DD217393A5

DD217393A5 - sealing

Info

Publication number: DD217393A5
Application number: DD84261025A
Authority: DD
Inventors: Gunnar Astner; Sten-Ove Sjoestroem
Original assignee: Skf Steel Eng Ab
Priority date: 1983-11-07
Filing date: 1984-03-19
Publication date: 1985-01-09
Also published as: BE899233A; AU2619284A; JPS60103290A; GB2149629A; FI840819A0; PT78234A; ES286510U; ES286510Y; FR2554664A1; GB8406905D0; ZW4884A1; KR850003829A; DE3407997A1; FI840819A; BR8401810A; SE8306107D0; IT8419977A0; ZA842285B; IT1175452B; NO840827L

Abstract

Eine Einrichtung zum Abdichten eines Reaktors waehrend des Anschliessens eines Plasmabrenners besteht aus einem in einem Sitz des Anschlussteiles zur Brenneroeffnung des Reaktors angeordneten Dichtring mit Durchbruechen fuer die Zufuhr eines Schutzgases.A device for sealing a reactor during the connection of a plasma torch consists of a arranged in a seat of the connection part for Brenneroeffnung the reactor sealing ring with openings for the supply of a protective gas.

Description

Berlin» den 26. 6, 84 63.706 17Berlin »the 26. 6, 84 63.706 17

Einrichtung zum Abdichten eines Heaktors ,Device for sealing a header,

Anwendungsgebiet der Erfindung Application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abdichten eines Reaktors während des Anschließens eines Brenners» vorzugsweise während des Anschließens einer Plasmabrenners an die Brenneröffnung eines Schachtofens, beispielsweise zur Reduktion von Metalloxid»The invention relates to a device for sealing a reactor during the connection of a burner "preferably during the connection of a plasma torch to the burner opening of a shaft furnace, for example for the reduction of metal oxide"

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Characteristic e ristik the known technical solutions

In der schwedischen Patentanmeldung 83 04 722-5 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung für den Austausch von Plasmabrennern, während der von diesen Plasmabrennern zu beheizende Schachtofenreaktor weiterläuft, beschrieben«Swedish patent application 83 04 722-5 describes a method and apparatus for the replacement of plasma torches while the shaft furnace reactor to be heated by these plasma torches continues to operate «

Dies wird mit Hilfe eines Schiebers erreicht, welcher in der Reaktorwandung, und zwar im Einschubrohr des Reaktors, angeordnet ist, wobei dieser Schieber den Reaktor von der Außenatmosphäre vollständig abschließt, wenn der Plasmabrenner herausgezogen wird, wobei es nur dann möglich ist, den Schieber zu öffnen, wenn der Plasmabrenner sich in seiner Abdichtlage befindet, d» h» mit seiner Nase teilweise in das Verbindungsteil des Einschubrohres eingeschoben ist«This is achieved by means of a slide which is arranged in the reactor wall, namely in the insertion tube of the reactor, this slide completely closing off the reactor from the outside atmosphere when the plasma torch is withdrawn, it only being possible to close the slide open when the plasma torch is in its sealing position, with its nose partly inserted into the connecting part of the insertion tube

Nachteilig bei diesem Verfahren ist die Tatsache, daß in der Zwischenzeit zwischen dem öffnen des Ventils bis zu dem Zeitpunkt, zu welchem der Plasmabrenner aus seiner Abdichtlage in seine Betriebslage geschoben ist, durch den Ring-A disadvantage of this method is the fact that in the meantime between the opening of the valve to the time at which the plasma torch is pushed from its sealing position into its operating position, through the ring

spalt zwischen der Wandung des Einschubrohres und der Nase des Plasmabrenners eine Undichtheit entsteht. Diese Undichtheit kann naturgemäß dadurch verringert werden, daß die öffnung im Verbindungsteil des Einschubrohres genau dem Durchmesser der Nase des Plasmabrenners angepaßt wird. Dadurch wird die Undichtheit zwar in gewissem Umfange verringert, doch steigen dadurch die Herstellungskosten und das Einschieben des Plasmabrenners wird erschwert,gap between the wall of the insertion tube and the nose of the plasma torch creates a leak. This leak can naturally be reduced by the fact that the opening in the connecting part of the insertion tube is adapted exactly to the diameter of the nose of the plasma torch. Although the leakage is reduced to some extent, but thereby increase the cost of manufacturing and the insertion of the plasma torch is difficult

Ziel der Erfindung Aim of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die Schwierigkeiten bei der Herstellung und die hohen Kosten zu vermeiden,The aim of the invention is to avoid the difficulties of production and the high costs

Darlequnci des Wesens der Erfindunci Dar leq unci of the essence of the invention i

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Abdichteinrichtung zu schaffen, welche jegliche Undichtheit während des Einschiebens eines Brenners in einen im Betrieb befindlichen Reaktor ausschaltet, insbesondere während des Einschiebens eines Plasmabrenners aus seiner Abdichtlage in seine Betriebslage, in welcher er abdichtend gegen die Dichtfläche am Reaktor gepreßt wird, wobei zunächst ein Schieber, welcher normalerweise den Reaktor vollkommen von der Außenatmosphäre abschließt, geöffnet werden muß.The object of the present invention has been made to provide a sealing device which switches off any leakage during the insertion of a burner into a reactor in operation, in particular during the insertion of a plasma torch from its sealing position into its operating position, in which he sealingly against the sealing surface on Pressed reactor, wherein first a slide, which normally closes the reactor completely from the outside atmosphere, must be opened.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine erfindungsgemäße Einrichtung der eingangs genannten Art gekennzeichnet durch einen in einem Sitz des Anschlußteiles zur Brenneröffnung des Reaktors angeordneten Oichtring mit Durchbrüchen für die Zufuhr eines Schutzgases»To solve this problem, an inventive device of the type mentioned is characterized by a arranged in a seat of the connecting part to the burner opening of the reactor Oichtring with openings for the supply of a protective gas »

Durch Verwendung eines Schutzgases mit praktisch dem gleichen Druck oder mit einem den Druck im Reaktor übersteigenden Druck wird sichergestellt, daß kein Gas aus dem Reaktor austreten kann und daß das Verbindungsteil des Einschubrohres des Reaktors ein relativ reichlich bemessenes Spiel ergeben kann, wodurch das Einschieben des Brenners beträchtlich erleichtert und beschleunigt wird.By using a shielding gas at substantially the same pressure or pressure exceeding the pressure in the reactor, it is ensured that no gas can escape from the reactor and that the connecting part of the reactor's insertion tube can give a relatively abundant clearance, thus allowing the burner to be inserted considerably facilitated and accelerated.

.. '* ' > Die Einrichtung ist weiterhin, dadurch gekennzeichnet', daß der Dichtring ein konisch vergrößertes Einschubteil aufweist und daß der Dicht ring genau auf das einzuschiebende Teil des Plasmabrenners paßt... '*'> The device is further, characterized ' that the sealing ring has a conically enlarged insertion part and that the sealing ring fits exactly on the part of the plasma torch to be inserted.

In der nach innen weisenden Fläche des Dichtringes ist eine Nut mit Durchbrüchen für die Zufuhr von Schutzgas ausgebildet. .. ' . · ·.- . ' · . . . ·. · ^; In the inwardly facing surface of the sealing ring, a groove is formed with openings for the supply of protective gas. .. '. · · .-. '·. , , ·. · ^;

Der Sitz des Dichtringes weist vorteilhaft einen kreisringförmigen, mittels Schraubbolzen befestigten Flansch auf,The seat of the sealing ring advantageously has an annular flange fastened by means of bolts,

Es ist zweckmäßig, wenn der Dichtring aus Rotguß besteht» Es kann aber auch vorteilhaft sein* daß der Dichtring aus Teflon besteht.It is expedient if the sealing ring consists of red brass »It may also be advantageous * that the sealing ring is made of Teflon.

This is a game to play

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment.

In der zugehörigen Zeichnung zeigen:In the accompanying drawing show:

Fig» 1: eine Ansicht des Verbindungsteiles eines Einschubrohres eines Reaktors mit einem in Betriebslage eingesetzten Plasmabrenner im Teilschnitt ; undFig. 1: a view of the connecting part of a push tube of a reactor with a plasma torch inserted in the operating position in partial section; and

Pig* 2: eine vergrößerte Ansicht der erfindungsgemäßen Abdichteinrichtung,, Pig * 2: an enlarged view of the sealing device according to the invention ,

Fig» 1 zeigt einen Plasmabrenner 1, dessen Nase 2 in das Verbindungsteil 3 eines Einschubrohres 4 in der Wandung eines Schachtofens» der im einzelnen nicht dargestellt ist, in Betriebslage eingeschoben ist« Der Plasmabrenner wird zunächst bis zu einer Abdichtlage eingeschoben, in welcher der Schieber 6 des Ventils 5 geöffnet wird, woraufhin der Plasmabrenner in die in, der Figur dargestellte Betriebslage weitergeschoben wird« In dieser Lage legt sich eine Stirnfläche des Plasmabrenners abdichtend gegen eine Dichtfläche 8 an der Außenseite des Verbindungsteiles. Vorzugsweise ist zwischen diesen beiden Flächen außerdem irgendeine Form einer Abdichtung vorgesehen»Fig. 1 shows a plasma torch 1, the nose 2 is inserted into the connecting part 3 of a push tube 4 in the wall of a shaft furnace »which is not shown in detail, in operating position« The plasma torch is first inserted to a sealing position in which the slide 6 of the valve 5 is opened, whereupon the plasma torch is pushed further into the operating position shown in the figure. In this position, an end face of the plasma torch sealingly engages against a sealing surface 8 on the outside of the connecting part. Preferably, there is also some form of seal between these two surfaces »

Die in Fig, 2 in vergrößertem Maßstab dargestellte erfindungsgemäße Abdichteinrichtung besitzt einen Flansch 9 mit einem Kanal IO für die Zufuhr irgendeines Schutzgases» In diesem Flansch 9 ist ein Sitz 12 für einen nach innen weisenden Dichtring 13 ausgebildet« Der Dichtring 13 wird durch einen Sicherungsring 14 in der gewünschten Lage festgehalten, wobei dieser Sicherungsring durch gestrichelt angedeutete Schraubbolzen 15 festgeschraubt wird» Fig. 2 zeigt außerdem einen O-Ring 16, welcher für eine Abdichtung zwischen der Stirnfläche 7 des Plasmabrenners und der Dichtfläche 8 desThe sealing device according to the invention shown in Fig. 2 on an enlarged scale has a flange 9 with a channel IO for the supply of any inert gas in this flange 9, a seat 12 is formed for an inwardly facing sealing ring 13. The sealing ring 13 is formed by a locking ring 14th held in the desired position, said locking ring is screwed by dashed lines indicated bolts 15 Fig. 2 also shows an O-ring 16, which is for a seal between the end face 7 of the plasma torch and the sealing surface 8 of the

Reaktors bzw. des Flansches 9 sorgt» ,Reactor or flange 9 »,

Der Dichtring 13 besitzt eine nach innen offene Nut 17 mit Durchbrüchen 18, welche mit dem Ringspalt 19 an der Außenseite des Pichtringes 13 in Verbindung stehen,, Durch den vorgenannten Kanal IO wird in diesen Spalt 19 Schutzgas eingeblasenβ The sealing ring 13 has an inwardly open groove 17 with openings 18, which communicate with the annular gap 19 on the outside of the Pichtringes 13 ,, through the aforementioned channel IO is injected into this gap 19 shielding gas

Die erfindungsgemaße Ausbildung einer Abdichteinrichtung erlaubt es, daß das Spiel zwischen dem Verbindungsteil 3 des Einschubrohres und dem Plasmabrenner relativ groß g'ehalten werden kann, während der eigentliche Dichtring 13 einen Durchmesser erhalten kann, welcher im wesentlichen dem Umfang der Brennernase entspricht» Der Dichtring 13 kann aus Metall (Rotguß) hergestellt werden, um zu verhindern, daß er durch Ruß oder sonstige Ablagerungen an der Brennernase beschädigt wird, wenn der Brenner herausgezogen wirdtThe inventive design of a sealing device allows the game between the connecting part 3 of the insertion tube and the plasma torch can be kept relatively large, while the actual sealing ring 13 can receive a diameter which substantially corresponds to the circumference of the burner nose »The sealing ring 13th can be made of metal (red brass) to prevent it from being damaged by soot or other deposits on the burner nose when the burner is pulled out

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Dichtring 13 aus einem Material hergestellt, welches zumindest teilweise elastisch ist und einen niedrigen Reibungskoeffizient besitzt, beispielsweise aus Teflon» Indem man dem Dichtring ein erweitertes Einschubende 20 gibt, wird das Anschließen des Plasmabrenners an den Reaktor weiterhin erleichterte Als Schutzgase eignen sich in diesem Zusammenhang Stickstoff und Argon,According to a preferred embodiment of the invention, the sealing ring 13 is made of a material which is at least partially elastic and has a low coefficient of friction, such as Teflon. By giving the sealing ring an extended insertion end 20, the connection of the plasma torch to the reactor is further facilitated Suitable protective gases in this context are nitrogen and argon,

Die erfindungsgemäße Abdichteinrichtung verhindert daher vollständig jegliches Austreten von Gasen aus dem ReaktorThe sealing device according to the invention therefore completely prevents any escape of gases from the reactor

während des Anschlxeßens eines Plasmabrenners. Stattdessen strömt das Schutzgas aus und in gewissem Umfange auch in den Reaktor hinein* Das Einströmen des Schutzgases in den Reaktor kann allerdings durch sorgfältige Einstellung des Schutzgasdruckes minimal gehalten werden, wenn dieser Druck nur leicht über dem im Reaktor herrschenden Druck liegt.while connecting a plasma torch. Instead, the shielding gas flows out and to some extent also into the reactor. * The inflow of the protective gas into the reactor, however, can be minimized by careful adjustment of the protective gas pressure, if this pressure is only slightly above the pressure prevailing in the reactor.

Claims

Erf indunqsansp ruc.h

A device for sealing a reactor during the connection of a burner to the burner opening of a reactor, preferably during the connection of a plasma torch to the Brenneröffnurig a shaft furnace for reducing metal oxide, characterized by a * in a seat (12) of the connecting part (3) Qrenneröffnung the reactor arranged sealing ring (13) with openings (18) for the supply of a protective gas.

2 «device according to point 1, characterized in that the sealing ring (13) has a conically enlarged insertion part (20),

3 «device according to point 1 to 2, characterized in that the sealing ring (13) fits exactly on the part to be inserted (2) of the plasma torch,

4 «device according to item 1 to 3, characterized in that in the inwardly facing surface of the sealing ring

(13) a groove (17) is formed with openings (18) for the supply of inert gas,

5, device according to items 1 to 4, characterized in that / the seat (12) of the sealing ring (13) has an annular, by means of bolts (1Ö) fixed flange

(14),

6 * device according to items 1 to 5, characterized in that the sealing ring (13) consists of red brass «

7, device according to items 1 to 5 ,. characterized by

that the sealing ring (13) consists of Teflon «- to this 1 page drawing -