DE202005021568U1

DE202005021568U1 - Gas seal for blast furnaces

Info

Publication number: DE202005021568U1
Application number: DE202005021568U
Authority: DE
Original assignee: RATTAY METALLSCHLAUCH und KOMP; RATTAY METALLSCHLAUCH und KOMPENSATORENTECHNIK GmbH; KME Germany GmbH
Current assignee: RATTAY METALLSCHLAUCH und KOMP; RATTAY METALLSCHLAUCH und KOMPENSATORENTECHNIK GmbH; KME Special Products GmbH and Co KG
Priority date: 2005-08-12
Filing date: 2005-08-12
Publication date: 2008-09-18
Anticipated expiration: 2015-08-13
Also published as: DE102005038413A1; DE102005038413B4

Abstract

Gasabdichtung für Hochöfen, die aus einem das mit dem Kühlelement fest verbundenen, den Zu- und Ablauf des Kühlmediums gewährleistenden Kühlrohr außerhalb des Hochofenpanzers umgebenden Schutzrohres besteht, wobei das Schutzrohr einen mit dem Panzer verschweißten Rohrstutzen, einen Kompensatorbalg und zwei lösbare Verbindungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompensatorbalg (16) mit dem Rohrstutzen (7) fest verbunden ist und am Ende des Kompensatorbalges (16) ein lösbares, aus den Endteilen (9, 10) mittels einer Schelle (14) lösbar verbindbar sind und ein Endteil (10) als Teil des Kupplungselement es (17) ausgebildet ist.gas seal for blast furnaces made from a with the cooling element firmly connected, ensuring the inlet and outlet of the cooling medium Cooling tube outside the blast furnace shell surrounding Protective tube is made, with the protective tube welded to the tank Pipe socket, a Kompensatorbalg and two detachable connections characterized in that the compensator bellows (16) with the pipe socket (7) is firmly connected and at the end of Kompensatorbalges (16) a releasable, from the end parts (9, 10) by means of a Clamp (14) are detachably connectable and an end part (10) is formed as part of the coupling element (17).

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasabdichtung für Hochöfen, die aus einem das mit dem Kühlelement fest verbundenen, den Zu- und Ablauf des Kühlmediums gewährleistenden Kühlrohr außerhalb des Hochofenpanzers umgebenden Schutzrohres besteht, wobei das Schutzrohr einen mit dem Panzer verschweißten Rohrstutzen, einen Kompensatorbalg und zwei lösbare Verbindungen aufweist.The Invention relates to a gas seal for blast furnaces, the one of the firmly connected to the cooling element, ensuring the inflow and outflow of the cooling medium Cooling tube outside the blast furnace shell surrounding Protective tube is made, with the protective tube welded to the tank Pipe socket, a Kompensatorbalg and two detachable connections having.

Kühlelemente in Hochöfen, als Wandkühlelemente bezeichnet und aus Kupfer oder Grauguss hergestellt, werden zur Kühlung des Hochofenpanzers benötigt, wodurch das Heraustreten der Wärme aus dem Ofen vermieden und darüber hinaus die entsprechenden Einrichtungen geschützt werden sollen. Das zur Kühlung vorgesehene Kühlmedium wird den Kühlelementen über Rohre zu- und auch abgeführt. Die Kühlrohre sind mit den Kühlelementen fest, üblicherweise durch Verschweißen verbunden und weisen eine erhebliche Länge auf.cooling elements in blast furnaces, referred to as wall cooling elements and Made of copper or gray cast iron, they are used for cooling the blast furnace tank needed, causing the emergence the heat from the oven avoided and beyond the corresponding facilities are to be protected. The provided for cooling cooling medium is the cooling elements over Pipes supplied and discharged. The cooling pipes are with the cooling elements fixed, usually by Welding connected and have a considerable length on.

Da bei der Installation der Kühlelemente an der Innenseite eines Hochofenpanzers die Kühlrohre jeweils durch den Ofenpanzer zu führen sind, ist die Montage bzw. die Befestigung der Kühlelemente am Panzer aber auch die Demontage äußerst aufwendig und von der Handhabung her umständlich, da die hohen Gewichte zusätzlich eine Erschwernis darstellen. Bedingt durch die hohen Temperaturen treten Verformungen an den Kühlelementen auf, wodurch in entsprechen dem Maße auch die Kühlrohre aus ihrer ursprünglichen Lage in axialer oder angularer Richtung oder Ebene bewegt werden. Letztlich können die mit den Kühlelementen fest verbundenen Kühlrohre durch den auf sie wirkenden Bewegungsdruck und -zug bis zum Abreißen zerstört werden. Als Folge treten erhebliche Undichtigkeiten in der Kühlwasserführung auf. Des weiteren kommt es zu gefährlichen Gasaustritten außerhalb des Hochofens.There when installing the cooling elements on the inside a blast furnace shell, the cooling tubes respectively through the furnace armor are to be led, is the assembly or attachment of the Cooling elements on the tank but also the disassembly extremely consuming and complicated to handle, since the high weights additionally constitute a handicap. conditioned Due to the high temperatures, deformations occur on the cooling elements on, which corresponds to the extent of the cooling tubes from their original position in axial or angular Direction or plane to be moved. Ultimately, the by with the cooling elements firmly connected cooling pipes the movement pressure and tension acting on it until it is torn off be destroyed. As a result, significant leaks occur in the cooling water duct. Further comes it to dangerous gas leaks outside the Blast furnace.

Zur Vermeidung derartiger, insbesondere mit technischen Folgeproblemen behaftete Undichtigkeiten, ist es bekannt, die für die Kühlmedienzufuhr erforderlichen Kühlrohre mit einem Schutzrohr zu umgeben.to Avoiding such, especially with technical problems Afflicted leaks, it is known that for the Coolant supply required cooling tubes with to surround a protective tube.

Zunächst sah die Entwicklung der Schutzrohre eine flexible Ringdichtung zwischen Kühlrohr und Schutzrohr vor, um eine gewisse Bewegung der Kühlrohre innerhalb der Schutzrohre aufnehmen zu können. Die Weiterentwicklung sah innerhalb des aus mehreren Abschnitten verschweißten Schutzrohres ebenfalls zur Aufnahme von Bewegungen des Kühlrohres die Anordnung eines Kompensatorbalges vor, der einerseits mit dem Schutzrohr und andererseits mit dem Kühlrohr verbunden ist. Eine derartige Abdichtungskonstruktion ist in dieser Gestaltung und vor allem in der Montage äußerst aufwendig und kann nur geringe axiale und angulare Bewegungen aufnehmen.First saw the development of the protective tubes a flexible ring seal between Cooling tube and protective tube before, to a certain movement of the cooling tubes to be able to record within the protective tubes. The further development looked within the welded from several sections Protective tube also for receiving movements of the cooling tube the arrangement of a Kompensatorbalges ago, on the one hand with the Protective tube and on the other hand connected to the cooling tube is. Such a sealing construction is in this design and especially in the assembly extremely expensive and can absorb only small axial and angular movements.

Des weiteren ist zur Aufnahme von Bewegungen des Kühlrohres und dem Abdichten gegen Gasaustritte eine Konstruktion bekannt, wie sie in dem deutschen Gebrauchsmuster DE 20 206 742 näher beschrieben ist. In dieser Konstruktion besteht das Schutzrohr im wesentlichen aus einem langgestreckten, das Kühlrohr umgebenden Kompensatorbalg, der mit einem kurzen Rohrstutzen einerseits und am anderen Ende mit dem Kühlrohr über jeweils zerstörungsfrei lösbare, flanschartige Verbindungen verbunden ist. Die Verbindungen, die bei Reparatur-, Montage- oder Demontagearbeiten zu lösen sind, werden über mit einer Vielzahl von Schrauben gehaltenen Flanschverbindungen gebildet. Die am Ende des Kompensatorbalges vorgesehene Verbindung weist darüber hinaus ein auf das Kühlrohr aufschraubbares Element auf. Insgesamt sind die Verbindungen technisch kompliziert, erfordern einen hohen Arbeitsaufwand und weisen hinsichtlich der Zentrie rung des Kompensatorbalges bei der Montage nicht die den Kompensatorbalg vor Zerstörung schützenden Zentriermöglichkeiten auf. Um die auf ihn wirkenden Kräfte zerstörungsfrei aufnehmen zu können, muss ein Kompensatorbalg zwischen den Verbindungen mit Rohrstutzen und Kühlrohr völlig zentriert montiert sein.Furthermore, a construction is known for receiving movements of the cooling tube and the sealing against gas leaks, as described in the German utility model DE 20 206 742 is described in more detail. In this construction, the protective tube consists essentially of an elongated Kompensatorbalg surrounding the cooling tube, which is connected to a short pipe socket on the one hand and at the other end to the cooling tube via each non-destructive detachable, flange-like connections. The connections that are to be solved during repair, assembly or disassembly work, are formed by held with a variety of screws flange. Moreover, the connection provided at the end of the compensator bellows has an element which can be screwed onto the cooling tube. Overall, the compounds are technically complicated, require a lot of work and have regard to the Zentrie tion of Kompensatorbalges during assembly not the Kompensatorbalg against destruction protective centering on. In order to be able to absorb the forces acting on it non-destructively, a Kompensatorbalg must be mounted completely centered between the connections with pipe socket and cooling tube.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Gasabdichtung zu schaffen, die geeignet ist, die entsprechenden Bewegungen des Kühlrohres aufzunehmen, die einen montagefreundlichen und kompakten Aufbau aufweist, die mindestens teilweise wieder verwendbar ist, die eine wirtschaftliche Lösung ermöglicht und vor allem einen vollständig zentrierten Einbau und somit die Voraussetzung für den effektiven Einsatz von Kompensatorbalgen gewährleistet.In contrast, the invention has for its object to provide a gas seal create, which is suitable, the corresponding movements of the cooling tube The assembly-friendly and compact construction which is at least partially reusable, the one economic solution allows and above all a fully centered installation and thus the prerequisite guaranteed for the effective use of compensator bellows.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Kompensatorbalg mit dem Rohrstutzen fest verbunden ist und am Ende des Kompensatorbalges ein lösbares, aus den Endteilen bestehendes Verbindungselement vorgesehen ist, wobei die miteinander korrespondierenden Endteile mittels einer Schelle lösbar verbindbar sind und ein Endteil als Teil des Kupplungselementes ausgebildet ist.These The object is achieved according to the invention that the compensator bellows is firmly connected to the pipe socket and at the end of Kompensatorbalges a detachable, from the End portions existing connecting element is provided, wherein the mutually corresponding end parts by means of a clamp releasably are connectable and an end part as part of the coupling element is trained.

Der Vorteil einer derartigen Gasabdichtung bei der Zu- und Abführung des Kühlmediums zu den Kühlelementen eines Hochofens liegt in der einfachen und handhabungsfreundlichen Montage sowie Demontage. Ein Endteil der Verbindung ist mit dem Kompensatorbalg und dieser direkt mit dem Rohrstutzen durch Anschweißen verbunden. Das zweite Endteil bildet mit dem auf das Kühlrohr aufschraubbaren Kupplungselement eine Baueinheit. Nach dem Aufschrauben dieser Einheit kann durch die besondere Korrespondenz der miteinander mittels einer Schellenverbindung zusammensetzbaren Endteile eine vollständige und genaue Zentrierung des Kompensatorbalges vorgenommen werden. Auf diese Weise kann das Spannelement der Schellenverbindung ohne Probleme dann angezogen werden, wenn die Konstruktion in vollem Umfang ausgerichtet ist. In der gleichen Weise kann der Demontagevorgang bei eventuellen Reparaturen vorgenommen werden, indem zunächst die die Endteile verbindende Schelle auf einfache Weise gelöst wird und somit der Kompensatorbalg geschont wird. Da jederzeit eine ent sprechende Zentrierung möglich ist, kann mindestens die mit dem Kompensatorbalg verbundene Einheit jederzeit wieder verwendet werden.The advantage of such a gas seal in the supply and removal of the cooling medium to the cooling elements of a blast furnace is the simple and easy to handle assembly and disassembly. An end part of the connection is connected to the Kompensatorbalg and this directly to the pipe socket by welding. The second end part forms a structural unit with the coupling element which can be screwed onto the cooling tube. After this Screwing this unit can be made by the special correspondence of the assembled together by means of a clamp connection end parts complete and accurate centering of Kompensatorbalges. In this way, the clamping element of the clamp connection can be tightened without problems when the construction is fully aligned. In the same way, the disassembly of any repairs can be made by first the clamp connecting the end parts is solved in a simple manner and thus the Kompensatorbalg is spared. As a ent speaking centering is possible at any time, at least the unit connected to the compensator bellows can be used again at any time.

Da häufig die aus dem Panzer ragenden Kühl- und Schutzrohranordnungen räumlich so verlaufen, dass eine ausreichende Bauhöhe zur Montage von Schutzrohren und deren Verbindungselementen nicht möglich ist, liegt in der Anordnung einer lösbaren Verbindung am Ende des Schutzrohres ein besonderer Vorteil.There often the projecting from the tank cooling and protective tube arrangements spatially so that a sufficient height for mounting of protective tubes and their fasteners not is possible, lies in the arrangement of a detachable Connection at the end of the protective tube a special advantage.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in einer Zeichnung dargestellt und wird im nachfolgenden näher beschrieben:
In der Zeichnung ist in schematisierter Form ein Schnitt durch eine an einem Hochofenpanzer 3 befestigte Gasabdichtung dargestellt. Das Kühlelement aus beispielsweise Kupfer oder Grauguss ist nicht näher angedeutet. Zwischen dem Kühlelement und dem Hochofenpanzer 3 ist zur Hinterfüllung des Zwischenraumes eine ebenfalls nicht näher bezeichnete Feuerfestmasse vorgesehen. Das mit dem Kühlelement bereits vor der Montage verschweißte Kühlrohr 5 ragt durch die Öffnung innerhalb des Panzers 3 und ist von einer flexiblen Dichtung 4 umgeben. Vor der Montage des Kühlelementes 1 mit dem entsprechenden Kühlrohr 5 wird an der vorgesehenen Stelle am Panzer 3 von außen ein Rohrstutzen 7 angeschweißt. Der Rohrstutzen 7 bildet einen Teil des Schutzrohres 6.An embodiment of the invention is shown in a drawing and will be described in more detail below:
In the drawing is in schematic form a section through a on a blast furnace tank 3 attached gas seal shown. The cooling element of, for example, copper or gray cast iron is not indicated in detail. Between the cooling element and the blast furnace shell 3 is provided for backfilling the gap a likewise unspecified refractory mass. The cooling pipe welded to the cooling element before assembly 5 protrudes through the opening in the tank 3 and is of a flexible seal 4 surround. Before mounting the cooling element 1 with the appropriate cooling tube 5 will be at the designated place on the tank 3 from the outside a pipe socket 7 welded. The pipe socket 7 forms part of the protective tube 6 ,

Das Verbindungselement 8 besteht aus zwei Endteilen 9 und 10, die mittels einer Schelle 14 und einer Spanneinrichtung 15 miteinander verbindbar sind. Zur Anpassung der Endteile 9 und 10 aneinander weisen diese eine axial verlaufende ringförmige Ausnehmung 11 und einen mit der Ausnehmung im zusammengesetzten Zustand korrespondierenden Vorsprung oder Fortsatz 12 auf.The connecting element 8th consists of two end pieces 9 and 10 using a clamp 14 and a tensioning device 15 can be connected to each other. To adapt the end parts 9 and 10 to each other, these have an axially extending annular recess 11 and a projection or projection corresponding to the recess in the assembled state 12 on.

Durch Verlegung des Verbindungselementes 8 nahe an das Ende des Kühlrohres 5 wird eine günstigere Bauhöhe und -anordnung dann gewährleistet, wenn die aus einem Kühlelement 1 herausragenden Kühlrohre einen nahezu sternförmigen Verlauf außerhalb des Panzers 3 zeigen. Die Ausbildung des Schutzrohres 6 ist derartig gestaltet, dass zunächst der Kompensatorbalg 16 mit dem am Panzer befestigten Rohrstutzen 7 fest verschweißt ist. Am anderen Ende des Kompensa torbalges 16 ist dieser mit einem Endteil 9 des Verbindungselementes 8 ebenfalls fest verschweißt. Das mit dem Endteil korrespondierende Ende 10 des Verbindungselementes 8 bildet mit dem Verbindungselement 17 eine Einheit.By laying the connecting element 8th close to the end of the cooling tube 5 a more favorable height and arrangement is then ensured when the from a cooling element 1 outstanding cooling tubes a nearly star-shaped course outside the tank 3 demonstrate. The formation of the protective tube 6 is designed such that first the Kompensatorbalg 16 with the pipe socket attached to the tank 7 is firmly welded. At the other end of the Kompensa torbalges 16 this one is with an end part 9 of the connecting element 8th also firmly welded. The end corresponding to the end part 10 of the connecting element 8th forms with the connecting element 17 one unity.

Zur Abdichtung gegen eventuelles Austreten von Gas, sind in der Verbindung 8 eine Dichtung 13 und zwischen Kühlrohr 5 und Kupplungselement 17 ein Dichtelement 19 vorgesehen. Zum Montieren bzw. Demontieren der die Teile 10 und 17 beinhaltenden Einheit weist das Kupplungselement 17 innen oder außen Schlüsselflächen 21 auf. Zur weiteren Verbindung des Kühlrohres 5 mit weiterführenden und nicht dargestellten Leitungen ist auf dem Kupplungselement 17 eine umlaufende Befestigungsnut 20 vorgesehen.To seal against any leakage of gas, are in the compound 8th a seal 13 and between the cooling tube 5 and coupling element 17 a sealing element 19 intended. For mounting or dismounting the parts 10 and 17 containing unit has the coupling element 17 inside or outside key areas 21 on. For further connection of the cooling tube 5 with continuing and not shown lines is on the coupling element 17 a circumferential mounting groove 20 intended.

11: Kühlelementcooling element
22: FeuerfestmasseRefractory material
33: HochofenpanzerBlast furnace tank
44: Dichtungpoetry
55: Kühlrohrcooling pipe
66: Schutzrohrthermowell
77: Rohrstutzenpipe socket
88th: Verbindungselementconnecting element
99: Endteilend
1010: Endteilend
1111: Ausnehmungrecess
1212: Vorsprunghead Start
1313: Dichtelementsealing element
1414: Schelleclamp
1515: Spanneinrichtungtensioning device
1616: Kompensatorbalgcompensator bellows
1717: Kupplungselementcoupling member
1818: Gewindethread
1919: Dichtelementsealing element
2020: Nutgroove
2121: Schlüsselflächekey area

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 20206742 U [0006]

Claims

Gas seal for blast furnaces, which consists of a firmly connected to the cooling element, the inlet and outlet of the cooling medium ensuring cooling tube outside the blast furnace surrounding protective tube, wherein the protective tube has welded to the tank pipe socket, a Kompensatorbalg and two detachable connections, characterized in that the compensator bellows ( 16 ) with the pipe socket ( 7 ) and at the end of Kompensatorbalges ( 16 ) a detachable, from the end parts ( 9 . 10 ) by means of a clamp ( 14 ) are detachably connectable and an end part ( 10 ) as part of the coupling element it ( 17 ) is trained.

Gas seal according to claim 1, characterized in that the end parts ( 9 . 10 ) via an axially extending annular recess ( 11 ) and one in the recess ( 11 ) engaging projection ( 12 ) are adapted to each other.

Gas seal according to claim 2, characterized in that above the into the recess ( 11 ) engaging projection ( 12 ) between the end parts ( 9 . 10 ) a sealing element ( 13 ) is provided.

Gas seal according to claim 1, characterized in that at the end of the cooling tube ( 5 ) relative to the coupling element ( 17 ) a sealing element ( 19 ), for example a copper ring, is provided.

Gas seal according to claim 1, characterized in that the coupling element ( 17 ) with a key surface ( 21 ), z. B. an external hex is providable.

Gas seal according to claim 1, characterized in that the coupling element ( 17 ) is provided with provided for receiving tools grooves on the inside.