Vorrichtung zur Aufhängung und Montage eines AOD-Konverters

Realisiert mit Dlubal Software

  • Kundenprojekt

Kundenprojekt

Das thermisch und mechanisch hoch belastete Stahlwerk wiegt 80 Tonnen und verfügte über ein veraltetes Befestigungssystem, das den heutigen ergonomischen Anforderungen nicht mehr genügte. Die Bemessung eines neuen Befestigungssystems umfasste Anforderungen für eine erhebliche ergonomische Verbesserung, die Widerstandsfähigkeit gegen bestätigte Einwirkungen, die Reduktion von Überlastung und Kosten sowie die Einfachheit in der Umsetzung und Anwendung.

Auftraggeber ERASTEEL
Bemessung/Berechnungen ATI COM
Umsetzung ATI COM

Modellparameter

Modell

In Stahlwerken wird das AOD-Verfahren (Argon-Sauerstoff-Entkohlung) eingesetzt, ein Frischverfahren zur Herstellung von rostfreiem Stahl und anderen hochlegierten Stählen innerhalb einer speziellen Retorte: ein Konverter.

Konstruktion

Der Konverter besteht aus einer Ummantelung aus feuerfestem Stahl, der starke Temperaturschwankungen aushält, und zahlreichen Schichten aus feuerfesten Materialien, die eine Wärmedämmung zwischen dem Schmelzbad und der Ummantelung gewährleisten.

Der Konverter wird mit 6 speziellen Schrauben an einem Band gehalten, die eine dauerhafte Beschichtung in allen für die Prozessschritte erforderlichen Ausrichtungen gewährleisten.

Diese sehr massiven Schrauben (M64) müssen durch kleine Öffnungen in den Ring eingebracht und dann auf Armlänge angehoben werden, um die Montage abzuschließen. Der regelmäßige Wechsel des Konverters zum Austausch von feuerfesten Materialien erschwert diese Aufgabe.

Das Projekt besteht daher darin, eine alternative Halterung zu bemessen, die das manuelle Einfügen und Warten schwerer Bolzen im Ring nicht mehr erfordert. Nach Analyse der Vorschläge vom Kunden wird eine Lösung mit schwenkbaren Bolzen außerhalb des Rings vorgeschlagen und dann umgesetzt. Während der ergonomische Gewinn erheblich ist (stark verbesserte Zugänglichkeit zum Element und stark reduzierter Arbeitsaufwand), werden die mechanischen Belastungen durch den Abstand der Verbindungsmittel erhöht.

Der gesamte bestehende Konverter wurde daher in der Originalversion modelliert, an der die notwendigen Änderungen vorgenommen wurden: Hinzufügen von Blechen, Verstärkungen, Knotenblechen, Achsen, Beschneiden von zusammenstoßenden Elementen und Positionierung von peripherem Zubehör.

Nachdem das 3D-Modell fertiggestellt war, wurde innerhalb der Baugruppe eine komplette Überarbeitung der Mittelflächen für die Bleche und der Außenflächen für die Volumen im Hinblick auf den Export in eine *sat-Datei zur Berechnung in RFEM 5 vorgenommen.

Import in RFEM 5

Dieser erste Import scheiterte an der genauen Darstellung der feuerfesten Schichten, was eine Vielzahl von Flächen und Linien erzeugte, die entweder überlagert, versetzt oder nicht vorhanden waren. Nach mehreren erfolglosen Versuchen, das Modell zu bereinigen, entschied man sich für einen erneuten Export aus einer 3D-Skizze, die nur die Kanten des CAD-Modells enthielt. Dies bedeutete in der Folge eine manuelle, filigrane und langwierige Rekonstruktion aller Flächen in RFEM mittels Quadrangelmodellen und anderer Polygone und konturdefinierter Flächen. Die Komplexität der Modellierung liegt darin, dass der Konverter kegelförmige Flächen oder Zylinderabschnitte mit Reliefs aufweist und dass bestimmte Elemente Öffnungen komplexer Geometrie auf unebenen Flächen aufweisen.

Dieser Schritt war notwendig, um die Massenverteilung von feuerfestem und flüssigem Stahl innerhalb des Konverters für alle wesentlichen Anforderungen möglichst genau zu modellieren. Da das Eigengewicht die einzige Spannung ist, die auf das Modell einwirkt, war es wichtig, dass die Geometrien der realen Situation so gut wie möglich entsprechen.

Die zweite Komplexität bestand darin, das Zusammenspiel des Konverters auf dem Ring zu modellieren, indem ein Gleitkontakt mit dichter Verbindung und Anschlägen simuliert wird. Es dauerte mehrere Iterationen, um ein stabiles Modell zu finden, das im nichtlinearen Modus arbeitet, wobei das mehrere und längere iterative Berechnungen erfordert als im linearen Ansatz.

Die gewonnenen Ergebnisse ermöglichten es, zum einen die vorhandene Montage und zum anderen den Lösungsvorschlag zu validieren.

Projekt-Standort

Place Martenot
03600 Commentry
Frankreich

Schlüsselwörter

Stahlbau RFEM 5 Retorte

Schreiben Sie einen Kommentar...

Schreiben Sie einen Kommentar...

  • Aufrufe 716x
  • Aktualisiert 12. August 2022

Kontakt

Kontakt zu Dlubal

Haben Sie Fragen oder brauchen Sie einen Rat? Kontaktieren Sie uns über unseren kostenlosen E-Mail-, Chat- bzw. Forum-Support oder nutzen Sie die häufig gestellten Fragen (FAQs) rund um die Uhr.

+49 9673 9203 0

[email protected]

Online Training | German

Eurocode 3 | Stahltragwerke nach DIN EN 1993-1-1

Online-Schulung 7. September 2022 8:30 - 12:30 CEST

Online-Schulung | Englisch

Eurocode 3 | Stahlbau nach DIN EN 1993-1-1

Online-Schulung 8. September 2022 9:00 - 13:00 CEST

Online Training | German

RFEM 6 | Grundlagen

Online-Schulung 5. Oktober 2022 8:30 - 12:30 CEST

Online-Schulung | Englisch

RFEM 6 | Grundlagen

Online-Schulung 7. Oktober 2022 9:00 - 13:00 CEST

Online Training | German

RFEM 6 | Studenten | Einführung in die Stabstatik

Online-Schulung 11. Oktober 2022 16:00 - 19:00 CEST

Online Training | German

RSECTION | Studenten | Einführung in die Festigkeitslehre

Online-Schulung 18. Oktober 2022 16:00 - 17:30 CEST

Online Training | German

RFEM 6 | Studenten | Einführung in die FEM

Online-Schulung 26. Oktober 2022 16:00 - 19:00 CEST

Online Training | German

RFEM 6 | Studenten | Einführung in die Stahlbemessung

Online-Schulung 9. November 2022 16:00 - 17:00 CET

Online Training | German

Eurocode 3 | Stahltragwerke nach DIN EN 1993-1-1

Online-Schulung 15. November 2022 8:30 - 12:30 CET

Online-Schulung | Englisch

Eurocode 3 | Stahlbau nach DIN EN 1993-1-1

Online-Schulung 17. November 2022 9:00 - 13:00 CET

Online-Schulung | Deutsch

RFEM 6 | Studenten | Einführung in die Stahlbetonbemessung

Online-Schulung 17. November 2022 16:00 - 17:00 CET

Online-Schulung | Deutsch

RFEM 6 | Studenten | Einführung in die Holzbemessung

Online-Schulung 24. November 2022 16:00 - 17:00 CET

Online Training | German

RFEM 6 | Grundlagen

Online-Schulung 27. Juli 2022 8:30 - 12:30 CEST

Online-Schulung | Englisch

RFEM 6 für Studenten | USA

Online-Schulung 8. Juni 2022 13:00 - 16:00 EDT

Online Training | German

RFEM 6 | Studenten | Einführung in die Holzbemessung

Online-Schulung 24. Mai 2022 16:00 - 17:00 CEST

Online Training | German

RFEM 6 | Studenten | Einführung in die Stahlbetonbemessung

Online-Schulung 18. Mai 2022 16:00 - 17:00 CEST

Online-Schulung | Englisch

RFEM 6 | Studenten | Einführung in die Stahlbemessung

Online-Schulung 4. Mai 2022 16:00 - 17:00 CEST

Online Training | German

RFEM 6 | Studenten | Einführung in die Stahlbemessung

Online-Schulung 3. Mai 2022 16:00 - 17:00 CEST

Online-Schulung | Englisch

RFEM 6 | Grundlagen

Online-Schulung 29. April 2022 9:00 - 13:00 CEST