保护气体的介质供应系统。该离合器装置包括在支撑体上的第一离合器-部件或者公配合件和在转炉上或者说在具有密封元件和相对第一离合器-部件具有压紧功能的转炉壁中的第二离合器-部件或者母配合件。
为了补偿例如由于不同的热膨胀引起的在支撑体和转炉容器之间的变化的距离，离合器-部件构造为自定心的。通过这种方式就能始终保证可靠的连接。
本发明的其它细节和优点在从属权利要求中以及在以下描述中给出。以下描述将对本发明的在图中示出的实施方式加以进一步说明。其中除了上述特征组合以外，这些特征也可以单独地或者以其它组合都是符合本发明的。其中图1是具有支撑体或者说支承环以及自动固定系统的转炉容器的俯视图；图2是图1的剖视图A-A；图3是图1的剖视图C-C；图4是图1的剖视图B-B；图5是按本发明的用于分离和连接将过程气体和保护气体运送到气力喷射喷嘴的介质输入管道的离合器装置的剖面图。
具体实施例方式
图1中所示出的可翻转的冶金容器1是用于生产钢的转炉2。容器壁3上涂有耐火材料。该转炉2由一个成U形围绕着容器壁3的支撑体4支撑，该支撑体4以下称为支承环。
将转炉2保持在支承环4上通过一个自动固定系统9完成。该固定系统在此形成在转炉的三个侧面上。支承环4的一个侧面用于使转炉2进入和移出。为了固定转炉，在转炉2的容器壁3上设置了三个支承托架10，这些支承托架贴靠在支承环4的相应成形的容纳区域11里。其中图2和图3示出了自动固定系统9、支承托架10和支撑环4的容纳区域11的细节。
自动固定系统9包括一侧包围相应的支承托架10的夹紧杠杆13形式的夹紧机构12。该夹紧杠杆13可回转地支承在第一下臂14上。通过第二下臂15和可回转的耦合元件16，夹紧杠杆13与液压-压力单元17相连，该液压-压力单元的活塞可沿着导轨18移动，并使夹紧杠杆13围绕着转盘轴承19转动。用点划线示出的是夹紧杠杆13在打开位置，用实线示出的是在啮合位置或者夹紧位置。夹紧杠杆13通过转盘轴承19和液压-压力单元17固定在支承环4上。
在支承环4本身的平坦的上侧面20(参见图3)上构造了容纳转炉2的支承托架10的沟槽状容纳区域11。为此在支承环的上侧面20上焊接了相应的锭21，22，该锭的内侧面23是倾斜的。转炉容器上的支承托架10具有一个与沟槽状的容纳区域11相匹配的下部托架-区域24。该下部托架-区域24构造成向下逐渐变细，更确切地说与支承环的容纳区域11的形状相对应。通过这种容器导轨和固定形状，支承托架10本身在机械运动和/或者热运动时可靠地在支承环4里切向导向和固定。
图4借助图1的剖面图B-B清楚地示出了突出地支承托架10的形状，该支承托架保证了转炉2径向固定在支承环4上。支承托架10的下部侧面25不仅构造成朝其下侧面逐渐变细，而且也构造成朝其外侧面逐渐变细。该侧面成轮缘状地通过刚开始较大的弯曲部位26延伸到平坦的区域27中，该区域贴靠在支承环4的平坦的上侧面20上，并且在侧面通过锭21，22固定住。
如果支承托架10处于这个预先确定的位置或者固定位置中，那么夹紧杠杆13就会自动从它的打开位置沿着所示的圆弧(参见图2)回转到它的夹紧位置。此外支承托架10的上侧面或者说顶板28具有与该圆弧相匹配的表面29，使得夹紧杠杆13的上夹紧臂30得到可靠支承。在这个夹紧位置中，夹紧杠杆13还能继续回转，完成自锁定。
在示出的实施方式中，支承托架10本身是由平板结构焊接而成，便于用简单的方式实现在下部支承托架-区域24上的所想要的形状(参见图3)。这里涉及一块顶板28、一块底板32、两块垂直的侧板33和两决侧面的侧面板25。通过一块附加的处于中心的平板31，支承托架10被支撑在夹紧杠杆的作用面的区域中。其它变型方案，例如浇铸的或者锻造的支承托架也包括在本发明里。
所述发明由此提供了具有自动固定系统9的转炉2，该固定系统9在热波动时也能达到最佳功率。同时提供了一种离合器装置，该离合器装置在更换转炉2时能使供应系统的松开达到最佳，同时在运行中能补偿热波动。该离合器装置在图5中示出。在容器壁3上设置了具有凹形拱形34的第二离合器部件37，该第二离合器部件37通过通道35与通向过程气体喷嘴的继续延伸的管道/软管相连。在容器壁3上的这种构造形成了第二离合器部件37，而第一离合器部件38设置在支承环4上。第一离合器部件38具有一个轴向的通流区域39以及一个与第二离合器部件37的凹形的弯曲部分相匹配的顶部40，该顶部相应地成拱形。通过密封元件41在第二离合器部件37上实现密封。在密封的离合器中或者说在运行位置中，盘42释放通流区域39，过程气体可以通过通向过程喷嘴的管道/软管引进转炉。通过压力测量系统43可以立即检测并显示出可能出现的气体漏泄。
总的说来，本发明提供了一种具有用于带有过程气体喷嘴的转炉系统的自动的过程气体离合器的自动容器固定系统。冶金容器的更换得到显著简化，因为不用手动来松开一般的容器固定元件。此外还保证了不用手动介入就自动分离/连接过程气体和保护气体供应系统。冶金更换容器的更换时间大大缩短。此外本发明还保证了操作人员不必在接近很困难又很危险的情况下去接近转炉支撑体或者说转炉支承环或者直接接近容器。
附图标记列表
1 冶金容器2 转炉3 容器壁4 支撑体或支承环6 支撑栓9 自动固定系统10支承托架11支承环的容纳区域12夹紧机构13夹紧杠杆14夹紧杠杆的第一下臂15夹紧杠杆的第二下臂16耦合元件17具有缸的液压-压力单元18导轨19转盘轴承20支承环的上侧面21锭22锭23锭的内表面24下部支承托架-区域25支承托架的下部侧面26侧面的曲线走向27侧面的平坦区域28支承托架的上侧面或者说顶板29夹紧杠杆的作用面30夹紧杠杆的上部夹紧臂31支撑板32底板33侧板
34凹形的拱形35轴向通流区域37第二离合器部件38第一离合器部件39轴向通流区域40第一离合器部件的顶部41密封元件42盘43压力测量系统
权利要求
1.冶金容器(1)，尤其是转炉(2)，其具有设置在容器壁(3)上的支承托架(10)，该支承托架(10)借助于固定系统(9)固定在不完全包围着容器四周的支撑体(4)上，该固定系统(9)包括作用在支承托架(10)上的、可以转入和转出啮合位置的夹紧机构(12)，其中所述容器(1)可与支撑体(4)松开并可与其重新连接，只要夹紧机构(12)不处于啮合位置中，其特征在于，所述夹紧机构(12)包括有一侧包围支承托架(10)的夹紧杠杆(13)，该夹紧杠杆(13)通过液压压力单元(17)确定回转运动。
2.按权利要求1所述的冶金容器，其特征在于，所述支承托架(10)和支撑体(4)的容纳相应支承托架的容纳区域(11)彼此对应成形，使得相应的支承托架(10)在机械运动和/或者热运动时得到可靠地导引和固定。
3.按权利要求1或2所述的冶金容器，其特征在于，构造所述支承托架(10)的形状和所述支撑体(4)容纳区域(11)的形状，使得支承托架(10)径向和/或者切向得到可靠固定。
4.按权利要求1至3中任一项所述的冶金容器，其特征在于，所述支承托架(10)具有集成的、向下部支承托架-区域(24)逐渐变细地构成的容器导轨形状和/或者容器固定形状。
5.按权利要求1至4中任一项所述的冶金容器，其特征在于，所述支承托架(10)具有集成的、向其外侧面逐渐变细地构成的容器导轨形状和/或者容器固定形状。
6.按权利要求4或5所述的冶金容器，其特征在于，所述支承托架(10)具有集成的圆锥形构成的容器导轨形状和/或者容器固定形状。
7.按权利要求1至6中任一项所述的冶金容器，其特征在于，所述支撑体(4)的容纳区域(11)是沟槽形的，用于切向固定所述支承托架(10)。
8.按权利要求1至7中任一项所述的冶金容器，其特征在于，所述夹紧机构(12)设置有自锁定机构。
9.冶金容器(1)，尤其是转炉(2)，尤其是按权利要求1至8中任一项所述的冶金容器，其具有设置在容器壁(3)上的支承托架(10)，该支承托架(10)借助于固定系统(9)固定在不完全包围着容器四周的支撑体(4)上，该固定系统(9)包括作用在支承托架(10)上的、可以转入和转出啮合位置的夹紧机构(12)，其中所述容器(1)可与支撑体(4)松开并可与其重新连接，只要夹紧机构(12)不处于啮合位置中，其特征在于用于在容器(1)与支撑体(4)分离或者重新与其连接时自动分离和连接为容器(1)提供过程气体和/或者保护气体的介质供应系统的离合器装置，该离合器装置具有在支撑体(4)上的第一离合器部件(38)和在容器壁(3)上的第二离合器部件(37)。
10.按权利要求9所述的冶金容器，其特征在于，所述离合器装置具有密封元件(41)和第一离合器部件相对于第二离合器部件(38，37)的压紧功能。
11.按权利要求9或10所述的冶金容器，其特征在于，所述过程气体和/或者保护气体离合器的两个离合器部件(38，37)是自定心的。
12.按权利要求9至11中任一项所述的冶金容器，其特征在于，所述第一离合器部件作为公配合件构成，所述第二离合器部件作为母配合件构成。
13.按权利要求9至11中任一项所述的冶金容器，其特征在于，所述密封元件(41)与压力测量系统(43)相连，该压力测量系统(43)检测并显示出现的气体泄漏。
14.按权利要求9至11中任一项所述的冶金容器，其特征在于，所述通流区域(39)用盘(42)保护以防止在断开状态下异物侵入。
全文摘要
本发明涉及一种冶金容器(1)，尤其是一种转炉(2)，其具有设置在容器壁(3)上的支承托架(10)。该支承托架(10)借助于固定系统(9)固定在不完全包围容器四周的支撑体(4)上，该固定系统(9)包括作用在支承托架(10)上的、可以转入和转出啮合位置的夹紧机构(12)。所述容器(1)可从支撑体(4)上取下以及重新与其相连接，只要夹紧机构(12)不处于啮合位置中。在此提出，夹紧机构(12)包括一侧包围支承托架(10)的夹紧杠杆(13)，该夹紧杠杆(13)通过液压压力单元确定回转运动。另外提出，支承托架(10)和支撑体(4)的容纳相应支承托架的容纳区域(11)相互对应成形，使得相应的支承托架(10)在机械运动和/或者热运动时得到可靠地导引和固定。
文档编号C21C5/50GK101087892SQ200580044165
公开日2007年12月12日 申请日期2005年12月19日 优先权日2004年12月21日
发明者R·贝斯特, W·科帕, M·法斯沃德, L·罗塞 申请人:Sms迪马格股份公司