EP0111283A1 - Hängende Düsenstockausbauvorrichtung - Google Patents
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- EP0111283A1 EP0111283A1 EP83112198A EP83112198A EP0111283A1 EP 0111283 A1 EP0111283 A1 EP 0111283A1 EP 83112198 A EP83112198 A EP 83112198A EP 83112198 A EP83112198 A EP 83112198A EP 0111283 A1 EP0111283 A1 EP 0111283A1
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
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- C21B7/00—Blast furnaces
- C21B7/16—Tuyéres
- C21B7/166—Tuyere replacement apparatus
Definitions
- the invention relates to a hanging nozzle assembly device, in particular a nozzle assembly device for blast furnaces with a hot wind ring line running circularly and concentrically to the furnace axis, on which the nozzle assembly device is suspended by means of rollers on rails, which form a mechanical unit with the hot wind ring line, and can be moved along these.
- the hearth of a blast furnace is fed via a series of so-called wind forms arranged in the furnace wall with a hot wind, which can be enriched with oxygen.
- the hot wind is supplied by the hot air heaters to a ring line which gives the blast furnace and from there it reaches the individual wind forms via so-called nozzle sticks.
- These nozzle assemblies essentially consist of a down pipe which runs obliquely downwards from the ring line and is provided with devices for compensating for thermal expansions, a bend connected to this down pipe and finally a so-called blowing nozzle which horizontally connects this bend to the wind form.
- the designer naturally offers a multitude of options, among which, however, only those can take into account which promise the best possible ratio of effort to efficiency, with a minimal furnace shutdown, as mentioned above as inevitable, also being striven for in terms of efficiency.
- German patent application 28333o3 A proposal to solve this constructive requirement, which has already proven itself in practice, will be described in German patent application 28333o3.
- remote-controlled, appropriately designed handling tools are mounted on a lifting arm of a floor vehicle by the vehicle driver, with the aid of which the nozzle assembly is removed. Since this vehicle can be designed as a multi-purpose vehicle, when comparing this system with others it must be taken into account that the vehicle is used during the period when it is not used for the exchange of wind forms, and this is of course the case for most of the furnace operating time , can be used for other in-house use, which minimizes the actual outlay on equipment for removing the nozzle assembly.
- the proposed hanging nozzle assembly device is generally referred to with the reference number lo. It hangs by means of outer rollers 12, 12 ' and inner rollers 14, 14 'on rails 16 and 18, respectively, which in turn are fastened to the hot wind ring line 20 of the blast furnace, which is shown partly in section.
- the rails 16, 18 preferably consist of I or U profiles.
- a part of the blast furnace wall in the area of a molding box 22, a cooling ring 24 and a wind mold 26 (shown schematically) is shown in section and designated by the reference number 28.
- Upstream of the windform 26 is the nozzle assembly 27, consisting of a blowing nozzle 3o with an elbow 32 and an inclined downpipe 34. The latter is connected to the ring line 2o.
- the rollers 12, 12 ', 14, 14' are the driving rollers of a carriage 36, with the aid of which the removal device 10 is brought into position in front of the nozzle assembly 27 to be removed.
- the frame of this carriage 36 is made in two parts, namely it consists of a Y-shaped part 38, seen from above (FIG. 2), with the driving rollers 12, 12 'and a straight, horizontal connecting support 40 between the rollers 14, 14'.
- the leg 42 of the Y-shaped part 38 is mounted in the center by means of a pivot bearing 44 on the connecting support 40, so that the load present at this point is evenly distributed over the rollers 14, 14 '.
- the carriage 36 moves along the rails 16, 18 by actuation of self-locking gears 46, 48 acting on the outer 12, 12 'and / or inner rollers 14, 14', which in turn are manually operated with the aid of chain hoists 5o, 52, be operated.
- a yoke 56 Pivotally mounted on the carriage 36 around a vertical axis 54 is a yoke 56, each with two hinwe g thereof extending arms 58,58 'and 6 0, 6 0'.
- the arms 58, 58 ' run essentially horizontally and have at their end a pivot point 62 for the extremity of the piston rod 64 of a double-acting hydraulic cylinder 66, while the arms 6 0 , 6 0 ' run obliquely downwards to the right (in FIG. 1) and on have articulation points 68,68 'at their ends.
- the yoke 56 with the arms 58, 58 'and 6 0 , 6 0 ', hereinafter briefly with swivel support 7o referred to, is also operated by means of chain hoist 72 and a self-locking worm gear 74, ie pivoted about the vertical axis 54.
- a self-locking gear is important since the load can generate undesirable torque about the axis 54 if the latter is not exactly vertical, which can be the case due to assembly inaccuracies, warping of the ring line, etc.
- a support frame 78 is suspended from the swivel support 7o and the hydraulic cylinder 66 articulated thereon with a cylinder-side articulation point 76, the lower part 8 0 of which essentially consists of two rails 82, 84, preferably with a U-profile, in which an assembly carriage 86 on rollers 88 , 88 'and 9o, 9o' can be moved essentially horizontally.
- the body of the assembly carriage 86 is preferably essentially tubular.
- the upper part 92 of the support frame 72 is also preferably tubular. Upper part 92 and lower part 8o are rigidly connected to one another by suitably shaped steel plates 94, 96 (hidden by rails 16 and 18 in FIG. 2).
- the assembly carriage 86 is also moved here by a manually operated, self-locking worm gear (not shown) with drive wheel 98, and a rack and pinion drive with pinion loo on the output shaft of the worm gear and rack lo2 (teeth not shown) attached to the upper part 92 at the upper part of the Assembly trolley 86.
- the self-locking worm gear has the purpose of rendering forces in the direction of travel of the assembly trolley 86 ineffective due to the load.
- Such forces arise e.g. among other things, when the support frame 78 together with the assembly carriage 86 is pivoted out of the horizontal by actuating the hydraulic cylinder 66 about the articulation points 68, 68 '.
- the hydraulic cylinder 66 with the articulation points 62 on the swivel support 70 and 76 on the upper part 92 of the support frame 78 which can be swiveled about the articulation points 68, 68 'is double-acting and is manually operated by a hand pump, not shown, similar to a jack.
- An electrical or air powered hydraulic power device can also be used to facilitate operation.
- the tubular body of the assembly carriage 86 is extended in the direction of the blast furnace wall in the form of a cantilever arm lo4.
- Its limb lo6 is designed accordingly, e.g. in the form of a flange in order to be able to attach the tools suitable for removing and installing the nozzle block.
- this tool consists of a support frame lo8, in which a support bracket llo for the blowing nozzle 3o and elbow 32 can be mounted.
- the support frame lo8 can e.g. consist of two L-shaped flat steels 112, 112 ′ which are fastened to the extremity lo6 of the arm lo4, preferably with the aid of a known pin / plug-in wedge connection (not shown).
- the support stool llo is a simplified version of an analog stool adapted to the proposed nozzle block removal device, the structure and mode of operation of which are described in detail in the document mentioned above.
- This stool llo seen from the side ( Figure 1), has a rock-like shape and essentially consists of two side pieces, e.g. cradle-shaped flat steels 114, 114 'connected to (not visible) cross struts, on the furnace-side cross struts of which two rollers 116, 116' are rotatably mounted.
- This roller mounting on a support bracket refer to the cited patent.
- the support frame llo can form a unit with the support frame lo8 by constantly being pivotally connected to the support frame lo8 at pivot points 118, 118 '. However, it can also be connected to this support frame lo8 only before the nozzle assembly is removed, e.g. with the help of a plug pin through points 118, 118 '. In this case, the support frame lo8 can not only serve to hold the stool, but also, after removing the latter, to hold other dismantling tools.
- FIGS. 3, 4 and 5 show different, successive steps in the dismantling of blowing nozzle 3o together with elbow 32.
- the arm lo4 is pivoted upwards by a certain angle (FIG. 3) from the horizontal by actuating the cylinder 66 (FIG. 1) until the rollers 116, 116 'come to rest on the fastening flange 12o of the blowing nozzle 3o and the elbow 32.
- the stool llo is only connected to the support frame lo8 at the pivot points 118, 118 ', for example by means of plug bolts (see also FIG. 3a).
- the stool llo is pivoted up manually around the pivot points 118, 118 'until bores 122, 122' in the stool llo are aligned with an eyelet 124 on the elbow 32, whereupon by inserting a plug pin or the like, stool llo and elbow 32 (with a blowing nozzle 3 0 ) at point 124.
- the stool llo then assumes the position in relation to the arm lo8 as best shown in FIG. 3a, that is to say that bores 126, 126 ' in the stool are essentially above bores 128, 128' in the support frame lo8.
- the next phase consists in loosening the screw connection (not shown) between the flanges of the downpipe 34 and the elbow 32.
- the arm lo4 is then lowered by corresponding actuation of the cylinder 66, the blow nozzle mouthpiece being supported on the wind form 26 at 13o and the elbow 32 with the left part (in FIG. 4) of the stool llo goes down a greater distance than the points 118, 118 '.
- the bores 126, 126 'in the stool llo come into alignment with the bores 128, 128' in the support frame lo8, so that the stool llo and support frame lo8 can be connected to one another by a plug pin.
- FIG. 5 shows the position of assembly trolley 86 and manifold 32 with blowing nozzle 3o after the extraction process has ended.
- the support frame lo8 with the nozzle block parts mounted on it can now be picked up and moved away by a forklift 132.
- the use of a turntable pallet 134 is advantageous here. It goes without saying that, due to the furnace wall 28, the forklift 132 cannot in fact assume the position shown in FIG. 5 (for illustration's sake), just as the support frame lo8 has not been received by the horn-type forklift 132 in the position of the blowing nozzle 30 shown the molding box 22 must be done.
- the load can be brought to any point below the ring line 20 and can be pivoted into an arbitrary position about the vertical axis 54 by actuating the chain hoist 72.
- One is therefore largely free to choose the point at which the load is picked up by the forklift, although normally moving the carriage 36 along the rails 16, 18 will also be kept to a minimum. Moving the load along the rails 16, 18 cannot be avoided if the forklift truck path is interrupted under the nozzle assembly to be removed.
- the support frame lo8 can simply be hooked onto the arm lo4 of the assembly carriage 86, instead of the support frame and the arm being connected to one another by a pin / plug-in wedge connection, or the like PN.
- This attachment by means of pin 136 and hook 138 is shown schematically in FIGS. 5 and 5a and indicated in FIGS. 3a and 4a.
- FIGS. 6 and 7 show the removal of the wind form 26, which can also be carried out with the aid of the proposed nozzle block removal device.
- a known windform extraction device 14o is mounted, for which purpose the bores 218 and 228 which are present on the support frame 2o8 and which correspond to the bores 118 and 128 in FIG. 3a can be used.
- the extraction device 14o is articulated directly at 218 on the support frame 2o8 and on plug pins through the bores 228 with the interposition of an adjusting spindle 142.
- the extraction rod 148 can be brought into any desired position in relation to the wind form 26.
- the extraction process itself and any support (not shown) between the extraction device 14o and the cooling ring 24 to prevent undesired loosening of the same in the furnace wall and in the molding box 22 are described in more detail in the aforementioned patent specification.
- FIG. 7 shows the wind form in the extended position.
- the Windform 26 can now be deflected into a stool on the work platform and replaced by a new Windform (for installation).
- the support frame 2o8 together with the extraction device 14o and Wihdform 26 can, however, also be picked up and moved away by a lift truck, analogously to FIG. 5, this lift of the load by the lift truck, as mentioned above, at a practically arbitrary point in the area of the ring line 2o can be done.
- FIG. 8 shows the removal of the inclined downpipe 34 of the nozzle block 27.
- the nozzle block removal device can be provided with an adapter 15o, which essentially consists of a longitudinally adjustable, turnbuckle-like strut 152, a support and support arm 154, and an actuating lever 156.
- the strut 152 is articulated on the one hand on a cantilever of the pivotable yoke 56 and on the other hand on the upper extremity of the support and support arm 154.
- a bolt (not shown) is provided, which is connected to a Upper flange portion 158 of the downpipe 34 located hole (not shown) can be engaged.
- the actuating lever 156 is a two-armed lever with the arms 166 and 168.
- the fulcrum 17o of this two-armed lever 156 corresponds to a bearing on a first Ausleqer 172, which is rigidly connected to the upper part 92 of the support frame 78 (see also Figure 1).
- the extremity of the arm 166-of the actuation lever 156 is articulated on the support and support arm 154, while the extremity of the arm 168 is articulated on the piston rod extremity of a manually operated actuation cylinder 174.
- the actuation can be carried out analogously to the hydraulic cylinder 66, but also by means of an electrically or air-operated hydraulic power device.
- this actuating cylinder 174 is articulated on a second arm 176, which in turn is also rigidly connected to the upper part 92. If the piston of cylinder 174 is retracted, i.e. When actuated to the left in the direction of arrow 178 in FIG. 8, the downpipe 34 is lowered into the position 34 ′ shown in dashed lines. Since the articulation points 17o, 18o, 182, 184 of parts 152 and 166 represent the corners of a parallelogram (see also FIG. 9), this lowering of the downpipe 34 corresponds kinematically to a shift, i.e. that the axis O of the downpipe 34 maintains its direction when lowered.
- the upper parallelogram corner point 182 can be moved between the positions 182 'and 182 ", which facilitates the insertion of the above-mentioned bolt on the arm 154 into the hole in the flange part 158
- the articulation point 17o of the lever 156 can be attached to the first rigidly attached to the upper part 92
- Boom 172 can be shifted between the positions 17o 'and 17 0 "in that, with the help of the cylinder 66, the upper part 92 is pivoted about its articulation point 68 on the swivel support 7o. This makes it possible to remove the down pipe 34 from the ring line 2o Bring the support plates 162, 162 'to the flange 164 of the downpipe.
- nozzle assembly removal device described is also used to reinstall the various nozzle assembly components. The handling movements then take place in essentially the reverse order.
- the assembly carriage 86 could also be extended to the left (according to the position selected in the figures) by an extension arm similar to the extension arm lo4 pointing to the right.
- the windform extraction device 14o could, for example, remain permanently installed if the space permits.
- To remove the tuyere 26 of the pivot support would be pivoted about the vertical axis 54 by 18 ° 7o 0 then easily could be made whereby the extraction unit 14o also in the position shown in Figures 6 and 7 position.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine hängende Düsenstockausbauvorrichtung, insbesondere eine Düsenstockausbauvorrichtung für Hochöfen mit einer um die Ofenrast kreisförmig und konzentrisch zur Ofenachse verlaufenden Heisswindringleitung an welcher die Düsenstockausbauvorrichtung mittels Rollen an Schienen, welche mit der Heisswindringleitung eine mechanische Einheit bilden, aufgehängt und entlang diesen verfahrbar ist.
- Der Herd eines Hochofens wird bekanntlich über eine Reihe von in der Ofenwandung angeordneten sogenannten Windformen mit Heisswind, welcher mit Sauerstoff angereichert sein kann, gespeist. Der Heisswind wird von den Winderhitzern einer den Hochofen ungebenden Ringleitung zugeführt und gelangt von dieser über sogenannte Düsenstöcke zu den einzelnen Windformen. Diese Düsenstöcke bestehen im wesentlichen aus einem von der Ringleitung schräg abwärts verlaufenden, mit Einrichtungen für den Ausgleich von Wärmedehnungen versehenen Fallrohr, einem an dieses Fallrohr anschliessenden Krümmer und schliesslich einer diesen Krümmer mit der Windform horizontal verbindenden sogenannten Blasdüse.
- Da die Windformen in den Hochofen hineinragen und damit hohen mechanischen und thermischen Beanspruchungen mit damit einhergehendem Verschleiss ausgesetzt sind,müssen sie verhältnismässig oft ersetzt werden. Dieses Ersetzen der Windformen, d.h. die Demontage einer defekten und die Montage einer-intakten Windform bedingt das zeitweilige Entfernen zumindest der Blasdüse und.des Krümmers des Düsenstocks, wobei natürlich für die Zeitdauer dieser Reparaturarbeiten die Heisswindzufuhr und damit der Ofenbetrieb unterbrochen werden müssen.
- Bei kleineren, d.h. eigentlich nicht mehr zeitgemässen Öfen kann dieser Windformaustausch notfalles vorwiegend manuell, mit einem nur minimalen Werkzeugaufwand durchgeführt werden. Bei mittleren bis sehr grossen, d.h.modernen Hochöfen werden die zu handhabenden Massen jedoch so gross, dass für den Windformaustausch und die damit zusammenhängenden Arbeitsvorgänge nur maschinelle Vorrichtungen in Frage kommen.
- Für die praktische Ausgestaltung einer solchen Vorrichtung zum Ersetzen schadhafter Windformen mit damit zwangsläufig verbundenem Ausbau zumindest eines Teils des Düsenstocks, weshalb diese Vorrichtung in der Folge als Düsenstockausbauvorrichtung bezeichnet sei, bietet sich dem Konstrukteur natürlich eine Vielzahl von Möglichkeiten an, unter denen er jedoch nur diejenigen berücksichtigen kann, welche ein möglichst günstiges Verhältnis von Aufwand zu Nutzeffekt versprechen , wobei bezüglich Nutzeffekt auch ein minimaler Ofenstillstand, so wie er oben als unvermeidlich erwähnt wird, anzustreben ist.
- Ein Vorschlag zur Lösung dieser konstruktiven Auflage, welcher sich in der Praxis bereits gut bewährt hat, wird in deutscher Patentanmeldung 28333o3 beschrieben. Dort sind an einem Hubarm eines Flurfahrzeuges vom Fahrzeugführer ferngesteuerte, zweckdienlich ausgestaltete Handhabungswerkzeuge montiert, mit Hilfe derer der Düsenstock ausgebaut wird. Da dieses Fahrzeug als Mehrzweckfahrzeug ausgebildet sein kann, muss bei einem bewertenden Vergleich dieses Systems mit anderen berücksichtigt werden, dass das Fahrzeug während der Zeit, wo es nicht für den Austausch von Windformen benutzt wird, und dies ist natürlich für den Grossteil der Ofenbetriebszeit der Fall, einer anderen innerbetrieblichen Verwendung zugeführt werden kann, wodurch der eigentliche Ausrüstungsaufwand für den Düsenstockausbau minimiert ist.
- Die Verwendbarkeit dieser Lösung ist jedoch naturgemäss auf Hochöfen beschränkt, bei welchen unterhalb der Heisswindringleitung und der Düsenstöcke eine geräumige, um den - ganzen Ofen durchgehend verlaufende, d.h. ununterbrochene Plattform oder Bühne vorhanden ist. Eine solche Plattform ist jedoch nur bei modernen, grossen Hochöfen möglich. Bei kleinen bis mittleren Öfen muss mangels genügender "Höhe die Plattform oberhalb des oder der Abstichlöcher unterbrochen werden, um genügend Platz für den Einsatz der Stichlochbohr- und-stopfmaschinen zur Verfügung zu haben, so dass mit dem erwähnten Fahrzeug die über den unterbrochenen Stellen der Plattform befindlichen Düsenstöcke nicht bedient werden können.
- Andere Vorschläge zur Lösung des Düsenstockausbauproblems gehen vom Sachverhalt aus, dass sowohl die Düsenstöcke als auch die Heisswindringleitung sich um den ganzen Ofenumfang herum erstrecken. Sie sehen deshalb eine Düsenstockausbauvorrichtung vor, welche entlang von an der Ringleitung aufgehängten Schienen verfahrbar ist, so dass auch diejenigen Düsenstöcke, welche sich oberhalb der unterbrochenen Abschnitte der genannten Plattform oder Bühne befinden,bedient werden können.
- Die bisher bekannt gewordenen Vorschläge dieser Art arbeiten mit aufgehängten Düsenstockausbauvorrichtungen, welche, wenn sie sämtliche von der Erfindung anvisierten Montagevorgänge, wie Ausbau der Blasdüse mitsamt Krümmer, Ausbau der Windform sowie gegebenenfalls Ausbau des schrägen Fallrohres, ermöglichen sollen, einen sehr aufwendigen konstruktiven Aufbau haben. Dieser war bisher notwendig, um sämtliche für die gedachte Aufgabe notwendigen Bewegungen maschinell ausführen zu können. Zu diesem Aufwand gehörten unter anderem-eine Mehrzahl von elektrischen und/oder hydraulischen Betätigungsmotoren mit den dazugehörigen Zuleitungen bzw. Leistungsversorgungseinheiten.
- Im Gegensatz zu dem weiter oben erwähnten Mehrzweckfahrzeug kann eine solche an aufgehängten Schienen verfahrbare Vorrichtung ausschliesslich zum Zweck der Düsenstockhandhabung Verwendung finden, so dass ein aufwendiger, d.h. teurer Aufbau derselben rentabilitätsmässig sehr ins Gewicht-fällt. Da desweiteren auf Grund des komplizierten Aufbaus der bekannten Systeme das Risiko eines Defektes entsprechend deren konstruktiven Komplexität steigt, muss auch noch, trotz und wegen des grossen technischen Aufwandes, ein grösseres Versagensrisiko mit in Kauf genommen werden.
- Um diese entlang an der Heisswindringleitung aufgehängten Schienen verfahrbaren Düsenstockausbauvorrichtungen universeller verwendbar zu machen, sind auch Vorschläge bekannt geworden, bei welchen zusätzliche Einrichtungen eS ermöglichen sollen, an einer solchen Düsenstockausbauvorrichtung auch die Stichlochbohr- und/oder die Stichlochstopfmaschine aufhängen und damit um den Ofen herum verfahrbar machen zu können. Dieses Konzept bedeutet jedoch einen Einbruch in die übliche Infrastruktur des unteren Hochofenbereichs, kommt also für die Verwendung bei einem bestehenden Hochofen kaum in Betracht, ganz abgesehen von der Komplexität einer solchen Anlage.
- Zur Vermeidung dieser Nachteile und Unzulänglichkeiten des Standes der Technik ist.es Aufgabe der Erfindung, eine hängende Düsenstockausbauvorrichtung der eingangs erwähnten Gattung vorzuschlagen, mit welcher bei minimalem konstruktivem Aufwand und damit einhergehender Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit alle für den Aus- und Einbau der Blasdüse mitsamt Krümmer, der Windform und gegebenenfalls des schrägen Fallrohrs des Düsenstocks notwendi - gen Handhabungsoperationen ausgeführt werden können.
- Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer hängenden Düsenstockausbauvorrichtung der eingangs erwähnten Art, durch die im Kennzeichnen des Hauptanspruchs angeführten Merkmale gelöst. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen, in denen gleiche Teile mit den gleichen Referenzzahlen versehen sind, dargestellt und wird in folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
- Figur 1, eine hängende Düsenstockausbauvorrichtung in ihrer relativen Anordnung zur Heisswindringleitung und einem Düsenstock;
- Figur 2, eine Draufsicht auf die Darstellung nach Figur 1, jedoch unter Weglassung der Ringleitung und des schrägen Fallrohrs des Düsenstocks:
- Figur 3, das Befestigen des Düsenstockkrümmers mitsamt Blasdüse an einem Auslegerarm der Düsenstockausbauvorrichtung in einer ersten Phase der Düsenstockdemontage,
- Figur 3a, eine Einzelheit der Figur 3;
- Figur 4, die Lagerung von Krümmer und Blasdüse am Auslegerarm in einer zweiten Phase ihrer Demontage,
- Figur 4a, eine Einzelheit der Figur 4;
- Figur 5, einen dritten Demontageschritt von Krümmer und Blasdüse:
- Figur 5a, eine Einzelheit der Figur 5:
- Figur 6, einen ersten Demontageschritt für die Windform:
- Figur 7, einen zweiten Demontageschritt für die Windform:
- Figur 8, die Demontage des schrägen Fallrohrs des Düsenstocks mit Hilfe der Düsenstockausbauvorrichtung und eines Adapters:
- Figur 9, eine Einzelheit der Vorrichtung zur Demontage des schrägen Fallrohrs nach Figur 8.
- In den Figuren 1 und 2 ist die vorgeschlagene hängende Düsenstockausbauvorrichtung pauschal mit der Referenzzahl lo bezeichnet. Sie hängt mittels äusseren Rollen 12,12' und inneren Rollen 14,14' an Schienen 16, bzw. 18, welche ihrerseits an der teilweise im Schnitt dargestellten Heisswindringleitung 2o des Hochofens befestigt sind. Die Schienen 16,18 bestehen vorzugsweise aus I-oder U-Profilen. Ein Teil der Hochofenwandung im Bereich eines Formkastens 22, eines Kühlrings 24 und einer Windform 26 (schematisiert dargestellt) ist im Schnitt dargestellt und mit der Referenzzahl 28 bezeichnet. An die Windform 26 schliesst sich stromaufwärts der Düsenstock 27, bestehend aus einer Blasdüse 3o mit Krümmer 32 und einem schrägen Windfallrohr 34, an.Letzteres ist an die-Ringleitung 2o angeschlossen.
- Die Rollen 12,12',14,14' sind die Fahrrollen eines Wagens 36, mit Hilfe dessen die Ausbauvorrichtung lo vor dem auszubauenden Düsenstock 27 in Stellung gebracht wird. Der-Rahmen dieses Wagens 36 ist zweiteilig ausgeführt und zwar besteht er aus einem, von oben gesehen (Figur 2) Y-förmigen Teil 38 mit den Fahrrollen 12,12' und einem geraden, horizontalen Verbindungsträger 4o zwischen den Rollen 14,14'.
- Das Bein 42 des Y-förmigen Teils 38 ist mit Hilfe eines Schwenklagers 44 am Verbindungsträger 4o mittig gelagert, so dass die an dieser Stelle vorhandene Last gleichmässig auf die Rollen 14,14' verteilt ist.
- Die Fortbewegung des Wagens 36 entlang den Schienen 16,18 geschieht durch Betätigung von selbsthemmenden, auf die äusseren 12,l2' und/oder inneren Rollen 14,14' einwirkenden Getrieben 46,48, welche ihrerseits manuell mit Hilfe von Kettenzügen 5o,52, betätigt werden.
- Am Wagen 36 um eine vertikale Achse 54 schwenkbar montiert ist ein Joch 56 mit je zwei sich davon hinwegerstreckenden Armen 58,58' und 60,60'. Die Arme 58' und 60' sind identisch mit den Armen 58, bzw. 6o und von diesen in der Zeichnung verdeckt. Die Arme 58,58' verlaufen im wesentlichen horizontal und haben an ihrem Ende einen Anlenkpunkt 62 für die Extremität der Kolbenstange 64 eines doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 66, während die Arme 60,60' schräg nach rechts unten (in Figur 1) verlaufen und an ihren Enden Anlenkpunkte 68,68' haben. Das Joch 56 mit den Armen 58, 58' und 60,60', im folgenden kurz mit Schwenksupport 7o bezeichnet, wird ebenfalls mittels Kettenzug 72 und einem selbsthemmenden Schneckengetriebe 74 betätigt, d.h. um die vertikale Achse 54 geschwenkt. An dieser Stelle der Vorrichtung ist das Vorhandensein eines selbsthemmenden Getriebes wichtig, da die Last ein unerwünschtes Drehmoment um die Achse 54 erzeugen kann, wenn letztere nicht genau vertikal ist, was durch Montageungenauigkeiten,Verziehen der Ringleitung,usw., durchaus der Fall sein kann.
- Am Schwenksupport 7o und dem daran angelenkten Hydraulikzylinder 66 mit einem zylinderseitigen Anlenkpunkt 76 ist schliesslich ein Traggestell 78 aufgehängt , dessen Unterteil 80 im wesentlichen aus zwei Schienen 82,84, vorzugsweise mit U-Profil,besteht, in welchen ein Montagewagen 86 auf Rollen 88,88' und 9o,9o' im wesentlichen horizontal verfahrbar ist. Wie insbesondere aus Figur 2 ersichtlich ist, ist der Körper des Montagewagens 86 vorzugsweise im wesentlichen rohrförmig.
- Der Oberteil 92 des Traggestells 72 ist ebenfalls vorzugweise rohrförmig. Oberteil 92 und Unterteil 8o sind durch geeignet geformte Stahlplatten 94,96 (in Figur 2 durch die Schienen 16 und 18 verdeckt) starr miteinander verbunden.
- Das Verschieben des Montagewagens 86 geschieht auch hier durch ein manuell betätigtes, selbsthemmendes(nicht dargestelltes) Schneckengetriebe mit Antriebsrad 98, und einem Zahnstangentrieb mit Ritzel loo auf der Ausgangswelle des am Oberteil 92 befestigten Schneckengetriebes und Zahnstange lo2 (Zähne nicht dargestellt) am oberen Teil des Montagewagens 86. Auch hier hat das selbsthemmende Schneckengetriebe den Zweck, durch die Last hervorgerufene Kräfte in Fahrtrichtung des Montagewagens 86 unwirksam zu machen.
- Solche Kräfte entstehen z.B. unter anderem dann, wenn das Traggestell 78 mitsamt Montagewagen 86 durch Betätigen des Hydraulikzylinders 66 um die Anlenkpunkte 68,68' aus der Horizontalen herausgeschwenkt wird.
- Der Hydraulikzylinder 66 mit den Anlenkpunkten 62 am Schwenksupport 7o und 76 am Oberteil 92 des um die Anlenkpunkte 68,68' schwenkbaren Traggestells 78 ist doppelwirkend und wird manuell durch eine nicht dargestellte Handpumpe, analog einem Wagenheber,betätigt. Zur Erleichterung der Betätigung kann auch ein elektrisch oder luftbetriebenes Hydraulikkraftgerät verwendet werden.
- Der rohrförmige Körper des Montagewagens 86 ist in Richtung auf die Hochofenwand zu in Form eines Auslegerarms lo4 verlängert. Dessen Extremität lo6 ist entsprechend ausgebildet, z.B. in Form eines Flansches, um daran die für den Düsenstockausbau (und-einbau) geeigneten Werkzeuge befestigen zu können. In Figur 1 besteht dieses Werkzeug aus einem Tragrahmen lo8, in welchen ein Tragschemel llo für Blasdüse 3o und Krümmer 32 montiert werden kann. Der Tragrahmen lo8 kann z.B. aus zwei L-förmigen Flachstählen 112,112'bestehen, welche an der Extremität lo6 des Arms lo4 befestigt sind, vorzugsweise mit Hilfe einer an sich bekannten Stift/Vorsteckkeil -Verbindung (nicht gezeigt).
- Der Tragschemel llo ist eine auf die vorgeschlagene Düsenstockausbauvorrichtung adaptierte, vereinfachte Ausführung eines analogen Schemels, dessen Aufbau und Wirkungsweise in der weiter oben genannten Schrift detailliert beschrieben werden. Dieser Schemel llo hat, von der Seite gesehen (Figur 1) wiegenförmige Gestalt und besteht im wesentlichen aus zwei Seitenstücken , z.B. wiegenförmig ausgebildeten, mit (nicht sichtbaren) Querstreben verbundenen Flachstählen 114,114' an deren ofenseitigen Querstreben zwei Rollen 116,116' drehbar montiert sind.Für Einzelheiten zu dieser Rollenmontage an einem Tragschemel beziehe man sich auf die genannte Patentschrift. Der Tragschemel llo kann mit dem Tragrahmen lo8 eine Einheit bilden, indem er dauernd an Drehpunkten 118,118' mit dem Tragrahmen lo8 schwenkbar verbunden bleibt. Er kann jedoch auch erst vor Beginn der Düsenstockdemontage mit diesem Tragrahmen lo8 verbunden werden, z.B. mit Hilfe eines Steckbolzens durch die Punkte 118,118'.In diesem Falle kann der Tragrahmen lo8 nicht nur zur Aufnahme des Schemels dienen, sondern auch,nach Entfernung dieses letzteren, zur Aufnahme anderer Demontagewerkzeuge.
- Die Figuren 3,4 und 5 zeigen verschiedene, aufeinanderfolgende Schritte bei der Demontage von Blasdüse 3o mitsamt Krümmer 32.
- Zunächst wird der Arm lo4 durch Betätigung des Zylinders 66 (Figur 1) um einen bestimmten Winkel (Figur 3) aus der Horizontalen hochgeschwenkt, bis die Rollen 116, 116' an dem Befestigungsflansch 12o von Blasdüse 3o und Krümmer 32 zum Anliegen kommen. Hierbei ist der Schemel llo nur an denDrehpunkten 118,118', z.B. mittels Steckbolzen, mit dem Tragrahmen lo8 verbunden (siehe auch Figur 3a). Gleichzeitig oder anschliessend wird der Schemel llo manuell um die Drehpunkte 118,118' hochgeschwenkt, bis Bohrungen 122, 122'-im Schemel llo mit einer Oese 124 am Krümmer 32 fluchten worauf durch Durchstecken eines Steckbolzens, oder dergleichen, Schemel llo und Krümer 32 (mit Blasdüse 30) im Punkt 124 miteinander verbunden werden. Der Schemel llo nimmt dann in bezug zum Arm lo8 die Stellung ein, wie sie am besten aus Figur 3a hervorgeht, d.h., dass Bohrungen 126,126' im Schemel sich im wesentlichen oberhalb vonBohrungen 128,128' im Tragrahmen lo8 befinden. Die nächste Phase besteht im Lösen der Verschraubung (nicht gezeigt) zwischen den Flanschen von Fallrohr 34 und Krümmer 32. Anschliessend wird der Arm lo4 durch entsprechende Betätigung des Zylinders 66 abgesenkt, wobei das Blasdüsenmundstück sich bei 13o an der Windform 26 abstützt und der Krümmer 32 mit dem linken Teil ( in Figur 4) des Schemels llo um eine grössere Strecke nach unten geht als die Punkte 118,118'. In einem bestimmten Augenblick kommen dann die Bohrungen 126,126' im Schemel llo mit den Bohrungen 128,128' im Tragrahmen lo8 zum Fluchten, sodass Schemel llo und Tragrahmen lo8 durch einen Steckbolzen miteinander verbunden werden können. Schemel llo und Tragrahmen lo8 nehmen dann die relative Stellung zueinander ein, wie sie aus den Figuren 4 und 4a hervorgeht. Der Krümmer 32 ist jetzt im Punkt 124 fest mit dem Schemel llo verbunden, welcher seinerseits in den Punkten 128 und 118 fest mit dem Tragrahmen lo8 verbunden ist. Da andererseits das Gewicht von Krümmer 32 und Blasdüse 3o rechts (gemäss der in den Figuren gewählten Position)vom Befestigungspunkt 124 (Oese) grösser ist als dasjenige links davon, befinden sich Düse und Krümmer durch Abstützen auf den Rollen 116,116' in stabilem Gleichgewicht und können gefahrlos aus der Windform 26 und der Ofenwandung 28 herausgezogen werden. Dies geschieht durch Betätigen des Zahnstangentriebes 100/102.
- Figur 5 zeigt die Stellung von Montagewagen 86 und Krümmer 32 mit Blasdüse 3o nach Beendigung des Extraktionsvorganges. Der Tragrahmen lo8 mit den darauf gelagerten Düsenstockteilen kann jetzt von einem Hubstapler 132 aufgenommen und weggefahren werden. Hierbei ist die Verwendung einer Drehschemelpalette 134 vorteilhaft. Es versteht sich von selbst, dass der Hubstapler 132 wegen der Ofenwand 28 in Wirklichkeit nicht die (illustrationshalber gewählte) Stellung gemäss Figur 5 einnehmen kann, wie auch die Aufnahme des Tragrahmens lo8 durch den Hupstapler 132 nicht notwendigerweise in der gezeigten Stellung der Blasdüse 3o vor dem Formkasten 22 erfolgen muss. Vielmehr kann durch das Verfahren des Wagens 36 die Last an einem beliebigen Punkt unterhalb der Ringleitung 2o gebracht und durch eine Betätigung des Kettenzugs 72 in eine beliebige Stellung um die Hochachse 54 herumgeschwenkt werden. Man ist also weitgehend frei in der Wahl der Stelle, an der die Aufnahme der Last durch den Hubstapler erfolgt, wenn man normalerweise auch ein Verfahren des Wagens 36 entlang den Schienen 16,18 auf ein Minimum beschränken wird. Ein Verfahren der Last entlang den Schienen 16,18 ist dann nicht zu vermeiden, wenn die Hubstaplerfahrbahn unter dem auszubauenden Düsenstock unterbrochen ist. Zur Vereinfachung der Trennung des Tragrahmens lo8 vom Montagewagen 86 kann der Tragrahmen lo8 einfach am Arm lo4 des Montagewagens 86 eingehängt sein,anstatt dass der Tragrahmen und der Arm durch eineStift/Vor- steckkeil-Verbindung,oder dergleichPn,miteinander verbunden sind. Diese Einhängbefestigung mittels Zapfen 136 und Haken 138 ist in den Figuren 5 und 5a schematisch dargestellt und in den Figuren 3a und 4a angedeutet.
- Die Figuren 6 und 7 zeigen die Entfernung der Windform 26, welche ebenfalls mit Hilfe der vorgeschlagenen Düsenstockausbauvorrichtung durchgeführt werden kann. Hierzu wird am Tragrahmen 2o8, welcher mit dem Tragrahmen lo8 in den vorherigen Figuren identisch ist eine an sich bekannte Windformextraktionsvorrichtung 14o montiert, wozu die am Tragrahmen 2o8 vorhandenen Bohrungen 218 und 228, welche den Bohrungen 118 und 128 in Figur 3a entsprechen, Verwendung finden können. Wie aus Figur 6 ersichtlich ist, ist die Extraktionsvorrichtung 14o bei 218 am Tragrahmen 2o8 direkt angelenkt und an Steckbolzen durch die Bohrungen 228 unter Zwischenschaltung einer Stellspindel 142. Durch Verfahren des Montagewagens 86 und durch Betätigung von Zylinder 66 und Stellspindel 142 (Pfeile 144, bzw. 146) kann die Extraktionsstange 148 in jede gewünschte Stellung in bezug zur Windform 26 gebracht werden. Der Extraktionsvorgang selbst sowie eine eventuelle Abstützung (nicht gezeigt) zwischen der Extraktionsvorrichtung 14o und dem Kühlring 24 zum Verhindern einer unerwünschten Lockerung desselben in der Hochofenwand und im Formkasten 22 sind in der vorerwähnten Patentschrift näher beschrieben.
- Figur 7 zeigt die Windform in herausgefahrener Stellung. Die Windform 26 kann jetzt in einen bereitstehenden Schemel auf der Arbeitsbühne abgelenkt und durch eine neue Windform (zwecks Einbau) ersetzt werden.
- Der Tragrahmen 2o8 mitsamt Extraktionsvorrichtung 14o und Wihdform 26 können aber auch, analog zur Figur 5, von einem Hubstapler aufgenommen und weggefahren werden, wobei diese Aufnahme der Last durch den Hubstapler, wie weiter oben erwähnt , an einer praktisch beliebigen Stelle im Bereich der Ringleitung 2o erfolgen kann.
- Figur 8 zeigt den Ausbau des schrägen Fallrohrs 34 des Düsenstocks 27. Hierzu kann die Düsenstockausbauvorrichtung mit einem Adapter 15o versehen werden, welcher im wesentlichen aus einer längsverstellbaren, spannschlossartigen Strebe 152 besteht, einem Trag-und Stützarm 154, sowie einem Betätigungshebel 156. Die Strebe 152 ist einerseits an einem Ausleger des schwenkbaren Joches 56 angelenkt und andererseits an der oberen Extremität des Trag- und Stützarms 154. An dieser oberen Extremität des Trag-und Stützarms 154 ist ein (nicht dargestellter) Bolzen vorgesehen, welcher mit einer an einem oberen Flanschteil 158 des Fallrohres 34 befindlichen (nicht dargestellten) Bohrung in Eingriff gebracht werden kann. Am unteren Teil des Trag-und Stützarms 154 sind waagerechte Verlängerungen 16o,16o' mit beidseitigen Abstützblechen 162,162' vorgesehen, gegen welche der untere Flansch 164 des Fallrohres 34 sich bei dessen Demontage abstützen kann. Diese Trag-und Stützarmkonstruktion ist eine Variante eines analogen Armes in obengenannter Patentschrift, aus welcher Einzelheiten hierzu entnommen werden können.
- Der Betätigungshebel 156 ist ein zweiarmiger Hebel mit den Armen 166 und 168. Der Drehpunkt 17o dieses zweiarmigen Hebels 156 entspricht einer Lagerung an einem ersten Ausleqer 172, welcher starr mit dem Oberteil 92 des Traggestells 78 (siehe auch Figur 1) verbunden ist. Die Extremität des Armes 166-des Betätigungshebels 156 ist am Trag-und Stützarm 154 angelenkt, während die Extremität des Armes 168 an der Kolbenstangenextremität eines manuell bedienten Betätigungszylinders 174 angelenkt ist. Die Betätigung kann analog wie beim Hydraulikzylinder 66, auch mittels eines elektrisch oder luftbetriebenen Hydraulikkraftgeräts erfolgen. Zylinderseitig ist dieser Betätigungszylinder 174 an.einem zweiten Ausleger 176 angelenkt, welcher seinerseits ebenfalls mit dem Oberteil 92 starr verbunden ist. Wird der Kolben des Zylinders 174 eingefahren, d.h. in Figur 8 nach links in Pfeilrichtung 178 betätigt, so wird das Fallrohr 34 in die gestrichelt gezeichnete Stellung 34' abgesenkt. Da die Anlenkpunkte 17o,18o,182,184 der Teile 152 und 166 die Ecken eines Paralellogramms darstellen (siehe auch Figur 9), entspricht dieses Absenken des Fallrohrs 34 kinematisch gesehen einer Schiebung, d.h. dass die Achse O des Fallrohrs 34 beim Absenken ihre Richtung beibehält.
- Durch die Längsverstellbarkeit der Strebe 152, z.B. mittels Mutter und Spindeln mit Rechts- und Linksgewinde, kann der obere Paralellogrammeckpunkt 182 zwischen den Stellungen 182' und 182" verschoben werden, wodurch das Einführen des obenerwähnten Bolzens am Arm 154 in das Loch im Flanschteil 158 erleichtert wird. Andererseits kann der Anlenkpunkt 17o des Hebels 156 am starr am Oberteil 92 befestigten ersten Ausleger 172 zwischen den Stellungen 17o' und 170" dadurch verlagert werden, dass mit Hilfe des Zylinders 66 das Oberteil 92 um seinen Anlenkpunkt 68 am Schwenksupport 7o geschwenkt wird. Hiermit ist es möglich, vor dem Lösen des Fallrohres 34 von der Ringleitung 2o die Abstützbleche 162,162' am Flansch 164 des Fallrohres zum Anliegen zu bringen.
- Durch das genannte Verschieben der Punkte 182 und 17o wird das genannte Paralellogramm zwar etwas verformt, wodurch die Achse 0 des Fallrohres 34 beim Absenken nicht ihre genaue Richtung beibehält,jedoch hat dies keinerlei praktische Bedeutung.
- Es versteht sich von selbst, dass die beschriebene Düsenstockausbauvorrichtung auch zum Wiedereinbau der verschiedenen Düsenstockkomponenten verwendet wird. Die Handhabungsbewegungen laufen dann im wesentlichen in umgekehrter Reihenfolge ab.
- An der vorgeschlagenen Düsenstockausbauvorrichtung können mannigfache Detailänderungen vorgenommen werden, ohne dass deswegen der Rahmen der Erfindung verlassen werden würde. So könnte z.B. der Montagewagen 86 auch nach links(nach der in den in Figuren gewählten Position) durch einen Auslegerarm ähnlich dem nach rechts zeigenden Auslegerarm lo4 verlängert werden. An diesem zweiten, beim Ausbau von Krümmer 32 und Blasdüse 3o nach links zeigenden (nicht gezeigten) Auslegerarm könnte dann, wenn die Platzverhältnisse dies zulassen, die Windformextraktionsvorrichtung 14o z.B. dauernd montiert bleiben. Zum Ausbau der Windform 26 würde dann einfach der Schwenksupport 7o um 180° um die Hochachse 54 geschwenkt werden,wodurch das Extraktionsgerät 14o ebenfalls in die in den Figuren 6 und 7 gezeigte Lage gebracht werden könnte.
- Wie aus den vorstehenden Ausführungen hervorgeht, können mit der vorgeschlagenen Düsenstockausbauvorrichtung trotz ihrem konstruktiv einfachen Aufbau alle Handhabungsbewegungen ausgeführt werden, um sämtliche Teile des Düsenstocks inklusive Windform aus- und einzubauen. Die manuelle Bedienung über selbsthemmende Getriebe und Hydraulikzylinder erlaubt ein.präzises, schnelles und risikofreies Positionieren der Handhabungswerkzeuge an den auszubauenden Teilen. Zur Erzielung des gleichen Resultates war bisher ein beträchtlich grosser Aufwand notwendig.
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