DE7010117U - Vorrichtung zum auskleiden von duesenstockkruemmern und kniestuecken fuer schacht-, insbesondere hochoefen. - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. H. Sauerland ■ Dr.-Ing. R. König Patentanwälte · 4ooo Düsseldorf · Cecilienallee 76 -Telefon 43 27 3Ξ

Unsere Akte: 25 695 18. März 1970

August Thyssen-Hütte Aktiengesellschaft, 4100 Duisburg-Hamborn, Kaiser-Wilhelm-Straße 100

"Vorrichtung zum Auskleiden von Düsenstockkrümmem und Kniestücken für Schacht-, insbesondere Hochöfen"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auskleiden von Düsenstöcken, insbesondere von Krümmern und Kniestücken, für Schacht-, insbesondere Hochöfen mit einem feuerfesten Futter, bei dem in die metallischen Düsenstockteile ein Kern eingebracht und der Ring zwischen dem Kern und den Düsenstockteilen mit feuerfestem Material ausgestampft wird.

Den Windformen von Schachtofen wird üblicherweise Heißwind von einer das Ofengestell umgebenden Heißwindringleitung zugeführt. Dabei ist jede Windform über feuerfest ausgekleidete Stahlguß- oder Schweißarmaturen mit dem Heißwindring verbunden. Zu diesem Zweck besitzt der Heißwindring eine entsprechende Zahl radial abgehender konischer Anschlußstutzen, an die ebenfalls konisch ausgebildete Düsenstockkrümmer angeflanscht sind«, Die Krümmer sind über ein Kugelgelenk mit einem Kniestück verbunden, das mittels einer am Ofenpanzer angelenkten Spannschraube gegen die in die Blasform hineinragende Düsenspitze gedrückt wird. Der Krümmer und das Kniestück werden durch eine Keilverbindung zusammengehalten und bilden den sogenannten Düsenstock. Ein anderer bekannter Düsenstock besteht aus

einem an dem Anschlußstutzen des Heißwindrings über einen Dehnungsbalg angeflanschten konischen Rohrstück, an das ein Krümmer angeschlossen ist. Die Schenkel des Krümmers schließen dabei einen Winkel von etwa 130° ein ur.d sind starr mit dem Rohrstück einerseits und der Blasdüse andererseits verbunden. Die Düsenstöcke sind ebenso wie der Heißwindring und dessen Anschlußstutzen feuerfest ausgekleidet, um den hohen Windtemperaturen von bis zu 1400⁰C widerstehen zu können.

Das feuerfeste Futter wird nach herkömmlichen Verfahren unter Verwendung eines stabilen Kerns in die Düsenstockteile eingebracht, wobei der Ringraum zwischen dem Kern und dem ihn umgebenden Krümmer oder Kniestück mit einem feuerfesten Material ausgestampft wird. Die besonderen Schwierigkeiten beim Ausstampfen eines Krümmers oder Kniestücks bestehen darin, daß deren Querschnitt in Richtung auf die Blasform abnimmt und der Krümmungsradius demzufolge unterschiedlich ist. Außerdem besitzt mindestens das Kniestück auch einen geraden Teil. Der Kern besitzt die Innenkontur des betreffenden Düsenstockteils und besteht üblicherweise aus Blech; er muß nach dem Abbinden der feuerfesten Masse entfernt werden, was angesichts der Krümmung der Düsenstockteile naturgemäß schwierig und häufig nur unter Zerstörung des Kerns und Beschädigung des Futters mögliGh ist. Ein festhaftender Blechkern muß nämlich mittels eines Schweißbrenners herausgebrannt werden, was nicht nur zu einem Verlust des Kerns sondern auch zu einer Beschädigung des feuerfesten Futters führt. Derartige Beschädigungen wirken sich nicht nur auf die Futterhaltbarkeit sondern auch auf die Strömungsverhältnisse im Düsenstock nachteilig aus.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der es gelingt,

Düsenstockkrüramer und -kniestücke konturengerecht auszustampfen, ohne daß die Gefahr einer Beschädigung des Futters und/oder des Kerns beim Herausnehmen besteht. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt in der Weise, daß erfindungsgemäß in den Düsenstockteil ein bis auf Fertigmaß des Innendurchmessers aufblasbarer und dann der gewollten Kontur des Futters entsprechender Kern eingebracht, mit einem Druckmittel gefüllt und nach dem Ausstampfen das Druckmittel abgelassen sowie der Kern aus dem betreffenden Düsenstockteil herausgenommen wird. Dabei wird der aufblasbare Kern vorzugsweise einseitig eingespannt und am anderen Ende mittels Keilen im Düsenstockteil zentriert, um eine gleichmäßige Dicke des feuerfesten Futters zu erreichen.

Um das axiale Einfüllen der feuerfesten Masse in den Ringraum zwischen dem aufgeblasenen Kern und dem diesen umgebenden Krümmer oder Kniestück zu erleichtern, werden diese in einem Ständer angeordnet. Der Ständer besteht erfindungsgemäß aus einer Stütze und einem gegenüber der Horizontalen um 20 bis 40° geneigten Haltering mit einer Ringscheibe, deren Durchmesser dem Durchmesser des Düsenstockteils beispielsweise des Krümmerflansches, und des Kerns entsprechen. Die Neigung des Halterings ist dabei auf die Krümmung des Düsenstockteils so abgestellt, daß dessen Schwerpunkt etwa mittig über der Auflagefläche liegt und sich eine hohe Standfestigkeit ergibt. Die Standfestigkeit eines Dusenstockkriinmers kann dadurch noch erhöht werden, daß auf dem Haltering Anschläge angeordnet sind, an oder zwischen denen beim Ausstcjnpfen die Befestigungsaugen des Krümmers liegen.

Der Kern besteht erfindungsgemäß aus einem elastischen Material mit einer Einlage aus dehnungsarmen Fasern, beispielsweise Glas- oder Polyesterfasern, die das Aufblasen auf die gewünschte Innenkontur des betreffenden Düsenstock-

teils begrenzen und somit eine maßgerechte Auskleidung gewährleisten. Am einen Ende ist der schlauchartige Kern verschlossen, während am anderen Ende ein mit einem Anschluß versehenes Ventil für ein Druckmedium angeordnet ist. Der Kern besteht vorzugsweise aus mehreren, in der Draufsicht keilförmigen Abschnitten, die durch überlappende Nähte miteinander verbunden sind. Die Nähte verleihen dem Kern im aufgeblasenen Zustand eine erhöhte Standfestigkeit und Formbeständigkeit und garantieren damit die gewünschte Dicke des feuerfesten Futters; sie lassen sich durch Vulkanisieren, Schweißen oder Verkleben ohne Schwierigkeiten herstellen.

Insbesondere im Falle eines sich einseitig konisch erweiternden Krümmers sollte die Länge des Kerns größer sein j als die Länge des auszukleidenden Düsenstockteils, so daß

• der Kern beim Ausstampfen über den Düsenstockteil hinaus-

ragt und das feuerfeste Material beispielsweise unter Ver-

] Wendung eines Trichters mühelos in den freien Ringraum

eingeführt werden kann. Das überstehende Ende des Kerns ist vorzugsweise zylindrisch und mit einem Anschluß stutzen ausgestattet.

Der erfindungsgemäße Kern braucht lediglich in das auszukleidende Düsenstockteil eingezogen und mit einem Druckmedium gefüllt sowie zentriert bzw. eingespannt und verkeilt zu werden. Nach dem Einfüllen bzw. Ausstampfen der feuerfesten Masse kann der Kern nach dem Ablassen des Druckmittels mühelos aus dem Düsenstockteil herausgenommen werden. Die Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung hat gezeigt, daß sich auf diese Weise sehr gleichmäßige, glatte und kantenfreie Auskleidungen erzielen lassen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles des näheren er—

läutert. In der Zeichnung

Figo 1 einen axialen Längsschnitt durch einen auf einem Ständer befindlichen Krümmer mit einem aufgeblasenen Kern,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Kern nach Fig. 1 und Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1.

Der Krümmer 1 besteht aus mehreren miteinander verschweißten Rohrabschnitten 2 bis 5, wobei die Rohrabschnitte 2, und 4 in der Draufsicht keilförmig ausgebildet sind. Der Abschnitt 2 ist mit einem Flansch 6 zur Anlage an der Düsenspitze und der konisch ausgebildete Abschnitt 5 mit einem Flansch 7 zur Anlage am Zwischenstück versehen. Die Flansche 6, 7 besitzen Bohrungen 8, in die Schraubbolzen zur Befestigung an den gegenüberliegenden Flanschen der Düsenspitze und des Zwischenstücks eingreifen. Der Krümmer 1 weist außerdem einen angeschweißten Schaulochstutzen 9 auf, durch den das Innere des Schachtofengestells beobachtet werden kann. In die Augen 10 und 11 an der konkaven Seite des Krümmers 1 greifen Haltemittel ein, die das Gewicht des Krümmers teilweise aufnehmen. Außerdem sind seitlich am vorderen Ende des Krümmers 1 Spanngabeln 12 angeschweißt, über die der Krümmer in Richtung des Gestells gezogen und demzufolge die Düsenspitze in die Blasform gepreßt wird.

Der Krümmer 1 ruht j.n einem Ständer 13, der im wesentlichen aus einem schräg verlaufenden Haltering 14 und einer Stütze 15 besteht. Der Haltering 14 verläuft mit einer Neigung von etwa 30°, bezogen auf die Standfläche, und besitzt eine zentrische Öffnung 16, die teilweise durch eine mit ihm verschweißte Ringscheibe 14a abgedeckt ist. Der Durchmesser der Öffnung 16 im Haltering 14 entspricht etwa dem Durchmesser des Flansches 6, während der Durchmesser der

Öffnung in der Ringscheibe 14a dem Außendurchmesser eines aufgeblasenen Kerns 18 entspricht. Auf der Obersei+3 des Halterings 14 sind Anschläge 17 zum Abstützen der seitlichen Gabeln 12 des Krümmers 1 befestigt. Durch die Anschläge wird der Krümmer zentriert und gegen ein unbeabsichtigtes Drehen in bezug auf den Ständer 13 gesichert. Der Krümmer 1 ruht mit seinem Flansch 6 in der Öffnung 16 des Halterings 14, während das untere Ende des Kerns 18 fest in der Öffnung der Haltescheibe I4a eingespannt ist.

Der Kern 18 besteht vorzugsweise aus mehreren Abschnitten 19 bis 24, von denen die Abschnitte 19 bis 22 im Bereich der Krümmung des Krümmers 1 in der Draufsicht der Fig. 2 keilartig ausgebildet sind. Der ebenfalls im Krümmer liegende Teil 23 des Kerns 18 ist entsprechend dem zugehörigen Krümmerteil konisch ausgebildet, während der den Krümmer überragende Teil 24 etwa zylindrisch ausgebildet ist. Das untere Ende des Kerns ist mit einer einstückigen zylindrischen Kappe 25 verschlossen, während der konische Abschnitt

24 in eine aus mehreren Segmenten 27, 28 bestehende Kappe 26 übergeht. Die einzelnen Kernabschnitte 19 bis 24 sind untereinander und mit den Kappen 25, 26 durch überlappende Quernähte 30 bis 36 verbunden. Außerdem weist der Kern eine überlappende Längsnaht 37 sowie überlappende Nähte zwischen den Segmenten 27, 28 der Kappe 26 auf.

Der Kern wird in entspanntem Zustand in den Krümmer so eingebracht, daß sein vorderes bzw. unteres Ende 19, 30,

25 durch die Öffnungen in dem Haltering 14 und der Ringscheibe 14a hindurchragt. Auf diese Weise erlangt das vordere Ende nach dem Füllen des Kerns mit beispielsweise Druckluft einet, festen und zentrischen Sitz in der Öffnung der Haltescheibe 14a. Um auch den oberen Teil des Kerns zu zentrieren, werden im Bereich des Krümmerflanschs 7 Keile 40 in den Ringraum zwischen Kern 18 und Krümmerabschnitt 5 eingebracht.

Beim Aufbissen des Kerns begrenzt dessen dehnungsarme Fasereinlage die Ausdehnung, so daß bei Erreichen eines bestimmten Drucks, beispielsweise von 0,4 atü, eine weitere Drucksteigerung keine nennenswerte Vergrößerung oder Deformation ergibt und der Kern im aufgeblasenen Zustand genau die Form des gewünschten Strömungskanals im Krümmer einnimmt. Die überlappenden Nähte 30 bis 37, die im Bereich der stärksten Krümmung des Krü;nmers 1 besonders nahe beieinanderliegen, verleihen dem Kern eine hohe Formstabilität, so daß sich nach dem Auffüllen des Ringraums 41 zwischen der Wandung des Krümmers 1 und dem Kern 18 ein sehr gleichmäßiges Futter ergibt.

Sin ähnlicher, nur durch die gestrichelten Linien 43 angedeuteter Kern wird in den Schaulochstutzen 9 eingebracht und alsdann der freie Ringraum zwischen dem Kern und der Wandung des Schaulochstutzens mit Stampfmasse ausgefüllt. Der Kern 43 kann jedoch auch einen Ansatz des Kerns 18 bilden und mit diesem zusammen in den Krümmer 1 bzw. den Schaulochstutzen 9 eingebracht werden.

Nach dem Abbinden der Stampfmasse wird das Ventil 29 geöffnet, so daß die unter Überdruck stehende Luft aus dem Hern 18 entweichen kann und dieser in sich zusammenfällt. Der schlaffe Kern kann alsdann mühelos aus dem Schaulochstutzen und dem Krümmer herausgezogen werden, ohne daß die Gefahr einer Beschädigung des Futters oder auch des Kerns besteht. In ähnlicher Weise lassen sich auch anders gestaltete Krümmer und Kniestücke ohne Schwierigkeiten auskleiden. Die große Haltbarkeit des Kerns und die verhältnismäßig geringe Gefahr einer Beschädigung gewährleisten dabei eine hohe Wirtschaftlichkeit.

Claims (9)

1. August Thyssen-Hütte Aktiengesellschaft, 4100 Duisuurg-Hamborn, Kaiser-Wiiheim-Straße 100

   Schutzansprüche:

   ^Λ . Vorrichtung zum Auskleiden von Düsenstöcken, insbesondere von Krümmern und Kniestücken für Schacht-, insbesondere Hochöfen mit einem feuerfesten Futter, bei dem in die metallischen Düsenstockteile ein Kern gebracht und der Ringraum zwischen dem Kern und den Düsenstockteilen mit. feuerfestem Material ausgestampft wird, gekennzeichnet durch einen bis auf Ferti^maß dss Innendurchmessers aufblasbarer und dann der Kontur des Futters entsprechenden Kern,
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Ständer (13) mit einer Ringscheibe (i4a), deren Durchmesser den Durchmessern des Düsenstockteils (6) und des Kerns (18) entspricht und einen der Kontur des Futters entsprechenden aufblasbaren Kern (18) aus nachgiebigem Material.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ständer (13) aus einer Stütze (15) und einem geneigten Haltering (14) besteht.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Haltering (14) Anschläge (17) angeordnet sind.
5. 5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis μ·, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (18) aus einem elastischen Material mit einer Einlage aus dehnungsarmen Fasern besteht und am einen Ende einen

   mit einem Ventil (29) versehenen Anschluß besitzt.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus mehreren Abschnitten (19 bis 28) besteat.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch -g e. k.e_n η zeichnet, daß die Abschnitte (19 bis 28) durch überlappende Nähte (30 bis 37) miteinander verbunden sind.
8. 8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Kerns (18) größer ist als die Länge des Düsenstockteils (T),
9. 9. Vorrichtung nach einem oder mehrere;· der Ansprüche 5 bis ■8, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßende (24) des Kerns (18) zylindrisch ausgebildet ist.