DE2459180B2 - Kompensatorverbindung fuer heisse medien, insbesondere fuer heisswindduesenstoecke eines hochofens - Google Patents
Kompensatorverbindung fuer heisse medien, insbesondere fuer heisswindduesenstoecke eines hochofensInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Weiterentwicklung
der Kompensatorverbindung für heiße Medien, insbesondere für Heißwinddüsenstöcke eines Hochofens,
nach Patent 24 42 708.
Bekanntlich wird bei Schachtofen, insbesondere Hochöfen, eine Heißwindringleitung um den Ofen
gelegt, und der Heißwind wird dem Ofen über eine gewisse Anzahl am Hochofenumfang angeordneter
Düsenstöcke zugeführt.
Die herkömmlichen Düsen- oder Windstöcke bestehen im allgemeinen aus mehreren, mit einem feuerfesten
Futter versehenen, rohrförmigen Stücken und sind über einen Flansch an einem Anschlußstutzen der Heißwindringleitung
angeschlossen.
Zur Aufnahme oder Kompensation von Einbautoleranzen, Ungenau-igkeiten bei der Montage und im
Betrieb auftretender Wärmedehnungen, sind alle oder nur bestimmte Rohrstücke, z. B. eines Heißwinddüsenstockes,
mittels Dehnungsbalgen, kugeligen Gelenkverbindungen, Kardangelenkkompens;atoren oder ähnlichen
Vorrichtungen miteinander verbunden. Diese Verbindungen müssen so gestaltet sein, daß das oder die
mittleren Rohrstücke gegebenenfalls eine Art Taumelbewegung zwischen den äußeren Rohrstücken ausführen
können, ohne daß dabei der durch die Rohrstücke geführte Heißwind an den Verbindungen entweichen
kann.
Durch die luxemburgische Patentschrift Nr. 58 457 wurde eine bewegliche Verbindung zwischen Rohrstükken
mit einer feuerfesten Innenauskleidung bekannt, welche durch Kardangelenkkompensatoren gebildet
wird. Diese Verbindung hat den Vorteil, daß die infolge der hohen Heißwindtemperaturen entstehenden unterschiedlichen
Verformungen der einzelnen Rohrstücke mit Hilfe von WeJlenkompensatoren, welche nur eine
geringe Anzahl von Wellen aufweisen, ohne Zuhilfenahme von Kugelgelenken ausgeglichen werden. Gemäß
dieser Patentschrift wird die Einblasdüse des Windstokkes in üblicher Weise mittels Spannern fest an eine in
der Hochofenwand angebrachte Windform angepreßt, wobei die Berührung zwischen der Einblasdüse und der
Windform als Kugeldichtfläche ausgelegt ist, um die Relativverschiebungen zwischen den beiden aufzunehmen.
Da Düsenstöcke dieser Art gewöhnlich zwei Kardangelenkkompensatoren zwischen der Heißwindringleitung
und dem Krümmer aufweisen, sowie eine Gelenkverbindung entweder zwischen der Einblasdüse
und der Windform, oder zwischen der Einblasdüse oder der Windform einerseits und der Hochofenwand
andererseits, werden diese Düsenstöcke allgemein als Dreigelenkdüsenstöcke bezeichnet.
Die luxemburgische Patentschrift Nr. 64 911 beschreibt einen Düsenstock, bei welchem die Einblasdüse
des Windstockes fest mit der Windform verbunden ist, so daß die feuerfeste Innenauskleidung zwischen der
Einblasdüse und der Windform durchgehend ausgeführt werden kann. Diese Patentschrift sieht ferner eine
Führungs- und Anpreßvorrichtung vor, wodurch der Krümmer, die Einblasdüse und die Windform, die eine
Einheit bilden, in bezug auf die Hochofenwand stets in einer bestimmten Stellung gehalten werden. Durch den
Wegfall einer Gelenkverbindung und der Zwangsführung bzw. Abstützung der Einblasdüse, welche keine
seitlichen Bewegungen zuläßt, mußten Verbindungen zwischen den einzelnen Rohrstücken des Düsenstockes
geschaffen werden, welche zusätzlich zu den Winkelabweichungen auch die gegebenenfalls auftretenden
relativen Längsverschiebungen aufnehmen konnten. Diese Forderung wird dadurch erfüllt, daß an den
Gelenkarmen der Kardanverbindung Langlöcher vorgesehen sind, so daß gleichzeitig die relativen
Längsbewegungen in beiden Richtungen begrenzt werden, was besonders wichtig ist bei der Manipulation
der Düsenstockteile vor oder während dem Aufbau des Düsenstocks. Da Düsenstöcke gemäß dieser luxemburgischen
Patentschrift Nr. 64 911 gewöhnlich nur zwei Gelenkverbindungen aufweisen, und zwar zwischen der
Heißwindringleitung und dem Krümmer, werden Düsenstöcke dieser Art allgemein als Zweigelenkdüsenstccke
bezeichnet.
Gemäß dem Stand der Technik besteht an der Verbindung zwischen zwei Rohrstücken eine Deh-
Jj
iungsfuge zwischen den feuerfesten Innenauskleidungen.
Die Wellenkompensatoren, welche um die Dehnungsfuge angeordnet sind und welche dazu
bestimmt sind, die Verformungen in den Gas- bzw. Heißwindleitungen und vor allem in den Düsenstöcken i
eines Hochofens aufzufangen, müsser: genügend geschützt sein gegen den Einfluß der Heißwindtempeia
tür. Um diesen thermischen Schutz der Kompensatoren zu gewährleisten, wurde gemäß dem Stand der Technik
die Dehnungsfuge ζ. B. stufenförmig ausgebildet und '° eventuell mit einer feuerfesten, zusammendrückbaren
Spezialwuiie gefüllt oder kugelförmig ausgebildet und
mit einer Ringdichtung versehen.
Für die Breite der Dehnungsfuge wird ein Kompromiß angestrebt, der sich aus zwei Bedingungen ergibt:
der Notwendigkeit, sie so klein wie möglich zu halten, damit die empfindlichen Kompensatorwellen nicht der
direkten Temperaturstrahlung des Heißwindes ausgesetzt werden und damit keine Heißwindwirbel zwischen
den Kompensatorwellen auftreten, und dem Bestreben, sie hinreichend groß zu halten, damit die Bewegung des
Kompensators nicht durch das Berühren zwischen den feuerfesten Auskleidungen verhindert wird, was außerdem
eine Beschädigung dieser Auskleidung bewirken könnte.
Obwohl die vorgenannten Vorrichtungen eine zufriedenstellende Lösung dieses Kompromisses bieten, ist es
wünschenswert, eine bessere Bewegungsmöglichkeit der einzelnen Rohrstücke zu erreichen und/oder einen
noch besseren Schutz der Kompensatorwellen zu gewährleisten. Im nichtvorveröffentlichten Haupt-Patent
24 42 708.5-24 ist daher vorgeschlagen worden, über die Dehnungsfuge ein stabiles Schutzrohr zu
schieben, das einen radialen Abstand zum lichten Durchmesser des Kompensators aufweist, in axialer
Richtung über die Länge der Dehnungsaufnahme der Kompensatorwellen frei beweglich ist und bei dem
zumindest ein Teil des Raumes zwischen dem stabilen Schutzrohr und der Innenauskleidung der Rohrstücke
mit elastischem, feuerfestem Material gefüllt ist. Aus diesem älteren Patent kann der Fachmann ebenfalls
entnehmen, daß das stabile Schutzrohr die axialen Relativbewegungen der aneinandergrenzenden Rohrstücke
in Druckrichtung begrenzt. Unter dem lichten Durchmesser des Kompensators wird der Innendurchmesser
des Flansches, der Stutzen oder der Kompensatorwellen verstanden.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die geschaffene gute Bewe-
gungsmögüchkeit des Kompensators im Bereich außerhalb der gewünschten Beweglichkeit zu begrenzen,
damit die Kompensatoren, die bei einem Düsenstock in geneigter Stellung angeordnet sind, nicht durch ihr
Eigengewicht unzulässig belastet werden, sei es während des Transportes der einzelnen Düsenstockteile
oder der Montage oder des Betriebes des Düsenstockes.
Diese Aufgabe wird durch eine Kompensatorverbindung mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1
angegebenen Merkmalen gelöst
Bevorzugte Ausführungsformen zur Begrenzung der maximalen axialen Länge der Dehnungsfuge sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Die minimale axiale Länge der Dehnungsfuge kann durch die Länge des stabilen Schutzrohres begrenzt
sein. Bei zusammengedrückten Kompensatorwellen drücki dann da» »labile Schutzrohr gegen die stabilen
Flansche der Rohrstücke, wobei das feuerfeste Futter im Bereich der Dehnungsfuge nicht in Berührung kommt.
Die verschiedenen Ausführungsmöglichkeiten, die gemäß den Erfordernissen gewählt werden können,
gewährleisten die gewünschte Begrenzung der Bewegungsmöglichkeit der einzelnen Rohrstücke, sowohl auf
Druck wie auch auf Zug, sei es in einem Zweigelenkdüsenstock oder in einem Dreigelenkdüsenstock. Durch
geeignete Wahl der Flanschverbindungen zwischen den Kompensatoren und den Rohrstücken gestatten die
erfindungsgemäßen iCompensatorverbindungen außerdem ein schnelles Austauschen der elastischen feuerfesten
Schicht.
Um ein Verdrehen des eingebauten stabilen Schutzrohres zu verhindern, kann es zweckmäßig sein, z. B.
nach Art einer Nut/Feder-Verbindung in axialer Richtung, zwischen dem stabilen Schutzrohr und dem
oberen Anschlußstutzen Verriegelungselemente vorzusehen.
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele im
einzelnen beschrieben in bezug auf die Zeichnungen. Es zeigt
F i g. 1 schematisch einen Längsschnitt durch einen Zweigelenkdüsenstock mit den erfindungsgemäßen
Kompensatorverbindungen,
F i g. 2 in vergrößertem Maßstab einen Teil einer ersten Ausführung,
Fig.2a einen Querschnitt nach den Linien Ha-IIa in
Fig. 2,
Fig.2b einen Querschnitt nach den Linien IIb-IIb in
Fig. 2,
F i g. 2c einen Teilausschnitt einer Variante der Ausführung von Fig. 1,
Fig.3 in vergrößertem Maßstab einen Teil einer alternativen Ausführung der erfindungsgemäßen beweglichen
Kompensatorverbindung,
F i g. 4 die Kompensatorverbindung während einer Knickbewegung.
In F i g. 1 ist ein Längsschnitt durch einen Düsenstock
1 gezeigt, der mit einer Heißwindringleitung 2 verbunden ist zum Einblasen von Heißwind in einen
Hochofen.
Der Düsenstock 1 besteht im wesentlichen aus einem geraden Teil, der sich über drei zylindrische, mit
feuerfestem Futter versehene Rohrstücke 4, 6, 8, die über Kompensatoren 10, 12 miteinander verbunden
sind, zusammensetzt, einem Krümmer 14 mit Düsenspitze 16 und einer Windform 18. Der Krümmer 14 ist
mittels einer Flanschverbindung 20 mit dem unteren Rohrstück 8 des geraden Teils verbunden, wobei die
Flanschverbindung 20 zum leichteren Ausbau des Krümmers im wesentlichen horizontal angeordnet ist
Am Krümmer 14 ist ein Schaulochverschluß 22 vorgesehen, durch welchen der Einblasvorgang im Ofen
beobachtet werden kann. Sämtliche Düsenstockrohr- teile sowie der Düsenkrümmer samt der Blasdüse sind
aus geschweißtem Stahlblech gefertigt und innen mil feuerfestem Futter 24 ausgekleidet.
Die Windform 18, die aus Kupfer besteht, ist mittel: einer Flansch- oder Schraubenverbindung 25 fest mii
der Blasdüse verbunden. Diese feste Verbindung zwischen Blasdüse und Windform ist in der luxemburgi
sehen Patentschrift Nr. 64 911 beschrieben. Zweck! Halterung der Blasdüse 16 und der Windform 18 in einei
vorgegebenen, vorzugsweise horizontalen Lage, dienei zwei Leitbolzen 28, 28', die in einem Rahmen an de
Hochofenwand unterhalb der Blasdüse angeordnet sind Die Blasdüse ist an ihrer unteren Seite mit Gleitfläche)
30, 30' versehen, welche aus dickwandigem Stahlblecl
sind und parallel zur Längsachse der Blasdüse verlaufen. Die Blasdüse wird mittels einer Spannvorrichtung 32
gegen die Ofenwand gepreßt. Diese Spannvorrichtung ist mit einer Stellschraube 33 versehen, wodurch sich der
Anpreßdruck in gewissen Grenzen variieren läßt. Die s Führungs- und Anpreßvorrichtung bewirkt, daß der
Krümmer 14, die Blasdüse 16 und die Windform 18, die eine Einheit bilden, in bezug auf die Hochofenwand stets
in der gleichen, möglichst horizontalen Stellung gehalten werden.
Ein Verkanten der Blasdüse und Windform aus ihrer zentrischen Lage ist daher ausgeschlossen.
Eine der beiden identischen Kompensatorverbindungen 10,12 wird nachfolgend näher beschrieben.
Fig.2 zeigt eine vergrößerte Teilansicht eines
Längsschnittes durch die die bewegliche Verbindung zwischen den Rohrstücken 4 und 6 gebende Kompensatorverbindung
10. Die bewegliche Kompensatorverbindung 10 weist einen Kompensator auf, bestehend aus
Kompensatorwellen 36, einem oberen Anschlußstutzen 38 und einem unteren Anschlußstutzen 40. Der untere
Anschlußstutzen 40 ist an einer mit dem Stahlblechmantel 42 des Rohrstückes 6 angebrachten Ringscheibe 44,
z. B. mittels einer Schweißverbindung, befestigt. Der obere Anschlußstutzen 38 ist über einen Flansch 46,
einen Zwischenflansch 48 des Rohrstückes 4 und einen Flansch 50 eines Ringleitungsstutzens 3 mit der
Heißwindringleitung 2 verbunden.
Die beiden gegenüberliegenden Enden der Rohrstükke 4 und 6 sind im Bereich der Kompensatorverbindung
10 mit metallischen Traghülsen 52,54 versehen. In dem
zwischen den Kompensatorwellen 36 und den Traghülsen 52, 54 gebildeten Ringraum befinden sich zwei
Schutzhülsen 56, 58 aus elastichem, feuerfestem Material und ein stabiles Schutzrohr 60, vorzugsweise
aus Metall, eventuell aus hitzebeständigem Stahl. Die äußere Schutzhülse 58 ist etwas langer als die innere
Schutzhülse 56, welche um die Traghülsen 52, 54 angeordnet ist, so daß die Kompensatorwellen 36 nicht
einer direkten Temperaturstrahlung des Heißwindes ausgesetzt sind, und damit keine Zirkulation des
Heißwindes zwischen den Kompensatorwellen 36 und dem Schutzrohr 60 auftritt.
Die feuerfesten Fütterungen 24 der beiden Rohrstükke 4 und 6 haben im Bereich der Kompensatorverbindung
10 komplementäre Formen, so daß, wie z. B. in der Ausführung gemäß Fig. 1, eine labyrinthartige Dehnungsfuge
62 entsteht, die mit einer feuerfesten, elastischen Spezialwolle gefüllt sein kann. Die labyrinthiormigc
FuiTii der Dc'rrrrüngsfugc 62 ist eine zusätzliche
Maßnahme, um die Abstrahlung des Heißwindes bereits in der Dehnungsfuge nach außen zu verhindern. Eine
ausreichende Abschirmung der Kompensatorwellen 36, gegen Verwirbelungen und Zirkulation des Heißwindes,
iüt aber bereits durch die elastische innere Schutzhülse 56 gegeben, so daß die Dehnungsfuge in einer anderen
nicht gezeigten Ausführungsform eine glatte, radiale
Erstreckung aufweisen kann.
Am oberen und unteren Ende des Außenumfanges des stabilen Schutzrohres 60 befinden sich ein Haltering
64 bzw. Halteringsegmente 66 und 66' (siehe auch F i g. 2a, 2b), während an der Innenwandung des oberen
Anschlußstutzens 38 und des unteren Anschlußstutzens 40 Tragringsegmente 68, 68' bzw. 70, 70' angebracht
sind. Wie aus den Fig.2a und 2b zu ersehen ist, verlaufen die Tragringsegmente 68,68' und 70,70' sowie
die Halteringsegmente 66, 6Ci' nicht über den vollen Umfane der AnschluBstutzen 38 und 40 bzw. des
Schutzrohres 60, sondern sind vielmehr als Segmente von maximal 90° ausgebildet, so daß an der Innenseite
des Kompensators 10 jeweils zwei Tragringsegmente 70, 70' bzw. 68,68' angebracht sind, z. B. angeschweißt.
Wichtig ist, daß sich die Halteringe und Tragringe, wie aus den Fig.2a und 2b hervorgeht, gegenseitig
teilweise überdecken.
Lediglich der Haltering 64 verläuft über den vollen Umfang des Schutzrohres 60 mit Ausnahme einer
Aussparung 72 (Fig.2a), welche mit einem in diese Aussparung 72 eingreifenden, sich axial erstreckenden
Verriegelungssegment 74 zusammenwirkt, um gegen ein Verdrehen des Schutzrohres 60 zu sperren. Der
Haltering 64 kann gemäß einer weiteren nicht in den Figuren dargestellten Ausführung eine zweite Aussparung,
ähnlich wie bei 72, aufweisen, und zwar auf der diametral gegenüberliegenden Seite der Aussparung 72.
Es könnte somit eine zusätzliche Verriegelung mit einem zweiten Verriegelungselement vorgesehen werden,
wodurch durch Querkräfte verursachte Verspannungen besser verhindert werden können.
Der Aufbau der Kompensatorverbindung 10 erlaubt Relativbewegungen der einzelnen Rohrstücke. Die
Rohrstücke 4 und 6 können sich z. B. in Längsrichtung bewegen, wodurch die Dehnungsfuge 62 breiter oder
schmaler wird. Die Rohrstücke 4 und 6 können ebenfalls, wie nachfolgend in bezug auf Fig.4 noch näher
erläutert wird, einer Knickbewegung unterworfen werden. Diese Relativbewegung der Rohrstücke ist
dadurch möglich, daß die Traghülsen 52, 54, die Schutzhülsen 56,58 sowie das Schutzrohr 60 gegenseitig
in Längsrichtung verschiebbar sind.
Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist, daß die Halteringe 64 bzw. Halteringsegmente 66, 66' und die
ihnen zugeordneten Tragringsegmente 68, 70 die maximale axiale Dehnung der Kompensatorwellen 34
bestimmen, d. h. die maximale Breite der Dehnungsfuge 62 oder die Entfernung der Rohrstücke 4 und 6. Diese
erfindungsgemäß auf Zug in Längsrichtung gegebene Begrenzung der Bewegungsmöglichkeit der Rohrstücke
4 und 6 ist durch die relative Stellung der Haiteringe 64 bzw. Halteringsegmente 66, 66' und der ihnen
zugeordneten Tragringsegmente 68, 70 gegeben. Die maximale Dehnung der Kompensatorwellen 34 entspricht
der Stellung, in welcher die Tragringsegmente 68, 68' und 70, 70' auf den Haltering 64 bzw.
Halteringsegmente 66, 66' stoßen. Haltering und Tragring haben also bei maximaler axialer Erstreckung
die Funktion von Anschlag und Gegenanschlag, wobei die auftretender. Kräfte ir. die stabiler. Rchrstücke
weitergeleitet werden.
Die axiale Bewegungsmöglichkeit der beiden Rohrstücke 4 und 6 wird beim Zusammendrücken durch die
Länge des stabilen Schutzrohres 60, das gegen den Zwischenflansch 48 und Ringscheibe 44 in Anlage
kommt, begrenzt. In völlig zusammengedrücktem Zustand ergibt sich aber noch keine Berührung für das
feuerfeste Futter im Bereich der Dehnungsfuge 62, so daß das Futter durch die mechanischen Einwirkungen
nicht beschädigt werden kann. Die Lilngc des Schutzrohres 60 muß den gegebenen Bedingungen
angepaßt sein, und zwar derart, daß die Kompensatorverbindung alle während dem Betrieb auftretenden
Bewegungen der Rohrstücke erlaubt.
Beim Aufbau des Düsenstocks werden zuerst die Schutzhülsen 56 und 58 über die Traghülse 52 des
Rohrstückes 6 gestülpt. Anschließend kann das Schutzrohr 60 über die äußere Schutzhülse 58 geschoben
werden, und zwar so, daß die Halteringsegmente 66,66'
zwischen den oberen Tragringsegmenten 68, 68' und den unteren Tragringsegmenten 70,70' durchdringen.
Anschließend wird das Schutzrohr 60 um 90° gedreht, so daß sich die Halteringsegmente 66, 66' und die
Tragringsegmente 70, 70' genau überdecken, wie in F i g. 2b gezeigt ist. Das Schutzrohr wird dann
weitergeschoben bis in die in F i g. 1 gezeigte Stellung, und anschließend wird das Verriegelungselement 74
zwischen den Anschlußstutzen 38 und dem Haltering 64 durch die Aussparung 72 angebracht, wobei eine
weitere Drehung des Schutzrohres 60 verhindert wird. Das Anbringen des Schutzrohres 60 erfolgt demgemäß
nach dem Prinzip einer Bajonettverbindung. Da sich die Halteringe und Tragringe gegenseitig überdecken, wäre
eine Montage des Schutzrohres 60 schwieriger, wenn der untere Haltering und die beiden Tragringe nicht als
Segment ausgebildet wären, sondern über den vollen Umfang, d. h. 360°, angebracht wären. Dadurch, daß sie
jedoch als komplementäre Ringsegmente ausgebildet sind, können die Halteringsegmente 66 zwischen den
Tragringsegmenten durchdringen. Es können natürlich auch mehr als zwei Trag- oder Halteringsegmente
vorgesehen sein. Wichtig ist jedoch, daß der Abstand zwischen den einzelnen Tragringsegmenten größer ist
als die Länge der Halteringsegmente. Da der obere Haltering 64 nicht am oberen Tragring vorbeigeschoben
wird, braucht er nicht aufgegliedert zu sein.
Wenn das Schutzrohr 60 angebracht ist, kann das Rohrstück 4 in die innere Schutzhülse 56 eingeschoben
werden und die obere Flanschverbindung 46, 48, 50 kann festgeschraubt werden. Der besondere Vorteil des
Zwischenflansches 48 ist darin zu sehen, daß das Schutzrohr 60 bzw. die Schutzhülsen 56, 58 einfach
eingebaut und falls erforderlich schnell erneuert werden können. Gemäß einer weiteren, in den Figuren nicht
gezeigten Ausführung, kann die Haltescheibe 44 durch eine Flanschverbindung, ähnlich wie die in den Fig.2
oder 2c gezeigten Flanschverbindungen 46, 48,50 bzw. 46,50 ersetzt werden.
F i g. 2c zeigt eine Variante der oberen Flanschverbindung. Gemäß dieser Ausführung ist der Kompensatorflansch
46 direkt am Flansch 50 festgeschraubt ohne Zwisciieiiiiansch. Bei dieser Ausführung wird, nachdem
die Schutzhülsen 56, 58 und das Schutzrohr über die Verbindung geschoben sind, eine Ringhaltescheibe 76
zwischen die Traghülse 54 und den Kompensatorflansch angeschweißt.
Fig.3 zeigt eine alternative Ausführung einer erfindungsgemäßen Kompensatorverbindung. Diejenigen
Bauteile der F i g. 3, die identisch sind mit denen der F i g. 2, sind mit denselben Bezugsziffern versehen. Die
Ausführung gemäß F i g. 3 besitzt keine Halteringc und
keine Tragringe, wodurch der Einbau des Schutzrohres 60 erleichtert ist. Die Funktion der Halte- und Tragringe
von Fig. 1, d.h. die Begrenzung der axialen Ausdehnung
der Kompensaiorweiien infolge von Zug- oder
Druckbclastungcn, wird gemäß der Ausführung von F i g. 3 durch eine kardanähnliche Verbindung zwischen
den Rohrstücken 4 und 6 erfüllt.
Am Kompensatorflansch 46 befinden sich zwei gegenüberliegende Gelcnkarme 80, 80' (nicht dargestellt),
die über einen Kardanring 82 mit zwei gegenüberliegenden, am unteren Rohrstück 6 befestigten
Gclenkarmen 84, 84' (nicht dargestellt) verbunden sind. Die vier Gclenkarme 80, 80', 84, 84', welche
gegeneinander um 90° versetzt sind, sind mit Langlöchern 86 und 86', 88 und 88' verschen, wovon jedoch nur
die Langlöcher 86 und 88 der Gelenkarme 80 und 84 in F i g. 3 sichtbar sind. Die durch die Langlöcher 86, 86'
88, 88' geführten Schrauben 90, 90', 92, 92' (90' und 92' nicht sichtbar) verbinden die Gelenkarme mit dem
Kardanring 82, wodurch erreicht wird, daß die Gelenkarme 80, 80', 84 und 84' sich gegenüber den
Kardanringen in Längsrichtung etwas verschieben können. Ein Teil der Relativbewegungen zwischen den
einzelnen Rohrstücken, die entweder durch Wärmedehnungen des Düsenstocks, der Heißwindrichtung oder
der Ofenwand hervorgerufen werden, wird demgemäß durch die auf diese Weise mögliche Relativverschiebung
der Kardangelenkarme gegenüber den Kardanringen aufgenommen, während der restliche Teil der Relativbewegungen
oder Knickbewegungen durch die elastischen Schutzhülsen aufgenommen wird, wie nachfolgend noch
mit Bezug auf F i g. 4 erläutert wird.
Die Begrenzung der Bewegungsmöglichkeit in axialer Richtung auf Zug und auf Druck wird durch die
Anschläge der Kardanschrauben 90, 90', 92, 92' an den beiden Enden der ihnen zugeordneten Langlöcher 86,
86', 88,88' gewährleistet.
Die zu den F i g. 2 und 3 mit Bezug auf die Kompensatorverbindung 10 gegebenen Erläuterungen
gelten entsprechend für die funktionsgleiche Kompensatorverbindung 12 (Fig. 1). Es ist auch möglich, die
Kompensatorverbindung 10 gemäß Fig.2 und die Kompensatorverbindung 12 gemäß F i g. 3 auszuführen
Eine erfindungsgemäße Kompensatorverbindung zwischen zwei Rohrstücken, sei es gemäß der Ausführung
von F i g. 2 oder der F i g. 3, kann auch zusammen mil einer üblichen Verbindung gemäß dem Stand der
Technik in demselben Düsenstock verwendet werden.
In F i g. 4 ist die bewegliche Kompensatorverbindung 10 zwischen den beiden Rohrstücken 4 und 6 während
einer Knickbewegung gezeigt. Die gleiche Bewegung könnte jedoch auch mit Bezug auf die Ausführung
gemäß F i g. 3 beschrieben werden. Wie aus F i g. A hervorgeht, erfolgt eine Knickbewegung durch Zusammendrücken
der elastischen Schutzhülsen 56, 58. Aul der Seite, wo die Breite der Dehnungsfuge verringert
wird, werden die Schutzhülsen an den beiden Enden in der Dicke zusammengedrückt, während die äußere
längere Schutzhülse 58 zusätzlich noch eine Längszusammendrückung durch den Zwischenflansch 48 und die
Ringscheibe 44 erfährt. Auf der gegenüberliegenden Seite werden die Schutzhülsen in ihrem mittleren
Bereich durch die Traghülsen 52,54 zusammengedrückt Damit die innere elastische Schutzhülse 56 während
der Knickbewegung nicht durch die Traghülsen 52, 54 beschädigt wird, sind die Enden der Traghülsen 52 und
54 nach innen umgebogen. Der Durchmesser des Schutzrohrs 60 ist so gewählt, daß er im nichtgeknickten
Zustand der Kompensatorverbindung eng an der äußeren Schutzhülse 58 anliegt. Der Durchmesser des
Schutzrohres 60 darf jedoch nicht zu klein sein, damit es beim Aufbau über die Schutzhülscn geschoben werden
kann.
Die beschriebene bewegliche Kompensatorverbindung bietet maximale Bewegungsmöglichkeiten der
einzelnen Rohrstückc mit maximalem Schutz der Kompcnsatorwellen und gewährleistet gleichzeitig eine
Begrenzung ungewünschtcr Bewegungen. Dadurch, daß die Kompensatorvcrbinclungen auch Längsverschicbungcn
der einzelnen Rohrstückc zulassen, kann die Windform fest mit der Blasdüse verbunden werden, und
es kann eine Halterung vorgesehen sein, die eine Abweichung der Blasdüse aus ihrer zentrischen Lage
verhindert.
Dadurch, daß die erfindungsgemäßen Kompensatorverbindungen Zugbegrenzungen für die Längsverschiebungen
der Rohrstücke aufweisen, ist es auch möglich, sie bei den bestehenden Düsenstockvorrichtungen zu
verwenden, welche keine Führungs- und Haltevorrichtungen der Blasdüse aufweisen, sondern in üblicher
Weise mit einer Kugeldichtfläche oder irgendeiner anderen Verbindung zwischen Blasdüse und Windform
oder zwischen Windform und Hochofenwand ausgerüstet sind. Die erfindungsgemäße Kompensatorverbin-
dung kann daher, obwohl sie mit Bezug auf einen Zweigelenkdüsenstock, d. h. mit einer Halterung- und
Führungsvorrichtung der Blasdüse, beschrieben wurde, genau so vorteilhaft in einem Dreigelenkdüsenstock
eingesetzt werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung illustrationshalber mit Bezug auf einen Heißwinddüsenstock beschrieben
wurde, ist verständlich, daß sie überall dort angewendet werden kann, wo zwei Rohrstücke unter Belassung
einer Dehnungsfuge im feuerfesten Futter aneinandergekoppelt werden müssen.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Kompensatorverbindung für heiße Medien,
insbesondere für Heißwinddüsenstöcke eines Hochofens, die zwischen zwei Rohrstücken, deren
feuerfeste Innenauskleidung in axialer Richtung unter Belassung einer Wärmedehnungsfuge aneinandergrenzt,
ein über die Wärmedehnungsfuge geschobenes stabiles Schutzrohr aufweist, wobei das
stabile Schutzrohr einen radialen Abstand zum lichten Durchmesser des !Compensators aufweist, in
axialer Richtung über die Länge der Dehnungsaufnahme der Kompensatorweilen frei beweglich ist,
iiber die axialen Relativbewegungen der aneinandergrenzenden
Rohrstücke in Druckrichtung begrenzt, und wobei zumindest ein Teil des Raumes zwischen
dem stabilen Schutzrohr und der Innenauskleidung der Rohrstücke mit elastischem, feuerfestem Material
gefüllt ist, nach Patent 2442 708, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Relativbewegungen
der aneinandergrenzenden Rohrstücke (38, 40,60) in Zugrichtung durch Anschläge (64 bis 70,86
bis 92) begrenzt sind.
2. Kompensatorverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Kompensa-I.orwellen
(36) oben und unten befindlichen Anüchlußstutzen (38, 40) Anschläge (68, 70) aufweisen,
die mit Gegenanschlägen (64, 66) am stabilen Schutzrohr (60) die maximale axiale Länge der
Dehnungsfuge (62) begrenzen.
3. Kompensatorverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Anschläge am
oberen und unteren Anschlußstitzen (38, 40) Tragringelemente (68,68', 70,70') und als Gegenanschlag
am stabilen Schutzrohr (60) unten Halteringelemente (66, 66') und oben ein Haltering (64)
vorgesehen sind, die nach Art einer Bajonettverbindung ineinandergreifen.
4. Kompensatorverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (64) und
der obere Anschlußstutzen (38) gegen ein Verdrehen des stabilen Schutzrohres (60) sperrbar sind.
5. Kompensatorverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten
Rohrstücke (4, 6) über ein Kardangelenk miteinander verbunden sind und daß die Gelenkarme (80,80',
84,84') des Kardangelenks mit Langlöchern («6,86',
88, 88') versehen sind, deren Länge die maximale axiale Länge der Dehnungsfuge (62) begrenzt.
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8340 | Patent of addition ceased/non-payment of fee of main patent |