CN113574185A - 出铁口堵塞炮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种出铁口堵塞炮，该出铁口堵塞炮具有用于容纳填料体积的材料腔(21)、用于插入出铁口中的喷口以及构造为在朝向喷口的方向上渐缩的喷嘴件(23)，喷嘴件(23)借助可松开的连接机构(25)与材料腔连接，其中，为了构造连接机构(25)，材料腔(21)和喷嘴件(23)在材料腔(21)的腔壁(27)和喷嘴件(23)的喷嘴壁(29)的两个彼此对置的轴向连接边缘(26、54)上具有彼此互补地构造的轴向连接突起(28、30)。

Description

出铁口堵塞炮

技术领域

本发明涉及一种出铁口堵塞炮，该出铁口堵塞炮具有用于容纳填料体积的材料腔、用于插入出铁口中的喷口和构造为在朝向喷口的方向上渐缩的喷嘴件，该喷嘴件借助可松开的连接机构与材料腔连接。

背景技术

开头提及类型的出铁口堵塞炮用于封闭还原炉或熔炼炉的出铁口，例如用于提取生铁的高炉和用于冶炼有色金属、铁合金等的低身竖炉。在堵塞过程中，出铁口堵塞炮借助枢转装置被很大的力压到炉膛上，其中，保持接触压力，直到通过出铁口堵塞炮的喷口被压入炉子的出铁口中的可塑性填料硬化。

为了操作出铁口堵塞炮，将填料容纳在出铁口堵塞炮的通常构造为柱状室的材料腔中，并借助堵塞活塞将其从材料腔通过出铁口堵塞炮的喷口压入出铁口中。在材料腔与喷口之间布置通常构造为锥形的喷嘴件，以便在材料腔与喷口之间的过渡中减小出铁口堵塞炮的直径，该喷嘴件通过连接机构与材料腔可更换地连接。由于喷嘴件朝向喷口的走向中直径显著减小，在压出过程中很大的力会作用到连接机构上，其中对连接机构的两个基本要求在于：一方面连接机构必须易于松开以便更换喷嘴件，另一方面必须具有足够的坚固性，以便在不影响可松开性的情况下，可靠地承受在压出过程中作用的力。

由WO2011/089054A1已知一种出铁口堵塞炮，其具有通过凸缘连接与材料腔连接的喷嘴件。凸缘连接在垂直于压出方向而布置的连接平面中将喷嘴件与材料腔连接，其中，分散地布置在出铁口堵塞炮的周向上并且分别平行于压出方向延伸的连接螺栓将两个彼此对置地布置在材料腔和喷嘴件上的凸缘相互连接，以便构造凸缘连接。由于连接螺栓平行于压出方向延伸，连接螺栓在其数量和其尺寸方面构造为使得压出力能够通过螺栓可靠地传递，而不会由此危及出铁口堵塞炮在连接平面中的密封或者甚至可能发生销连接的零件失效。

由于在出铁口堵塞炮的周向上布置用于构造凸缘连接的大量销连接，在更换喷嘴件也产生相对应的安装工作，该安装工作可能还由于以下情况而增加，即，通常布置在出铁口堵塞炮的下侧的屏蔽机构(用于为出铁口堵塞炮屏蔽出铁口堵塞炮处于操作位置时由出铁沟指向出铁口堵塞炮的热辐射)必须在安装或拆卸喷嘴件之前从出铁口堵塞炮移除，以便也能够接近布置在出铁口堵塞炮的下侧的范围中的销连接。

发明内容

因此，本发明的任务是提出一种出铁口堵塞炮，该出铁口堵塞炮具有连接机构，该连接机构一方面实现在材料腔和喷嘴件之间的可靠的机械连接，另一方面以相对少的安装工作实现更换喷嘴件。

为了解决该任务，根据本发明的出铁口堵塞炮具有权利要求1的特征。

根据本发明，为了构造连接机构，材料腔和喷嘴件在材料腔的腔壁和喷嘴件的喷嘴壁的两个彼此对置的轴向连接边缘上具有彼此互补地构造的轴向连接突起，使得构造在喷嘴件的上部的连接突起布置在构造在材料腔的下部的连接突起上，其中，在喷嘴件的连接突起和材料腔的上部和/或在材料腔的连接突起和喷嘴件的下部之间构造径向形状配合的接合部，该接合部借助径向作用的固定机构被力配合地固定。

连接机构的根据本发明的构造允许作用到连接机构上的压出力以单独的方式被构造在连接突起之间的形状配合吸收，使得径向作用的固定机构仅需要将连接突起彼此上下叠置地固定，而不需要用于吸收压出力。更确切地，固定机构用于将连接突起的位置固定在垂直于压出方向的平面中。一方面由此没有与固定机构的尺寸相关的特殊要求，另一方面固定机构可以布置为仅从出铁口堵塞炮的上侧触及就足够。

此外，由于连接机构的设计，允许通过从出铁口堵塞炮的上侧触及连接机构来形成或分离喷嘴件与材料腔之间的连接，使得也没有必要移除必要时布置在出铁口堵塞炮的下侧的屏蔽装置来作为触及连接机构的前提。

因此可以总结，连接机构既实现在材料腔和喷嘴件之间的可靠机械连接，又实现在更换喷嘴件时简化安装工作。

根据有利的实施方式，为了构造形状配合的接合部，在喷嘴壁的径向内侧在喷嘴件的连接突起上的连接壁区段上构造环段腹板，环段腹板接合到环段凹槽中，环段凹槽在腔壁的径向外侧构造在材料腔的上部的连接边缘区段上，和/或在喷嘴壁的径向外侧在喷嘴件的下部的连接边缘区段上构造环段腹板，环段腹板接合到环段凹槽中，环段凹槽在腔壁的径向内侧构造在材料腔的连接突起上的连接边缘区段上。

这样有利地构造的形状配合的接合部实现在不影响出铁口堵塞炮的外轮廓的情况下实施形状配合的接合，使得喷嘴件和材料腔之间的过渡特别是在出铁口堵塞炮的下侧上被构造为基本上面平齐，使得必要时布置在下侧的屏蔽装置能够相应地紧密的径向相邻布置，并且因此实现屏蔽装置在出铁口堵塞炮上的布置，而不会由此显著地增大出铁口堵塞炮的外尺寸。

此外，上述借助环段腹板和环段凹槽之间的接合的形状配合的接合的有利设计实现连接力在周向上均匀地被传递，并且实现在整个周向上相应均匀的密封。

如果为喷嘴件的连接边缘区段分别设置基本上在连接边缘区段的整个长度上延伸的环段腹板，并且为材料腔的连接边缘区段分别设置基本上在连接边缘区段的整个长度上延伸的环段凹槽，则确保连接力在出铁口堵塞炮或连接机构的整个周向上的连续分布。

在材料腔的连接突起中构造的径向内环段凹槽优选延伸经过大于180°的周向角，使得彼此对置的环段凹槽端部具有竖直的延伸部，以便构造用于环段腹板的构造在喷嘴件的连接突起上的端部的竖直引导部，从而引导在形成形状配合的接合时的接合过程。

如果在彼此对置的水平连接边缘区段上的连接突起可松开地彼此连接以便构造固定机构，则能够仅利用两个固定元件设计固定机构。

固定机构优选具有在出铁口堵塞炮的周向上布置在水平连接边缘区段的区域中的两个销连接。

如果销连接分别用于力配合地连接布置在喷嘴件的水平连接边缘区段上以及在材料腔的水平连接边缘区段上的连接板，则销连接可以尽可能简单的方法和方式实现。

销连接优选分别具有优选构造为螺纹销的销，该销设有布置在销和喷口之间的、为销屏蔽外部影响的保护机构，使得销连接的功能或操作不会由于外部影响而受损，例如来自出铁口通道的金属飞溅物或矿渣飞溅物，它们可能会相应地堆积在销连接上。

特别有利的是，为销连接的至少一个连接板分别设置平行于销延伸的保护腹板，以便构造保护机构。

附图说明

以下根据附图详细解释本发明优选的实施方式。

图1为具有布置在材料腔与喷口之间的喷嘴件的出铁口堵塞炮的轴测图；

图2是在从喷嘴件移除喷口的情况下图1中示出的出铁口堵塞炮；

图3是图1中示出的出铁口堵塞炮的局部侧视图；

图4是图3中示出的出铁口堵塞炮的纵向剖视图；

图5是具有构造在材料腔的下部的轴向连接突起的材料腔的轴测图；

图6是图5中示出的材料腔，其具有在安装初始位置布置在连接突起的上方的喷嘴件；

图7是图1中示出的喷嘴件，其具有通过铰接关节布置连接的喷口；

图8是处于安装阶段的图7中示出的喷口；

图9是图8中示出的喷口的侧视图；

图10是图7和图8中示出的铰接关节布置，其具有围绕铰接关节枢转的喷口；

图11是图4中示出的出铁口堵塞炮的底视图。

具体实施方式

图1示出以其基本的组件被示出的出铁口堵塞炮20，出铁口堵塞炮20具有(如特别是从根据图4的视图中可以看出)构造为空心柱体的材料腔21，材料腔21用于容纳填料，填料通过在此未详细示出的填充口能够被填充到材料腔21中并且借助在材料腔21中被引导的活塞22在材料腔21中被压缩，并且从通过喷嘴件23与材料腔21连接的喷口24，被输出到炉子机构的在此未详细示出的出铁口中，其中，喷口24在出铁口堵塞炮20的本实施方式的情况下构造为与喷嘴件23无关。

喷嘴件23实现减小出铁口堵塞炮20的内径，该内径减小对于从材料腔21到喷口24的过渡是必要的，并且为此喷嘴件23是截锥形，在本实施例中特别是构造为倾斜的截锥形。如特别是基于图4中的视图可以看出的，在操作出铁口堵塞炮20时，在压缩容纳在材料腔21中的填料时，由于由活塞22传递到填料上的压缩力，相应的大轴向力作用到构造在材料腔21和喷嘴件23之间的连接机构25，如图6所示，连接机构25在材料腔21的腔壁27的轴向连接边缘26上具有轴向连接突起28并且在喷嘴件23的喷嘴壁29的轴向连接边缘54上具有连接突起30，以便在材料腔21和喷嘴件23之间形成形状配合的连接。

如特别是共同看图5和图6而得出的，喷嘴件23的连接突起30被构造在喷嘴件23的上部31上，并且材料腔21的连接突起28被构造在材料腔21的下部32上，使得喷嘴件23的连接突起30位于构造在材料腔21上的连接突起28上，其中，一方面在喷嘴件23的连接突起30和材料腔21的上部34上的连接边缘区段33之间，另一方面在材料腔21的连接突起28和喷嘴件23的下部36上的连接边缘区段35之间分别构造径向的形状配合的接合部。

图6和图2一方面示出了紧接在形成形状配合的接合部之前的相对布置中的喷嘴件23(图6)，另一方面示出了紧接在形成形状配合的接合部之后的相对布置中的喷嘴件23(图2)，如在图6和图2的比较中得出的，喷嘴件23在形成形状配合的接合部之后已经通过重力作用被固定在其与材料腔21连接的相对位置。为了即使在压缩力作用到喷嘴件23上时也能确保图2中示出的相对布置，除了形状配合的接合部之外，还设置径向作用的固定机构37，固定装置37在彼此对置的水平连接边缘区段38、39(图6)上分别具有销连接40、41(图1)，销连接40、41借助在此未详细示出的螺纹销将两个彼此对置地构造在喷嘴件23的连接突起30的连接边缘区段38上和在材料腔21的连接突起28的连接边缘区段39上的连接板42或43彼此连接。

因此，通过销连接40、41将连接突起28、30固定在它们的径向布置中，使得在出铁口堵塞炮20中出现的压缩力不会导致在连接突起28、30之间构造的形状配合的接合松开，该接合用于吸收压缩力的轴向分量。

为了构造形状配合的接合部，在喷嘴件23的连接突起30的连接边缘区段44上在喷嘴壁29的径向内侧构造环段腹板45(图4)，环段腹板45接合到环段凹槽47(图5)中，环段凹槽47在材料腔21的上部34的连接边缘区段46上构造在腔壁27的径向外侧。

如图4示出的，在喷嘴件23的下部36的连接边缘区段48中在喷嘴壁29的径向外侧构造环段腹板49，环段腹板49接合到环段凹槽51中，环段凹槽51在材料腔21的连接突起28的连接边缘区段50上构造在腔壁27的径向内侧。

特别是从图5中的视图可以看出，在材料腔21的连接突起28中构造的径向内环段凹槽51延伸经过大于180°的周向角，使得环段凹槽51的彼此对置的凹槽端部52、53能够在形成接合的期间用于构造环段腹板45的端部的竖直引导部，这些端部被构造在喷嘴件的连接突起30上并且相应地竖直延伸。

如特别是从图3中可以看出的，销连接40、41设计为，使得沿着销轴线55将连接板42、43彼此力配合地连接的销(该销优选构造为螺纹销75)通过由竖直地构造在连接板上的保护腹板57、58构成的保护机构56，朝向喷口24被保护以免受外部影响，该保护机构56同时实现连接板42、43的弯曲刚性的构造。

在材料腔21的下部32上或在喷嘴件23的下部36上布置屏蔽机构76，特别是用于保护以免受从出铁口堵塞炮20的下方向出铁口堵塞炮20发出的热辐射。

如特别是从图7至图10得出的，在本情况下，喷口24被设计为与喷嘴件23无关地构造的部件，其中，设置铰接关节布置59以便将喷口24与喷嘴件23连接，铰接关节布置59具有两个彼此对置地布置的铰接关节60、61，铰接关节60、61分别具有在此由两个彼此平行地布置的关节板62、63构成的关节板布置64以及喷嘴件23的在本情况下仅具有一个关节板65的关节板布置66，关节板通过关节销67相互连接。

如图10示出的，布置在喷口24上的关节板65具有关节孔69的在关节轴线77的方向上构造为楔形的拱腹区段68，拱腹区段68具有与关节销67的楔形区段70(图9)互补的楔形构造，使得在将关节销67布置在铰接关节60、61中时，如图7中示出的，关节销将喷嘴件63的关节板布置64与喷口24的关节板65连接，使得楔形区段70布置在关节板65的关节孔69中并且与关节板65抗扭地连接。

在图7所示的构造中，两个彼此对置地布置的铰接关节60、61都设置有关节销67以便构造关节轴线77，使得喷口24相对于喷嘴件23固定并且必要时能够随着出铁口堵塞炮20的进给运动被插入出铁口中。

在将两个关节销67中的一个从铰接关节60或61移除的情况下，例如，可以出于维修目的实现喷口24围绕通过由剩余在铰接关节60或61中的关节销67构成的关节轴线77单侧地枢转敞开。因此，如图11中示出的，喷口24围绕关节轴线77的枢转可以选择性地在一个或另一个方向上实现。

如从图10得出，在喷嘴件23或喷口24的彼此对置的轴向连接边缘71、72之间构造接合机构，该接合机构在此包括构造在喷嘴件23的连接边缘71上的环腹板73以及构造在喷口24的连接边缘72上的环槽74，并且在喷嘴件23和喷口24之间实现通过铰接关节布置59构成的连接的径向密封。

环腹板73优选具有构造为与环槽74的截面互补的截锥形的截面。通过在关节板65的拱腹区段68和关节销67的楔形区段70之间实现的楔形效应能够使得通过将关节销67插入关节板65的关节孔69中产生在喷嘴件23和喷口24之间作用的轴向密封力，利用该轴向密封力能实现喷口24与喷嘴件23之间起密封作用的相对布置。

Claims (9)

1.一种出铁口堵塞炮(20)，其具有用于容纳填料体积的材料腔(21)、用于插入出铁口中的喷口(24)以及构造为在朝向喷口(24)的方向上渐缩的喷嘴件(23)，喷嘴件(23)借助可松开的连接机构(25)与材料腔连接，

其特征在于，

为了构造连接机构(25)，材料腔(21)和喷嘴件(23)在材料腔(21)的腔壁(27)和喷嘴件(23)的喷嘴壁(29)的两个彼此对置的轴向连接边缘(26、54)上具有彼此互补地构造的轴向连接突起(28、30)，使得构造在喷嘴件(23)的上部(31)上的连接突起(30)布置在构造在材料腔(21)的下部(32)上的连接突起(28)上，其中，在喷嘴件(23)的连接突起(30)和材料腔(21)的上部(34)之间和/或在材料腔(21)的连接突起(28)和喷嘴件(23)的下部(36)之间构造径向的形状配合的接合部，形状配合的接合部借助径向作用的固定机构(37)被力配合地固定。

2.根据权利要求1所述的出铁口堵塞炮，其特征在于，

为了构造形状配合的接合部，在喷嘴件(23)的连接突起(30)的连接边缘区段(44)上在喷嘴壁(29)的径向内侧构造环段腹板(45)，环段腹板(45)接合到环段凹槽(47)中，环段凹槽(47)在材料腔(21)的上部(34)的连接边缘区段(46)上构造在腔壁(27)的径向外侧；和/或在喷嘴件(23)的下部(36)的连接边缘区段(48)上在喷嘴壁(29)的径向外侧构造环段腹板(49)，环段腹板(49)接合到环段凹槽(51)中，环段凹槽(51)在材料腔(21)的连接突起(28)的连接边缘区段(50)上构造在腔壁(27)的径向内侧。

3.根据权利要求1或2所述的出铁口堵塞炮，其特征在于，

喷嘴件(23)的连接边缘区段(44、48)分别设置基本上在连接边缘区段(44、48)的整个长度上延伸的环段腹板(45、49)，并且材料腔(21)的连接边缘区段(33、50)分别设置基本上在连接边缘区段(33、50)的整个长度上延伸的环段凹槽(47、51)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的出铁口堵塞炮，其特征在于，

构造在材料腔(21)的连接突起(28)中的径向内环段凹槽(51)延伸经过大于180°的周向角，使得彼此对置的环段凹槽端部(52、53)具有竖直的延伸部，以便构造用于环段腹板(45)的构造在喷嘴件(23)的连接突起(30)上的端部的竖直引导部。

5.根据前述权利要求中任一项所述的出铁口堵塞炮，其特征在于，

在彼此对置的水平连接边缘区段(38、39)上的连接突起(28、30)可松开地彼此连接，以便构造固定机构(37)。

6.根据权利要求5所述的出铁口堵塞炮，其特征在于，

固定机构(37)具有在水平连接边缘区段(38、39)的区域中布置在出铁口堵塞炮(20)的周向上的两个销连接(40、41)。

7.根据权利要求6所述的出铁口堵塞炮，其特征在于，

销连接(40、41)分别用于力配合地连接布置在喷嘴件(23)的水平连接边缘区段(38)上以及材料腔(21)的水平连接边缘区段(39)上的连接板(42、43)。

8.根据权利要求6或7所述的出铁口堵塞炮，其特征在于，

销连接(40、41)分别具有优选构造为螺纹销(75)的销，销设有布置在销和喷口(24)之间的保护机构(56)，保护机构(56)为销屏蔽外部影响。

9.根据权利要求8所述的出铁口堵塞炮，其特征在于，

销连接(40、41)的至少一个连接板(42、43)分别设有平行于销延伸的保护腹板(57、58)，以便构造保护机构(56)。

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