WO2011107428A1 - HEIßWINDDÜSENSTOCK FÜR EINEN SCHACHTOFEN, INSBESONDERE HOCHOFEN - Google Patents

HEIßWINDDÜSENSTOCK FÜR EINEN SCHACHTOFEN, INSBESONDERE HOCHOFEN Download PDF

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WO2011107428A1
WO2011107428A1 PCT/EP2011/052920 EP2011052920W WO2011107428A1 WO 2011107428 A1 WO2011107428 A1 WO 2011107428A1 EP 2011052920 W EP2011052920 W EP 2011052920W WO 2011107428 A1 WO2011107428 A1 WO 2011107428A1
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WO
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connection
hot blast
bayonet lock
blast nozzle
locking
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Application number
PCT/EP2011/052920
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French (fr)
Inventor
Franz-Josef Irnich
Original Assignee
Z & J Technologies Gmbh
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Publication date
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    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00—Blast furnaces
    • C21B7/16—Tuyéres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00—Blast furnaces
    • C21B7/16—Tuyéres
    • C21B7/163—Blowpipe assembly
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B9/00—Stoves for heating the blast in blast furnaces
    • C21B9/10—Other details, e.g. blast mains
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
    • F27B1/10—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B1/16—Arrangements of tuyeres

Definitions

  • the present invention relates to a hot blast nozzle stick for a shaft, in particular blast furnace, consisting of at least, in particular three refractory lined tubular pieces with movable connection, wherein the movable connection is each formed ball-joint-like and comprises a tube-like compensator.
  • a nozzle assembly of the type mentioned is proposed in DE 22 18 331 C2.
  • the ball-joint-like connection between the individual pieces of pipe makes it possible to compensate for the relative movements in question between the ring pipe and the wall of the furnace.
  • the tightness in the area of the joint connection is ensured by bellows compensators, while the mechanical stability is ensured by cardan joints, which are mounted in the region of the two joints at the two ends of the central tubular connector.
  • the most stressed and sensitive parts of the nozzle block are in the area of the joints.
  • the relative pivotal or rotational movements between two adjacent pipe sections often lead to irreversible deformation of the seals in the area of the spherical section surfaces and to friction of refractory material on refractory material.
  • the individual pieces of pipe each consist of an outer steel armor and an inner refractory lining.
  • the corresponding universal joints expand by up to about 1.0 mm in the operation of pressurization and thus also increase a gap between the spherical section surfaces defining the corresponding ball joint by about 1.0 mm.
  • the arranged between the aforementioned spherical section surfaces seal usually ceramic sealing felt, is accordingly at each pressure change by up to 10% apart and pressed together again. As a result, the seal will eventually crumble and consequently lose the required sealing effect.
  • the well-known kugelge- ienk shame connection is therefore designed relatively soft with the aforementioned disadvantages, It must also be considered that the gimbal connection or corresponding universal joints is usually mounted outside of said compensator or are. The effort is relatively large.
  • the present invention is therefore based on the object of providing a new joint system which, on the one hand, better resists the thermal and likewise the mechanical stresses to which it is subjected; is formed such that the sealing gap between the mutually corresponding ball portion surfaces remains substantially constant, and which compared to the prior art substantially simpler designed and moreover compact, without the functional reliability suffers.
  • An essential aspect of the present invention therefore lies in the fact that the ball-joint-like connection between adjacent pipe sections comprises a bayonet locking, specifically "double-eye bayonet locking."
  • the idea is that the back pieces are connected via an articulated bayonet , which can transmit tension and Druckiasten and allows a relative pivoting of the pipe sections of up to +/- 4.5 °, in particular about 3.5 ° .
  • the usually mounted outside of the compensator universal joint (gimbal connection) can be omitted
  • the articulated connection is designed such that the sealing gap between mutually corresponding spherical section surfaces at the front ends of the refractory lining of adjacent pipe sections, which is usually filled by a ceramic sealing felt or the like, is substantially constant.
  • the construction according to the invention is characterized by a higher compactness.
  • the mentioned "double ball-bayonet lock" tuned to the spherical section surfaces on the mutually facing end faces of the refractory lining of the hinged joint-like interconnected pieces of pipe in the region of their connection, in such a way that their center of rotation ⁇ point of the ball joint-like compound is also Like the center of the complementary locking surfaces of the bayonet locking device, it is possible to move adjacent sections without jamming relative to one another.
  • a sealing ring or a sealing ring plate of heat-resistant material, in particular ceramic fibers is arranged between the two spherical section surfaces of the refractory lining in a manner known per se.
  • the hinge connection is formed so that the sealing ring is not excessively loaded even with a larger pressure change, as is the case in the prior art.
  • the reason for this is, in particular, that the bayonet locking despite its flexibility maintains the predetermined axial distance between two adjacent pipe sections.
  • the corresponding articulation is maintained unchanged under pressure as well as under tension in the axial direction. She lets essentially only a relative pivoting between two adjacent pipe sections.
  • the complementary plug-in rotary Teiie the bayonet lock are preferably flanged or welded to the mutually facing end portions of two adjacent pipe sections, specifically on the steel armor.
  • inventively designed hot blast nozzle stock in longitudinal section; a first part of the bayonet lock according to the invention with positive locking sections in a bottom view; the locking part of Figure 2a in cross section along line II-II in Fig. 2a. the second complementary part of the bayonet lock with negative locking portions in plan view; the locking part of Figure 3a in cross section along line III-III in Fig. 3a.
  • Fig. 4a-4d the hot blast nozzle stick of FIG. 1, showing different Reiativ einen the individual pipe pieces to each other, respectively in longitudinal section.
  • a nozzle is shown in longitudinal section, which has a main ring line, which is arranged around a blast furnace, with the wall of this blast furnace combines.
  • a nozzle has a rectilinear, usually oblique portion of a central tubular connecting member 11 which at one, for example, the lower end of a connected via a connecting piece with the ring pipe socket and at its other, here upper end to a a manifold flanged pipe socket, is articulated.
  • the manifold is usually extended by a nozzle tube or mouthpiece, the end of which can be mounted ball-jointed on a tuyere, which is fixed in the wall of the blast furnace.
  • the upper and lower joints 15 between the central pipe section 11 and the other two pipe sections 10 and 12 are universal joint, the relative movements between the ring line on the one hand and the wall of the furnace on the other hand allow.
  • the tightness in the region of the articulated joints 15 is ensured by bellows compensators or corrugated pipe-like compensators 16.
  • each ball-joint-like connection 15 comprises a bayonet lock 17, whose complementary locking surfaces 18, 19 and 20, 21 (see FIG. 3b) are each spherical segment surfaces whose center is the fulcrum "D" of the ball-joint-like connection 15.
  • the locking portions of the bayonet locking device 17 are shown in Figures 2a to 3b respectively with the reference numerals 22 (negative or groove-like ring sections) and 23 (FIGS.
  • the one part of the bayonet lock comprises two bar-like ring-locking sections 23 arranged diametrically to the longitudinal center axis corresponding to Figures 2a, 2b, while the complementary part of the bayonet lock also two arranged diametrically to the longitudinal center axis Has groove-like ring locking portions 22.
  • the web-like ring locking portions 23 can be inserted.
  • the mentioned locking sections 22, 23 or associated pipe sections are rotated relative to each other around the longitudinal center axis by 90 °. Then the two pieces of pipe are locked together like a bayonet.
  • the connection is made in usually via a plug-in rotary movement.
  • the interlocked pipe sections are held in the axial direction, and indeed at both tensile and compressive load.
  • the special feature of the illustrated embodiment is that the respectively corresponding Verriegeiungsfikieen the aforementioned ring-locking sections 22, 23 each define Kugeiabitess vom and thus a small pivoting of the interconnected
  • the gap 26 remains substantially independent of changing Druckbeiastungen with the result that the seal 27 is not affected by alternating pressure loads.
  • the mutually facing Verriegeiungsfikieen 18, 19 and 20, 21 of the bayonet lock 17 are thus designed so that relatively free of play both pressure and Glasiasten are transferable. Furthermore, they are designed so that they have a relative pivoting of adjacent pipe sections 10, 11 and 11, 12 of up to about +/- 2.5 ° to +/- 4.5 °, in particular about +/- 3.5 ° allow.
  • Figures 4a to 4d where different relative positions between the individual pipe sections are shown in the drawing, in each case specifying the Verschwenkwinkel.
  • the bayonet lock 17 allows the required pivotability, the game between the mutually corresponding locking portions, ie positive and negative locking portions 22, 23 of the bayonet lock 17 is a maximum of about 0, 1 mm to 0.4 mm.
  • the complementary plug-in rotary parts 28, 29 (see Figures 2b, 3b) of the bayonet lock 17 are respectively flanged or welded to the mutually facing end portions of two adjacent pipe sections 10, 11 and 11, 12.
  • the latter is the case in the illustrated embodiment, as can be seen in particular Fig. 1 with the welds 30, 31.
  • the welded joint concretely meets the outer steel tank 14 of the individual pipe sections.
  • the compensator 16 is flanged over the articulated joint extending outside the same on the steel armor 14 adjacent pipe sections (flange 32, 33 in Fig. 1).
  • the bayonet lock instead of two diametrically arranged to the longitudinal center axis groove-like ring locking portions 22 and complementary web-like ring locking portions 23 may also have four such complementary locking portions with the result that for locking or unlocking the mutually associated pipe sections these need only be rotated by 45 ° about the longitudinal center axis around. At five or six mutually corresponding Verriegeiungsabitesen an even lower relative rotation of the pipe sections is required.

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Abstract

Heißwinddüsenstock für einen Schacht-, insbesondere Hochofen, bestehend aus wenigstens zwei, insbesondere drei feuerfest ausgekleideten Rohrstücken (10, 11, 12) mit beweglicher Verbindung (15), wobei die bewegliche Verbindung jeweils kugelgelenkartig ausgebildet ist und einen wellrohrartigen Kompensator (16) umfaßt. Die kugelgelenkartige Verbindung (15) umfaßt eine Bajonett-Verriegelung (17), deren komplementäre Verriegelungsflächen jeweils Kugelabschnittsflächen (18, 19 bzw. 20, 21) sind, deren Mittelpunkt der Drehpunkt (D) der kugelgelenkartigen Verbindung (15) ist.

Description

Heißwinddüsenstock für einen Schachtofen, insbes. Hochofen
B e s c h r e i b u n g
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Heißwinddüsenstock für einen Schacht-, insbesondere Hochofen, bestehend aus wenigstens, insbesondere drei feuerfest ausgekleideten Rohrstücken mit beweglicher Verbindung, wobei die bewegliche Verbindung jeweils kugelgelenkartig ausgebildet ist und einen weilrohrartigen Kompensator umfaßt.
Bei derartigen Heißwinddüsenstöcken, wie sie z.B. aus der DE 44 04 316 C2 oder DE 41 36 649 C2 bekannt sind, gilt es, sowohl Beweglichkeits- als auch Dichtheitsprobleme in möglichst einfacher Weise zu lösen. Infolge der hohen Temperatur der vorerhitzten Luft (bis etwa 1200°C und darüber) und der hohen Temperatur, die im Inneren eines Hochofens herrscht, sind die Wand des Ofens, sowie die Versorgungsrohrleitung und der Heißwinddüsenstock thermischen Ausdehnungen und Verformungen ausgesetzt, die nicht zu vernachlässigende relative Verschiebungen zwischen der Versorgungsrohrleitung und der Wand des Ofens hervorrufen. Es ist daher erforder- lieh, daß der Heißwinddüsenstock diese relativen Verschiebungen kompensiert, ohne daß die Gase oder die vorerhitzte Luft über Lecks entweichen kann.
Um diese Anforderungen zu erfüllen, ist in der DE 22 18 331 C2 ein Düsenstock der eingangs genannten Art vorgeschlagen. Die kugelgelenkartige Verbindung zwischen den einzelnen Rohrstücken ermöglicht den Ausgleich der hier fraglichen Relativbewegungen zwischen der Ringleitung und der Wand des Ofens. Die Dichtheit im Bereich der Gelenkverbindung wird durch Balgkompensatoren sichergestellt, während die mechanische Stabilität durch Kardan-Verbindungen gewährleistet ist, die im Bereich der beiden Gelenke an den zwei Enden des mittleren rohrförmigen Verbindungsstücks angebracht sind. Die am meisten beanspruchten und empfindlichsten Stellen des Düsenstocks befinden sich im Bereich der Gelenke. Die relativen Schwenk- bzw. Drehbewegungen zwischen zwei benachbarten Rohrstücken führen oft zu nicht mehr umkehrbaren Verformungen der Dichtungen im Bereich der Kugelabschnittsflächen und zu Reibungen von feuerfestem Material auf feuerfestem Material. In diesem Zusammenhang sei darauf hin- gewiesen, daß die einzelnen Rohrstücke jeweils aus einer äußeren Stahlpanzerung und einer inneren, feuerfesten Auskleidung bestehen.
Bezüglich der Kardan-Verbindungen wurde festgestellt, daß die entsprechenden Kreuzgelenke sich durch die Druckbeaufschlagung im Betrieb um bis zu etwa 1,0 mm aufweiten und somit auch einen Spalt zwischen den das entsprechende Kugelgelenk definierenden Kugelabschnittsflächen um etwa 1,0 mm vergrößert. Die zwischen den erwähnten Kugelabschnittsflächen angeordnete Dichtung, in der Regel keramischer Dichtfilz, wird dementsprechend bei jedem Druckwechsel um bis zu 10 % auseinander und wieder zusammen gedrückt. Auf Dauer zerbröselt dadurch die Dichtung und ver- liert dementsprechend auch die erforderliche Dichtwirkung. Die bekannte kugelge- ienkartige Verbindung ist also relativ weich gestaltet mit den vorgenannten Nachteilen, Außerdem muß bedacht werden, daß die Kardan-Verbindung bzw. entsprechenden Kreuzgelenke in der Regel außerhalb des erwähnten Kompensators angebracht ist bzw. sind. Der Aufwand dafür ist relativ groß.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein neues Gelenk- system zur Verfügung zu stellen, das den thermischen und ebenfalls den mechanischen Beanspruchungen, denen es unterworfen wird, zum einen besser widersteht, d.h. so ausgebildet ist, daß der Dichtspalt zwischen den miteinander korrespondieren- den Kugelabschnittsflächen im wesentlichen konstant bleibt, und welches gegenüber dem Stand der Technik wesentlicher einfacher gestaltet und darüber hinaus kompakter ausgebildet ist, ohne daß die Funktionssicherheit darunter leidet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Konstruktive Details bzw. bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt also darin, daß die kugelge- lenkartige Verbindung zwischen benachbarten Rohrstücken eine Bajonett-Verriegelung, und zwar konkret„DoppeikugeS-Bajonett-Verriegelung" umfaßt. Die Idee besteht darin, daß die Rückstücke über ein gelenkiges Bajonett verbunden sind, das Zug- und Druckiasten übertragen kann und eine relative Verschwenkung der Rohrstücke von bis zu +/- 4,5°, insbesondere etwa 3,5° erlaubt. Damit kann das in der Regel außerhalb des Kompensators angebrachte Kreuzgelenk (Kardan-Verbindung) entfallen. Die Gelenkverbindung ist derart ausgebildet, daß der Dichtspalt zwischen miteinander korrespondierenden Kugelabschnittsflächen an den stirnseitigen Enden der feuerfesten Auskleidung benachbarter Rohrstücke, der in der Regel durch einen keramischen Dichtfilz od. dgi. ausgefüllt ist, im wesentlichen konstant ist.
Durch den Wegfall der erwähnten Kreuzgelenke wird auch der Herstellungs- und Montageaufwand gegenüber dem Stand der Technik erheblich verringert. Auch zeichnet sich die erfindungsgemäße Konstruktion durch eine höhere Kompaktheit aus. Selbstverständlich ist die erwähnte„Doppelkugel-Bajonett-Verriegelung" abgestimmt auf die Kugelabschnittsflächen an den einander zugekehrten Stirnflächen der feuerfesten Auskleidung der kugeigelenkartig miteinander verbundenen Rohrstücke im Bereich ihrer Verbindung, und zwar dergestalt, daß auch deren Mittelpunkt der Dreh¬ punkt der kugelgelenkartigen Verbindung ist ebenso wie der Mittelpunkt der komple- mentären Verriegelungsflächen der Bajonett- Verriegelung. Damit ist eine zwängungs- freie Relativ-Bewegung bzw. -Verschwenkung benachbarter Rohrstücke möglich.
Auch ist jeweils zwischen den beiden Kugelabschnittsflächen der feuerfesten Auskleidung in an sich bekannter Weise ein Dichtring oder eine Dichtringplatte aus hitzebe- ständigem Material, insbesondere keramischen Fasern, angeordnet. Wie bereits oben erwähnt, ist die Gelenkverbindung so ausgebildet, daß der Dichtring auch bei größerem Druckwechsel nicht übermäßig belastet wird, so wie dies beim Stand der Technik der Fall ist. Der Grund dafür liegt insbesondere darin, daß die Bajonett-Verriegelung trotz ihrer Gelenkigkeit den vorgegebenen Axialabstand zwischen zwei benachbarten Rohrstücken aufrecht erhält. Die entsprechende Gelenkverbindung wird sowohl unter Druck als auch unter Zug in axialer Richtung unverändert aufrecht erhalten. Sie läßt im wesentlichen nur eine relative Verschwenkung zwischen zwei benachbarten Rohrstücken zu.
Um die erforderliche Schwenk-Beweglichkeit der Bajonett-Verriegelung zu gewährlei- sten, ist natürlich ein geringes Spiel zwischen den miteinander korrespondierenden Verriegelungsabschnitten der Bajonett-Verriegelung erforderlich. Dieses Spiel soll jedoch 0, 1 mm bis maximal 0,4 mm nicht übersteigen.
Die komplementären Steck-Dreh-Teiie der Bajonett-Verriegelung sind vorzugsweise an den einander zugekehrten Endabschnitten zweier benachbarter Rohrstücke angeflanscht oder angeschweißt, und zwar konkret an deren Stahlpanzerung.
Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Heißwinddüsenstocks anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: einen erfindungsgemäß ausgebildeten Heißwinddüsenstock im Längsschnitt; einen ersten Teil der erfindungsgemäßen Bajonett-Verriegelung mit positiven Verriegelungsabschnitten in Unteransicht; den Verriegelungsteil gemäß Fig. 2a im Querschnitt längs Linie II-II in Fig. 2a; den zweiten komplementären Teil der Bajonett-Verriegelung mit negativen Verriegelungsabschnitten in Draufsicht; den Verriegelungsteil gemäß Fig. 3a im Querschnitt längs Linie III-III in Fig. 3a;
Fig. 4a-4d den Heißwinddüsenstock gemäß Fig. 1 unter Darstellung unterschiedlicher Reiativstellungen der einzelnen Rohrstücke zueinander, jeweils im Längsschnitt.
In Fig. 1 ist ein Düsenstock im Längsschnitt dargestellt, der eine Hauptringleitung, welche um einen Hochofen herum angeordnet ist, mit der Wand dieses Hochofens verbindet. Ein solcher Düsenstock weist einen geradlinigen, in der Regel schrägen Abschnitt aus einem mittleren rohrförmigen Verbindungsglied 11 auf, das an seinem einen, hier z.B. unteren Ende an einem über ein Verbindungsstück mit der Ringleitung verbundenen Rohrstutzen und an seinem anderen, hier oberen Ende an einem an einem Krümmer angeflanschten Rohrstutzen, gelenkig gelagert ist. Der Krümmer wird in der Regel durch ein Düsenrohr bzw. Mundstück verlängert, dessen Ende an einer Windform kugelgelenkig gelagert sein kann, die in der Wand des Hochofens befestigt ist. Die oberen und unteren Gelenkverbindungen 15 zwischen dem mittleren Rohrstück 11 und den beiden anderen Rohrstücken 10 bzw. 12 sind universalgelenkig, die Relativbewegungen zwischen der Ringleitung einerseits und der Wand des Ofens andererseits zulassen. Die Dichtheit im Bereich der Gelenkverbindungen 15 wird durch Balgkompensatoren bzw. wellrohrartigen Kompensatoren 16 sichergestellt. Dabei handelt es sich um an sich bekannte Konstruktionselemente. Bezüglich des Einbauortes der Konstruktion gemäß Fig. 1 wird beispielhaft auf Fig. 1 der DE 41 36 649 C2 und der entsprechenden Beschreibung dieser Figur hingewiesen.
Es ist auch bekannt, daß die einzelnen Rohrstücke 10, 11, 12 jeweils aus einer äußeren Stahlpanzerung 14 und einer inneren, feuerfesten Auskleidung 13 bestehen.
Von wesentlicher Bedeutung ist hier die kugelgelenkartige Verbindung 15 zwischen benachbarten Rohrstücken 10, 11 bzw. 11, 12. Erfindungsgemäß umfaßt jede kugelgelenkartige Verbindung 15 eine Bajonett-Verriegelung 17, deren komplementäre Verriegelungsflächen 18, 19 bzw. 20, 21 (siehe Fig. 2b, 3b) jeweils Kugelabschnitts- flächen sind, deren Mittelpunkt der Drehpunkt„D" der kugelgelenkartigen Verbindung 15 ist. Die Verriegelungsabschnitte der Bajonett-Verriegelung 17 sind in den Figuren 2a bis 3b jeweils mit den Bezugsziffern 22 (negative bzw. nutartige Ringabschnitte) und 23 (positive bzw. stegartige Ringabschnitte) gekennzeichnet. Der eine Teil der Bajonett-Verriegelung umfaßt zwei diametral zur Längsmittenachse angeordnete steg- artige Ring-Verriegelungsabschnitte 23 entsprechend den Fig. 2a, 2b, während der komplementäre Teil der Bajonett-Verriegelung zwei ebenfalls diametral zur Längsmittenachse angeordnete nutartige Ring-Verriegelungsabschnitte 22 aufweist. In die beiden Lücken zwischen den nutartigen Ring-Verriegelungsabschnitten 22 können die stegartigen Ring-Verriegelungsabschnitte 23 eingesteckt werden. Anschließend wer- den die erwähnten Verriegelungsabschnitte 22, 23 bzw. zugeordneten Rohrstücke relativ zueinander um die Längsmittenachse herum um 90° gedreht. Dann sind die beiden Rohrstücke bajonettartig miteinander verriegel Die Verbindung erfolgt in üblicher Weise über eine Steck-Dreh-Bewegung. Damit werden die miteinander verriegelten Rohrstücke in axialer Richtung gehalten, und zwar sowohi bei Zug- als auch Druckbelastung. Das Besondere bei der dargestellten Ausführungsform besteht jedoch darin, daß die jeweils miteinander korrespondierenden Verriegeiungsfiächen der vor- genannten Ring-Verriegelungsabschnitte 22, 23 jeweils Kugeiabschnittsflächen definieren und somit eine geringe Verschwenkung der miteinander verbundenen
Rohrstücke relativ zueinander erlauben. Die entsprechenden Kugelabschnittsflächen der Bajonett-Verriegelung sind in den Figuren 1 und 2b, 3b jeweils mit den Bezugsziffern 18, 19 bzw. 20, 21 gekennzeichnet. Der Mittelpunkt sämtlicher Kugelab- schnittsflächen ist der Drehpunkt„D" der kugelgelenkartigen Verbindung 15 insgesamt.
In an sich bekannter Weise definieren auch die einander zugekehrten Stirnflächen 24, 25 der feuerfesten Auskleidung 13 der kugelgelenkartig miteinander verbundenen Rohrstücke 10, 11 bzw. 11, 12 im Bereich ihrer Verbindung 15 Kugelabschnittsflächen, deren Mittelpunkt ebenfalls der Drehpunkt„D" der kugelgelenkartigen Verbindung 15 ist. Damit ist eine zwängungsfreie Relativbewegung zwischen den benachbarten Rohrstücken gewährleistet. Zwischen den zuletzt erwähnten Kugelabschnittsflächen 24, 25 ist ein Spalt 26 ausgebildet, der durch eine Dichtung, hier Dichtringplatte 27 aus hitzebeständigem Material, z.B. keramischen Fasern, ausgefüllt ist.
Da die erfindungsgemäße Bajonett-Verriegelung eine axiale Relativbewegung zwischen benachbarten Rohrstücken nicht erlaubt, bleibt der Spalt 26 unabhängig von wechselnden Druckbeiastungen im wesentlichen konstant mit der Folge, daß die Dichtung 27 durch wechselnde Druckbelastungen nicht beeinträchtigt wird.
Die einander zugewandten Verriegeiungsfiächen 18, 19 bzw. 20, 21 der Bajonett- Verriegelung 17 sind also so ausgelegt, daß relativ spielfrei sowohl Druck- als auch Zugiasten übertragbar sind. Des weiteren sind sie so ausgelegt, daß sie eine relative Verschwenkung benachbarter Rohrstücke 10, 11 bzw. 11, 12 von bis zu etwa +/- 2,5° bis +/- 4,5°, insbesondere etwa +/- 3,5° erlauben. Diesbezüglich wird insbesondere auf die Figuren 4a bis 4d verwiesen, wo unterschiedliche Relativstellungen zwischen den einzelnen Rohrstücken zeichnerisch dargestellt sind, und zwar jeweils unter Angabe der Verschwenkwinkel . Damit die Bajonett-Verriegelung 17 die geforderte Verschwenkbarkeit erlaubt, beträgt das Spiel zwischen den miteinander korrespondierenden Verriegelungsabschnitten, also positiven und negativen Verriegelungsabschnitten 22, 23 der Bajonett-Verriegelung 17 maximal etwa 0, 1 mm bis 0,4 mm .
Die komplementären Steck-Dreh-Teile 28, 29 (siehe Figuren 2b, 3b) der Bajonett- Verriegelung 17 sind jeweils an den einander zugekehrten Endabschnitten zweier benachbarter Rohrstücke 10, 11 bzw. 11, 12 angeflanscht oder angeschweißt. Letzteres ist bei der dargestellten Ausführungsform der Fall, wie insbesondere Fig. 1 mit den Schweißnähten 30, 31 erkennen läßt. Die Schweißverbindung erfoigt also konkret mit dem äußeren Stahipanzer 14 der einzelnen Rohrstücke.
Der Kompensator 16 ist sich über die Gelenkverbindung erstreckend außerhalb derselben am Stahlpanzer 14 benachbarter Rohrstücke angeflanscht (Flanschverbindung 32, 33 in Fig. 1).
Es sei an dieser Stelle noch erwähnt, daß die Bajonett-Verriegelung statt zwei diametral zur Längsmittenachse angeordnete nutartige Ring-Verriegelungsabschnitte 22 und dazu komplementäre stegartige Ring-Verriegelungsabschnitte 23 auch vier derartige komplementäre Verriegelungsabschnitte aufweisen kann mit der Folge, daß zum Ver- bzw. Entriegeln der einander zugeordneten Rohrstücke diese nur um 45° um die Längsmittenachse herum gedreht werden müssen. Bei fünf oder sechs miteinander korrespondierenden Verriegeiungsabschnitten ist eine noch geringere relative Verdrehung der Rohrstücke erforderlich.
Des weiteren sei erwähnt, daß die oben erwähnte relative Verschwenkung benachbarter Rohrstücke 10, 11 bzw. 11, 12 von z.B. vorzugsweise +/- 3,5° konstruktiv durch die erwähnten Verriegelungsabschnitte begrenzt ist. Die miteinander korrespondierenden Verriegelungsabschnitte stellen also Schwenk-Anschläge dar. Geson- derte Anschläge, wie sie bei herkömmlichen Kardangelenken notwendig sind, sind bei der erfindungsgemäßen Konstruktion nicht erforderlich. Dadurch wird die Konstruktion vereinfacht und die Kompaktheit derselben gefördert.
Auch ist es natürlich denkbar, jeweils nur drei miteinander korrespondierende Verrie- gelungsabschnitte vorzusehen. Letztlich hängt dies im wesentlichen von äußeren Umständen ab, wie Einbaumögiichkeit, Handhabung und Konstruktionsaufwand. Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
B e z u g s z e i c h e n :
10 Rohrstück
11 Rohrstück
12 Rohrstück
13 feuerfeste Auskleidung
14 Stahlpanzer
15 kugeigelenkartige Verbindung
16 Kompensator
17 Bajonett-Verriegelung
18 innere Verriegelungsfläche eines nutartigen Ring-Verriegeiungsabschnitts
19 mit der Verriegelungsfiäche 18 zusammenwirkende Verriegelungsfiäche eines stegförmigen Ring-Verriegelungsabschnitts
20 äußere Verriegelungsfiäche eines nutartigen Ring-Verriegelungsabschnitts
21 mit der Verriegelungsfiäche 20 korrespondierende Verriegelungsfläche eines stegartigen Ring-Verriegelungsabschnitts
22 negativer bzw. nutförmiger Ring-Verriegelungsabschnitt der Bajonett- Verriegelung 17
23 stegartiger Ring-Verriegelungsabschnitt der Bajonett-Verriegelung 17
24 Stirnfläche der feuerfesten Auskleidung
25 Stirnfläche der feuerfesten Auskleidung
26 Spalt
27 Dichtringplatte
28 Steck- Dreh -Teil der Bajonett-Verriegelung 17
29 Steck-Dreh-Teil der Bajonett-Verriegelung 17
30 Schweißnaht
31 Schweißnaht
32 Flanschverbindung
33 Flanschverbindung

Claims

Patentansprüche
1. Heißwinddüsenstock für einen Schacht-, insbesondere Hochofen, bestehend aus wenigstens zwei, insbesondere drei feuerfest ausgekleideten Rohrstücken (10, 11, 12) mit beweglicher Verbindung (15), wobei die bewegliche Verbindung jeweils kugelgelenkartig ausgebildet ist und einen wellrohrartigen Kom- pensator (16) umfaßt
d a d u rch g eken n zei ch n et, d a ß
die kugelgelenkartige Verbindung (15) eine Bajonett-Verriegelung (17) umfaßt, deren komplementäre Verriegelungsflächen jeweils Kugelabschnittsflächen (18, 19 bzw.20, 21) sind, deren Mittelpunkt der Drehpunkt (D) der kugelgelenkartigen Verbindung (15) ist.
2. Heißwinddüsenstock nach Anspruch 1,
d a d u rch g eken n zei ch n et, d a ß
auch die einander zugekehrten Stirnflächen der feuerfesten Auskleidung (13) der kugelgelenkartig miteinander verbundenen Rohrstücke (10, 11, 12) im Bereich ihrer Verbindung (15) Kugelabschnittsflächen (24, 25) definieren, deren Mittelpunkt ebenfalls der Drehpunkt (D) der kugelgelenkartigen Verbindung (15) ist. Heißwinddüsenstock nach Anspruch 1 oder 2,
d a d u rch g e ken nze i ch n et, da ß
jeweils zwischen den beiden Kugelabschnittsflächen (24, 25) der feuerfesten Auskleidung (13) ein Dichtring oder eine Dichtringplatte (27) aus hitzebeständigem Material, insbesondere keramischen Fasern, angeordnet ist.
Heißwinddüsenstock nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
d a d u rch g e ken nze i ch n et, da ß
die einander zugewandten Verriegelungsflächen (18, 19 bzw.20, 21) der Bajonett-Verriegelung (17) bzw. deren Verriegelungsabschnitte (22, 23) so ausgelegt sind, daß relativ spielfrei sowohl Druck- als auch Zuglasten übertragbar sind, und daß sie eine relative Verschwenkung benachbarter Rohrstücke (10, 11 bzw.11, 12) um den jeweiligen Drehpunkt (D) von bis zu etwa +/- 2,5° bis +/- 4,5°, insbesondere etwa +/- 3,5° erlauben.
Heißwinddüsenstock nach Anspruch 4,
dad u rch ge ken nzei ch n et, d a ß
das Spiel zwischen den miteinander korrespondierenden Verriegelungsabschnitten (22, 23) der Bajonett-Verriegelung (17) maximal etwa 0,1 mm bis 0,4 mm beträgt.
Heißwinddüsenstock nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dad u rch geke n nze i ch n et, d a ß
die komplementären Steck-Dreh-Teile (28, 29) der Bajonett-Verriegelung (17) jeweils an den einander zugekehrten Endabschnitten zweier benachbarter Rohrstücke (10, 11 bzw.11, 12), insbesondere an deren Stahlpanzerung (14) angeflanscht oder angeschweißt sind.
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