DE7637815U1

DE7637815U1 - Vorrichtung zum festlegen von duesen an der bodenplatte oder an dem gehaeuse eines konverters oder eines frischofens

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Publication number: DE7637815U1
Application number: DE7637815U
Authority: DE
Original assignee: CREUSOT-LOIRE PARIS; SPRUNCK EMILE MOYEUVRE-GRANDE MOSELLE
Current assignee: CREUSOT-LOIRE PARIS; SPRUNCK EMILE MOYEUVRE-GRANDE MOSELLE
Priority date: 1975-12-10
Filing date: 1976-12-02
Publication date: 1977-03-24
Also published as: US4040612A; GB1533150A; FR2334751A1; BE849295A; FR2334751B1; LU76344A1

Description

BEETZ- LAMPRECHT- BEETZ 8OOO München 22 - Steinsdorfstr. 1O TEl-BFON (O88) 23 72 OI - 22 72 44- - 29B81O Telex B22O48-Telegramm Allpatent München

PATENTANWÄLTE Dipl.-Ing. R. BEETZ sen. Dipl.-Ing K. LAMPRECHT Dr.-Ing. R. BEETZ jr. Dlpl.-Phya. U. HEIDRICH ■uoh R»oht«*nwatt Dr.-Ing. W. TIMPE Dipl.-Ing. J. SIEQFRIED

310-26.3O6G

2. 12. 1976

Creusot-Loire, Paris (Frankreich)

und
Emile Sprunck, Moyeuvre-Grande (Frankr.)

Vorrichtung zum Festlegen von Düsen an der Bodenplatte oder an dem Gehäuse eines Konverters oder

eines Frischofens

Die vorliegende Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Montieren, Festlegen und zum Abbauen von Düsen mit doppelter getrennter Speisung, wie sie beispielsweise zum Frischen von Metall benutzt werden.

Während langer Zeit wird bei Stahlwerkskonvertern als Blasmittel eine einzige gasförmige Phase benutzt, entweder gewöhnliche Luft oder an Sauerstoff angereicherte Luft oder reiche Mischungen, wie Sauerstoff und Wasserdampf, usw. Diese eingeblasene gasförmige Phase wird Blas-

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wind genannt. Sie wurde in zahlreiche Düsen mit Hilfe eines Windkastens eingeführt, der unter einem relativ schwachen Druck in dc»r Größenordnung von 2,5 bar stand. Jeder Strahl des Blaswindes hatte nur eine einzige Speisung.

Neuerdings sind Düsen mit doppelter getrennter Speisung erschienen, die aus zwei konzentrischen Rohren bestehen und in ihrem mittleren Rohr ein erstes Fluid einblasen, das im allgemeinen ein oxydierendes Gas ist, beispielsweise reiner Sauerstoff oder auch eine Mischung mehrerer Gase, und am Umfang ein Fluid zum Abkühlen und Schützen. Diese beiden Fluide werden im allgemeinen unter einem erheblich höheren Druck als 2,5 bar eingeführt.

Die Anwesenheit von zwei Fluiden mit getrennter Speisung in jeder Düse und auch der höhere Druck dieser Fluide zwingen dazu, den traditionellen Windkasten zu beseitigen und su speziellen Einblasvorrioht-ungen Zuflucht zu nehmen_;

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Fluide, trotz der Umgebungstemperatur in der Nähe der Konverter und der Frischöfen und trotz der harten örtlichen Arbeitsbedingungen dichtzubleiben.

Gewisse Einzelheiten dieser neuen Vorrichtungen sind bereits in den in Frankreich von der Anmelderin eingereichten Patenten beschrieben (Patent Nr. 1 555 549 vom 5.7.1967 und seine Zusätze Nr. 94 892 vom 17.6.1968, Nr. 69-01640 vom 28.I.1969 und Nr. 69-38151 vom 6.II.1969, Patent Nr. 7I-2776O vom 29.7.1971 und seine Zusätze Nr. 7I-37308 vom I8.IO.I97I und Nr. 72-15^76 vom 2.5.1972).

Aber diese Vorrichtungen hatten Dichtungen aus Kunststoffmaterial oder aus Metall und Kunststoff, die temperaturempfindlich waren, der Abnutzung nicht standhielten und die häufig ausgewechselt werden mußten.

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Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, eina Vorrichtung zum Montieren, Festlegen und Abbauen von Düsen mit doppelter getrennter Speisung zu schaffen, die ohne irgendeine Kunststoffdichtung oder Metallkunststoffdichtung auskommen, eine Vorrichtung, die mit einer guten Abdichtung nicht nur unter den hohen Drücken der Fluide, die in die Düsen eingeführt werden, sondern auch bei allen Umgebungstemperaturen in der unmittelbaren Nähe der Konverter und der Frischöfen lange Zeit in Betrieb bleiben.

Der Gegenstand der Neuerung ist eine Vorrichtung zum Montieren, Festlegen und zum Abbauen von Düsen mit doppelter getrennter Speisung, die aus zwei konzentrischen Rohren bestehen, von denen das innere Rohr an der Speiseseite viel länger als das äußere Rohr ist und die Rohre an bzw. in einer Bodenplatte oder einem Teil eines Konvertergehäuses oder eines Metall-Frischofens zu befestigen sind, wozu diese Bodenplatte oder dieser Gehäuseteil ein zylindrisches hohles Rohrstück, Scheide genannt, aufweist, das das äußere Rohr jeder Düse umfaßt und außenseitig in einer Innenschulter und einem mit Spannschrauben besetzten Flarsch endet. Diese Vorrichtung ist neuerungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Rohr an seinem außenseitigen Ende in Form einer Schulter aufgeweitet ist, daß das innere Rohr auf einem Niveau, das kleiner ist als das untere Ende des äußeren Rohres, eine Umfangsverdickung hat, daß zwischen dem aufgeweiteten Teil des äußeren Rohres und der Umfangsverdickung des inneren Rohres ein hohler zylindrischer Injektionskörper eingefügt ist, der seitlich die Zuleitung für das Fluid aufweist, welches den Zwischenraum zwischen den beiden Rohren speist, daß der innere Durchmesser des Injektionskörpers ein wenig größer als der äußere Durchmesser des inneren Rohres ist und so Raum für das Einlassen des Fluids läßt, daß der Injektionskörper an der Innenseite seiner außenseitigea Basis eine schräge bzw. konische Fläche hat, die sich abdichtend auf die Höhe der Umfangsver-

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dickung des Innenrohres anlegt und an seinem innenseitigen Ende eine abgerundete Umfangskante aufweist, die sich abdichtend an den aufgeweiteten Teil des Außenrohres anlegt, daß außen vor dem Injektionskörper und vor der Umfangsverdickung des Innenrohres ein Spannflansch liegt, der die g]eichen Spannschrauben wie die Scheide aufnimmt und an seiner Innenseite eine schräge bzw. konische Dichtungs-

• fläche aufweist, die sich an das äußere Ende der Umfangs-

verdickung des inneren Rohres dichtend anlegt, und dadurch,

daß das Montieren, Befestigen und Abbauen der Gesamtheit

• durch einfaches Festschrauben oder Lösen der betreffenden

Spannschrauben möglich ist.

• Nach einem speziellen Merkmal der vorliegenden Neuerung ^: wird vor der Benutzung der Düsen das äußere Rohr allein in

j die Scheide eingeführt und vor und während der Fabrikation

des Konverterbodens oder der feuerfesten Wand des Ofens

so angeordnet, um das Fertigstellen und das Backen des Konverterbodens oder- des feuerfesten Wandteiles durchzuführen, aas jeae uuse uiugi'uuj man. od^t cincr^ mctaliicchrr: Abdichtungsstopfen in die Basis des äußeren Rohres ein, der einerseits einen zentralen Kopf mit einer Umfangsdichtungsflache aufweist, die sich in dichter Weise gegen den aufgeweiteten Teil des äußeren Rohres anlegt und andererseits einen Flansch, der mit zwei öffnungen versehen ist, die die beiden gleichen Spannbolzen wie die Spannbolzen der Scheide aufnehmen kann, so daß die Befestigung und das Lösen dieses Dichtungsbolzens sich durch einfaches Festschrauben und Lösen der Bolzen durchführen läßt.

Nach einem weiteren speziellen Merkmal der vorliegenden Neuerung sind der oben erwähnte Dichtungsstopfen, die Scheide und die Spannschrauben während des Durchführens des Backens des Bodens oder der feuerfesten Wand von einer Metallküvette oder Schüssel zum Schutz umgeben, die an dem

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seitlichen Teil der Scheide mit Hilfe zweier Keile festgelegt wird; diese Küvette oder Wanne dient außerdem als Anschlagfuß für den Transport und den Einbau des feuerfesten Bodens in den Konverter oder für den Teil der feuerfesten Wand in den Prischofen.

Wie man leicht versteht, liegt einer der Hauptvorteile der vorliegenden Neuerung darin, daß sie eine getrennte Speisung mit zwei Fluiden bei einer Düse mit zwei konzentrischen Rohren ermöglicht und dies mit Hilfe einer Vorrichtung, die ihre Dichtung nicht nur unter hohen Drücken aufrechterhält, sondern auch bei sämtlichen Temperaturen, wie sie in einem Stahlwerk in der Umgegend der Konverter üblich sind, ohne daß irgendeine austauschbare Dichtung verwendet wird.

Ein weiterer wichtiger Vorteil der vorliegenden Neuerung ist die Leichtigkeit und die Schnelligkeit des Montierens und des Abbauens der gesamten Vorrichtung.

Ein anderer Vorteil der Neuerung, die dem provisorischen ,Verschlußstopfen des äußeren Rohres und seiner Schutzwanne zu verdanken ist, liegt darin, daß die Fertigstellung und das Backen der Konverterböden einfach und leicht ermöglicht wird, wobei das äußere Rohr jeder Düse, das dann nur allein eingebaut ist, als Bewehrung des feuerfesten Materials dient, das den Boden bildet und sein außenseitiges Ende gut gegen die Einführung jedes Fremdkörpers geschützt ist, während die Schutzwanne gleichzeitig einen Schutz und eine Stütze während des Transportes bildet.

Im Augenblick der Anwendung der Neuerung ist es leicht, die Schutzwanne und dann den Abdichtungsstopfen zu entfernen, dann das innere Rohr in die Düse einzuführen, mit

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ihm den InJektionskörper und den ringförmigen Spannflansch und das Ganze durch Anziehen der Bolzen an der Scheide festzulegen.

Um die Neuerung besser verständlich zu machen, wird nunmehr als ein die Neuerung in keiner Weise einschränkendes Beispiel eine Ausführung der Vorrichtung gemäß der Neuerung beschrieben, die auf eine Stahlkonverterdüse angewendet wird, welche reinen Sauerstoff Über das innere Rohr und Heizöl zwischen den beiden Rohren einbläst.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Doppeldüse in ihrem Benutzungszustand und ihrer Befestigungsvorrichtung gemäß der Neuerung;

Fig. 2 einen horizontalen Schnitt durch diese Vorrichtung längs der Linie AA';

Fig. 3 einen horizontalen Schnitt durch diese Vorrichtung längs der Linie BB¹;

Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch die Vorrichtung bei der Herstellung und dem Backen des feuerfesten Bodens, wenn das äußere Rohr allein eingebaut und dieses Rohr mit seinem Abdichtungsstopfen und seiner Schutzwanne versehen ist;

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie CC' durch die Vorrichtung der Fig. 4.

Es soll zunächst die Vorrichtung in ihrem Betriebszustand beschrieben werden, wie er aus den Fig, 1, 2 und ersichtlich ist.

Die Bodenplatte 1, die den Boden 2 aus asphaltiertem

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Dolomit trägt, enthält einen Drehkörper 3, der an sie angeschweißt ist und "Scheide" genannt wird und der für das Hindurchführen der doppelten Düse hohl ausgebildet ist.

Diese Scheide 3 endet nach außen hin in einer innenseitigen Schulter 4 und in einem Flansch 5, der mit vier Bolzen, wie 6, besetzt ist, deren Verteilung aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist.

Der zentrale Teil dieser Scheide ist hohl und läßt den Durchgang für die doppelte Düse frei, die aus zwei konzentrischen Rohren besteht, einem äußeren Rohr 7 und einem inneren Rohr 8; der Abstand der beiden Rohre ist klein (weniger als 1 mm) und wird über die Länge der Düse durch innere Vorsprünge wie 9 genau gleichgehalten.

An seinem außenseitigen Ende hat das äußere Rohr 7 einen aufgeweiteten T«;il 10, der sich an die Schulter der Scheide anlegt.

Auf einem unterhalb dieses aufgeweiteten Teiles des äußeren Rohres 7 hat das innere Rohr 8 eine Umfangsverdickung 11.

Zwischen dem aufgeweiteten Teil 10 des äußeren Rohres und der Umfangsverdickung 11 des inneren Rohres 8 ist ein Injektionskörper 12 eingefügt, der hohl ist und von der Seite her eine Einführung 13 für das Heizöl aufweist. Der Injektionskörper 12 läßt zwischen seiner seitlichen Innenwand 14 und der äußeren Wand des Innenrohres 8 einen freien Raum 15 für das Hindurchfließen des Heizöles frei, er weist an seinem außenseitigen Basisteil eine nach innen gewandte runde Dichtungsfläche l6 auf, die sich dichtend gegen den oberen Teil der Umfangsverdickung 11 des inneren Rohres an-

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legt. An seinem oberen oder innenseitigen Ende hat er eine abgerundete Kante 17, die sich dichtend gegen den aufgeweiteten Teil 10 des Außenrohres 7 anlegen kann.

Außenseitig vor dem Injektionskörper 12 und vor der Verdickung 11 ist ein ringförmiger Spannflansch 18 angeordnet, der die vier Bolzen, wie 6, auf: immt und an seiner Innenseite eine runde Dichtungsfläche 19 hat, die sich an den unteren Teil der Umfangsverdickung 11 anlegt.

Das Montieren, Festlegen und das Abbauen der gesamten Vorrichtung erfolgt durch einfaches Festziehen oder Lösen der vier Spannschrauben, wie 6.

Die Abdichtung der Zuführung des Heizöls, das durch das Rohr 13 in den freien Raum 15 innerhalb des äußeren
Rohres 7 eingeführt wird, ist gesichert durch das Anliegen von Metall gegen Metall an den Stellen 16 und 17 und den guten Kontakt infolge des mechanischen Druckes, der durch das Anziehen der vier Schraubenbolzen 6 erzielt ist.

In den Fig. 4 und 5 ist die Vorrichtung zur Befestigung des äußeren Rohres für die Herstellung und das Backen des feuerfesten Bodens 2 dargestellt, die vor dem Einbau des inneren Rohres 8 und der kompletten Vorrichtung nach den Fig. 1, 2 und J5> also vor der Benutzung des Bodens
und der Düsen, eingebaut wird.

Hier ist der aufg-weite ce Teil 10 des außenseitigen Endes des äußeren Rohres 7 gegen die Innenschulter 4 der Scheide 3 gepreßt, und zwar durch Andrücken der runden
Dichtungsfläche 20 des zentralen zylindrischen Kopfes 21 eines Metallstopfens 22, dessen in der Fig. 5 S^ut sichtbarer Flansch 23 eine langgestreckte Form hat- und durch
das Anschrauben der beiden Bolzen 24 und 25 festgespannt ist,

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Eine Metallschüssel 26, die als Schutzorgan wirkt, ist an dem seitlichen Teil der Scheide 5 mit Hilfe von zwei Keilen 27 und 28 festgelegt.

Nach der Fertigstellung und dem Backen des feuerfesten Bodens, und vor der Inbetriebnahme dieses 3odens zum Durchblasen von Stahlguß, schlägt man zunächst die beiden Keile 27 und 28 los und entfernt auf diese Weise die Schüssel 26.

Dann schraubt man die beiden Bolzen 24 und 25 ab und entfernt den Dichtungsstopfen 22. Es wird dann möglich, in das äußere Rohr 7 das innere Rohr mit seinem Injektionskörper 12 einzuführen, und dann den Spannflansch 18 anzusetzen. Man kann dann die Gesamtheit durch Anziehen der vier Spannschrauben 6 festlegen und abdichten.

Es dürfte klar sein, daß man ohne den Rahmen der Neueruns zu verlassen,. Varianten und Verbesserungen in Iiinzelteiler., annH h-Ip vpwpnriima: von äauivalenten Mitteln, ersinnen kann.

Claims

- ίο - Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Montieren, zum Festlegen und zum Abbauen von Düsen mit doppelter getrennter Speisung, die aus zwei konzentrischen Rohren bestehen, von denen das innere Rohr an der Speiseseite viel länger als das äußere Rohr ist und die Rohre an bzw. in einer Bodenplatte oder einem Teil eines Konvertergehäuses oder eines Metallfrischofens zu befestigen sind, wozu diese Bodenplatte oder dieser Gehäuseteil ein zylindrisches hohles Rohrstück, "Scheide" genannt, aufweist, daß das äußere Rohr jede Düse umfaßt und außenseitig in einer Innenschulter und einem mit Spannschrauben besetzten Plansch endet,

dadurch gekennzeichnet, daß d.as äußere Rohr (7) an seinem außenseitigen Ende (10) längs einer Schulter (4) aufgeweitet ist, daß das innere Rohr (8) auf eiiem Niveau, das kleiner als das untere Ende des äußeren Rohres liegt, eine Umfangsverdickung (11) hat, daß zwischen dem aufgeweiteten Teil des äußeren Rohres und der Umfangsverdickung des inneren Rohres ein hohler zylindri scher Injektionskörper (12) ist, der seitlich die Zuleitung (13) für das Fluid aufweist, welches den Zwischenraum zwischen den beiden Rohren speist, daß der innere Durchmesser des Injektionskörpers ein wenig größer als der äußere Durchmesser des inneren Rohres 1st und so Raum (15) für das Einlassen des Fluids läßt, daß der Injektionskörper an der Innenseite seiner außenseitigen Basis eine schräge bzw. gebogene Innenfläche (l6) hat, die sich abdichtend an die Höhe der Umfangsverdickung des Innenrohres anlegt, und an seinem innenseitigen Ende eine abgerundete Umfangskante (17) aufweist, die sich abdichtend an den aufgeweiteten Teil des Außenrohres anlegt, daß außen vor dem Injektionskörper und vor der Umfangsverdickung des Innenrohres ein Spannflansch (18) liegt, der dieselben Spann-

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schrauben wie die Scheide aufnimmt und an seiner Innenseite eine schräge bzw. konische Dichtungsfläche (19) aufweist, die sich an das äußere Ende der Umfangsverdickung des inneren Rohres dichtend anlegt, und dadurch, daß das Montieren, Befestigen und Abbauen der Gesamtheit durch einfaches Festschrauben oder Lösen der betreffenden Spannschrauben möglich ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Fertigstellung und das Backen des Konverterbodens oder des Teiles der feuerfesten Wand, die jede Düar umgibt, vor der Benutzung der Düsen im Betriebe, das äußere Rohr (7) allein in die Scheide (3) eingesetzt wird, und so vor und während der Fabrikation des Konverterbodens (2) oder der feuerfesten Wand des Ofens angeordnet ist, ein metallischer Abdichtungsstopfen (22) in die Basis des äußeren Rohres (7) eingeführt ist, der einerseits einen zentralen Kopf (22) hat, der mit einer runden Dichtungsfläche (20) sich dichtend an den aufgeweiteten Teil (10) des äußeren Rohres (7) anlegen kann, und andererseits einen Flansch (23), der mit zwei öffnungen versehen ist, welche die beiden Spannbolzen (24 und 25) aufnehmen kann, dia denen der Scheide (3) gleich sind, so daß die Befestigung und das Abbauen dieses Abdichtungsstopfens durch einfaches Anziehen und Lösen der beiden Spannschrauben erfolgen kann.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußstopfen (22) die Scheide (3) und die Spannschrauben (24 und 25) während clem Herstellen und dem Backen des Bodens oder der feuerfesten Wand von einer Metall-Schutzschüssel (26) umgeben sind, die an dem seitlichen Teil der Scheide mit Hilfe zweier Keile (27 und 28) befestigt ist, und daß diese Schüssel außerdem als Abstützung für den Transport und die Montage des feuerfesten Bodens in den Konverter oder des Teiles der feuerfesten Wand in den Frischofen verwendbar ist.

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