DE2417222C2 - Einrichtung zum Abdichten und Richten von beweglichen Meßsonden an Schachtofen, insbesondere an Hochöfen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abdichten und Richten von beweglichen Meßsonden an Schachtöfen, insbesondere an Hochöfen, die mit erhöhtem Druck betrieben werden, wobei die Meßsonde durch einen Schieberverschluß od. dgl. in das Ofeninnere durch eine in der Ofenwandung angeordnete, gekühlte Öffnung ein- und ausfahrbar und das Ofeninncn während des Messens und Ein- und Ausfahrens de Meßsonde gegenüber der Außenatmosphäre abgedich tetist

Um die Gasverteilung und -zusammensetzung sowii die Temperatur innerhalb von Schachtöfen, insbeson dere Hochöfen, zu messen und zu überwachen, sin< zahlreiche Ausführungsformen von Meßsonden sowi< deren Anordnung an Hochöfen bekannt, vgL »Stah ίο und Eisen«. 1965, S. 1542 bis 1544, DT-AS 1 928 629 Die Abdichtung des Ofeninneren gegenüberder Außen atmosphäre während des Messens und Ein- und Aus fahrens der Meßsonde erfolgt bei diesen bekannter Ausführungsformen durch Stopfbuchsendichtungen ,₅ z.B. aus Asbest Da die Meßsonde jedoch durch die Einwirkung der Beschickung und Ofentemperatur ir kurzer Frist unvermeidlich verformt wird, werden der artige Dichtungen schnell zerstört und müssen dementsprechend häufig erneuert werden. Bekannt ist ferner eine als Stopfbuchsendichtung ausgebildete Spindeldichtung für Ventile mit einer Mehrzahl aus Stahl be stehender geschichteter Ringe, die abwechselnd gegenüber der Spindel und dem Gehäuse abdichten (DT-PS 921 425).

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, mittels der die Nachteile der bekannten Anordnungen vermieden werden und die insbesondere einfach aufgebaut ist sowie keine schnell verschleißenden Teile aufweist, so daß sie über eine lange Zeit stan dig einsatzbereit ist und ein Ein- und Ausfahren der Meßsonde in kurzen Zeitabständen ermöglicht.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch ge löst, daß an dem Schieberverschluß eine in einem gasdichten Gehäuse angeordnete Richtrollenanordnung vorgesehen ist, an das eine in einem zylindrischen Ge häuse untergebrachte Labyrinthdichtung mit axial und radial beweglichen flachen Ringlamellen angeflanscht ist. In dem gasdichten Gehäuse sind in der Richtrollenanordnung die Achsen der Richrollen des ersten und zweiten Rollenpaares senkrecht übereinander angeordnet und zueinander um 90° versetzt, während die Achsen der Richtrollen der folgenden Rollenpaare gegeneinander versetzt sind. In zweckmäßiger Weise sind die Laufflächen der Richtrollen dem äußeren Querschnitt der Meßsonde entsprechend konkav ausgebildet.

Nachdem die deformierte Meßsonde durch die Richtrollenanordnung gerichtet ist, wobei sich kleinere, noch verbleibende Verformungen nicht störend auswirken, kann sie durch die Labyrinthdichtung weiter nach außen bewegt werden, ohne daß Ofengas nach außen dtingt. Dies wird dadurch erreicht, daß der eine Teil der Ringlamellen einen Außendurchmesser aufweist, der etwa dem Innendurchmesser des Gehäuses entspricht und der Innendurchmesser etwas größer als der Außendurchmesser der Meßsonde ist, und daß der andere Teil der Ringlamellen einen etwas kleineren Außendurchmesser aufweist als der Innendurchmesser des Gehäuses und einen Innendurchmesser, der etwa gleich dem Außendurchmesser der Meßsonde ist, wobei die Ringlamellen wechselweise in dem Gehäuse angeordnet sind. Um mit Vorteil die Reibung zwischen den Ringlamellen einstellen zu können, werden die Ringlamellen mittels Tellerfedern und Ringmuttern, die in das Gehäuse eingeschraubt sind, zusammengehalten. Da die aus Ringlamellen aufgebaute Dichtung grundsätzlich nicht vollkommen abdichtet, können mit Vorteil die geringen, noch vorhandenen Gasmengen ent-

weder abgesaugt werden, oder es kann ein neutrales Gas, gegebenenfalls auch Dampf, in das Gehäuse eingeblasen werden, so daß durch den Gegendruck die Ofengase zurückgehalten werden. Zu diesem Zweck ist nach der Erfindung vorgesehen, entwedc das Gehäuse durch eine aus Ringen im Inneren des Gehäuses gebildete Ringkammer, die einen Einblasstutzen aufweist, zu teilen oder die Ringkammer zum Absaugen des Gases am Ende des Gehäuses anzuordnen. Durch 'JnHasen des Gases oder Dampfes mit Überdruck kann dann gleichzeitig der in das Gehäuse aus dem Ofen eingedrungene Staub ausgeblasen werden, so daß die Funktionsfähigkeit der Einrichtung gewährleistet bleibt

Neben den bereits genannten Vorteilen der Einrichtung nach der Erfindung ist diese besonders einfach aufgebaut, über lange Zeit ständig einsatzbereit und daher insgesamt funktionssicher, und zwar durch das Zusammenwirken der Richtrollenanordnung mit der Labyrinthdichtung, so daß ein Ein- und Ausfahren der Meßsonde in kurzen Zeitabständen möglich ist

Die der Erfindung zugrunde liegende Einrichtung ist in der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt der an einem Hochofen angeordneten Einrichtung,

F 1 g. 2 einen Schnitt nach der Linie II-1I in F i g. 1 in vergrößertem Maßstab,

F i g. 3 einen Querschnitt des Dichtungsteiles nach ' K 1 g. 1 in vergrößertem Maßstab,

F i g. 4 und 5 je einen Schnitt nach den Linien IV-IV und V-V in Fig. 3 und

F i g. 6 einen Ausschnitt aus F i g. 3 in vergrößertem Maßstab.

Wie aus F i g. 1 hervorgeht, ist in einer öffnung im Hochofenmantel 1 und in der Ausmauerung 2 ein gekühltes Rohr 3 angeordnet dessen Flansch 4 mittels einer Konsole 5 am Hochofenmantel 1 abgestützt ist, und durch dessen Öffnung 6 die Meßsonde 7 in das Innere des Hochofens ein- und ausfahrbar ist. Die Kühlung des Rohres 3 erfolgt durch die Rohre 3a. An den Flansch 4 des gekühlten Rohres 3 ist ein Absperrschieber 8 angeschlossen, durch den die öffnung im Hochofenmantel dicht abgeschlossen wird, wenn die Meßonde 7 außer Betrieb ist

An den Absperrschieber 8 schließt sich, verbunden durch ein Rohrstück 8a, ein gasdichtes Gehäuse 9 an, in dem die Meßsende 7 durch eine Richtrollenanordnung 10 geführt ist. In der Richtrollenanordnung 10 sind dabei die Achsen der Richtrollen 11 und 12 des ersten und zweiten Rollenpaares senkrecht übereinander angeordnet und zueinander um 90° versetzt (vgl. F i g. 2), während die Achsen der Richtrollen 13 der folgenden Rollenpaare gegeneinander versetzt sind. Die Richtrollen 11,12 und 13 sind in Rollenhalterungen 14 gelagert und mittels Anstellschrauben 15 anstellbar. Der äußeren Form der Meßsonde 7 entsprechend sind die Laufflächen der Richtrollen 11,12 und 13 konkav ausgebildet.

An das gasdichte Gehäuse 9 mit der Richtrollenanordnung 10 ist ein zylindrisches Gehäuse 16 (F i g. 3) für die Labyrinthdichtung angeflanscht Durch eine aus Ringen 17 im Inneren des Gehäuses 16 gebildete Ringkammer 18, die einen Einblasstutzen 19 aufweist wird das Gehäuse 16 in zwei Hälften geteilt Innerhalb jeder Gehäusehälfte werden durch Tellerfedern 20 und Ringmuttern 21 die Dichtungselemente, die als flache Ringlamellen 22,23 aus Stahl, z. B. aus einem nichtrostenden Chrom-Nickel-Stahl, ausgebildet ssad, zusammengedrückt

Die Ringlamellen 22 weisen einen Außendurchmesser auf, der dem Innendurchmesser des Gehäuses 16 entspricht so daß sie an der Innenwand des Gehäuses anliegen. Der Innendurchmesser der Ringlamellen 22 ist etwas größer als der Außendurchmesser der Meßsonde 7 (F i g. 4).

Die mit den Ringlamellen 22 im Gehäuse 16 wechselweise angeordneten Ringlamellen 23 (Fig. 5) haben einen etwas kleineren Außendurchmesser als der Innendurchmesser des Gehäuses 16 und einen Innendurchmesser, der etwa gleich dem Außendurchmesser der Meßsonde 7 ist Die Ringlamellen 23 sind somit mit der Meßsonde 7 zusammen in radialer Richtung beweglich, während die Ringlamellen 22 fest sind.

Mit Vorteil werden durch diese Anordnung der Ringlamellen 22, 23 Kämme mit dazwischenliegenden Kammern 24,25 (F i g. 6) gebildet, und zwar sowohl zur Meßsonde 7 (Kammer 25) als auch zur Innenwand des Gehäuses 16 (Kammer 24) hin. Die Anzahl der Ringlamellen 22,23 ist dabei zweckmäßigerweise so groß, daß das Druckverhältnis zwischen zwei nebeneinanderliegenden Ringlamellen 22 bzw. 23 sehr klein ist. In den sehr kleinen Drosselspalten zwischen den Ringlamellen 22 und der Innenwand des Gehäuses 16 sowie zwischer den Ringlamellen 23 und der Meßsonde 7 bilden siel· dann den L)! uckverhältnissen entsprechende Gasströme aus. Sind die aus den Teilflächen der Meßsonde 7 zweier nebeneinanderliegender Ringlamellen 23 unc dem Innendurchmesser der zwischen den beiden ne beneinanderliegenden Ringlamellen 23 liegenden Ring lamelle 22 gebildeten Kammern 25 und in gleicher Wei se die an der Innenwand des Gehäuses 16 gebildeter Kammern 24 zweckmäßigerweise groß, so wird di< Geschwindigkeitsenergie der Gasströme vollständig durch Wirbel in Wärme umgesetzt, d. h. der Gasdrucl wird verringert.

Mittels eines Anschlußflansches 26 ist das Gehaust 16 an einen Antrieb für die Meßsonde 7 angeschlossen.

Der Antrieb für die Meßsonde 7 kann beispielsweise wie in F i g. 1 dargestellt, ausgebildet sein. Auf eine Ofenbühne 26 des Schacht- bzw. Hochofens sind ti Fundamenten 27 die Ständer 28 verankert. In den durch die Ständer 28 gebildeten Gerüst sind Kettenrä der 29 gelagert, um die die Rollenketten 30, die zu Stützung der Klemmbacken 31 dienen, zur Bewegunj der Meßsonde 7 umlaufen. Die Rollenketten 30 laufei auf den Stützbalken bzw. Laufbahnen 32.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Abdichten und Richten von beweglichen Meßsonden an Schachtöfen, insbesondere an Hochöfen, die mit erhöhtem Druck betrieben werden, wobei die Meßsonde durch einen Schieberverschluß od. dgl. in das Ofeninnere durch eine in der Ofenwandung angeordnete, gekühlte Öffnung ein- und ausfahrbar und das Ofeninnere während des Messens und Ein- und Ausfahrens der Meßsonde gegenüber der Außenatmosphäre abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schieberverschluß (8) eine in einem gasdichten Gehäuse (9) angeordnete Richtrollenanordnung (10) vorgesehen ist, an das eine in einem zylindrischen Gehäuse (16) untergebrachte Labyrinthdichtung mit axial und radial beweglichen flachen Ringlamellen (22,23) angeflanscht ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Richtrollenanordnung (10) die Achsen der Richtrollen (11,12) des ersten und zweiten Rollenpaares senkrecht übereinander angeordnet und zueinander um 90° versetzt sind, während die Achsen der Richtrollen (13) der folgenden Rollenpaare gegeneinander versetzt sind.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufflächen der Richtrollen (11,12,13) dem äußeren Querschnitt der Meßsonde (7) entsprechend konkav ausgebildet sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Teil der Ringlamellen (22) einen Außendurchmesser aufweist, der etwa dem Innendurchmesser des Gehäuses (16) entspricht und der Innendurchmesser etwas großer als der Außendurchmesser der Meßsonde (7) ist, und daß der andere Teil der Ringlamellen (23) einen etwas kleineren Außendurchmesser aufweist als der Innendurchmesser des Gehäuses (16) und einen Innendurchmesser, der etwa gleich dem Außendurchmesser der Meßsonde (7) ist, wobei die Ringlamellen (22, 23) wechselweise in dem Gehäuse (16) angeordnet sind.

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringlamellen (22, 23) mittels Tellerfedern (10) und Ringmuttern (21), die in das Gehäuse (16) eingeschraubt sind, zusammengehalten werden.

6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (16) durch eine aus Ringen (17) gebildete Ringkammer (18) geteilt ist, die einen Einblasstutzen (19) aufweist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (18) zum Absaugen des Gases am Ende des Gehäuses (16) angeordnet ist.