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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abstichlochvorrichtung, genauer eine Struktur eines Abstichlochs eines Eisen herstellenden Hochofens.
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STAND DER TECHNIK
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In einem Eisen herstellenden Hochofen ist ein Abstichloch an einer Ofenwand eines Gestells ausgebildet. Heißes Metall wird durch das Abstichloch geleitet und durch eine Wanne aufgenommen, um herausgenommen zu werden. Das Abstichloch ist durch eine Stopfmasse verschlossen, außer wenn das heiße Metall abgestochen wird. Zum Abstich des heißen Metalls wird von außen durch die Stopfmasse mittels einer dedizierten Abstichlochöffnungsmaschine hindurch gebohrt, um das Abstichloch zu öffnen und das heiße Metall fließen zu lassen. Ein solcher Abstichvorgang wird alle zwei bis drei Stunden durchgeführt.
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Um den Abstichvorgang durchzuführen, wird beispielsweise eine Abstichlochvorrichtung verwendet, die in der Patentschrift
JP-A-8-269511 offenbart wird. Eine typische Abstichlochvorrichtung, wie sie in der Patentschrift
JP-A-8-269511 offenbart ist, weist eine in
7 gezeigte Struktur auf. In
7 umfasst ein Ofenkörper
90 eines Hochofens: Plattenkühler
92, die innerhalb eines Ofenmantels
91 angeordnet sind; und schützende, hitzebeständige Steine
93, die an einer Innenseite der Plattenkühler
92 vorgesehen sind. Ein ungeformtes feuerfestes Material
94, wie etwa Stampfmischungen oder gießfähige feuerfeste Materialien, wird zwischen den Ofenmantel
91 und die Plattenkühler
92 oder die hitzebeständigen Steine
93 gefüllt.
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In einem Abstichlochabschnitt 95 des Hochofens ist ein zylindrisches Gehäuse 96 vorgesehen, dass den Ofenmantel 91 durchdringt. Eine Kante des Gehäuses 96 dringt durch eine Öffnung, die durch die Plattenkühler 92 gebildet wird, und ist einer Oberfläche der hitzebeständigen Steine 93 zugewandt. Dasselbe ungeformte feuerfeste Material 94, das dasselbe ist wie das, welches zwischen den Ofenmantel 91 und die hitzebeständigen Steine 93 gefüllt wird, wird in das Gehäuse 96 gefüllt. Ein Abstichkanal 97 wird gebildet, der das ungeformte feuerfeste Material 94 und die hitzebeständigen Steine 93 durchdringt, um in ein Inneres des Ofens zu führen.
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WO 94/25631 A1 und
JP H06-256 824 A offenbaren jeweils eine Abstichlochvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruchs.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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DURCH DIE ERFINDUNG ZU LOSENDE(S) PROBLEM(E)
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Die vorstehende Patentschrift
JP-A-8-269511 weist auf einen Gasaustritt innerhalb des Ofens aus einer Steinfuge im Abstichlochabschnitt hin. Wenn in
8 beispielweise eine Lücke zwischen den Fugen der hitzebeständigen Steine
93 um das Abstichloch vergrößert wird, tritt Ofengas G1 durch die Lücke zwischen den hitzebeständigen Steinen
93 aus. Das austretende Gas G2 strömt entlang der Oberfläche der hitzebeständigen Steine
93, um den Abstichlochabschnitt
95 zu erreichen, und weiter, um gelegentlich in den Abstichkanal
97 einzutreten. Das somit in den Kanal
97 austretende Gas G3 zeigt ein ungünstiges Verhalten, wie etwa, dass es auf das heiße Metall bläst, das durch den Abstichkanal
97 läuft, um den Flussdes heißen Metalls zu unterbrechen. Dementsprechend wird der Abstichvorgang beeinträchtigt und muss gelegentlich unterbrochen werden. Wenn der Abstichvorgang nicht kontinuierlich durchgeführt wird, muss eine Häufigkeit des Abstichvorgangs erhöht werden, um eine benötigte Menge des heißen Metalls abzustechen, so dass es sein kann, dass das Öffnen und Schließen des Abstichlochs nutzlos wiederholt werden muss.
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Um das obige Problem zu bewältigen, werden in der Patentschrift
JP-A-8-269511 die feuerfesten Steine in einem speziell ausgelegten Layout verlegt, so dass die Fugen dazwischen zueinander unterbrochen werden, wodurch ein Gasaustritt gehemmt wird. Jedoch wird, wie in
8 gezeigt, der Gasaustritt in den Abstichlochabschnitt
95 nicht immer aus den Fugen der hitzebeständigen Steine
93 in der Nähe des Abstichlochabschnitts
95 heraus erzeugt. Beispielsweise strömt das Ofengas, das aus einer Steinfuge an einer von dem Abstichlochabschnitt
95 entfernten Stelle austritt, gelegentlich entlang einer Innenfläche der Plattenkühler
92, um den Abstichlochabschnitt
95 zu erreichen. Das austretende Gas G4 kann den Ofenmantel
91 durch die Lücke zwischen den Fugen der Plattenkühler
92 erreichen, und fließt entlang einer Innenseite des Ofenmantels
91, um den Abstichlochabschnitt
95 zu erreichen. Somit kann die Gegenmaßnahme, die wie oben in der Patentschrift 1 vorgeschlagen wurde, den Gasaustritt beim Abstich des heißen Metalls nicht ausreichend hemmen, so dass eine Unterbrechung des Abstichs nicht ausreichend verhindert werden kann.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Abstichlochvorrichtung vorzusehen, die in der Lage ist, Gasaustritt beim Abstich des heißen Metalls ausreichend zu hemmen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Abstichlochvorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS/DER PROBLEME
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Nach einem Aspekt der Erfindung umfasst eine Abstichlochvorrichtung: einen Ofenmantel; hitzebeständige Steine, die entlang einer Innenseite des Ofenmantels vorgesehen sind; ein zylindrisches Gehäuse, das den Ofenmantel durchdringt und den hitzebeständigen Steinen zugewandt angeordnet ist; und einen ringförmigen oder zylindrischen Dichtungskörper, der an einem Ende des Gehäuses in der Nähe der hitzebeständigen Steine angeordnet ist, wobei der Dichtungskörper umfasst: eine Gehäusedichtung, die eine luftdichte Dichtung am Umfang vollständig zwischen dem Gehäuse und dem Dichtungskörper bereitstellt; und eine Steindichtung, die eine luftdichte Dichtung am Umfang vollständig zwischen den hitzebeständigen Steinen und dem Dichtungskörper bereitstellt.
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Im obigen Aspekt der Erfindung stellt die Gehäusedichtung die luftdichte Dichtung am Umfang vollständig zwischen dem Gehäuse und dem Dichtungskörper bereit, während die Steindichtung eine luftdichte Dichtung am Umfang vollständig zwischen den hitzebeständigen Steinen und dem Dichtungskörper bereitstellt. Mit dieser Anordnung deckt der ringförmige oder zylindrische Dichtungskörper, der sich von der Gehäusedichtung zur Steindichtung erstreckt, den Raum zwischen einer Kante des Gehäuses und der Oberfläche der hitzebeständigen Steine ab, so dass das Gehäuse luftdicht gegen die Umgebung abgedichtet ist. Mit diesem Dichtungskörper wird verhindert, dass das Ofengas, das aus der Steinfuge in der Nähe des Gehäuses austritt, und das Ofengas, das entlang der Innenseite der Plattenkühler oder der Innenseite des Ofenmantels strömt, in das Innere des Dichtungskörpers und in das Innere des Gehäuses eintritt.
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Dementsprechend ist eine Öffnung für einen Abstichkanal in einem Bereich zu bilden, der durch den Dichtungskörper auf der Oberfläche der hitzebeständigen Steine umgeben ist, genauer gesagt ein von der Steindichtung umgebener Bereich, so dass der Abstichkanal, der sich von der Öffnung in das Innere des Gehäuses durch den von dem Dichtungskörper umgebenen Raum erstreckt, ohne Weiteres bereitgestellt werden kann. Da dieser Kanal durch den Dichtungskörper luftdicht gegen die Umgebung abgedichtet ist und verhindert wird, dass das Ofengas in den Kanal eintritt, kann ein Gasaustritt auch zum Zeitpunkt des Abstichs verhindert werden, und eine Unterbrechung des Abstichs, die durch den Gasaustritt verursacht wird, kann beseitigt werden.
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Bei dieser Anordnung ist es bevorzugt, dass der Dichtungskörper so getragen wird, dass er in einer Axialrichtung des Gehäuses entlang einer Außenumfangsfläche oder einer Innenumfangsfläche des Gehäuses verschiebbar ist und durch einen Vorspannmechanismus zu den hitzebeständigen Steinen hin vorgespannt wird. Als ein solcher Vorspannmechanismus können eine Mehrzahl von Tellerfedern, in die der Führungsstab eingesetzt ist, eine Spiralfeder, in der ein Führungsstab eingesetzt ist, und der Führungsstab und eine Druckfeder, die nebeneinander gestellt sind, nach Bedarf verwendet werden. Um das Gehäuse verschiebbar zu tragen, kann der Dichtungskörper an sich über die Innenumfangsfläche oder die Außenumfangsfläche des Gehäuses geschoben werden. Bei dieser Struktur kann als der Vorspannmechanismus die Druckfeder einfach den Dichtungskörper vorspannen, ohne den Führungsstab und dergleichen zu verwenden.
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Bei dieser Anordnung kann, indem der verschiebbare Dichtungskörper zu den hitzebeständigen Steinen hin vorgespannt wird, eine Lücke zwischen dem Gehäuse und den hitzebeständigen Steinen abgedichtet werden, auch wenn die Lücke nicht konstant ist. Ferner kann durch Andrücken des Dichtungskörpers gegen die Oberfläche der hitzebeständigen Steine eine luftdichte Abdichtung der Steindichtung sichergestellt werden. Man beachte, dass es nur notwendig ist, die Gehäusedichtung abhängig von einer Größe und einer Form der Innenumfangsfläche des Gehäuses auszulegen, um eine nötige Druckkontaktleistung für eine luftdichte Abdichtung gegen die Innenumfangsfläche des Gehäuses sicherzustellen.
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Bei dem obigen Aspekt der Erfindung kann der Dichtungskörper den ringförmigen oder zylindrischen Dichtungskörper, der aus einem hitzebeständigen elastischen Material gebildet ist, und die ringförmige Dichtungshaltevorrichtung, die das Dichtungselement trägt, umfassen. Mit dieser Anordnung kann ein einziges Dichtungselement die Gehäusedichtung und die Steindichtung bereitstellen, wodurch die Anordnung vereinfacht wird. Da die Dichtungshaltevorrichtung das Dichtungselement trägt, kann ferner eine Festlegungsposition des Dichtungselements konstant gehalten werden, auch wenn das gesamte Dichtungselement aus einem elastischen Material hergestellt ist.
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Bei dem obigen Aspekt der Erfindung kann der Dichtungskörper umfassen: eine ringförmige oder zylindrische Dichtungshaltevorrichtung; und ein Dichtungselement, das aus einem hitzebeständigen elastischen Material gebildet ist, wobei das Dichtungselement eine Oberfläche der Dichtungshaltevorrichtung abdeckt. Mit dieser Anordnung kann ein einziges Dichtungselement die Gehäusedichtung und die Steindichtung bereitstellen, und die innere Dichtungshaltevorrichtung, die mit dem elastischen Material abgedeckt ist, kann an einer vorbestimmten Position festgelegt und gehalten werden. Ferner kann das Dichtungselement und die Dichtungshaltevorrichtung als ein zusammengefügter Dichtungskörper behandelt werden, so dass die Anordnung vereinfacht werden und die Herstellung oder Lieferung und dergleichen vor der Festlegung auch effizient durchgeführt werden können.
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Bei dem obigen Aspekt der Erfindung kann der Dichtungskörper umfassen: eine ringförmige oder zylindrische Dichtungshaltevorrichtung; ein Gehäusedichtungselement, das an der Dichtungshaltevorrichtung vorgesehen ist und in Druckkontakt mit dem Gehäuse steht; und ein Steindichtungselement, das an der Dichtungshaltevorrichtung vorgesehen ist und in Druckkontakt mit den hitzebeständigen Steinen steht. Da das Gehäusedichtungselement und das Steindichtungselement unabhängig voneinander bereitgestellt werden können, kann mit dieser Anordnung ein großer Abstand zwischen dem Gehäuse und den hitzebeständigen Steinen oder einer einmalige Form des Gehäuses oder der hitzebeständigen Steine angemessen gehandhabt werden.
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In dem obigen Aspekt der Erfindung ist es bevorzugt, dass ein Plattenkühler bereitgestellt wird, der das Gehäuse umgibt und einen Durchbruch aufweist, der in der Lage ist, das Gehäuse aufzunehmen, und eine Ofenmanteldichtung, die ringförmig durchgehend ist und den Ofenmantel mit einer luftdichten Abdichtung versieht, und eine Gehäuseaußendichtung, die ringförmig durchgehend ist und eine Außenumfangsfläche des Gehäuses mit einer luftdichten Abdichtung versieht, sind um den Durchbruch herum vorgesehen. Mit dieser Anordnung kann das Ofengas, das entlang des Ofenmantels strömt, durch die Ofenmanteldichtung und die Gehäuseaußendichtung blockiert werden, und eine Hemmung des Gasaustritts zum Zeitpunkt des Abstichs kann weiter verstärkt werden. Da der Plattenkühler um das Gehäuse herum über den gesamten Umfang des Gehäuses durchgehend ist, können zu diesem Zeitpunkt auch die Ofenmanteldichtung und die Gehäuseaußendichtung durchgehend ringförmig ausgebildet werden, wodurch eine luftdichte Abdichtung sichergestellt wird.
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Nach dem obigen Aspekt der Erfindung kann die Abstichlochvorrichtung bereitgestellt werden, die in der Lage ist, die Lücke zwischen der Oberfläche der hitzebeständigen Steine und dem Gehäuse gegen die Umgebung mit einer luftdichten Abdichtung zu versehen, und die in der Lage ist, einen Gasaustritt zum Zeitpunkt des Abstichs ausreichend zu hemmen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG(EN)
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1 ist eine Schnittdarstellung, die ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. 2 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung, die einen relevanten Teil in dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt. 3A ist eine Schnittdarstellung, die einen Abstichloch-Plattenkühler in dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt. 3B ist eine Vorderansicht, die den Abstichloch-Plattenkühler in dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt. 4 ist eine Vorderansicht, die einen typischen Abstichloch-Plattenkühler zeigt. 5 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung, die einen relevanten Teil in einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt. 6 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung, die einen relevanten Teil in einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt. 7 ist eine Querschnittsansicht, die eine Struktur eines typischen Abstichlochs zeigt. 8 ist eine Querschnittsansicht, die einen Gasaustritt in einem typischen Abstichloch zeigt.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORM(EN)
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Es werden im Folgenden Ausführungsbeispiele der Erfindung basierend auf den Zeichnungen beschrieben.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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In 1 umfasst ein Ofenkörper 10 eines Hochofens: Plattenkühler 12, die entlang einer Innenseite eines Ofenmantels 11 angeordnet sind; und schützende, hitzebeständige Steine 13, die an einer Innenseite der Plattenkühler 92 vorgesehen sind. Ein ungeformtes feuerfestes Material 14, wie etwa Stampfmischungen oder gießfähige feuerfeste Materialien, wird zwischen den Ofenmantel 11 und den Plattenkühler 12 oder die hitzebeständigen Steine 13 gefüllt. In einem Abstichlochabschnitt 15 des Hochofens ist ein zylindrisches Gehäuse 16 vorgesehen, dass den Ofenmantel 11 durchdringt. Eine Kante des Gehäuses 16 dringt durch eine Öffnung, die durch die Plattenkühler 12 gebildet wird, und ist einer Oberfläche der hitzebeständigen Steine 13 zugewandt. Ein Abstichkanal 17 ist ausgebildet, um ein Inneres des Gehäuses 16 zu durchlaufen und ein Inneres des Ofens zu erreichen.
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Das Innere des Gehäuses 16 wird mit demselben ungeformten feuerfesten Material 14 wie dem gefüllt, welches zwischen den Ofenmantel 11 und die hitzebeständigen Steine 13 gefüllt wird. Der Kanal 17 durchdringt das ungeformte feuerfeste Material 14 in dem Gehäuse 16 und erstreckt sich im Weiteren von einer Oberfläche der hitzebeständigen Steine 13 (einer Oberfläche in der Nähe des Ofenmantels 11) zu einem Inneren des Ofens (linke Seite der Zeichnung). Ein Inneres des Kanals 17 ist gewöhnlich mit dichtender Stopfmasse gefüllt. Beim Abstich von heißem Metall wird nur die Stopfmasse entfernt, um einen hohlen Kanal bereitzustellen. Dementsprechend wird das heiße Metall in dem Ofen durch den Kopfdruck des heißen Metalls und einen Innendruck des Ofens aus dem Ofen herausgeführt (rechte Seite der Zeichnung).
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Das Gehäuse 16 ist ein zylindrisches Stahlelement. Das Gehäuse 16 ist an einem Abschnitt an dem Ofenmantel 11 fixiert, der eine Öffnung des Ofenmantels 11 durchdringt. Wie in 2 gezeigt, ist ein ringförmiger Dichtungskörper 20 an einer Innenseite eines Endes des Gehäuses 16 in der Nähe der hitzebeständigen Steine 13 und entlang einer Öffnungskante des Endes angeordnet. Der Dichtungskörper 20 umfasst eine Dichtungshaltevorrichtung 21 und ein Dichtungselement 22, das durch die Dichtungshaltevorrichtung 21 getragen wird.
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Die Dichtungshaltevorrichtung 21 ist ein ringförmiges Stahlelement, das den Querschnitt eines rechtwinkligen Dreiecks aufweist und so angeordnet ist, dass eine geneigte Fläche der Dichtungshaltevorrichtung 21, die einer Hypotenuse des Querschnitts entspricht, einer Lücke zwischen einer Kante des Gehäuses 16 und der Oberfläche der hitzebeständigen Steine 13 zugewandt ist. Ein Führungsstab 23 ist an der Dichtungshaltevorrichtung 2 in einem vorbestimmten Umfangsintervall fixiert. Eine Strebe 24 ist durch Schweißen und dergleichen an einer Innenumfangsfläche des Gehäuses 16 befestigt. Der Führungsstab 23 wird in die entsprechende Strebe 24 eingeführt und wird dadurch so getragen, dass er hin und her in einer Axialrichtung des Führungsstabs 23 beweglich ist.
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Eine Mehrzahl von Tellerfedern 25, in die der Führungsstab 23 eingeführt ist, ist zwischen der Dichtungshaltevorrichtung 21 und der Strebe 24 vorgesehen. Die Tellerfedern 25 spannen die Dichtungshaltevorrichtung 21 in eine von der Strebe 24 trennende Richtung vor; mit anderen Worten, auf die Oberfläche der hitzebeständigen Steine 13 zu. Eine Mutter 26 ist an den Führungsstab 23 an einer Seite der Strebe 24 angeschraubt, die den hitzebeständigen Steinen 13 gegenüberliegt. Die Mutter 26 verhindert, dass sich der Führungsstab 23 lockert, und leistet auch eine anfängliche Kompression, um die oben erwähnte Vorspannkraft zu erzeugen. Der Führungsstab 23 und die Tellerfedern 25 stellen einen Vorspannmechanismus bereit.
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Das Dichtungselement 22 ist ein ringförmiges hitzebeständiges Elastomer, das einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und in Kontakt mit der geneigten Oberfläche der Dichtungshaltevorrichtung 21 ist, die der Hypotenuse des Querschnitts der Dichtungshaltevorrichtung 21 entspricht. Wie oben beschrieben, ist die Dichtungshaltevorrichtung 21 zu den hitzebeständigen Steinen 13 hin vorgespannt und zu den hitzebeständigen Steinen 13 hin verschoben. Dementsprechend drückt die geneigte Fläche der Dichtungshaltevorrichtung 21 das Dichtungselement 22 zu der Oberfläche der hitzebeständigen Steine 13 und auch zur Innenumfangsfläche an einem Öffnungsende der Gehäuses 16. Mit anderen Worten wird das Dichtungselement 22 zur Lücke zwischen der Kante des Gehäuses 16 und der Oberfläche der hitzebeständigen Steine 13 gedrückt. Ein Außendurchmesser des Dichtungselements 22 ist so definiert, dass es geringfügig größer ist als ein Innendurchmesser des Gehäuses 16. Wenn das Dichtungselement 22 in dem Gehäuse 16 untergebracht ist, wird ein Außenumfang des Dichtungselements 22 dementsprechend in Druckkontakt mit der Innenumfangsfläche des Gehäuses 16 gebracht, so dass eine ausreichende Druckkontaktleistung des Dichtungselements 22 als eine luftdichte Abdichtung sichergestellt ist.
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Im ersten Ausführungsbeispiel wird ein gesamter Umfang des Dichtungselements 22 durch die Dichtungshaltevorrichtung 21 über die Innenumfangsfläche am Öffnungsende des Gehäuses 16 gedrückt, wodurch eine Gehäusedichtung 221 mit einer luftdichten Dichtungsleistung zwischen dem Innenumfang des Gehäuses 16 und dem Dichtungselement 22 gebildet wird. Ferner wird ein gesamter Umfang des Dichtungselements 22 durch die Dichtungshaltevorrichtung 21 an die Oberfläche der hitzebeständigen Steine 13 gedrückt, wodurch eine Steindichtung 222 mit einer luftdichten Dichtungsleistung zwischen der Oberfläche der hitzebeständigen Steine 13 und dem Dichtungselement 22 gebildet wird.
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Dadurch, dass der Dichtungskörper 20 das Dichtungselement 22 und die Dichtungshaltevorrichtung 21 aufweist, die oben beschrieben wurden, wird die Lücke zwischen der Kante des Gehäuses 16 und der Oberfläche der hitzebeständigen Steine 13 luftdicht abgedichtet. Sogar wenn das aus der Fuge der hitzebeständigen Steine 13 austretende Ofengas G1 zum Gas G2 wird, das entlang der Oberfläche der hitzebeständigen Steine 13 strömt, oder zum Gas G4, das aus der Fuge der Plattenkühler 12 austritt, um entlang der Innenseite des Ofenmantels 11 zu strömen und eine Umgebung des Gehäuses 16 zu erreichen, kann dementsprechend, da die Lücke zwischen der Kante des Gehäuses 16 und der Oberfläche der hitzebeständigen Steine 13 durch den Dichtungskörper 20 abgedichtet wird, verhindert werden, dass das austretende Gas in das Gehäuse 16 und den Abstichkanal 17 eintritt.
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Ferner ist im ersten Ausführungsbeispiel das Abstichloch 15 mit einem der Plattenkühler 12 abgedeckt. Wie in den 3A und 3B gezeigt, weist jeder der Plattenkühler 12 einen Körper 120 auf, der aus Gusseisen, einer Kupferlegierung oder dergleichen ausgebildet ist und zu einer Platte geformt ist. Im Körper 120 ist eine Kühlleitung 122 ausgebildet, und ein Abstichloch 121 ist in der Mitte ausgebildet. An einer Oberfläche des Körpers 120, die dem Ofenmantel 11 zugewandt ist (siehe 2) ist ein ringförmiger, konvexer Abschnitt 123 ausgebildet, der durchgehend entlang des Abstichlochs 121 ausgebildet ist. Ein Dichtungselement 124, das aus einem hitzebeständigen Elastomer gebildet ist, ist an einer Endfläche des konvexen Abschnitts 123 befestigt. Ferner ist an einer Innenseite des Abstichlochs 121 ein konvexer Abschnitt 125, der zu einem Inneren des Abstichlochs 121 hervorragt, entlang einer Öffnungskante des Abstichlochs 121 in der Nähe des konvexen Abschnitts 123 ausgebildet. Ein Dichtungselement 126, das aus einem hitzebeständigen Elastomer gebildet ist, ist an einer Endfläche des konvexen Abschnitts 125 befestigt.
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Nimmt man wieder Bezug auf 2, wird bei dem Plattenkühler 12, der am Abstichlochabschnitt 15 vorgesehen ist, das Dichtungselement 124 an eine Innenumfangsfläche des Ofenmantels 11 gedrückt, und das Dichtungselement 126 wird an eine Außenumfangsfläche des Gehäuses 16 gedrückt. Mit diesen Dichtungselementen 124 und 126 kann das Gas G4, das entlang der Innenseite des Ofenmantels 11 zum Gehäuse 16 hin strömt, blockiert werden. Wie oben beschrieben wurde, wird die Lücke zwischen dem Gehäuse 16 und den hitzebeständigen Steinen 13 durch den Dichtungskörper 20, der die Gehäusedichtung 221 und die Steindichtung 222 aufweist, luftdicht abgedichtet. Da die Dichtungselemente 124 und 126 das Gas G4, das entlang der Innenseite des Ofenmantels 11 strömt, blockieren, kann eine Leistung des Verhinderns dessen, dass Gas zum Kanal 17 austritt, weiter verbessert werden.
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Bei einem typischen Hochofen werden drei aufgeteilte Plattenkühler 81, 82 und 83, wie sie in 4 gezeigt werden, allgemein als der Plattenkühler verwendet, der an dem Abstichlochabschnitt 15 angeordnet ist. Mit drei aufgeteilten Plattenkühlern wird eine Öffnung 84, in die das Gehäuse 16 eingesetzt wird, leicht gebildet. Jedoch ist mit den drei aufgeteilten Plattenkühlern 81, 82 und 83 ein Umfang der Öffnung 84 ebenfalls unterteilt.
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Dementsprechend ist es schwierig, eine luftdichte Abdichtung durchgehend entlang des gesamten Umfangs zu bilden. Im Gegensatz dazu kann die Verwendung eines einteiligen Plattenkühlers 12, wie er in den 3A und 3B gezeigt ist, die Bereitstellung der Dichtungselemente 124 und 126 durchgehend entlang des gesamten Umfangs erleichtern. Obwohl auch zwei aufgeteilte Plattenkühler als ein typischer Plattenkühler für den Abstichlochabschnitt 15 verwendet werden, tritt dasselbe Problem auf, wie es oben in Bezug auf die drei aufgeteilten Plattenkühler beschrieben wurde. Dementsprechend ist der einteilige Plattenkühler 12, wie er in den 3A und 3B gezeigt wird, wünschenswerter.
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Bei dem ersten Ausführungsbeispiel werden die folgenden Vorteile erreicht. In dem ersten Ausführungsbeispiel kann der Dichtungskörper 20 die Lücke zwischen der Kante des Gehäuses 16 und der Oberfläche der hitzebeständigen Steine 13 abdichten. Der Dichtungskörper 20 kann eine luftdichte Abdichtung über den gesamten Innenumfang des Gehäuses 16 durch die Gehäusedichtung 221 bereitstellen, während der Dichtungskörper 20 eine luftdichte Abdichtung über den gesamten Innenumfang der Oberfläche der hitzebeständigen Steine 13 durch die Steindichtung 222 bereitstellen kann. Mit dieser Anordnung ist das Innere des Gehäuses 16 und des Abstichkanals 17 luftdicht durch den Dichtungskörper 20 gegen die Umgebung abgedichtet, so dass verhindert werden kann, dass das Ofengas G1, das aus der Steinfuge in der Nähe des Gehäuses 16 austritt und das Gas G2, G4 und dergleichen, die entlang der Oberfläche der hitzebeständigen Steine 13, der Plattenkühler 12 oder des Ofenmantels 11 strömen, in den Kanal 17 eintreten, um ausreichend den Gasaustritt zum Zeitpunkt des Abstichs zu hemmen und das Abstichproblem zu beseitigen, dass durch den Gasaustritt verursacht wird.
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Bei dem ersten Ausführungsbeispiel können insbesondere, da die Gehäusedichtung 221 und die Steindichtung 222 am selben Dichtungselement 22 ausgebildet sind, die Gehäusedichtung 221 und die Steindichtung 222 gleichzeitig bereitgestellt werden, indem das Dichtungselement 22 festgelegt wird, was die Struktur vereinfacht. Da eine ausreichende Steifigkeit der Dichtungshaltevorrichtung 21, die das Dichtungselement 22 trägt, sichergestellt werden kann, obwohl das gesamte Dichtungselement 22 ein elastisches Element ist, kann das Dichtungselement 22 an einer vorbestimmten Position gehalten werden. Da ein Abstand von der Gehäusedichtung 221 und der Steindichtung 222 von der Dichtungshaltevorrichtung 21 groß ist, um eine Dicke des elastischen Materials des Dichtungselements 22 zu vergrößern, das durch die Gehäusedichtung 221 und die Steindichtung 222 zusammengedrückt werden soll, kann bei dem Dichtungselement 22 die luftdichte Dichtungsleistung verbessert werden.
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Da die Dichtungshaltevorrichtung 21 durch die Tellerfedern 25, in die der Führungsstab 23 eingeführt ist, zu den hitzebeständigen Steinen 13 hin vorgespannt ist, kann die Steindichtung 222 an die Oberfläche der hitzebeständigen Steine 13 gedrückt werden, so dass die luftdichte Abdichtung an der Steindichtung 222 sichergestellt werden kann. Als ein Vorspannmechanismus der Dichtungshaltevorrichtung 21 können zusätzlich zu den Tellerfedern 25, in die der Führungsstab 23 eingesetzt ist, eine Spiralfeder, in der der Führungsstab eingesetzt ist, oder ein Führungsstab und eine Druckfeder, die nebeneinander gestellt sind, verwendet werden.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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Eine Abstichlochvorrichtung in einem zweiten Ausführungsbeispiel weist dieselbe Struktur wie im ersten Ausführungsbeispiel auf, mit Ausnahme des Dichtungskörpers 20. Dementsprechend werden dieselben Komponenten durch dieselben Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet, und ihre Beschreibung wird weggelassen. Ein anderer Dichtungskörper wird unten detailliert beschrieben.
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In 5 umfasst ein Dichtungskörper 20A bei dem zweiten Ausführungsbeispiel eine ringförmige Stahl-Dichtungshaltevorrichtung 21A und ein Dichtungselement 22A, das aus einem hitzebeständigen Elastomer auf einer Oberfläche der Dichtungshaltevorrichtung 21A ausgebildet ist. Das Dichtungselement 22A ist an derselben Position wie das Dichtungselement 22 (siehe 2) in dem ersten Ausführungsbeispiel angeordnet. Daher wird ein gesamter Umfang des Dichtungselements 22A über die Innenumfangsfläche am Öffnungsende des Gehäuses 16 gedrückt, wodurch die Gehäusedichtung 221 mit einer luftdichten Dichtungsleistung zwischen dem Innenumfang des Gehäuses 16 und dem Dichtungselement 22A gebildet wird. Ferner wird der gesamte Umfang des Dichtungselements 22 durch die Dichtungshaltevorrichtung 21 an die Oberfläche der hitzebeständigen Steine 13 gedrückt, wodurch die Steindichtung 222 mit einer luftdichten Dichtungsleistung zwischen der Oberfläche der hitzebeständigen Steine 13 und dem Dichtungselement 22 gebildet wird. Die Dichtungshaltevorrichtung 21A und das Dichtungselement 22A stellen den Dichtungskörper 20A bereit, der die Gehäusedichtung 221 und die Steindichtung 222 aufweist, bei denen die Lücke zwischen dem Gehäuse 16 und den hitzebeständigen Steinen 13 durch den Dichtungskörper 20A abgedichtet wird.
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In dem zweiten Ausführungsbeispiel kann der Dichtungskörper 20A zuverlässig die luftdichte Abdichtung zwischen dem Gehäuse 16 und der Oberfläche der hitzebeständigen Steine 13 bereitstellen, so dass dieselben Vorteile wie in dem ersten Ausführungsbeispiel erreicht werden können. Da in dem zweiten Ausführungsbeispiel der Dichtungskörper 20A die Dichtungshaltevorrichtung 21A und das Dichtungselement 22A umfasst, das aus einem hitzebeständigen Elastomer gebildet ist und mit dem die Dichtungshaltevorrichtung 21A abgedeckt ist, können des Weiteren die Dichtungshaltevorrichtung 21A und das Dichtungselement 22A als ein zusammengefügter Körper gehandhabt werden, um einen Festlegungsraum zu verringern, und ein Herstellungsvorgang kann vereinfacht werden.
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Drittes Ausführungsbeispiel
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Eine Abstichlochvorrichtung in einem dritten Ausführungsbeispiel weist dieselbe Struktur wie im ersten Ausführungsbeispiel auf, mit Ausnahme des Dichtungskörpers 20. Dementsprechend werden dieselben Komponenten durch dieselben Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet, und ihre Beschreibung wird weggelassen. Ein anderer Dichtungskörper wird unten detailliert beschrieben.
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In 6 umfasst ein Dichtungskörper 20B in dem dritten Ausführungsbeispiel eine zylindrische Stahl-Dichtungshaltevorrichtung 21B, die einen L-förmigen Querschnitt aufweist. Die Dichtungshaltevorrichtung 21B kann hergestellt werden, indem ein Zylinder entlang der Innenumfangsfläche des Gehäuses 16 und eine ringförmige Platte entlang der Oberfläche der hitzebeständigen Steine 13 verschweißt werden. Die Dichtungshaltevorrichtung 21B kann hergestellt werden, in dem ein L-förmiger Stahl zu einem Ring gebogen wird.
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Ein Gehäusedichtungselement 221B ist an einer Außenumfangsfläche der Dichtungshaltevorrichtung 21B dem Gehäuse 16 zugewandt vorgesehen. Ein Steindichtungselement 222B ist an einer Oberfläche der Dichtungshaltevorrichtung 21B der Oberfläche der hitzebeständigen Stein 13 zugewandt vorgesehen. Das Gehäusedichtungselement 221B und das Steindichtungselement 222B sind aus einem hitzebeständigen Elastomer durchgehend entlang der jeweiligen vollständigen Umfänge ausgebildet. Das Gehäusedichtungselement 221B ist an das Gehäuse 16 gedrückt, um die Gehäusedichtung zu definieren. Das Steindichtungselement 222B ist an die Oberfläche der hitzebeständigen Steine 13 gedrückt, um die Steindichtung zu definieren. Die Dichtungshaltevorrichtung 21B, das Gehäusedichtungselement 221B und das Steindichtungselement 222B definieren den Dichtungskörper 20B.
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In dem dritten Ausführungsbeispiel kann der Dichtungskörper 20B zuverlässig die luftdichte Abdichtung zwischen dem Gehäuse 16 und den hitzebeständigen Steinen 13 bereitstellen, so dass dieselben Vorteile wie in dem ersten Ausführungsbeispiel erlangt werden können.
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Da bei dem Dichtungskörper 20B des dritten Ausführungsbeispiels das Gehäusedichtungselement 221B und das Steindichtungselement 222B unabhängig voneinander an der Dichtungshaltevorrichtung 21B angeordnet sind, können des Weiteren, sogar wenn ein Abstand zwischen dem Gehäusedichtungselement 221B und dem Steindichtungselement 222B groß ist oder deren Richtungen voneinander verschieden sind, das Gehäusedichtungselement 221B und das Steindichtungselement 222B flexibel verstellbar sein, wodurch ein Design-Freiheitsgrad erhöht wird. Ferner können das Gehäusedichtungselement 221B und das Steindichtungselement 222B durch die jeweiligen breiten Oberflächen in Druckkontakt mit dem Gehäuse 16 und der Oberfläche der hitzebeständigen Steine 13 gebracht werden, so dass die luftdichte Dichtungsleistung erhöht werden kann.
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Abwandlung(en) Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst Abwandlungen und dergleichen, solange die Abwandlungen und dergleichen mit der Erfindung vereinbar sind. In den obigen Ausführungsbeispielen sind die Dichtungskörper 20, 20A und 20B ringförmig oder zylindrisch ausgebildet. Jedoch kann deren Querschnitt in beliebiger Weise ausgebildet sein, solange er dem zylindrischen Gehäuse 16 entspricht. Wenn beispielsweise der Querschnitt des Gehäuses 16 rechteckig, mehreckig, kreisförmig oder dergleichen ist, können die Dichtungskörper 20, 20A und 20B solchen Querschnitten entsprechend ausgebildet sein. Obwohl die Dichtungskörper 20, 20A und 20B bei den obigen Ausführungsbeispielen innerhalb des Gehäuses 16 angeordnet sind, können die Dichtungskörper 20, 20A und 20B außerhalb des Gehäuses 16 angeordnet sein. Bei dieser Anordnung ist es notwendig, dass der Führungsstab 23 und die Tellerfedern 25 (d. h. der Vorspannmechanismus) an der Außenseite des Gehäuses 16 angeordnet sind und die Gehäusedichtung 221 der Außenumfangsfläche des Gehäuses 16 die luftdichte Abdichtung bereitstellt.
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Bei den obigen Ausführungsbeispielen werden der Führungsstab 23 und die Tellerfeder 25 als der Vorspannmechanismus verwendet. Jedoch ist der Vorspannmechanismus nicht darauf beschränkt. Beispielsweise ist eine Spiralfeder, in die der Führungsstab 23 eingesetzt ist, oder der Führungsstab 23 und eine Druckfeder, die nebeneinander gestellt sind, nach Bedarf verwendbar. Um das Gehäuse 16 verschiebbar zu tragen, können die Dichtungskörper 20, 20A und 20B an sich über die Innenumfangsfläche oder die Außenumfangsfläche des Gehäuses 16 geschoben werden. Bei dieser Struktur kann als der Vorspannmechanismus die Druckfeder einfach den Dichtungskörper vorspannen, ohne den Führungsstab 23 und dergleichen zu verwenden. Ferner ist der Vorspannmechanismus nicht auf einen beschränkt, der an dem Gehäuse 16 angeordnet ist, um die Dichtungskörper 20, 20A und 20B vorzuspannen, sondern kann durch die Oberfläche der hitzebeständigen Steine 13 oder die Plattenkühler 12 bereitgestellt werden.
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In den obigen Ausführungsbeispielen wird der einteilige Plattenkühler 12, der die ringförmigen, durchgehenden Dichtungselemente 124 und 126 aufweist, mit den Dichtungskörpern 20, 20A und 20B verwendet. Jedoch ist die Anordnung des Plattenkühlers 12 nicht darauf beschränkt, sondern kann mehrfach geschlitzte Plattenkühler 81 bis 83 umfassen, wie in 4 gezeigt. Bei dem obigen einteiligen Plattenkühler 12 können die ringförmigen, durchgehenden Dichtungselemente 124 und 126 weggelassen werden. Der einteilige Plattenkühler 12 ist wirksam, um ein Leck zwischen der Innenfläche des Ofenmantels 11 und einer rückwärtigen Oberfläche des Plattenkühlers 12 zu vermeiden. Ferner kann eine Größe, eine genaue Form, ein Material oder dergleichen jeder der Komponenten nach Bedarf verändert werden, um die Erfindung umzusetzen.
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GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abstichlochvorrichtung und kann als ein Abstichloch in einem Eisen herstellenden Hochofen verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Ofenkörper
- 11
- Ofenmantel
- 12
- Plattenkühler
- 120
- Körper
- 121
- Abstichloch
- 122
- Kühlleitung
- 123, 125
- Konvexer Abschnitt
- 124, 126
- Dichtungselement
- 13
- Hitzebeständige Steine
- 14
- Ungeformtes feuerfestes Material
- 15
- Abstichlochabschnitt
- 16
- Gehäuse
- 17
- Kanal
- 20, 20A, 20B
- Dichtungskörper
- 21, 21A, 21B
- Dichtungshaltevorrichtung
- 22, 22A
- Dichtungselement
- 221
- Gehäusedichtung
- 222
- Steindichtung
- 221B
- Gehäusedichtungselement
- 222B
- Steindichtungselement
- 23
- Führungsstab (Vorspannmechanismus)
- 24
- Strebe
- 25
- Tellerfeder (Vorspannmechanismus)
- 26
- Mutter
