DE4216166A1 - Vorrichtung zur kuehlung einer verteilerschurre einer schachtofen-beschickungsanlage - Google Patents
Vorrichtung zur kuehlung einer verteilerschurre einer schachtofen-beschickungsanlageInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur Kühlung einer Verteilerschurre einer Schachtofen-
Beschickungsanlage, aus einem festen Zuführungskanal, der
in der Mitte des Ofenkopfes vertikal angeordnet ist,
einem drehbaren Mantel, der um den besagten Zuführungs
kanal herum koaxial angebracht ist, einem festen, äußeren
Gehäuse, das außerhalb des besagten Mantels koaxial
angebracht ist und mit diesem Mantel eine im wesentlichen
ringförmige Kammer seitlich begrenzt, wobei diese Kammer
durch einen mit dem drehbaren Mantel fest verbundenen
Käfig von dem Inneren des Ofens getrennt ist, einer
Verteilerschurre, die in dem drehbaren Käfig schwenkbar
angebracht ist, einem Antriebsmittel, um den Mantel und
den Käfig en bloc um die vertikale Achse des Ofens und
des Zuführungskanals zu drehen, zwei Antriebsgehäusen,
die in der besagten Kammer diametral gegenüber angeordnet
sind und sich mit dem drehbaren Käfig um die vertikale
Achse drehen, wobei diese Antriebsgehäuse auf die
Aufhängewellen der Schurre wirken, um die Schurre zu
schwenken, einem ringförmigen Zuführungsbehälter, der auf
dem oberen Rand des drehbaren Mantels befestigt ist, und
dessen äußere und innere, konzentrische Wand in einer
oberen, festen Platte gleiten, durch die mindestens eine
Zuführungsleitung hindurchgeführt ist, über die der ring
förmige Behälter mit einem Kühlfluid versorgt wird.
Eine Beschickungsanlage dieser Art wird in dem
Patent US-A- 38 80 302 beschrieben. Es handelt sich dabei
um die gegenwärtig auf der Welt am weitesten verbreitete
glockenlose Beschickungsanlage, anders ausgedrückt, um
die Beschickungsanlage, die die äußerst harten
Bedingungen, unter denen eine solche Anlage arbeiten muß,
insbesondere wegen der hohen Temperaturen und der mit
korrosiven und abrasiven Stäuben beladenen Atmosphäre, am
besten aushält.
Um die am stärksten beanspruchten Teile zu
entlasten, wurde bei den Beschickungsanlagen dieser Art
anfänglich eine ungesteuerte Umwälzung eines inerten
Gases unter Druck vorgesehen, das in der ringförmigen
Kammer gekühlt wurde. Diese Umwälzung eines inerten Gases
erfüllt eine doppelte Funktion, nämlich die Kühlung der
von dem Kühlgas umfluteten Teile, und die Verhinderung
des Eindringens der abrasiven Stäube in die ringförmige
Kammer, was durch die Gegenströmung aus inertem Gas
bewirkt wird, die über die Labyrinthe, die die festen
Teile von den drehbaren Teilen trennen, nach dem Inneren
des Ofens gerichtet ist.
Vor einiger Zeit (siehe das Patent EP-B1-01 16 142)
wurde vorgeschlagen, anstelle des Kühlsystems mit
ungesteuerter Umflutung durch ein inertes Gas eine
Wasserkühlung zu verwenden, bei der insbesondere der
drehbare Käfig mittels Kühlschlangen gekühlt wird. Diese
Kühlung bewirkt einen direkten Schutz der Wand des dreh
baren Käfigs, und vermindert die Übertragung der Wärme
durch Leitung oder Strahlung auf andere Teile, wie
beispielsweise die Wälzlager und Getriebe.
Bisher wurde nicht vorgesehen, ebenfalls die Ver
teilerschurre zu kühlen. Einer der Gründe dafür ist, daß
es bisher nicht unbedingt als erforderlich angesehen
wurde, die Schurre zu kühlen, da die Betriebstemperaturen
der Hochöfen und die obenerwähnten Kühlsysteme der
Antriebsvorrichtung einen zufriedenstellenden Betrieb der
Schurre ohne direkte Kühlung ermöglichten. In der letzten
Zeit hat sich die Situation jedoch geändert infolge des
Einsatzes der Verfahren zum Einblasen von pulverförmiger
Kohle anstelle der aus Erdöl gewonnenen, herkömmlichen
Brennstoffe. Die Verwendung dieser festen Brennstoffe hat
eine Erhöhung der Temperatur in dem zentralen Bereich des
Ofens zur Folge, mit Temperaturspitzen über der
Beschickungsoberfläche, die 1000°C übersteigen können.
Diese hohen Temperaturen vermindern die Widerstands
fähigkeit der Verschleißschutzplatten der Schurre, was
eine häufigere Wartung und Ersetzung, sowie eine Ver
minderung der mechanischen Festigkeit der Schurre zur
Folge hat.
In dem Patent GB-14 87 527 wird zwar eine doppel
wandige Verteilerschurre vorgeschlagen, bei der eine
Kühlung vorgesehen ist. Diese Kühlung sollte jedoch in
Verbindung mit der Umflutungskühlung erfolgen, wozu der
Kühlkreis der Schurre über die Aufhängeachsen der Schurre
mit der ringförmigen Kammer verbunden wurde, in die das
inerte Gas eingeblasen wurde, wobei angenommen wurde, daß
das inerte Gas bis in die Schurre strömt. Diese Anordnung
ermöglicht jedoch keine wirksame Kühlung der Schurre, da
das inerte Gas infolge des Strömungswiderstandes nur rein
zufällig den Kühlkreis der Schurre erreicht. Um eine
wirksame Kühlung zu erhalten, müßte schon der Druck des
inerten Gases in dem Gehäuse erhöht werden, aber eine
solche Erhöhung des Drucks würde große Gasverluste über
die zur Zurückhaltung des Gases vorgesehenen Labyrinthe
und folglich einen zu hohen Gasverbrauch hervorrufen.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, eine
gesteuerte, kanalisierte Kühlung einer Verteilerschurre
bei einer Anlage von der in dem Oberbegriff beschriebenen
Art vorzusehen.
Um dieses Ziel zu erreichen, wird gemäß der vor
liegenden Erfindung eine Vorrichtung vorgeschlagen, die
im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß die Ver
teilerschurre einen Kühlkreis zur Kühlung der unteren
Oberfläche ihres Gehäuses aufweist, der über Kanäle, die
in axialer Richtung durch die Aufhängewellen der Schurre
verlaufen, und über Drehanschlüsse direkt mit dem ring
förmigen Behälter verbunden ist.
Gemäß einer ersten Ausführungsform ist das Kühl
fluid ein inertes Gas, zu dem eventuell geringe Mengen
Wasser oder Wasserdampf hinzugegeben werden können, um
seine Wärmekapazität zu erhöhen.
Der Kühlkreis der Schurre kann aus einer doppelten
Wand bestehen, die die untere Oberfläche des Gehäuses
umgibt und durch Längstrennwände in einzelne Fächer
unterteilt ist, die sich am Ende der Schurre nach dem
Inneren des Ofens öffnen.
Der ringförmige Behälter wirkt vorzugsweise mit
einer ringförmigen Dichtung zusammen, die an der oberen
Platte befestigt ist und sich bis in das Innere des
Behälters erstreckt, wobei die Dichtung vorspringende
innere und äußere Rippen aufweist, die mit den inneren
Wänden des Behälters vielfache Labyrinthe bilden.
Die Erfindung ermöglicht folglich eine gut gezielte
Kühlung, da das Gas nach den Stellen geleitet wird, die
gekühlt werden sollen.
Die Durchführungen durch die Aufhängewellen der
Schurre können mit Hilfe eines koaxialen Rohrs verwirk
licht werden, das mit der Welle, durch die es hindurch
geführt ist, fest verbunden ist, und über einen
Kompensator und eine Stirndichtung mit einer Seite der
Schurre verbunden ist. Dies ermöglicht, eine gewisse
Bewegungsfreiheit, die für die Ausdehnung zwischen der
Schurre und ihren Aufhängewellen erforderlich ist.
Anstelle eines Kompensators kann auch ein leicht
verformbares, dünnwandiges Rohr vorgesehen werden.
Es ist ebenfalls möglich, Wasser als Kühlfluid zu
verwenden, das über eine der Aufhängewellen der Schurre
in den Kühlkreis der Schurre fließen kann, und über die
gegenüberliegende Aufhängewelle den Kühlkreis wieder ver
lassen kann.
Der Wasserkühlkreis der Schurre kann eine U-förmige
Kühlschlange aufweisen, die in Längsrichtung in eine
feuerfeste Schicht eingebettet ist, die um die untere
Fläche der Schurre herum innerhalb einer metallischen
Umhüllung vorgesehen ist. Eine solche Kühlschlange kann
außerdem Wärmeaustausch-Rippen aufweisen, die sich
seitlich auf beiden Seiten der Wand von allen Kühl
schlangen in die Masse der feuerfesten Schicht
erstrecken. Diese Rippen können, in Richtung der Dicke,
entweder zwischen der Kühlschlange und dem Gehäuse der
Schurre, oder zwischen der Kühlschlange und der äußeren
Umhüllung, oder in der Mitte der Kühlschlange und der
feuerfesten Schicht vorgesehen werden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform weist der Kühl
kreis der Schurre zwei getrennte, U-förmige Kühlschlangen
auf, die sich in Längsrichtung unter dem Gehäuse der
Schurre erstrecken, und mit einer koaxialen Eingangs- und
Ausgangsdurchführung durch jede der Aufhängewellen ver
bunden sind.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind die
zwei U-förmigen Kühlschlangen bezüglich der medianen
Längsachse des Gehäuses koaxial angeordnet, wobei sie in
Entgegengesetzter Richtung von Kühlwasser durchflossen
werden. Wie im Falle der Kühlung durch inertes Gas können
die Durchführungen durch die Aufhängewellen durch leicht
verformbare, dünnwandige Rohre, oder durch Balgkompensa
toren verwirklicht werden, um eine gewisse Bewegungs
freiheit zwischen der Schurre und ihren Aufhängewellen
aufrechtzuerhalten.
Weitere Besonderheiten und Merkmale der Erfindung
ergeben sich aus der ausführlichen Beschreibung mehrerer
Ausführungsformen, die nachstehend zur Veranschaulichung
wiedergegeben werden, wobei auf die im Anhang beigefügten
Zeichnungen Bezug genommen wird, die Folgendes
darstellen:
Die Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer
ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Kühlung
einer Schurre mit Gas.
Die Fig. 2 ist ein schematischer, vertikaler
Schnitt des ringförmigen Zuführungsbehälters.
Die Fig. 3 ist ein schematischer, vertikaler
Schnitt der Aufhängung der Schurre.
Die Fig. 4 und 5 zeigen die Einzelheiten des
Kühlkreises der Schurre.
Die Fig. 6 zeigt eine erste Ausführungsform einer
Durchführung durch eine Aufhängewelle der Schurre.
Die Fig. 7 ist eine schematische Darstellung einer
zweiten Ausführungsform einer Durchführung durch die
Aufhängewelle der Schurre.
Die Fig. 8 ist eine schematische Darstellung eines
Wasserkühlsystems einer Schurre.
Die Fig. 9 ist ein schematischer, vertikaler
Schnitt der Aufhängung der Schurre mit einer ersten
Ausführungsform eines Kühlkreises der Schurre.
Die Fig. 10 und 11 sind eine schematische
Darstellung der Einzelheiten der ersten Ausführungsform
des Kühlkreises der Schurre.
Die Fig. 12, 13 und 14 veranschaulichen drei
Varianten für die Anordnung der an der Kühlschlange
angebrachten Rippen.
Die Fig. 15 ist ein schematischer, vertikaler
Schnitt der Aufhängung der Schurre mit einer zweiten
Ausführungsform eines Wasserkühlsystems.
Die Fig. 16 und 17 sind eine schematische
Darstellung der Einzelheiten des Kühlkreises der Schurre
gemäß der Fig. 15.
Die Fig. 18 und 20 sind eine schematische
Darstellung von zwei Ausführungsformen der Durchführungen
für das Kühlwasser durch die Aufhängewellen der Schurre.
Die Fig. 19 und 21 sind zwei Ausführungsformen
mit koaxialen, doppelten Durchführungen für das Kühl
wasser durch die Aufhängewellen der Schurre.
In der Fig. 1 ist der obere Teil einer Verteiler
schurre 30 dargestellt, deren Antriebs- und Aufhänge
mechanismus von der in dem vorgenannten Patent
US-A-38 80 302 beschrieben Art ist und daher hier nur
kurz beschrieben wird, wobei hinsichtlich weiterer
Einzelheiten auf das vorgenannte Patent verwiesen wird.
Die Schurre 30 ist über zwei Aufhängewellen 32, 34
so aufgehängt, daß sie um die horizontale Achse dieser
Aufhängewellen geschwenkt werden kann. Diese zwei Wellen
sind in einem drehbaren Käfig 36 untergebracht, mit dem
sie infolge der Wirkung von nicht dargestellten, aber in
dem vorgenannten Patent ausführlicher beschriebenen
Antriebsmitteln um die vertikale Achse O umlaufen können.
Die Schwenkung der Schurre 30 um ihre horizontale
Aufhängeachse wird durch zwei Gehäuse 38, 40 hervor
gerufen, die mit dem Käfig 36 und der Schurre 30 um die
vertikale Achse O umlaufen. Der Antriebs- und Aufhänge
mechanismus ist in einem dichten Gehäuse 42 enthalten,
dessen obere Platte 44 eine Öffnung mit einem Kanal 46
zum Zuführen des Beschickungsmaterials aufweist, wobei
dieser Kanal in einem drehbaren Mantel 48, der einen Teil
des Käfigs 36 bildet, koaxial angeordnet ist.
Um den oberen Teil des Mantels 48 herum ist ein
ringförmiger Behälter 50 verwirklicht, dessen innere (von
dem Mantel 48 gebildete) und äußere Wand in entsprechen
den Nuten der festen Platte 44 gleiten. Dieser Behälter
50, dessen Einzelheiten in der Fig. 2 dargestellt sind,
ist ein Behälter, der Kühlschlangen - nicht dargestellt -
die um den Mantel 48 und den drehbaren Käfig 36 herum
vorgesehen sind, gemäß dem Patent EP-B1-01 16 142 mit
Kühlwasser versorgt. Diese Kühlflüssigkeit ist in einem
Fach unten in dem ringförmigen Behälter 50 bei der
Kennziffer 52 dargestellt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung dient dieser
Behälter 50 ebenfalls zur Zuführung eines inerten Kühl
gases, das über Rohrleitungen 54, 56 (siehe auch Fig. 1)
nach Drehanschlüssen 58, 60 strömt, die auf den Aufhänge
wellen 32, 34 der Schurre 30 vorgesehen sind.
Das inerte Kühlgas strömt über in der Platte 44
vorgesehene Durchgänge 62 in den Behälter 50. Um das
inerte Gas unter einem gewissen Druck in den Behälter 50
einblasen zu können, ohne daß Gefahr besteht, daß eine
große Menge Gas nach dem Inneren des Gehäuses 42 aus
strömt, weist das Innere des Behälters 50 eine ring
förmige Dichtung 64 auf, die auf ihrer inneren und
äußeren Fläche mit vorspringenden Rippen 66 versehen ist,
die dazu bestimmt sind, mit der inneren und äußeren
Fläche des Behälters zusammenzuwirken, um ein vielfaches
Labyrinth zu bilden, das dazu bestimmt ist, einen großen
Druckabfall hervorzurufen, um das Gas in dem Behälter 50
zurückzuhalten, ohne daß über die Ränder dieses Behälters
eine große Menge Gas ausströmt.
Um die Wärmekapazität des inerten Gases zu erhöhen,
und seine Kühlwirkung zu verbessern, können in das Gas,
beispielsweise bei dem ringförmigen Behälter 50, kleine
Mengen Wasser oder Wasserdampf eingeblasen werden.
Die Fig. 3 zeigt die Einzelheiten der Aufhängung
der Schurre 30 und eines Beispiels für einen Gaskühl
kreis. Die Schurre kann von der in dem Patent
GB-14 87 527 beschrieben Art sein, das heißt, die kann
ein halbzylindrisches Gehäuse 68 aufweisen, das innen mit
Verschleißplatten - nicht dargestellt - ausgekleidet ist.
Das Gehäuse 68 weist zwei entenschnabelförmige, seitliche
Haken 70, 72 auf, die auf den Aufhängewellen 32 und 34
abnehmbar eingehängt werden können, und über diese Auf
hängewellen um die horizontale Achse geschwenkt werden
können.
Der untere Teil des Gehäuses 68 weist eine
Umhüllung 74 auf, wie eine Kammer 74 zur Kühlung des
Gehäuses 68 bildet. Diese Kammer 74 ist vorzugsweise in
Längsrichtung durch Trennwände 76 in einzelne Fächer 74a,
74h, 74c, 74d unterteilt, die am Ende der Schurre 30 nach
dem Inneren des Ofens offen sind. Jedes dieser Fächer
wird über zwei Leitungen 78, 80 versorgt, die in dem
oberen Bereich der Schurre 30 aus der inneren Seite des
Gehäuses 68 vorgesehen sind, und von denen jede einen
kreisförmigen Abschnitt innerhalb des Gehäuses 68, und
einen in Längsrichtung verlaufenden Abschnitt längs der
Haken 70, 72 aufweist, wobei dieser in Längsrichtung ver
laufende Abschnitt mit Durchführungen verbunden ist, die
in axialer Richtung durch die Wellen 32 und 34 verlaufen
und mit den Drehanschlüssen 58, 60 verbunden sind.
Der Kreis zur Kühlung mit inertem Gas ist in den
Fig. 3 bis 5 mit Pfeilen, die die Strömungsrichtung
des Gases symbolisieren, schematisch dargestellt. Dieser
Kreis bewirkt nicht nur eine wirksame Kühlung des
Gehäuses 68 der Schurre, sondern auch eine Kühlung der
Aufhängewellen. Das Gas, das die Schurre 30 an ihrem
unteren Ende verläßt, kann sich im Inneren des Ofens mit
dem Gas des Hochofens mischen.
In der Fig. 6 ist eine erste Ausführungsform der
Durchführung durch die Aufhängewelle 32 schematisch
wiedergegeben. Gemäß dieser Ausführungsform ist innerhalb
der Welle 32 ein Rohr 82 koaxial angebracht, das mit
dieser Welle drehfest verbunden ist, aber in axialer
Richtung nach links in der Figur herausgenommen werden
kann. Auf der inneren Seite weist dieses Rohr 82 einen
Balgkompensator 44 auf, der über einen Ring 85 auf dem
äußeren Rand einer Durchgangsöffnung in dem Haken 70 der
Schurre elastisch aufliegt. Dieser Kompensator 84
ermöglicht eine gewisse Bewegungsfreiheit zwischen der
Schurre und ihrer Aufhängewelle 32. insbesondere, um die
thermischen Verformungen und die Fertigungsungenauig
keiten zu kompensieren. Die Elastizität des Kompensators
84 ermöglicht im übrigen, eine genügende Dichtheit
zwischen dem Haken 70 und dem Rohr 82 zu verwirklichen,
da der Druck des inerten Gases nicht sehr hoch ist.
In der Fig. 7 ist eine weitere Ausführungsform
einer Durchführung durch eine Aufhängewelle wieder
gegeben. Gemäß der Ausführungsform der Fig. 7 wird die
Beweglichkeit, die mit dem Kompensator 84 der Fig. 6
erhalten wurde, über ein leicht verformbares, dünn
wandiges Rohr 86 verwirklicht. Dieses Rohr 86 ist in der
Welle 32 koaxial angeordnet und in eine entsprechende
Öffnung des Hakens 70 eingeschoben, wobei eine genügende
Dichtheit erhalten wird.
Die Fig. 8 veranschaulicht eine Ausführungsform
einer Wasserkühlung der Schurre 30 über einen Kreis, der
den ringförmigen Behälter 50 mit einer oder beiden Auf
hängewellen der Schurre verbindet und danach über Kühl
schlangen in der Schurre führt. Wie aus der Fig. 8
ersichtlich ist, ist die Aufhängewelle 32 über einen
Drehanschluß 90 und eine Rohrleitung 88 mit dem Behälter
50 verbunden. Diese Rohrleitung 88 weist vorzugsweise
einen Hahn 92 auf, um den Kühlkreis schließen zu können,
wenn ein Wasserleck festgestellt wird. Dieser Hahn 92
kann einen Schwenkhebel aufweisen, der mit Hilfe einer
Stange betätigt wird, die über eine Öffnung 94 in das
Gehäuse 42 eingeführt wird, wobei die Schließung des
Hahns automatisch erfolgt, wenn sich der Schwenkhebel mit
dem drehbaren Käfig um die vertikale Achse O des Ofens
dreht, und dabei der Schwenkhebel durch die eingeführte
Stange umgelegt wird. Diese Anordnung ermöglicht, den
Hahn zu betätigen, ohne die Dichtheit des Gehäuses zu
beeinträchtigen.
Bei der in der Fig. 9 wiedergegebenen Ausführungs
form wird das Kühlwasser über einen der Drehanschlüsse 96
zugeführt und, nachdem es einen Kühlkreis der Schurre
durchflossen hat, über den anderen Drehanschluß 90
abgerührt. Das aus dem Drehanschluß 90 herausfließende
Kühlwasser wird gemäß der in dem Patent EP-B1-01 16 142
vorgeschlagenen Anlage in einem Sammelbehälter auf
gefangen.
Die Fig. 10 und 11 veranschaulichen eine erste
Ausführungsform eines Kühlkreises einer Schurre 30 für
ein System gemäß der Fig. 4. Dieser Kühlkreis weist im
wesentlichen eine Kühlschlange in Form eines U auf,
dessen zwei Schenkel sich in Längsrichtung längs der
äußeren Seite des Gehäuses 68 der Schurre auf beiden
Seiten der medianen Achse erstrecken. Diese Kühlschlange
100 ist über zwei Leitungen mit den Achsen der Aufhänge
welle 32, 34 der Schurre verbunden, wobei die Strömung
des Kühlwassers in der Richtung erfolgt, die in den
Fig. 9 und 11 durch die Pfeile symbolisiert ist.
Um den Wärmeaustausch zu verbessern, ist diese
Kühlschlange 100 über ihre ganze Länge auf beiden Seiten
mit Rippen 102 aus einem gut wärmeleitenden Material, wie
beispielsweise Kupfer versehen. Die Fig. 12 bis 14
veranschaulichen verschiedene Konfigurationen oder
Anordnungen dieser Rippen. Jede dieser Figuren zeigt, im
Querschnitt, die Kühlschlange 100, die in einer feuer
festen Schicht 104 verläuft, die innerhalb einer
metallischen Umhüllung 106 um die äußere Oberfläche des
Gehäuses 68 herum vorgesehen ist. Bei der Ausführungsform
gemäß der Fig. 12 sind die Kühlrippen 102a zwischen dem
Gehäuse 68 und der Kühlschlange 100 angeordnet und haben
direkten Kontakt mit diesem Gehäuse und dieser Kühlschlange.
Bei der Ausführungsform gemäß der Fig. 13 sind die
Rippen 102b in der Masse der feuerfesten Schicht 104
angeordnet, und zwar ungefähr in der Mitte der Dicke
dieser Schicht, wobei sie auf beide Seiten der Kühlschlange
100 aufgeschweißt sind.
Bei der Ausführungsform gemäß der Fig. 14 verläuft
die Kühlschlange 100 zwischen dem Gehäuse 68 und den
Rippen 102c, so daß eine Wärmebrücke zwischen den auf der
Seite der Umhüllung 106 angeordneten Rippen 106 und dem
Gehäuse 68 gebildet wird.
Bei der Ausführungsform gemäß der Fig. 11 ist es
offensichtlich, daß infolge einer einfachen Kühlschlange
mit einer Strömungsrichtung die bei der Wasserzuführung
gelegene Seite der Schurre besser gekühlt wird als die
entgegengesetzte Seite, auf der das Kühlwasser die
Schurre verläßt. Die Fig. 15 bis 17 veranschaulichen
eine zweite Ausführungsform mit einem doppelten Kühl
kreis, der eine gleichmäßigere Kühlung der Schurre 30
sicherstellt.
Wie aus der Fig. 17 genauer ersichtlich ist, weist
dieser Kühlkreis zwei Kühlschlangen 108, 110 auf, die
beide in Längsrichtung längs der äußeren Oberfläche des
Gehäuses U-förmig verlaufen, wobei die Schlange 110
innerhalb der zwei Schenkel der Kühlschlange 108
angeordnet ist. Das Kühlwasser fließt in der durch die
Pfeile gekennzeichneten Richtung durch die Kühlschlangen
108 und 110, so daß jeder der Schenkel, über den die
Zuführung des Kühlwassers erfolgt, neben einem Schenkel
liegt, über den die Abführung des Kühlwassers erfolgt,
und umgekehrt, wodurch eine gleichmäßigere Kühlung der
Schurre sichergestellt wird. Im übrigen ergeben zwei
Kühlschlangen eine größere Kühlwirkung, so daß es bei
dieser Ausführungsform, auch wenn dies möglich ist, nicht
erforderlich ist, die Kühlschlangen mit Kühlrippen zu
versehen und in eine feuerfeste Schicht einzubetten.
Dagegen erfordert der doppelte Kühlkreis doppelte Durch
führungen durch die Aufhängewellen 32, 34′.
Diese Durchführungen durch die Aufhängewellen
werden nun ausführlicher beschrieben, wobei auf die
folgenden Figuren Bezug genommen wird, und zwar sowohl
bei der Ausführungsform der Fig. 9, als auch bei der
Ausführungsform der Fig. 15. Die Fig. 18 veranschau
licht eine erste Ausführungsform einer solchen Durch
führung für den einfachen Kühlkreis gemäß der Fig. 9.
Diese Durchführung wird von einem leicht verformbaren,
dünnwandigen Rohr 112 gebildet, das in der Aufhängewelle
34 koaxial angeordnet ist, wobei die entgegengesetzte
Konfiguration in der Aufhängewelle 32 identisch ist. Das
Rohr 112 ist auf der äußeren Seite direkt mit dem Dreh
anschluß 96 verbunden, und auf der inneren Seite mit
einer dazwischen angeordneten peripheren Dichtung in
eine von dem Haken 72 der Schurre ausgehende Öffnung der
Kühlschlange 100 koaxial eingeschoben. Infolge der Dünn
wandigkeit des Rohrs 112 und des Gleitanschlusses
zwischen dem Rohr 112 und dem Eingang der Kühlschlange
100 wird eine gewisse Beweglichkeit erhalten, und zwar
sowohl in axialer Richtung, als auch in der dazu
senkrechten Richtung. Das Rohr 112 muß natürlich leicht
herausgezogen werden können, damit die Schurre ausgebaut
werden kann.
Die Fig. 19 veranschaulicht das Prinzip der Fig.
18 im Fall der Anwendung bei der in der Fig. 15 wieder
gegebenen Ausführungsform mit doppelter Kühlschlange.
Gemäß dieser Ausführungsform sind zwei leicht verform
bare, dünnwandige Rohre in der Aufhängewelle 34 koaxial
angeordnet. Diese Rohre sind auf der äußeren Seite an
einen doppelten Drehanschluß - nicht dargestellt -
angeschlossen, und auf der inneren Seite mit dazwischen
angeordneten, peripheren Dichtungen in Öffnungen der zwei
Kühlschlangen 108 und 110 koaxial eingeschoben.
Die Fig. 20 veranschaulicht eine weitere Aus
führungsform einer Durchführung durch die Welle 34, die
sich für den einfachen Kühlkreis der Fig. 9 eignet. Bei
dieser Ausführungsform ist ein starres Rohr 120 in der
Welle 34 koaxial angeordnet, und außerhalb mit dem
Drehanschluß 96 verbunden. Auf der inneren Seite ist das
Rohr 120 über einen Balgkompensator 122 mit einer
ringförmigen Dichtung 124 verbunden, die bei dem Haken 72
der Schurre in einer entsprechenden Öffnung der Kühlschlange
100 angeordnet ist. Die relative Bewegungs
freiheit zwischen dem Rohr 120 und der Schurre wird also
durch den Kompensator 122 sichergestellt. Diese Aus
führungsform weist die Besonderheit auf, daß in dem Rohr
120 Schlitze 126 angebracht sind, über die das Kühlwasser
um das Rohr 120 herum fließen kann und daher einen
besseren Wärmekontakt mit der Welle 34 sicherstellen
kann, verglichen mit der Ausführungsform der Fig. 18
und 19, bei denen der Wärmeaustausch wegen des um die
Rohre 112 und 116 herum vorhandenen Zwischenraums nicht
so wirksam ist. Bei der Ausführungsform der Fig. 20
müssen natürlich Vorkehrungen getroffen werden, um die
Dichtheit auf der Ofenseite sicherzustellen, was durch
eine um einen Flansch des Rohrs 120 herum angeordnete
O-Ring-Dichtung 128 getan werden kann.
Die Fig. 21 veranschaulicht das Prinzip der Vor
richtung gemäß der Fig. 20 im Fall der Anwendung bei der
doppelten Kühlschlange des Kühlkreises der Fig. 15. Ein
Rohr 130, das genau dem Rohr 120 der Fig. 20 entspricht,
ist in der Welle 34 koaxial angeordnet und mit der
Kühlschlange 108 dicht verbunden. Über dieses Rohr kann
das mit der Welle 34 in Kontakt stehende Kühlwasser
abfließen, wodurch eine bessere Kühlung dieser Welle
erhalten wird. In diesem Rohr 130 ist ein zweites Rohr
132 koaxial angeordnet, das über eine periphere Dichtung
mit der Kühlschlange 110 verbunden ist, und über das das
Wasser von dieser Kühlschlange zurückfließen kann.
Claims (19)
1. Vorrichtung zur Kühlung einer Verteilerschurre
einer Schachtofen-Beschickungsanlage, aus einem festen
Kanal (46) zum Zuführen des Materials, der in der Mitte
des Ofenkopfes vertikal angeordnet ist, einem drehbaren
Mantel (48), der um den Zuführungskanal (46) herum
koaxial angebracht ist, einem festen äußeren Gehäuse
(42), das außerhalb des Mantels (48) koaxial angebracht
ist und mit diesem Mantel eine im wesentlichen ring
förmige Kammer seitlich begrenzt, wobei diese Kammer von
dem Inneren des Ofens durch einen Käfig (36) getrennt
ist, der mit dem drehbaren Mantel (48) fest verbunden
ist, einer Verteilerschurre (30), die in dem drehbaren
Käfig (36) schwenkbar angebracht ist, einem Antriebs
mittel, um den Mantel (48) und den Käfig (36) en bloc um
die vertikale Achse des Ofens und des Kanals (46) zu
drehen, zwei Antriebsgehäusen (38, 40), die in der
besagten Kammer diametral gegenüber angeordnet sind und
sich mit dem drehbaren Käfig (36) um die vertikale Achse
drehen, wobei diese Gehäuse (38, 40) auf die Aufhänge
wellen (32, 34) der Schurre (30) wirken, um diese Schurre
um eine horizontale Achse zu schwenken, einem ring
förmigen Zuführungsbehälter (50), der auf dem oberen
Rand des drehbaren Mantels (48) befestigt ist, und dessen
äußere und innere, konzentrische Wand in einer festen,
oberen Platte (44) gleiten, durch die mindestens eine
Leitung hindurchgeführt ist, um den ringförmigen Behälter
(50) mit einem Kühlfluid zu versorgen, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Verteilerschurre (30) einen Kreis zur
Kühlung der unteren Oberfläche ihres Gehäuses enthält,
der über Kanäle, die in axialer Richtung durch die
Aufhängewellen (32, 34) der Schurre (30) und durch
Drehanschlüsse hindurchgehen, mit dem ringförmigen
Behälter (50) direkt verbunden ist.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Kühlfluid ein inertes Gas ist.
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Kühlkreis der Schurre (30) aus einer
doppelten Wand besteht, die die untere Oberfläche des
Gehäuses (68) umgibt und durch in Längsrichtung ver
laufende Trennwände (76) in einzelne Fächer (74a, 74b,
74c, 74d) unterteilt ist, die am Ende der Schurre (30)
nach dem Inneren des Ofens offen sind.
4. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet
durch eine ringförmige Dichtung (64), die an der oberen
Platte (44) befestigt ist und sich bis in das Innere des
ringförmigen Behälters (50) erstreckt, wobei die Dichtung
äußere und innere, vorspringende Rippen (66) aufweist,
die mit den inneren Wänden des Behälters (50) vielfache
Labyrinthe bilden.
5. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß jede Durchführung durch die Aufhängewellen
(32, 34) der Schurre (30) mit Hilfe eines koaxialen Rohrs
(82) verwirklicht ist, das mit der Welle, durch die es
hindurchgeführt ist, drehfest verbunden ist, aber aus
dieser Welle herausnehmbar ist, und das über einen
Kompensator (84) und eine Stirndichtung mit einer Seite
(70) der Schurre (30) verbunden ist.
6. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß jede Durchführung durch die Aufhängewellen
32, 34) der Schurre mit Hilfe eines leicht verformbaren,
dünnwandigen Rohrs (86) verwirklicht ist, das mit der
Welle, durch die es hindurchgeführt ist, drehfest
verbunden ist, aber aus dieser Welle herausnehmbar ist,
und das in eine entsprechende Öffnung auf der Seite der
Schurre (30) eingeschoben ist.
7. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Kühlfluid Wasser ist.
8. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Kühlwasser über eine dieser Aufhänge
wellen (32, 34) der Schurre (30) dem Kühlkreis dieser
Schurre zugeführt wird, und diesen Kühlkreis über die
gegenüberliegende Welle (34, 32) verläßt.
9. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Kühlkreis eine U-förmige Kühlschlange
(100) aufweist, die in Längsrichtung in eine feuerfeste
Schicht (104) eingebettet ist, die innerhalb einer
metallischen Umhüllung (106) um die untere Oberfläche
des Gehäuses (68) der Schurre vorgesehen ist.
10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kühlschlange (100) Wärmeaustausch-
Rippen (102) aufweist, die seitlich auf beiden Seiten der
Wand über die gesamte Länge der Kühlschlange in der Masse
der feuerfesten Schicht (104) angeordnet sind.
11. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Rippen (102a), in Richtung der Dicke,
zwischen der Kühlschlange (100) und dem Gehäuse (68) der
Schurre vorgesehen sind, wobei die besagte Kühlschlange
mit den besagten Rippen thermischen Kontakt hat.
12. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Rippen (102b), in Richtung der Dicke,
in der Mitte der Kühlschlange (100) und der feuerfesten
Schicht (104) vorgesehen sind.
13. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Rippen (102c), n Richtung der Dicke,
zwischen der Kühlschlange (100) und der äußeren Umhüllung
(106) vorgesehen sind, wobei die Kühlschlange (100) mit
dem Gehäuse (68) und den Rippen (102c) thermischen
Kontakt hat.
14. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Kühlkreis der Schurre zwei getrennte,
U-förmige Kühlschlangen (108, 110) aufweist, die in
Längsrichtung unter dem Gehäuse (68) der Schurre (30)
angeordnet sind und mit zwei koaxialen eingangs- bzw.
Ausgangsdurchführungen durch jede der Aufhängewellen (32,
34) verbunden sind.
15. Vorrichtung gemäß Anspruch 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß die zwei U-förmigen Kühlschlangen (108,
110) bezüglich der medianen Längsachse des Gehäuses (68)
koaxial angeordnet sind und in entgegengesetzten
Richtungen von dem Kühlwasser durchflossen werden.
16. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß jede Durchführung durch die Aufhängewellen
(32, 34) der Schurre mit Hilfe eines leicht verformbaren,
dünnwandigen, koaxialen Rohrs (112) verwirklicht ist, das
herausnehmbar ist und über eine kreisförmige Dichtung
(114) mit der Kühlschlange (100) verbunden ist.
17. Vorrichtung gemäß Anspruch 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß jede Durchführung durch die Aufhängewellen
(32, 34) der Schurre mit Hilfe von zwei leicht verform
baren, dünnwandigen, koaxialen Rohren (116, 118) verwirklicht
ist, die über kreisförmige Dichtungen mit den
zwei Kühlschlangen (108, 110) verbunden sind.
18. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß jede Durchführung durch die Aufhängewellen
(32, 34) der Schurre mit Hilfe eines Rohrs verwirklicht
wird, das über einen Kompensator (122) und eine Dichtung
(124) mit der Kühlschlange (100) verbunden ist, und mit
Längsschlitzen (122) versehen ist, über die das Kühl
wasser in eine dichte Kammer gelangen kann, die um das
Rohr (120) herum von einer O-Ring-Dichtung (128) gebildet
wird.
19. Vorrichtung gemäß Anspruch 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß jede Durchführung durch die Aufhängewellen
(32, 34) der Schurre mit Hilfe eines zentralen Rohrs
(132) verwirklicht ist, das mit einer der Kühlschlangen
(110) verbunden ist und durch ein zweites Rohr (130), das
aber einen Kompensator und eine Dichtung mit der anderen
Kühlschlange (108) verbunden ist, koaxial hindurchgeführt
ist, wobei dieses zweite Rohr (130) mit Längsschlitzen
versehen ist, über die das Kühlwasser in eine Kammer
gelangen kann, die dieses Rohr umgibt und durch eine
O-Ring-Dichtung dicht verschlossen ist.
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