(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐熱ライニングを受容する、個々の管状部片から組み立てられた金属外套を有しており、
当該金属外套が周方向に延びて互いに、容器の底に対して垂直方向に間隔を置いて金属外套内に組み込まれている２個の補剛リングを有しており、
金属外套の側部の外周に２個の支持ラグが向き合って配置され、
補剛リングと結合されたそれぞれ１個のラグ台によって支持ラグが支持されており、
しかもこのラグ台が金属外套に対してわずかな半径方向間隔を有するようにした、溶湯を搬送するための冶金用途のための容器において、
それぞれの補剛リング（２１）に向けられた、ラグ台（２０、３０、４０、５０、６０）の１個の縁部のみが、補剛リング（２１）と材料接合によって結合しており、
容器の垂直姿勢または傾斜姿勢でラグ台および容器の自重を支持するための手段が、金属外套（１〜３）および／または補剛リング（４、５）に配置されていることを特徴とする、冶金用途のための容器。
【請求項２】
ラグ台（２０、３０、４０、５０）の、反対側の拘束されていない縁部が、補剛リング（５、２７）に配置された、ラグ台（１０）および容器の自重を支持するための手段によって、垂直方向に案内されていることを特徴とする、請求項１記載の容器。
【請求項３】
前記ラグ台および容器の自重を支持するための手段が補剛リングの一体的な構成部材であることを特徴とする、請求項２記載の容器。
【請求項４】
前記ラグ台および容器の自重を支持するための手段（１２）が、独立に形成されており、かつ溶接継手によって補剛リング（５）と結合されていることを特徴とする、請求項２記載の容器。
【請求項５】
前記ラグ台および容器の自重を支持するための手段が下側補剛リング（５、２７）に配置されていることを特徴とする、請求項２から４までのいずれか１項記載の容器。
【請求項６】
ラグ台（１０、３０）の領域で、補剛リング（５）が、上方に向いて鼻状に形成されたウェブ（１２）を有しており、当該ウェブ（１２）がラグ台（１０、３０）の拘束されていない縁部の下側に配置された凹部（１３）に突入して嵌合により接続していることを特徴とする、請求項２から５までのいずれか１項記載の容器。
【請求項７】
ラグ台の領域で補剛リングに、周方向に位置しているヨーク状のガイドグリップが固定されており、当該ガイドグリップの上方及び下方に開いている隙間内に、ラグ台の、ウェブとして形成された拘束されていない縁部が突入して係合することを特徴とする、請求項２から５までのいずれか１項記載の容器。
【請求項８】
ラグ台（５０）の領域で補剛リング（５）に少なくとも１個の案内クランプ（４３、４３′）が固定されており、当該案内クランプ（４３、４３′）にラグ台（５０）のウェブ（２８）の周方向に位置する端部が突入して係合することを特徴とする、請求項２から５までのいずれか１項記載の容器。
【請求項９】
容器の底に対して垂直方向に沿って切られた容器側部の縦断面において、案内クランプが、ラグ台のウェブの端部に向けられたスリット状の凹部を有していることを特徴とする、請求項８記載の容器。
【請求項１０】
容器の底に対して垂直方向に沿って切られた容器側部の縦断面において、案内クランプ（４３、４３′）に、方形（４５、４５′）が形成され、
ラグ台（５０）の縁部との滑り接触が外面領域を介してだけ行われることを特徴とする、請求項８記載の容器。
【請求項１１】
ラグ台（４０）の領域で補剛リング（２７）が、上方に向けられ鼻状に形成されたウェブ（２９）を有しており、同様にウェブ状に形成された、ラグ台（４０）の拘束されていない縁部（２８）の外面領域が、補剛リング（２７）のウェブ（２９）の内面領域と滑り接触していることを特徴とする、請求項２から５までのいずれか１項記載の容器。
【請求項１２】
補剛リング（２７）のウェブ（２９）も、拘束されていない縁部のウェブ（２８）も、互いに合致する少なくとも１個の開口部（３１、３１′、３２、３２′）を有していて、当該開口部（３１、３１′、３２、３２′）に保持部材（３３、３３′）が遊びを伴って挿入可能であることを特徴とする、請求項１１記載の容器。
【請求項１３】
保持部材（３３、３３′）が溶接継手（３５）によって補剛リング（２７）のウェブ（２９）の開口部（３１、３１′）内に固定されていることを特徴とする、請求項１２記載の容器。
【請求項１４】
材料接合によって結合されたラグ台（４０）の縁部（３８）が補剛リング（２１）のセグメントを形成しており、当該セグメントが横断方向継手（４１、４１′）を介して補剛リング（２１）の隣接セグメントと材料接合により結合されていることを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか１項記載の容器。
【請求項１５】
ラグ台（５０）の、補剛リングとして形成された縁部がラグ台（５０）内に一体化されており、補剛リング（２１）の隣接セグメントと横断方向継手（４１、４１′）を介して材料接合により結合されていることを特徴とする、請求項１４記載の容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１または２の前提部に記載された、溶湯を搬送するための冶金用途のための容器に関する。
【０００２】
冶金用途のための容器は、かなり以前から知られている（ＤＥ−ＡＳ１１６６９８０、ＤＥ−ＰＳ１１７２４０４、ＤＥ−ＡＳ１５８３３０８、ＤＥ−ＡＳ２９０１０１１）。すべての構造に共通しているのは、容器が耐熱ライニングを受容する金属外套を有していることである。金属外套の外側に互いに向き合う２個の支持ラグ（Lagerzapfen）が配置されている。これらの支持ラグは、補剛バンド、支承台または箱構造によって支持されており、これらはまた金属外套と固く結合されている。金属外套は主として、互いに軸方向間隔を置いて配置された２個の環状補剛リング（Versteifungsring）によって補強されており、それらの間に支承台が固定される。これらすべての公知の構造は応力技術的に最適に設計されておらず、そのため、特に自重と充填重量との比が不利である。
【０００３】
冶金用途のための改良された容器がＤＥ１９７０６０５６Ｃ１により知られている。この容器は、個々の管状部片（rohrfoermigen Schuessen）から組み立てられた、耐熱ライニングを受容する金属外套からなる。金属外套は、周方向に延びて互いに軸方向間隔を置いて金属外套内に組み込まれた２個の補剛リングを有している。金属外套の外側には２個の支持ラグが互いに向き合って配置され、補剛リングと溶接継手によって結合されたそれぞれ１個のラグ台（Zapfenschild）によって支持されている。ラグ台は、両補剛リングの間に配置されていて、金属外套に対してわずかな半径方向間隔を有するようになっている。
【０００４】
この構造の問題点は、ラグ台と補剛リングとの間の固定した結合が応力技術上高い値を生み、結合領域で全荷重を損ねる応力ピークが発生し得ることである。場合によっては応力余裕を利用できなくなり、塑性流れの危険が存在する。
【０００５】
それゆえ、本発明の課題は、ラグ台を固定する領域における応力分布が全荷重の観点でより有利であり、しかも塑性変形に対してより多くの応力余裕を有する、充填量８０ｔないし４００ｔの冶金用途のための容器、特に円形断面の容器を提供することである。さらに、自重と充填重量との比が従来公知の比よりも有利にする。
【０００６】
この課題は請求項１および２の前提部と特徴部に記載の特徴を組み合わせることによって解決される。有利な構成が、従属請求項にそれぞれ記載されている。
【０００７】
本発明の核心は、ラグ台が垂直方向と周方向とで制限されて動けるように配置されており、容器の垂直姿勢および傾斜姿勢でラグ台と容器の自重を受容するための手段が金属外套および／または補剛リングに設けられていることである。この配置構成により、比較的低温のラグ台が容器の熱膨張を妨げないことが確保されるが、力は前記手段を介して導入できる。たとえば、前記手段はラグ台を包含する箱構造として形成することができ、その内部でラグ台が遊びにより制限されて摺動可能である。この場合、箱構造が方形であるか、円形であるか、楕円形であるかは重要ではない。容器の載置ポジションでは、ラグ台は自重により、箱構造の６時の位置にある領域に当接する。容器を持ち上げると、ラグ台は箱構造の１２時の位置にある領域に当接する。容器をたとえば９０度傾けると、ラグ台は箱構造の３時または９時の位置で当接する。択一的に、箱構造の代わりに、ラグ台の縁部を取り囲むクランプ状部材を設けることができる。応力技術的に見て、完全に拘束されていないラグ台は、加熱される容器が垂直方向および周方向に妨げられずに自由に膨張できるので最適である。しかし容器の大きさと断面形状によっては、ラグ台の別の種類の配置構成を選択することがより有利なこともある。この場合、特に伝達すべき力を考慮しなければならない。このような解決において、それぞれの補剛リングに向けられた１個の縁部のみが、補剛リングと材料接合によって（stoffschluessig）結合されている。この解決の利点は、材料接合による結合を介して大きい力を伝達でき、しかも反対側の縁部が拘束されていないので、垂直方向で自由な膨張が維持されていることである。設計により、材料接続による結合は非常に剛性的であるので、特に容器の傾斜姿勢で自重を支えるための手段を不要にすることができる。別の場合には、拘束されない縁部のための案内を設けることができる。
【０００８】
前記手段はスリットに案内されるウェブ（Steg）か、またはその隙間にラグ台の縁部が案内されるガイドグリップか、あるいはラグ台の拘束されていない縁部の側方領域を案内するクランプであってよい。これらの手段は、補剛リングの一体的な構成部材であるか、または溶接継手によって補剛リングと結合されることができる。
【０００９】
上側補剛リングでラグ台と補剛リングとの間に材料接合による結合を設けることが好都合である。さらに、継手長さを節約するために、この縁部を補剛リングのセグメントとして形成し、当該セグメントが横断方向継手を介して補剛リングの隣接セグメントと材料接合により結合されることを提案する。横断方向継手の全長は周方向に位置する長手方向継手よりも短い。
【００１０】
構造全体をさらに単純化すると、下側補剛リングが省略される。この変化例でも、ラグ台の縁部を案内したり、あるいはこれを完全に不要にしたりできる。案内手段は上に説明した容器構造と比較可能に形成されている。特殊なのは、両ラグ台の縁部と材料接合によって結合された環状リングである。リングと金属外套との間の良好な案内を確保するために、ラグ台もしくはリングに外周に分布してスペーサが配置されている。
【００１１】
以下に、本発明のその他の特徴、利点および詳細を、図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１ａから図１ｃは、本発明によって形成された冶金容器の第一の実施形態の１つの正面図と２つの断面図を示す。この実施例では、耐火ライニングを受容する金属外套は管状部片１、２、３を有しており、それらの間に一体的な構成部材として上側補剛リング４と下側補剛リング５が配置されている。環状溶接継手６〜９を用いた両補剛リング４、５の材料接合による結合が略示されている。本発明により、両補剛リング４、５の間にラグ台１０が垂直方向でも周方向でも妨げられないように配置されている。ラグ台１０およびその内部に溶接されているラグ１１の自重は、容器の垂直姿勢では下側補剛リング５に配置されたウェブ１２によって受け止められる。このウェブ１２は、ラグ台１０の下縁部に配置された凹部１３内に突入して係合するので、容器が傾いてもラグ台１０および容器はウェブ１２のそれぞれの短辺側で支持され得る。ラグ台１０の上縁部には比較可能な凹部１４が配置されている。この凹部１４内には、上側補剛リング４のウェブ状の突出部１５が突入係合する。この実施例では、この突出部１５は補剛リング４の一体的な構成部材である。しかし突出部１５は、下縁部について説明したように、独立部材として補剛リングに固定されてもよい。
【００１３】
下側に配置されたウェブ１２が十分な剛性を有するように、ウェブ１２は左右にアーム状の延長部１６、１７を具備している。
【００１４】
組み立ては次のように行われる。すなわち、金属外套１〜３とその中に溶接されている補剛リング４、５を作製後、それぞれのラグ台１０とその中に溶接されているラグ１１を下方から上側補剛リング４のウェブ状の突出部１５に押し付け、この位置で調整する。その後で下から下側ウェブ１２を凹部１３に差し込み、下側補剛リング５と材料接続によって結合する。
【００１５】
この実施形態の利点は、ラグ台１０が垂直方向と周方向で移動できるので、容器の熱膨張が妨げられないことにある。容器の垂直姿勢および傾斜姿勢でラグ台１０とラグ１１の自重および容器の自重は案内を利用して受け止めることができる。さらに補足的に述べると、公知のようにラグ台１０は金属外套２に対して間隔１８を有している。そうすることによって、比較的高い温度を有する金属外套部片２が低温のラグ台１０と直接接触することが回避される。さらに熱技術的な側面から、放射の結果生じる熱流は温度差の４乗に比例するが、導体を通る熱流は温度差に直接比例することが知られている。
【００１６】
図２ａから図２ｃには第二の実施形態が示されており、同じ部材には同じ参照番号が用いられている。図１ａから図１ｃとは異なり、ラグ台２０は上側補剛リング２１と、一部環状になっている継手２２によって材料接合により結合されている。この目的のために上側補剛リング２１は公知のように下方に延びる鼻状の突出部２３を有している。ラグ台２０の、ウェブ２４として形成された下縁部は自由に動くことができ、下側補剛リング５の表面と滑り接触するように当接している。ラグ台２０の上縁部の固定をどのように設計するかにより、ここに示すように、ラグ台２０の案内を不要にできる。このことは、容器の傾斜姿勢で、ラグ台２０を容器から曲げ取ろうとする力も、ラグ台および容器の自重も、上側に位置する溶接継手２２によって受容すべきことを意味する。
【００１７】
この実施形態で有利な点は、図１ａから図１ｃに示す実施例に対して、両凹部の面倒な作製を不要にでき、上側の固定により大きい取鍋重量も伝達できることである。不利な点は、周方向への自由な膨張可能性が制限されていることである。しかし垂直方向で見ると膨張可能性は完全に維持されている。応力の飛躍や応力の集積をできるだけ回避するために、ラグ台２０の上縁部から中央部および下縁部への移行部２５、２６は著しく丸み付けされている。
【００１８】
図３ａから図３ｃには第三の実施形態が示されており、図１ａから図１ｃに示す実施形態の要素が、図２ａから図２ｃに示す実施形態の要素と組み合わされている。ラグ台３０の上縁部は溶接継手２２により上側補剛リング２１と材料接合によって結合されている。円板として形成された案内部材１９は、ラグ台３０の下縁部に配置された凹部１３にも、下側補剛リング５に固定されたウェブ１２の凹部にも突入係合する。これにより、下側案内は容器の垂直姿勢および傾斜姿勢でラグ台３０の自重および容器重量を受容できることが保証される。
【００１９】
図４ａから図４ｅに示すように、ラグ台および容器の自重の受容を別の仕方で解決することもできる。このためにラグ台４０の下縁部はウェブ２８として形成されている。これに属する下側補剛リング２７は上方に延びるウェブ状の突出部２９を有しているが、これは補剛リング２７の一体的な構成部材である。両ウェブ状領域２８、２９は、互いに接触するように上下に位置している。この実施例ではこれらのウェブ状領域２８、２９を通って、一列に並んだ２つの開口部３１、３１′、３２、３２′が延びている。これらの開口部は、孔として形成されていることが好都合である。開口部３１、３１′、３２、３２′には保持部材３３、３３′、好ましくはピンを差し込むことができる。ラグ台４０の垂直方向における運動が完全に維持されるように、ラグ台４０のウェブ２８に配置された開口部３２、３２′はより大きい直径３７を有している。これは細部Ｘの修正を示した部分図ｅから良く分かる。部分図ａとは異なり、ウェブ２９は下側補剛リング２７の一体的な構成部材ではなく、溶接継手３４を介して補剛リング２７と材料接合により結合されている。ラグ台４０もしくは容器の自重を受容するために挿入されたラグ３３は、円形継手３５によりウェブ２９の開口部３１内で固定されている。ラグ台４０のウェブ状に形成された縁部２８の開口部３２は、ピンの直径３６よりも大きい直径３７を有している。
【００２０】
図２ａから図２ｃもしくは図３ａから図３ｃに示す実施例では、それぞれのラグ台２０、３０の上縁部が上側の環状補剛リング２１の鼻状の突出部２３と継手２２により結合されている。これと異なり、図４ａから図４ｅに示す実施形態では、独立の部分セグメント３８が形成されていて、溶接継手３９を介してラグ台４０の上縁部と結合されている。このように形成された部材は、環状補剛リング２１の端部の間の相応の隙間に挿入されて、横断方向継手４１、４１′を介して互いに結合されている。反対側の領域も比較可能に形成されている。ここでも案内は、補剛リング２７の部分セグメントおよび上方に延びるウェブ２９を備えた独立の部材として形成されている。この独立の部材は、横断方向継手４２、４２′により下側の環状補剛リング５のセグメントの間の相応の隙間に挿入され、これらと材料接合によって結合される。
【００２１】
この思想をさらに進め、図５ａから図５ｅの実施例に示す構造では、ラグ台５０は上縁部と共に単一の部材を形成している。この部材は横断方向継手４１、４１′により環状補剛リング２１の隣接する部分セグメントと材料接合により結合されている。この配置構成の利点は、長い環状溶接継手の代わりに、ここでは比較的短い２個の横断方向継手しか固定に必要とされないことである。ここではラグ台５０の案内は、別の仕方で行われる。このために下側補剛リング５には、ラグ台５０のウェブ状に形成された端部２８を取り囲むクランプ４３、４３′が配置される。部分図ｅには、左側に位置するクランプ４３が溶接継手４４、４４′を介して下側補剛リング５と結合されている様子が示されている。両クランプ４３、４３′は、方形状（winkelartig）に形成された端部４５、４５′を有しており、これらの端部４５、４５′はウェブ２８に対して間隔４６、４６′を有している。
【００２２】
図６ａから図６ｃには、別の実施形態が示されている。図２ａから図２ｃに示す実施形態とは異なり、管状部片２は下側補剛リング５を有していない。ラグ台２０を案内するために、ウェブ２４の高さで管状部片２のブレード（Schwert）４８に案内板４７が固定されている。容器が熱膨張すると、ラグ台２０のウェブ２４は案内板４７の上縁部の内側に沿って滑動する。
【００２３】
図７ａから図７ｃは図６ａから図６ｃに示す実施形態の変化例を示している。この実施例も、管状部片２内の下側補剛リング５は省略されていることが特徴である。この実施例では案内板の代わりにラグ台２０のウェブ２４は、端部で部片２に固定された２個のクランプ４９、４９′により取り囲こまれている。ラグ台２０のウェブ２４をクランプ４９、４９′に沿って案内するために、両側でウェブ２４の外側とクランプ４９、４９′の内側との間の隙間に、いわゆるライニングプレート５１、５１′を押し入れる。
【００２４】
図８ａおよび図８ｂに第八の実施形態が示されている。これは部片２内に下側補剛リング５が配置されていないという点で、図６および図７に示した実施形態と類似している。上に挙げた両実施形態と異なり、この実施形態ではラグ台６０は案内を有していない。必要な補剛は、ラグ台６０の下縁部５２が平面図で円弧形に形成されていることによって達成される。この実施例では、ラグ台６０の上縁部が継手２２により上側の環状補剛リング２１の鼻状突出部と結合されている。図５ａから図５ｅと比較可能に示されているように、択一的にラグ台６０の上縁部は、これに属する上側補剛リング２１の部分と共に、単一の部材として形成できる。このようにして形成された部材は、短い横断方向継手により環状補剛リング２１の隣接する部分セグメントと材料接合によって結合される。このような配置構成の利点は、長い環状溶接継手２２の代わりに、ここでは比較的短い２個の横断方向継手しか固定に必要とされないことにある。
【００２５】
図９ａから図９ｃには別の実施例が示されている。この実施形態の特別の特徴は、環状補剛リング５３の配置である。リング５３は、円形継手５４によりラグ台２０のウェブ２４に固定される。部片２に対してリング５３を案内するために、外周にわたり所定の間隔で分布して、ラグ台２０もしくはリング５３の内側にスペーサ５５が固定されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ａは、図１ｂの方向Ａ−Ａで見た断面図である。
ｂは、本発明によって形成された冶金容器のラグ台の領域における部分正面図である。
ｃは、図１ｂの方向Ｂ−Ｂで見た断面図である。
【図２】  ａは、第二の実施形態の図１ａに対応する図である。
ｂは、第二の実施形態の図１ｂに対応する図である。
ｃは、第二の実施形態の図１ｃに対応する図である。
【図３】  ａは、第三の実施形態の図１ａに対応する図である。
ｂは、第三の実施形態の図１ｂに対応する図である。
ｃは、第三の実施形態の図１ｃに対応する図である。
【図４】  ａは、図４ｂの方向Ｂ−Ｂで見た断面図である。
ｂは、第四の実施形態の図１ｂに対応する図である。
ｃは、図４ｂの方向Ａ−Ａで見た断面図である。
ｄは、図４ｂの方向Ｃ−Ｃで見た断面図である。
ｅは、細部Ｘの変化例の拡大図である。
【図５】  ａは、図５ｂの方向Ａ−Ａで見た断面図である。
ｂは、第五の実施形態の図１ｂに対応する図である。
ｃは、図５ｂの方向Ｃ−Ｃで見た断面図である。
ｄは、図５ｃの方向Ｂ−Ｂで見た断面図である。
ｅは、図５ｃの方向Ｄ−Ｄで見た断面図である。
【図６】  ａは、図６ｂの方向Ａ−Ａで見た断面図である。
ｂは、第六の実施形態の図１ｂに対応する図である。
ｃは、図６ｂの方向Ｂ−Ｂで見た断面図である。
【図７】  ａは、図６ａの実施形態の変化例を示す図である。
ｂは、図６ｂの実施形態の変化例を示す図である。
ｃは、図６ｃの実施形態の変化例を示す図である。
【図８】  ａは、図８ｂの方向Ａ−Ａの断面図である。
ｂは、第八の実施形態の図１ｂに対応する図である。
【図９】  ａは、図９ｂの方向Ａ−Ａの断面図である。
ｂは、第九の実施形態の図１ｂに対応する図である。
ｃは、図９ｂの方向Ｂ−Ｂの断面図である。
【符号の説明】
１、２、３  管状部片
４  上側補剛リング
５  下側補剛リング
６、７、８、９  溶接継手
１０  ラグ台
１１  ラグ
１２  ウェブ
１３、１４  凹部
１５  ウェブ状突出部
１６、１７  アーム状延長部
１８  間隔
１９  案内部材
２０  ラグ台
２１  上側補剛リング
２２  溶接継手
２３  鼻状突出部
２４  ウェブ
２５、２６  移行部
２７  下側補剛リング
２８  ウェブ
２９  ウェブ状突出部
３０  ラグ台
３１、３１′、３２、３２′  開口部
３３、３３′  保持部材
３４  溶接継手
３５  円形継手
３６  直径
３７  直径
３８  部分セグメント
３９  溶接継手
４０  ラグ台
４１、４１′  横断方向継手
４２、４２′  横断方向継手
４３、４３′  クランプ
４４、４４′  溶接継手
４５、４５′  端部
４６、４６′  間隔
４７  案内板
４８  ブレード
４９、４９′  クランプ
５０  ラグ台
５１、５１′  ライニングプレート
５２  ラグ台下縁部
５３  環状リング
５４  円形継手
５５  スペーサ
６０  ラグ台
【図１Ａ】
0004709389.tif 000002
【図１Ｂ】
0004709389.tif 000003
【図１Ｃ】
0004709389.tif 000004
【図２Ａ】
0004709389.tif 000005
【図２Ｂ】
0004709389.tif 000006
【図２Ｃ】
0004709389.tif 000007
【図３Ａ】
0004709389.tif 000008
【図３Ｂ】
0004709389.tif 000009
【図３Ｃ】
0004709389.tif 000010
【図４Ａ】
0004709389.tif 000011
【図４Ｂ】
0004709389.tif 000012
【図４Ｃ】
0004709389.tif 000013
【図４Ｄ】
0004709389.tif 000014
【図４Ｅ】
0004709389.tif 000015
【図５Ａ】
0004709389.tif 000016
【図５Ｂ】
0004709389.tif 000017
【図５Ｃ】
0004709389.tif 000018
【図５Ｄ】
0004709389.tif 000019
【図５Ｅ】
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【図６】
0004709389.tif 000021
【図７】
0004709389.tif 000022
【図８Ａ】
0004709389.tif 000023
【図８Ｂ】
0004709389.tif 000024
【図９】
0004709389.tif 000025