DE2927316B1

DE2927316B1 - Verteilvorrichtung fuer Gichtverschluesse von Schachtoefen,insbesondere fuer Hochofen-Gichtverschluesse

Info

Publication number: DE2927316B1
Application number: DE2927316A
Authority: DE
Inventors: Georg Dorsch
Original assignee: Mannesmann Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1979-07-06
Filing date: 1979-07-06
Publication date: 1980-02-21
Also published as: US4360305A; DE2927316C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Verteilvorrichtung für Gichtverschlüsse von Schachtofen, insbesondere für Hochofen-Gichtverschlüsse, mit einer innerhalb der Ofenhaube angeordneten Schleusenkammer, an deren Ausgang ein Einfülltrichter und unter diesem über der Beschickungsoberfläche mündend ein Verteilrohr angeordnet ist, das mittels eines horizontalen Schwenkzapfenpaares innerhalb eines Rahmens um die Zapfenachse schwenkbar ist, wobei der Rahmen mittels einer senkrecht zur Zapfenachse, ebenfalls horizontal verlaufender, die Ofenhaube abgedichtet durchdringender und an einen Schwenkantrieb angeschlossener Hohlwelle bzw. eines Wellenzapfens gelagert ist und der Schwenkantrieb für das Verteilrohr an eine die Hohlwelle durchdringende, mit einem Zapfen des Schwenkzapfenpaares verbundenen Antriebswelle angeschlossen ist.

Derartige, bewegbare Verteilerrohre dienen der gleichmäßigen, gesteuerten Beschickung des Schachtofens mit dem Möllergut. Die Bewegbarkeit des Verteilerrohres umfaßt zwei lotrechte, aufeinander senkrecht stehende Bezugsebenen. Das Verteilerrohr kann entweder aufgrund gleichzeitiger, aufeinander abgestimmter Bewegung in beiden Bezugsebenen in geschlossenen Kreisbahnen unterschiedlicher Durchmesser mit der Mündung bewegt werden oder nur einen Teil des Beschickungsraumumfangs überfahren. Für jede Charge der Beschickung wird eine entsprechende Winkelstellung in beiden Bezugsebenen festgelegt. Mit Hilfe einer Überlagerungssteuerung erfolgen danach phasenverschobene Antriebsbewegungen der beiden Antriebe, die das Verteilerrohr rotieren lassen.

Von erheblicher Bedeutung für eine solche Vorrichtung ist der Antrieb für das Verteilerrohr und der Antrieb für den schwenkbaren Rahmen bzw. deren gegenseitige Zuordnung. Sämtliche im Ofenraum befindlichen Teile, deren Funktionen eine Bewegung erfordern, sind dem staubhaltigen, heißen Abgas des betreffenden Ofenprozesses ausgesetzt und bedürfen der Wartung.

Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Erfordernisse, den Antrieb für das Verteilerrohr aus einem Ringzahnrad, das in horizontaler Ebene angeordnet ist, und einem in das Ringzahnrad eingreifenden Ritzel zu bilden, wobei das Ritzel mit dem Schwenkzapfen des Verteilerrohres drehfest verbunden ist (DE-OS 24 05 026, int. CI. C 21b 7/20). Dabei ist es allerdings notwendig, das Ringzahnrad zu bewegen und für dessen ordnungsgemäße Funktion eine axiale Führung vorzusehen, die im Fall des bekannten Vorschlags aus drehbar gelagerten Rollen besteht. Eine solche Bauweise erfordert eine besondere Abdichtung der bewegten Teile, die aus einem die bewegten Antriebsteile umschließenden Gehäuse besteht. Die Lösung ist daher sehr aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weniger aufwendige und trotzdem wartungsarme Vorrichtung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird auf der Grundlage der eingangs

ORIGINAL INSPECTED

erwähnten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Antriebszug für das Verteilrohr auf Antriebswelle und Schwenkzapfen jeweils vertikale Antriebsscheiben innerhalb des Rahmens angeordnet sind, die mittels auf ihrem Umfang vorgesehener Kraftübertragungselemente miteinander verbunden sind. Damit entfällt eine besondere Lagerung der Antriebsscheiben, die lediglich drehfest mit Antriebswelle bzw. Schwenkzapfen zu verbinden sind. Ein besonderes Gehäuse wird ebenfalls eingespart. Außerdem kann mit solchen vertikalen Antriebsscheiben der zwischen Verteilerrohr und Rahmen befindliche Zwischenraum ausgenutzt werden, der ohne den erfindungsgemäßen Vorschlag verlorener Raum wäre. Der Rahmen aufgrund des erfindungsgemäßen Vorschlags kann mit anderen Worten ausgedrückt auch kleiner gehalten werden.

Der Rahmen kann baulich auch leichter konstruiert werden, indem die Antriebsscheiben sich gegenseitig stützen, was nach einer Ausgestaltung der Erfindung dann der Fall ist, wenn die Antriebsscheiben jeweils Umfangsflächen bilden, die unter dem halben Winkel des Winkels verlaufen, den die Antriebswellenachse und die Schwenkzapfenachse bilden.

Leicht überschaubare Kraft- und Geschwindigkeits-Verhältnisse ergeben sich nach einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, die darin besteht, daß der Winkel der Umfangsflächen an den Antriebsscheiben unter 45° zur Achse der Antriebswelle bzw. zur Schwenkzapfenachse des Schwenkzapfenpaares ver- jo läuft.

Das Prinzip der Erfindung läßt sich je nachdem, welche Übersetzungsverhältnisse und Drehgeschwindigkeiten in Abhängigkeit vom Ofenumfang gewünscht sind, z. B. mit elliptischen Antriebsscheiben verwirkli- s> chen. Eine einfachere Anwendungsform liegt vor, wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die Antriebsscheiben kreisförmig ausgebildet sind.

An Gewicht der Vorrichtung kann ferner gespart werden, indem die Antriebsscheiben segmentförmig ausgebildet sind. Der Segmentwinkel richtet sich nach den erforderlichen Schwenkwinkeln des Verteilerrohres.

Nach zusätzlichen vorteilhaften Merkmalen bestehen die Kraftübertragungselemente aus Seilen, Ketten oder aus Verzahnungen. Diese Elemente sind wartungsarm. Eine geringe Wartungsarbeit ergibt sich auch dadurch, daß die Antriebsscheiben vertikal angeordnet sind, so daß Staub stets weitestgehend durch Drehen der Antriebsscheiben abfällt. so

Eine für die Verhältnisse im Ofenraum geeignete Kraftübertragung zwischen den Antriebsscheiben ergibt sich ferner dadurch, daß die Verzahnung nach Art einer Triebstockverzahnung ausgebildet ist.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der ">5 Erfindung ist derart gestaltet, daß die Antriebsscheiben Seilnuten aufweisen und mit den winkligen Umfangsflächen zwischen den Seilnuten aufeinander abwälzbar sind. Seile, Ketten und ähnliche Zugmittel gestatten eine senkrecht zur Zugrichtung erfolgende Umlenkung, so m> daß mit diesen Mitteln Winkeigetriebe gebildet werden können.

Für eine Hin- und Herbewegung der Antriebsscheiben ist außerdem vorteilhaft, daß jeweils zwei Seile in parallelen Nuten auf den Antriebsscheiben geführt sind und spiegelbildlich zur horizontalen Mittenebene der beiden Antriebsscheiben über gegenüberliegende Umfangsflächen jeweils unterschiedlicher Antriebsscheiben verlaufen und mit ihren Enden jeweils an beiden Antriebsscheiben befestigt sind und in entgegengesetzten Richtungen unter Zugspannung stehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen vertikalen Achsenschnitt durch den mittleren Teil eines Hochofengichtverschlusses,

F i g. 2 die zu F i g. 1 gehörende Draufsicht,

F i g. 3 eine Ansicht des mittleren Teils des Gichtverschlusses gemäß F i g. 1 in Richtung A, wie in F i g. 1 angegeben,

Fig.4 ein Ausführungsbeispiel der beiden erfindungsgemäßen Antriebsscheiben von oben betrachtet in etwas vergrößerter Darstellung,

Fig.5 eine Seitenansicht der Antriebsscheiben gemäß F i g. 4 in Richtung B, wobei die Antriebsscheiben in die Zeichenebene geklappt dargestellt sind.

Die Verteilvorrichtung stellt eine mittlere bzw. untere Baugruppe des Gichtverschlusses 1 dar, von dem der obere Teil nicht gezeichnet ist. An die Ofenhaube 2 schließt sich das zylindrische Mittelstück 3 an, über dem die erwähnte Schleusenkammer angeordnet ist (nicht gezeichnet). Eine solche Schleusenkammer dient der Vermeidung von Gasverlusten beim Chargieren des Hochofens, der mit Gasdrücken über 1,2 bar betrieben wird. Am Ausgang der Schleusenkammer ist der Einfülltrichter 4 angeordnet, dessen mittiger Auslauf 4a in das Verteilrohr 5 mündet. Die Einfüllseite des Verteilrohrs 5 bildet einen trichterförmigen Abschnitt 5a, dessen größter Umfang durch die größte (in F i g. 1 bzw. F i g. 3 gezeichnete) Auslenkung von der Mittensenkrechten 6 bestimmt wird.

Der Einfülltrichter 4 ist fest mit dem Mittelstück 3 des Gichtverschlusses verbunden. Am Verteilrohr 5 sind Schwenkzapfen 7 und 8 befestigt, die auf der horizontalen Schwenkzapfenachse 9 liegen und in dem Rahmen 10 gehalten sind (Fig.2). Der Rahmen 10 umgibt den trichterförmigen Abschnitt 5a des Verteilrohres 5 in Form eines Polygonais und ist selbst mittels der an ihm befestigten Hohlwelle 11 bzw. des Schwenkzapfens 12 abgedichtet in der Ofenhaube 2 bzw. wie dargestellt im Mittelstück 3 drehbar gelagert.

Im gezeichneten Ausführungsbeispiel besteht der Rahmen 10 aus zwei Ringen 10a, 106, die mittels Stegen 10c einen Verband bilden, wobei in den Stegen 10c die Hohlwelle 11 und der Schwenkzapfen 12 befestigt sind. An der Ofenhaube 2 bzw. am Mittelstück 3 befinden sich Drehlager 3a und 3b, die mit Dichtungen 13 ausgestattet sind. An der Hohlwelle 11 ist ferner der Kolben-Zylinder-Antrieb 14 mit seiner Kolbenstange 14a über den Hebel 15 befestigt (Fig. 3). Das Zylindergehäuse 146 ist mittels des Zapfengelenkes 16 an der Konsole 17 befestigt. Die Konsole 17 selbst ist starr am Mittelstück 3 angeordnet.

Der Antriebszug für das Verteilrohr 5 besteht aus dem zusätzlichen Kolben-Zylinder-Antrieb 18, dessen Kolbenstange 18a über den Hebel 19 mit der Antriebswelle 20 drehfest verbunden ist. Anstelle der Kolben-Zylinder-Antriebe 14 und 18 können auch elektrische Geradschubantriebe, z.B. bestehend aus elektrischem Drehmotor und Zahnstange angewendet werden. Am anderen Ende der Antriebswelle 20 ist eine erste Antriebsscheibe 21, die bereits innerhalb des Rahmens 10 liegt, drehfest angeordnet, die mit der zweiten Antriebsscheibe 22 in kraftschlüssiger Verbindung steht. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel ist diese Verbindung auch formschlüssig, da die mit

Segmentform 23 ausgeführten Antriebsscheiben 21, 22 Umfangsflächen 24 bilden (in Fig.5 strichpunktiert verlängert dargestellt), die unter dem halben Winkel 25 des Winkels 26 verlaufen, den die Antriebswellenachse 20a mit der Schwenkzapfenachse 9 bildet Der Winkel 26 beträgt, wie gezeichnet, 90°; der Winkel 25 beträgt folglich 45°. Dementsprechend stützen sich in der Tangente 27 (Fig.5) auf der Berührungslinie 27a (F i g. 2) die Antriebsscheiben 21,22 aufeinander ab. Die dabei entstehende Reibung wird jedoch nicht als ausreichend für eine genaue Übertragung der Bewegung von der Antriebsscheibe 21 auf die Antriebsscheibe 22 betrachtet. Aus diesem Grund sind Kraftübertragungselemente zwischen den beiden Antriebsscheiben 21 und 22 vorgesehen.

Diese bestehen im gezeichneten Ausführungsbeispiel aus den Seilen 28 und 29, die in Nuten 28a und 29a (Fig.4) geführt sind. Die Seile 28 und 29 sind dabei so geführt, daß sie (Fig. 5) zur horizontalen Mittenebene 30 spiegelbildich verlaufen. Das bedeutet, daß das Seil 28 von der Antriebsscheibe 21 in der Tangente 27 auf die Antriebsscheibe 22 überwechselt und das Seil 29 von der Antriebsscheibe 22 in der Tangente 27 auf die Antriebsscheibe 21 übergeführt wird. Hierbei ist das Seilende 286 unter Zugspannung fest mit der Antriebsscheibe 21 und das zugehörige Seilende 28c fest mit der Antriebsscheibe 22 verbunden. Für die Verbindungen sind jeweils Spannschlösser 31 und 31a vorgesehen.
Analog hierzu ist das Seilende 29Zj unter Zugspannung fest mit der Antriebsscheibe 22 und das Seilende 29c fest mit der Antriebsscheibe 21 verbunden. Für diese Verbindung sind jeweils andere Spannschlösser 32 und 32a vorgesehen.

Entsprechend dem sich kreuzenden Verlauf der Seile 28 und 29 entsteht eine Verspannung in der Weise, daß in beiden Drehrichtungen der Antriebswelle 20 eine

spielfreie Übertragung von Kräften in eine und in die entgegengesetzte Drehrichtung stattfindet.

Bei Betrachtung der F i g. 5 ist zu ergänzen, daß die

ι⁵ Seile 28 und 29 in der Tangente 27 noch eine Umlenkung entsprechend dem Winkel 26 (Fig.4) erfahren. Vergleichbare Wirkungen wie die Seile 28 und 29 erzeugen auch Ketten und Verzahnungen, insbesondere wie z.B. eine Triebstockverzahnung. Bei Betrachtung von Fig. 5 ist ferner zu beachten, daß die beiden Seile 28 und 29 in verschiedenen Ebenen hintereinander liegen. Die »Kreuzung« der Seile findet daher lediglich in der Projektion statt. Eine andere Führung der Seile ist jedoch damit nicht ausgeschlossen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verteilvorrichtung für Gichtverschlüsse von Schachtofen, insbesondere für Hochofen-Gichtver-Schlüsse, mit einer innerhalb der Ofenhaube angeordneten Schleusenkammer, an deren Ausgang ein Einfülltrichter und unter diesem über der Beschickungsoberfläche mündend ein Verteilröhr angeordnet ist, das mittels eines horizontalen Schwenkzapfenpaares innerhalb eines Rahmens um die Zapfenachse schwenkbar ist, wobei der Rahmen mittels einer senkrecht zur Zapfenachse, ebenfalls horizontal verlaufender, die Ofenhaube abgedichtet durchdringender und an einen Schwenkantrieb angeschlossener Hohlwelle bzw. eines Wellenzapfens gelagert ist und der Schwenkbetrieb für das Verteilrohr an eine die Hohlwelle durchdringende, mit einem Zapfen des Schwenkzapfenpaares verbundenen Antriebswelle angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Antriebszug für das Verteilrohr (5) auf Antriebswelle (20) und Schwenkzapfen (7 bzw. 8) jeweils vertikale Antriebsscheiben (21, 22) innerhalb des Rahmens (10) angeordnet sind, die mittels auf ihrem Umfang vorgesehener Kraftübertragungselemente miteinander verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsscheiben (21, 22) jeweils Umfangsflächen (24) bilden, die unter dem halben ^o Winkel (25) des Winkels (26) verlaufen, den die Antriebswellenachse (20a) und die Schwenkzapfenachse (9) bilden.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel der Umfangsflächen (24) an den Antriebsscheiben (21,

22) unter 45° zur Achse (20a) der Antriebswelle (20) bzw. zur Schwenkzapfenachse (9) des Schwenkzapfenpaares (7,8) verläuft.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsscheiben (21,22) kreisförmig ausgebildet sind.

5. Vorrichgtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsscheiben (21, 22) segmentförmig (23) ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungselemente aus Seilen (28, 29), Ketten oder aus Verzahnungen bestehen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung nach Art einer Triebstockverzahnung ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsscheiben (21, 22) Seilnuten (28a, 29a) aufweisen und mit den winkligen Umfangsflächen (24) zwischen den Seilnuten (28a, 29a) aufeinander abwälzbar sind.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Seile in parallelen Nuten (28a, 29a) auf den Antriebsscheiben (21, 22) geführt sind und spiegelbildlich zur horizontalen Mittenebene (30) der beiden Antriebsscheiben (21, 22) über gegenüberliegenden Umfangsflächen (24) jeweils unterschiedlicher Antriebsscheiben (21, bzw. 22) verlaufen und mit ihren Enden (286, 28c; 296, 29c) jeweils an beiden Antriebsscheiben (21,22) befestigt sind und in entgegengesetzten Richtungen unter Zugspannungen stehen.