DE4415219A1 - Vorrichtung zum Einführen einer Lanze in einen unter Druck stehenden Behälter, insbesondere einen Hochofen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die dazu bestimmt ist, von einer Tragstruktur aus eine Lanze in axialer Richtung durch eine seitliche Öffnung in einen unter Druck stehenden Behälter, insbesondere einen Hochofen, einzuführen.

Eine Vorrichtung dieser Art umfaßt:
eine Tragbank für die Lanze, die mit ihrem hinteren Ende auf der Tragstruktur aufliegt, und sich in Richtung der seitlichen Öffnung erstreckt;
einen Tragwagen für die Lanze, der längs der Tragbank verschiebbar ist, und in dem das hintere Ende der Lanze gelenkig gelagert ist;
ein Abdichtungsorgan und ein Verschlußorgan, die auf dem Behälter im Bereich der seitlichen Öffnung angebracht sind, wobei dieses Abdichtungsorgan so ausgelegt ist, daß es mit der Lanze zusammenwirkt, um die Dichtheit um die Lanze herum sicherzustellen, wenn die Lanze in den Behälter eingeführt wird, und dieses Verschlußorgan so ausgelegt ist, daß es die seitliche Öffnung verschließt, wenn die Lanze herausgezogen wird;
eine vordere Auflage für die Lanze, die in der Nähe des Abdichtungsorgans angeordnet ist; und
eine innere Auflage für die Lanze, die auf der inneren Seite des unter Druck stehenden Behälters angeordnet ist.

Aufgrund der Patentschrift US-A-3.643.508 ist eine Vorrichtung dieser Art bekannt, die verwendet wird, um eine Sonde zur Temperaturmessung und Gasprobenentnahme in einen Hochofen einzuführen. Eine solche Sonde für einen modernen Hochofen kann eine Länge von über 8 m haben.

Die innere Auflage für die Lanze dient dazu, die freitragende Länge der Lanze innerhalb des unter Druck stehenden Behälters zu vermindern. Mit anderen Worten, sie hat zum Ziel, die mechanischen Beanspruchungen, denen die Lanze ausgesetzt ist, wenn sie freitragend in den Behälter hineinragt, zu vermindern. Eine solche innere Auflage für die Lanze ist in der Patentschrift US-A-4.471.664 für den speziellen Fall eines Hochofens ausführlich beschrieben.

Bei der bekannten Vorrichtung der Patentschrift US-A-3,643,508 wird die Tragbank für die Lanze auf der Seite des Hochofens von einer in der Höhe einstellbaren Auflage auf der Tragstruktur getragen. Die vordere Auflage für die Lanze ist mit der Tragbank fest verbunden. Wenn sich bei der seitlichen Öffnung eine Niveauveränderung bezüglich der Tragstruktur ergibt, die durch eine Längenzunahme thermischen Ursprungs des Hochofen bedingt sein kann, muß die in der Höhe einstellbare Auflage der Tragbank angepaßt werden, um diese Niveauveränderung zu kompensieren. Außerdem sind die drei Auflagepunkte der Lanze nach der Einstellung des Niveaus des vorderen Endes der Tragbank nicht mehr in einer geraden Linie ausgerichtet. Dies bedeutet, daß die von dem Tragwagen und der vorderen Auflage getragene Lanze nicht mehr auf der inneren Auflage aufliegt, was zur Folge hat, daß die mechanischen Beanspruchungen, denen die Lanze unterworfen ist, viel größer als vorgesehen sind.

Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art die mechanischen Beanspruchungen denen die Lanze unterworfen ist, auch im Falle von Niveauveränderungen der seitlichen Öffnung des Behälters bezüglich der Tragstruktur, zu vermindern.

Um dieses Ziel zu erreichen, wird die vordere Auflage in Form einer elastischen Auflage verwirklicht, und diese vordere Auflage derart angebracht, daß sie den Niveauveränderungen der seitlichen Öffnung folgen kann.

Wenn die Lanze in axialer Richtung in den Behälter eingeführt wird, wird die elastische Auflage in zunehmendem Maße zusammengedrückt, bis die Lanze auf der inneren Auflage aufliegt. Der hauptsächliche Vorteil der vorgeschlagenen Vorrichtung ist, daß die Wirksamkeit der inneren Auflage selbst dann gewährleistet wird, wenn sich bei der seitlichen Öffnung eine Niveauveränderung ergibt, die eine anfängliche Falschausrichtung der drei Auflagepunkte der Lanze hervorruft. Daraus ergibt sich eine wesentliche Verminderung der maximalen mechanischen Beanspruchungen (Biegemoment, Querkräfte), denen die Lanze ausgesetzt ist.

Ein weiterer Vorteil der vorgeschlagenen Vorrichtung ist, daß die Tragbank im Prinzip keine Niveauanpassung mehr erfordert, um eine Niveauveränderung der seitlichen Öffnung bezüglich der Tragstruktur zu berücksichtigen. Die Einführung der Lanze in das Abdichtungsorgan verursacht in der Tat keine Zentrierungsprobleme der Lanze mehr, da die Lanze in der Nähe dieses Abdichtungsorgans von der vorderen Auflage getragen wird, die bei der vorgeschlagenen Vorrichtung den Niveauveränderungen der seitlichen Öffnung folgt. Das vordere Ende der Lanze bleibt daher bezüglich des Abdichtungsorgans vollkommen zentriert, wenn sich bei der seitlichen Öffnung Niveauveränderungen bezüglich der Tragstruktur ergeben.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Tragbank mit Hilfe einer Auflage abgestützt, die auf einer Wand des unter Druck stehenden Behälters in der Nähe der seitlichen Öffnung gelenkig gelagert ist. Auf diese Weise folgt das vordere Ende der Tragbank automatisch den Verformungen dieser Wand und den sich daraus ergebenden Niveauveränderungen der seitlichen Öffnung. Ein Vorteil einer Tragbank, deren vorderes Ende den Niveauveränderungen der seitlichen Öffnung unterworfen wird, ist ein kleinerer Versatz der Lanzenachse in dem Abdichtungsorgan.

Die vordere Auflage wird in diesem Falle vorteilhaft von der Tragbank in der Nähe der gelenkig gelagerten Auflage getragen. Es könnte jedoch auch eine vordere Auflage vorgesehen werden, die unmittelbar von einer Wand des Behälters getragen wird, oder die mit dem Abdichtungsorgan oder dem Verschlußorgan fest verbunden ist.

Es ist weiterhin anzumerken, daß die vordere Auflage in vorteilhafter Weise eine vorgespannte Feder aufweist. Durch die Vorspannung der Feder wird unter anderem eine Verformung der Feder vermieden, bevor das vordere Ende der Lanze die innere Auflage nach innen überragt. Es kann demnach eine relativ weiche Feder gewählt werden, die rasch nachgibt, sobald die Last, die sie tragen soll, die Vorspannungslast übersteigt, das heißt, sobald das vordere Ende der Lanze die innere Auflage überragt.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Abdichtungsorgan ein Gehäuse und mehrere Ringe auf, wobei diese Ringe mit Durchgangsöffnungen für die Lanze versehen sind. Das Gehäuse ist in axialer Richtung in getrennte Kammern unterteilt, in denen die Ringe derart angebracht sind, daß sie senkrecht zu der zentralen Achse des Abdichtungsorgans verschiebbar sind. Die Ringe können sich daher an eine schräge Position der Lanze in dem Abdichtungsorgan anpassen, oder, mit anderen Worten, sie können sich auf der Lanze frei zentrieren, wenn die Lanze durch das Abdichtungsorgan hindurch eingeführt wird. Dazu ist anzumerken, daß die Kammern dieses Gehäuses in Zusammenarbeit mit den beweglichen Ringen eine Art von Labyrinthdichtung bilden.

Die Ringe sind vorzugsweise mit Dichtungspackungen oder Dichtungen versehen, über die sie auf der Lanze aufliegen. Mindestens eine dieser Dichtungen ist vorteilhaft eine aufblasbare Dichtung, die sich an Veränderungen des Spiels zwischen der Lanze und dem lichten Querschnitt des betreffenden Rings anpaßt.

Weitere Besonderheiten und Merkmale der vorgeschlagenen Vorrichtung ergeben sich aus der ausführlichen Beschreibung einer vorteilhaften Ausführungsform, die nachstehend zur Veranschaulichung wiedergegeben wird, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.

Es zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 1A und 1B, Details eines Abdichtungsorgans, mit dem die Vorrichtung der Fig. 1 ausgerüstet ist;

Fig. 2, 3 und 4 ähnliche Ansichten wie Fig. 1, für verschiedene Positionen der Lanze in dem unter Druck stehenden Behälter;

Fig. 5 und 6 ähnliche Ansichten wie Fig. 4, bei denen Diagramme mit den Biegemomenten und den Querkräften gezeigt werden; dabei ist anzumerken, daß die Fig. 6 eine Vorrichtung zeigt, die nicht mit einer elastischen vorderen Auflage versehen ist.

In der Fig. 1 ist eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, einer erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch wiedergegeben. Die Kennziffer 10 bezeichnet allgemein eine Seitenwand eines unter Druck stehenden Behälters. Es handelt sich beispielsweise um die Wand eines Schachtofens, insbesondere eines Hochofens, die thermischen Verformungen unterworfen ist. Diese Seitenwand weist eine innere feuerfeste Auskleidung 12 und eine äußere metallische Panzerung 14 auf. Sie ist mit einer seitlichen Öffnung 16 zur axialen Einführung einer Lanze 18 versehen.

Bei dieser Lanze kann es sich zum Beispiel um eine Sonde zur Temperaturmessung und/oder Gasprobenentnahme für einen Hochofen ist. Eine solche Sonde kann bei einem modernen Hochofen eine Länge von über 8 m haben, und zwar bei einer Höhe des Sonden-Querschnitts von ungefähr 100 mm, für Messungen über der Charge, bzw. von ungefähr 250 mm, wenn die Sonde in die Charge eingeführt wird. Es ist offensichtlich, daß in den zwei Fällen eine solche Sonde der Definition einer Lanze (d. h. eines länglichen, schlanken Körpers) vollkommen entspricht.

In der Fig. 1 ist ersichtlich, daß die Öffnung 16 von einem Flansch 20 umgeben ist, der mit der Panzerung 14 fest verbunden ist, und der daher den Verformungen dieser Panzerung folgt. An diesem Flansch 20 ist ein inneres Halteorgan 22 für die Lanze 18 befestigt. Dieses Halteorgan 22 erstreckt sich axial in Richtung des Inneren des durch seine Seitenwand 10 repräsentierten Behälters, und bildet im Bereich der feuerfesten Auskleidung 12 eine innere Auflage 24 für die Lanze. Wie in der Fig. 4 zu sehen ist, handelt es sich um einen Auflageblock, auf dem die Lanze 18 mit ihrem unteren Umfang 26 aufliegen kann. Dieser Auflageblock 24 ist in vorteilhafter Weise so ausgelegt, daß er an dem unteren Mantel 26 der Lanze 18 anliegt. Bei einem Hochofen oder einem Schachtofen ist das Halteorgan 22 in vorteilhafter Weise an einen Kühlflüssigkeitskreis angeschlossen und mit einer feuerfesten Auskleidung versehen. Wenn die Umgebungsbedingungen im Inneren des Behälters dies zulassen, kann die innere Auflage auch mit einer oder mehreren Rollen versehen werden, auf denen die Lanze mit ihrem unteren Mantel 26 aufliegt.

Diese innere Auflage hat zum Ziel, die freitragende Länge der Lanze 18 im Inneren des Behälters so weit wie möglich zu vermindern. Sie wird daher so weit wie möglich nach dem Inneren des Behälters vorgeschoben. Es versteht sich jedoch von selbst, daß bei einem Hochofen bzw. einem Schachtofen die im Inneren herrschenden Bedingungen es kaum zulassen, die innere Auflage 24 bis über die Dicke der feuerfesten Auskleidung 12 hinaus vorzuschieben.

Außerdem ist anzumerken, daß die innere Auflage 24 auch auf eine andere Art und Weise von dem Behälter getragen werden könnte, anstatt einen Teil eines Halteorgans 22 zu bilden. Es wird jedoch empfohlen, eine Tragart für die innere Auflage 24 zu wählen, die gewährleistet, daß der Abstand zwischen der inneren Auflage 24 und einer zentralen Achse 16′, die durch den Flansch 20 festgelegt wird, im wesentlichen konstant ist, wenn die zusammengesetzte Seitenwand 10 Verformungen senkrecht zu dieser zentralen Achse 16′ unterworfen wird. Bei dem in der Fig. 1 wiedergegebenen Beispiel ist diese Bedingung durch die Tatsache erfüllt, daß die innere Auflage 24 von dem Halteorgan freitragend getragen wird, wobei das Halteorgan auf dem Flansch 20 befestigt ist, der die zentrale Achse 16′ festlegt.

Der Flansch 20 trägt auf der äußeren Seite der Wand 10 ein Verschlußorgan 30 und ein Abdichtungsorgan 32. Das Verschlußorgan 30 ist vorgesehen, um die seitliche Öffnung 16 dicht verschließen zu können, wenn die Lanze 18 aus dem Abdichtungsorgan 32 herausgezogen wird. Es handelt sich meistens um eine für diese Funktion speziell entwickelte Verschlußvorrichtung. Das Abdichtungsorgan 32 ist vorgesehen, um die Dichtheit um die Lanze herum sicherzustellen, wenn die Lanze entweder axial durch dieses Abdichtungsorgan hindurch verschoben wird, oder in der Meßposition in das Innere des unter Druck stehenden Behälters hineinragt. Weitere Merkmale dieses Abdichtungsorgans 32 werden weiter unten beschrieben.

Die Kennziffer 34 bezeichnet insgesamt eine Tragstruktur, die den vertikalen Verformungen der Wand 10 nicht, oder nicht vollständig folgt. Es handelt sich beispielsweise um eine unabhängige Plattform, die den unter Druck stehenden Behälter im Bereich der Öffnung 16 umgibt. Diese Tragstruktur ist mit einer gelenkigen Auflage 36 für eine Tragbank 38 versehen, die die Lanze 18 trägt. Die aus einem oder mehreren Profilträger 40 gebildete Tragbank 38 erstreckt sich axial in Richtung der seitlichen Öffnung 16. Während die gelenkige Auflage 36, die mit der Tragstruktur 34 fest verbunden ist, die hintere Auflage der Tragbank 38 bildet, wird die vordere Auflage der Tragbank 38 vorzugsweise von einer gelenkigen Auflage 42 gebildet, die mit der Wand 10 fest verbunden ist. Eine der zwei gelenkigen Auflagen 36, 42 der Tragbank 38 ist vorzugsweise so ausgelegt, daß eine geringe horizontale Verschiebung der Tragbank 38 bezüglich dieser Auflage ermöglicht wird. Bei der in der Fig. 1 wiedergegebenen Vorrichtung wird diese horizontale Verschiebung beispielsweise im Bereich der vorderen Auflage 42 durch einen Sitz in Form von Langlöchern 44 für die Schwenkachse 46 möglich gemacht. Anstatt die Möglichkeit einer axialen Verschiebung in eine der zwei gelenkigen Auflagen 36 bzw. 42 zu integrieren, könnte jedoch auch eine Verschiebung bezüglich der Tragstruktur 34 im Bereich der hinteren Auflage 36 der Tragbank 38 vorgesehen werden. Dabei muß vor allem berücksichtigt werden, daß der Abstand zwischen den zwei Auflagen 36 und 44 der Tragbank 38 nicht nur bei horizontalen, sondern auch bei vertikalen Verformungen der Wand 10 des Behälters variiert.

Die Lanze 18 ist mit Hilfe eines Tragwagens 48 auf der Tragbank 38 angebracht. Dieser Tragwagen bildet eine gelenkige Auflage für das hintere Ende der Lanze 18, wobei diese Auflage mit der Lanze 18 axial verschiebbar ist. Dabei ist anzumerken, daß dieser Tragwagen 48 so ausgelegt ist, daß er eine geringe Schwenkung der Lanze 18 ermöglicht, und gleichzeitig die Gegenkraft senkrecht zu der Tragbank 38 aufnimmt, und zwar unabhängig von der Richtung dieser Rückwirkung. Zu diesem Zweck weist er beispielsweise obere und untere Laufrollen 52 bzw. 54 oder äquivalente Mittel auf, die zum Beispiel beiderseits einer mit der Tragbank 38 fest verbundenen Rollbahn angeordnet sind.

Am vorderen Ende der Tragbank 38 wird die Lanze 18 in der Nähe des Abdichtungsorgans 32 von einer vorderen Auflage 58 getragen. Es handelt sich um eine Auflage, auf der die Lanze 18 bei der axialen Verschiebung auf der Tragbank 38 über ihren unteren Mantel 26 geführt werden kann, beispielsweise um eine Auflage, die mit einer oder mehreren Rollen 60 oder gleichwertigen Mitteln versehen ist. Die hauptsächliche Aufgabe dieser vorderen Auflage 58 ist, die Einführung des vorderen Endes der Lanze 18 in das Abdichtungsorgan 32 zu erleichtern. In der Fig. 1 wird diese vordere Auflage 58 wiederum in unmittelbarer Nähe des Gelenkes 42 von der Tragbank 38 getragen. Es kann angenommen werden, daß der Abstand der vorderen Auflage 58 von der zentralen Achse 16′ im wesentlichen konstant bleibt, selbst wenn die Wand 10 bezüglich der Tragstruktur 34 in vertikaler Richtung verformt wird. Angesichts des großen Abstandes zwischen den gelenkigen Auflagen 36 und 42 wird ein in der Nähe von einem der zwei Enden der Tragbank 38 gelegener Punkt in der Tat der gleichen vertikalen Verschiebung wie die gelenkige Auflage 36, 42 dieses Endes unterworfen, und angesichts des geringen Abstandes zwischen der zentralen Achse 16′ und der gelenkigen Auflage 42 wird diese Auflage im wesentlichen der gleichen Niveauveränderung wie die zentrale Achse 16′ unterworfen.

Diese vordere Auflage 58 ist erfindungsgemäß eine elastische Auflage. Mit anderen Worten, die vordere Auflage 58 wird in Funktion der Kraft die auf sie einwirkt einer reversiblen Verformung unterworfen. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß eine solche elastische Auflage beispielsweise eine oder mehrere Federn 62 aufweisen kann. Diese Federn sind in vorteilhafter Weise in einem Gehäuse 64 derart vorgespannt, daß sich die vordere Auflage 58 wie ein starres Lager verhält, bis ein oberer Grenzwert der einwirkenden Kraft erreicht wird, und werden anschließend in Funktion der einwirkenden Kraft rasch verformt. Die Vorspannung kann beispielsweise derart berechnet werden, daß die Feder 62 erst dann verformt wird, wenn das vordere Ende der Lanze 18 an der inneren Auflage 24 bereits vorbei ist. Für einen Fachmann ist es offensichtlich, daß die vordere elastische Auflage 58 auch mit anderen Mitteln verwirklicht werden kann. So kann beispielsweise die Schraubenfeder ersetzt werden durch eine Blattfeder, eine Tellerfeder, einen Elastomerblock, einen Hydraulikzylinder, das heißt mit einem Mittel das ein federelastisches Verhalten aufweist.

Es ist weiterhin anzumerken, daß die vordere Auflage 58 anstatt auf der Tragbank 38 auch auf einer unabhängigen Tragstruktur, die mit der Wand 10 fest verbunden ist, ja sogar unmittelbar an dem Abdichtungsorgan 32 angebracht werden könnte. In den Fällen, in denen die vordere Auflage 58 nicht von der Tragbank 38 getragen wird, kann diese Tragbank natürlich gänzlich von der Tragstruktur 34 getragen werden, da ihr vorderes Ende nicht mehr unbedingt den vertikalen Verformungen der Wand 10 folgen muß. Falls dagegen gewünscht wird, daß das vordere Ende der Tragbank 38 den vertikalen Verformungen der Wand 10 folgt, ohne daß es deshalb auf der Wand 10 gelenkig gelagert ist, kann auch auf der Tragstruktur 34 eine in der Höhe einstellbare, vordere Stütze für die Tragbank 38 vorgesehen werden. Ein solches System zum Einstellen des Niveaus der Tragbank 38 kann beispielsweise einen oder mehrere Hubzylinder aufweisen, die von der Tragstruktur 34 getragen werden, und die wiederum das vordere Ende der Tragbank 38 tragen. Diese Hubzylinder sind dann mit einem Regelkreis ausgerüstet, bei dem die Regelgröße der Niveauunterschied zwischen einem Punkt des vorderen Endes der Tragbank und einem Punkt der Wand 10 ist.

Die Fig. 2 bis 4 dienen zur Beschreibung der Funktionsweise der Vorrichtung der Fig. 1. Dabei ist zunächst anzumerken, daß die Fig. 1 eine Situation wiedergibt, in der die Achse 18′ der Lanze 18 genau entsprechend der zentralen Achse 16′ des Abdichtungsorgans 32 ausgerichtet ist. Diese Situation kann beispielsweise dem Fall eines abgeschalteten Hochofens entsprechen, wenn die Wand 10 bereits stark abgekühlt ist. In den Fig. 2, 3 und 4 wurde die Wand 10 Verformungen unterworfen, die eine Anhebung des Niveaus der seitlichen Öffnung 16 bezüglich der Tragstruktur 34 hervorgerufen haben. Diese Situation kann beispielsweise dem Fall eines Hochofens entsprechen, bei dem infolge der thermischen Ausdehnung der Wand 10 bei seiner Erwärmung eine axiale Längenzunahme erfolgt ist. Infolge der vorderen Auflage 58, die so angebracht ist, daß sie den Niveauveränderungen der seitlichen Öffnung 16 folgt, ist auch das vordere Ende der Lanze 18 der Anhebung des Niveaus der seitlichen Öffnung 16 gefolgt. Auf diese Weise konnte die Lanze ohne Probleme durch das Abdichtungsorgan 32 und das Verschlußorgan 30 hindurch eingeführt werden, um die in der Fig. 2 wiedergegebene Position einzunehmen.

Da das hintere Ende der Lanze 18, das in dem von der Tragbank 38 getragenen Tragwagen 48 gelenkig gelagert ist, nicht der gleichen Niveauveränderung wie die seitliche Öffnung 16 gefolgt ist, ist die Achse 18′ der Lanze 18 jetzt nicht mehr entsprechend der zentralen Achse 16′ des Abdichtungsorgans 32 ausgerichtet. Eine negative Folge dieser Neigung der Lanze 18 bezüglich der zentralen Achse 16′ ist, daß die Lanze 18 nicht mehr auf der inneren Auflage 24 aufliegt. Die freitragende Länge der Lanze wird also nicht mehr von der inneren Auflage 24, sondern von der vorderen Auflage 58 bestimmt.

Wenn die Lanze 18 in axialer Richtung in den unter Druck stehenden Behälter eingeführt wird, nimmt die Last, die von der vorderen Auflage 58 getragen werden muß, entsprechend der eingeführten Länge der Lanze 18 zu. Da diese vordere Auflage 58 eine vorgespannte elastische Auflage darstellt, übersteigt dabei die Last, die von dieser Auflage getragen werden muß, zu einem bestimmten Zeitpunkt die Vorspannungskraft der Feder 62. Ab diesem Zeitpunkt wird die Feder 62 verformt. Mit anderen Worten, die Auflage 58 wird unter der Last, die sie tragen muß, zunehmend zusammengedrückt. Diese Zusammendrückung der Auflage 58 hat eine Schwenkung des hinteren Endes der Lanze 18 um das Gelenk 50 in dem Tragwagen 48 zur Folge (vgl. die Fig. 2 und 3). Bei einer eingeführten Länge der Lanze 18, die durch Wahl der Eigenschaften der Feder 62 vorherbestimmbar ist, liegt die Lanze 18 schließlich auf der inneren Auflage 24 auf.

In der Fig. 4 ist die Lanze so weit wie möglich in den Behälter eingeführt. Für diese Situation wurden in der Fig. 5 die Diagramme der Biegemomente und der Querkräfte in der Lanze 18 wiedergegeben.

In der Fig. 6 ist zum Vergleich eine Situation wiedergegeben, die sich von der Situation der Fig. 5 nur dadurch unterscheidet, daß die vordere elastische Auflage 58 durch eine starre Auflage 58′ ersetzt wurde. Es ist ersichtlich, daß in der Fig. 6 das Biegemoment und die Querkraft ihr Maximum im Bereich der vorderen Auflage 58′ haben. Dies ist a posteriori nicht erstaunlich, da die geneigte Lanze nicht auf der inneren Auflage 24 aufliegt. In der Fig. 5 haben das Biegemoment und die Querkraft dagegen ihr Maximum im Bereich der inneren Auflage 24. Dieses Maximum ist bei weitem kleiner als das entsprechende Maximum der Fig. 6.

Es kann rechnerisch nachgewiesen werden, daß das maximale Biegemoment M′max der Fig. 6 um mehr als 50% vermindert werden kann, und die maximale Querkraft T′max der Fig. 6 um mehr als 70% vermindert werden kann, wenn die feste Auflage 58′ durch eine elastische Auflage 58 ersetzt wird. Diese Ergebnisse beweisen, daß die Lanze 18 bei der Vorrichtung der Fig. 5 wesentlich weniger stark beansprucht wird als bei der Vorrichtung der Fig. 6.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Vorrichtung zum Einführen der Lanze 18 in den unter Druck stehenden Behälter wird anhand der Details des Abdichtungsorgans 32 beschrieben, die in den Fig. 1 bis 4 wiedergegeben sind. Dieses Abdichtungsorgan 32 weist ein Gehäuse 80 auf, in dem mehrere Ringe 82, 84, 86, deren lichter Querschnitt im wesentlichen dem transversalen Querschnitt der Lanze 18 entspricht, axial angeordnet sind. Jeder dieser Ringe 82, 84, 86 ist in einer getrennten Kammer 82′, 84′, 86′ des Gehäuses 80 angebracht, in der er senkrecht zu der zentralen Achse 16′ verschiebbar ist. Infolge dieser möglichen Verschiebung der Ringe 82, 84, 86 in ihrer jeweiligen Kammer 82′, 84′, 86′ des Gehäuses 80 können sich die Ringe an eine schräge Position der Lanze 18 in dem Abdichtungsorgan 32 anpassen. Mit anderen Worten, die Ringe 82, 84, 86 können sich auf dem Körper der Lanze 18, die bezüglich der zentralen Achse 16′ schräg angeordnet ist, frei zentrieren.

Die Ringe 82, 84, 86 sind entweder selbst Abdichtungskörper, oder bilden Montagekörper für Dichtungspackungen oder Weichdichtungen.

Die Fig. 1A gibt ein Detail einer ersten Ausführung eines Rings 84 in seiner Kammer 84′ wieder. Wie zu sehen ist, ist dieser Ring mit zwei Dichtungen 83 versehen, über die er auf der Lanze 18 aufliegt. Seitliche Dichtungen 85 stellen erforderlichenfalls die Dichtheit zwischen dem Ring 84 und den die Kammer 84′ begrenzenden, radialen Rippen sicher.

Die Fig. 1B gibt eine Ausführungsvariante des Ringes 84 in seiner Kammer 84′ wieder. Der Ring 84 weist eine aufblasbare Dichtung 87 auf, die in einem Hohlraum 87′ des Ringes 84 angeordnet ist. Im nicht aufgeblasenen Zustand ist diese aufblasbare Dichtung 87 in ihren Hohlraum 87′ zurückgezogen; dies ermöglicht, die Lanze 18 zu verschieben, ohne daß die aufblasbare Dichtung 87 beschädigt bzw. abgenutzt wird. Im aufgeblasenen Zustand kann diese Dichtung jedoch ein wesentlich größeres radiales Spiel kompensieren als die zwei Dichtungen 83 der Fig. 1A. Wie in der Fig. 1A liegt der Ring 84 in vorteilhafter Weise über zwei Dichtungen 83, die beiderseits des Hohlraums 87′ angeordnet sind, auf der Lanze 18 auf. Um die aufblasbare Dichtung 87 aufzublasen, wird in vorteilhafter Weise Druck auf die Kammer 84′ gegeben. Über Öffnungen 90 in dem Ring 84 steht die Kammer 84′ mit dem Hohlraum 87′ in Verbindung. Die aufblasbare Dichtung 87 kann sowohl durch eine unter Druck stehende Flüssigkeit als auch durch ein unter Druck stehendes Gas aufgeblasen werden.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum axialen Einführen einer Lanze (18) von einer Tragstruktur (34) aus durch eine seitliche Öffnung (16) in einen unter Druck stehenden Behälter, insbesondere einen Hochofen, mit
einer Tragbank (38) für die Lanze (18), die mit ihrem hinteren Ende auf der Tragstruktur (34) aufliegt, und sich in Richtung der seitlichen Öffnung (16) erstreckt,
einem Tragwagen (48) für die Lanze (18), der längs der Tragbank (38) verschiebbar ist, und in dem das hintere Ende der Lanze (18) gelenkig gelagert ist,
einem Abdichtungsorgan (32) und einem Verschlußorgan (30), die am Behälter im Bereich der seitlichen Öffnung (16) angebracht sind, wobei das Abdichtungsorgan (32) derart ausgebildet ist, daß es mit der Lanze (18) zusammenwirkt um die Dichtheit um die Lanze (18) herum sicherzustellen wenn diese Lanze in dieses Abdichtungsorgan eingeführt ist, und wobei das Verschlußorgan (30) derart ausgebildet ist, daß es die seitliche Öffnung (18) verschließen kann, wenn die Lanze (18) herausgezogen ist,
einer vorderen Auflage (58) für die Lanze (18), die in der Nähe des Abdichtungsorgans (32) angeordnet ist, und
einer inneren Auflage (24) für die Lanze (18), die auf der inneren Seite des unter Druck stehenden Behälters angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die vordere Auflage (58) für die Lanze (18) eine elastische Auflage ist, welche derart angebracht ist, daß sie den Niveauveränderungen der seitlichen Öffnung (16) folgt.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das vordere Ende der Tragbank (38) mit Hilfe einer gelenkigen Auflage (42) getragen wird, die von dem unter Druck stehenden Behälter in der Nähe der seitlichen Öffnung (16) getragen wird, und
daß die vordere Auflage (58) von der Tragbank (38) in der Nähe der gelenkigen Auflage (42) der Tragbank (38) getragen wird.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Auflage (58) unmittelbar von dem Behälter getragen wird.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Auflage (58) von dem Abdichtungsorgan (32) getragen wird.

5. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Auflage (58) mindestens eine Feder (62) aufweist.

6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (62) vorgespannt ist.

7. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Abdichtungsorgan (32) ein Gehäuse (80) und mehrere Ringe (82, 84, 86) aufweist, wobei diese Ringe mit Durchgangsöffnungen für die Lanze (18) versehen sind,
daß das Gehäuse (80) in axialer Richtung in getrennte Kammern (82′, 84′, 86′) für die Ringe (82, 84, 86) unterteilt ist, und
daß die Ringe (82, 84, 86) in diesen Kammern (82′, 84′, 86′) derart angebracht sind, daß sie senkrecht zu der zentralen Achse (16′) des Abdichtungsorgans (32) verschiebbar sind.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (82, 84, 86) mit Dichtungspackungen oder Dichtungen versehen sind, über die sie auf der Lanze (18) aufliegen.

9. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer dieser Ringe (82, 84, 86) mit einer aufblasbaren Dichtung versehen ist, die in einem Hohlraum (87′) ihres Rings (84) derart angeordnet ist, daß sie im nicht aufgeblasenen Zustand in diesen Hohlraum (87′) ganz zurückgezogen ist.