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Windschieber für Winderhitzer. Der Gegenstand vorliegender Erfindung
betrifft einen Windschieber für Winderhitzer, der die nachstehend beschriebenen
Mängel und Gefahren der Schieberanordnungen nach bisheriger Bauart vollständig beseitigt.
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Im Hocliofenbetrieb verwendet man bisher allgemein zum Abschluß der
Kaltwindleitung von Erhitzern gewöhnliche Flachschieber. Neben dem Verbrauch großer
Kraftleistung bei der Handhabung dieser Schieber birgt diese Anordnung noch große
Gefahren für den ungestörten Betriebsgang der Anlagen in sich. Der Verbrauch großer
Kraftleistungen, welche die Betätigung der Flachschieber erfordern, werden durch
die verhältnismäßig großen Reibungen der Schieberplatten auf der Dichtungsfläche
hervorgerufen. Die große Flächenreibung beruht auf dem einseitig wirkenden Druck
auf der Schieberplatte. Wenn auch durch die Anordnung großer Schieber mit Druckausgleichung,
d. b. solcher Schieber mit kleinen Umlaufschiebern, welch letztere den Druck ausgleichen,
der Nächteil des großen Kraftaufwandes vermieden wird, so entstehen doch große Zeitv
erluste, da sich infolge des kleinen Durchgangsquerschnittes der Umlaufschieber
der Druckausgleich nur langsam einstellt.
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Außer dem Abschlußorgan für den Kaltwind ist noch ein Entlüftungsschieber
vorhanden, der den Zweck hat, den Winderhitzer nach Beendigung der Blaseperiode
zu entlasten. Erst nach erfolgtem Druckgusgleich kann das Essenventil gelüftet und
mit dem Heizen begonnen werden. Der große Zeitaufwand, den die getrennte Betätigung
des lialtwindschiebers und des Entlüftungsventils erfordert, wird noch dadurch vergrößert,
daß der Druckausgleich mit Rücksicht auf den geringen Querschnitt des Ventils nur
langsam erfolgt. Der Ouerchnitt des Entlüftungsventils darf ebenfalls aus dem eingangs
erwähnten Grunde - Verbrauch großer Kraftleistung - nur in bestimmten Grenzen gehalten
werden.
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Ein weiterer und wohl auch der größte Nachteil der bisherigen einfachen
Schieberanordnung bei Winderhitzern liegt noch darin, daß Explosionen in der Kaltwindleitung
nur durch geschicktes Regulieren der Einlaß- und Entlüftungsventile abgewendet werden
können. Explosionsgefahren für die Kaltwindleitung werden herbeigeführt, wenn der
Kaltwinddr uck plötzlich entlastet werden muß, wie dies des öfteren erforderlich
ist, wenn hängende Gichten im Ofen zum Sinken gebracht werden müssen. In solchen
Fällen expandiert der heiße Wind im Winderhitzer infohe des herrschenden Gberdruckes
in die Kaltwindleitung und bringt das vom Winde aus der Gebläsemaschine mitgerissene
öl zur Entzündung. Dieser Gefahr geht man bei der bisher gebräuchlichen Schieberanordnung
dadurch aus dem Wege, daß man den Winddruck nicht ganz auf Null bringt. Dies Verfahren
zeitigt aber wieder den Nachteil, daß besonders schwer hängende Gichten kaum zum
Sinken gebracht werden können. Die oben beschriebene Gefahr tritt in weit größerem
Ausmaße in Erscheinung, wenn das Hängen der Gichten im Hochofen so schwer ist, daß
die Beschickung gasilndurclilässig
wird. Es expandiert dann nicht
nur die gesamte Heißwindrnenge im Winderhitzer in die Kaltwindleitung zurück, sondern
es wird sich auch das Gas aus dem Hochofen durch die Düsenstöcke diesen Weg suchen
und zu großen Explosionsverheerungen Veranlassung geben.
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Gegenüber den bisherigen im Gebrauch befindlichen Windschiebern liegt
das Neue der Erfindung nun darin, daß der Kaltwindverschluß und das Abblaseventil
zu einem einzig , n e Organ vereinigt sind, das beim Offnen der Kaltwindleitung-zum
Erhitzer ,die Abgasleitung von diesem. trennt und umgekehrt den Erhitzer mit der
Abgasleitung verbindet, sobald die Kaltwindleitung abgesperrt wird. Bei einer solchen
Ausführung ist es unmöglich, daß nach Abstellen der Kaltwindleitung heiße Luft oder
Gas aus dem Winderhitzer in die Kaltwindleitung gelangen kann. Nach Abstellen der
Kaltwindleitung aus dem Winderhitzer entweichende Luft oder Gase werden ihren Weg
durch die Abgasleitung nehmen. Die Erfindung kann so ausgeführt sein, daß der als
Kolbenschieber ausgebildete Windschieber für gewöhnlich durch ein Gewicht oder eine
Feder in Schlußlage gehalten wird, und daß das Offnen der Kolbenschieber. erfolgt,
sobald das Druckmittel (Kaltwind o. dgl.) auf eine Kolbenseite einwirkt. Dies kann
dadurch erzielt werden, daß in die Verbindungsleitung zwischen Kaltwind und Kolbenschieber.
ein von Hand betätigter Steuerschieber eingebaut ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
schematisch im Schnitt veranschaulicht.
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Der geschlossene Kolbenschieber a bewegt sich in einem Zylinder b,
der oben mittels Deckels c geschlossen ist. Die in dem Zylinder angebrachten Schlitze
d verbinden den Zylinderraum mit der Kaltwindleitung ia, die Schlitze e den Zylinderraum
mit dem Winderhitzer o und dem Auspuff f: Der Kolbenschieber a ist an der einen
Seite an dem doppelarmigen Hebel lt- aufgehängt, welcher an der gegenüberliegenden
Seite das Gewicht g trägt. Dieses Gewicht ist so groß bemessen, daß es den Schieber
a heben kann. Ein Steuerorgan i verbindet den oberen Zylinderraum k zwischen dem
gechlossenen Kolbenschieber a und dem Zylinderdeckel c durch das Verbindungsrohr
zn mit der Kaltwindleitung n bzw. mit der freien Atmosphäre.
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Beim Beginn des Blasens wird der Steuerschieber i mit Hilfe des Handhebels
p so verschoben,' daß er den Deckelraum k mit der Windleitung ra verbindet. Der
Durchmesser des Kolbenschiebers a ist so groß gewählt, daß der kleinste vorkommende
Winddruck genügt, ihn nach unten zu bewegen, wobei das Gewicht g gehoben wird. In
der untersten Stellung ist die Kaltwindleitung ia mit dem Winderhitzer o derart
verbunden, daß der- Gebläsewind von der.- Leitung ir. durch die Schlitze d in den
Zylinderraum und aus diesen durch die Schlitze c in den Winderhitzer o tritt. Während
der - ganzen . Blaseperiode bleibt der Steuerschieber i. und damit auch rler Kolbenschieber
a geöffnet. ' Wenn nach Beendigung des Blasens mit dein Heizen begonnen werden soll,
so wird der Steuerschieber i entgegengesetzt verschoben, und zwar derart, daß er
die Windzufuhr zuni Zylinder b absperrt, dagegen den Deckelraum J, mit der .freien
Atmosphäre verbindet. Dann tritt das Gewicht g in Tätigkeit, welches den entlasteten
Kolbenschieber ca in seine höchste Stellung hebt'. In dieser sind die Schlitze d
und e getrennt, so daß die Windzufuhr von der Windleitung in den Cowper verhindert
wird, dagegen die Schlitze e mit dein Auspuff f verbunden. Gleichzeitig mit dein
Schließen des Kolbenschiebers tritt also eine Entspannung des Winderhitzers ein,
-da der gepreßte Wind durch die Schlitze e und den Auspuff f-eritweicht. Infolge
der großen Durchgangsquerschnitte, die hier gewählt werden können, wird der Druckausgleich
so rasch erfolgen, daß unmittelbar nach dem Absperren des Windes das Essenventil
gelüftet werden kann. Wenn mit sehr hohen Abgastemperaturen gerechnet werden muß,
so kann noch eine Drosselklappe q angeordnet werden, welche vor dem Anstellen des
Gases geschlossen wird und verhindert, - daß die Abgase zum Teil durch den Zylinder
b strömen und diesen übermäßig erhitzen. Wenn während der Blaseperiode das Niedergehen
der hängenden Gichten im Hochofen herbeigeführt werden soll,- so kann: bei Anwendung
dieses Windschiebers die Kaltwindleitung sa ganz entlastet werden. Durch diese Entlastung
hört dann auch der Druck im Deckelraum k auf, so daß der Schieber a sich hebt, indem
er die sich in k befindliche Luft in die Kaltwindleitung bzw. aus dem geöffneten
Ausblaseventil verdrängt. Gleichzeitig mit dem Entlasten der Kaltwindleitung wird
diese also selbsttätig von dem .Winderhitzer getrennt, und die Entlastung des letzteren
kann nur durch die Schlitze e und den Auspuff f erfolgen. Dadurch wird mit Sicherheit
vermieden, daß . der heiße Wind aus dem Winderhitzer o in, die Kaltwindleitung sz
expandiert und hier das Öl zur Entzündung bringt. Durch die Wahl entsprechend großer
Querschnitte für den Zylinder b und seine Zuströmung kann der Apparat so empfindlich
gemacht werden, daß er sich beim Aufhören des Winddruckes rasch schließt. Im übrigen
kann man bei sehr schwerem Hängen im
Hochofen das Stürzen der Gichten-
sehr wirkungsvoll gestalten, wenn man noch den Steuerschieber i auf Auspuff stellt.
Durch die verminderte Arbeit für das Fortdrücken des Windes aus dem Deckelraum k
wird sich dann der Schieber a noch schneller heben und plötzlich große Querschnitte
für den expandierenden Wind freigeben.