DE2455767C2

DE2455767C2 - Vorrichtung zum verteilen des beschickungsgutes in schachtoefen, insbesondere hochdruck-hochoefen

Info

Publication number: DE2455767C2
Application number: DE19742455767
Authority: DE
Inventors: Manfred Euteneuer; Ulrich Dipl-Ing Genge
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1974-11-26
Filing date: 1974-11-26
Publication date: 1976-10-21
Also published as: SE7513129L; JPS5722964B2; ES442959A1; BR7507592A; FR2292943A1; GB1533992A; DE2455767B1; US4032024A; NL7513697A; JPS5177505A; IT1049791B; FR2292943B3

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verteilen des Beschickungsguts in Schachtofen, insbesondere Hochdruck-Hochöfen, bestehend aus einem ortsfester Einfülltrichter und einem unter dem Einfülltrichter angeordneten, an seinem oberen Ende allseitig schwenkbar gelagerten Verteilungsrohr, wobei die allseitige Schwenklagerung aus einem um eine waagerechte Achse schwenkbaren Tragring gebildet ist, in dem das Verteilungsrohr um eine zur ersteren Achse rechtwinklig verlaufende zweite Achse schwenkbar aufgehängt ist.

Der einem Schachtofen zugeführte Möller muß zui Erzielung eines optimalen Ofengangs nach bestimmten Reseln auf der Beschickungsgutoberfläche abgelegi werden. Hierzu sind verschiedene Einrichtungen vorgeschlagen worden. So ist bereits eine Begichtungsvor richtung für Hochdruck-Hochöfen (DT-AS 20 35 458) bei der unter dem mittig in der Ofenhaube angeordneten Einfülltrichter eine drehbare und zugleich während der Drehung schwenkbare, d. h. zur Beschickungsoberfläche winkelverstellbare Schurre angeordnet ist. Die Schurre ist an einer den Einfülltrichter umgebender Drehhülse aufgehängt und mit einem Verstellhebel ver bunden, der in eine Kurvenführung an einer zweiten normalerweise mitlaufenden Drehhülse eingreifen. Um die Schurrenneigung zu verändern, wird die zweite normalerweise mitlaufende Drehhülse gegenüber det ersteren Drehhülse winkelverstellt. Bei dieser Vorrichtung sind im Ofenraum Bauteile angeordnet, die Drehbewegungen ausführen. Sie müssen daher durch besondere Maßnahmen vor der Einwirkung des unvermeidlicherweise vorhandenen Staub? geschützt werden Dies erfolgt durch Zufuhr von besonderem Sperrgas zu den Räumen, in denen sich die drehenden Teile befinden.

Es ist auch bekannt (DT-OS 21 04 116), die Verteilung des Beschickungsguts mit Hilfe eines allseitig schwenkbaren Verteilungsrohrs durchzuführen. Das Verteilungsrohr ist in einem um eire waagerechte Achse schwenkbaren Ring seinerseits um eiru. Querachse schwenkbar gelagert. Während die Verschwenkung des Tragrings durch einen Antrieb erfolgt, zu dem mindestens einer der beiden Lagerzapfen des Tragrings nach außen aus dem Ofenraum herausgeführt ist, sind zur Verschwenkung des in dem Tragring gelagerten Verteilungsrohrs besondere, aufwendige Maßnahmen erforderlich. So ist ein in Richtung parallel zur Schwenkachse des Tragrings verschiebbarer zweiter Ring vorgesehen, der mit dem Verteilungsrohr oberhalb dessen Lagerung im ersten Ring in Verbindung steht. Durch Verschieben dieses zweiten Rings ist es möglich, das Verteilungsrohr innerhalb bestimmter Grenzen im Tragring zu verstellen. Durch Überlagerung beider Bewegungen kann das Verteilungsrohr aul jede beliebige Stelle der Beschickungsgutoberfläche gerichtet werden.

Die Notwendigkeit, bei der bekannten Vorrichtung

einen zweiten, verschiebbaren Ring vorzusehen, kompliziert die Konstruktion dieser bekannten Einrichtung.

Außerdem weist sie ein verhältnismäßig hohes Gewicht auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die Verstellung mindestens des Verteilungsrohrs, gegebenenfalls aber auch des Tragrings, mit einfacheren technischen Einrichtungen, als sie bisher verwendet wurden, erfolgt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Tragring und/oder das Verteilungsrohr am Außenumfang über ein raumbeweglich angeschlossenes Verbindungsstück mit hin- und herbewegbaren Antriebsorganen verbunden ist, die die Stellung des Tragrings und/oder Verteilungsrohrs beein- '5 flüssen.

Zweckmäßig kann jedes Antriebsorgan ein in einer senkrechten Ebene bewegbarer Schwenkhebel sein, zwischen dem und dem Tragring und/oder Verteilungsrohr je ein an seinen Enden raumbeweglich befestigtes Verbindungsstück angeordnet ist. Auf diese Weise ergibt sich eine einfache und robuste Gesamtkonstruktion, die den hohen Beanspruchungen im Hochofen gerecht wird. Gleichzeitig bleiben die Vorteile, die durch die Verwendung eines Verteilungsrohrs gegeben sind, ²S erhalten. Diese Vorteile bestehen darin, daß das Beschickungsgut sehr genau zu der gewünschten Stelle der Beschickungsoberfläche geleitet werden kann und daß der durch das Beschickungsgut im Rohrinneren verursachte Verschleiß über die gesamte Rohrinnenfläehe verteilt wird.

Ausgehend von dem Grundgedanken, die Verstellbewegungen des Tragrings und/oder des Verteilungsrohrs mit Hilfe von hin- und herbewegbaren Antriebsorganen zu bewirken, kann die erfindungsgemäße Vor- richtung auf die verschiedenste Weise ausgestaltet werden. So ist es günstig, den Schwenkhebel im Ofenraum oberhalb der Einlauföffnung des Verteilungsrohrs anzuordnen, weil hier innerhalb der Ofenhaube ausreichend Platz zur Verfugung steht und die Schwenkbarkeit der die Verteilungsvorrichtung bildenden Teile nicht behindert wird. Vorzugsweise ist jeder Schwenkhebel auf einer waagerechten, abgedichtet durch den Ofenmantel nach außen geführten, drehangetriebenen Welle befestigt. Falls nur die Verstellung des Verteilungsrohrs mit Hilfe der Schwenkhebel und Verbindungsstücke erfolgt, sind lediglich zwei gas- und staubdicht ausgebildete Drehdurchführungen für die genannten Wellen im Ofenmantel erforderlich.

Das Verbindungsglied kann eine Stange sein, die an beiden Enden mit Hilfe von Kardangelenken befestigt ist. Derartige Gelenke lassen sich ohne weiteres so robust ausbilden, daß sie den auftretenden Beanspruchungen standhalten und keinerlei besonderer Wartung bedürfen.

Es ist aber auch möglich, als Verbindungsstück ein biegsames Element, z. B. ein Kabel oder eine Kette, zu verwenden. In einem solchen Fall kann der Schwenkhebel mit einer als Auflagefläche für das biegsame Element dienenden Kurvenscheibe verbunden sein.

Das Antriebsorgan kann jedoch auch ein geradlinig bewegbares, abgedichtet durch den Ofenmantel geführtes Schub- und/oder Zugelement sein, das mit Hilfe einer außerhalb des Ofenraums angeordneten Kolben-Zylindereinheit hin- und herbewegbar ist. Zwischen ^i>s dem im Ofenraum befindlichen Ende dieses Antriebsorgans und dem Tragring oder Verteilungsrohr befindet sich auch in diesem Fall wieder ein an beiden Enden raumbeweglich angeschlossenes Verbindungsstück.

Nach einem anderen Ausführungsbeispiel kann das Verbindungsstück eine Kniehebelanordnung sein, wobei der vom Kniegelenk zum Tragring und/oder Verteilungsrohr führende eine Hebel an beiden Enden allseitig bewegbare Gelenke aufweist, während der andere Hebel an dem den Kniegelenk abgewandten Ende in einem Gelenk in einer zum Verteilungsrohr radialen senkrechten Ebene im Ofenraum schwenkbar gelagert ist und unter Zwischenschaltung einer Schleppverbindung mit dem geradlinig bewegbaren Antriebsorgan in Verbindung steht.

Unabhängig davon, welche Gestaltung die Verteilungsvorrichtung im einzelnen aufweist, ist es besonders zweckmäßig, die Gelenkachsen von Tragring und Verteilungsrohr in einer gemeinsamen Ebene anzuordnen. Hierdurch wird erreicht, daß die seitliche Auslenkung der unteren Enden der Verbindungsstücke gegenüber deren oberen Enden verhältnismäßig gering bleibt, wenn das Verteilungsrohr zum Tragring und dieser letztere gleichzeitig aus seiner waagerechten Ausgangsstellung geschwenkt wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen vertikalen Achsenschnitt durch den Oberteil eines Hochofens,

F i g. 2 einen vertikalen Schnitt durch F i g. 1 auf der Linie H-H und

F i g. 3 einen waagerechten Schnitt durch F i g. 1 auf der Linie IH-III.

Der in F i g. 1 dargestellte Oberteil eines Hochdruck-Hochofens besteht aus der Ofenhaube 1 und einem mittig hierin angeordneten feststehenden Einfülltrichter 2. (Die vorgeschalteten Schleusen und Bunker für das Beschickungsgut sind nicht dargestellt.) Unter dem Einfülltrichter 2 ist ein Verteilungsrohr 3 raumbeweglich gelagert, so daß das Beschickungsgut bei entsprechender Stellung des Verteilungsrohrs 3 zu jeder gewünschten Stelle der Schüttungsoberfläche geleitet werden kann.

Das Verteilungsrohr ist an seinem oberen Ende mit Hilfe von zwei um 180° zueinander versetzten Zapfen 4 in einem Tragring 5 schwenkbar gelagert, der seinerseits um zwei einander gegenüberliegende Zapfen 6 in der Ofenhaube schwenkbar ist. Die Zapfen am Verteilungsrohr und am Tragring sind um 90° zueinander versetzt angeordnet. Das Verteilungsrohr 3 ist somit in einer kardanischen Aufhängung gehaltert. Die Zapfen 6 des Tragrings 5 sind durch den Ofenmantel abgedichtet naoh außen geführt und stehen mit einem Schwenkantrieb (nicht gezeigt) in Verbindung. Beim Verschwenken des Tragrings 5 bewegt sich das in der senkrechten Ausgangsstellung befindliche Verteilungsrohr in einer senkrechten Ebene, die zu der durch die Zapfen 6 gebildeten Schwenkachse quer verläuft.

Um das Verteilungsrohr 3 in seinen Lagerzapfen 4 gegenüber dem Tragring 5 verschwenken zu können, sind an zwei einander gegenüberliegenden Stellen am Außenumfang des Rohrs 3 mit Hilfe raumbeweglicher Gelenke 7 als Zugstangen 8 ausgebildete Verbindungsstücke befestigt. Die Befestigungsstellen liegen in einer senkrechten Ebene mit den Tragringzapfen 6.

Die Zugstangen sind an ihren, dem Verteilungsrohr abgekehrten oberen Enden wiederum raumbeweglich an auf- und abbewegbaren Schwenkhebeln 9 angelenkt. Die wirksame Länge der Schwenkhebel 9 stimmt mit der Länge des am Verteilungsrohr 3 angreifenden Hebelarms, nämlich mit dem Abstand zwischen am Vertei-

lungsrohr 3 angeordneten Kardangelenk 7 und der Schwenkachse am Zapfen 4 überein. Die Schwenkhebel 9 sind auf waagerechten Wellen 10 befestigt, die abgedichtet durch die Wand der Ofenhaube 1 nach außen geführt und dort mit einem Schwenkantrieb verbunden sind.

Die raumbeweglichen Gelenke 7 sind zweckmäßig als untereinander gleiche Kardangelenke ausgebildet. Ein Beispiel für ein solches Kardangelenk ist in F i g. 2 in Einzelheiten dargestellt. Zwischen zwei vom Außenumfang des Verteilungsrohrs 3 nach außen vorspringenden Konsolen 11 ist ein um einen Zapfen ^drehbarer Ring 13 gelagert. In diesem Ring 13 ist mit Hilfe eines Bolzens 14, der die durch den Zapfen 12 gebildete Schwenkachse des Rings 13 rechtwinklig schneidet, das Ende der Zugstange 8 befestigt.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich ohne weiteres aus den Abbildungen: Durch Kombination der Schwenkbewegung des Tragrings mit derjenigen des Verteilungsrohrs in diesem Tragring kann das untere Ende des Verteilungsrohrs in jede gewünschte Stellung gebracht und damit das Beschickungsgut auf jede Stelle der Schüttungsoberfläche geleitet werden. Die Verstellung des Verteilungsrohrs 3 zum Tragring 5 erfolgt durch Hochziehen oder Absenken des Verteilungsrohrs an seinem Außenumfang mit Hilfe der Elemente 8 und 9. Auf Grund der raumbeweglichen Anlenkung der Zugstangen 8 an ihren beiden Enden ist die Verstellung des Verteilungsrohrs auch bei jeder hierzu quer verlaufenden Neigung des Tragrings möglich. Während das untere Ende des Verteilungsrohrs bei Schwenkung des Rohrs allein oder des Tragrings allein jeweils nur einen geradlinigen, streifenförmigen Bereich, der quer durch den Ofenraum verläuft, bestreicht, wobei sich die beiden streifenförmigen Bereiche rechtwinklig schneiden, kann durch Überlagerung der beiden Bewegungen, was durch eine entsprechende Steuerung der verschiedenen Antriebe erreicht wird, das Verteilungsrohr mit seinem unteren Ende eine auf einem Kegelmantel liegende Bahn zurücklegen. Selbstverständlich kann das Ende des Verteilungsrohrs auch auf jede Stelle innerhalb des die Grundfläche dieses Kegelmantels bildenden Kreises in beliebiger Folge gerichtet werden.

Wenn, wie dies aus den F i g. 1 und 2 hervorgeht, die Anlenkstellen der Zugstangen 8 am Verteilungsrohr 3 bei waagerechter Stellung von Verteilungsrohr 3 und Tragring 5 in einer waagerechten Ebene mit der Schwenkachse, gebildet durch die Zapfen 6, des Tragrings liegen, bleibt die seitliche Auslenkung der unteren

ίο Enden der Zugstangen 5 gegenüber deren oberen Enden auch bei den größtmöglichen Schwenkbewegungen verhältnismäßig gering.

Die in den F i g. 1 bis 3 nur für das Verteilungsrohr vorgesehene Verstelleinrichtung kann auch für die Ver-Schwenkung des Tragrings angewendet werden. In einem solchen Fall werden zwei weitere, zu den bereits vorgesehenen um 90° versetzte Schwenkhebel 9 vorgesehen, die über an den Enden mit Kardangelenken ausgestattete Zugstangen 8 mit dem Tragring verbunden

sind.

Wenn «:s die Verhältnisse zweckmäßig erscheinen lassen, ist es ohne weiteres möglich, die Stangen 8 auch als Schubkräfte übertragende Elemente zu verwenden. Wenn es nicht erforderlich ist, auf der abzusenkenden Seite des Verteilungsrohrs oder des Tragrings Schubkräfte zu übertragen, können an Stelle der Zugstangen auch biegsame Elemente, z. B. Ketten oder Kabel, verwendet werden, wodurch sich die Kardangelenke 7 erübrigen. Bd Verwendung derartiger biegsamer Zugelemente ist es möglich, an Stelle des Schwenkhebels 9 eine als Auflagefläche für das biegsame Element dienende Kurvenscheibe auf der Welle 10 zu befestigen. Die Form der Kurvenscheibe kann so gewählt werden, daß die an der Welle auftretenden Momente bei den verschiedenen Stellungen des Verteilungsrohrs und/oder die jeweilige Zugrichtung möglichst günstig sind. Dem Tragring wie auch den Schwenkhebeln 9 können durch Bohrungen in den Zapfen 6 bzw. Wellen 10 Kühl- und/oder Schmiermittel von außen zu-geführt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: 24 767

1. Vorrichtung zum Verteilen des Beschickungsguts in Schachtofen, insbesondere Hochdruck- Hochöfen, bestehend aus einem ortsfesten Einfülltrichter und einem unter dem Einfülltrichter angeordneten, an seinem oberen Ende allseitig schwenkbar gelagerten Verteilungsrohr, wobei die allseitige Schwenklagerung aus einem um eine waagerechte Achse schwenkbaren Tragring gebildet ist, in dem das Verteilungsrohr um eine zur ersteren Achse rechtwinklig verlaufende zweite Achse schwenkbar aufgehängt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragring (5) und/oder das Verteilungsrohr (3) am Außenumfang über ein raumbeweglich angeschlossenes Verbindungsstück (8) mit hin- und herbewegbaren Antriebsorganen (9, 10) verbunden ist, die die Stellung des Tragrings (5) und/oder Verteilungsrohrs (3) beeinflussen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Antriebsorgan ein in einer senkrechten Ebene bewegbarer Schwenkhebel (9) ist, zwischen dem und dem Tragring (5) und/oder Verteilungsrohr (3) je ein an seinen Enden raumbeweglieh befestigtes Verbindungsstück (8) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (9) im Ofenraum oberhalb der Einlauföffnung des Verteilungsrohrs (3) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schwenkhebel (9) auf einer waagerechten, abgedichtet durch den Ofenmantel (1) nach außen geführten, drehangetriebenen Welle (10) befestigt ist

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (8) eine Stange ist, die an beiden Enden mit Hilfe von Kardangelenken (7) befestigt ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück ein Kabel, eine Kette od. dgl. biegsames Element ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (9) eine als Auflagefläche für das biegsame Element dienende Kurvenscheibe aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsorgan ein geradlinig bewegbares, abgedichtet durch den Ofenmantel (1) geführtes Zug- und/oder Schubelement ist.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück eine Kniehebelanordnung ist, bei der vom Kniegelenk zum Tragring (5) und/oder Verteilungsrohr (3) führende eine Hebel an beiden Enden allseitig bewegbare Gelenke (7) aufweist, während der andere Hebel an dem dem Kniegelenk abgewandten Ende in einem Gelenk in einer zum Ofenraum radialen senkrechten Ebene schwenkbar gelagert ist und mit dem geradlinig bewegbaren Antriebsorgan in Ver- · <*> bindung steht.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachsen der Lagerzapfen (4,6) von Tragring (5) und Verteilungsrohr (3) in einer gemeinsamen Ebene angeordnet ^fi5 sind.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen ! bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Länge der Schwenkhebel (9) gleich der Länge des am Tragring (5) und/oder am Verteiiungsrohr (3) wirksamen Hebelarms ist, nämlich mit dem Abstand zwischen dei am Tragring und/oder Verteilungsrohr angeordne ten Angriffsstelle für die Verstellbewegung und dei Schwenkachse an den Zapfen (6 und/oder 4) übereinstimmt