LU82996A1 - Abdichtvorsatz fuer eine sondenbohrung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Abdichtvorsatz für eine eine Hochofensonde aufnehmende Bohrung in der Schachtwandung eines Hochofens mit einem Absperrschieber und einer Dichtung.

Aus der DE-PS 1 533 829 ist ein Abdichtvorsatz dieser Art bekannt, der im wesentlichen aus einer Absperrvorrichtung und einer Dichtung besteht. An einer in der Schachtwand eines Hochofens befindlichen Sondenbohrung befindet sich ein Stutzen mit einem Flansch, an dem die Absperrvorrichtung : angeflanscht ist. In der Absperrvorrichtung ist zwischen zwei Flanschen um eine exzentrisch zu den beiden Flanschen liegende Achse ein Brillenschieber schwenkbeweglich gelagert, während an dem vom Ofen abgewandten Flansch der Absperrvorrichtung die Dichtungsvorrichtung angeflanscht ist. Diese besteht im wesentlichen aus einer abdichtend an einer Hochofensonde anliegenden Stopfbuchse. Die Stopfbuchse weist einen Schmiernippel für eine Schmiermittelzuleitung auf, über die ein Schmiermittel an die Dichtungsringe sowie an den Umfang der durch die Dichtung geführten Hochofensonde herangebracht wird.

Ein aus der DE-PS 1 408 098 bekannter Abdichtvorsatz be- ♦ steht hingegen im wesentlichen aus einem an der Hochofenschachtwand angeordneten Stutzen mit einem Absperrschieber und einer davor liegenden Stopfbüchse.

Bei beiden bekannten Abdichtvorsätzen läßt sich die Sondenbohrung in der Schachtwand durch den Absperrschieber verschließen, wenn die Sonde ganz aus dem Ofenschacht herausgezogen ist. Hierbei ist der Abstand zwischen dem Absperrschieber und der Stopfbüchse so bemessen, daß bei völligem Ausfahren der Sonde aus der Schachtwand der Absperrschieber geschlossen werden kann, während sich die L- - h -

Sonde noch im Bereich der Stopfbüchse befindet, also den Rohrstutzen noch abschließt. Erst wenn der Absperrschieber geschlossen ist, wird die Hochofensonde ganz aus ihrer Bohrung beziehungsweise dem Rohrstutzen herausgezogen.

Beim Einführen der Sonde in ihre Bohrung wird umgekehrt der Absperrschieber erst dann geöffnet, wenn die Sonde bis in den Bereich der Stopfbüchse in den Rohrstutzen eingeführt ist. Auf diese Weise sollen Gasausbrüche aus dem Ofeninneren vermieden werden.

Das Einführen der Hochofensonde in die im Ofenschacht befindliche Möllerung ist mit einem erheblichen Verschleiß der Sondenoberfläche verbunden; dieser ist an der Sondenspitze am größten und nimmt zum rückwärtigen Ende der Sonde hin ab. Wach einer gewissen Betriebszeit bildet sich so an der Sondenoberfläche ein schlanker Konus an, dessen Länge etwa dem Ofenradius entspricht.

Die Maßdifferenz zwischen der Sondenspitze und dem rückwärtigen Sondenende läßt sich mittels herkömmlicher Dichtungen relativ geringer Elastizität nicht überbrücken.

Es kann daher zu gefährlichen Gasausbrüchen kommen, wenn sich der abgenutzte vordere Teil der Sonde im Bereich der Dichtung befindet und sich deren Dichtungsringe beziehungsweise DichtungsSätze nicht mehr insgesamt fest und dichtend gegen den betreffenden Teil der Sondenspitze anlegen. Die Dichtungswirkung läßt sich zwar durch entsprechendes Nachstellen wieder herbeiführen, jedoch tritt bei der nächstfolgenden Meßfahrt die gleiche Undichtigkeit wieder auf, weil die konische Sonde die Dichtungspackungen erneut unzulässig aufweitet.

u / ; . - 5 - ¥ i ! Als Absperrschieber kommen herkömmliche Kugelhähne, Steck- I scheiben, Brillenschieber oder Klappen infrage. Angesichts der zunehmenden Hochofenleistungen und der damit verbundenen Druckerhöhung im Oferinnern genügen die bekannten Absperrvorrichtungen nicht mehr den an sie gestellten Anforderungen, so daß sich die Gefahr eines Austritts von Kohlenmonoxyd aus dem Ofeninnem ergibt, was für das Bedienungspersonal ein nicht unerhebliches Gesundheitsrisiko darstellt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Abdichtvorsatz zu schaffen, der sich auch einer größeren infolge Abnutzung der Sondenspitze entstehenden Maßdifferenz der Hochofensonde selbsttätig anpaßt. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Sonde der einleitend genannten Art erfindungsgemäß eine anpreßbare mit der Dichtung verbundene Schlauchdichtung aufweist.

Die besonders hohe Elastizität der sich den Unregelmäßigkeiten infolge Abnutzung der Sondenspitze anpassenden Schlauchdichtung gewährleistet, daß auch bei größeren Maßdifferenzen der Hochofensonde immer ein fester und * dichter Abschluß sichergestellt ist. Dadurch wird das

Gesundheitsrisiko für das am Hochofen arbeitende Personal wesentlich geringer. Das gilt sowohl dann, wenn die Hochofensonde während der Meßfahrt verfahren wird, als auch dann, wenn die Hochofensonde aus dem Abdichtvorsatz herausgezogen wird, etwa um Reparaturen an der Sonde selbst oder auch an dem Dichtungsvorsatz vorzunehmen.

Zweckmäßigerweise weist die Dichtung ein Gehäuse für die Schlauchdichtung auf. Dabei kann das Gehäuse mit einer Anschlußlei tiang für die Schlauchdichtung zum Zu- und Abführen eines hydraulischen oder pneumatischen Arbeitsmediums /[/Λ 5 - 6 - versehen sein, um die Schlauchdichtung mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagen und sie dadurch den jeweiligen Verhältnissen optimal anpassen zu können. Des weiteren empfiehlt es sich, den Innenumfang der Schlauchdichtung mit einem abriebfesten Belag zu versehen, der aus einem anderen Material als der Schlauch selbst bestehen sollte. In diesem Falle braucht der Schlauch selbst nur für die Beaufschlagung mit dem Arbeitsmedium ausge-„ legt zu sein, da die Reibungskräfte beim Verfahren der

Hochofensonde von dem abriebfesten Belag aufgenommen ; werden. Ansonsten braucht nach einem bestimmten Verschleiß lediglich der abriebfeste Belag ausgewechselt zu werden, während die Schlauchdichtung selbst einsatzfähig bleibt.

Zweckmäßigerweise befindet sich vor der Schlauchdichtung eine Fettkammer, um die Gleitwirkung unter der Gleitfläche des Belages durch Zuführen eines Schmiermittels zu erhöhen. Die Schmierung sollte bereits einsetzen, bevor die Sonde verfahren wird, um ein Festbacken der Dichtung an der Sondenoberfläche zu vermeiden.

Vorteilhafterweise wird die Schlauchdichtung bei ruhen-« der Sonde mit einem höheren Druck als bei gleitender Sonde beaufschlagt. Hierzu weist der Abdichtvorsatz zweckmäßigerweise Stellventile für die Beaufschlagung der Schlauchdichtung mit Arbeitsmedium unter hohem und vermindertem Druck auf. Damit besteht die Möglichkeit, dann, wenn keine Meßfahrten ausgeführt werden und sich die Hochofensonde in ihrer Ruhelage befindet, den mit Öl oder Gas gefüllten Schlauch der Schlauchdichtung durch Beaufschlagen mit hohem Druck besonders fest auf die Sondenoberfläche zu pressen, um eine besonders gute Dichtung zu gewährleisten. Zum Verfahren der Sonde kann der Druck soweit abgesenkt werden, daß unter Aufrechterhaltung der Dichtwirkung ein u

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Gleiten zwischen dem Belag der Schlauchdichtung und der Sondenoberfläche möglich ist. Vorzugsweise besitzt der Abdichtvorsatz Absperrventile zum Einpressen eines Schmiermittels in die Fettkammer.

Außerdem sollten zu beiden Seiten des Absperrschiebers Dichtungsringe liegen. Hierbei unterliegen zweckmäßigerweise die Dichtungsringe auf der einen Seite des Absperrschiebers einem bestimmten Anpreßdruck. Zum Öffnen lind

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Schließen der Sperrvorrichtung sollte der Absperrschieber radial verschieblich in der Absperrvorrichtung gelagert sein. Vorteilhafterweise liegt innerhalb der Absperrvorrichtung auf der ofennahen Seite ein Ringkolben, auf dessen Kopf die Dichtungsringe angeordnet sind. Dadurch besteht die Möglichkeit, die Dichtungsringe mit unterschiedlichem Druck gegen den Absperrschieber zu pressen.

Des weiteren können sich zwischen den Dichtungsringen für den Absperrschieber Ringkammem befinden, zu denen Schmiermittelbohrungen führen.

Zweckmäßigerweise stehen die Dichtungsringe bei ruhendem Absperrschieber unter einem höheren Druck als bei gleitendem Absperrschieber. Hierbei sind Absperrventile für die Beaufschlagung des Ringkolbens mit Arbeitsmedium unter hohem und vermindertem Druck von Vorteil, um während der Stellbewegung des Absperrschiebers ebenso wie bei der Schlauchdichtung den Druck im Ringkolben abzusenken. Des weiteren sind Absperrventile für die Schmiermittelzufuhr zu den Hohlräumen zwischen den Dichtungen zweckmäßig.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren beschrieben.

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Vor einer Sondenbohrung 1 in der Schachtwandung 2 eines Hochofens ist am Ofenpanzer 3 ein Stutzen 4 angeschweißt. Dieser besitzt an seinem freien Ende einen Flansch 5, an dem eine Absperrvorrichtung 6 befestigt ist. Das Gehäuse 7 der Absperrvorrichtung 6 ist über einen Anschlußflansch 8 mit dem Flansch 5 des Stutzens 4 verbunden. Das Gehäuse 7 weist eine Ringnut 9 auf, in der ein Ringkolben 10 verschiebbar gelagert ist. Zur Beaufschlagung des Ringkolbens 10 mit einem Arbeitsmedium besitzt das Gehäuse 7 » eine Anschlußbohrung 11, über die der Ringkolben 10 hydraulisch oder pneumatisch mit einem Arbeitsmedium beaufschlagt wird. Der Kopf 12 des Ringkolbens 10 ist zudem mit Ringdichtungen 13 versehen.

Dem Ringkolben 10 liegt ein Gehäuse 14 gegenüber, das auf seiner dem Ofen zugewandten Seite drei Dichtungsringe 15 trägt. Zwischen den Dichtungsringen 13 des Ringkolbens 10 und den Dichtungsringen 15 des Gehäuses 14 ist ein Absperrschieber 16 radial verschiebbar angeordnet.

Das Gehäuse 7 ist mit einer Schmiermittelbohrung 17 versehen, die in eine weitere Schmiermittelbohrung 18 des Ringkolbens 10 mündet. Von der Bohrung 18 aus zweigt eine weitere Schmiermittelbohrung 19 ab und führt zu dem Hohlraum 20 zwischen den beiden Dichtungsringen 13. In vergleichbarer Weise besitzt auch das Gehäuse 14 eine Schmiermittelbohrung 21, die zu einer Sammelbohrung 22 führt. Von der Sammelbohrung 22 aus zweigen weitere Schmiermittelbohrungen 23, 24 ab und führen zu den zwischen den Dichtungsringen 15 befindlichen Hohlräumen 25, 26.

Beim Beaufschlagen des Ringkolbens 10 über die Bohrung 11 mit unterschiedlichem Druck ergibt sich ein unterschiedliches Anpressen der Ringdichtungen 13 gegen den Absperrschieber 16 und ein entsprechendes Anpressen des Absperr- u ‘ - 9 -

Schiebers 16 gegen die Ringdichtungen 15. Auf diese Weise lassen sich den jeweiligen Verhältnissen entsprechend die Dichtungsringe 15» 15 mehr oder minder stark gegen den Absperrschieber 16 pressen.

Die Absperrvorrichtung 6 ist über einen Kompensator 28 und dessen Anschlußflansch 29 am Gehäuse 14 und einem gegenüberliegenden Anschlußflansch 30 des Kompensators 28 s mit dem Anschlußflansch 32 eines Dichtungsgehäuses 31 verbunden. Zwischen den beiden Flanschen 30, 32 liegen Dichtungsringe 33. An der Innehbohrung 34 des Gehäuses 31 sind mehrere Dichtungssätze 35 und 36 angeordnet, zwischen denen ein Distanzring 37 zum Einpressen eines neutralen Gases liegt. Zwischen den einzelnen Dichtungsringen der Dichtungssätze 35, 36 sind Ringe 38, 39 zum Einpressen ] eines Schmiermittels zwischen die einzelnen Dichtungssätze 35» 36 und eine Hochofensonde 40 angeordnet. Des weiteren enthält das Gehäuse 31 Abstreifringe 41, die gemeinsam mit dem Gehäuse 31 eine Fettkammer 42 bilden.

! Mit dem Gehäuse 31 ist über einen Anschlußflansch 54 ein _ weiteres Gehäuse 43 mit einer umlaufenden Ringnut 44 für eine Schlauchdichtung 45 verbunden. An seinem Innenumfang trägt die Schlauchdichtung 45 einen abriebfesten Belag 46, der unmittelbar gegen die Hochofensonde 40 gepreßt wird. In dem Schlauchgehäuse 43 befindet sich eine Anschlußbohrung 47 für eine Leitung 48, über die die Schlauchdichtung 45 mit einem hydraulischen oder pneumatischen Arbeitsmedium beaufschlagt wird. Der Druck des Arbeits-mediums wird den jeweiligen Verhältnissen entsprechend eingestellt. So empfiehlt es sich, bei ruhender Hochofensonde 40 die Schlauchdichtung 45 mit einem hohen Druck zu beaufschlagen, während es sinnvoll ist, während des Verfahrens der Sonde 40 den in der Schlauchdichtung 45 -10- herrsehenden Druck zurückzunehmen, damit sich eine geringere Reibung zwischen der Sondenoberfläche 40 und dem abriebfesten Belag 46 ergibt.

Außerdem ist an dem Gehäuse 43 mittels eines Ringes 49 ein Abstreifring 50 befestigt, wobei sich zwischen dem Gehäuse 43, dem Abstreifring 50, dem Belag 46 und der Sonde 40 eine Fettkammer 51 ergibt. Der Ringkolben 10 ist durch Dichtungen 52 abgedichtet. An die Stelle des . Ringkolbens 10 können auch mehrere in der Zeichnung nicht näher dargestellte Einzelzylinder treten. Die von der Hochofensonde 40 auf die Dichtung 27 übertragenen axialen Kräfte nehmen seitlich angeordnete Kardangelenke 53 auf.

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Claims (10)

1, Abdichtvorsatz für eine eine Hochofensonde aufnehmende Bohrung in der Schachtv/andung eines Hochofens mit einem Absperrschieber und einer Dichtung, gekennzeichnet durch eine an der Hochofensonde (40) anliegende, mit der Dichtung (27) verbundene Schlauchdichtung (45). ♦

2. Abdichtvorsatz nach Anspruch 1, dadurch gekenn- j zeichnet, daß die Schlauchdichtung (45) in einem | Gehäuse (43) angeordnet ist.

3. Abdichtvorsatz nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeich- I net durch eine Anschlußleitung (48) für die Schlauch- j _ dichtung (45). i

4. Abdichtvorsatz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Innenumfang der Schlauchdichtung (45) mit einem abriebfesten ! Belag (46) versehen ist. 1 / . ' i__ - 2 - ' *

5. Abdichtvorsatz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß sich vor der Schlauchdichtung (45) eine Fettkammer (51) befindet.

6. Abdichtvorsatz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß zu beiden Seiten des Absperrschiebers (16) Dichtungs-- ringe (13,15) angeordnet sind. «

7. Abdichtvorsatz nach Anspruch 6, dadurch ge -kennzeichnet , daß die Dichtungsringe (13,15) auf der einen Seite des Absperrschiebers (16) mit einem bestimmten Druck am Absperrschieber (16) anliegen.

8. Abdichtvorsatz nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge -kennzeichnet , daß der Absperrschieber (16) radial verschiebbar ist.

9» Abdichtvorsatz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß innerhalb der Absperrvorrichtung (6) auf der ofennahen . Seite ein Ringkolben (10) angeordnet ist, auf dessen Kopf (12) sich die Dichtungsringe (13) befinden.

10. Abdichtvorsatz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß sich zwischen den Dichtungsringen (13,15) für den Absperrschieber (16) Ringkammern (20,25,26) befinden, zu denen Schmiermittelbohrungen (17,19,18j 21,22,23,24) führen. VXvm*