DE2147123C3 - Verstellvorrichtung fur Schlagpanzerelemente eines Hochofens - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung für Schlagpanzerelemente eines Hochofens, die eine Bewegungsstange zwischen einem Antriebsorgan und dem Schlagpanzerelement umfaßt, und die neben einer Längsbewegung auch beschränkte Schwenkbewegungen zuläßt, und bei der Vorkehrungen zur Begrenzung von Staubablagerungen entlang der Bewegungsstange

zum Antriebsorgan hin getroffen sind.

Es ist vielfach notwendig, bewegliche Maschinenteile innerhalb eines mit Staub belasteten Raumes zu betreiben. Dabei sind dann besondere Vorkehrungen erforderlich, um die diese Bewegung antreibenden Antriebsorgane gegen Verschmutzung, Verschleiß oder sogar Betriebsstörungen, herrührend von der nachteiligen Einwirkung des in dem Raum anwesenden Steubes, zu schützen. Falls die Bewegung nur eine reine Längsbewegung oder eine reine Drehbewegung um die eigene Achse ist, ist es in den meisten Fällen genügend, daß um eine Stoßstange oder eine Drehspindel eine Staubkehrvorrichtung einfacher Art angeordnet wird. Es entstehen aber dann besondere Schwierigkeiten, wenn eine Bewegungsstange zur Verstellung eines Konstruktionselementes eine kombinierte Bewegung machen soll, welche nicht nur eine Längsbewegung, sondern auch eine beschränkte Schwenk- und/oder Querbewegung in wenigstens einer Richtung umfaßt.

Eine derartige Sachlage könnte bei einer schon vorgeschlagenen Konstruktion eines verstellbaren Schlagpanzers innerhalb eines metallurgischen Hochofens entstehen. Aus diesen Gründen wird die Erfindung nachstehend hauptsächlich anhand dieser Verwendung beschrieben werden.

Es ist üblich, einen Hochofen von oben her durch einen Schlitz hindurch zu beschicken, welcher zwischen einem feiten Sitz und einer in senkrechter Richtung verstellbaren Glocke geöffnet werden kann. Dabei fällt die Beschickung in geneigter Richtung nach außen am Glockenrand entlang nach unten in den Hochofen, wobei die Gefahr ernsthafter Schädigung der Hochofenausmauerung besteht. Aus diesem Grunde wurde auch schon vorgeschlagen, die Ausmauerung in dieser Zone mittels eines aus Elementen aufgebauten festen oder verstellbaren Schlagpanzers abzuschirmen. Die Verstellung der Schlagpanzerelemente geschieht dann mit Hilfe von durch den Ofenmantel hindurchreichenden Bewegungsstangen. In der beschriebenen Sachlage bilden Erz- und Kohlenstaub eine große Gefahr für das Antriebsorgan der Bewegungsstangen. Dieses Antriebsorgan kann z. B. aus einem innerhalb eines Antriebsgehäuses angeordneten Kurbelmechanismus bestehen, welcher der Bewegungsstange eine Längsbewegung gibt in Kombination mit beschränkten Bewegungskomponenten in einer Schwenkrichtung und in Querrichtungen.

Die beschriebenen Staubgefahren können es in diesem Fall mit sich bringen, daß das Antriebsgehäuse ganz mit Staub ausgefüllt wird, was die Bewegung der Bewegungsstange und deshalb auch des daran gekuppelten Schlagpanzerelementes unmöglich macht. Um diesen Nachteil zu beheben, wurde schon vorgeschlagen, zwischen dem Ofenraum und dem Antriebsorgan eine Art Schürze um die Bewegungsstange zu hängen, welche Schürze das Durchdringen des größten Teiles des Staubes verhüten würde. Obwohl eine derartige Maßnahme etwas Erfolg hat, hat es sich gezeigt, daß eine endgültige Verschmutzung damit doch nicht verhütet werden kann. Dank der Erfindung hat es sich jetzt als möglich erwiesen, die Nachteile des Staubeinflusses praktisch ganz zu beseitigen.

In der Zeitschrift »Stahl und Eisen«, 1969, S. 679 bis 682, ist zur Vermeidung von Verstellschwierigkeiten des verstellbaren Schlagpanzers durch Koks und Sinter der Einbau eines Kastens ge'ehrt, der nahezu den Ofenraum vom Antriebskasten trennt. In der zweiteiligen Trennwand ist lediglich eine Öffnung, die mit zwei

ßlagerschaien ausgekleidet ist, über die die u merkopfstange gleitet. Trotzdem ist eine ständige

!mäßige Reinigung auch weiterhin erforderlich. ^regF war somit die Aufgabe, eine Verstellvorrichtung ¹^ .j „gpanzerelemente eines Hochofens zu schaffen, ψ. ? Verstellschwierigkeiten durch Verschmutzung, ^'(Coks und Sinter, ausgeschlosr.cn sind, eine solche ^Wl hmutzung von vornherein verhindert wird und ^u Hie Funktionsfähigkeit der Verstellvorrichtung Anfang an gewährleistet bleibt. -i_s wurde nun gefunden, daß die gestellte Aufgabe für •Verstellvorrichtung der vorbezeichneten Art jmirch gelöst wird, daß ein plattenförmiger Schieber, "leber mit einer Durchbohrung mit geringstmögli-^Whm Spiel beweglich um die Bewegungsstange ^ordnet ist, und der mit wenigstens einem Teil seines ο des verschiebbar zwischen zwei fest angeordneten Plftten welche um die Dicke des Schiebers voneinander ^fernt sind, geführt ist, wobei wenigstens eine dieser ft ρ Platten den um das AntrieLisorgan herum kindlichen Raum, mit Ausnahme einer Durchführöffrie für die Bewegungsstange, verschließt, und wobei •S _Durchführöffnung in jeder möglichen Stellung und iaeeder Bewegungsstange diese eng umschließt.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht fe-in daß die Seitenflächen des Schiebers in der Nähe Her Durchführöffnung konisch zur Durchfünröffnung hin zueinander konvergierend verlaufen und daß die nurchführöffnung an der Stelle des engsten Durchgan-Abrundungsradius besitzt, welcher weniger " r Bewegungsstange beträgt.

diese Durchbohrung ein so kleines Spiel mit der Bewegungsstange offenläßt, daß damit eine last vollständige Barriere gegen das Eindringen von Staub über diesen Weg gebildet wird. Die Querbewegung der Bewegungsstange wird von der schiebenden Bewegung des Schiebers in dem Schlitz zwischen den zwei festen Platten ermöglicht. Dieser Schlitz bildet auch eine Barriere gegen das Eindringen von Staub in Richtung des Antriebsorgans. Durch die Verteilung der Staubabschirmung über zwei Schutzsysteme, entsprechend der verschiedenen Bewegungsrichtungen der Bewegungsstange, hat es sich als möglich erwiesen, die Staubschlitze je für sich erheblich enger zu machen und damit den Staubtiansport wesentlich und effektiv zu beschränken^ is Bei der Durchführung einer Stange durch ein Loch, wobei für diese Stange in diesem Loch auch eine Schwenkbewegung möglich sein soll, soll diese Öffnung in dem Schieber größere Abmessungen haben als die Querabmessungen der Bewegungsstange. Trotzdem kann der dadurch gebildete Schlitz minimal bleiben, falls der Rand der Durchbohrung in dem Schieber eine geeignete Form hat. Insbesondere würde theoretisch die beste Form dieses Randes derart sein daß er von zwei Teilen von Kegeiflächen gebildet wird, wovon der halbe Gipfelwinkel der maximalen Ausschwenkung der Bewegungsstange entspricht. Für die Praxis hat es sich aber gezeigt, daß eine Form des Randes der Durchbohrung zu bevorzugen ist, wobei d.e Seitenflachen des Schiebers in der Nähe der Durchbohrung konisch zur Durchbohrung hin zueinander konvergierend verlaufen, und daß die Dhb^»J

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»eisen also <J_e ei« genannt

geführt in einen Schlitz zwischen zwei fest g

ten Platten paßt, welche um d.e Stärke des Schiebers

voneinander entfernt sind, wobei wenigstens eine dieser

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_ul_ren Seite der Staubabdich_gereinigtem Hochofengas oder ^ _wer ^g _den. _{Alles Gas}, welches

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Lige der Bewegungsstange vom Sctaeber abgedeckt „W. Dank dieser Konstruktion ,st dt. dtduerd«

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ebenen Platte, welche den das Antriebsorgan enthaltenen Raum abschließt, eine Stirnfläche eines Hohlbalkens bildet, welcher an dem Hochofenmantel befestigt ist und sich bis in die feuerfeste Ofenausmauerung erstreckt, wobei eine das Antriebsorgan umschließende Haube; welche wenigstens teilweise lösbar ist, um die am meisten außen liegende Führungsplatte für den Schieber herum direkt oder indirekt an dem Hochofenmantel befestigt ist.

Dadurch ist es möglich, bei Montage der neuen Vorrichtung zuerst den Hohlbalken mit der Staubabschirmung zu montieren und danach das Antriebsorgan mit dieser umschließenden Haube anzuordnen. Außerdem kann in dieser Weise der Hohlbalkcn eine für den feuerfesten Werkstoff der Ausmauerung stützende Funktion haben. Weil die das Antriebsorgan umschließende Haube teilweise lösbar ist. kann von Zeit zu Zeit der Zustand und die Wirkung der Staubabschirmung kontrolliert werden, ohne daß damit der Ofenprozeß beeinflußt wird. Etwaige geringe Staubmengen, welche dann trotzdem noch durch die Abschirmung gedrungen sind, können dann in einfacher Weise entfernt werden. Außerdem wird nach der Erfindung eine Ausbildung bevorzugt, wobei der Schieber zur Erleichterung einer einfachen Montage und Demontage der Vorrichtung aus zwei U-förmigen Teilen lösbar zusammengesetzt ist. Diese zwei Teile können dann um eine schon montierte Bewegungsstange herum angeordnet , und danach miteinander fest verbunden werden. Selbstverständlich soll dann dafür gesorgt werden, daß der in dieser Weise erhaltene Schieber genügend¹ flach ist, um ohne Schwierigkeiten in den Schlitzen und über die feste Platte bewegt werden zu können, ohne daß dabei größere öffnungen entstehen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen, welche eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung zeigen, näher erläutert. Es zeigt

Fig. l-rnehr oder weniger schematisch in senkrechtem Schnitt einen Teil eines verstellbaren Schlagpanzers, '

■ F i g. 2a mehr in Einzelheiten das mit // bezeichnete Detail aus F i g. 1,

Fig.2b einen Teil des gleichen Details in einer ,anderen Stellung des Schlagpanzers, i
ί Fig.3 einen Schnitt und eine Ansichtivon oben nach llI-IUinF:ig.2a, s ν

■■ Fi g.4 eine Ansicht und Schnitt nachjder Linie IV-IV in Fig.2bund ■■■'.·,. ■<■■■■'

F i g. 5a in vergrößertem Maßstab den Schieber der Verstellvorrichtung, während
F i g. 5b den gleichen Teil im Schnitt darstellt.
F i g. 1 zeigt den stählernen Mantel 1 eines Hochofens mit einer damit in Berührung stehenden feuerfesten Ausmauerung 2. Der dargestellte Teil des Hochofcnmantels 1 befindet sich in der Nähe der unteren Füllglockc 3, welche in Pfeilrichtung vom festen Sitz 4 ab und daraufhin bewegt werden kann. In der gezeichneten, nach unten bewegten Lage der Glocke Hißt diese einen Schlitz 5 zwischen sich und dem Sitz 4 frei, durch welchen Schlitz die Beschickung des Hochofens nach unten fließen kann.

Die Bahn dieser fallenden Beschickung wird von gußstilhlcrncn Schlngpanzcrelcmenlcn 6 beeinflußt, weiche mit Haken 7 und 8 in öffnungen in einer Stahlplatte 9 aufgehängt sind. Es gibt beispielsweise zwanzig dieser Elemente 6 in einem Kranz, welche sich einander abwechselnd an der Innen- und A.»Bensei te rings um den Schlitz 5 überlappen. Die Stahlplatte 9 bildet einen Teil einer Aufhängekonstruktion, welche auch zwei Querstreben, 10 und eine Pendelstange 11 umfaßt. Die Pendelstange 11 kann in Pfeilrichtung um einen nicht gezeichneten Drehpunkt hin und her bewegt werden, wodurch auch die Schlagpanzerelemente 6 nach innen und nach außen bewegt werden können.

Zum Antrieb dieser tragenden Konstruktion sind an den Streben 10 zwei Querbrücken 12 und 13 befestigt,

ίο zwischen denen der Hammerkopf einer Bewegungsstange 14 angeordnet ist. Die Bewegungsstange wird in Pfeilrichtung durch einen innerhalb ■ der Haube 15 befindlichen Antrieb hin- .und herbewegt, so daß der Stand der Schlagpanzerelemente damit eingestellt

is werden kann.

Aus dem Ofen stammender Staub wird von einer Abschirmung 16 um die Bewegungsstangc 14 herum davon abgehalten, bis in die Haube 15 zu gelangen. Die Ausführung dieser Abschirmung 16 ist in den F i g. 2 bis 5 mehr in Einzelheiten gezeigt. Das mit 11 bezeichnete Detail aus F i g. 1 ist in ■ vergrößertem Maßstab in F i g. 2a gezeigt. Die Abschirmung 16 umfaßt einen Hohlbalken 17 mit rechteckigem Querschnitt, welcher getrennt von der Haube 15 am Mantel 1 des Hochofens befestigt ist und bis tief in die feuerfeste Ausmauerung 2 nach innen ragt. Dabei bildet dieser Balken für diese feuerfeste Ausmauerung eine Unterstützung. An der äußeren Seite ist dieser Hqhlbalken 17 z. T. mittels einer Platte 18'mit zentraler Öffnung 22 verschlossen. An dieser Platte 18 mit zwei Profilbalken 19 mittels Bolzen 21 befestigt, welche Profilbalken 19 mit der Platte 18 zwei Schlitze freilassen, in denen ein plattenförmiger Schieber 20 bewegbar ist. Der plattenförmige Schieber 20 ist mit einer Öffnung versehen, durch die

3S Bewegungsstange 14 gesteckt werden kann. Die öffnung in dem plattenförmigen Schieber 20 paßt so eng wie möglich¹ um die Bewegungsslange 14, ohne deren Bewegung in Längsrichtung zu behindern. Um auch eine geringe schwenkende Winkelverdrehung der

Bewegungsstange 14 zu ermöglichen, ist die Öffnung in dem plattenförmigen Schieber 20 halbkreisförmig abgerundet. -

In F i g. 2b ist der Stand der Bewegungsstange 14 und des plattenförmigen Schiebers 20 in einer anderen Lage der Schlagpanzerelemente 6 gezeigt. Daraus geht hervor, daß der plattenförmige Schieber 20 nicht nur eine Längsbewegung der Bewegungsstange 14 zuläßt sondern auch eine Querbewegung und eine schwenken de Winkelverdrehung, ohne daß sich ein nennenswerte!

Schlitz zwischen diesem plattenförmigen Schieber 2( und der Bewegungsstange 14 bildet. Dadurch wird eim gute Abschirmung zur Verhütung des Eindringens voi Staub der Bewegungsstange 14 entlang zum Innern de Haube 15 erreicht.

In Fig.3 ist ein Querschnitt nach 111-111 in Fig. 2; gezeichnet. Daraus geht hervor, daß auch in eine Richtung senkrecht zur Querbewegung der Bcwegungs stange 14 in der Fläche der Fig.2b eine Bcwcgun dieser Bewegungsstange 14 möglich ist. Mit volle

Linien bzw. gestrichelten Linien sind zwei äußere Luge 14 und 14fl bzw. 20 und 20a der Bewegungsstange 14 im des plattenförmigen Schiebers 20 gezeichnet. Dies äußeren Lngcn sind das Resultat der Antriebsweise ck Bewegungsstange 14 mittels eines Kurbclmechunismu welcher schematisch vom Drehpunkt 21 /1 bezeichnet is

In Fig.4, welche einen Querschnitt nach IV-IV Fig. 2b zeigt, sind verschiedene Teile gezeichnet, ui /war in einer Richtung parallel zur Achse el«

Bewegungsstange 14 gesehen. Daraus ergibt sich, daß der plattenförmige Schieber 20 immer die öffnung 22 abdeckt, unabhängig davon, in welcher Weise die Bewegungsstange 14 durch diese öffnung 22 in Querrichtung hin und her bewegt wird. Der Schieber 20 bleibt dabei stets hinter den unteren Profilbalken 19 eingeschlossen.

Gegebenenfalls könnte der Boden des unteren Profilbalkens 19 noch mit öffnungen versehen sein, welche nach unten führen, um Staub, welcher sich auf die Dauer in dem Schlitz unterhalb des Schiebers 20 ansammeln könnte, abzuführen.

In Fig.5a und 5b ist der plattenförmige Schieber 20 mehr im Detail dargestellt. Danach ist dieser Schieber aus zwei Teilen 23 und 24 aufgebaut, welche mit Hilfe von Schrauben durch die Löcher 26 und in den Gewindelöchern 25 aneinander befestigt werden können. Die zwei Teile 23 und 24 sind beide je mit zwei Lippen 27 und 28 versehen, welche je die halbe Stärke der Platte 23 und 24 haben. Dadurch ist es möglich, die Teile 23 und 24 zu einem Ganzen zusammenzubauen, weiche Konstruktion insgesamt überall gleich stark ist. Auch geht aus F i g. 5b hervor, daß nach Zusammenfügen der zwei Teile das dadurch gebildete kreisförmige Loch einen halbkreisförmig abgerundeten Rand besitzt. Es hat sich gezeigt, daß in dieser Weise eine genügende betriebssichere Abschirmung gegen Eindringen von Staub aus dem Hochofen bis in die Haube 15 erreicht wird.

Zu diesem Erfindungsprinzip sind zahlreiche Änderungen im Rahmen der Erfindung möglich. So ist es z. B. möglich, die Weise des Antriebes der Bewegungsstange 14 in anderer Weise zu bilden und nicht mit Hilfe eines Kurbelmechanismus, beispielsweise mit Hilfe eines Zahnquadrates und einer Zahnstange oder mit Hilfe hydraulischer Mittel.

Auch ist es z. B. sehr gut möglich, die Haube 15 nicht unmittelbar am Ofenmantel zu befestigen, sondern mit Hilfe einer Flanschverbindung an Platte 18. Diese Platte sollte dann aber größer gemacht werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 709837/176

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verstellvorrichtung für Schlagpanzerelemente eines Hochofens, die eine Bewegungsstange zwisehen einem Antriebsorgan und dem Schlagpanzerelement umfaßt, und die neben einer Längsbewegung auch beschränkte Schwenkbewegungen zuläßt, und bei der Vorkehrungen zur Begrenzung von Staubablagerungen entlang der Bewegungsstange zum Antriebsorgan hin getroffen sind, gekennzeichnet durch einen plattenförmigen Schieber (20), welcher mit einer Durchbohrung mit geringstmöglichem Spiel beweglich um die Bewegungsstange (14) angeordnet ist, und der mit wenigstens einem Teil seines Ranaes verschiebbar zwischen zwei fest angeordneten Platten (18), welche um die Dicke des Schiebers voneinander entfernt sind, geführt ist, wobei wenigstens eine dieser festen Platten den um das Antriebsorgan herum befindlichen Raum, mit Ausnahme einer Durchführöffnung (22) für die Bewegungsstange, verschließt, und wobei diese Durchführöffnung (22) in jeder möglichen Stellung und Lage der Bewegungsstange (14) diese eng umschließt.

2. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seilenflächen des Schiebers (20) in der Nähe der Durchführöffnung (22) konisch zur Durchführöffnung hin zueinander konvergierende verlaufen und daß die Durchführöffnung an der Stelle des engsten Durchganges einen Abrundungsradius besitzt, welcher weniger als 20 % der Dicke der Bewegungsstange (14) beträgt.

3. Verstelleinrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (20) eine hauptsächlich rechtwinkelige Form hat und mit den zwei längsten Seiten des Rechteckes in zwei von den festen Platten (18) gebildete Scnlitze paßt.

4. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche

1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (20) aus zwei U-förmigen Teilen (23, 24) lösbar zusammengesetzt ist.

5. Verstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (18), welche den das Antriebsorgan enthaltenen Raum abschließen, eine Stirnfläche eines Hohlbalkens (17) bilden, welcher an dem Hochofenmantel (1) befestigt ist und sich bis in die feuerfeste Ofenausmauerung (2) erstreckt, und wobei eine das Antriebsorgan umschließende Haube (15) wenigstens teilweise lösbar um die Platten (18) für den Schieber (20) herum an dem Hochofenmantel (1) befestigt ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um einen Gasüberdruck innerhalb des von der Haube (15) umschlossenen Raumes aufrechtzuerhalten.