DE2517472A1

DE2517472A1 - Tuyere nozzle system multiple wall compensator device - has bellows type wall with-one-fixed and one movable end

Info

Publication number: DE2517472A1
Application number: DE19752517472
Authority: DE
Inventors: Friedrich Nickel
Original assignee: Steinfurter Eisenwerk GmbH
Current assignee: Steinfurter Eisenwerk GmbH
Priority date: 1975-04-19
Filing date: 1975-04-19
Publication date: 1976-10-28
Also published as: DE2517472B2; DE2517472C3

Abstract

A multiple wall type compensator for the tuyere nozzle system of a blast furnace, having at least one bellows device surrounding a slip tube having three rods spaced around the periphery of the bellows attached statically to the dip tube and in a moving manner to the opposing movable flange. The rods are constructed from eyebolts (26) displaced by 90 degrees with pegs (30) running lateral to the compensator (10) longitudinal direction in the attachment flange region (14,16) and passing through the linkage eyes (28) of the bolts (26). The screw section of the bolts (26) is freely movable in a radial slit (34) between two adjustable nuts in the region of the second attachment flange (16,14).

Description

"Mehrwaadiger Kompensator für einen Düsenstock" Die Erfindung betrifft einen mehrwandigen Kompensator für einen Düsenstock von Schachtöfen, insbesondere Hochöfen, mit zumindest einem ein Tauchrohr umgebenden Faltenbalg und drei an dessen Umfang verteilten, einerseits mit einem gegenüber dem Tauchrohr festen und andererseits mit einem gegenüber diesem beweglichen Anschlußflansch beweglich verbundenen Stangen. "Multi-level compensator for a nozzle assembly" The invention relates to a multi-wall compensator for a nozzle assembly of shaft furnaces, in particular Blast furnaces, with at least one bellows surrounding a dip tube and three on it Distributed circumference, on the one hand with a fixed opposite the immersion tube and on the other hand with a relative to this movable connecting flange movably connected rods.

Ublicherweise besitzen Schachtöfen einen Heißwindring, von dem Düsenstöcke zu einzelnen Blasformen führen, aus denen der Heißwind in das Ofengestell eintritt. Infolge der unterschiedlichen Temperaturen von Heißring und Ofengestell sind sehr große und unterschiedliche Dehnungen zu berücksichtigen, Zu diesem Zweck werden Kompensatoren in die Düsenstöcke eingebaut, um einerseits eine Winkelbewegung und andererseits eine axiale sowie laterale Verschiebung der Düsenstöcke zuzulassen.Shaft furnaces usually have a hot air ring from which nozzle holders lead to individual blow molds from which the hot blast enters the oven rack. As a result of the different temperatures of the hot ring and oven rack are very Large and different elongations must be taken into account for this purpose Compensators built into the nozzle holders to allow angular movement and on the one hand on the other hand to allow an axial and lateral displacement of the nozzle assemblies.

Ein aus dem deutschen Gebrauchsmuster 7 325 087 bekannter Kompensator der genannten Art ist einerseits über einen fest mit dem Anschlußflansch an den Heißwindring und andererseits über einen beweglich mit ihm verbundenen Anschlußflansch an einen Rohrabschnitt des Düsenstocks angeschlossen. Der bewegliche Anschlußflansch ist mit einem innenliegenden Tauchrohr des Kompensators über eine Cerafelt-Matte abgedichtet und über einen vielwelligen und vielschichtigen Faltenbalg mit dem festen Anschlußflansch verbunden, so daß sich auch unter Berücksichtigung des unter Bewegungsspeil mit dem Kompensator verbundenen Rohrabschnitts stets eine Abdichtung nach außen ergibt.A compensator known from German utility model 7 325 087 of the type mentioned is on the one hand about a firmly to the connection flange to the hot wind ring and on the other hand via a connecting flange movably connected to it connected to a pipe section of the nozzle assembly. The movable connection flange is connected to an internal immersion tube of the compensator over a Cerafelt mat sealed and over a multi-corrugated and multi-layered bellows with the fixed Connection flange connected, so that also taking into account the movement speil with the compensator connected pipe section always a seal to the outside results.

Mehrere und vorzugsweise drei am Umfang des Kompensators gleichmäßig verteilte sowie über Zwischenglieder mit den Anschlußflanschen beweglich verbundene Stangen bilden eine Federung für den Kompensator. Die Stangen sind im Bereich des beweglichen Anschlußflansches über Kugelgelenkköpfe allseitig beweglich gelagert und im Bereich des festen Anschlußflansches axial verschiebbar durch eine Bohrung eines mit diesem verbundenen Armes geführt. Beiderseits des Armes stützen sich an diesem die jeweilige Stange umgebende Federn ab, deren Vorspannungen bzw. Neutrallagen an den Stangen einstellbar sind.Several and preferably three evenly around the circumference of the compensator distributed and movably connected to the connecting flanges via intermediate links Rods form a suspension for the compensator. The rods are in the area of the moveable connection flange mounted movably on all sides via ball joint heads and axially displaceable through a bore in the area of the fixed connection flange one arm connected to this out. Support each other on both sides of the arm This springs from surrounding the respective rod, their biases or neutral positions are adjustable on the rods.

Ein derartiger Kompensator ermöglicht eine unter Verformung der Federn erfolgende relative Axialverschiebung sowie eine von den Kugelgelenkköpfen aufgenommene Winkelbewegung der angrenzenden Teile. Eine insbesondere bei einer relativen Lateralverschiebung auftretende Schwenkbewegung der Stangen ist nur in sehr beschränktem Maße und nur dann möglich, wenn die Bohrungen in den Armen ausreichend groß sind, damit sich die Stangen schrägstellen können. Abgesehen von einer nur sehr begrenzten Kompensierbarkeit von Seitenverschiebungen ist der bekannte Kompensator wegen seiner Kugelgelenkköpfe relativ aufwendig und erfordert infolge der gleichmäßig, beispielsweise um 1200 versetzt am Umfang verteilten Stangen einen relativ großen Einbauraum und Abstand von der Ofenseite0 Uberdies sind die an der Ofenseite befindlichen Stangen nur schlecht zugänglich, wodurch die Handhabung erschwert wird.Such a compensator enables the springs to be deformed occurring relative axial displacement as well as one recorded by the ball joint heads Angular movement of the adjacent parts. One especially with a relative lateral displacement occurring pivoting movement of the rods is only to a very limited extent and only then possible if the holes in the arms are large enough to allow themselves be able to tilt the bars. Apart from only a very limited amount of compensation The well-known compensator is of lateral displacement because of its ball joint heads relatively expensive and requires as a result of evenly, for example Rods distributed around the circumference offset by 1200 take up a relatively large installation space and Distance from the furnace side0 In addition, there are the bars on the furnace side difficult to access, which makes handling difficult.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher in der Schaffung eines mehrwandigen Kompensators der eingangs erwähnten Art, der unter Vermeidung der genannten Nachteile mit einem vergleichsweise einfacheren Aufbau und einer zweckmäßigeren Handhabung eine wirksame Kompensierung der auftretenden Wärmedehnungen ermöglicht, und zwar ohne Auftreten bleibender Verformungen.The object on which the present invention is based therefore exists in the creation of a multi-wall compensator of the type mentioned, the while avoiding the disadvantages mentioned with a comparatively simpler structure and a more expedient handling an effective compensation of the occurring Allows thermal expansion, without the occurrence of permanent deformations.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung ein mehrwandiger Kompensator vorgeschlagen, der sich dadurch auszeichnet, daß die Stangen unter 900 versetzt angeordnete Augenschrauben darstellen, die jeweils im Bereich des einen Anschlußflanschen mit ihrem Gelenkauge einen etwa quer zur Längsrichtung des Kompensators verlaufenden Zapfen drehbar umfassen und im Bereich des anderen Anschlußflansches mit ihrem zwischen zwei einstellbaren Anschlägen befindlichen Schraubenteil frei beweglich durch einen Radialschlitz greifen. Ein derartiger Kompensator ermöglicht einerseits eine von den Anschlägen begrenzte Axialverschiebung unter Vermeidung bleibender Verformungen und andererseits eine im zulässigen Rahmen unbegrenzte Seitenverschiebung, bei der die Stangen im Radialschlitz radial verschoben und gegebenenfalls auch verschwenkt werden. Darüber hinaus kann sich jede Augenschraube um den zugehörigen Zapfen drehen, was beispielsweise dann erforderlich ist, wenn die Anschlußflansche um ihre Längsachse relativ zueinander verdreht werden0 Die Dehnungsaufnahme ist bei dem erfindungsgemäßen Kompensator ohne Verwendung.To solve this problem, a multi-walled one is used according to the invention Compensator proposed, which is characterized by the fact that the rods under 900 represent staggered eyebolts, each in the area of one Connection flanges with their hinge eyes an approximately transverse to the longitudinal direction of the compensator extending pin rotatably include and in the area of the other connecting flange with its screw part located between two adjustable stops movably grip through a radial slot. Such a compensator enables on the one hand, an axial displacement that is limited by the attacks is avoided permanent deformations and, on the other hand, an unlimited lateral displacement within the permissible range, in which the rods are moved radially in the radial slot and possibly also pivoted will. In addition, each eyebolt can rotate around the associated pin, what is required, for example, when the connecting flanges about their longitudinal axis are rotated relative to each other0 The expansion absorption is in the case of the invention Compensator without use.

komplizierter Kugelgelenkköpfe möglich, da eine Seitenverschiebung der Anschlußflansche wegen der Radialschlitze nicht notwendigerweise zu einem Verschwenken aller Stangen führt. Ein wesentlicher Vorteil ergibt sich auch aus der 90°-Verschiebung der drei Augenschrauben, da hierdurch zumindest einer Seite des Kompensators geringere Einbaumaße verliehen werden können, und da die in einem Bereich von 1800 angeordneten Augenschrauben frei zugänglich sind. Demzufolge lassen sich die einstellbaren Anschläge schnell und einfach den jeweiligen Erfordernissen anpassen.Complicated ball joint heads possible because of a lateral shift the connecting flanges do not necessarily lead to pivoting because of the radial slots all rods leads. A significant advantage also results from the 90 ° shift of the three eyebolts, as this reduces at least one side of the compensator Installation dimensions can be given, and as those arranged in a range of 1800 Eye bolts are freely accessible. As a result, the adjustable stops adapt quickly and easily to the respective requirements.

Vorzugsweise sind die Zapfen im Bereich des beweglichen Anschlußflansches angeordnet, obwohl auch eine umgekehrte Bauweise denkbar ist, bei der der Zapfen im Bereich des festen Flansches und der Radialschlitz im Bereich des beweglichen Flansches liegt. In allen Fällen läßt sich die gewünschte Kompensation erzielen.The pins are preferably in the area of the movable connection flange arranged, although a reverse construction is also conceivable in which the pin in the area of the fixed flange and the radial slot in the area of the movable one Flange lies. The desired compensation can be achieved in all cases.

Besonders günstig ist es, wenn die Radialschlitze radial nach außen geöffnet sind. Hierdurch ergeben sich laschenartige, die Stangen umfassende Teile, die u.a. eine Montage der Stangen auch bei bereits eingesetzten und mit Anschlußgliedern verbundenen Anschlußflanschen ermöglichen, da lediglich die Gelenkaugen auf die Zapfen aufzuschieben und die Schraubenteile zwischen den Anschlägen von außen in die Laschen eingeführt werden müssen. Eine Lagestabilisierung bzw. -fixierung der Stangen um senkrecht zu den Zapfen stehende Achsen ist nicht erforderlich, da die Stangen lediglich zum die Zapfen drehbar sind.It is particularly favorable if the radial slots are radially outward are open. This results in tab-like parts comprising the rods, the assembly of the rods even with already inserted and with connecting links Allow connected flanges, since only the hinge eyes on the Slide on the pin and insert the screw parts between the stops from the outside the tabs need to be inserted. A position stabilization or fixation of the Rods around perpendicular axes to the tenons is not required, since the Rods are only rotatable to the pin.

Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kompensators besteht darin, daß die Radialschlitze eine gegenüber dem Durchmesser der Augenschraube große Schlitzbreite aufweisen, so daß sich die Augenschrauben bei einem gegenseitigen Verdrehen der Anschlußflansche auch in erhöhtem Maße um die Zapfen drehen können. Mit der Breite der Radialschlitze kann das zulässige Maß des Drehspiels eingestellt werden0 Damit die Anschlußflansche wegen des erforderlichen Radialabstandes der Stangen von der Längsachse des Kompensators nicht zu groß werden, ist es günstig, wenn die Zapfen bzw0 Radialschlitze an bzw. in seitlich hervorstehenden und mit den Anschlußflanschen verbundenen Armen ausgebildet sind0 Eine derartige Radialvergrößerung ist ohne weiteres möglich, 0 da wegen der 90 -Versetzung die notwendigen Einbaumaße an der Rück- bzw. Ofenseite des Kompensators hierdurch nicht beeinträchtigt werden.There is another embodiment of the compensator according to the invention in that the radial slots are large compared to the diameter of the eyebolt Have slot width, so that the eye bolts at a mutual Twisting of the connection flanges also to an increased extent around the cones can turn. With the width of the radial slots, the permissible amount of rotational play 0 So that the connecting flanges because of the required radial distance the rods do not get too big from the longitudinal axis of the compensator, it is advantageous to if the pins or radial slots on or in laterally protruding and with arms connected to the connecting flanges are formed 0 such a radial enlargement is possible without further ado, because the necessary installation dimensions are due to the 90 offset on the rear or furnace side of the expansion joint are not affected by this.

Eine besonders einfache Verstellbarkeit der Anschläge ergibt sich dann, wenn als Anschläge Kontermuttern verwendet werden. Diese werden auf die Augenschraube aufgeschraubt und unter Berücksichtigung eines Bewegungsdiagramms in zulässigsm Abstand gekontert, damit bleibende Verformungen in jedem Falle vermieden werden.A particularly simple adjustability of the stops results when lock nuts are used as stops. These will be on the eyebolt unscrewed and taking into account a movement diagram in permissiblesm Distance countered so that permanent deformations are avoided in any case.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Kompensator im Längsschnitt und Fig. 2 den Kompensator der Fig. 1 im Querschnitt längs der Linie A - B.The invention is illustrated below with reference to one in the drawing Embodiment of the explained in more detail. In the drawing: Fig. 1 shows a Compensator according to the invention in longitudinal section and FIG. 2 shows the compensator of FIG. 1 in cross section along the line A - B.

Der mehrwandige Kompensator 10 weist ein hitzebeständiges oder hitzebeständig ausgekleidetes Tauchrohr 12 auf, das an einem Ende mit einem Anschlußflansch 14 verschweißt und am anderen Ende mit einem beweglichen Anschlußflansch 16 versehen ist. Der Anschlußflansch 16 ist gegenüber dem Tauchrohr 12 axial sowie lateral verschiebbar und verschwenkbar. Zum gegenseitigen Abdichten befindet sich eine Cerafelt-Matte 20 zwischen dem Tauchrohr 12 und dem Anschlußflansch 16, während sich ein vielwelliger und vielschichtiger Faltenbalg 18 einerseits um das Tauchrohr 12 und andererseits vom festen Flansch 14 bis zum beweglichen Flansch 16 erstreckt. Dadurch wird auch unter Berücksichtigung eines Bewegungsspiels der Anschlußflansche bzw. von an diesen festzulegenden und nicht dargestellten Anschlußgliedern eine sichere Abdichtung erzielt.The multi-wall compensator 10 has a heat-resistant or heat-resistant lined dip tube 12, the at one end with a connecting flange 14 welded and provided with a movable connection flange 16 at the other end is. The connection flange 16 is axially and laterally displaceable with respect to the immersion tube 12 and pivotable. A Cerafelt mat is provided for mutual sealing 20 between the immersion tube 12 and the connecting flange 16, while a multi-wave and multilayered bellows 18 on the one hand around the immersion tube 12 and on the other hand extends from the fixed flange 14 to the movable flange 16. This will also taking into account a play of movement of the connecting flanges or of them to be determined and not shown connecting members a secure seal achieved.

Mit den festen und beweglichen Anschlußflanschen 14 und 16 sind jeweils drei, gemäß Fig. 2 um 900 versetzt angeordnete Arme bzw. Vierkantbolzen 24 und 22 fest verbunden und vorzugsweise verschweißt. Die Arme 22 des beweglichen Anschlußflansches 16 tragen seitlich vorstehende Zapfen 30, die jeweils vom Gelenkauge 28 einer Augenschraube 26 umfaßt werden, Das andere Ende einer jeden Augenschraube 26 ist mit einem nicht näher bezeichneten Gewinde versehen, auf das vier, jeweils in Paaren gekonterte Kontermuttern 32 aufgeschraubt sind, die einen dem zulässigen Bewegungsspiel entsprechenden Axialabstand aufweisen und als Anschläge fungieren. Der Schraubenteil zwischen den Anschlägen 32 greift durch einen nach außen geöffneten Radialschlitz bzw. eine Lasche 34.With the fixed and movable connection flanges 14 and 16, respectively three arms or square bolts 24 and 22 arranged offset by 900 according to FIG. 2 firmly connected and preferably welded. The arms 22 of the movable connection flange 16 carry laterally protruding pins 30, each from the joint eye 28 of an eyebolt 26, the other end of each eyebolt 26 has a not designated thread provided on the four, each countered in pairs Lock nuts 32 are screwed on, which correspond to the allowable play Have axial distance and act as stops. The screw part between the Stops 32 engages through an outwardly open radial slot or a tab 34.

In Fig. 2 zeigt ein Pfeil C die Ofenseite an, und es ist deutlich erkennbar, daß die nur auf halbem Umfang angeordneten Augenschrauben auch bei engem Anbau des Kompensators an den Ofen nicht stören und leicht zugänglich sind. Dies ist beispielsweise für ein Verstellen der Anschläge bzw0 Kontermuttern und für die Montage und Demontage der Stangen bei fest angebrachten Anschlußflanschen notwendig, was überdies durch die Laschen wesentlich vereinfacht wird.In Fig. 2, an arrow C indicates the furnace side, and it is clear it can be seen that the eyebolts, which are only halfway around the circumference, even with tight Attaching the compensator to the furnace does not interfere and is easily accessible. this is for example for adjusting the stops or 0 Lock nuts and for the assembly and disassembly of the rods with fixed connection flanges necessary, which is also significantly simplified by the tabs.

Claims

Patent claims:

1. Multi-wall compensator for a nozzle assembly of shaft furnaces, in particular blast furnaces with at least one bellows surrounding a dip tube and with three distributed around its circumference, on the one hand with one opposite the immersion tube fixed and on the other hand movable with a connection flange that is movable relative to this connected rods, d a -d u r e k e k e nn nz e i c h n e t that the rods consist of eyebolts (26) offset by 900, each in the area of the one connecting flange (16, 14) with its hinge eye (28) one approximately transversely to the In the longitudinal direction of the compensator (10) extending pin (30) comprise rotatable and in the area of the other connecting flange (14, 16) with its adjustable between two Stops (32) located screw part freely movable through a radial slot (34) grab.

2o compensator according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the pin (30) in the area of the movable connecting flange (16) are arranged.

3. Compensator according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the radial slots (34) are open radially outwards0

4th Compensator according to claim 3, d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the radial slots (34) one opposite the diameter of the eye bolts (26) have a large slot width.

5. Compensator according to one of claims 1 to 4, d a d u r c h g e it is not shown that the pins (30) or

Radial slots (34) on or in laterally protruding and with the Connecting flanges (16 or 14) connected arms (22 or 24) are formed0

6. Compensator according to one of claims 1 to 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the stops consist of lock nuts (32),