DE3928466C2 - Beschickungsanlage für einen Schachtofen - Google Patents
Beschickungsanlage für einen SchachtofenInfo
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- C21B7/18—Bell-and-hopper arrangements
- C21B7/20—Bell-and-hopper arrangements with appliances for distributing the burden
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- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
- F27B1/10—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
- F27B1/20—Arrangements of devices for charging
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Beschickungsanlage für einen Schachtofen, aus einer dreh-
und schwenkbaren Verteilerschurre, die an dem Kopf des
Ofens aufgehängt ist, Antriebsmitteln für die Schurre,
mit einem ersten und einem zweiten Laufkranz, um die
Schurre um die vertikale Achse des Ofens zu drehen bzw.
ihre Neigung bezüglich dieser Achse durch Schwenkung um
ihre horizontale Aufhängeachse zu verändern, und mit
Mitteln, um die zwei Laufkränze unabhängig voneinander zu
betätigen, einer zentralen Beschickungsschleuse, die
mit oberen und unteren Verschlußklappen und einer Dosier-
Absperrklappe ausgerüstet ist, um das Auslaufen des
Materials von der Schleuse auf die Verteilerschurre zu
steuern, sowie aus Mitteln zum Füllen der Schleuse.
In der Patentschrift DE 23 24 970 C2 wird eine ähnli
che Anlage beschrieben, jedoch mit zwei nebeneinander
angeordneten Schleusen, die abwechselnd in Betrieb sind.
Diese bekannte Beschickungsanlage wird von einem relativ
umfangreichen Gerüst getragen, das wiederum von einem um
den Ofen herum angebrachten quadratischen Turm getragen
wird. Die Verteilerschurre ist an den diametral gegen
überliegenden Achsen von zwei Antriebsgehäusen aufge
hängt, die sich mittels des ersten Laufkranzes um die
vertikale Achse drehen. Jedes dieser Gehäuse ist über
ein Getriebe mit dem zweiten Laufkranz verbunden, um die
Neigung der Schurre bezüglich der Achse des Ofens zu ver
ändern. Die Ersetzung der Verteilerschurre, deren innere
Beschichtung regelmäßig erneuert werden muß, kann mit
Hilfe einer Handhabungsvorrichtung von der in dem Patent
LU 85 879 beschriebenen Art ausgeführt werden. Gemäß
diesem Patent wird die Schurre über eine in dem oberen,
konischen Teil der Ofenwand angebrachte Öffnung seitlich
herausgezogen.
Diese Beschickungsanlage, sowie der Schurren-
Antriebsmechanismus haben sich bei neuen Hochöfen oder
bei umfangreichen Hochofen-Reparaturen als besonders
wirksam und vorteilhaft erwiesen, und seit der Entwick
lung dieser Beschickungsanlage sind zahlreiche Hochöfen
damit ausgerüstet worden.
Diese bei Hochöfen von großen Abmessungen sehr
leistungsfähige Anlage konnte bisher jedoch nicht mit dem
gleichen Erfolg an Hochöfen von geringeren Abmessungen,
insbesondere Hochöfen ohne quadratischen Turm, angepaßt
werden. Bei dieser Art von Ofen werden die Beschickungs
anlage, sowie die sie umgebende Arbeitsplattform
unmittelbar von der Ofenwand getragen. Ohne vorherige
Verstärkungen, die umfangreiche und teure Umbauten
erfordern, ist es also nicht möglich, die Verteiler
schurre auf die in dem vorgenannten Dokument vorgeschla
gene Weise auszubauen, denn es kann keine Öffnung in der
Ofenwand und in der Arbeitsplattform angebracht werden,
ohne deren Stabilität und Festigkeit zu vermindern.
Um zum Ausbau der Schurre nicht die Wand des Ofens
durchbrechen zu müssen, wird in der luxemburgischen
Patentanmeldung Nr. 87 291 vorgeschlagen, die Schurre
nach oben durch das Gehäuse des Antriebsmechanismus
hindurch herauszuziehen. Auch bei dieser Lösung bleibt
jedoch das Problem bestehen, daß die Anlage von der Wand
des Ofens getragen wird. Es ist in der Tat gut bekannt,
daß die Wand des Ofens thermischen Ausdehnungsbewegungen
unterworfen ist, die sich auf das Gehäuse des Antriebs
mechanismus der Schurre auswirken, das dabei verformt
werden kann. Bei dem bekannten Antriebsmechanismus des
Patents DE 23 24 970 C2, der aus einem komplexen Getriebe
besteht, insbesondere im Bereich der zwei Drehgehäuse,
die die Schwenkung der Schurre hervorrufen, sind jedoch
Verformungen dieser Stärke nicht zulässig.
Wenn es sich darum handelt, eine herkömmliche
Glocken-Beschickungsvorrichtung eines vorhandenen Ofens
durch eine moderne Beschickungsausrüstung mit drehbarer
Verteilerschurre zu ersetzen, ergibt sich außerdem ein
Problem hinsichtlich des verfügbaren Platzes. Die neue
Ausrüstung muß in der Tat zwischen dem Auflagering der
unteren Glocke und der Zubringeranlage für das
Beschickungsmaterial, die im allgemeinen aus einem Kübel
förderer besteht, angeordnet werden. Dieser verfügbare
Platz ist jedoch oft sehr begrenzt, so daß es schwierig
ist, dort eine Beschickungsanlage von der oben beschrie
benen Art unterzubringen.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, eine neue
Beschickungsanlage für einen Schachtofen anzugeben, die
sich ebenfalls für kleine und mittlere Hochöfen eignet,
insbesondere, wenn eine herkömmliche Glocken-
Beschickungsanlage ersetzt werden soll.
Um dieses Ziel zu erreichen, wird gemäß der vor
liegenden Erfindung eine Anlage von der in dem Ober
begriff von Patentanspruch 1 beschriebenen Art vorge
schlagen, die im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist,
daß die Verteilerschurre zwischen und an zwei horizonta
len Traversen, die auf beiden Seiten der Schurre inner
halb des ersten Laufkranzes parallel angeordnet
sind und unmittelbar an diesem Laufkranz befestigt sind,
schwenkbar aufgehängt ist, und daß die Verteilerschurre
über ein Gelenkgestänge mit dem zweiten Lauf
kranz verbunden ist.
Da die zwei Laufkränze koaxial übereinander
angebracht sind, und die Schurre zwischen diesen zwei
Laufkränzen aufgehängt ist, ist die Gesamthöhe des
Antriebsmechanismus praktisch auf die Summe der Dicken
dieser zwei Laufkränze reduziert. Diese Verminderung der
Gesamthöhe des Antriebsmechanismus reduziert folglich
in entsprechender Weise die Gesamthöhe der Beschickungs
anlage und erleichtert ihre Unterbringung in dem zwischen
dem Ofenkopf und den Beschickungsmaterial-Förderern ver
fügbaren Zwischenraum.
Die geringe Höhe des Antriebsmechanismus für die
Schurre erleichtert außerdem die Herausnahme der Schurre
nach oben durch den Klappenkäfig hindurch.
Die Neigungseinstellung der Verteilerschurre
erfolgt über das Gestänge durch eine Relativbewegung
zwischen den zwei Laufkränzen. Ein solches Gestänge
erträgt die Verformungen des Antriebsmechanismus-Gehäuses
besser als die bekannten Getriebeübertragungen.
Die Schurre ist in abnehmbarer Weise an zwei seit
lichen Flanschen befestigt, von denen jeder einen Dreh
zapfen aufweist, der in einem Lager der
Traversen gelagert ist.
Die Aufhängung und die Ausrichtung der Schurre
können über zwei Zapfenpaare erfolgen, die auf der
äußeren Wand der Schurre angebracht sind und in zwei
zugehörigen Nuten gleiten, die in den inneren Flächen von
jedem der Flansche vorgesehen sind, und in denen die
Schurre durch ihr Gewicht zurückgehalten wird.
Die Nuten und die Zapfen können mit einem Profil
versehen sein und mit einer Verriegelungsvorrichtung
kombiniert sein, damit sich die Schurre nicht versehent
lich aushängt.
Das Gestänge, das die Schurre mit dem zweiten Zahn
kranz verbindet, besteht aus einem ersten Arm, der mit
einem der Flansche fest verbunden ist, einem zweiten Arm,
der mit dem zweiten Laufkranz fest verbunden ist, und aus
einer Pleuelstange, die an den freien Enden von jedem der
Arme gelenkig gelagert ist.
Dieser neue Antriebsmechanismus für die Schurre
eignet sich besonders gut für eine wirksame Kühlung der
empfindlichsten Teile. Die Vorrichtung kann insbesondere
ausgerüstet sein mit einem ringförmigen Wärmeschutz
schild, der unterhalb der Antriebsmittel befestigt ist
und an einen Kühlfluid-Kreislauf angeschlossen ist, sowie
mit zylindrischen Wärmeschutzsegmenten, die innerhalb des
ersten Laufkranzes befestigt sind und sich, zumindest
Über den größeren Teil des Umfangs, über die Höhe der
zwei Laufkränze erstrecken.
Jeder der Laufkränze kann außerdem mit einem
zylindrischen Wärmeschutzschirm kombiniert werden, der
an einen Kühlfluid-Kreislauf angeschlossen ist.
Die zwei Aufhängetraversen für die Schurre können
ebenfalls gekühlt werden. Dazu kann jede von ihnen als
hohler Kasten konzipiert werden, der in einen
Verdampfungs-Kühlkreislauf einbezogen ist, und der zwei
Segmente aus kreisförmigen Kanälen aufweist, die auf dem
ersten Laufkranz befestigt sind, und die durch eine Kühl
einrichtung gekühlt werden. Diese Kühleinrichtung kann
gebildet werden von einem Kranz aus äußeren radialen
Rippen, die auf dem Kanal angebracht sind, und
von einem zweiten Kranz aus inneren radialen Rippen, die
um den ersten Kranz auf der inneren Wand des
Gehäuses befestigt sind, in dem die Laufkränze unter
gebracht sind.
Gemäß einer ersten Ausführungsform ist die untere
Verschlußklappe der Schleuse in einem Klappenkäfig
angebracht, der mit der Schleuse und dem Gehäuse, das
die Antriebsmittel für die Schurre enthält, eine Einheit
bildet, wobei diese Einheit von einer ringförmigen
Auflage getragen wird, die den oberen Teil des Ofens
abschließt.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform wird die
Schleuse über Federwaagen und ein Zwischengerüst von dem
Kopf des Ofens getragen, während sie über Kompensatoren
mit einem darunter angeordneten Klappenkäfig verbunden
ist, der mit dem Gehäuse, das die Antriebsmittel enthält,
eine Einheit bildet.
Weitere Besonderheiten werden sich aus
einigen Ausführungsformen ergeben, die nachstehend zur
Veranschaulichung wiedergegeben sind, wobei auf die im
Anhang beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, die
folgendes darstellen:
Die Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, in Form
eines vertikalen Schnitts, einer ersten Ausführungsform
einer Beschickungsanlage gemäß der vorliegenden
Erfindung.
Die Fig. 2 ist eine zu der Fig. 1 analoge Ansicht
einer zweiten Ausführungsform einer Beschickungsanlage
gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 2a ist eine vergrößerte Ansicht eines
Schnitts durch die untere Verschlußklappe der Schleuse.
Die Fig. 3 gibt, in einem vertikalen Schnitt, die
Einzelheiten des Antriebsmechanismus für die Schurre
wieder.
Die Fig. 4 ist eine zu der Fig. 3 analoge Ansicht
gemäß einer dazu senkrechten Schnittebene.
Die Fig. 5 ist eine Draufsicht der Darstellung der
Fig. 4.
Die Fig. 6 ist eine vergrößerte Ansicht eines
Teils der Fig. 3, mit den Einzelheiten der Aufhängung
und der Befestigung der Schurre.
Die Fig. 7 zeigt die gleichen Einzelheiten wie die
Fig. 6, jedoch mit Hilfe einer vergrößerten Ansicht
eines Teils der Fig. 4.
Die Fig. 8 zeigt in einem vertikalen Schnitt die
Einzelheiten der Kühlung der Laufkränze.
Die Fig. 9 ist ein horizontaler Schnitt gemäß der
Schnittebene IX-IX der Fig. 8.
Die Fig. 10 und 11 geben, in schematischer
Weise, eine Ausführungsform eines Kühlsystems für die
Aufhängetraversen der Schurre wieder, und zwar als
vertikale Schnitte gemäß den Schnittebenen X-X bzw. XI-XI
der Fig. 12.
Die Fig. 12 gibt, in schematischer Weise, das
Kühlsystem für die Aufhängetraversen als horizontaler
Schnitt wieder.
Die Fig. 1 gibt den Kopf eines Hochofens 10
wieder, bei dem eine herkömmliche Glocken-Beschickungs
anlage durch eine erste Ausführungsform einer
Beschickungsanlage gemäß der vorliegenden Erfindung
ersetzt wurde. Die Kennziffer 12 bezeichnet einen
Auflagering mit der Form eines hohlen Tellers, der dazu
dient, den ringförmigen Rand, der vorher als Auflage für
die untere Glocke diente, und der jetzt als Auflage für
die gesamte Beschickungsanlage dient, an die neue Anlage
anzupassen.
Die Beschickungsanlage besteht, von unten nach
oben, aus einem Gehäuse 14, das in der Vertiefung der
Auflage 12 befestigt ist und den Antriebsmechanismus für
eine drehbare Verteilerschurre 16 mit variablem Neigungs
winkel enthält, einem Klappenkäfig 18, einer zentralen
Beschickungsschleuse 20, und einer Zubringeranlage für
das Beschickungsmaterial, die im vorliegenden Falle von
zwei Kübelförderern 22 und 24 gebildet wird. Diese zwei
Kübelförderer 22 und 24 gehörten zu der früheren
Beschickungsanlage, so daß die erfindungsgemäße neue
Beschickungsanlage so konzipiert werden muß, daß sie
zwischen diesen Kübelförderern 22, 24 und dem Auflagering
12 angeordnet werden kann.
Die Beschickungsschleuse 20, die abwechselnd mit
der Atmosphäre und dem Inneren des Ofens in Verbindung
steht, ist mit einer oder, bei dem dargestellten
Beispiel, zwei oberen Verschlußklappen 26 und 28, und
einer in dem Klappenkäfig 18 angeordneten unteren Ver
schlußklappe 30 ausgerüstet. Das Auslaufen des
Beschickungsmaterials aus der Schleuse 20 wird durch eine
an sich bekannte Dosierklappe 32 mit symmetrischer
Wirkung bezüglich der vertikalen Achse 0 gesteuert. Diese
Klappe 32 ist auf dem unteren Teil der Wand der Schleuse
20 angebracht.
Eine der Besonderheiten der Beschickungsanlage
gemäß der vorliegenden Erfindung ist, daß die Schurre 16
schräg nach oben herausgezogen werden kann, was durch
die gestrichelt wiedergegebene Schurre veranschaulicht
ist. Dazu müssen sowohl der Antriebsmechanismus der
Schurre, als auch der Klappenkäfig 18 so konzipiert
werden, daß die Schurre 16 hindurchgeschoben werden kann.
Um dies zu erreichen, muß das Gehäuse 14 des Antriebs
mechanismus sehr niedrig sein, und der Klappenkäfig 18
relativ hoch sein. Der Klappenkäfig 18 weist außerdem
einen abnehmbaren Deckel 34 auf, um das Herausnehmen der
Schurre 16 und eventuell eine Sichtkontrolle des
Antriebsmechanismus der Schurre zu ermöglichen.
Die Ausführungsform der Fig. 1 ist dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schleuse 20, der Klappenkäfig 18 und
das Gehäuse 14 eine Konstruktionseinheit bilden, die
vollständig von dem Teller 12 getragen wird.
Die Ausführungsform der Fig. 2 unterscheidet sich
von der Ausführungsform der Fig. 1 nur durch die
Aufhängung. Bei der Ausführungsform der Fig. 2 wird die
Schleuse 20 in der Tat von einem kreisförmigen oder
quadratischen Träger 36 getragen, der wiederum von
mehreren Pfeilern 38 getragen wird, die auf dem äußeren
Rand des Tellers 12 ruhen. Die Schleuse 20 kann auf dem
Träger 36 direkt aufliegen, oder vorzugsweise über Feder
waagen 42, über die der Inhalt der Schleuse 20 überwacht
werden kann, von dem Träger 36 indirekt getragen werden.
Um diese Schleuse 20 wiegen zu können, ist sie unabhängig
von dem Klappenkäfig 18, mit dem sie nur über einen
Kompensator 40 verbunden ist, der die vertikale
Bewegungsfreiheit der Schleuse und zugleich die Dichtheit
gegenüber der äußeren Atmosphäre sicherstellt.
Der Klappenkäfig 18 bleibt dagegen, wie in dem
Falle der Fig. 1, mit dem Gehäuse 14 verbunden, mit dem
er eine Einheit bildet, die von der Auflage 12 getragen
wird.
Die Fig. 2a zeigt eine vorteilhafte Ausführung des
Sitzes der unteren Verschlußklappe 30, die zum Ziel hat,
den Ausbau dieser Klappe zu erleichtern. Der bei der
Kennziffer 31 wiedergegebene ringförmige Sitz, der zwecks
Umwälzung einer Kühlflüssigkeit hohl sein kann, ist
zwischen einer abgeschrägten Öffnung in der oberen Wand
des Käfigs 18 und einem mit einem oberen und einem
unteren O-Ring versehenen Dichtring 33 festgeklemmt. Die
Kennziffer 35 bezeichnet einen Flansch, an den der
Kompensator 40 angeschweißt ist. Der Flansch 35, der Ring
33, und der Sitz 31 können durch einen Satz Schrauben
festgezogen werden, die durch die Kennziffer 37
symbolisiert sind, und die nur gelöst und herausgenommen
werden müssen, um den Ring 33 und den Sitz 31 freizugeben
und seitlich herauszunehmen. Es ist vorteilhaft, den
Kompensator 40 so auszulegen, daß er gespannt ist, wenn
die Schrauben 37 festgezogen sind. Wenn die Schrauben 37
gelöst werden, wird dann der Kompensator 40 freigegeben,
und bei seiner Entspannung wird der Flansch 35 angehoben,
wodurch der Ring 33 und der Sitz 31 freigegeben werden.
Es ist anzumerken, daß bei der Ausführungsform der
Fig. 1 die Schleuse 20 nicht gewogen werden kann, aber
ihr Inhalt durch andere Mittel, wie Niveausonden,
Kontrolle der Auslaufzeit, usw., kontrolliert werden kann.
Im folgenden wird der Antriebsmechanismus für die
Schurre 16 ausführlicher beschrieben, wobei auf die
Fig. 3 bis 5 Bezug genommen wird. Das wesentliche
Merkmal dieses Antriebsmechanismus ist, daß er besonders
gut geeignet ist für eine niedrige Bauweise, eine wirksame
Kühlung seiner Komponenten, eine leichte Herausnahme der
Schurre 16 nach oben durch den Klappenkäfig 18 hindurch, sowie
die Verwendung von nur wenigen Getrieben, und daher die
geringen Verformungen aushalten kann, die durch die
Auflage der Beschickungsanlage und die Bewegungen des
Ofens 10 verursacht werden.
Der Antriebsmechanismus besteht im wesentlichen aus
einer ersten und einer zweiten Laufkranzeinheit, die
gebildet werden von zwei Laufringen 46 bzw. 48, die mit der
Wand des Gehäuses 14 fest verbunden sind, und von zwei
gezahnten Laufkränzen 50, 52, die mittels bekannter
Laufmittel, wie Kugeln oder Rollen, die Laufringe 46 bzw.
48 umlaufen. Die zwei gezahnten Laufkränze 50, 52 werden
unabhängig voneinander durch - nicht dargestellte -
Ritzel betätigt, die zu einem Antriebssystem gehören,
über das entweder die zwei Laufkränze 50, 52 synchron
gedreht werden können, oder der Laufkranz 50 bezüglich
des Laufkranzes 52 verzögert oder beschleunigt werden
kann. Ein solches Antriebssystem kann beispielsweise von
einem Planetengetriebe gebildet werden, wie dies in einem
der Patente DE 23 24 970 C2 oder DE 29 29 204 C2 beschrieben
ist.
Die zwei Laufkränze 50, 52 haben, wie in den
Fig. 3 und 4 dargestellt, einen U-förmigen Querschnitt
und sind symmetrisch zu einer horizontalen Mittelebene
übereinander angeordnet. Diese Laufkränze 50, 52 sind
über die Hohlkehle ihres Querschnitts an den festen
Laufringen 46, 48 aufgehängt bzw. werden über die
Hohlkehle ihres Querschnitts von den festen Laufringen
46, 48 getragen, wobei die inneren Schenkel 50a, 52a
ihres Querschnitts übereinander ausgerichtete, koaxiale
zylindrische Ringe bilden.
Wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, sind
zwei parallele, horizontale Traversen 54, 56 innerhalb
des unteren Laufkranzes 52 in einem genügenden Abstand
von der Mittelachse 0 angeschweißt, um die Aufhängung der
Schurre 16 zu ermöglichen. Die Aufhängung dieser Schurre
16 ist über zwei seitliche Flansche 58, 60 verwirklicht,
von denen jeder mit einem äußeren Drehzapfen 62, 64 ver
sehen ist, die in einem in jeder der Traversen 54, 56
vorgesehenen Lager schwenkbar aufgehängt sind. Die
Neigung der Schurre 16 bezüglich der Achse 0 (siehe die
Fig. 4) kann also durch Schwenken der Drehzapfen 62, 64
um ihre horizontale Aufhängeachse in den Traversen 54, 56
verändert werden.
Die Einstellung der Neigung der Schurre 16 bezüg
lich der vertikalen Achse 0 erfolgt über den Laufkranz
50. Dazu ist einer der Aufhängeflansche der Schurre, im
vorliegenden Fall der Flansch 60, durch einen Steuerarm
66 nach oben verlängert. Ein weiterer Arm 68 ist mit dem
Laufkranz 50 fest verbunden, und die freien Enden von
jedem dieser Arme 66, 68 sind über eine Pleuelstange 70
miteinander verbunden, deren entgegengesetzte Enden auf
den Enden von jedem der Arme 66, 68 über ein Universal
gelenk, wie beispielsweise ein Kugelgelenk, gelagert
sind.
Wenn die zwei Laufkränze 50, 52 synchron, das
heißt, mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit umlaufen,
dreht sich die Verteilerschurre 16 mit konstanter Neigung
um die Achse 0, wobei das Beschickungsmaterial ringförmig
aufgebracht wird. Wenn dagegen der Laufkranz 50 über den
Planetenantriebsmechanismus durch Beschleunigung gegen
über dem Laufkranz 52, oder durch Umkehrung der Dreh
richtung eine Relativbewegung ausführt, wirkt er über die
Pleuelstange 70 auf den Arm 66 und den Aufhängeflansch 60
der Schurre 16, wodurch der Neigungswinkel der Schurre 16
bezüglich der vertikalen Achse 0 verändert wird. In der
Fig. 5 sind zwei verschiedene relative Positionen des
Arms 68 wiedergegeben, wobei die eine durch eine aus
gezogene Linie, und die andere durch eine unterbrochene
Linie dargestellt ist. Dabei ist festzustellen, daß die
relative Drehung des Laufkranzes 50 gegenüber dem Lauf
kranz 52, die erforderlich ist, um die Schurre 16
zwischen ihrer maximalen Neigung und ihrer minimalen
Neigung zu kippen, sehr gering ist. Diese Relativbewegung
entspricht ungefähr den zwei in der Fig. 5 dargestellten
Positionen, das heißt, die maximale Winkelversetzung des
Laufkranzes 50 gegenüber dem Laufkranz 52 beträgt
ungefähr 30°.
Infolge seiner Einfachheit eignet sich dieser
Schurren-Antriebsmechanismus besonders gut für eine
wirksame Kühlung der am stärksten exponierten und der
empfindlichsten Teile. So ist der Antriebsmechanismus vor
der direkten Strahlung des Ofens weitgehend geschützt
durch einen ringförmigen Schild 76 (siehe die Fig. 8
und 9), dessen zentrale Öffnung gerade groß genug ist, um
die Rotation der Schurre 16 innerhalb der Grenzen ihres
Neigungsbereichs zu gestatten. Dieser Schild 76 ist
stationär und kann daher mit inneren Kühlschlangen ver
sehen werden, die an einen Kühlfluid-Kreislauf,
beispielsweise mit Wasser als Kühlfluid, angeschlossen
sind. Außerdem kann er auf seiner unteren Seite mit einer
feuerfesten Beschichtung 77 versehen werden.
Bei der in den Fig. 8 und 9 wiedergegebenen Aus
führungsform ist der Hohlraum in dem Schild 76 in
mehrere, im vorliegenden Falle vier Segmente unterteilt,
von denen jedes mit einem Eingang 79 und einem Ausgang 81
für eine Kühlflüssigkeit versehen sind. Der innere
Hohlraum des Schildes 76 weist radiale Rippen 83 und 85 auf,
die einen schlangenförmigen Weg für die Kühlflüssigkeit
vorgeben.
Außerdem sind mehrere zylindrische Wärmeschutz
segmente 78, 80, 82 innerhalb des Laufkranzes 52
befestigt, die sich in vertikaler Richtung über die
gesamte Höhe der zwei Laufkränze 50, 52 erstrecken, mit
Ausnahme des Wärmeschutzsegments 82, das einen niedrigeren Quer
schnitt aufweist, um die relativen Winkelbewegungen des
Arms 68 zum Schwenken der Schurre 16 zu gestatten. Diese
Schutzsegmente 78, 80, 82, die sich mit dem Laufkranz 52 und der
Schurre 16 um die Achse 0 drehen, schützen die Wälzlager
vor der Strahlung aus dem Ofen. Dieser Schutz wird in
vorteilhafter Weise durch eine Kühlung der Wälzlager
vervollständigt. Dazu ist eine ringförmige Kühlkammer 84,
86 (siehe die Fig. 4 und 8) auf der inneren Seite von
jedem der Laufringe 46 und 48 befestigt, die bis in
den hohlen Querschnitt der Laufkränze 50, 52 reicht.
Diese Kühlkammern 84, 86 sind ebenfalls an einen
Kühlflüssigkeits-Kreislauf angeschlossen, beispielsweise
mit Wasser als Kühlflüssigkeit, und sie sind vorzugs
weise, wie der Schild 76, in mehrere kreisförmige
Segmente unterteilt, von denen jedes einen Eingang 85
und einen Ausgang 87 für das Kühlwasser aufweist, und mit
inneren partiellen Trennwänden 89 versehen, um den
schlangenförmigen Weg des Kühlwassers vorzugeben.
Im folgenden wird, unter Bezugnahme auf die Fig.
4 und 7, das System zum Einhängen der Schurre 16 zwischen
den zwei Flanschen 58 und 60 beschrieben. Wie in der
Fig. 7 vergrößert dargestellt ist, weist jeder der
Flansche 58, 60 eine nach oben in Ausbaurichtung der
Schurre offene Nut 88 auf, die sich in dieser Richtung
geringfügig erweitert, um das Herausnehmen der Schurre 16 zu
erleichtern. Die Schurre 16 weist zwei seitliche Zapfen
90, 92 auf, die so konzipiert und dimensioniert sind, daß
sie in den Nuten 88 von jedem der Flansche 58 und 60
gleiten können, und auf dem Boden dieser Nuten 88 zurück
gehalten werden können. Um eine Schwenkung der Schurre 16
bezüglich der Flansche 58, 60 zu verhindern, weist die
Schurre zwei zusätzliche seitliche Zapfen 94 und 95 auf,
die größer als die Zapfen 90 und 92 sind. Diese Zapfen 94
und 95 sind ebenfalls in die Nuten 88 der Flansche 58 und
60 eingeschoben, wenn sich das andere Zapfenpaar 90, 92 auf dem
Boden dieser Nuten befindet.
Um ein seitliches Spiel der Schurre 16 bezüglich
der Flansche 58, 60 zu vermeiden, sind die Zapfen einer
Seite, vorzugsweise die Zapfen 92 und 94, sowie die Nut
88 des zugehörigen Flanschs 60 mit einem komplementären
Profil versehen. Wie aus der Fig. 6 ersichtlich ist,
kann der Zapfen 92 eine kreisförmige Hohlkehle 96 von
V-förmigem Querschnitt aufweisen, während der Rand der
Nut 88 mit einem komplementären, kreisförmigen Vorsprung
versehen ist, der in die kreisförmige Hohlkehle 96 des
Zapfens 92 eingreift. Der dem Profilzapfen 92 gegenüber
liegende Zapfen 90 muß gerade sein, um die durch die
thermische Ausdehnung hervorgerufenen Relativbewegungen
zu ermöglichen.
Die Schurre 16 wird also durch ihr eigenes Gewicht
in den Nuten 88 dieser zwei Flansche 58 und 60 zurück
gehalten, und kann aus diesen Nuten 88 herausgezogen
werden, nachdem sie in Ausbaurichtung geneigt wurde. Um
zu vermeiden, daß sich die Schurre 16 versehentlich aus
hängt, beispielsweise bei Berührung des Beschickungs
materials in dem Ofen 10, kann dieses Einhängesystem mit
einem Verriegelungssystem kombinert werden. Wie aus der
Fig. 7 ersichtlich ist, ist es möglich, die zwei
Flansche 58, 60 so zu konzipieren, daß ein Dorn 98 in sie
eingeschoben werden kann, der die unteren Zapfen 90, 92
blockiert, wenn sich diese auf dem Boden ihrer Nuten 88
befinden. Um die Schurre 16 auszubauen, müssen also vorher
die Verriegelungsdorne 98 herausgezogen werden.
Die Fig. 10 und 12 veranschaulichen ein vorteil
haftes System zum Kühlen der zwei Traversen 54 und 56,
und insbesondere der Lager, in denen die Drehzapfen 62
und 64 für die Aufhängung der Schurre 16 gelagert sind.
Da die Kühlsysteme für die zwei Traversen 54 und 56
identisch sind, wird im folgenden nur das Kühlsystem für
die Traverse 56 beschrieben. Wie aus den Figuren ersicht
lich ist, hat der untere Teil der Traverse 56 die Form
eines hohlen Kastens, in dem sich eine Kühlflüssigkeit
befindet. Dieser Kasten steht über zwei Rohrleitungen
100, 102 mit einer Kammer 104 in Verbindung, die auf dem
Laufkranz 52 befestigt ist und sich ungefähr über die
gesamte Länge der Traverse 56 erstreckt. Der hohle Teil
der Traverse 56 ist mit einer Kühlflüssigkeit, wie
beispielsweise Wasser, oder vorzugsweise mit einer
Kälteflüssigkeit, wie beispielsweise einer Natriumsalz
lösung, teilweise gefüllt. Die äußere Fläche der Kammer
104 und die innere Seite der Wand des Gehäuses 14 weisen
Rippen 106, 108 auf, die aufeinander zu gerichtet sind.
Infolge der Wärme verdampft die in der Traverse 56
enthaltene Flüssigkeit. Diese Verdampfungstemperatur muß
niedriger als die Grenztemperatur für eine einwandfreie
Funktionsweise des Antriebsmechanismus sein und kann über
den Druck in dem geschlossenen Kreis aus der Traverse 56
und der Kammer 104 bestimmt werden. In dieser Kammer 104,
die sich infolge der großen Oberfläche der Rippen 106 und
der Rotation dieser Rippen 106 gegenüber den Rippen 108
auf einer niedrigeren Temperatur als die Verdampfungs
temperatur der Flüssigkeit befindet, kondensiert der
Dampf, und danach strömt er in flüssiger Form über die
Rohrleitung 102 in die Traverse 56 zurück.
Auf diese Weise wird eine automatische Kühlung der
Traversen 54 und 56 ohne äußere Intervention erhalten,
wobei die überschüssige Wärme der Traversen über die
Oberfläche der Rippen 106, 108 abgeführt wird.
Um die Umwälzung der Flüssigkeit zu fördern, kann
in den Zwischenraum um den Laufkranz 52 herum ein
gekühltes, inertes Gas eingeblasen werden, das durch
Strömung in Gegenrichtung zugleich zur Abdichtung benutzt
werden kann.
Claims (14)
1. Beschickungsanlage für einen Schachtofen, insbesondere
Hochofen, mit einer dreh- und schwenkbaren Verteilerschurre (16), die an
dem Kopf des Ofens (10) aufgehängt ist, Antriebsmitteln für die Schurre
(16), mit einem ersten und einem zweiten Laufkranz (52, 50), um die
Schurre (16) um die vertikale Achse 0 des Ofens (10) zu drehen bzw. ihre
Neigung bezüglich dieser Achse 0 durch Schwenkung um ihre horizontale
Aufhängeachse zu verändern, und mit Mitteln, um die zwei Laufkränze
(52, 50) unabhängig voneinander zu betätigen, einer zentralen
Beschickungsschleuse (20), die mit oberen und unteren
Verschlußklappen (26, 28, 30) und einer Dosier- und Absperrklappe (32)
ausgerüstet ist, um das Auslaufen des Materials von der Schleuse (20)
auf die Verteilerschurre (16) zu steuern, sowie aus Mitteln zum Füllen der
Schleuse (20), dadurch gekennzeichnet, daß die Schurre (16) zwischen
und an zwei horizontalen Traversen (54, 56), die auf beiden Seiten der
Schurre (16) innerhalb des ersten Laufkranzes (52) parallel angeordnet
sind und unmittelbar an diesem ersten Laufkranz (52) befestigt sind,
schwenkbar aufgehängt ist, und daß die Schurre (16) über ein
Gelenkgestänge mit dem zweiten Laufkranz (50) verbunden ist.
2. Anlage gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schurre (16) abnehmbar an zwei seitlichen Flanschen (58, 60)
aufgehängt ist, von denen jeder einen Drehzapfen (62, 64) aufweist, der in
einem Lager der Traversen (54, 56) gelagert ist.
3. Anlage gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Aufhängung und die Ausrichtung der Schurre (16) über zwei Zapfen
(90, 92) (94, 95) verwirklicht ist, die auf der äußeren Wand der Schurre
(16) befestigt sind und in zwei zugehörige Nuten (88) eingeschoben sind,
die in den Innenflächen von jedem der Flansche (58, 60) angebracht sind,
und in denen die Schurre (16) infolge ihres Gewichts zurückgehalten wird.
4. Anlage gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
einerseits die zwei Zapfen (92, 94), und andererseits die zugehörige Nut
(88) mit komplementären Profilen versehen sind.
5. Anlage gemäß Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine
Vorrichtung (98) zur Verriegelung der Zapfen in den zugehörigen Nuten
(88).
6. Anlage gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Gestänge gebildet wird von einem ersten Arm (66), der mit einem der
Flansche (60) fest verbunden ist, einem zweiten Arm (68), der mit dem
zweiten Laufkranz (50) fest verbunden ist, und von einer Pleuelstange
(70), die an den freien Enden von jedem der Arme (66, 68) gelenkig
gelagert ist.
7. Anlage gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6,
gekennzeichnet durch einen ringförmigen Wärmeschutzschild (76), der
unterhalb der Antriebsmittel befestigt ist und an einen Kühlfluid-Kreislauf
angeschlossen ist.
8. Anlage gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6,
gekennzeichnet durch zylindrische Wärmeschutzsegmente (78, 80, 82),
die innerhalb des ersten Laufkranzes (52) befestigt sind und sich mit einer
den zwei Laufkränzen (50, 52) entsprechenden Höhe mindestens über
den größeren Teil des Umfangs erstrecken.
9. Anlage gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Laufkranz (52, 50) mit einem zylindrischen
Wärmeschutzschirm (84, 86) kombiniert ist, der an einen Kühlfluid-
Kreislauf angeschlossen ist.
10. Anlage gemäß Anspruch 7 oder 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der ringförmige Schild (76) und die zylindrischen
Wärmeschutzschirme (84, 86) in mehrere getrennte kreisförmige
Abschnitte unterteilt sind, von denen jeder versehen ist mit einem Eingang
(85) und einem Ausgang (87) für eine Kühlflüssigkeit, und mit inneren
Rippen (83, 91) oder Trennwänden (89), die einen schlangenförmigen
Weg für die Kühlflüssigkeit vorgeben.
11. Anlage gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß jede Traverse (54, 56) die Form eines hohlen
Kastens hat, der in einen Kühlkreislauf mit Umwälzung durch
Verdampfung und Kondensation integriert ist, wobei dieser Kühlkreislauf
eine Kammer (104) umfaßt, die auf dem ersten Laufkranz (52) befestigt ist
und durch eine Kühleinrichtung gekühlt wird.
12. Anlage gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühleinrichtung gebildet wird von einer ersten Serie von äußeren
radialen Rippen (106), die auf der Kammer (104) angebracht sind, und
von einer zweiten Serie von inneren radialen Rippen (108), die um die
Kammer (104) auf der Wand des Gehäuses (14) befestigt sind, das die
Antriebsmittel enthält.
13. Anlage gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die untere Verschlußklappe (30) der
Schleuse (20) in einem Klappenkäfig (18) angebracht ist, der mit der
Schleuse (20) und dem Gehäuse (14), das die Antriebsmittel für die
Schurre (16) enthält, eine Einheit bildet, wobei diese Einheit von einer
ringförmigen Auflage (12) getragen wird, die den oberen Teil des Ofens
(10) bildet.
14. Anlage gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuse (20) über Federwaagen (42)
und ein Zwischengerüst (36, 38) auf dem Kopf des Ofens (10) ruht, und
daß sie über Kompensatoren (40) mit einem darunter angeordneten
Klappenkäfig (18) verbunden ist, der mit dem Gehäuse (14), das die
Antriebsmittel enthält, eine Einheit bildet.
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