DE69003221T2

DE69003221T2 - Hot wind pipe with connection.

Info

Publication number: DE69003221T2
Application number: DE1990603221
Authority: DE
Inventors: Ronald Johannes Maria Stokman; Herman Thomassen
Original assignee: Hoogovens Groep BV
Current assignee: Tata Steel Ijmuiden BV
Priority date: 1989-10-19
Filing date: 1990-10-02
Publication date: 1994-02-03
Anticipated expiration: 2010-10-03
Also published as: CA2027045A1; DE69003221D1; JPH0731849U; NL8902589A; EP0423862A1; JPH03134110A; CA2027045C; EP0423862B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbindung einer ersten und einer zweiten im wesentlichen kreisförmigen Heißwindleitung, die sich im wesentlichen horizontal erstrecken, und die für den Gebrauch in einer Heißwindleitungskonstruktion zur Zufuhr von Heißwind in einem Hochofen geeignet sind. Jede Heißwindleitung weist eine Stahlummantelung Tnit kreisförmigem Querschnitt auf, die auf ihrer Innenseite mit feuerfestem Mauerwerk versehen ist.The invention relates to a connection of a first and a second substantially circular hot blast duct, which extend substantially horizontally and which are suitable for use in a hot blast duct construction for supplying hot blast in a blast furnace. Each hot blast duct has a steel casing T with a circular cross-section, which is provided on its inside with refractory masonry.

Eine Verbindung von Heißwindleitungen, wie sie oben beschrieben sind, wird zum Gebrauch in den Heißwindleitungen eines Hochofens in der US-A-3 853 307 diskutiert. An der Verbindungsstelle ist im Mauerwerk ein dreieckiger, flacher Bogen vorgesehen, der spezielle Ziegel aufweist, die mittels Aufhängeanker aus rostfreiem Stahl an einer flachen Stahlzwischenplatte aufgehängt sind. Diese flache Stahlzwischenplatte ist eingefügt, wo die erste und die zweite Heißwindleitung aufeinandertreffen. Die Verbindung ist ebenso mit Stahlzwischenstücken versehen, die die Verbindung zwischen den jeweiligen kreisförmigen Stahlummantelungen der Heißwindleitungen und der dreieckigen flachen Platte vervollständigen. Diese Zwischenstücke sind gekrümmt und der Krümmungsgrad hängt von den Durchmessern der aneinandergekuppelten Heißwindleitungen ab. Im Fall gleicher Durchmesser der gekuppelten Leitungen hat diese Krümmung teilzylindrische Form, aber im Fall verschiedener Durchmesser haben die Zwischenstücke die Form eines Teilstückes eines konischen Abschnittes. Weiterhin muß die Stahlstruktur mit Verstärkungen versehen sein, um sicherzustellen, daß der Bogen auf der Innenseite der Heißwindleitungen flach bleibt. Diese Konstruktion hat den Nachteil der Kompliziertheit der Formen der Stahlummantelungsteile und des Mauerwerks.A connection of hot blast pipes as described above is discussed for use in the hot blast pipes of a blast furnace in US-A-3 853 307. At the connection point, a triangular flat arch is provided in the masonry which has special bricks suspended by means of stainless steel suspension anchors from a flat steel intermediate plate. This flat steel intermediate plate is inserted where the first and second hot blast pipes meet. The connection is also provided with steel spacers which complete the connection between the respective circular steel casings of the hot blast pipes and the triangular flat plate. These spacers are curved and the degree of curvature depends on the diameters of the hot blast pipes coupled together. In the case of equal diameters of the coupled pipes, this bend has a part-cylindrical shape, but in the case of different diameters, the intermediate pieces have the shape of a part of a conical section. Furthermore, the steel structure must be provided with reinforcements to ensure that the bend remains flat on the inside of the hot-blast pipes. This design has the disadvantage of the complexity of the shapes of the steel sheathing parts and the masonry.

Die SU-A-195 561 und die DE-A-2 517 026 veranschaulichen Verbindungsstellen von Heißwindleitungen, zeigen aber keine technischen Einzelheiten der feuerfesten Struktur bei den Verbindungen.SU-A-195 561 and DE-A-2 517 026 illustrate joints of hot blast pipes, but do not show technical details of the refractory structure at the joints.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine vereinfachte Struktur an der Verbindungsstelle zweier Heißwindleitungen bereitzustellen, und insbesondere das Anpassen eines neuen Kupplungsstücks in eine Heißwindleitung wegen der größeren Einfachhheit weniger kostspielig zu machen.The object of the invention is to provide a simplified structure at the junction of two hot blast lines, and in particular to make the fitting of a new coupling piece into a hot blast line less costly due to the greater simplicity.

Gemäß der Erfindung sind an der Verbindungsstelle die kreisförmigen Ummantelungen der ersten und zweiten Heißwindleitungen direkt und ohne die Verwendung eines oder mehrerer zwischen der ersten und der zweiten Leitung liegender Ummantelungszwischenstücke aneinandergekuppelt und das Mauerwerk an der Oberseite beider Heißwindleitungen wird von Formziegeln gebildet, die an den kreisförmigen Ummantelungen der ersten und zweiten Meißwindleitungen aufgehängt sind.According to the invention, at the junction, the circular casings of the first and second hot blast lines are coupled together directly and without the use of one or more casing spacers located between the first and second lines, and the masonry at the top of both hot blast lines is formed by molded bricks suspended from the circular casings of the first and second hot blast lines.

Dementsprechend wird die Erfindung in den Ansprüchen 1 und 4 definiert.Accordingly, the invention is defined in claims 1 and 4.

Die Kupplungsverbindung gemäß der Erfindung sieht den Vorteil vor, daß die Stahlummantelungen der aneinanderzukuppelnden Heißwindleitungen nicht durch eine Struktur eines flachen Oberteilstücks mit anderen komplex geformten Zwischenstücken ersetzt werden braucht, sondern daß es vielmehr ausreicht, Formziegel des Mauerwerks an z. B. Aufhängern aus rostfreiem Stahl aufzuhängen, die an den Ummantelungen der zwei Heißwindleitungen aufgehängt sind. Mit dieser Struktur wurde herausgefunden, daß es möglich ist, eine gute Stabilität und eine gute Glattheit des Mauerwerks auf der Innenseite der Leitungen an der Verbindungsstelle zu erreichen. Formziegel wie z.B. gegossene Ziegel, die in der Erfindung verwendet werden, werden eine Vielzahl von unterschiedlichen Formen haben, um die gewünschte Form der Durchlässe an der Verbindungsstelle vorzusehen, und um zum Beispiel die unterschiedlichen Abstände, die als Ergebnis der kreisförmigen Form der Heißwindleitungen durch die aufgehängten Aufhänger überbrückt werden müssen, auszugleichen.The coupling connection according to the invention provides the advantage that the steel casings of the hot blast pipes to be coupled together do not need to be replaced by a structure of a flat top piece with other complexly shaped intermediate pieces, but that it is rather sufficient to hang shaped bricks of the masonry on e.g. stainless steel hangers suspended from the casings of the two hot blast pipes. With this structure it has been found that it is possible to achieve good stability and good smoothness of the masonry on the inside of the pipes at the joint. Shaped bricks such as cast bricks used in the invention used will have a variety of different shapes to provide the desired shape of the passages at the joint and to compensate for, for example, the different distances which must be bridged by the suspended hangers as a result of the circular shape of the hot blast lines.

Verglichen mit der Konstruktion in der US-A-3 853 307 kann die Verbindungsstelle gemäß der Erfindung auch den weiteren Vorteil vorsehen, daß dort, wo die Durchmesser der ersten und der zweiten Heißwindleitung voneinander abweichen, die Oberseiten der ersten und zweiten Heißwindleitung nicht auf derselben Höhe angeordnet werden müssen. Dies ist in der Tat bei der Verbindungsstelle gemäß dem Stand der Technik notwendig. Aus diesem Grund bietet die Erfindung signifikant breitere Gestaltungsmöglichkeiten für diese Art von Verbindungsstellen, was wiederum gewisse Kostenvorteile ermöglicht. Ein Beispiel könnte weniger Maschinenbau bei der Abänderung bestehender Leitungen sein.Compared to the design in US-A-3 853 307, the joint according to the invention can also provide the further advantage that where the diameters of the first and second hot blast lines differ, the tops of the first and second hot blast lines do not have to be arranged at the same height. This is in fact necessary in the joint according to the prior art. For this reason, the invention offers significantly wider design possibilities for this type of joint, which in turn allows certain cost advantages. An example could be less mechanical engineering when modifying existing lines.

Es ist wünschenswert, daß die Formziegel an ihren sich berührenden Oberflächen mit Nut- und Federverbindungen versehen sind, um jegliche relative vertikale Verschiebung zu verhindern.It is desirable that the bricks be provided with tongue and groove joints on their contacting surfaces to prevent any relative vertical displacement.

Die Erfindung wird nun mit der Beschreibung eines nicht-einschränkenden Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen veranschaulicht werden, in denen:The invention will now be illustrated by the description of a non-limiting embodiment with reference to the accompanying drawings, in which:

Figur (1) die Heißwindleitungsverbindungsstelle gemäß dem momentanen Stand der Technik in der Ansicht von oben zeigt;Figure (1) shows the hot air pipe connection point according to the current state of the art in a top view;

Figur (2) eine Heißwindleitungsverbindungsstelle gemäß der Erfindung in der Ansicht von oben zeigt;Figure (2) shows a hot air pipe connection point according to the invention in a top view;

Figur (3) eine Einzelheit der Verbindungsstelle von Figur 1 mit der Erfindung im Querschnitt zeigt.Figure (3) shows a detail of the connection point of Figure 1 with of the invention in cross section.

In Figur (1) wird eine Zuführleitung (1) eines Heißwindleitungssystems gezeigt, die an einer Verbindungsstelle (3) an eine Ausstoßleitung (2) angekuppelt ist. An der Verbindungsstelle gibt es zusätzliche eingefügte Stücke, die aus einer flachen dreieckigen Oberteilplatte (4) und gekrümmten Seitenstücken (5) bestehen, die als Zwischen- oder Übergangsstücke zwischen der Zuführleitung (1) und der Ausstoßleitung (2) dienen. Wie in Figur (3) am Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt wird, haben die Heißwindleitungen (1, 2) von Figur (1) äußere Stahlummantelungen und eine feuerfeste Auskleidung im Inneren der Ummantelungen. In Figur (1) bilden die Zwischenstücke (4, 5) folglich Kuppelstücke, die die äußeren Ummantelungen der Leitungen (1, 2) verbinden.In Figure (1) a supply line (1) of a hot blast line system is shown, which is coupled to an exhaust line (2) at a connection point (3). At the connection point there are additional inserted pieces consisting of a flat triangular top plate (4) and curved side pieces (5) which serve as intermediate or transition pieces between the supply line (1) and the exhaust line (2). As shown in Figure (3) for the embodiment of the invention, the hot blast lines (1, 2) of Figure (1) have outer steel casings and a fireproof lining inside the casings. In Figure (1) the intermediate pieces (4, 5) thus form coupling pieces which connect the outer casings of the lines (1, 2).

Die Seitenzwischenstücke (5) sind gekrümmt und der Grad der Krümmung hängt von den Durchmessern der aneinandergekuppelten Heißwindleitungen (1) und (2) ab. Wo die Durchmesser der aneinanderzukuppelnden Heißwindleitungen (1) und (2) gleich sind, ist diese Krümmung kreisförmig, aber wo die Durchmesser unterschiedlich sind, haben die Seitenstücke (5) die Form eines Teilstücks eines konischen Abschnitts.The side intermediate pieces (5) are curved and the degree of the curvature depends on the diameters of the hot blast pipes (1) and (2) that are coupled together. Where the diameters of the hot blast pipes (1) and (2) to be coupled together are the same, this curvature is circular, but where the diameters are different, the side pieces (5) have the shape of a part of a conical section.

In der Konstruktion von Figur (2), die die Verbindung zeigt, die die Erfindung verkörpert, fehlen die flache dreieckige Oberteilplatte (4) von Figur (1) und ebenso die bogenförmigen Zwischenstücke (5). Die Stahlummantelungen der Zuführleitung (1) und der Ausstoßleitung (2) sind direkt aneinandergekuppelt. Folglich wird die kreisförmige Außenform der Ummantelungen der Leitungen (1) und (2) nicht durch die Zwischenschaltung eines Zwischenstücks verändert, sondern die kreisförmigen Ummantelungen vereinigen sich direkt ineinander. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die zwei Hauptleitungen (1, 2) beide horizontal und vereinigen sich unter einem Winkel 90º, aber andere Vereinigungswinkel sind möglich.In the construction of Figure (2), which shows the connection embodying the invention, the flat triangular top plate (4) of Figure (1) is missing, as are the arcuate spacers (5). The steel casings of the supply line (1) and the discharge line (2) are coupled directly to each other. Consequently, the circular outer shape of the casings of the lines (1) and (2) is not changed by the interposition of a spacer, but the circular casings merge directly into each other. In the embodiment shown, the two main lines (1, 2) are both horizontal and merge at an angle 90º, but other union angles are possible.

Figur (3) zeigt einen quer verlaufenden Querschnitt der Verbindung von Figur (2). Die Ebene dieses Querschnitts ist quer zu der Achse der Leitung (1), unmittelbar neben dem Verbindungsbereich und zeigt in der Richtung der Zuführleitung (1) weg von der Verbindung, aber dieselbe Ansicht gilt auch für die Leitung (2) zu beiden Seiten der Verbindung. Figur (3) zeigt die äußere Stahlummantelung (6), innerhalb der die feuerfeste Auskleidung (7) angeordnet ist. An der Oberseite der Leitungen (1, 2) sind im Bereich der Verbindung die feuerfesten Ziegel mittels Aufhänger (8) aus rostfreiem Stahl aufgehängt. Diese Aufhänger (8) sind mit der Stahlummantelung (6) verbunden. Die so aufgehängten Ziegel sind gegossene Ziegel (9a, b, 10a, b) und (11a, b). Wie die Figur (3) zeigt, haben diese Ziegel drei verschiedene Formen, um die gewünschte innere Form der feuerfesten Auskleidung vorzusehen und um an die angrenzenden Ziegel zu passen. Der Fachmann kann aufgehängte Formziegel gestalten, um die oberen Teilstücke der Leitungen an der Verbindungsstelle zu vervollständigen.Figure (3) shows a transverse cross-section of the joint of Figure (2). The plane of this cross-section is transverse to the axis of the pipe (1), immediately adjacent to the joint area and faces in the direction of the feed pipe (1) away from the joint, but the same view also applies to the pipe (2) on either side of the joint. Figure (3) shows the outer steel casing (6) within which the refractory lining (7) is arranged. At the top of the pipes (1, 2) in the joint area the refractory bricks are suspended by means of stainless steel hangers (8). These hangers (8) are connected to the steel casing (6). The bricks thus suspended are cast bricks (9a, b, 10a, b) and (11a, b). As shown in Figure (3), these bricks have three different shapes to provide the desired internal shape of the refractory lining and to match the adjacent bricks. The skilled worker can design suspended shaped bricks to complete the upper sections of the pipes at the joint.

Die aufgehängten Ziegel sind an ihren angrenzenden Oberflächen mit einer Nut- und Federstruktur (12) versehen, um ihr gegenseitiges vertikales Verschieben unter der Auswirkung thermischer Ausdehnung zu verhindern.The suspended bricks are provided with a tongue and groove structure (12) on their adjacent surfaces to prevent their mutual vertical displacement under the effect of thermal expansion.

Die Verbindungsstelle der gegossenen Ziegel einer Zuführleitung (1) und einer Ausstoßleitung (2) unterschiedlichen Durchmessers kann hergestellt werden, indem z.B. die Zuführleitung und die Ausstoßleitung an den Oberseiten der Ummantelungen beider Leitungen auf der gleichen Höhe angeordnet werden (nicht in der Zeichnung gezeigt). Jedoch ist dies keine Voraussetzung der Erfindung. Die Verbindung einer Zuführleitung (1) und einer Ausstoßleitung (2) gemäß der Erfindung stellt keinerlei Anforderungen an die relative Anordnung der Leitungen (1) und (2). Dies ist ein signifikanter Vorteil der Verbindung gemäß der Erfindung verglichen mit der gemäß dem Stand der Technik.The joint of the cast bricks of a supply line (1) and an exhaust line (2) of different diameters can be made by arranging the supply line and the exhaust line on the tops of the casings of both lines at the same height (not shown in the drawing). However, this is not a requirement of the invention. The connection of a supply line (1) and an exhaust line (2) according to the invention does not impose any requirements on the relative arrangement of the lines (1) and (2). This is a significant advantage of the connection according to of the invention compared with that according to the prior art.

Claims

1. A hot blast line construction comprising a first hot blast line (2) and a second hot blast line (1) which opens into said first line (2) at a junction, each line extending substantially horizontally in the region of said junction and having a steel casing (6) which is substantially circular in cross-section perpendicular to the axis of the line, and fireproof masonry (7, 9, 10, 11) inside the steel casing which defines a passage for the hot blast, the masonry being partially suspended from the steel casing, in which said steel casings (6) with a circular cross-section of said first and second lines (1, 2) are directly connected to one another at said junction without the interposition of intermediate casing pieces, and at the top of both said first and second lines (1, 2) at said Junction said masonry is formed of shaped bricks (9a, b, 10a, b, 11a, b) which are suspended from said casings (6) of said first and second lines.

2. A hot blast pipe construction according to claim 1, in which said shaped bricks (9a, b, 10a, b, 11a, b) are fitted together with tongue and groove joints so that their mutual vertical displacement is prevented.

3. A hot blast duct construction according to claim 1 or 2, wherein said first and second ducts (1, 2) have substantially the same diameter.

4. A junction of first and second hot blast lines (1, 2) which extend horizontally and which are circular in cross section, and in which each said duct (1, 2) has a circular steel casing (6) and refractory masonry (7, 9, 10, 11) inside said casing, the masonry being partially formed by bricks suspended from the casing, at said junction said circular casings (6) of said first and second ducts being connected to one another without the interposition of intermediate casing pieces, and at said junction said masonry at the top of both said first and second ducts being formed by shaped bricks (9a,b, 10a,b, 11a,b) suspended from said circular casings (6) of said first and second ducts.