DE2913573C2

DE2913573C2 - Rohmaterial-Verteilervorrichtung für einen Ofen, insbesondere Hochofen

Info

Publication number: DE2913573C2
Application number: DE2913573A
Authority: DE
Inventors: Toshio Tokyo Fujieda; Susumu Kawasaki Kanagawa Nemoto
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1978-04-04
Filing date: 1979-04-04
Publication date: 1983-01-13
Also published as: BE875282A; FR2422125B1; DE2913573A1; AU4571579A; JPS54131510A; GB2017832A; JPS5744729B2; AU525174B2; FR2422125A1; BR7902037A; GB2017832B; ZA791605B; US4288194A

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohmaterial-Verteilervorrichtung für einen Ofen, insbesondere Hochofen, mit einer Stange, die in horizontaler Richtung auf den Ofen hin- und herbewegbar ist und an ihrem vorderen Ende eine Verteilerplatte für das eingebrachte Material trägt

Glocken bzw. Gichtglocken stellen bekanntlich

diejenigen Vorrichtungen dar. die zun Einbringen der

Rohmaterialien, wie Erz, Kohle. Kalk u. dgl. in den Ofen

bzw. Hochofen dienen. Eine derartige Anordnung ist in

μ der Regel mit einer kleinen und einer großen konischen Glocke verseher·, welche auf einer axialen Linie des Ofens liegen und vertikal bewegt werden, um die Rohmaterialien in den Ofen einzubringen. Allerdings werden bei einer derartigen Einrichtung die Rohmate rialien über die große konische Glocke in den Ofen eingegeben. Daher sammeln sich die eingebrachten Materialien an der Innenwand des Ofens und verursachen eine Vertiefung im Mittelbereich, woraus sich Schwierigkeiten beim gleichmäßigen Verteilen ergeben.

«ο Im Hinblick hierauf wurden bisv t~ viele Gegenmaßnahmen ergriffen und verschiedene Mittel vorgeschlagen, um das Beschickungsgut gleichmäßig verteilt in den Ofen einzubringen. Ein Beispiel hierfür besteht gemäß der DE-AS 21 25 062 darin, daß ein Laufwagen oder eine Stange mit einer am ve "deren Ende sitzenden Verteilerplatte derart angeordnet wird, daß eine Bewegung in Richtung auf den Ofen möglich ist. um durch die Verteilerplatte eine Führung des von der großen Glocke herabfallenden Beschickungsgutes zu

so bewirken, so daß letzteres in Richtung auf die Ofenachse verteilt wird.

Diese Vorrichtung wurde bei Hochöfen in weitern Umfange verwendet, wodurch das obenerwähnte Problem eine Lösung mit vorzüglichem Ergebnis erfuhr.

Jedoch wird bei bisherigen Vorrichtungen der Laufwagen bzw. die Stange durch Rollenlager gestützt, und es gibt in der Regel ausgelegte Schienen und Schienenkon solen. die der Atmosphäre im Ofen ausgesetzt sind Diese bringen Schwierigkeiter bei der Betätigung der Verteilerplatte mit sich. Außerdem weist die gebräuchli ehe Rollenlager-Vorrichtung noch den Nachteil auf. daß die Stange eine bestimmte Länge haben muß, um den vorgewählten Hub der Verteilerplatte zu gewährleisten. Da die Konstruktion entsprechend kompliziert ist und zusätzliches Gewicht besitzt, müssen eine Bühne hoher Tragkraft und ein Kran vorhanden sein, um die Konstruktion zu überprüfen, zu reparieren und zu transportieren. Auch stellt die Übernahme der Einrich-

tungskosten ein unvermeidbares Prub^m dar. Es ist also der Raum gegeben für Verbesserungen bei der Neuerstellung, der Erhaltung oder der Steuerung.

Die vorliegende Erfindung basiert auf vielfältigen Überlegungen und Untersuchungen unter Berücksichtigung der obigen technischen Erkenntnisse.

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, insgesamt die Konstruktion der Rohmaterial-Verteilervorrichtung zu vereinfachen und ihr Gewicht zu vermindern. Auch soll verhindert werden, daß Staub in den Raum zwischen der Stange und dem Lager eintritt, um die durch den Staub hervorgerufenen Probleme zu vermeiden. Weiterhin Jollen die Herstellungs- und Wartungskosten beträchtlich vermindert werden. Ferner geht es um eine Vereinfachung der Erhaltung und Steuerung zur Stabilisierung des Ofenbetriebes.

Dementsprechend ist die Vorrichtung nach der Erfindung gekennzeichnet durch ein Gleitlager aus hartem Kunstharz auf einer Innenwand eines Gehäuses, welches die Stange trägt; durch eine nichtmetallische Staubdichtunganordnung an einem Ende des Gleitlagers; durch eine Zuführeinrichtung für in die Staobdichtungsanordnung einzubringendes Dichtgas; u d durch eine Kühleinrichtung zum Kühlen des Inneren der Stange und des Außenumfanges des Vorderendes des Gehäuses.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

F i g. 1 eine perspektivische, teils geschnittene Ansicht eines Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

F i g. 2 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Detailansicht zur Erläuterung einer Staubdichtungsanordnung dieser Vorrichtung.

Nach Fig. I ist eine Außenwand I eines Ofens vorgesehen, η der ein vorderes Gehäuse 2 mittels Bolzen befestigt ist Das vordere Gehäuse 2 steht starr mit einem rückwärtigen Gehäuse 3 in Verbindung, und zwar über dessen Flansch 4. Gleichzeitig ist das rückwärtige Gehäuse 3 versehen mit einem Luft absorbierenden Rohr 18, einem Grenzschalter-Kasten 19. einem Blasrohr 6 für Dichljas und einem Staubauslaß 40 (siehe F i g. 2).

Innerhalb des vorderen Gehäuses 2 and des rückwärtigen Gehäuses 3 ist eine in Richtung auf die Ofenachse verschiebbare Stange 7 angeordnet. Die Stange 7 trägt an ihrem vorderen Ende eine Veneilerplat'e 8 und ist an ihrem rückwärtigen Ende mit einem Zylinderrohr 15 und im übrigen mit einem Antriebszylinder 9 verbunden. Die Verteilerplatte 8 besteht, wie in F i g. 2 dargestellt, nus einer geneigten Platte 10 und aus Futterstücken 11, 12. die an beiden Seiten und an der I Interkante vorgesehen sind. Die geneigte Platte 10 ist auf ihre·· Rückseite an einem zylindrischen Tragrohr 13 befestigt, wobei eine Platte 13a am rückwärtigen Ende des Trsigrohres 13 mittels Bolzen fest mit einem Stangenkopi H in Verbindung steht.

Der Antriebszylinder 9 besteht gerni'ß F i g. 1 aus dem Zylinderrohr 15 und einer Zylincle'stange 16. Das Zylinderrohr 15 geht mit seinein rückwärtigen Ende durch einen Flansch 60 hindurch und iM an einem Block befestigt. Der Flansch H>. trägt start _ein Zapfenlager 62, welches einen Zapfen 63 umfaßt der von dem Block 61 ausgeht. In diesem Zusammenhang sei erwähnt daß der Ransch 60 mit Führungsschienen 64 im Gleiteingriff steht um als Drehsicherung für die Stange 7 zu dienen. Die Zylinderstange 16 ist mit ihrem rückwärtigen Ende an einen Universalgelenkmechanismus 17 angeschlossen, der an einem rückwärtigen Flansch 5a des rückwärtigen Gehäuses 3 sitzt Dadurch erhält das Zylinderrohr 15 die Möglichkeit der Horizontalbewegung der Stange 7 zu folgen, wobei die Stange 7 der Vertikalbewegung folgen kann. Ein Drahtseil 19a ist über eine Rolle 196 mit seinem Ende an der Stange 7 befestigt um den Grenzschalter 19 in Abhängigkeit von der Bewegung der Stange 7 arbeiten zu lassen. Innerhalb des vorderen Gehäuses 2 sind an zwei Stellen über der Länge der Stange 7 ein vorderes Lager 29 und ein rückwärtiges Lager 30 angeordnet Bei diesen Lagern 29 und 30 ist, wie in Fi^. 2 gezeigt ein Lagergehäuse 26 an der Innenwand des vorderen Gehäuses 2 und ein Gleitlager 23 aus hartem Kunstharz an der Innenwand des Lagergehäuse« ?6 befestigt und zwar derart, daß das Gleitlager 23 in Gt°!tberührung mit der Stange 7 steht. Das erwähnte Gleitlager 23 kann auf seiner Innenfläche mit im Zickzack angeordneten Vorsprüngen oder gitterartiger Formgebung versehen sein, bzw es kann ring- oder zylinderförmig mit Kanälen für Dicntgas ausgebildet sein. Solange es seine Gleitfähigkeit behält, unterliegt seine Struktur keinen speziellen Begrenzungen. In diesem Zusammenhange sei erwähnt daß als Material für das Gleitlager 23 Kunstharz oder Kohlenstoffgraphit Verwendung findet, die hervorragende Eigenschaften hinsichtlich Hitzebeständigkeit, Druckfestigkeit und niedrigem Reibwert besitzen.

^J> Das vordere Lager 29 ist an seiner Vorderseite mit einer vorderen Staubdichtungsanordnung 20 versehen, die unabhängig ist vom vorderen Gehäuse 2 und der Bewegung der Stange 7 in vertikaler und horizontaler Richtung folgen kann. Die Staubabdichtungwnordiung 20 besteht, wie in F i g. 3 gezeigt, aus einem Gehäuse 24. aus daran befestigten öldichtungen 41,42 und 43 sowie aus P'chtungsträgern 25 und 25a. Das Gehäuse 24 weist ungefähr in seiner Mitte eine Dichigasöffnung 28 auf und ist an seinen beiden längsgerichteten Fnden mit Puffern 70 und 70a versehen, die. wie das Gleitlager 23. aus Kunstharz bestehen Die aus harte.n Kuns.harz hergestellten Dichtungstrager 25 und 25a sitzen, verteilt über der Länge des Gehäuses 24. auf dem Außenumfang der Stange 7. Das Gehäuse 24 trägt an seinem Ende die fest angeordnete, ringförmige öldichtung 41. die aus Fluor-Gummi besteht und auf ihrer Rückseite mit einem Stützring 52 versehen ist.

Eine Lippe 41a der Öldrchtung 41 ist in Richtung auf

den Ofen abgebogen, wobei sie an ihrem Ende von einer

" Feoer 27 gegen den Außenumf.ing der Stange 7

gedrückt wird. Ein Kontaktmaterial 44 ars hartem Kunsiharz ist auf dem Kontaktbereich der Kippe 41a

angeordnet und berührt den Außenumfang der Stange

7. Außerdem ist cm wärmeundurchlässiges Material 45.

beispielsweise Asbes· in die öldichtung eingefüllt.

/w ischen der Dichtgasöffnung 28 und den Dichtungs trägern 25 und 25a sind symmetrisch die Öldichtungen und 43 für das vordere Lager 29 angeordnet, und . zwar mittels eines Stützringes 53. Eine Lippe 42a der Öldichtung 42 ist in Richtung auf den Ofen abgebogen, während ein.· Lippe 4Z.< > der anderen Öldichtung 43 in Richtung auf den Zylinder abgebogen ist. Die übrigen Teile der Öldichtungen 42 und 43 entsprechen denen der

Öldichtung 41. Da jedoch diese öldichtungen 42 und 43 nicht dem direkten Angriff der Wärme oder des Staubs aus dem Ofen ausgesetzt sind, ist es nicht erforderlich, wärmeundurchlässiges Material 45 einzufüllen.

Ein Federmechanismus 47, beispielsweise eine konische Scheibenfeder, ist zwischen der Staubdichtungsanordnung 20 und dem vorderen Lager 29 derart angeordnet, daß sie einen stoßdämpfenden Effekt ausübt und der Bewegung der Stange 7 folgt, selbst wenn die Staubdichtungsanordnung 20 unter dem Druck des Ofens steht. Das Dichtgas kann an dem Federmechanismus 47 vorbeigehen, und zwar wird ein Dichtgaskanal 31 begrenzt zwischen einem entsprechenden Teil der Staubdichtungsanordnung 20 und der Innenfläche des Federmechanismus 47.

Gemäß Fig. 2 ist ein Abstandsstück 32 hinter dem vorderen Lager 29 angeordnet. Unterhalb des Abstandsstückes befindet sich der Staubauslaß 40, während oberhalb des Abstandsstückes das Blasrohr 6 für Diclugas angeordnet ist. Zwischen dem Abstandsstück 32 und dem rückwärtigen Lager 30 befindet sich eine Staubdichtungsanordnung 21 für das rückwärtige Lager 30. Diese Staubdichtungsanordnung 21 besteht aus öldichtungen 48 und 49, deren Lippen in Richtung auf den Ofen abgebogen sind, wie es F i g. 2 zeigt. Bezüglich der anderen Teile stimmen sie mit der öldichtung 41 überein, abgesehen von der Füllung aus wärmeundurchlässigem Material 45. V-förmige Packungen 22 sind an der rückwärtigen Seite der rückwärtigen Dichtung 30 angeordnet, wobei nicht dargestelltes Kunstharz an einem Teil der Packungen 22 vorgesehen ist, um mit der Stange 7 in Berührung zu stehen.

Die Stange 7 ist hohl, und in ihrer Mitte befindet sich ein Innenrohr 33, welches gegenüber der Innenfläche der Stange 7 mittels Stützblöcken 34 gelagert ist, die in geeigneter Weise angeordnet sind. Eine Kühlwasserleitung 35 ist zu einer Seite über der Länge des Innenrohres 33 angeordnet und steht an ihrem rückwärtigen Ende mit einer Wasserzuführleitung 36 in Verbindung. Ferner ist die Stange 7 an ihrem rückwärtigen Ende an eine Wasserabführleitung 37 angeschlossen.

Das vordere Gehäuse 2 ist mit einer Kühlwasserbox versehen, die am Außenumfang des Flansches 5, und zwar an dessen Vorderseite, befestigt ist. Die Kühlwasserbox 39 steht, wie in Fig. 2 gezeigt, mit einer Zuführleitung 50 und einer Abführleitung 51 in Verbindung, wodurch Kühlwasser innerhalb der Kühlwasserbox 39 zirkulieren kann, um den Außenumfang am Vorderende des vorderen Gehäuses 2 zu kühlen.

Im folgenden wird die Funktion der entsprechend der obigen Beschreibung aufgebauten Vorrichtung beschrieben. Wenn das Dichtgas, wie etwa N2-Gas, mit einem Druck, der über dem im Ofen liegt, durch das Blasrohr 6 ins Innere des vorderen Gehäuses 2 geblasen wird, so strömt es in Richtung auf den Ofen und in Richtung auf das Zylinderrohr 15. Das gegen den Ofen strömende Gas geht durch das Gleitlager 23 des vorderen Lagers 29 hindurch, und ein Teil dieses Gases fließt durch den Dichtungsträger 25a in die Öldichtung ^M und drückt das Ende der Lippe 43a nach unten gegen den Außenumfang der Stange 7. Der Lagerträger ist dabei mit in Umfangsrichtung verteilten Zwischenräumen gegenüber der Stange 7 angeordnet Das durch den Federmechanismus 47 hindurchgehende Dichtgas fließt *" durch den Dichtgaskanai 31 des vorderen Gehäuses 2 in die Dichtgasöffnung 28. Ein Teil dieses Gases strömt ins

Innere der öldichtung 42 und drückt, ähnlich wie oben beschrieben, das Ende der Lippe 42a gegen den Außenumfang der Stange 7. Das aus der Dichtgasöffnung 28 in Richtung auf den Ofen wandernde Gas wird durch die eingesetzten Stützen des Dichtungsträgers auf die Rückseite der Lippe 41a der öldichtung 41 geblasen, wobei diese Lippe 41a an ihrem Ende durch den Druck des geblasenen Gases nach oben gepreßt wird, um einen Abstand zu bilden, durch den das Dichtgas nach außen

^II in den Ofen hinein gepreßt wird und damit das Eindringen von Staub in das vordere Gehäuse 2 verhindert.

Das Dichtgas andererseits, das aus dem Blasrohr 6 gegen den Zylinder strömt, drückt, wie oben erläutert, die Lippenenden der Öldichtungen 48 und 49 gegen den Außenumfang der Stange 7 und wird gleichzeitig zu der V-förmigen Packung 22 geblasen, wobei es mäanderförmig durch das mit Vorsprüngen versehene Lagermaterial des rückwärtigen Lagers 30 hindurchwandert. Auf ^ri diese Weise wird die Packung 22 expandiert und mit ihrem unteren Teil gegen den Außenumfang der Stange 7 gedrückt, um das Dichtgas an einem Entweichen nach außen hin zu hindern.

Durch die oben beschriebenen Dichtmittel wird der

^; Druck innerhalb des vorderen Gehäuses 2 immer fast gleich dem Druck innerhalb des Ofens gehalten. Diese Dichtmittel vermeiden also exakt den Eintritt von Staub in das vordere Gehäuse 2, und zwar gemeinsam mit jeder uer Staubdichtungsanordnungen 20 und 21, und sie schützen gleichzeitig die vorderen und rückwärtigen Lager 29 bzw. 30 gegen den Staub.

Das Kühlwasser zirkuliert innerhalb der Stange 7. Zugeführt durch die Wasserzuführleitung 36, wird es durch die Kühlwasserleitung 35 zum Ende der Stange 7 gefördert, und es kehrt dann entlang der Innenwand der Stange 7 zurück, woraufhin es durch die Wasserabführleitung 37 nach außen tritt. Der Außenumfang am vorderen Ende des vorderen Gehäuses 2 wird durch die Kühlwasserbox 39 gekühlt, so daß also das vordere Lager 29 und die Staubdichtungsanordnung 20 vom Inneren und vom Äußeren des vorderen Gehäuses 2 her gekühlt werden, während das rückwärtige Lager 30 und die Staubdichtungsanordnung 21 vom Inneren des vorderen Gehäuses 2 her einer Kühlung unterliegen. Durch diese Kühlmittel werden die Lager und die Staubdichtungsanordnungen gegen die Ofenwärme geschützt, wodurch sich ihre Lebensdauer verlängert.

Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß der durch die Erfindung bewirkte Effekt von beträchtlicher Bedeutung ist. Erfindungsgemäß weist die Stange die Gleitlagerung aus hartem Kunstharz auf, wodurch nicht mehr die Möglichkeit besteht daß sich die Stange abnutzt und Staub eintreten läßt. Folglich bringt der Antriebsmechanismus keine Schwierigkeiten mit sich. Gleichzeitig besteht die Möglichkeit, die Länge der Stange im Vergleich zu bisherigen Konstruktionen zu verkürzen, so daß keine Schienen und Konsolen mehr zu ihrer Stützung erforderlich sind. Außerdem können die zugehörigen Einrichtungen in ihrer Größe vermindert oder fortgelassen werden, und es ergibt sich eine vereinfachte Konstruktion mit verringerten Herstellungskosten. Der Staubabdichtungsmechanismus am Ende der Stange ist ebenfalls aus Kunstharz zusammengesetzt und besitzt die Möglichkeit, der Stange bei vertikalen und horizontalen Bewegungen zu folgen, um eine äußerst stabile Staubdichtung zu ergeben.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rohmaterial-Verteilervorrichtnng für einen Ofen, insbesondere Hochofen, mit einer Stange, die in horizontaler Richtung auf den Ofen hin- und herbewegoar ist und an ihrem vorderen Ende eine Verteaerplatte für das eingebrachte Material trägt, gekennzeichnet durch ein Gleitlager (23) aus hartem Kunstharz auf einer Innenwand eines Gehäuses (2), welches die Stange (7) trägt; durch eine nichtmetallische Staubdichtungsanordnung (20, 21) an einem Ende des Gleitlagers; durch eine Zuführeinrichtung (6) für in die Staubdichtungsanordnung einzubringendes Dichtgas; und durch eine Kühleinrichtung (36,37; 39) zum Kühlen des Inneren der Stange (7) und des Außenumfanges des Vorderendes des Gehäuses (2).

Z Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlager (23) aus hartem Kunstharz und die am Ende des Gleitmechanismus liegende oichtmetallische Staubdichtungsanordnung (20, 21) als unterteilte Baugruppen an den in Längsrichtung gesehen vorderen und rückwärtigen Seiten des die Stange (7) haltenden Gel.äuses (2) angeordnet sind

3. Vorrichtung nach Anspruch ! oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtmetallische Staubdichtungsanordnung (20), die der Bewegung der Stange (7) folgt, zwischen dem Ofen und demjenigen Gleitlager (23) angeordnet ist. welches an der gegen den Ofen gerichteten Seite des die Stange (7) haltenden C ehäuses (2) sitzt.

4. Vorrichtung nach einerr der Ansprüche 1 bis 3. dadurch genennzeichpet, daß die nichtmetallische Staubdichtungsanordnung (20' die der Bewegung der Stange (7) folgt, ein Gehäuse (24), eine öldichtung (42,43), eine weitere Öldichtung (44) und eingesetzte Träger (25, 25a) aufweist; daß das Gehäuse (24) unabhängig von dem die Stange (7) haltenden Gehäuse (2) ist; daß die erstgenannte öldichtung (42,43) an dem Gehäuse (24) befestigt ist und mit ihren Lippenenden den Außenumfang der Stange (7) berührt; daß die zweitgenannte öldichtung (44) an dem gegen den Ofen gerichteten Vorderende des Gehäuses (24) befestigt ist und eine Füllung aus wärmeundurchlässigem Material (4S) enthält, um das Dichtgas vom Lippenende aus in den Ofen abzublasen; und daß die Träger (25, 25a) aus hartem Kunstharz bestehen, welches am Gehäuse (24) befestigt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichtgasöffnung (28) in dem Gehäuse (24) der den Bewegungen der Stange (7) folgenden, nichtmetallischen Staubdichtungsanordnung (20) vorgesehen ist. wobei diese Dichtgasöffnung einen Durchgang für das Dichtgas an einem entsprechenden Teil der Staubdichtungsanordnung bildet.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß ein Federmechanismus (47) zwischen dem Gleitlager (23) und der Staubdich tungsanordnung (20) vorgesehen ist.

T. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlager (23) an seinem rückwärtigen Ende, welches auf der rückwärtigen Seite des die Stange (7) haltenden Gehäuses (2) liegt, mit Lagermaterialien versehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7.

dadurch gekennzeichnet, daß ein Innenrohr (33) innerhalb der Stange (7) angeordnet ist; daß in das Innenrohr ein Zylinder (15) eingesetzt ist, um die Stange zu bewegen; daß eine Kühlwasserleitung (35)

-, auf einer Seite über die Länge des Innenrohres verläuft; daß eine Wasserzuführleitung (36) an die Kühlwasserleitung angeschlossen ist; und daß eine Wasserabführleitung (37) mit dem rückwärtigen Ende des Innenrohres (33) verbunden ist.

ίο 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Kühlwasserbox (39) auf dem Außenumfang am vorderen Ende des die Stange (7) haltenden Gehäuses (2) angeordnet ist und daß eine Zuführleitung (50) und eine Abführlei rung (51) mit der Kühlwasserbox in Verbindung stehen.