DE2517472C3

DE2517472C3 - Multi-wall compensator for a nozzle holder

Info

Publication number: DE2517472C3
Application number: DE19752517472
Authority: DE
Inventors: Friedrich 4430 Burgsteinfurt Nickel
Original assignee: Steinfurter Eisenwerk 4430 Burgsteinfurt De GmbH
Current assignee: Steinfurter Eisenwerk 4430 Burgsteinfurt De GmbH
Priority date: 1975-04-19
Filing date: 1975-04-19
Publication date: 1981-10-01
Also published as: DE2517472A1; DE2517472B2

Description

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, einerseiis mit einem gegenüber dem Tauchrohr festen und andererseits mit einem gegenüber diesem beweglichen Anschlußflansch beweglich verbundenen Stangen.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 its circumference distributed, one with a fixed opposite the immersion tube and the other with one opposite this movable connecting flange movably connected rods.

Üblicherweise besitzen Schachtöfen einen Heißwindring, von dem Düsenstöcke zu einzelnen Blasformen führen, aus denen der Heißwind in das Ofengestell eintritt. Infolge der unterschiedlichen Temperaturen voif 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 Düsenslöcke zuzulassen.Usually shaft furnaces have a hot air ring, lead from the nozzle rods to individual blow molds, from which the hot air blows into the furnace frame entry. As a result of the different temperatures voif hot ring and oven rack are very large and different expansions to be taken into account. For this purpose, expansion joints are installed in the nozzle holders built in, on the one hand an angular movement and on the other hand an axial and lateral displacement to allow the nozzle blocks.

Ein aus dem deutschen Gebrauchsmuster 73 25 087 bekannter Kompensator der genannten Art ist einer* . seits 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 Kompi nsators 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 Bewegungsspiel mit dem Kompensator verbundenen Rohrabschnitts stets eine Abdichtung nach außen ergibt.A compensator of the type mentioned known from the German utility model 73 25 087 is a * . on the one hand via a fixed to the connection flange on the hot air ring and on the other hand via a movable one connected to it connecting flange connected to a pipe section of the nozzle assembly. Of the movable connection flange is with an internal Immersion tube of the Kompi nsator over a Cerafelt mat sealed and a multi-corrugated and multi-layered bellows with the fixed connection flange connected, so that even taking into account the movement play with the compensator connected pipe section always results in a seal to the outside.

Mehrere und vorzugsweise drei am Umfang des Kompensators gleichmäßig verteilte sowie üjer 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 festenSeveral, and preferably three, evenly distributed on the circumference of the compensator, as well as intermediate links with the connecting flanges movably connected rods form a suspension for the Compensator. The rods are in the area of the movable connection flange via ball joint heads Movable on all sides and in the area of the fixed

is 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.is the connecting flange axially displaceable through a hole one with this connected arm out. Both sides of the arm are supported on this springs surrounding the respective rod, whose pretensioning or neutral positions are adjustable on the rods are.

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 b'.tschränktem 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 120° versetzt am Umfang verteilten Stangen einen relativ großen Einbauraum und Abstand von der Ofenseite. Überdies sind die an de- Ofenseite befindlichen Stangen nur schlecht zugänglich, wodurch die Handhabung erschwert wird.Such a compensator enables a relative axial displacement that takes place with deformation of the springs as well as an angular movement of the adjacent ones recorded by the ball joint heads Parts. A pivoting movement of the rods that occurs in particular with a relative lateral displacement is only to a very limited extent and only then possible if the holes in the arms are large enough for the rods to tilt can. Apart from only a very limited ability to compensate for lateral shifts, the known compensator relatively expensive because of its ball joint heads and requires as a result of evenly, for example offset by 120 ° on the circumference distributed rods a relatively large Installation space and distance from the furnace side. Moreover, the bars on the furnace side are only poorly accessible, 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 is therefore to create a multi-wall compensator of the type mentioned, avoiding the disadvantages mentioned a comparatively simpler structure and a more convenient handling an effective compensation the thermal expansion that occurs, without the occurrence of permanent deformations.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung ein mehrwandiger Kompensator vorgeschlagen, derTo solve this problem, a multi-wall compensator is proposed according to the invention, the

>o sich dadurch auszeichnet, daß die Stangen unter 90° versetzt angeordnete Augenschrauben darstellen, die jeweils im Bereich des einen Anschlußflansches mit ihrem Gelenkauge einen etwa quer zur Längsrichtung des Kompensators verlaufenden Zapfen drehbar umfasse sen 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 Axialver· Schiebung unter Vermeidung bleibender Verformungen und andererseits eine im zulässigen Rahmen unbegrenzte Seitenverschiebung, bei def 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 werden. Die Dehnungsaufnahme ist bei> o is characterized by the fact that the rods are at 90 ° represent staggered eyebolts, each in the area of a connecting flange with their hinge eye an approximately transverse to the longitudinal direction of the compensator pin rotatably encompass sen and in the area of the other connecting flange with its screw part located between two adjustable stops can move freely through a radial slot to grab. Such a compensator enables, on the one hand, an axial displacement that is limited by the stops. Displacement while avoiding permanent deformation and, on the other hand, unlimited within the permissible range Lateral shift, with def the rods shifted radially in the radial slot and possibly also be pivoted, In addition, each eye bolt can rotate around the associated pin, which is necessary, for example, when the connecting flanges are relative to one another about their longitudinal axis be twisted. The expansion absorption is at

dem erfindungsgemäOen Kompensator ohne Verwendung 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 !Compensators geringere Einbaumaße verliehen werden können, und da die in einem Bereich von 180° angeordneten Augenschrauben frei zugänglich sind. Demzufolge lassen sich die einstellbaren Anschläge schnell und einfach den jeweiligen Erfordernissen anpassen.The compensator according to the invention is possible without the use of complicated ball joint heads, since a lateral displacement of the connecting flanges does not necessarily lead to a pivoting of all rods because of the radial slots. A significant advantage ■> also results from the 90 ° shift of the three eye bolts, as this at least lower installation dimensions can be imparted to one side of the! Compensators, and there are freely available in a range of 180 ° arranged eyebolts. As a result, the adjustable stops can be quickly and easily adapted to the respective requirements.

Vorzugsweise sind riie Zapfen im Bereich des beweglichen Anschlußflansches angeordnet, obwohl is 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.Preferably, three pins are arranged in the region of the movable connecting flange, although there is a reverse design is also conceivable, in which the pin in the area of the fixed flange and the Radial slot lies in the area of the movable flange. In all cases the desired Achieve compensation.

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 Anschlußflansehen ermöglichen, da lediglich die Gelenkaugen auf die Zapfen aufzuschieben und die Schraubenteiir 'wischen 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 um die Zapfen drehbar sind.It is particularly favorable if the radial slots are open radially outward. This results in Tab-like parts comprising the rods, which include, among others. an assembly of the rods even if they are already in use and allow connecting flanges connected to connecting members, since only the hinge eyes on the Slide open the peg and wipe the screw parts the stops must be inserted into the tabs from the outside. A position stabilization or fixation the rods about perpendicular axes to the pin is not required, since the rods only are rotatable about the pin.

Eine weitere Ausge^-'tnng des erfindungsgemäßen !Compensators besteht dann, 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 werden.Another embodiment of the invention ! Compensators is then that the radial slots a have a large slot width compared to the diameter of the eyebolt, so that the eyebolts in the event of mutual rotation of the connecting flanges also rotate to an increased extent around the pin can. With the width of the radial slots, the permissible amount of backlash can be set.

Damit die Anschlußflansche wegen des erforderlichen Radialabstandes der Stangen von der Längsachse des !Compensators nicht zu groß werden, ist es günstig, wenn die Zapfen bzw. Radialschlitze an bzw. in seitlich hervorstehenden und mit den Anschlußflanschen verbundenen Armen ausgebildet -ind. Eine derartige Radialvergrößerung ist ohne weiteres möglich, da wegen der 00°-Versetzung die notwendigen Einbaumaße an der Rück- bzw. Ofenseite des !Compensators hierdurch nicht beeintrf.^htigt werden.So that the connecting flanges because of the necessary radial distance between the rods and the longitudinal axis of the! Compensator are not too large, it is beneficial if the pins or radial slots on or in the side protruding arms connected to the connecting flanges -ind. Such a one Radial enlargement is easily possible because the necessary installation dimensions are due to the 00 ° offset on the back or furnace side of the compensator 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 zulässigem 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 be used. These are screwed onto the eyebolt and taking into account a Movement diagram countered at a permissible distance, so permanent deformations in any case be avoided.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing explained. In the drawing shows

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Kompensator im Längsschnitt undFig. 1 shows a compensator according to the invention in longitudinal section and

Fig.2 den Kompensator der Fig. 1 im Querschnitt längs der Linie A-B. 2 shows the compensator of FIG. 1 in cross section along the line AB.

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 -.-n 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-walled compensator 10 has a heat-resistant or heat-resistant lined immersion tube 12 which is welded to a connection flange 14 at one end and a movable connection flange 16 at the other end. The connection flange 16 is axially and laterally displaceable and pivotable with respect to the immersion tube 12. For mutual sealing there is a Cerafelt mat 20 between the immersion tube 12 and the connecting flange 16, while -.- n multi-corrugated and multilayered bellows 18 extends around the immersion tube 12 on the one hand and from the fixed flange 14 to the movable flange 16 on the other. As a result, a reliable seal is achieved, also taking into account the play of movement of the connecting flanges or of connecting members which are to be fixed to them and are not shown.

Mit den festen und beweglichen Anschlußflanschen 14 und 16 sind jeweils drei, gemäb Fig.2 um 90° 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 aufgeschraubt sind, die einen dem zulässiger. Bewegungsspiel entsprechenden Axialabstand aufweisen und als Anschläge 32 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 are three, according to Fig.2 at 90 ° staggered arms or square bolts 24 and 22 firmly connected and preferably welded. The arms 22 of the movable connecting flange 16 carry laterally protruding pegs 30 which are each encompassed by the joint eye 28 of an eyebolt 26. The other end of each eyebolt 26 is provided with an unspecified thread the four counter nuts, each locked in pairs, are screwed on, one of which is the more permissible. Movement game have a corresponding axial distance and act as stops 32. The screw part between the stops 32 engages through an outwardly open radial slot or a tab 34.

In F i g. 2 zeigt ein Pfeil Cdie Ofenseite ?n, und es ist deutlich erkennbar, daß die nur auf halbem Umfang angeordneten Augenschrauben auch bei engem Aufbau des Kompensators an den Ofen nicht stören und leicht , zugänglich sind. Dies ist beispielsweise für ein Verstellen der Anschläge bzw. 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 shows an arrow C on the furnace side , and it can be clearly seen that the eyebolts, which are arranged only halfway around the circumference, do not interfere with the furnace and are easily accessible, even when the compensator is built close to the furnace. This is necessary, for example, for adjusting the stops or lock nuts and for assembling and disassembling the rods when the connection flanges are permanently attached, which, moreover, is considerably simplified by the tabs.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Claims: 1 7 AlO

1. Multi-wall compensator for a nozzle assembly of shaft furnaces, in particular blast furnaces, with at least one bellows surrounding an immersion tube and with three rods distributed around its circumference, on the one hand with a rod that is fixed with respect to the immersion pipe and on the other hand with a movable connecting flange with respect to this, characterized in, that the rods consist of eyebolts (26) offset by 90 °, each of which in the area of one connecting flange (16, 14) rotates with its hinge eye (28) a pin (30) running approximately transversely to the longitudinal direction of the compensator (10) include and in the area of the other connection flange (14, 16) with its screw part located between two adjustable stops (32) freely movable by a radial shaft j. (34) grab.

2. Compensator according to claim I _1, characterized in that the pins (30) are arranged in the region of the movable connecting flange (16).

3. Compensator according to claim 1 or 2, characterized in that the radial slots (34) are radial are open to the outside.

4. Compensator according to claim 3, characterized in that the radial slots (34) have a compared to the diameter of the eyebolts (26) have a large support width.

5. Compensator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pins (30) or Radial slots (34) on or in laterally protruding and with the connection flanges (16 or 14) connected arms (22 and 24) are formed.

6. Compensator according to one of claims 1 to 5, characterized in that the stops (32) from Lock nuts exist.