DE7423065U

DE7423065U - Multi-wall compensator for a nozzle holder

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Publication number: DE7423065U
Application number: DE7423065U
Authority: DE
Original assignee: Steinfurter Eisenwerk GmbH
Current assignee: Steinfurter Eisenwerk GmbH
Publication date: 1974-11-07

Description

Dipl.-lng. H.Dipl.-lng. H.

PatentanwältePatent attorneys

äjuerlahd · Dfr.Hhg. R, König · Dipl.-lng. K. Bergen - C äjuerlahd · Dfr.Hhg. R, König · Dipl.-lng. K. Bergen - C.

-αοαο Düsseldorf 30 · ClDocilienallee 76 - Telefon 433733-αοαο Düsseldorf 30 · ClDocilienallee 76 - Telephone 433733

/ 5_LJuli 1974/ 5 _L July 1974

"29 341 K"29,341K

Steinfurter Eisenwerk G.m.b.H., 4430 Burgsteinfurt/Westf.Steinfurter Eisenwerk G.m.b.H., 4430 Burgsteinfurt / Westf.

Sonnenschein 50Sunshine 50

"Mehrwandiger Kompensator für einen Düsenstock" "Multi-walled expansion joint for a nozzle holder"

Die Erfindung betrifft einen mehrwandigen Kompensator für einen Düsenstock von Schachtofen, insbesondere Hochöfen, mit zumindest einem ein Tauchrohr umgebenden Faltenbalg und drei an dessen* Uiafaiig verteilten^ einerseits mit einem gegenüber dem Tauchrohr festen und andererseits mit einem gegenüber diesem beweglichen Anschlußflansch beweglich verbundenen Stangen.The invention relates to a multi-wall compensator for a nozzle assembly of shaft furnaces, in particular blast furnaces, with at least one bellows surrounding a dip tube and three on its * Uiafaiig distributed ^ on the one hand with one opposite the immersion tube fixed and on the other hand connected to a movable connection flange with respect to this Poles.

Üblicherweise besitzen Schachtofen einen Heißwindring, von dem Düsenstöcke zu einzelnen Blasformen führen, aus denen der Heißwind in das Ofengestell eintritt. Infolge der unterschiedlichen Temperaturen von Heißring und Ofengestell sind sehr große und unterschiedliche Dehnungen zu berücksichtigen. Zu diesem Zweck werden Kompensatoren in die Düsenstöcke eingebaut, um einerseits eine Winkelbewegung und andererseits eine axial sowie laterale Vfrschiebung der Düsenstöcke zuzulassen.Shaft furnaces usually have a hot draft ring, from the nozzle rods lead to individual blow molds, from which the hot blast enters the furnace frame. As a result of the different Temperatures of the hot ring and furnace frame, very large and different expansions must be taken into account. For this purpose, compensators are built into the nozzle assemblies, on the one hand to allow angular movement and on the other hand an axial and lateral displacement of the nozzle assemblies to allow.

Ein aus dem deutschen Gebrauchsmuster 7 325 087 bekannter Kompensator der genannten Art ist einerseits über einenA known from the German utility model 7 325 087 compensator of the type mentioned is on the one hand via a

fest mit dem Anschlußflansch an den Heißwindring und andererseits über einen beweglich mit ihm verbundenen Anschlußflansch an einen Rohrabschnitt des Düsenstocks angeschlossen. Der bewegliche Anschlußflansch ist mit einem innenlisgsriilen Tauchrohr des KcspenGatcrs üfcsr sine Cersfelt-Matte abgedichtet und über einen vielwelligen und vielschichtigen Faltenbalg mit dem festen Anschlußflansch verbunden, so daß sich auch unter Berücksichtigung des unter Bewegungsspiel mit dem Kompensator verbundenen Rohrabschnitts stets eine Abdichtung nach außen ergibt.firmly with the connection flange on the hot draft ring and on the other hand connected to a pipe section of the nozzle assembly via a connecting flange movably connected to it. The movable connection flange is fitted with an inside dip tube of the KcspenGatcrs for its Cersfelt mat sealed and a multi-corrugated and multi-layered bellows with the fixed connection flange connected, so that also taking into account the pipe section connected to the compensator with movement play always results in a seal to the outside.

Mehrere und vorzugsweise drei am Umfang des Kompensators gleichmäßig verteilte sowie über Zwischenglieder mit den Anschlußflanschen beweglich verbundene Stangen bilden eine Federung für den Kompensator. Die Stangen sind im Bereich des beweglichen Anschlußflansches über Kugelgelenkköpfe allseitig beweglich gelagert und im Bereich des festen Anschlußflansches axial verschiebbar durch eine Bohrung eines mit diesem verbundenen Armes geführt. Beiderseits des Armes stützen sich an diesem die jeweilige Stange umgebende Federn ab. deren Vorspannungen bzw- Neutrallagen an den Stangen einstellbar sind.Several and preferably three on the circumference of the compensator evenly distributed and via intermediate links with the Connecting flanges movably connected rods form a suspension for the compensator. The poles are in the area of the movable connection flange via ball joint heads mounted movably on all sides and axially displaceable in the area of the fixed connection flange through a bore of a led with this connected arm. Springs surrounding the respective rod are supported on both sides of the arm away. their pre-tensioning or neutral positions can be adjusted on the rods are.

Ein derartiger Kompensator ermöglicht eine unter Verformung der Federn erfolgende relative Axialverschiebung sowie eine von den Kugelgelenkköpfen aufgenommene Winkelbewegung der angrenzenden Teile. Eine insbesondere bei einer relativen Lateralverschiebung auftretende Schwenkbewegung der Stangen ist nur in sehr beschränktem Maße und nur dann möglich, wenn die Bohrungen in den Armen ausreichend groß sind, damit sich die Stangen schrägstellen können. Abgesehen von einer nur sehr begrenzten Kompensierbarkeit von Seitenverschiebungen ist der bekannte Kompensator yegen seiner Kugelgelenkköpfe relativ aufwendig und erfordert infolge derSuch a compensator enables under deformation relative axial displacement of the springs and an angular movement of the adjacent parts. A pivoting movement of the rods that occurs in particular with a relative lateral displacement is only possible to a very limited extent and only if the holes in the arms are large enough to allow it the bars can tilt. Apart from only a very limited ability to compensate for lateral shifts, the known compensator is due to its ball joint heads relatively expensive and requires as a result of

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gleichmäßig, beispielsweise um 120° versetzt am Umfang verteilten Stangen einen relativ großen Einbauraum und Abstand von der Ofenseite, überdies sind die an der Ofenseite befindlichen Stangen nur schlecht zugänglich, wodurch die Handhabung erschwert wird.evenly, for example by 120 ° offset on the circumference rods a relatively large installation space and spacing from the furnace side, moreover those located on the furnace side Poles are difficult to access, which makes handling difficult.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher in der Schaffung eines mehrwandigen !Compensators der eingangs erwähnten Art, der unter Vermeidung der genannten Nachteile mit einem vergleichsweise einfacheren Aufbau und einer zweckmäßigeren Handhabung eine wirksame Kompensierung der auftretenden Wärmedehnungen ermöglicht, und zwar ohne Auftreten bleibender Verformungen.The object on which the present invention is based is therefore to create a multi-walled compensator of the type mentioned, while avoiding the disadvantages mentioned with a comparatively simpler structure and a more expedient handling enables an effective compensation of the thermal expansions occurring, without Occurrence of permanent deformation.

Zur Lösung der Aufgabe wird nach der Erfindung ein mehrwandiger Kompensator vorgeschlagen, der sich dadurch auszeichnet, daß die Stangen unter 90° versetzt angeordnete Augenschrauben darstellen, die Jeweils im Bereich des einen An-According to the invention, a multi-walled one is used to achieve the object Compensator proposed, which is characterized in that the rods are offset by 90 ° arranged eyebolts represent, each in the area of one of the

~~ schlußflansches mit ihrem Ge7^nkauge einen etwa quer zur~~ the end flange with its hinge approximately across the

Längsrichtung des !Compensators verlaufenden Zapfen drehbar umfassen und im Bereich des anderen Anschlußflansches mit ihrem zwischen zwei einstellbaren Anschlägen befindlichen Schraubenteil frei beweglich durch einen Radialschlitz greifen. Ein derartiger Kompensator ermöglicht einerseits eine von den Anschlägen begrenzte Axialverschiebung unter Vermeidung bleibender Verformungen und andererseits eine im zulässigen Rahmen unbegrenzte Seitenverschiebung, bei der die Stangen im Radialschlitz radial verschoben und gegebenenfalls auch verschwenkt werden. Darüber hinaus kann sich jede Augenschraube um den zugehörigen Zapfen drehen, was beispielsweise dann erforderlich ist, wenn die Anschlußflansche um ihre Längsachse relativ zueinander verdreht werden. Die Dehnungsaufnahme ist bei dem erfindungsgemäßen Kompensator ohne VerwendungRotatable pin running longitudinally of the compensator include and located in the area of the other connecting flange with its between two adjustable stops Grip the screw part freely movable through a radial slot. Such a compensator on the one hand enables one Axial displacement limited by the stops and avoided permanent deformations and, on the other hand, an unlimited lateral displacement within the permissible range, in which the Rods are moved radially in the radial slot and, if necessary, also pivoted. In addition, each eyebolt can rotate around the associated pin, which is necessary, for example, when the connecting flanges about their longitudinal axis are rotated relative to each other. The expansion absorption is not used in the compensator according to the invention

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komplizierter Kugelgelenkköpfe möglich, da eine Seitenverschiebung der Anschlußflansche wegen der Radialschlitze nicht notwendigerweise zu einem Verschwenken aller Stangen führt. Ein wesentlicher Vorteil ergibt sich auch aus der 90°-Verschiebung der drei Augenschrauben, da hierdurch zumindest einer Seite des !Compensators wesentlich geringere Einbaumaöe verliehen werden können, und da die in einem Bereich von 180° angeordneten Augenschrauben frei zugänglich sind. Demzufolge lassen sich die einstellbaren Anschläge schnell und einfach den jeweiligen Erfordernissen anpassen.Complicated ball joint heads possible because of a lateral shift the connecting flange does not necessarily lead to a pivoting of all rods because of the radial slots. A significant advantage also results from the 90 ° displacement of the three eyebolts, as this results in at least one Side of the! Compensator is given significantly lower installation dimensions can be, and because the eyebolts arranged in a range of 180 ° are freely accessible. As a result the adjustable stops can be quickly and easily adapted to the respective requirements.

Vorzugsweise sind die Zapfen im Bereich des beweglichen Anschlußflansches angeordnet, obwohl auch eine unigekehrte Bauweise denkbar ist, bei der der Zapfen im Bereich des festen Flansches und der Radialschlitz im Bereich des beweglichen Flansches liegt*.. In allen Fällen läßt sich die gewünschte Kompensation erzielen.The pins are preferably arranged in the region of the movable connection flange, although an inverted one Construction is conceivable in which the pin in the area of the fixed flange and the radial slot in the area of the movable Flange lies * .. The desired compensation can be achieved in all cases.

Besonders günstig ist- es_; wann die Radiftlsolilitze r»dia.l nach außen geöffnet sind. Hierdurch ergeben sich laschenartige, die Stangen umfassende Teile, die u.a. eine Montage der Stangen auch bei bereits eingesetzten und mit Anschlußgliedern verbundenen Anschlußflanschen ermöglichen, da lediglich die Gelenkaugen auf die Zapfen aufzuschieben und die Schraubenteile zwischen den Anschlägen von außen in die Laschen eingeführt werden müssen. Eine Lagestabilisierung bzw. -fixierung der Stangen um senkrecht zu den Zapfen stehende Achsen ist nicht erforderlich, da die Stangen lediglich um die Zapfen drehbar sind.It is especially cheap _; when the Radiftlsolilitze r »dia.l are open to the outside. This results in tab-like parts comprising the rods, which among other things enable the rods to be assembled even with connection flanges already in place and connected to connecting members, since only the hinge eyes have to be pushed onto the pins and the screw parts between the stops have to be inserted into the tabs from the outside. It is not necessary to stabilize or fix the position of the rods around axes perpendicular to the journals, since the rods can only be rotated around the journals.

Eine weitere Ausgestaltung des erfindungs gemäß en Komp ensat or s besteht darin, daß die Radialschlitze eine gegenüber dem Durchmesser der Augenschraube große Schlitzbreite aufweisen, so daß sich die Augenschrauben bei einem gegenseitigen Verdrehen der Anschlußflansche auch in erhöhtem MaßeAnother embodiment of the invention according to the comp ensate or s consists in the fact that the radial slots have a slot width that is large compared to the diameter of the eyebolt, so that the eyebolts also increase to a greater extent when the connecting flanges are rotated in relation to one another

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um die Zapfen drehen können. Mit der Breite der Radialschlitze kann das zulässige Maß des Drehspiels eingestellt werden.can rotate around the tenons. With the width of the radial slots the permissible amount of torsional backlash can be set.

Damit die Anschlußflansche wegen des erforderlichen Radialabstandes der Stangen von der Längsachse des Kompensators nicht zu groß werden, ist es günstig, wenn die Zapfen bzw. Radialschlitze an bzw. in seitlich hervorstehenden und mit den Anschlußflanschen verbundenen Armen ausgebildet sind. Eine derartige Radialvergrößerung ist ohne weiteres möglich, da wegen der 90°-VerSetzung die notwendigen Einbaumaße an derr Rück- bzw. Ofenseite des Kompensators hierdurch nicht beeinträchtigt werden.So that the connecting flanges because of the required radial distance the rods do not get too big from the longitudinal axis of the compensator, it is advantageous if the pins or Radial slots are formed on or in laterally protruding arms connected to the connecting flanges. Such a radial enlargement is easily possible, since the necessary installation dimensions are due to the 90 ° offset on the rear or furnace side of the expansion joint are not affected by this.

Eine besonders einfache Verstellbarkeit der Anschläge ergibt sich dann, wenn als Anschläge Kontermuttern verwendet werden. Diese werden auf die Augenschraube aufgeschraubt und unter Berücksichtigung eines Bewegungsdiagramms in zulässigem Abstand gekontert, damit bleibende Verformungen in Jedem Falle vermieden werden.A particularly simple adjustability of the stops results when lock nuts are used as stops will. These are screwed onto the eyebolt and, taking into account a movement diagram in permissible Distance countered, so permanent deformations be avoided in any case.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention is illustrated below with reference to one in the drawing illustrated embodiment of the explained in more detail. In the drawing show:

Eig* 1 einen erfindungsgemäßen Kompensator im Längsschnitt und Eig * 1 a compensator according to the invention in longitudinal section and

Fig« 2 den Kompensator der Fig. 1 im Querschnitt längs der Linie A-B, FIG. 2 shows the compensator of FIG. 1 in cross section along the line AB,

Der mehrwandige Kompensator 10 weist ein hitzebeständiges oder hitzebeständig ausgekleidetes Tauchrohr 12 auf, das an einem Ende mit einem Anschlußflansch 14 verschweißt undThe multi-walled compensator 10 has a heat-resistant or heat-resistant lined immersion tube 12, which welded at one end to a connecting flange 14 and

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am anderen Ende mit einem beweglichen Anschlußflansch 16 versehen ist. Der Anschlußflansch 16 ist gegenüber dem Tauchrohr 12 axial sowie lateral verschiebbar und verschwenkbar. Zum gegenseitigen Abdichten befindet sich eine Cerafelt-Matte 20 zwischen dem Tauchrohr 12 und dem Anschlußflansch 16, während sich ein vielwelliger und vielschichtiger Faltenbalg 18 einerseits um das Tauchrohr 12 und andererseits vom festen Flansch 14 bis zum beweglichen Flansch 16 erstreckt. Dadurch wird auch unter Berücksichtigung eines Bewegungsspiels der Anschlußflansche bzw. von ψ an diesen festzulegenden und nicht dargestellten Anschlußgliedern eine sichere Abdichtung erzielt,is provided with a movable connecting flange 16 at the other end. The connection flange 16 is axially and laterally displaceable and pivotable with respect to the immersion tube 12. For mutual sealing, there is a Cerafelt mat 20 between the immersion tube 12 and the connecting flange 16, while a multi-corrugated and multilayered bellows 18 extends around the immersion tube 12 on the one hand and from the fixed flange 14 to the movable flange 16 on the other. As a result, a reliable seal is achieved, also taking into account the play of movement of the connecting flanges or of ψ on these connecting members, which are not shown,

Mit den festen und beweglichen Anschlußflanschen 14 und sind jeweils drei, gemäß Fig. 2 um 90° versetzt angeordnete Arme bzw. Vierkantbolzen 24 und 22 fest verbunden und vorzugsweise verschweißt. Die Arme 22 des beweglichen Anschlußflansches 16 tragen seitlich vorstehende Zapfen 30, die jeweils vom Gelenkauge 28 einer Augenschraube 26 umfaßt werden. Das andere Saide einer jeden Augenschraube 26 ist mit einem nicht näher bezeichneten Gewinde versehen, auf das vier, jeweils in Paaren gekonterte Kontermuttern 32 aufgeschraubt sind, die einen dem zulässigen Bewegungsspiel ent-J" sprechenden Axialabstand aufweisen und als Anschläge fungieren. Der Schraubenteil zwischen den Anschlägen 52 greift durch einen nach außen geöffneten Radialschlitz bzw. eine Lasche 34.With the fixed and movable connection flanges 14 and are each three, according to FIG. 2 arranged offset by 90 ° Arms or square bolts 24 and 22 firmly connected and preferably welded. The arms 22 of the movable connecting flange 16 carry laterally projecting pins 30, each be encompassed by the hinge eye 28 of an eyebolt 26. The other Saide of each eye bolt 26 is with provided a thread, unspecified, onto which four lock nuts 32, each locked in pairs, are screwed which have an axial distance corresponding to the permissible movement play and act as stops. The screw part between the stops 52 engages through an outwardly open radial slot or a Tab 34.

In Fig. 2 zeigt ein Pfeil C die Ofenseite an, und es ist deutlich erkennbar, daß die nur auf halbem Umfang angeordneten Augenschrauben auch bei engem Anbau dea !Compensators an den Ofen nicht stören und leicht zugänglich sind. Dies ist beispielsweise für ein Verstellen der Anschläge bzw. In FIG. 2, an arrow C shows the furnace side, and it is clear that the arranged only half circumference eyebolts dea even with closely cultivation! Not interfere Compensators to the furnace and are easily accessible. This is, for example, for adjusting the stops or

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Kontermuttern und für die Montage und Demontage der Stangen bei fest angebrachten Anschlußflanschen notwendig, was überdies durch die Laschen wesentlich vereinfacht wird.Lock nuts and for the assembly and disassembly of the rods with fixed connection flanges necessary, which moreover is significantly simplified by the tabs.

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Claims

Steinfurter Eisenwerk G, m.b.H., 4430 Burgsteinfurt / Wfistf.

Sunshine 50

Protection claims χ

1 «Multi-wall compensator for a nozzle assembly νώη shaft openings _; in particular blast furnace with at least one bellows surrounding a dip tube and with three distributed around its circumference, on the one hand with a fixed relative to the dip tube and on the other hand movably connected to a connecting flange movable relative to this rod, characterized in that the rods ..us arranged offset by 90 ° There are eyebolts (26) which each in the area of one connection flange (16, 14) with their hinge eye (28) encompass a pin (30) running approximately transversely to the longitudinal direction of the compensator (10) and in the area of the other connection flange (14, 16) grip freely movably through a radial slot (34) with their screw part located between two adjustable stops (32).

2. Compensator according to claim 1, characterized in that the pin (30) in the area of the movable Connection flange (16) are arranged.

3. Compensator according to claim 1 or 2, characterized in that the radial slots (34) are open radially outward.

4. Compensator according to claim 3 »thereby gekeni ?, -

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draws that the radial slots (34) a relative to the diameter of the eye bolts (26) g. o large slot width exhibit.

5. Compensator according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the pins (30) or radial slots (34) on or in laterally protruding and arms connected to the connecting flanges (16 and 14, respectively) (22 or 24) are formed.

6. Compensator according to one of claims 1 to 5, characterized in -IaS the stops consist of lock nuts (32).

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