DE7010117U - DEVICE FOR LINING THROTTLE MANIFOLDS AND KNEE PIECES FOR MANHOLE, IN PARTICULAR BIG FURNACES. - Google Patents
DEVICE FOR LINING THROTTLE MANIFOLDS AND KNEE PIECES FOR MANHOLE, IN PARTICULAR BIG FURNACES.Info
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Description
Dipl.-Ing. H. Sauerland ■ Dr.-Ing. R. König Patentanwälte · 4ooo Düsseldorf · Cecilienallee 76 -Telefon 43 27 3ΞDipl.-Ing. H. Sauerland ■ Dr.-Ing. R. King Patent Attorneys · 4ooo Düsseldorf · Cecilienallee 76 -Telefon 43 27 3Ξ
Unsere Akte: 25 695 18. März 1970Our file: 25 695 March 18, 1970
August Thyssen-Hütte Aktiengesellschaft, 4100 Duisburg-Hamborn, Kaiser-Wilhelm-Straße 100August Thyssen-Hütte Aktiengesellschaft, 4100 Duisburg-Hamborn, Kaiser-Wilhelm-Strasse 100
"Vorrichtung zum Auskleiden von Düsenstockkrümmem und Kniestücken für Schacht-, insbesondere Hochöfen""Device for lining nozzle manifold bends and knee pieces for shaft furnaces, especially blast furnaces "
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.The invention relates to a device for lining nozzle assemblies, in particular elbows and Elbows, for shaft furnaces, especially blast furnaces with a refractory lining, in which in the metallic nozzle block parts introduced a core and the ring between the core and the nozzle block parts with refractory material is stamped out.
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 ausThe tunnels of shaft furnaces are usually hot blasted from a hot blast ring line surrounding the furnace frame. Each form of the wind is lined with refractories Cast steel or welded fittings with the hot air ring tied together. For this purpose, the hot wind ring has a corresponding number of radially outgoing conical connection pieces, are flanged to the also conical nozzle manifolds «, the bends are about a Ball joint connected to an elbow, which by means of a clamping screw hinged to the furnace armor against the nozzle tip protruding into the blow mold is pressed. The elbow and the elbow are splined held together and form the so-called nozzle assembly. Another known nozzle assembly consists of
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.a conical pipe section which is flanged to the connection piece of the hot wind ring via an expansion bellows and to which a bend is connected. The legs of the bend enclose an angle of about 130 ° ur.d are rigidly connected to the pipe section on the one hand and the nozzle on the other hand. The nozzle assemblies are the same as the hot blast ring and the connection piece refractory lined to withstand up to 1400 0 C at the high wind temperatures.
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.The refractory lining is built into the nozzle block parts by conventional methods using a stable core introduced, the annular space between the core and the elbow or elbow surrounding it with a refractory material is stamped out. The particular difficulties in stamping out a bend or Elbows consist in that their cross-section decreases in the direction of the blow mold and the radius of curvature accordingly is different. In addition, at least the elbow also has a straight part. The core owns the inner contour of the relevant nozzle block part and usually consists of sheet metal; it must after setting the refractory mass are removed, which is naturally difficult and frequent in view of the curvature of the nozzle assembly parts is only possible by destroying the core and damaging the lining. A firmly adhering sheet metal core must namely be burned out by means of a welding torch, resulting not only in a loss of the core but also in damage to the refractory lining. Such damage does not only affect the shelf life of the feed but also has a detrimental effect on the flow conditions in the nozzle assembly.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der es gelingt,The object on which the invention is based is now to create a device with which it is possible to
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.Stamp out the crumbs and elbows of the nozzles according to the contours, without the risk of damaging the lining and / or the core when removing it. The solution this task is carried out in such a way that, according to the invention, in the nozzle assembly part one up to the finished dimension of the inner diameter inflatable and then introduced the desired contour of the lining corresponding core, with a Pressure medium filled and, after stamping out, the pressure medium drained, as well as the core from the relevant nozzle block part is taken out. The inflatable core is preferably clamped on one side and on the other The end is centered in the nozzle block part by means of wedges in order to achieve a uniform thickness of the refractory lining.
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.About the axial filling of the refractory mass into the annular space between the inflated core and the one surrounding it To facilitate elbows or elbows, these are arranged in a stand. The stand is made according to the invention consisting of a support and a retaining ring inclined by 20 to 40 ° with respect to the horizontal with an annular disc, whose diameter corresponds to the diameter of the nozzle assembly part, for example the manifold flange, and the core correspond. The inclination of the retaining ring is adjusted to the curvature of the nozzle block part so that its The center of gravity is roughly in the middle of the support surface and there is a high level of stability. The stability a nozzle stick can be increased even more, that stops are arranged on the retaining ring, on or between which the fastening eyes of the during Ausstcjnpfen Lying crooked.
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-According to the invention, the core consists of an elastic material with an insert of low-stretch fibers, for example Glass or polyester fibers, which allow the inflation to the desired inner contour of the nozzle holder in question.
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.partially limit and thus ensure a true-to-size lining. At one end the tubular core is closed, while at the other end one with a connection provided valve is arranged for a pressure medium. The core preferably consists of several, in plan view wedge-shaped sections that are connected to one another by overlapping seams. The seams give the core in inflated state an increased stability and dimensional stability and thus guarantee the desired Thickness of refractory lining; they can be easily vulcanized, welded or glued produce.
Insbesondere im Falle eines sich einseitig konisch erweiternden Krümmers sollte die Länge des Kerns größer sein j als die Länge des auszukleidenden Düsenstockteils, so daßIn particular in the case of a bend that widens conically on one side, the length of the core should be greater j as the length of the nozzle assembly part to be lined, so that
• der Kern beim Ausstampfen über den Düsenstockteil hinaus-• the core when stamping out beyond the nozzle block part -
ragt und das feuerfeste Material beispielsweise unter Ver-protrudes and the refractory material, for example under
] Wendung eines Trichters mühelos in den freien Ringraum] Turning a funnel effortlessly into the free annulus
eingeführt werden kann. Das überstehende Ende des Kerns ist vorzugsweise zylindrisch und mit einem Anschluß stutzen ausgestattet.can be introduced. The protruding end of the core is preferably cylindrical and equipped with a connection piece.
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.The core according to the invention only needs to be drawn into the nozzle block part to be lined and filled with a pressure medium and centered or clamped and wedged. After filling or Ausstampfen of the refractory material of the core can be easily taken out of the nozzle member after the discharge of the pressure medium. The application of the device according to the invention has shown that very uniform, smooth and edge-free linings can be achieved in this way.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles des näheren er—The invention is illustrated below with reference to one in the drawing illustrated embodiment of the more detailed
läutert. In der Zeichnungpurifies. In the drawing
Figo 1 einen axialen Längsschnitt durch einen auf einem Ständer befindlichen Krümmer mit einem aufgeblasenen Kern, 1 shows an axial longitudinal section through a manifold located on a stand with an inflated core,
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Kern nach Fig. 1 und Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1. FIG. 2 shows a plan view of the core according to FIG. 1 and FIG. 5 shows a section along the line 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.The manifold 1 consists of several pipe sections 2 to 5 welded together, the pipe sections 2, and 4 are wedge-shaped in plan view. The section 2 has a flange 6 for contact with the nozzle tip and the conical section 5 is provided with a flange 7 for contact with the intermediate piece. the Flanges 6, 7 have holes 8 in the bolts for attachment to the opposite flanges of the Engage the nozzle tip and the spacer. The manifold 1 also has a welded inspection port 9 through which the interior of the shaft furnace frame can be observed. In eyes 10 and 11 at the concave On the side of the elbow 1, holding means are engaged which partially absorb the weight of the elbow. Also are sideways at the front end of the manifold 1 clamping forks 12 welded, over which the manifold in the direction of the frame pulled and consequently the nozzle tip is pressed into the blow mold.
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 derThe manifold 1 rests in a stand 13, which is essentially consists of an inclined retaining ring 14 and a support 15. The retaining ring 14 runs at an incline of about 30 °, based on the standing area, and has a central opening 16, which is partially through a with it is covered by welded annular disk 14a. The diameter of the opening 16 in the retaining ring 14 corresponds approximately to that Diameter of the flange 6, while the diameter of the
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.Opening in the annular disk 14a the outer diameter of a inflated core 18 corresponds. On the top + 3 of the retaining ring 14 are stops 17 for supporting the lateral Forks 12 of the manifold 1 attached. Through the stops, the manifold is centered and against an unintentional Rotation with respect to the stand 13 secured. The manifold 1 rests with its flange 6 in the opening 16 of the Retaining ring 14, while the lower end of the core 18 is firmly clamped in the opening of the retaining disk I4a.
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 AbschnittThe core 18 preferably consists of several sections 19 to 24, of which the sections 19 to 22 in the area the curvature of the manifold 1 in the plan view of FIG. 2 are wedge-shaped. The one also lying in the manifold Part 23 of the core 18 is conical in accordance with the associated elbow part, while the elbow protruding part 24 is approximately cylindrical. The lower end of the core is integral with a cylindrical Cap 25 closed while the conical section
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.24 merges into a cap 26 consisting of several segments 27, 28. The individual core sections 19 to 24 are connected to one another and to the caps 25, 26 by overlapping transverse seams 30 to 36. In addition, the core has a overlapping longitudinal seam 37 and overlapping seams between the segments 27, 28 of the cap 26.
Der Kern wird in entspanntem Zustand in den Krümmer so eingebracht, daß sein vorderes bzw. unteres Ende 19, 30,The core is introduced into the manifold in a relaxed state so that its front or lower end 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.25 protrudes through the openings in the retaining ring 14 and the annular disk 14a. In this way, get the front one End after filling the core with, for example, compressed air, a firm and centric seat in the opening the retaining disk 14a. In order to center the upper part of the core as well, 7 Wedges 40 are introduced into the annular space between core 18 and elbow section 5.
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.When the core is bitten open, its low-stretch fiber insert limits it the expansion, so that when a certain pressure is reached, for example 0.4 atü, another Pressure increase does not result in any appreciable enlargement or deformation and the core is accurate when inflated takes the shape of the desired flow channel in the manifold. The overlapping seams 30 through 37 that are in the area the strongest curvature of the bend 1 are particularly close to each other, give the core a high degree of dimensional stability, so that after filling the annular space 41 between the wall of the manifold 1 and the core 18 a results in very even feed.
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.A similar core, only indicated by the dashed lines 43, is introduced into the peephole connector 9 and then the free annular space between the core and the wall of the peephole socket is filled with ramming material. The core 43 can, however, also form an approach to the core 18 and, together with this, into the manifold 1 or the Inspection port 9 are introduced.
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.After the tamped mass has set, the valve 29 is opened so that the air under excess pressure from the Hern 18 can escape and this collapses. The flaccid core can then effortlessly out of the peephole and the elbow can be pulled out without the risk of damaging the lining or the Core consists. In a similar way, differently designed elbows and elbows can also be made without difficulty undress. Ensure the high durability of the core and the relatively low risk of damage at the same time high economic efficiency.
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