DE1608303A1

DE1608303A1 - Gichtverschluss fuer Schachtoefen,insbesondere fuer Hochoefen

Info

Publication number: DE1608303A1
Application number: DE19681608303
Authority: DE
Inventors: Schneider Dipl-Ing Norbert J
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1968-03-08
Filing date: 1968-03-08
Publication date: 1970-12-10
Also published as: DE1608303B2

Description

7.3.1968

Dipl.-Ing. Horbert-Ingemar Schneider A. 268

1 Berlin 30

Keithstr, 36-38 1608303

Appartement 617 -

GichtVerschluß für Schachtofen, insbesondere für Hoc-höfen

Zur Leistungssteigerung von Hochöfen gelten als moderne Methoden erhöhter Druck an der Gicht und die Verwendung von Pellets. Der Druckerhöhung stehen gewisse Schwierigkeiten entgegen und die Verteilung des Beschikkungsgutes erfordert besondere Maßnahmen. Neben einem, das Gut auf der Beschickungsoberfläche aufstauenden bekannten Verteilverfahren (Deutsche Patentschrift 1 229 566 Klasse 18 a-7/20) weisen im Betrieb befindliche Hochöfen Gichtverschlüsse auf, die sich der herkömmlichen Schuttverfahren bedienen.

Ein Gichtverschluß letzterer Art für Schachtöfen, insbesondere für Hochöfen, durch den das Beschickungsgut hindurch mittels eines Drehverteilers aufgebbar und der eine Schleusenkammer zur Abdichtung des Ofenraumes besitzt, ist in der Deutschen Patentschrift 958 929 gezeichnet und beschrieben. Das.an einer Umfangsstelle der Gicht angelieferte Beschickungsgut verteilt ein Drehwerk auf der eigentlichen Verteilvorrichtung, die hier als Schleusenkammer einen oberen und einen unteren Schutt-Trichter mit je einer Verschlußglocke aufweist. Diese, als McKee-Doppelglockenverschluß bekannte Verteilvorrichtung .übernimmt zwangsweise zwei Punktionen: nämlich die als Schleusenkammer und die als Verteilvorrichtung.

Das Abdichten des Ofenraumdruckes mittels des Doppelglockenverschlusses genügt geringen Drücken gerade noch. Die Lebensdauer der Dichtsitze lag bisher in annehm-

ΏΠΏ850/0833

- 2 - 7.3.1968 Dipl.-Ing. Norbert-Ingemar Schneider A 268

baren Grenzen. Gleichwohl bedeuten die herrschende Temperatur und der Verschleiß eine große Beanspruchung für die Glocken. Höhere Gichtgasdrücke lassen sich deshalb trotz großer Anstrengungen mit dem Doppelglockenverschluß nicht halten. Bei einem Durchmesser von einigen Metern macht sich der Wärmeverzug stark bemerkbar, wodurch Undichtigkeit der Dichtsitze auftritt» Das über die Glocke strömende Gut erodiert den Dichtsitzpanzer und verstärkt rasch die Undichtigkeit.

Das Verteilen des Beschickungsgutes mittels oberer Glocke und Schutt-Trichter und unterer Glocke und Gichtschüssel führt nur zu konzentrischen Ringen mit Schütt-Kegelquerschnitt. Eine solche Gutablage erfolgt in der Schleusenkammer zwischen den beiden Glocken und im Ofenraum. Eine andere Verteilung ist nur sehr ungenau und unsicher.

Eine besssere Ausbildung der Schleusenkammer zeigt eine Veröffentlichung in "Journal of Metals", Februar 1966, Seiten 231 ff. Die Schleusenkammer-Verschlüsse liegen in Offenstellung außerhalb des Weges des Beschickungsgutes, genau so wie ihre Dichtsitze. Ihr Durchmesser beträgt nur einen Teil des Maßes der Glocken. Ferner herrschen in diesem Bereich niedrigere Temperaturen. Außerdem ist es durch Druckausgleich möglich, von den Schleusen-Verschlüssen den gefährlichen Gichtstaub fernzuhalten ο Diese Schleusenkammer unterliegt demnach keiner der bisherigen Beanspruchungsarten.

Die Funktion der Verteilvorrichtung kommt jedoch nach wie vor einem Paar bekannter Glocken großen Durchmessers zu, die mit Trichterschüsseln zusammenwirken,. Eine hohe Bauweise der mit größerem Abstand übereinanderliegenden Verteilglocken führt zu einer nachteiligen großen Fallhöhe des Beschickungsgutes. Mechanische ^e-

009850/0833

- 3 - 7.3.1968

Dipl.—Ing. Norbert-Ingemai" Schneider A 268

anspruchung einiger Möllerarten sollte gerade vermieden werden. Man ist bestrebt, den Feinanteil im Hochofen gering zu halten. Der bekannte GichtVerschluß erfüllt darüber hinaus auch niGht die Forderung der ortsgenauen Ablage einzelner Chargen auf der Beschickungsoberfläche. Ferner bewirkt die Aufhängung der Glocken an ineinander geführten koaxialen Stangen eine Teilung des Beschikkungsgutstromes und somit eine mit Fehler behaftete Ablage. Derartige Glockenstangen müssen wegen des Abriebes zusätzlich gepanzert sein, um dem dauernd vorbeiströmenden Gut größerer Härte (außer Koks) den notwendigen Widerstand leisten zu können«

Die vorliegende Erfindung verfolgt den Zweck, die aufgezeigten Mängel aufzuheben. Sie soll die Aufgabe lösen, mit" einer höheren Drücken gewachsenen Schleusenkammer eine Verteilvorrichtung zu kombinieren, die sowohl auf die Eigenschaften der verschiedenen Möllersorten im Hochleistungsbetrieb Rücksicht nimmt als auch die im praktischen Betrieb immer noch auftretenden Unregelmässigkeiten im Öfengang auszugleichen vermag.

Da die im Hochdruckbetrieb arbeitenden öfen zusätzlich, falls eine Neuerstellung vorliegt, eine vergrößerte Beschickungsoberfläche aufweisen, er-höht sieh die Schwierigkeit, das Gut so gleichmäßig wie möglich zu verteilen. Jedoch dürfen die Organe der Verteilvorrichtung nicht so angeordnet sein, daß nach kurzer Zeit Undichtigkeiten zu einem Druckabfall im Ofenraum führen. Nach der Erfindung kann ein solcherart erwünschter Gichtverschluß geschaffen werden, indem der Drehverteiler innerhalb eines unter erhöhtem· Ofenraumdruck stehenden Gehäuses gelagert und von außerhalb antreibbar ist, wobei das Gehäuse die Verbindung zwischen dem Ofenraum und der Schleusenkammer bildet, aus der das Beschickungs

009850/0633

- 4 - 7.3.1968

Diplo-Ing. Iforbert-Ingemar Schneider A 268

steiler abla

gut unter Ofenraumdruck in den Drehverteiler ablaßbar ist ο Die Schleusenkammer wäre ohne jedes Hilfsmittel nicht in der Lage, das Gut zu verteilen oder nur auf konzentrischen Kreisen, wie dies für den Doppelglockenverschluß in Frage kommt. Sowohl eine kurze Fallhöhe als auch die Beschränkung auf nur geringe Undichtigkeitsstellen tragen dazu bei, den Hochdruckbetrieb zu ermöglichen und im Interesse einer gleichmäßigen Durchgasung eine Schädigung hocheisenhaltiger, vorbehandelter Mölersorten zu vermeiden. Treten trotzdem während des Ofenganges nicht vorhersehbare Unregelmäßigkeiten in der Durchgasung auf, so besteht die Möglichkeit durch gezielte Dutaufgabe einen Ausgleich in der Beschickung vorzunehmen. Die Erfindung bietet also die Vereinigung mehrerer Vorteile zugleich.

Für die lange Lebensdauer eines Hochdruck-Gichtverschlusses bildet die Unterbringung der Teile die Grundlage. Hierzu sieht die weitere Erfindung vor, daß die Antriebselemente des Drehverteilers in einem mit dem Drudgehäuse in Verbindung stehenden Ringraum untergebracht sind, der unter dem Gegendruck von gereinigtem Gichtgas steht. Etwa durch die Führung der Antriebswelle abströmendes Gas vermindert nicht den Ofenraumdruck, sondern besteht aus Gegendruckgas. Der im normalen Gichtgas enthaltene Staub kann von Getrlebeteilen ferngehalten werden und verursacht keinen Verschleiß· Gereinigtes Gichtgas entstammt einer Kühleinrichtung und besitzt demnach gereingere Temperatur. Erforderlichenfalls trägt es eher zu einer Kühlung der Antriebsteile bei«

Eine andere Verbesserung der Erfindung sieht ferner vor, daß der Drehverteiler als kegelförmiger Trichter mit einer exzentrisch zur Drehachse liegenden Auslauföffnung ausgebildet ist. An und für sich bildet das Druckgehäuse zwischen Ofenkopf und Schleusenkammer zusammen mit dem Drehtrichter eine kurze Baueinheit, die relativ

009850/0633

- 5 - ■ 7.-3.19&8

Dipl.-Ing. llorbert-Ingemar Schneider Ä 268

schnell ausgetauscht werden könnte. Jedoch bietet ein solcher, den Schüätquerschnitt bildender Trichter den Vorteil, mit einer Verschleißschicht versehen werden zu können und im übrigen keine Störung des Gutstromes zu verursachen. Vielmehr eignet sich ein solcher Durchlaß als Führung zur Verhinderung einer unerwünschten Breitung der Teile ungleicher Korngröße. Obwohl die Werke bestrebt sind, ein möglichst enges Kornband bei der Möllervorbereitung einzuhalten, ist doch unvermeidlich, daß größere Teile mit höherer Geschwindigkeit auf der Beschickungsoberfläche ankommen bzw. eine andere Fallkurve beschreiben. Wenn also das Korn möglichst lange mit gleicher Geschwindigkeit rutscht, kann eine frühzeitige Entmischung verhindert werden.

Obgleich eine Verteilung des Gutes mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung für große Beschickungsoberflächen möglich ist, kann bei einem ungünstigen Verhältnis von Gichtdurchmesser zu Oberofendurchmesser entweder ein Schutz der Ofenwandung notwendig sein oder aber bei abnorm großem Ofenquerschnitt kleines Gut stark nach innen rollen, Die Erfindung vermeidet auch solche Ungenauigkeiten, indem unterhalb des Drehverteilers höchstens eine weitere Vorrichtung zur Verteilung des Beschickungsgutes auf der Beschickungsoberfläche angeordnet ist. Soll diese einzige Glocke zusammen mit einer Gichtschüssel arbeiten, so stellt diese Einheit eine günstige Pufferung dar, für schnellen Ofengang eine genügend große Menge Möller oder Koks bereit zu halten, während die Schleusenkammern gerade gefüllt werden.

Reparaturarbeiten gestalten sich an Hochöfen, die nicht stillgelegt werden können, besonders schwierig. Ausströmende Gasfc verbieten beispielsweise ohne Gasmasken zu arbeiten. Bei Hochdrucköfen kann aber ein Entweichen der Gase wegen dem damit verbundenen Druckabfall nicht zugelassen werden. Sollen an solchen öfen Teile der Gicht ausgetauscht werden, so bestehen besonders große 0098 50/0633

- 6 - 7.3.1968

Dipl.-Ing. iforbert-Ingemar Schneider A 268

Ί608303

Schwierigkeiten. Die Erfindung weist auch hier einen Weg, ohne einenDruckverlust hinnehmen zu müssen. Zweckmäßigerweise besteht die Verbesserung in der Maßnahme, daß zwischen Druckgehäusea und Ofenkopf ein Dehnungsbalg eingeschaltet und der Ofenraum mittels eines unter dem Dehnungsbalg-flansch liegenden Schiebers oder dergleichen druckdicht verschließbar ist. Der Grundgedanke liegt in der Anhebbarkeit der Gicht an der Stelle des Dehnungsbalges, der die erforderliche Nachgiebigkeit mitbringt. Ohne den Ofen zu öffnen ist dadurch eine Verschiebung des Dichtelementes über den Gichtschacht möglich. Nach erfolgter Abriegelung können die Demontagearbeiten ohne Gasbehinderung beginnen und Teile der Gicht ausgetauscht werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt und im Folgenden näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen GichtVerschluß in der Ebene der Ofenmittelächse.

Oberhalb der Gicht liegen zwei nicht weiter gezeigte Vorratsbunker. Das Beschickungsgut gelangt über Dichtklappen 1 und 2, die wechselseitig oder gleichzeitig betätigt werden können, in den anschließenden Trichter 3. Dessen Gehäuse 4 sowie das daran aufgehängte Druckgehäuse 5 für den darin gelagerten Drehverteiler lastet auf der Gichtbühne 7. Die Verbindung zwischen dem Ofenkopf 8 und dem druckdichten Trichter 3 schießt ein Dehnungsbalg 9. Die Dichtklappen 1 und 2 bilden den Abschluß zu den Schleusenkammern 10 und 11. Im Trichter und im Drehverteiler 6 herrscht der Druck des Ofenraumes 12.

Der Drehverteiler 6 trägt auf seinem äußeren Mantel das Rad eines Rollentriebs 1'I, dessen Ritzel 15 auf einer Welle 16 geführt ist, die innerhalb der Dichtpackung 17 das Druckgehäuse 5 durchdringt. Rad 14 und Ritzel 15 sind in einem Ringraum 18 des Druckgehäuses 009850/0 6*3 3

- 7 - 7.3.1968

Dipl.-Ing. jJorbert-Ingemar Schneider A 268

untergebracht. An und für sich ist der Ringraum 18 gegen Eindringen von Gichtstaub durch die Gleitringdichtung 19 geschützt. Um jedoch die Drehlager 20 völlig betriebssicher zu erhalten, wird durch die Preßgas-Anschlüsse 21 und 22 gereinigtes Gichtgas oder ein anderes Druckgas geblasen. Tue Lagerung des Drehverteilers 6 kann zusätzlich noch mit einer Labyrinth-Dichtung 23 ausgestattet sein.

Vorteilhafterweise befindet sich der Dehnungsbalg 9 in einer weiteren Führung 2k, so daß keinerlei Beschädigungen eintreten können. Unter ihm liegt ein weiter nicht ausführlich gezeichneter Schieber 33. Der Drehverteiler 6 ist ferner so aufgehängt, daß, was ein weiterer Vorzug der Erfindung darstellt, ein raffilies Austauschen und ein freies Dehnen unter der Wärmewirkung des Ofens stattfinden können. Das in den Ringraum 13 eingeführte Preßgas kommt deshalb sehr zustatten, nach beiden Seiten in axialer Richtung ein Eindringen von Gichtstaub zu verhindern.

Im Ausführungsbeispiel ist der Drehverteiler 6 als Trich ter mit exzentrisch angeordneter Auslauföffnung 25 ausgeführt. Notwendigenfalls läßt sich dies-e AuslaufÖffτ nung auch noch nach weiter unten verlegen.

Der Drehverteiler 6 bildet also einen freien Kanal zur Durehleitung des Gutes in den Ofenraum 12. Es ist auch möglich, durch den Drehverteiler ß eine Haltevorrichtung zu führen, wenn diese so im exzentrischen Kanal 26 liegt, daß die Strömung des Gutes nicht beeinflußt wird. Das Ausführungsbeispiel zeigt jedoch eine andere Aufhängung einer Verteilglocke 27, wobei eine Traverse 28 an dem Bolzengelenk 29 angeschlossen ist. An den Enden 30 der Traverse 29 befinden sich Haltestangen 31, eile in Hülsen 32 verlaufen. Letztere stehen in Ver-

009850/0633 ~⁸'

- 8 - 7.3.1968 Dipl.-Ing. Uorbert-Ingemar Schneider A 268

16083Ü3

bindung mit dem Ofenraum 12, sind im oberen Teil an den Trichter 3 angeschlossen und in einem den Ofenraumdruck aufweisenden Raum über eine Traverse wieder verbunden. Im einzelnen ist eine solche Glockenaufhängung in einer selbständigen Erfindung noch genauer beschrieben.

Die Erfindung gestattet auch eine abgeänderte Ausführungsform des Drehverteilers 6, wobei nur dfe Abdichtungsart beibehalten zu werden braucht. Mit einer solchen wird die Kombination zwischen einem Drehverteiler 6 und einer'Schleusekammer 10, 11 für den Hochdruckbetrieb ermöglicht.

0098 5 0/0633

Claims

3)ipl.-Ing. Norbert-Ingemar Schneider A 268

16Ό8303

Patentansprüche

1. GichtVerschluß für Schachtofen, insbesondere für Hochöfen, durch den das Beschickungsgut hindurch mittels eines DrehVerteilers aufgebbar und der eine Schleusenkammer zur Abdichtung des Ofenraumes besitzt,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Drehverteiler (6) innerhalb eines unter erhöhtem Ofenraumdruck stehenden Gehäuses (5) gelagert und von außerhalb antreibbar ist, wobei das Gehäuse (5) die Verbindung zwischen dem Ofenraum (12) und der Schleusenkammer (IO bzw. 11) bildet, aus der das Beschickungsgut unter Ofenraumdruck in den Drehverteiler (6) ablaßbar ist.

2. Gichtverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Antriebselemente (14,15,16) des Drehverteilers (6) in einem mit dem Druckgehäuse (5) in Verbindung stehenden Ringraum (18) untergebracht sind, der unter dem Gegendruck (21,22) von gereinigtem Gichtgas steht.

3. GichtVerschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Drehverteiler (6) als kegelförmiger Trichter (26) mit einer exzentrisch zur Drehachse liegenden Auslauföffnung (25) ausgebildet ist.

- 2 009850/0633

⁷·³·¹⁹⁶⁸

Dipl.-Ing. Norbert-Ingemar Schneider A 268

160B303

4. GichtVerschluß nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet,

daß unterhalb des Drehverteilers (6) höctetens eine weitere Vorrichtung (27) zur Verteilung des Beschickungsgutes auf der Beschickungsoberfläche angeordnet ist.

5. GichtVerschluß nach den Ansprüchen 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet,

daß zwischen Druckgehäuse (5) und Ofenkopf (8) ein Dehnungsbald, (9) eingeschaltet und der Ofenraum (12) Mittels eines unter dem Dehnungsbalgflansch liegenden Schiebers (33) oder dergleichen druckdicht verschließbar ist.

009850/CT6 33