DE2505554A1

DE2505554A1 - Shaft seal protection device - has leak proof barrier support from which annular barrier extends perpendicularly

Info

Publication number: DE2505554A1
Application number: DE19752505554
Authority: DE
Inventors: William Leo Lauterbach
Original assignee: USS Engineers and Consultants Inc
Current assignee: USS Engineers and Consultants Inc
Priority date: 1974-02-11
Filing date: 1975-02-10
Publication date: 1975-08-14
Also published as: AU7789075A

Abstract

The device is for use with the seals of a loading auger shaft working in aggressive surroundings with warm abrasive particles of material. It has a leakproof barrier support round the shaft, and from which an annular barrier extends perpendicularly, forming a leakproof joint with it, and clear of the shaft. A second barrier concentric to the first one extends downwards. Annular passages for cooling water can be provided in the housing, and the bearing can be of a type withstanding temperatures of more than 100 deg.F without noticeable distortion or weakening. Where the auger shaft is vertical and used in a conical filling shaft a labyrinth seal can be provided to keep the particles out of seals and bearings. The seal is formed by concentric rings clear of the shaft and below the bearing and packing assembly.

Description

Vorrichtung zum Schutz von Dichtungen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz von Dichtungen und eine senkrechte Beschickungsscinecke, die mit einer solchen Vortichtung versehen ist. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Stopfbüchsendichtung für einen Füllschacht mit einem Labyrinth zum Schutz vor warmem, reduziertem Erz.Apparatus for protecting seals The invention relates to a Device to protect seals and a vertical loading corner, which is provided with such a pre-seal. In particular, the invention relates a stuffing box seal for a hopper with a labyrinth to protect against warm, reduced ore.

Warmes, reduziertes Erz, das in eine Brikettierpresse eingeführt werden soll, wird in der Regel in den Walzenspalt von zwei Tandenwalzen mit gegenüberliegenden Sormflächen eingerührt, wie dies in der US-PS 3 077 634 dargestellt ist. Warm, reduced ore fed into a briquetting press is to be, is usually in the nip of two tandem rollers with opposite one another Standard surfaces stirred in, as shown in U.S. Patent 3,077,634 is.

Darin wird eine Brikettierpresse beschrieben, die sich durch einen zylindrischen Zentralkörper mit V-förmigen Ausnehmungen zur Aufnahme von Formeneinsätzen auszeichnet. Solche zylindrischen Einheiten sind in Tandemanordnung angeordnet, so däß sich die Flächen zweier Formen einander gegenüberliegen, während sich die Zylinder drehen, und das Teilchenmaterial zusammenpressen, das zwischen sie fällt. Die Temperaturen des Gases betragen ungefähr 593°C bis 760 OC ( 1100 OF bis 1400 OF). Kontinuierliche Einspeisung von Erz erfordert, daß eine Beschickungsschnecke dauernd das heiße Erz in das untere Ende eines Füllschachtes oder einer anderen kegelig geformten Vorrichtung drückt, die das Erz in den Walzenspalt leitet. Die Drücke und Temperaturen bei diesem Beschickungsvorgang sind notwendigerweise erheblich und führen zu beträchtlichem Verschleiß und Abrieb der Schnecke und zugehörigen Anlagenteile.It describes a briquetting press that is driven by a cylindrical central body with V-shaped recesses to accommodate mold inserts excels. Such cylindrical units are arranged in tandem, so that the surfaces of two forms are opposite one another, while the Rotate the cylinder, compressing the particulate matter that falls between them. The temperatures of the gas are approximately 593 ° C to 760 OC (1100 OF to 1400 OF). Continuous feeding of ore requires a feed screw the hot ore continuously into the lower end of a hopper or another conical shaped device that directs the ore into the nip. the The pressures and temperatures involved in this charging process are necessarily significant and lead to considerable wear and tear on the screw and associated Plant parts.

Ein besonders schwieriges Problem ist die Erosion und Zerstörung, die durch eine leichte Verdrehung der Welle der Beschickungsschnecke hervorgerufen wird, die ermöglicht, daß das äußerst stark schleifend und zerstörend wirkende Erz in den Spalt zwischen der Welle und den herkömmlichen Dichtpackungen eingezogen wird. Der schwerwiegendste Fehler der Packungen, die in der Regel bei einem solchen Anwendungsfall benutzt werden, ist ihre geringe Elastizität.A particularly difficult problem is erosion and destruction, caused by a slight twisting of the shaft of the feed screw that enables the extremely abrasive and destructive ore pulled into the gap between the shaft and the conventional packing rings will. The most serious mistake of the packs, as a rule, with such Use case is their low elasticity.

Wenn die sich drehende Welle oder Schnecke unter Last Schwingungen ausführt oder ausgelenkt wird und die Packung etwas verformt, hat diese die Neigung, verformt zu bleiben, so daß dann, wenn sich die Welle gerade ausrichtet oder in ihre Ausgangsstellung zurückkehrt, ein Spalt zwischen der Packung und der Welle geöffnet wird, in den Material eintreten kann. Wenn warmes, reduziertes Eisenerz unter Druck in den Spalt eintritt, zerstört es schließlich durch seine starke Schleifwirkung die Packung, so daß die Stopfbüchse schließlich undicht ist. Wenn dies geschieht, können aufgrund der pyrophoren Eigenschaften des reduzierten Eisenerzes Flammen aus der Stopfbüchse schießen.When the rotating shaft or worm vibrates under load executes or is deflected and the packing deforms somewhat, it has the tendency stay deformed so that when the shaft straightens or in returns to its original position, a gap between the packing and the shaft is opened into which material can enter. If warm, reduced iron ore under Pressure enters the gap, eventually destroying it its strong abrasive action the packing so that the stuffing box eventually leaks is. When this happens it may be due to the pyrophoric properties of the reduced Shoot iron ore flames from the stuffing box.

Die Kosten für eine Instandsetzung der Packung und/oder der zugehörigen Stopfbüchse und des Nachziehringes sind hoch, und zwar nicht nur wegen des Zeit- und Materialbedarfs sondern auch deswegen, weil teure, zugehörige Anlagen stillstehen müssen.The cost of repairing the package and / or the associated The stuffing box and the tightening ring are high, and not only because of the time and material requirements, but also because expensive, associated systems are idle have to.

Es wurde nun festgestellt, daß die teuren und zeitraubenden Reparaturarbeiten an den Wellenpackungen einer Beschickungsschnecke zum Einspeisen von warmem, reduziertem Erz in eine Brikettierpresse dadurch kleinstmöglich gemacht werden können, daß ein Labyrinthelement eingebaut wird, das so ausgelegt ist, daß es warme Erzteilchen abweist. Dementsprechende, erfindungsgemäße Vorrichtungen und Beschickungsschnecken sind in den Ansprüchen gekennzeichnet.It has now been found that the expensive and time consuming repair work on the shaft packings of a feeding screw for feeding in warm, reduced Ore in a briquetting press can be made as small as possible by having a Labyrinth element is installed, which is designed so that there are warm ore particles rejects. Corresponding devices and feed screws according to the invention are characterized in the claims.

Die Erfindung sieht ein ringförmiges Labyrinth um die Welle einer Beschickungsschnecke vor, durch däs das Eindringen von warmem, reduziertem Eisenerz in die herkömmliche Wellenpackung verhindert wird. Eine zusätzliche Lagerhülse wird ferner zur Verhinderung einer Verformung der Packung benutzt.The invention provides an annular labyrinth around the shaft of a Feed screw before, through which the penetration of warm, reduced iron ore in the conventional wave packing is prevented. An additional bearing sleeve is used also used to prevent deformation of the pack.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ~ zusammen mit einer bevorzugten Konstruktion des Lagers im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch einen Füllschacht, der das Lager und die Packung am oberen Ende der Welle der Beschickungsschnecke zeigt; und Fig. 2 eine ausführliche Schnittdarstellung des Labyrinthelementes.An embodiment of the invention is ~ along with a preferred Construction of the bearing is described below with reference to the drawings. Show it: 1 shows a vertical longitudinal section through a filling chute, the bearing and packing at the top of the feed screw shaft shows; and FIG. 2 shows a detailed sectional view of the labyrinth element.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Füllschacht bzw. FUllbehälter ruht ein Füllschachtgehäuse 1 auf unteren, am Umfang angeordneten Stützen.2. Das Gehäuse 1 weist einen seitlichen Zufuhrkanal 3 für Material auf, in dem sich eine waagerechte Zufuhrschnecke 4 befindet. Aus dem Zufuhrkanal 3 eintretendes Material wird von einer senkrechten Beschickungsschnecke 5 mitgenommen, deren Weile 6 durch das Gehäuse 1 oben austritt. Das Füllschachtgehäuse 1 hat eine ungefähr konische Form und verengt sich am Boden auf ein Maß, das lediglich etwas größer als der Durchmesser der Beschickungsschnecke 5 ist. Die Beschickungsschnecke 5 kann selber zum unteren Auslaß 7 Aer Schachtbeschickungsvorrichtung hin im Durchmesser kleiner werden. Es ist erkennbar, daß kein Lager und keine Haltervorrichtung am unteren Ende der Welle 6 vorgesehen ist. Obwohl eine solche Vorrichtung selbstverständlich von Nutzen wäre, wird sie normalerweise bei warmem, reduziertem Erz nicht benutzt, da das Material eine sehr hohe Schleifwirkung hat und erhebliche Druck- und Wirkungsgradschwierigkeiten auftreten würden. Wo das obere Ende der Welle 6 durch das Füllschachtgehäuse 1 hindurchgeht, ist ein Nachziehring bzw. eine Anzugsbrille 8 und eine herkömmliche Packung 9 erkennbar. Ein Lager 10 und ein unterhalb des Lagers 10 eingesetztes Labyrinth 11 werden im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben.In the case of the filling chute or filling container shown in FIG. 1, it is at rest a hopper housing 1 on lower, circumferentially arranged supports. 2. The case 1 has a lateral feed channel 3 for material, in which there is a horizontal Feed screw 4 is located. From the feed channel 3 entering material is from a vertical feed screw 5 taken, the shaft 6 through the housing 1 exits at the top. The hopper housing 1 has an approximately conical shape and narrows at the bottom to a level that is only slightly larger than the diameter of the feed screw 5 is. The feed screw 5 can itself to the lower outlet 7 Aer the shaft feeder become smaller in diameter. It can be seen that there is no bearing and no holding device is provided at the lower end of the shaft 6. Although such a device goes without saying would be useful, it is not normally used with warm, reduced ore, because the material has a very high abrasive effect and considerable pressure and efficiency difficulties would occur. Where the upper end of the shaft 6 passes through the hopper housing 1, a tightening ring or a pair of goggles 8 and a conventional pack 9 can be seen. A bearing 10 and a labyrinth 11 inserted below the bearing 10 are in the described below with reference to FIG.

In Fig. 2 ist erkennbar, wie die Welle 6 durch den Nachziehring 8, die Packung 9 und ein Hochtemperaturlager 10 geht, das Temperaturen von 538 oG (1000 OF) ohne nennenswerte Deformation oder Shwachung aushalten kann. Das Labyrinth 11 umfaßt einen ringförmigen Träger 12, eine senkrechte, ringförmige Sperre 13, die Abstand von einem Halsring 14 des Gehäuses hat, und eine zweite ringförmige bzw. in Umfangsrichtung verlaufende Sperre 15, die am Gehäuse 1 angebracht ist und von diesem aus nach unten ragt. Kanäle 16 für Kühlwasser oder eine andere Flüssigkeit können um die Welle 6 und die Packung 9 herum vorgesehen sein. Das Hochtemperaturlager 10 wird von Schrauben 18 fest in Stellung gehalten, die für größere Stabilität sorgen.In Fig. 2 it can be seen how the shaft 6 by the tightening ring 8, the pack 9 and a high-temperature storage 10, the temperatures of 538 oG (1000 OF) can withstand without significant deformation or monitoring. The labyrinth 11 comprises an annular support 12, a vertical, annular lock 13, the Spaced from a neck ring 14 of the housing, and a second annular or circumferential lock 15, which is on Housing 1 attached and protrudes downwards from this. Channels 16 for cooling water or another Liquid can be provided around the shaft 6 and the packing 9. The high temperature warehouse 10 is held firmly in place by screws 18, which provide greater stability.

Das beschriebene Umfangslabyrinth, das zwei konzentrische, Abstand voneinander aufweisende Sperren umfaßt, bewirkt, daß es für den hießen, schleifenden Erzstaub sehr schwierig ist, in den Berührungsbereich zwischen der Welle und dem Halsring des Gehäuses, der Packung oder dem Lager zu gelangen. Die zwei Sperren sollten vorzugsweise an ihren Anbringungsstellen am Sperrenträger bzw. Gehäuse.leckdicht sein. Ferner können mehr als zwei Sperren angewendet werden.The circumferential labyrinth described, the two concentric, spacing comprising interlocking locks, causes it to be called, dragging Ore dust is very difficult to get into the contact area between the shaft and the Neck ring of the housing, the packing or the bearing. The two locks should preferably leak-proof at their attachment points on the barrier carrier or housing be. Furthermore, more than two locks can be applied.

Die zwei konzentrischen Sperren mit jeweils zur anderen entgegengesetzt liegender Basis können als sich gegenseitig zugewandte Zylinder beschrieben werden Das heiße Erz kann nur sehr geringe Beschädigungen hervorrufen, und das wenige Erz, das in den Raum zwischen den Sperren eindringt, sammelt sich dort einfach an und wirkt als zusätzliche Dichtung gegen das Eindringen von Erz.The two concentric locks with each being opposite to the other lying base can be described as cylinders facing each other The hot ore can cause very little damage, and the little ore, that penetrates the space between the barriers, simply accumulates there and acts as an additional seal against the ingress of ore.

Vorzugsweise wird die Anordnung so getroffen, daß die äußere Sperre von oben nach unten ragt und daß die innere Sperre auf einer waagerechten, ununterbrochenen; stegförmigen Fläche sitzt; dies heißt, daß der Staub keine Möglichkeit haben sollte, von unterhalb des Labyrinths einzudringen.Preferably, the arrangement is made so that the outer lock protrudes from top to bottom and that the inner lock on a horizontal, uninterrupted; web-shaped surface sits; this means that the dust should have no way to enter from below the maze.

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die spezielle Ausbildung der beschriebenen, bevorzugten Ausführungsform beschränkt ist, sondern im Rahmen der folgenden Patentansprüche auf zahlreiche Weisen realisiert werden kann.It goes without saying that the invention does not apply to the specific training the described preferred embodiment is limited, but within the framework of the following claims can be implemented in numerous ways.

Patentansprüche: Patent claims:

Claims

Claims device for protecting seals for a shaft a feeding screw in an aggressive environment with warm, abrasive ones Particles characterized by a corner-tight barrier carrier (12) around the shaft (6) around, a ring-shaped lock (13) that extends vertically from the lock carrier, is leak-tight connected to this and has a distance from the shaft, and a second Lock (15). Which is essentially concentric to the first lock and from above is attached protruding downwards.

2. Apparatus according to claim 1, characterized by annular Channels (16) for the circulation of cooling water.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized by a bearing (10) That temperatures exceed 538 ° F (1000 ° F) with no appreciable deformation or endure debilitation.

4. Vertical feeding screw for a conical filling chute, the shaft of the feed auger through the top of the hopper housing goes and is fixed there and is free at the lower end and where warm, abrasive material particles pose a risk of damage to bearings and packings and the like

form, characterized by a labyrinth (11) of at least two concentric, spaced-apart rings (13, 15) around the shaft (6) located below the lower end of the assembly of bearing (10), pack (9) and the like. Extends.

5. Feed screw according to claim 4, characterized by carrier (12) to which the rings (13, 15) are attached.

6. Feed screw according to claim 5, characterized in that the carriers (12) and the rings (13, 15) form cylinders facing one another.

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