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Heißwindschieber, insbesondere für Heißwindleitungen an Hochöfen In
Heißwindleitungen, welche in der Regel einen großen Durchmesser besitzen und bei
Hochofenanlagen vorgesehen sind, werden als Absperrvorrichtungen Schieber besonderer
Bauart verwendet. Da diese Schieber, insbesondere die Schieberzungen, in besonderer
Weise der Wärmeeinwirkung, z. B. der Wärmestrahlung, sowie Temperaturänderungen
ausgesetzt sind, hat man vorgeschlagen, diese Schieberzungen als Hohlkörper auszubilden
und in dem Hohlkörper ein Kühlkanalsystem vorzusehen, welches von einem Kühlmedium
durchflossen wird. Angestrebt wurde ein solches Kanalsystem, welches die Bildung
von Luftsäcken sowie Schlammablagerungen ausschließt, da erfahrungsgemäß an solchen
Stellen die Wandungen der Schieberplatten einer schnellen Zerstörung durch Verbrennen
ausgesetzt sind. Ein zweckmäßiges Kanalsystem wurde bereits vor Jahrzehnten in einer
spiralförmigen Anordnung des Zu-und Rücklei:tungskanals gesehen. Da man im Hinblick
auf die durch die starken Wärmeeinwirkungen zu befürchtenden Zerstörungen und Verformungen,
wobei die letzteren den dichten Sitz des Schiebers bzw. die Beweglichkeit der Schieberzunge
gefährden, besonders steife Schmiede- oder Gußkörper für erforderlich hielt, mußten
die Kanäle einen großen Querschnitt erhalten. Die durch die Schieberzungen zu bewegende
Wassermenge war entsprechend groß. Die Kanalausbildung ließ sich dabei nicht so
gestalten, daß Luftsäcke oder Schlammablagerungen mit Sicherheit vermieden wurden.
Trotz der spiralförmig angeordneten Kanäle mußte man in den die Kanäle begrenzenden
Querwänden noch Entlüftungsöffnungen vorsehen, damit von Zeit zu Zeit ein einigermaßen
sicherer Betriebszustand der Schieberzungen geschaffen werden konnte. Bereits aus
Herstellungsgründen sind bei diesen Schieberzungen die Kanalwandungen verhältnismäßig
stark. Hierdurch wird die Kühlwirkung beeinträchtigt. Außerdem ist der Gesamtmaterialaufwand
erheblich, so daß diese Schieberzungen ein großes Gewicht haben.
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Auf anderen Gebieten der Technik sowie auch bei Hochofenanlagen, jedoch
für mit Absperrvorrichtungen nicht vergleichbare Vorrichtungen. ist es bekannt,
solche Körper, die starken Wärmeeinwirkungen ausgesetzt sind, aus dünnen Rohren
herzustellen oder mit einem Rohrsystem auszurüsten, durch welches das Kühlwasser
mit hoher Geschwindigkeit hindurchgeführt wird. So hat man vor vielen Jahrzehnten
eine in rille Öffnung des Ofenmauerwerks einsetzbare Blasform, d. h. einen düsenartigen
Körper, aus einem schraubenförmig gewickelten Rohr gebildet. Zu einem späteren Zeitpunkt
bat man vorgeschlagen, solche Rohre in einem Formkörper düsenartiger Grundform cinzub:etten.
Abgesehen davon, daß sich solche Blasformen oder Düsen dieser früheren Vorschläge
nicht bewährt und damit in der Praxis auch keinen Eingang gefunden haben, liegen
die Beanspruchungsverhältnilsse solcher Düsen auch völlig anders als die von Abschlußorganen.
Bei den Blasformen sind keine verstellbaren Teile vorhanden. Ferner sind durch Wärmespannungen
verursachte Verformungen noch nicht betriebsgefährdend. Als Vorbilder für die zweckmäßige
Ausgestaltung von Abschlußorgan:en sind solche Blasformen ungeeignet. Die Erfindung
bezieht sich nicht grundsätzlich auf die Verwendung gewundener Rohre für Kühlzwieake,
sondern auf eine besonders vorteilhafte Bauart eines Heißwindschiebers, bei welchem
es darauf ankommt, daß die bewegliche Schieberzunge einen einfachen Aufbau erhält,
mit geringerem Aufwand und unter Vermeidung der bei den bekannten Schieberzungen
vorhandenen Nachteile gekühlt wird und auch einen einwandfreien Sitz im Schiebergehäuse
zwecks Erzielung einer einwandfreien Dichtung gewährleistet.
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Die Erfindung geht dabei von der vorbekannten grundsätzlichen Bauart
aus, bei welcher die Schieberzunge mit spiralförmig verlaufenden Kanälen für die
Durchleitung des Kühlmediums versehen ist und wobei die Zu- und Ableitungen für
das Kühlmedium am äußeren Umfang der Zunge angeordnet sind. Die Bauart nach der
Erfindung kennzeichnet sich aber nun dadurch, daß die Schieberzunge aus spiralförmig
gewickelten Rohren - insbesondere solchen kleinen Durchmessers - gebildet ist, welche
an den Berührungsstellen der Rohrwandungen miteinander zu einer Scheibe verschweißt
und im Bereich der an d-er Zunge vorzusehenden Dichtflächen von einem die Kühlmittelanschlüsse
besitzenden Hohlring, z. B. einem solchen rechteckigen Querschnitts, umschlossen
sind. Durch die spiralförmig gewickelten, zu einer Scheibe verschweißten Rohre,
die von einem die
Dichtflächen tragenden Hohlring umschlossen sind,
wird ein gegenüber den vorbekannten Bauarten erheblich leichterer Abschlußkörper
geschaffen. Die Gewichts- und Materialeinsparungen sind ganz erheblich. Die gute
Kü hlmittelführung, welche die Bildung von Luftsäcken oder Schlammablagerungen ausschließt
und mit geringerer Kühlmittelmenge hohe Kühlleistungen ermöglicht, schließt auch
die Gefahr völlig aus, d@aß die an sich dünne Spiralrohrscheibe durch die erheblichen
Wärmeeinwirkungen zerstört oder verformt wird. Der die Spiralrohrscheibe umschließende
Hohlring ermöglicht die Bildung einer einwandfreien Dichtfläche; dieser Hohlring
kann als Einzelkörper leicht hergestellt und gut bearbeitet werden. Auch für diesen
Hohlring ist der Materialaufwand nur gering, da er seitens der Spiralrohrscheihe
keinen besonderen, durch Wärmespannungen verursachten Beanspruchungen ausgesetzt
ist und somit dünnwandig gehalten werden kann.. Hierdurch wird auch die Kühlwirkung
im Ring voll ausgenutzt, wobei zu berücksichtigen ist, daß dieser Ring im geschlossenen-
Zustand des Schiebers nicht der vollen Wärmeeinwirkung ausgesetzt ist. Diese Schieberzunge
steilt demnach gegenüber den vorbekannten Schieberzungen eine erhebliche Verbesserung
dar. Schieberzungen nach der Erfindung haben sich inzwischen in der Praxis gut bewährt.
Trotz der gegenüber den bekannten Schieberzungen besonders leichten Bauart haben
sich selbst nach längerer Betriebszeit keinerlei Änderungen der Schäden gezeigt.
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Die für den Zungenmittelteil, d. h. für die Spiralrohrscheibe, verwendeten
Rohre können aus Stahl oder Metall bzw. Metallegierungen beliebiger Art hergestellt
sein. Die Verwendung von Kupfer ist nicht erforderlich. Normalerweise wird für die
Rohre Stahl verwendet. Da der Hohlkanal normalerweise einen Querschnitt erhält,
der größer ist als derjenige der Rohre, wird die Möglichkeit geschaffen, in einfacher
Weise beiderseits der spiralförmig gewickelten Rohre Isoliermaterial, z. B. Asbestplatten,
zu befestigen. An Stelle von Platten kann aber auch eine :Rasse aufgestampft werden.
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In der Zeichnung ist an einem Ausführungsbeispiel eine Schieberzunge
veranschaulicht.
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Fig. 1 zeigt eine Schieberzunge in Ansicht, teilweise im Schnitt;
Fig. 2 ist ein senkrechter Querschnitt zu Fig. 1. Der Mittelteil der Schieberzunge
ist aus Rohren kleinen Querschnitts gebildet, welche spiralförmig gewickelt sind.
Das Rohr 1 bildet die Spirale, in welcher das Kühlmedium über den Anschlußstutzen
1 a zugeleitet wird. Das Rohr 2 stellt die zweite Spirale dar, welche in der Zungenmitte
mit dem Rohr 1 flüssigkeitsleitend verbunden ist und aus welcher das Medium über
den Stutzen 2a austritt. Die aus den Rohren gebildeten Spiralen l und 2 sind von
einem Hohlkanal 3 umschlossen, welcher als Ring ausgebildet ist und zu beiden Stirnseiten
die Dichtungsflächen 3a besitzt. Der Querschnitt des Hohlkanals 3 ist wesentlich
größer bemessen als der Querschnitt der Rohre 1 und z. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
wird der Hohlkanal aus zwei U-Profilen gebildet, von denen das innere Profil mit
dem Rücken des Steges geben die Flansche des äußeren Profils angelegt und befestigt
ist. Der Kana13 besitzt einen rechteckigen Querschnitt, und es ist die Breite x
wesentlich größer gehalten als der Durchmesser der Rohre 1 und 2. Hierdurch wird
beiderseits der Rohre 1 und 2 ein Raum für die Unterbringung einer Isoliermasse
gebildet. Diese Isoliermasse kann aus Asbestplatten oder einer Stampfmasse bestehen.
Bei der Größe der Schieberzunge wird die Platte zweckmäßig in Segmente 8 aufgeteilt,
welche durch an den Rohren 1 bzw. 2 angeschweißte Halterungen 7 und durch flanschartige
Ansätze 7a. des Hohlkanals 3 in ihrer Lage gehalten werden können.
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Die spiralförmig gewickelten Rohre 1 und 2 werden an den zugekehrten
Teilen der Rohrwandungen miteinander verschweißt, wie dies aus Fig. 2 zu erkennen
ist.
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Das an dem Stutzen 1 a angeschlossene Ende des Rohres 1 ist durch
den Hohlkanal 3 hindurchgeführt. Das äußere Ende des Rohres 2 mündet in den Hohlkanal
3, und zwar hinter der Querwand 4, «-elche unmittelbar neben dem Auslaßstutzen 2
a angeordnet ist. Damit an dieser Einmündungsstelle des Rohres 2 in dem Hohlkanal
3 kein toter Raum entsteht. ist in dem Kanal ein Umlenkblech 5 befestigt, welches
von dem Medium beim Eintritt in den Hohlkanal 3 umströmt werden muß. Mit 6 sind
Rippen bezeichnet, welche zur Abstützung der Stutzen 1 a und 2 a auf den Umfang
des Hohlkanals 3 dienen.