DE2904476A1

DE2904476A1 - DEVICE FOR INJECTION OF HOT WIND INTO SHAFT FURNACE

Info

Publication number: DE2904476A1
Application number: DE19792904476
Authority: DE
Inventors: Norbert Hilbert
Original assignee: Paul Wurth SA
Current assignee: Paul Wurth SA
Priority date: 1978-02-23
Filing date: 1979-02-07
Publication date: 1979-09-06
Also published as: NO790532L; IT1111836B; FR2418429B1; IT7920493A0; BE874381A; LU79117A1; SE7901189L; CH634911A5; NL7901463A; FR2418429A1

Description

P-PWU-6OP-PWU-6O

DR.-ING. W. BERNHARDT PATENTANWALTDR.-ING. W. BERNHARDT PATENT ADVERTISER

66IX) SAARBRÜCKEN NASSAUERSTR. 5 - TEL (0681) 3443366IX) SAARBRÜCKEN NASSAUERSTR. 5 - TEL (0681) 34433

PATENTANMELDUNGPATENT APPLICATION

PAUL WURTH S.A. 32 rue d'Alsace LuxemburgPAUL WURTH S.A. 32 rue d'Alsace Luxembourg

" Vorrichtung zum Einblasen von Heisswind in Schachtöfen ""Device for blowing hot wind into shaft furnaces"

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einblasen von Heisswind in Schachtöfen, begreifend eine ringförmige Verteilerleitung, eine Anzahl von an der Ofenwand montierten Windformen sowie Windstöcken zum Verbinden der einzelnen Windformen mit einem an der Verteilerleitung vorgesehenen Anschluss.The invention relates to an injection device of hot wind in shaft furnaces, realizing an annular distribution line, a number of at the Kiln wall-mounted turrets as well as tunnels to connect the individual tuyeres with one on the Connection provided for the distribution line.

Obschon nicht darauf beschränkt, betrifft die Erfindung insbesondere Vorrichtungen soeben genannter Art für Müllverbrennungsöfen, speziell Pyrolyseöfen. An diesen öfen wurden bisher die für die Hochöfen entwickelten Windstöcke verwendet, wie zum Beispiel der inzwischen klassisch gewordene Windstocktyp gemäss der DT-PS Nr. 2.018.875 . Diese Windstöcke bestehen meistens aus gelenkig miteinander verbundenen, rohrförmigen Elementen.Although not restricted thereto, the invention relates in particular to devices of the type just mentioned for waste incineration ovens, especially pyrolysis ovens. So far, those for blast furnaces have been developed on these furnaces Wind poles are used, such as the now classic wind stick type according to DT-PS No. 2,018,875. These windstocks usually consist of tubular elements connected to one another in an articulated manner.

Ausser diesen gelenkigen Verbindungen ist meistens noch eine ebenfalls gelenkige Verbindung zwischen dem Windstock und der Windform vorgesehen. Diese Gelenkverbindungen sind erforderlich zum Auffangen der thermischen Verformungen, und zwar sowohl derjenigen des Windstocks als auch jener der um den Ofen herumlaufenden Ringleitung, und in geringerem Mass ebenfalls zum Kompensieren von Montage-und Herstellungsungenauigkeiten. In addition to these articulated connections, there is mostly still an articulated connection between the wind stick and the wind form is also provided. These articulations are required to absorb thermal deformations, both that of the wind stick and that of the ring line running around the furnace, and to a lesser extent Mass is also used to compensate for assembly and manufacturing inaccuracies.

Eine wesentliche Zielsetzung beim Entwurf eines Windstocks besteht darin, einen nur schwachen Windtemperaturabfall zwischen der Verteilerleitung und der Windform, und zwar bei jedem Ofentyp, zu gewährleisten. Mit dieser Zielsetzung jedoch nur schwer vereinbar ist die Nowendigkeit, an bestimmten Stellen Gelenke vorzusehen, an denen notwendigerweise die feuerfeste Auskleidung unterbrochen werden muss ; dies fällt umso mehr ins Gewicht, als im Gefolge des technischen Fortschritts sich eine beträchtliche Erhöhung der Windtemperatür und des Winddrucks ergeben hat, was ganz besonders für die Hochofenwindstöcke gilt. Für diesen letzteren Anwendungsbereich hat man sich denn auch mit einer Kompromisslösung zwischen diesen verschiedenen Kriterien und der Notwendigkeit, den Herstellungspreis desAn essential goal when designing a wind stick is to have only a slight drop in wind temperature between the distribution line and the wind form, in fact for every type of furnace. With this The need to provide joints in certain places, however, is difficult to reconcile it is necessary to break the refractory lining; this is all the more important than in As a result of technical progress, there has been a considerable increase in wind temperature and pressure, which is especially true for the blast furnace windsticks. For this latter area of application one has also with a compromise solution between these various criteria and the need to lower the cost of the

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Windstocks so niedrig wie möglich zu halten, begnügt. Diese Kompromisslösung besteht gemäss obenerwähntem Patent aus Wellenkompensatoren und Kardanverbindungen im Bereich der Gelenke. Desweiteren nahm man Zuflucht zu Isolierungskunstgriffen, wie zum Beispiel kaskadenmässig aufgebaute und mit verformbarem , hitzebeständigem Material gefüllte Verbindungsstellen zwecks Bildung einer thermischen Schranke zum Schutz der Wellenkompensatoren einerseits und zur Vermeidung von thermischen Verlusten andererseits.Keeping windstocks as low as possible is enough. This compromise solution exists according to the above-mentioned patent from shaft expansion joints and cardan connections in the area of the joints. Furthermore, people resorted to isolation tricks such as cascading and filled with deformable, heat-resistant material Connection points for the purpose of forming a thermal barrier to protect the shaft compensators on the one hand and to the Avoidance of thermal losses on the other hand.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Einblasen von Heisswind eingangs erwähnter Gattung vorzuschlagen, welche den wesentlichen, obengenannten Kriterien genügen tut, das heisst welche gewährleistet, dass zwischen der ringförmigen Verteilerleitung und der Windform nur ein Minimum an Temperaturverlust auftritt und welche gleichzeitig einfach und billig herzustellen ist und darüber hinaus nur wenig Wartung benötigt.It is the object of the invention to provide a device for blowing in hot wind of the type mentioned at the beginning to propose which one meets the essential criteria mentioned above, i.e. which one guarantees, that there is only a minimum of temperature loss between the ring-shaped distribution line and the windshield and which at the same time is easy and cheap to manufacture and, moreover, requires little maintenance.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung genannter Art , dadurch gekennzeichnet, dass die Windstöcke aus einem starren , abgewinkelten Teil bestehen, welches mit seinen beiden Extremitäten starr mit der Windform, bzw. mit dem Anschluss der Verteilerleitung verbunden ist, und dass dieser Anschluss mittels eines flexiblen und dichten Bleches an der Verteilerleitung befestigt ist.This object is achieved by a device of the type mentioned, characterized in that the wind sticks consist of a rigid, angled part, which with its two extremities rigidly with the wind shape, or is connected to the connection of the distribution line, and that this connection by means of a flexible and sealed sheet is attached to the distribution line.

Dieses Blech kann mit dem metallischen Aussenmantel der ringförmigen Verteilerleitung sowie mit dem Anschluss verschweisst werden. Nach einer zweiten Ausgestaltung ist der metallische Aussenmantel der Verteilerleitung auf einem ringförmigen Flächenstück um diesen Anschluss herum dünner ausgeführt, sodass ohne Schaden elastische Verformungen in diesem Bereich möglich sind.This sheet metal can with the metallic outer jacket of the ring-shaped distribution line as well as with the connection be welded. According to a second embodiment, the metallic outer jacket is the distribution line on a ring-shaped piece of surface around this connection made thinner, so that elastic without damage Deformations in this area are possible.

Dieses ringförmige Stück des Leitungsmantels ist vorteilhafterweise innen mit einem ebenfalls ringförmigen, mattenförmigen Belag aus nachgiebigem hitzebeständigen Material versehen.This ring-shaped piece of the cable jacket is advantageously inside with a likewise ring-shaped, Mat-shaped covering made of flexible, heat-resistant material.

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Die Verformungen, welche das flexible Blech ohne Schaden zu leiden aushalten kann, ermöglichen die Kompensation der von thermischen Verformungen herrührenden Änderungen der Winkelstellung des Windstocks. Es ist deshalb nicht mehr notwendig, Gelenke am Windstock selbst und zwischen diesem und der Windform vorzusehen, sodass die hitzebeständige Innenauskleidung ohne Unterbrechung von der ringförmigen Verteilerleitung bis zur Windform verlaufen kann, wodurch die Temperaturverluste des Heisswindes auf ein Minimum reduziert bleiben.The deformations, which the flexible sheet metal can withstand without suffering damage, enable compensation the changes in the angular position of the wind stick resulting from thermal deformations. It is therefore no longer necessary to provide joints on the wind stick itself and between this and the wind form, so that the heat-resistant inner lining without interruption from the ring-shaped distribution line to the wind shape can run, whereby the temperature losses of the hot wind are reduced to a minimum.

Nach einem wesentlichen Merkmal der Erfindung istAccording to an essential feature of the invention is

die ringförmige Verteilerleitung in unmittelbarer Nähe der Windformen montiert, wodurch die Länge des Windstocks nicht unwesentlich verringert wird. Dieses Heranbringen der Ringleitung in die Nähe der Windform und die Verkürzung des Windstocks hat zwei günstige Auswirkungen betreffs der thermischen Verformungen. Einerseits sind diese Verformungen nunmehr kleiner , da die thermischen Ausdehnungen und Kontraktionen proportional mit der Länge des Windstocks kleiner werden, andererseits wird die Wirkung dieser Verformungen im gleichen Verhältnis verringert. Infolgedessen sind die vom flexiblen Blech und dem Anschlussstück erlittenen Verformungen recht gering, wodurch wiederum die Kompensation aller Verformungen mittels dieses Bleches möglich wird und die Gelenke am Windstock und zwischen diesem und der Windform weggelassen werden können.The ring-shaped distribution line is mounted in close proximity to the tuyeres, increasing the length of the wind stick is not insignificantly reduced. This bringing the ring line close to the wind shape and shortening it the wind stick has two beneficial effects on thermal deformations. On the one hand, there are deformations now smaller, since the thermal expansions and contractions are proportional to the length of the wind stick on the other hand, the effect of these deformations is reduced in the same proportion. Consequently the deformations suffered by the flexible sheet metal and the connection piece are quite small, which in turn the compensation of all deformations by means of this sheet becomes possible and the joints on the wind stick and between this and the wind shape can be omitted.

Durch den Wegfall der Gelenkverbindungen werden nicht nur thermische Verluste vermieden und gewährleistet, dass zwischen der ringförmigen Verteilerleitung und der Windform nur ein Minimum an Temperaturverlust des Heisswindes eintritt, sondern darüber hinaus ein besserer Schutz des metallischen Düsenstockaussenmantels gesichert' und ünfallgefahren durch Heisswindleckage vermindert.By eliminating the articulated connections, not only are thermal losses avoided and guaranteed, that between the ring-shaped distribution line and the wind form only a minimum of temperature loss of the hot wind occurs, but also ensures better protection of the metallic nozzle block outer jacket ' and the risk of accidents from hot wind leakage is reduced.

Im Endeffekt wird durch den Wegfall der Gelenk-Verbindungen mit ihren ganzen Zubehörteilen und durch die Verkürzung der Düsenstocklänge nicht nur eine beträchtlicheIn the end, the elimination of the hinge connections with all their accessories and the Shortening the length of the nozzle holder is not just a considerable one

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Verminderung der Herstellungskosten erzielt, sondern auch eine solche der Wartungskosten im Laufe der Betriebszeit.Reduction of the manufacturing costs achieved, but also those of the maintenance costs in the course of the operating time.

Die beschriebene Vorrichtung zum Einblasen von Heisswind eignet sich ganz besonders für Pyrolyseöfen, da bei diesen das Heranbringen der ringförmigen Verteilerleitung in die Nähe der Windformen und die damit verbundene Verkürzung der Windstöcke leichter durchzuführen ist. Im Gegensatz zu den Hochöfen ist nämlich der Raum um das Gestell des Ofens herum nicht durch mehrere Abstichlöcher und die für das öffnen und Schliessen letzterer benötigten Anlagen in Anspruch genommen. Selbstverständlich kann, jedoch die vorgeschlagene Vorrichtung auch bei Hochöfen und anderen Schachtöfen in dem Masse von Nutzen sein, wie die ringförmige Verteilerleitung an die Windformen angenähert werden kann.The device described for blowing in hot wind is particularly suitable for pyrolysis ovens, because with these the bringing of the ring-shaped distribution line in the vicinity of the wind forms and the associated ones Shortening the windsticks is easier to do. In contrast to the blast furnaces, the space is around that The frame of the furnace does not go through several tap holes and the ones required for opening and closing the latter Facilities used. Of course, the proposed device can also be used in blast furnaces and other shaft furnaces as much as the annular manifold to the tuyeres can be approximated.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. An embodiment of the invention is shown in the drawings and is described in more detail below.

Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung eines Längsschnitts durch die Vorrichtung.The drawing is a schematic representation of a longitudinal section through the device.

Die pauschal mit der Referenzzahl 6 bezeichnete Vorrichtung zum Einblasen von Heisswind dient zur Speisung einer Windform 8, welche in der hitzebeständigen Wandung eines Schachtofens 2 montiert ist. Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer um den Ofen 2 herumgeführtenringförmigen Verteilerleitung 10, welche durch eine Anzahl Anschlussstücke 14 und Windstöcke 12 mit jeder der in der Wandung 4 des Ofens 2 montierten Windformen 8 verbunden ist.The device for blowing in hot wind, generally designated with the reference number 6, is used for feeding a wind shape 8, which in the heat-resistant wall a shaft furnace 2 is mounted. The device consists essentially of a ring-shaped one guided around the furnace 2 Distribution line 10, which by a number of connectors 14 and wind sticks 12 with each of the in the Wall 4 of the furnace 2 mounted wind forms 8 is connected.

Die Ringleitung hat einen an sich bekannten Aufbau und besteht aus einem an der Innenseite mit Isoliermaterial 16 versehenen Stahlaussenmantel 20 ; die Isolierschicht ist ihrerseits wiederum innen mit einer hitzebeständigen Auskleidung 18 versehen. Das Anschlussstück 14 und der Windstock 12 haben ebenfalls einen Stahlaussenmantel 22, welcher innen eine hitzebeständige Auskleidung 24 aufweist.The ring main has a structure known per se and consists of an insulating material on the inside 16 provided steel outer jacket 20; the insulating layer is in turn inside with a heat-resistant lining 18 provided. The connection piece 14 and the wind stick 12 also have a steel outer jacket 22, which has a heat-resistant lining 24 inside.

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Gemäss einem wesentlichen Merkmal der Vorrichtung besteht der Windstock 12 aus nur einem einzigen Stück ohne Gelenkverbindungen und den dazugehörigen Abdichtungen und ist starr, jedoch demontierbar, mit dem Anschlussstück 14 und der entsprechenden Windform 8 verbunden. Die Verbindung zwischen der Windform 8 und dem Windstock 12 besteht vorteilhafterweise aus einer an sich bekannten Befestigung 26, mittels welcher die eine Extremität des Windstocks 12 an der Wandung 4 des Ofens befestigt werden kann. Dieses Befestigungsmittel für den Windstock 12 an der Ofenwand 4 besorgt gleichzeitig die Befestigung der Windform 8 an der Ofenwand 4.According to an essential feature of the device, the wind stick 12 consists of only a single piece without Articulated connections and the associated seals and is rigid, but removable, with the connection piece 14 and the corresponding wind form 8 connected. The connection between the wind form 8 and the wind stick 12 is advantageously from a per se known attachment 26, by means of which one extremity of the wind stick 12 to the wall 4 of the furnace can be attached. This fastening means for the wind stick 12 on the furnace wall 4 at the same time takes care of the fastening of the tuyere 8 to the furnace wall 4.

Die Verbindung zwischen dem Anschlussstück 14 und der Ringleitung 10 besteht aus einem flexiblen Blech 28. Dieses Blech ist ringförmig und erstreckt sich, über den ganzen Umfang des Verbindungsstücks 14. Das Blech 28 kann mit dem Mantel 20 der Ringleitung 10 und mit dem Verbindungsstück 14 verschweisst werden. Es kann jedoch auch Teil dieses' Mantels 20 sein, indem letzterer im Bereich um das Anschlussstück 14 herum aus dünnerem Material besteht.The connection between the connection piece 14 and the ring line 10 consists of a flexible sheet metal 28. This plate is annular and extends over the entire circumference of the connecting piece 14. The plate 28 can be welded to the jacket 20 of the ring line 10 and to the connecting piece 14. However, it can also be part this' jacket 20, in that the latter consists of thinner material in the area around the connection piece 14.

So kann zum Beispiel, wenn der Mantel 20 sonst eine Wandstärke von 10 mm hat, diese im Bereich des Verbindungsstücks 14 auf 4 bis 5 mm reduziert werden. Wie auch immer jedoch das flexible Blech 28 realisiert wird, es muss dicht sein und ausreichend nachgiebig um schadlos die Verformungen auszuhalten, welche dprch die Verformung und thermische Verlängerung des Windstocks 12 und der Verteilerleitung 10 hervorgerufen werden. In der Zeichnung ist in Strichlinien dargestellt, welche Form das Blech 28 in etwa annehmen kann, wenn es durch genannte Gestaltänderungen der Ringleitung und des Windstocks verformt wird. Diese Verformungen des Blechs 28 können ebenfalls in einer Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene auftreten, zum Beispiel aufgrund von Verformungen der Ringleitung 10 in axialer Richtung.For example, if the jacket 20 otherwise has a wall thickness of 10 mm, this can be in the area of the connecting piece 14 can be reduced to 4 to 5 mm. However, however the flexible sheet metal 28 is implemented, it must be tight and flexible enough to withstand the deformations caused by the deformation and thermal extension of the wind stick 12 and the distribution line 10 are caused. In the drawing, in Dashed lines shown what shape the sheet 28 can approximately assume when it is through the aforementioned changes in shape the ring line and the wind stick is deformed. These Deformations of the sheet metal 28 can also occur in a direction perpendicular to the plane of the drawing, for example due to of deformations of the ring line 10 in the axial direction.

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Das Blech 28 ist in der Weise ausgelegt, dass seine Verformungen elastischer Natur sind, das heisst dass es seine ursprüngliche Gestalt wieder annimmt, wenn die Ursache der Verformung verschwindet. Um diesen elastischen Charakter der Verformungen zu gewährleisten und gleichzeitig • die Dichtheit und thermische Isolierung zu verbessern, ist es vorteilhaft, zwischen dem Blech 28 und dem Isoliermaterial 16 der Ringleitung 10 eine ringförmige Matte 30 aus nachgiebigem, hitzebeständigem Material vorzusehen.The sheet 28 is designed in such a way that its deformations are elastic in nature, that is to say that it is returns to its original shape when the cause of the deformation disappears. To this elastic To ensure the character of the deformations and at the same time • to improve the tightness and thermal insulation, it is advantageous to have an annular mat 30 between the sheet metal 28 and the insulating material 16 of the ring line 10 to be made of flexible, heat-resistant material.

Es sei noch darauf hingewiesen, dass die in Strichlinien angedeuteten Verformungen des Bleches 28 im Vergleich zu den übrigen Abmessungen stark übertrieben dargestellt sind. Aus den weiter oben angeführten Gründen sind diese Verformungen sehr klein und liegen etwa in der Grössenordnung von einigen Millimetern.It should also be pointed out that the deformations of the sheet metal 28 indicated by dashed lines are shown greatly exaggerated compared to the other dimensions. For the reasons listed above these deformations are very small and are of the order of a few millimeters.

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Claims

PATENT CLAIMS

1. Device for blowing hot wind into shaft furnace (2), including an annular distribution line (10), a number of tuyeres (8) mounted on the furnace wall (4), as well as wind sticks (12) for connecting the individual wind forms (8) with one on the distribution line

(10) provided connection (14), characterized in that the wind sticks (12) from a rigid, angled part exist, which with its two extremities rigid with the wind shape (8), or with the connection (14) of the distribution line (10) is connected, and that this connection (14) by means of a flexible and sealing sheet (28) is attached to the manifold (10).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the sheet metal (28) is a is a separate, annular part, which with its inner edge on the connection (14) and with its outer edge on a Metal outer jacket (20) of the distribution line (10) is welded.

3. Apparatus according to claim 1 , characterized in that the sheet metal (28) is part of a metal outer jacket (20) of the distribution line (10), this outer jacket (20) in the ring zone around the connection (14) of less thickness than in the rest is.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized by an annular mat (30) made of an easily deformable heat-resistant Material consists and is provided on the inside of the flexible sheet (28).

5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that the wind stick (12) is rigid, but removable, on the wall of the furnace (2) is attached and that this attachment (26) presses the wind mold (8) in the axial direction on its seat.

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