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Vorrichtung zur Beschickunq eines Schachtofens
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Beschickung eines
Schachtofens, insbesondere eines Hochofens, mit Brennstoff (Koks) und Schmelzstoffen
(Möller).
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Das Beschicken eines Schachtofens erfolgte neuerdings mit Hilfe einer
Verteilerschurre, die im Ofenkopf um eine vertikale Achse drehbar und um eine horizontale
Achse schwenkbar gelagert ist. Dabei ist die Lagerung im Ofenkopf feststehend vorgesehen,
und man ist bemüht, sowohl die Lagerung als auch die Bewegungsantriebe möglichst
in Gehäusen unterzubringen, um sie vor Verschmutzung, Hitze, aggressiven Sinflüssen
des Gichtgases usw. zu schützen. Da die Verteilerschurre aber ständig geschwenkt
und gedreht werden muß und
außerdem einem mechanischen Verschleiß
durch das herabrutschende Beschickungsmaterial ausgesetzt ist, bedürfen die Schurre
selbst und die beweglichen Teile der Lagerung und des Antriebes von Zeit zu Zeit
einer Wartung, Durchführung von Reparaturen oder Austausch von einzelnen Bauteilen.
Da die Störanfälligkeit der Beschickungsvorrichtungen wesentlich größer als die
des gesamten übrigen Schachtofens ist, muß von Zeit zu Zeit gerade wegen dieser
Beschickungsvorrichtung der gesamte Schachtofenbetrieb unterbrochen werden. Dies
bedeutet einen großen Verlust, zumal die für das Stillsetzen eines Schachtofens
und das spätere wieder Anfahren einschließlich der Wartezeit bis zum Abkühlen der
zu reparierenden Bauteile einen großen Zeitraum in Anspruch nimmt, der in keinem
Verhältnis zu der Zeitdauer der Reparaturarbeiten steht, besonders wenn nur kleine
Reparaturen erforderlich sind.
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Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung
zur Beschickung so auszugestalten, daß der Schachtofen ununterbrochen ohne Rücksicht
auf die Beschickungsvorrichtung weitergefahren werden kann.
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Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine derartige
Anordnung der in den Schachtofenkopf hineinragende Bauteile, daß eine Wartung oder
ein Reparieren oder Auswechseln dieser Bauteile ohne Unterbrechung des Schachtofenbetriebs
ausführbar ist.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß außerhalb
des Schachtofenkopfes mindestens ein abgeschlossener Abstellraum angeordnet ist,
daß die in den Schachtofenkopf hineinragenden Bauteile nach diesem Abstellraum hin
und aus dem Schachtofenkopf heraus beweglich eingerichtet sind, und daß der Abstellraum
gegenüber dem Schachtofenkopf abdichtbar eingerichtet ist.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung im Schema
dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Schachtofenkopf
mit einer Beschickungsvorrichtung, Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1, Fig. 3 einen
Querschnitt zu Fig. 1 gemäß Schnittlinie III-III, Fig. 4 einen Querschnitt gemäß
Schnittlinie IV-IV in Fig. 1, Fig. 5 einen Teil der Beschickungsvorrichtung gemäß
Fig. 1 in vergrößertem Maßstab1 jedoch in einer anderen konattuktiven Ausführung,
Fig. 6 einen Teilquerschnitt hierzu gemäß Schnittlinie VI-VI in Fig. 5, Fig. 7 eine
Teildraufsicht zu Fig. 5, Fig. 8 einen Teilhorizontaischnitt mit Teildraufsicht
zu einer Einelheit in Fig. 5 bzw. 6, Pig. 9 - 11 Ionstruktionseinzelheiten einer
Vorrichtung zur Erzeugung der Schwenkbewegung der Verteilerschurre und Fig. 12 eine
Draufsicht auf ein anderes Ausführungsbeispiel ii Vergleich zu Fig. 2.
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Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist mit dem Bezugszeichen 1 der Ofenkopf eines Schachtofens, insbesondere eines
Hochofens, bezeichnet, welcher im Innern eine Ausmauerung 1a und einen äußeren Mantel
lb aufweist. In Bereich des Ofenkopfes ist eine nachfolgend im einzelnen beschriebene
Vorrichtung zum Beschicken des Schachtofens Mit Brennstoff, insbeondere Koks, und
mit Schxelzstoffen (Möller) vorgesehen, die dazu dient, das Beschickungsmaterial
möglichst gleichmäßig über die Querschnittsfläche des Hochofens1 und zwar herauf
bis etwa zur Ebene Ic zu verteilen. I vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zentral
am Ofenkopf ein Gichtgasabzug 2 vorgesehen, der je nach den räumlichen Verhältnissen
aber auch etwas seitlich versetzt sein kann. Im Innern des Ofenkopfes befindet sich
eine Verteilerschurre 3, die bei 3a beliebig dreh- und schwenkbar gelagert ist.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Beschickungsmaterial über
nicht gezeichnete Aufzüge, Förderbänder od. dgl. von oben in Schleusenbunker 4 und
5 eingegeben, die Mit je einem trichterförmigen Bunkerauslauf 4a, 5a versehen sind.
Hieran schließen sich Je ein Gehäuse 6, 7 für die Unterbringung von Materialstauklappen
8 (Fig. 3) an, in welche ein abgewinkelter Rohrstutzen 7a hineinragt, dessen unteres
gtirnseitiges Ende durch die besagte Materialstauklappe 8 verschließbar ist. Die
Materialstauklappe 8 ist in einem Schwenklager 8a gehalten und wird über eine nach
auBen
geführte Schwenkachse mittels Betätigungshebel 10 wahlweise
in Öffnungs- oder Schließstellung geschwenkt. Unterhalb der Materialstauklappe befindet
sich noch eine Dichtklappe 9, die im Schwenklager 9a gehalten ist und entsprechend
mittels eines Betätigungshebels 11 und nicht gezeichneter hydraulischer oder pneumatischer
Vorrichtungen schwenkbar ist.
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Wie die Fig. 1 und 3 verdeutlichen, schließt sich unter Zwischenschaltung
eines abgezweigten Verbindungsrohrstückes 12a ein für beide Schleusenbunker gemeinsames
abgewinkeltes Rohr 12 bzw. ein Kanal an. Dieees mündet dicht oberhalb des Materialaufgabebereiches
35a eines Förderbandes 35.
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Der Grundgedanke der Erfindung ist darin zu sehen, daß die in den
Ofenkopf hineinragenden Bauteile derart angeordnet sind, daß eine Wartung oder ein
Reparieren oder Auswechseln dieser Bauteile ausführbar ist, ohne den Schachtofenbetrieb
unterbrechen zu müssen. Nach den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel
ist zu diesen Zweck außerhalb des SchachtoFfenkopfea mindestens ein abgeschlossener
Abstellraum 13 angeordnet. Die in den Schachtofenkopf hineinragenden Bauteile sind
nun so beweglich eingervichtet, daß sie nach diesem Abstellraum hin und aus den
Schachtofenkopf heraus bewegt werden können, wonach der Abstellraum gegenüber dem
Schachtofenkopf abgedichtet werden kann. Zum Abdichten dient ein Schieber 16, der
in einem Schiebergehäuse 15 mittels geeigneter Hubvorrichtungen 17 aus
zweckmäßigerweise
vertikal verschiebbar ist. Die Hub- bzw.
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Betätigungsvorrichtung 17 kann beispielsweise mit hydraulischen oder
anderen geeigneten mechanischen Antriebsmitteln ausgerüstet sein. In Betriebsstellung
gemäß Fig. 1 läßt das Schiebergehäuse 15 eine so große Öffnung frei, daß die in
den Ofenkopf hineinragenden Bauteile mit dem Einschubgehäuse 38 und der unteren
Wandverlängerung 38b des Einschubgehäuses mitsamt der Verteilerschurre 3 aus der
gezeichneten Stellung nach links in den Abstellraum 13 gefahren werden können. Das
U-förmige Randteil 15a des Schiebergehäuses dient also in diesem Bereich zur Führung
und Halterung des Schiebers 16 in der nach unten gefahrenen Abdichtstellung.
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Um zu verhindern, daß der Abstellraum 13 im Innern eine höhere Temperatur
annimmt, um also zu verhindern, daß heiße Gichtgase während der normalen Betriebsstellung
gemäß Fig. 1 durch die Öffnung des Einschubgehäuses 38 im Bereich der Lagerung der
Verteilerschurre 3 in den Xbstellrnum gelangt, wird dieser über einen Rohrstutzen
bzw. eine Zuleitung 13a für Druckgas unter Überdruck gesetzt. Åls Druckgas kann
man vornehmlich kaltes, also kühlendes Gichtgas verwenden. Die Kühlwirkung tritt
demgemäß nicht nur im Innern des Abstellraumes 13, sondern auch in bezug auf das
Innere des Einschubgehäuses 38 und aller hierin befindlichen, nachfolgend beschriebenen
Bauteile, ein.
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Bei manchen Schachtöfen braucht die Beschickung mit Beschikkungsmaterial
nicht kontinuierlich erfolgen, sondern kann
auch kurzzeitig unterbrochen
worden, ohne daß deshalb der Ofenbetrieb als solcher unterbrochen werden muß. In
solchen Fällen genügt es, nur einen Abstellraum 13 mit Schieber 16 und Schiebergehäuse
usw. vorzusehen. Da der Abstellraum im Innern gekühlt ist und die hineingefahrenen
zu wartenden oder zu reparierenden Bauteile ebenfalls weitgehend kühl sind bzw.
in kurzer Zeit abgekühlt werden können, können auch die erfoderlichen Arbeiten schnell
durchgeführt werden. Wenn allerdings eine kontinuierliche Beschickung des Schachtofens,
wie zum Beispiel eines Hochofens erforderlich ist, ist es zweckmäßig noch einen
weiteren Abstellraum 14 mit Schieber1 Einschubgehäuse, Verteilerschurre usw. vorzusehen,
so daß eine Verteilerschurre mit allen zugehörigen nachfolgend beschiebenen Bauteilen
im Abstellraum 14 in betriebsbereitem Zustand gehalten wird, so daß dieses Einschubgehäuse
mit der betreffenden Verteilerschurre in den Ofenkopf gefahren werden kann, nachdem
das Einschubgehäuse mit der Verteilerschurre in den Abstellraum 13 gefahren sind.
Der Abstellraum 14 ist ebenso wie der Abstellraum 13 radial zu dem Ofenkopf 1 angeordnet.
Je nach den räumlichen Gegebenheiten können die beiden Abstellräume unter einem
spitzen oder einem stumpfen Winkel zueinander oder einander gegenüberliegend angeordnet
werden, wie auch zu Fig. 12 weiter unten dargelegt ist.
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In dem Abstellraum 13, und zwar in dessen Längsrichtung befindet sich
ein Kettentrieb 18 mit Kettenrädern 19, 20, der zum Verschieben des Einschubgehäuses
38 mitsamt der darin enthaltenen Bauteile und mit der Verteilerschurre 3 zwischen
der Betriebsstellung
im Schachtofenkopf einerseits und der Stellung
innerhalb des Abstellraumes andererseits dient. Das Kettenrad 20 steht mit einem
Längsantrieb 21 in Verbindung, der insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist und der
frei zugänglich außerhalb des Abstellraumes zum Beispiel auf einer Konsole angeordnet
ist. Der Längsantrieb 21 besteht im wesentlichen aus einer Motor- Getriebe-Einheit.
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In dem Einschubgehäuse 38- befindet sich ein Traggestell 23, welches
mit einer geeigneten Anzahl Laufrädern 24 versehen sein kann, die entlang fest installierter
nicht gezeichneter Laufschienen geführt sind, um eine exakte Verschiebebewegung
des Einschubgehäuses 38 mit allen Teilen zu erreichen. Es können aber auch geeignete
Leit- bzw. Führungsschienen vorgesehen werden. Die Verbindung zwischen Kettentrieb
18 und dem Traggestell 23 erfolgt beispielsweise mittels eines Verbindungsstückes
22.
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Mit 25 ist Drehantrieb für die Verteilerschurre 3 bezeichnet, der
ebenso wie der Längsantrieb gemäß Fig. 3 außerhalb des Abstellraumes 13, und zwar
zwöckmäßigerweise im Bereich über dem Längsantrieb angeordnet ist. Dieser Drehantrieb
25 mit Getriebemotor steht mit einem Kettentrieb 26 in Verbindung welcher seinerseits
ein Zwischengetriebe 27 antriebt, welches zweckmäßigerweise als Winkel-Schnecken-Getriebe
ausgebildet ist.
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Von diesem wird ein Zahnrad 28 angetrieben, das mit einem weiteren
in horizontaler Ebene liegenden Zahnrad 30 kämmt.
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Dieses Zahnrad 30 steht mit der Lagerungsvorrichtung 29 für
die
Verteilerschurre 3 in Verbindung, wie weiter unten noch anhand der Figuren 5 bis
8 näher erläutert wird.
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Auf diese Weise kann eine Drehbewegung der Schurrenlagerung und der
Verteilerschurre 3 selbst um eine vertikale Achse in beliebiger Weise herbeigeführt
werden.
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In dem Einschubgehäuse 38 befindet sich noch ein weiteres Traggestell
31 geeigneter Bauart, über welchem ein Förderband 35 aufgebaut ist, und zwar ist
dieses Förderband zweckmäßigerweise als Plattengliederband ausgebildet, welches
um Umlenkräder 34, 34a geführt ist und im Bereich der Materialaufgabe 35a das aus
dem Kanal 12 heraustretende Beschickungsmaterial aufnimmt und bis zum Materialabwurfende
35b in Richtung des Pfeiles fördert. Zum Antrieb des Förderbandes 35 dient wieder
ein Getriebemotor 32, der ebenso wie die vorerläuterten Antriebe 21, 25 ausserhalb
des Abstellraumes 13 und zweckmäßigerweise im Bereich über den beiden anderen Antrieben
angeordnet ist. Die Verbindung zwischen Setriebemotor und Antriebsrad 34 des Förderbandes
übernimmt wieder ein geeigneter Kettentrieb 33.
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Unterhalb des Materialabwurfendes 35b des Förderbandes befindet sich
ein Aufnahmetrichter 36, der das Beschickungsmaterial über ein kurzes Verbindungsrohr
37 der Verteilerschurre 3 zuführt.
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Das Einschubgehäuse 38, dessen zweckmäßige Querschnittzgestaltung
aus Fig. 4 ersichtlich ist, umschließt die vorerläuterten Bauteile und schützt diese
vor dem Einfluß von heißen Gichtgasen.
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Zu diesem Zweck ist das Einschubgehäuse an allen Seiten einschließlich
der Stirnwand 38a und der unteren Wandverlängerung 38b mit einer Ausmauerung versehen.
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Die Fig. 5 bis 11 veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel einer Konstruktion,
die zum Drehen und Schwenken der Verteilerschurre 3 dient und die im Prinzip so
eingerichtet ist, daß wahlweise die Schwenkbewegung und die Drehbewegung unabhängig
voneinander sind und einzeln oder gemeinsam ausgeführt werden können. Das Ausführungsbeispiel
in der Darstellung nach Fig. 5 und 6 entspricht in wesentlichen desjenigen nach
den Fig. 1 und 3, insbesonderw was die Anordnung der Getriebenotoren und der beschriebenen
Kettentriebe sowie die Ausbildung des Abstellraumes und des Schiebers und dergl.
anbetrifft. Wirkungsmäßig übereinstimmende Bauteile sind demgemäß mit den gleichen
Bezusszeichen belegt worden. In bezug auf die Beschickung unterscheidet sich dieses
Ausführungsbeispiel jedoch von dem nach Fig. 1 dadurch, daß in dem Einschubgehäuse
kein Förderband vorgesehen ist, daß vielmehr die Zuleitung des Beschickungsmaterials
über eine nicht gezeichnete, geneigt angeordnete Leitschurre, die in geeigneter
Weise durch die Wandung des Ofenkopfes geführt ist und von Schleusenbunkern beaufschlagt
ist, direkt in den Aufnahretrichter 36 erfolgt. Dadurch vereinfacht sich die Gesastkonstuktion
innerhalb des Einschubgehäuses und dieses erhält eine geringere Bauhöhe.
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Im Innern des Einschubgehäuses ist ein feststehendes Traggerüst
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angeordnet, in welchem ein Drehgehäuse 40 mittels einer Drehverbindung 53, vorzugsweise
in Gestalt eines Wälzlagers, um eine vertikale Achse drehbar gelagert ist. In diesem
Drehgehäuse befindet sich die Verteilerschurrenlagerung 3a mit einer waagerechten
Schwenkachse bzw. nach außen ragenden Achsstutzen. Koaxial hierzu sind beiderseitige
Doppelhebelarme 41 gelagert, die einmal gelenkig bei 41a an der Verteilerschurre
und andererseits in Gelenken 42 an Laschen bzw. Doppellaschen 43 angreifen. Diese
Laschen stehen gelenkig mit einem Tragring 44 in Verbindung, dessen Gestaltung sich
insbesondere aus den Fig. 8 und 11 ergibt. Unter Zwischenschaltung einer Tragringlagerung
45 und einem hiermit verbundenen Querträger 45a steht der Tragring in Wirkungsverbindung
mit Hubgetrieben 46,und zwar sind diese Hubgetriebe vorzugsweise paarweise und symmetrisch
zur vertikalen Drehachse des Drehgehäuses 40 angeordnet. Jedes Hubgetriebe besteht
im wesentlichen aus einer vertikalen Spindel, auf welcher je eine Schraubenmutter
46a sitzt, umgeben von einem Gehäuse i6b. Das obere Ende der nach oben hin verlängerten
8pindel trägt ein Zahnrad 47, welches mit einem weiteren Zahnrad 48 mit Innenverzahnung
kämmt.Dieses Zahnrad 48 ist als gemeinsamer Zahnkranz für die 4ier Zahnräder 47
der vier Hubgetrieb ausgebildet, so daß die Drehung dieses Zahnkranzes eine gleichartige
Verstellung der Zubgetriebe in vertikaler Richtung, dai heißt nach oben oder unten
hin ergibt und demgemäß eine Schwenkbewegung der Verteilerschurre gemäß Fig. 5 im
Uhrzeigersinne oder entgegen dem Uhrzeigersinn. Der Zahnkranz 48 steht mit einem
weiteren Zahnrad 49 bzw. Zahnkranz mit Außenverzahnung in Verbindung und ist ii
übrigen in einer Drehverbindung 52
gelagert. Die Drehverbindung
besteht ähnlich wie diejenige unter dem Bezugszeichen 53 aus einem Wälzlager, wobei
das sich drehende Innenteil des Lagers mit dem Zahnkranz 48 mit Innenverzahnung
versehen ist.
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An dem Zahnrad bzw. Zahnkranz 49 greift ein Zahnrad 50 an, welches
am Ausgang eines Zwischengetriebes 51 sitzt. Dieses Zwischengetriebe kann vorteilhaft
entsprechend dem Zwischen getriebe 27 ausgebildet sein und wieder wie dieses über
einen nicht gezeichneten Kettentrieb angetrieben werden, wobei der entsprechende
nicht gezeichnete Getriebemotor ähnlich angeordnet ist, wie der Antrieb 32 gemäß
Fig. 3, und zwar entweder etwa im gleichen Bereich wie dieser oder aus Platzgründen
zweckmäßigerweise auf der anderen Seite des Einschubgehäuses bzw. des Abstellraumes.
Es wurde weiter oben dargelegt, daß der Längsantrieb 21, der Drehantrieb 25 und
der Antrieb 32 für das Förderband, sofern in solches vorgesehen ist, zweckmäßigerweise
außerhalb des Abstellraumes 13 feststehend angeordnet sind. Das gleiche gilt auch
ffir den nicht gezeichneten vorerläuterten Antrieb (Getriebemotor) für die Schwenkbewegung
der Verteilerschurre 3.
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In diesem Zusammenhang ist wichtig, daß die im Prinzip b-schribenen
zwischengeschalteten Kettentriebe km jin einzelnen nicht gezeichneter Weise so nach
links gemäß Fig. 1 in den Abstellraum 13 hinein verlängert und um entsprechende
Umlenkkettenräder geführt sind, daß das Einschubgehäuse bei der Verschiebebewegung
nicht durch die Kettentriebe behindert wird bzw. daß diese Kettentriebe mit ihren
entsprechenden zwischengeschalteten Uulenkkettenrädern
die Verschiebebewegung
mitmachen und die Gesamtlänge der betreffenden endlosen Kette unverändert bleibt.
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Fig. 12 veranschaulicht noch ein anderes Ausführungsbeispiel einer
Zuordnung von zwei Abstellräumen 13, 14, und zwar einander gegenüberliegend in bezug
auf den Ofenkopf 1 und dazu eine seitliche Anordnung von zwei Schleusenbunkern 4,
5. Diese Anordnungsweise ist besonders günstig in Verbindung mit einer Ausbildung
des Einschubgehäuses gemäß Fig. 5, wobei Jeder Schleusenbunker i, 5 am Auslauf eine
eigene Leitschurre besitzt, die radial zur Ofenkopfmitte gerichtet ist und das Beschickungsmaterial
zu dem Aufnahmetrichter 36 leitet.
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