DE2111681C - Düsenstock für Schachtofen, insbeson dere Hochofen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Düsenstock für Schachtofen, insbesondere Hochöfen, der mit Kornpensatoren zum Ausgleich der auftretenden Wärmedehnung und einem Diisenstockkrümmer verschen ist, der durch ein Schauloch Einblick in das Ofeninnere gewährt.

Üblicherweise wird Schachtöfen und Hochöfen Heißwind durch einen sogenannten Heißwindring zugeführt. Der Heißwindring umgebt das Ofcngcstell und weist zumeist gleichmäßig auf dem Umfang verteilte Abzweigungen, sogenannte Düsenstöcke auf, die in sogenannten Blasformen im Ofeninnern münden.

Es versteht sich, daß der Hciijwinciring und der Schacht- odc Hochofen ein unterschiedliches DcIinungsvcrhalten haben; so stellt sich z. B. beim Anfahren des Ofens sehr schnell in der Heißwindlcitung deren Betriebsempcratur ein, während der Ofen seine Betriebstemperatur nur sehr viel langsamer erreicht. HcA dem Stillsetzen des Ofens liegen umgekehrte Verhältnisse vor. Darüber hinaus schwankt die Windtemperatur bedingt durch den Temperaturabfall im Wind

weiter.

Die unterschiedlichen Temperaturen und Temperaturveränderungen im Ofen und in der Heißwindleitung verursachen unterschiedliche Dehnungen, die an zeitgemäßen öfen durch Kondensatoren an den Düsenstöcken ausgeglichen werden. Dabei besteht an den Düsenstöcken das Problem, daß diese vorzugsweise unmittelbar vor der jeweiligen Blasform eine starke Krümmung aufweisen, um mittels eines Schauloches an der Krümmung in das Ofeninnere sehen zu können, und daher jeweils aus einem Düi^nstoekkrümmer und einem Zwischenstück oder Verbindungstück zum Heißwindring bestehen, d.h. mehrteilig ausgebildet sind und infolge ihrer Krümmung komplizierte Dehnungsverhältnisse aufweisen.

Um dem Rechnung zu traj.cn ist bereits versuch; worden, das Dehnungsproblem an Düsenstöcken mi! einem Kompensator zu lösen. Dabei wurde zwis.chi.Mi zwei koaxialen Rohrstücken ein Falten- bzw. Dehnungsbai? angeordnet. Dies bedingt jedoch einen mindestens dreiteÜ'gcn Düsenstock und demzufolge eine besondere Flanschverbindung zwischen dem unterer, Dehnungsstück und dem Krümmer, die die Geiul·; von Undichtigkeiten mit sich bringt. Bekannt ist auch eine Ausführung bei der sowohl zwischen dem Düsci: stockkrümmer und dem Verbindungsstück als auc⁵: zwischen dem Verbindungsstück und der HeißwiüJ-leitung ein metallischer Faltenbalg als Kompensator angeordnet ist. Beide Kondensatoren bilden jcdo,;h Verschleißteile, die nach einer gewissen Betriebsdauer ausgewechselt werden müssen. Das gleiche gilt auch für den Düscnstockkrümnier. da dessen feuerfeste Auskleidung an der den heißwind umlenkenden Stelle und am Schauloch einige besonders beanspruchte Stellen aufweist.

Da man erfahrungsgemäß im allgemeinen der Auffassung ist. daß sich Störungsstellen, d. h. Fehlerquellen, die miteinander verbunden werden, in der Fehleihäufigkeit nicht addieren, sondern eine über die Summe beider Fchlerhäufigkcitcn hinausgehende oi; eine dem Produkt beider Fehlcrhäufigkeiten gleiche Fehlcrhäufigkeit nach sich ziehen, ist an den bekannten Düsenstöcken bisher immer dafür Sorge getragen worden, daß sich die einzelnen Störungsstellen nicht gegenseitig beeinflussen können. Demzufolge sind die Kondensatoren und der Düsenstockkriimmer bisher voneinander getrennte und somit getrennt auszuwechselnde Einheiten, wobei jedes dieser Teile zum Auswechseln neben einer entsprechenden Einweisung des Personals oft unterschiedliche Hilfseinrichtungen und Werkzeuge erfordert. Zudem setzen die verschiedenen Teile eine größere Lagerhaltung voraus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehenden Nachteile der bekannten Düsenstöcke zu beseitigen. Dabei gellt die Erfindung von dem Gedanken aus, die Anzahl der Verschleißteile zu verringern. Erfindungsgemäß wird das entgegen den bisherigen Erfahrungen mit einem einzigen Kompensator und entgegen der bei einer Kombination verschiedener Fehlet quellen zu befürchtenden Vervielfachung der FehlerhüufigkiMi durch Anordnung des Kompensator in dem zugehörigen Diisenstockkrümmer erreicht. Erwartungsgemäß gibt es damit nur noch ein Verschleißteil an den Düsenstöcken. Darüber hinaus hat sich gezeigt, daß der eine Kompensator durch seine besondere Anordnung im Düsenstockkriimmer

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in bisher unerklärlicher V/eise bei gleicher Lebensdauer zumindest die gleiche Wirkung wie die beiden ansonsten verwendeten Kompensatoren hat.

Außerdem haben die Düsenstöcke nunmehr eine zweiteilige Bauweise, die gegenüber herkömmlichen und aus mehr Teilen bestehenden Diisenstöcken eine wesentliche Einsparung darstellt und die Betriebssicherheit erhöht, denn es entfallen verschiedene Flanschverbindungen, die ansonsten !eicht die Ursach;, von Undichtigkeiten sein können. Dies «i!t vor allen Dingen bei sogenannten Gegendrucköfen mit relati\ hohem Druck in den Düsenstöcken.

/■..,-(•kniüßigerweise verbindet der Kompensator die r. nzentriseh angeordneten Teile des Siahlmantels des ;-. iimmers miteinander, wobei Ja:-, innere Teil in dem "lanscli des Krümmers geführt ist während das au!".¹; : Teil mit dem Flansch verbunden ist.

i> : erfindungsgemäße DiKcirtoekkrummer ist in bei- - uer Weise mittels eines Flans--l-.js an einem Geger;i-.'!ich des Düsenstock*.;.! bindunusrolire-, befestig wobei als Befestigunüsmiitei sogenannte Se;: ! ni-Klrsmmerverbiiuluiitjen i.iieni-;i. Die ile-.iment-Khi'.v: .er* erbindungen erleichtern die Herstellung der Du ■"■'-■ locke, da deren Einzelteile nunmehr oiine Seil ι-IaL-CnIoChCr in den zugehörigen Manschen aneinaii(' ^r befestigt werden könnu; und deTzcfol^e einen «,el \ic! kleineren Außendurehmese,- bei "leichblei be Jen Düsenstockabrne^imi-en naben können. Aii^-i'dem erleichtern die Negment-Kiaminerverbinriuü:".!:n die Montage der Düsenslöcke u;ui das /'¹Uswiijisch¹. der Düsenstockkrüniiner Jena sie sind einfü'. i-.er als übliche Schrauben und Miniem zu handle ben.

! )eswcitci-cn bewirken die Segment Klammer, erbindungen, deren Klammern dutch UeUe »eieneiiian- «ler \erspannt sind, daß der Anüriffspunkt~cler Seamcntklamrnern in die Mitte, der Dielitun» oder seh; nahe daran gelegt werden kann. Daduich virj ein;.: biegungsfreie Verbindung hergestellt, die in-: esontlere bei höheren Anpreßdrücken vmi Vorteil ist.

Das Verschieben der Flanschverbindung wird durch Linurchungc-- in den rlan.-schen vermieden, in W'ilchc die Segmcntklammeni eingreifen.

Die Zentrierung der aneinandei /u befestigenden Flansche erfolgt durch Zenirierbolzen, die als sogenannte Dorne in entsprechende Boh;mi;?.en eingreifen. Die Bohrungen sind entweder in die Flansche selbst oder in an den Flanschen befestigten ! aschen eingebracht.

Der Düserstockkriimmei besitzt gemäß der erfindungsgemäßen Kompensatoranordnunn mindesten-; zwei einander überlappende und sich infolge Wärmedehnung gegeneinander verschiebende Teile. Nach einem weiteren Merkmal des Frfindi.-iiii befindet stell Zwischen den beiden Teilen ein dciea Späh ausfüllender Dichtungsring. Dieser DiciituiK'sin;» verbinder i, daß der Heißwind mit dem als Faltenb;'¹;; ausgebildeten Kompensator, der die beiden gegeneinander verschiebbaren Teile niil.ien miteinander veibindel in Berührung koiTKiit.

Vorteilhaftcrwcise trügt der Dichtungsring gleichzeitig an einer DÜivenstockkrüminei seile zur Abdichtung zwischen den An dieser Seite befindlichen !-'lauschen bei, indem er in einer gegen den benachbarten Flansch pressenden Ausnehmung des zu dem Diisciistückkrümmer gehörigen Flaust lies angeordnet ^t.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Hs zeigl

i- ig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Düsenstock,

F i g. 2 einen Ausschnitt aus F i g. 1 in vergrößerter Darstellung.

Der erfindungsgemaße Düsenstock besteht aus einem Krümmer 1 und einem Verbindungsrohr 2. Über den Düsenstockkrümmer 1 setzt sich der Düsenstock in eine nicht dargestellte Düsenspitze und Blasform fort, während das Verbindungsrohr2 das Zwischenstück zwischen dem Düsenstockkrümmer 1 und einem Heißuindring 3 bildet. Sowohl der Düsenstockkrümmer ί als auch das Verbindungsrohr2 bestehen jeweils aus einem Stahlmantel und einer feuerfesten Auskleidung, wobei die Stahlmäntel an den Enden mit Flanschen4 und 5 verseilen und über diese miteinander verhunden sind. Die feuerfeste Auskleidung des Verbindungsrohres 2 zu i'er des Diisenstockkrümmers 1 weist einen geringen Abstand und einen derart kleineren Innendurchmesser auf. daß der Heißwind trotz des zwischen beiden feuerfesten Auskleidungen in axialer Richtung befindlichen Spalte, aus dem Vcrbindunszsrohr 2 unmittelbar in den Düsenstock!-, rümmei strömt.

Darüber hinaus besteht der Stahlinantel des Krumniers 1 aus zwei Teilen 6 und 7, die über ?.inen ein-Iv^·. mchrwelliszen {/.. B. 3wc!lig) und einen Kompensator bildenden Meta!!-Faltenbalg8 miteinander ver bunden sind. Der Teil 6 umgibt den Teil? konzentrisch und schließt sieh an ucn /x\ dem Krümmer ! gehörigen Flansch 5 an. während der Teil 7 bis in den da/u mit einer ausreichend großen Innenboiirung versehenen ' lan.rhS geführt ist und die fcieneste. Au¹-kie^:dii(ig des K.iinimers i umgibt. 7.w..^'icn den. Flanscht und dem Teil 7 befindet sich ein Dichtungs ring 9. der den Spalt zwischen dem 'ieil7 und dem Flansch 5 verschließt. Der Dichtungsring 9 ist in eine Ausdrehung 10 des Flansches5 eingelassen und wird bei der Befestigung d-'r Flansche·! und 5 von dem Flansch 5 gegen den Flansch 4 gepreßt, so daß er zugleich den bpa'i /.wischen den beiden Flanschen 5 und 5 \ erschließt.

Im übrigen wild die Abdichtung des Spalte /wischen den Flanschen 4 und 5 durch einen jtahl-Asbest-Diclitungsring 11 bewirkt, der in eine ringförmige Nut 12 des Flansches5 eingelassen ist. Hei dei Befestigung der Flansche 4 und 5 drückt der Flansch 4

gg
mit einer Ifiliebung lä in den Dichtungsring iä un

ring iä und bildet st» eine wirkungsvolle '\bdiclitimg.

Die Befestigung der Flansche 4 und 5 erfolgt durch gleichmäßig auf dem Umfang verteilte Segment-KlainmeiAerbindungen 14, die an Flächen 15 der Flansche 4 und 5 angreifen. Die Klammern sind mittels Keile 19 gegeneinander verspannt. Mit den Segment-Klammervcrbind'ingen i4 läßt sich d·.:; .Aiil.fendurchmessrr der Flansche 4 und 5 klein halten und der Anprcßdrucl· der Flansche vorteilhaficrweisc in die Mitte der Dicntung lege-). Außerdem werden die Flansche 4 und 5 bei ihrer Befestigung mit HiIlV il·-^r Scgment-Klamnierveibmdungei! 14 nicht gegen seitig verschoben, denn ihnen sind miltcls Flansch eindrehungen 16 Flächen gcgcbci, die bei ihrer Befestigung an den Segment-Klammerverbindungen 14 zur Anlage kommen und sich dadurch aufeinander ausrichten.

Darüber hinaus sind die Flansche 4 und 5 auch mit jeweils drei gleichmäßig auf dem Umfang verteilten Laschen 17 vcisehen, die Bohrungen für nicht weiter Dorne aufweisen, so daß die Flansche 4

und 5 vor ihrer Befestigung mit den Dornen an den Laschen 17 zentriert werden können.

Im Betriebszustand, in dem sich der Düsenstock bis auf etwa 1500° C erwärmt, gleicht der Düsenstockkrümmer 1 alle auftretenden Wärmedehnungen aus. Infolge der Wärmedehnung verschieben sich dann die Teile 6 und 7 des Düscnstockkrümmers 1 bei ausreichendem Abstand des Teiles 7 und dessen feuerfester

Ausmauerung zu dem Flansch 4 und der feuerfester Ausmauerung des Verbindungsrohres 2 ineinander Dabei gleitet der Dichtungsring 9 auf dem Teil 7 unc besitzt der Düsenstock so viel Eigcnstcifigkcit, daß in Gegensatz zu herkömmlichen Düsenstöcken an Stclli verschiedener Spannclemnte eine leichte, am Ofenge häuse befestigte Kette 18 zu seiner Halterung aus reicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

2 1 Π Patentansprüche:

1. Düsenstock für Schachtofen, insbesondere Hochöfen, der mit einem Kompensator zum Ausgleich der Wärmedehnung und mit einem Krümmer versehen ist, der vorzugsweise durch ein Schauloch Einbück in das Ofeninncre gewährt, gekennzeichnet durch einen Kompensator (8) in dem Krümmer (1).

2. Düsenstock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, .3 der Kompensator (8) die konzentrisch angeordneten Teile (6,7) des Stahlmantels des Krümmers (1) miteinander verbindet, wobei das innere Teil (7) in dem Flansch ^S) geführt ist, während das äußere Teil (6) mit dem Flansch (5) verbj iden ist.

3. Düsenstock nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmer (1) in an sich bekannter Weise mittelr eines Flansches (5) an einem Gegenflansch (4) eines Verbindungsrohres (2) befestigt ist und die Befestigungsmittel als Segment-K'ammerverbindüngen (14) ausgebildet sind.

4. Düsenstock nach Anspruch 3, dadurch gckennzeichnet, daß die Segmentklammern (14) durch Keüe (19) gegeneinander verspannt sind.

5. Düsenstück nach Anspp'di 3 oder 4, gekennzeichnet durch Eii.drehuiigen (16) in den Flanschen (4. S).

6. Düsenstock nach eina.i ode/ mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmer (1) zwischen den einander überlappenden und sich infolge Wärmedehnung gegeneinander veschicbenden Teilen (6,7) einen Dichtungsring (9) aufweist.

7. Düsenstock nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (9) zwisJien den zur Befestigung des Krümmers dienenden Flanschen (4,5) in einer den Dichtungsring (9) gegen den jeweils benachbarten Flansch (4) pressenden Ausnehmung (10) des zu dem Krümmer (1) gehörigen Flansches (5) angeordnet ist.