DE19920002A1 - Gichtverschluß für Schachtöfen, insbesondere Hochöfen mit einem Guteinlauftrichter - Google Patents

Abstract

Ein Gichtverschluß für Schachtöfen, insbesondere Hochöfen mit einem Guteinlauftrichter (1), dem sich ein temporär rotierender, gegenüber den stationären Teilen (3) abgedichteter Drehrichter (2) anschließt, wird konstruktiv einfacher und montagefreundlicher und bietet eine gute Wartungsmöglichkeit durch eine Dichtungseinheit (5), bestehend aus einem oberhalb des Drehtrichters (2) angeordneten, zu dessen Trichterflansch (6) komplementären, heb- und senkbaren Verstellflansch (7), der flanschunterseitige Dichtungen (8, 9) aufweist und in einer den Verstellflansch (7) mit dem stationären Teil (3) des Drehtrichters (2) verbindenden Überbrückungswand (12) mit einem Kompensatorelement (13) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gichtverschluß für Schachtöfen, insbesondere Hoch­ öfen mit einem Guteinlauftrichter, dem sich ein temporär rotierender, gegenüber den stationären Teilen abgedichteter Drehtrichter anschließt.

Für das Einfüllen und Verteilen der Chargen zum Begichten von Schachtöfen sind seit langem Vorrichtungen bekannt, die nach dem sogenannten McKee-Prinzip gebaut sind. Bei dieser Ausführung, einem Glocken-Gichtverschluß, ist im oberen Bereich eine "Kleine Glocke" und im unteren Bereich eine "Große Glocke" ange­ ordnet. Hierbei ist die obere der übereinander angeordneten Glocken oder Trichter drehbar.

Eine Weiterentwicklung des McKee-Gichtverschlusses sieht vor, daß die untere, große Gichtglocke keinen gasdichten Abschluß bilden muß, weil der mit der Gloc­ ke verschlossene Drehverteiler in einer dicht abgeschlossenen Hülle angeordnet ist.

Bei einer durch die DE 36 32 724 C2 bekanntgewordenen Anordnung wird dem Problem der Abdichtung zwischen unterer Verteilerglocke und unterer Schleusen­ kammer dadurch begegnet, daß der obere Trichter mittels einer mit Beschic­ kungsklappen ausgerüsteten feststehenden Haube als druckdichte, abschließbare Schleusenkammer ausgebildet ist.

Aus der DE-AS 10 13 681 ist eine Abdichtungsvorrichtung an drehbaren Gichtver­ schlüssen von Hochöfen mit einem an dem Drehtrichter befestigten Druckring und einer dazu passenden ortsfesten, ringförmigen Dichtungsmasse bekannt, wobei die Dichtung von Druckring und Dichtungsmasse durch Federkraft bewirkt wird. In einem auf der Gichthaube gasdicht befestigten Ringgehäuse sind dazu nachstell­ bare Federn angeordnet, welche die ringförmige Dichtungsmasse an den sich mit dem Drehtrichter drehenden Schleifring stetig anpressen. Der Anpreßdruck der Federn ist durch eine aus einer nachstellbaren Spannschraube bestehenden Spannvorrichtung veränderlich einstellbar.

Bei weiteren bekannten Beschickungsvorrichtungen für Hochöfen, z. B. gemäß DE 20 35 458, DE 20 65 460, die an der Gicht mit Gegendruck betrieben werden, ist ein feststehender, zentraler Guteinlauf vorhanden, über den der Möller auf eine drehbare Schurre fällt. Die Drehlagerung und die Antriebsteile der Schurre befin­ den sich im Ofenraum. Auch diese zuletzt beschriebene Beschickungsvorrichtung ist in vielfältiger Weise verbessert worden. So wurden z. B. die Drehlagerung und Antriebsteile der Schurre in einem eigenen Gehäuse angeordnet, das vom übrigen Ofenraum abgeteilt ist. In das erwähnte Gehäuse mündet eine Spülgaseinführung. Dadurch soll verhindert werden, daß heiße und staubbeladene Hochofengase ein­ dringen.

Für die Materialzuführung zum Betrieb eines Schachtofens sind verschiedene Ar­ ten von Begichtungseinrichtungen bekannt. So wird beispielsweise bei einem Glockenverschluß zur Vergleichmäßigung der Materialverteilung ein rotierender Trichter eingesetzt, welcher über einen Zahnkranz angetrieben wird. Der Innen­ raum des drehenden Trichters steht in mittelbarer Umgebung zum Ofenraum, d. h., daß der Raum der Ofenatmosphäre ausgesetzt ist. Aus diesem Grund ist eine Ab­ dichtung des rotierenden Teils des Trichters gegenüber der Umgebung nötig. Die Abdichtung erfolgt dabei mittels einer Labyrinth-Dichtung unter Verwendung fe­ derbelasteter Graphitringe, vorzugsweise aus Segmenten mittels Nut und Feder zusammengesetzt, welche in einer N2-Atmosphäre die Abdichtung vornehmen. Die N2-Atmosphäre muß gegenüber dem Ofendruck geregelt werden, damit im­ mer ein geringer Überdruck gegenüber dem Ofendruck vorhanden ist. Bei Stick­ stoff handelt es sich zudem um ein Gas, das sehr teuer ist.

Der Erfindung liegt daher die Ausgabe zugrunde, einen Gichtverschluß dieser Art ohne die genannten Nachteile vorzusehen, dabei konstruktiv einfacher und mon­ tagefreundlicher sowie mit guter Wartungsmöglichkeit zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Dichtungseinheit gelöst, beste­ hend aus einem oberhalb des Drehtrichters angeordneten, zu dessen Trichter­ flansch komplementären, heb- und senkbaren Verstellflansch, der flanschunter­ seitige Dichtungen aufweist und in einer den Verstellflansch mit dem stationären Teil des Drehtrichters verbindenden Überbrückungswand mit einem Kompensato­ relement ausgebildet ist. Das Kompensatorelement, vorteilhaft beispielsweise eine schlaufenartige Bandausformung oder dergleichen, läßt sich so auslegen, daß z. B. eine axiale Bewegung von ca. 50 mm, eine laterale Bewegung von ca. 20 mm sowie ein Überdruck von 3,5 bar aufgenommen werden kann. Das System läßt sich so steuern, daß während der Materialaufgabe vom Aufnahmetrichter in den Raum "Kleine Glocke" der Verstellflansch angehoben ist. Im Anschluß an die Ma­ terialaufgabe kann der Drehtrichter zwecks Materialverteilung rotieren. Vor der Entleerung des Raumes "Kleine Glocke" in den Raum "große Glocke" wird der Verstellflansch abgesenkt, so daß eine Abdichtung der Teile zueinander erfolgt, was es erlaubt, einen notwendigen Druckausgleich durchzuführen. Das das Be­ wegungsspiel zulassende, verformbare Kompensatorelement ist außerdem in der Lage, einen möglichen Versatz bezüglich der Drehachse auszugleichen. Weiterhin wird keine Stickstoffatmosphäre benötigt, um einen geringen Überdruck gegen­ über dem Ofendruck zu erzeugen. Die gesamte Dichtungseinheit bzw. das Dicht­ system ist von außen ohne weiteres zugänglich und ermöglicht zudem eine Mon­ tage vor Ort.

Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind am Umfang des stationä­ ren Teils des Drehtrichters verteilt angeordnete und dort befestigte Hubzylinder mit dem Verstellflansch verbunden. Diese Hydraulikzylinder übernehmen nicht nur das Heben und Senken und damit Anlüften des Verstellflansches während der Materialaufgabe, sondern können gleichzeitig eine Haltekraft aufbringen, die nur so groß zu sein braucht, daß ein Abheben der Dichtungseinheit aufgrund der Kraft aus dem Innendruck des Schachtofens verhindert wird.

Nach einem Vorschlag der Erfindung trägt der Verstellflansch zwei im Abstand voneinander angeordnete Ringdichtungen, von denen die zur Drehachse des Drehtrichters benachbarte, vordere Ringdichtung als bei angehobenem Verstell­ flansch einen Staubaustritt verhindernde Dichtung ausgebildet ist. Während der Materialaufgabe ist die zur Stirnseite des Verstellflansches hin verlagerte, äußere Ringdichtung in angehobener Lage des Verstellflansches nicht wirksam, d. h. sie befindet sich nicht im Eingriff. Hingegen verhindert die drehachsennähere, vordere Ringdichtung auch in der angelüfteten Betriebslage des Verstellflansches einen Staubaustritt. Vor der Entleerung des Raumes "Kleine Glocke" in den Raum "Gro­ ße Glocke" werden die Zylinder verfahren, so daß eine Abdichtung der Teile zum Durchführen des notwendigen Druckausgleichs erfolgt. Von der Ringdichtung werden im Zuge des sich beim Absenken dem Trichterflansch zunehmend mehr annähernden Verstellflansches auf der Gegenfläche liegende Staubpartikel von den Dichtkanten der Ringdichtung erfaßt und verschoben, so daß eine quasi staubfreie Dichtfläche entsteht.

Einer Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß zwischen dem Drehtrichter­ flansch und dem Verstellflansch ein Anschlag angeordnet ist. Dieser bevorzugt einstellbar auf dem Drehtrichterflansch befestigte Anschlag verhindert ein unzu­ lässiges Verpressen der Dichtungen. Die Einstellbarkeit erlaubt es, einen mögli­ chen Dichtungsverschleiß zu kompensieren.

Es wird erfindungsgemäß weiterhin vorgeschlagen, daß dem Kompensatorele­ ment zum Ofen- bzw. Trichterinneren hin eine Gleitschürze vorgeschaltet ist, die nur mit ihrem einen Ende an der Überbrückungswand festgelegt ist und mit ihrem anderen Ende der Überbrückungswand lose anliegt. Dem Kompensatorelement ist somit zum Druckbereich hin eine verstärkende Schürze vorgelagert, die aufgrund ihrer einseitig losen Ausführung bei Hubbewegungen des Verstellflansches mit diesem freien Ende über die Überbrückungswand gleitet.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Es zeigen:

Fig. 1 als Einzelheit eine Teilansicht einer Dichtungseinheit eines weiter nicht dar­ gestellten Schachtofens, bei anstehendem Ofendruck schematisch gezeigt; und

Fig. 2 eine der geschnittenen Teilansicht nach Fig. 1 entsprechende Darstellung mit demgegenüber zur Materialzuführung angelüftetem Dichtungssystem unter anstehendem Umgebungsdruck.

Von einem als solchen hinlänglich bekannten Schachtofen ist in Fig. 1 von der insgesamt symmetrischen Anlagenanordnung als eine Symmetriehälfte in sehr schematischer Weise lediglich ein Guteinlauftrichter 1 mit einem darunter ange­ ordneten Drehtrichter 2 ("Kleine Glocke") gezeigt, wobei zwischen dem Drehtrich­ ter 2 und dem Guteinlauftrichter 1 ein stationärer Teil 3 vorgesehen ist. Dem Drehtrichter 2 sind nicht dargestellte Antriebsmittel zur Rotation um die Drehachse 4 zugeordnet.

In dem Freiraum zwischen dem Drehtrichter 2 und dem stationären, tragenden Teil 3 ist eine Dichtungseinheit 5 angeordnet. Diese umfaßt einerseits einen ober­ halb des Drehtrichterflansches 6 und zu diesem komplementären heb- und senk­ baren Verstellflansch 7, der an seiner Unterseite zwei konzentrisch im Abstand voneinander angeordnete Ringdichtungen 8, 9 aufweist, von denen die drehach­ sennähere Ringdichtung 8 als Staubdichtung mit einer dem Drehtrichterflansch 6 zugewandten Beborstung 10 ausgebildet ist. Über dem Umfang des stationären Teils 3 des Drehtrichters 4 sind verteilt mehrere Hubzylinder 11 befestigt und an ihrem anderen Ende mit dem Verstellflansch 7 verbunden. Andererseits ist in einer den Verstellflansch 7 mit dem stationären Teil 3 verbindenden zylindermantelför­ migen Überbrückungswand 12 ein schlaufenartiges Kompensatorelement 13 aus­ gebildet. Diesem ist zum Ofen- bzw. Trichterinneren 14 hin eine Gleitschürze 15 vorgelagert, die an ihrem oberen, zu dem stationären Teil 3 hin gewandten Ende an der Überbrückungswand 12 festgelegt ist, während ihr gegenüberliegendes Ende frei beweglich ausgebildet ist und bei Verstellbewegungen der Hubzylinder 11 in Richtung des Doppelpfeiles auf dem entsprechenden Abschnitt des unteren Teils der Überbrückungswand 12 gleitet.

Die Fig. 1 zeigt die Betriebsphase vor der Entleerung des in den Drehtrichter 12 aufgegebenen Materials, in der die Hubzylinder 11 den Verstellflansch 7 so abge­ senkt haben, daß eine Abdichtung der Teile zueinander erfolgt, um einen notwen­ digen Druckausgleich durchführen zu können. Die Endlage der Anstellbewegung wird von einem einstell- bzw. austauschbaren Anschlag 16 definiert, der gleichzei­ tig ein unzulässiges Verpressen der Ringdichtungen 8 bzw. 9 verhindert. In der gezeigten abgesenkten Position des Verstellflansches 7 liegen die Dichtkanten der hinteren Ringdichtung 9 satt auf der Gegenfläche des Drehtrichterflansches 6 auf, wobei auf der Gegenfläche liegende Staubpartikel beim Absenken des Verstell­ flansches 7 von der Dichtkante erfaßt und verschoben werden; ein gleicher Effekt stellt sich bei der Verformung der Beborstung 10 der drehachsennäheren Ring­ dichtung 8 ein.

Zur Materialaufgabe und -verteilung vom Aufnahme- bzw. Einlauftrichter 1 in den Drehtrichter 2 ("Kleine Glocke"), bei dann nur anstehendem Umgebungsdruck, wird der die Dichtung 8, 9 tragende Verstellflansch 7 mittels der Hubzylinder 11 in die in Fig. 2 gezeigte Position angehoben. Das schlaufenartige Kompensatorele­ ment 13 ermöglicht hierbei einen Ausgleich des aufgrund der Zylinderverstellun­ gen auftretenden Bewegungsspiels. Das Kompensatorelement 13 kann sowohl eine axiale Bewegung als auch eine laterale Bewegung ausgleichen und zudem einen gewissen Überdruck aufnehmen. Die drehachsennähere Ringdichtung 8, die mit ihrer Beborstung 10 auch im angehobenen bzw. -gelüfteten Zustand an der Gegenfläche des Drehtrichterflansches 6 anliegt, verhindert in dieser Rotations- Betriebsphase des Drehtrichters 2 einen Staubaustritt. Mit der Dichtungseinheit 5 einschließlich Kompensatorelement 13 wird somit in einfacher Weise eine trotz des für die Rotation des Drehtrichters 2 erforderlichen Bewegungsspiels zuverläs­ sige Abdichtung gewährleistet, wobei die gesamte Einheit frei zugänglich und da­ mit wartungs- sowie montagefreundlich liegt.

Claims (5)

1. Gichtverschluß für Schachtöfen, insbesondere Hochöfen mit einem Gut­ einlauftrichter, dem sich ein temporär rotierender, gegenüber den stationä­ ren Teilen abgedichteter Drehtrichter anschließt, gekennzeichnet durch eine Dichtungseinheit (5), bestehend aus einem oberhalb des Drehtrichters (2) angeordneten, zu dessen Trichterflansch (6) komplementären heb- und senkbaren Verstellflansch (7), der flanschunterseitige Dichtungen (8; 9) aufweist und in einer den Verstellflansch (7) mit dem stationären Teil (3) des Drehtrichters (2) verbindenden Überbrückungswand (12) mit einem Kompensatorelement (13) ausgebildet ist.

2. Gichtverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des stationären Teils (3) des Drehtrichters (2) verteilt an­ geordnete und dort befestigte Hubzylinder (11) mit dem Verstellflansch (7) verbunden sind.

3. Gichtverschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellflansch (7) zwei im Abstand voneinander angeordnete Ringdichtungen (8; 9) trägt, von denen die zur Drehachse (4) des Dreh­ trichters (2) benachbarte, vordere Ringdichtung (8) als bei angehobenem Verstellflansch (7) einen Staubaustritt verhindernde Dichtung ausgebildet ist.

4. Gichtverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Drehtrichterflansch (6) und dem Verstellflansch (7) ein Anschlag (16) angeordnet ist.

5. Gichtverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine dem Kompensatorelement (13) zum Ofen- bzw. Trichterinneren (14) hin vorgeschaltete, nur mit ihrem einen Ende an der Überbrückungswand (12) festgelegte und mit ihrem anderen Ende der Überbrückungswand (12) lose anliegende Gleitschürze (15).