DE3114695A1

DE3114695A1 - Vorrichtung zur abdichtung des spaltes zwischen drehrohrofen und einlaufgehaeuse

Info

Publication number: DE3114695A1
Application number: DE19813114695
Authority: DE
Inventors: Heinz Ing.(grad.) 4722 Ennigerloh Grachtrup
Original assignee: Krupp Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1981-04-10
Filing date: 1981-04-10
Publication date: 1982-10-28
Also published as: ES8304657A1; ZA821134B; ES511228A0; EP0062742A1; US4457520A; EP0062742B1; DE3260751D1

Description

.. P 4947

Vorrichtung zur Abdichtung des Spaltes zwischen Drehrohrofen und Einlaufgehäuse

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abdichtung des Spaltes zwischen dem Einlaufende eines Drehrohrofens und einem ortsfesten Einlaufgehäuse mit den Merkmalen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

IQ Im Hinblick auf die großen Längen moderner Drehrohröfen sowie unter Berücksichtigung der beträchtlichen Temperaturunterschiede zwischen dem Betriebszustand und dem erkalteten Zustand einer solchen Ofenanlage ergeben sich - durch Wärmedehnungen bedingt - erhebliche Lageänderungen des Einlaufendes des Drehrohrofens beim übergang vom Betriebszustand in den erkalteten Zustand und umgekehrt. Da die am Einlaufende des Drehrohrofens abgezogenen Ofenabgase üblicherweise in einem dem Drehrohrofen vorgeschalteten Wärmetauscher zur Vorwärmung des Rohmateriales verwendet werden, muß für eine einwandfreie Abdichtung des Spaltes zwischen dem Einlaufende des Drehrohrofens und dem ortsfesten Einlaufgehäuse gesorgt werden, um hier einen unerwünschten Falschlufteintritt zu verhindern. Diese Abdichtung soll nicht nur nach Erreichen des normalen Betriebszustandes (bei warmer Drehrohrofenanlage), sondern auch schon beim Anfahren der dann noch weitgehend kalten Anlage gewährleistet sein.

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In der Praxis zeigt sich nun jedoch, daß diese Forderung von den bekannten Ausführungen nicht in ausreichendem Maße erfüllt wird. Der gleitbewegliche Ring besitzt zwar bei den bekannten Ausführungen eine gewisse axiale Verschiebbarkeit und wird auch durch die druckmittelbetätigten Zylinder in Richtung auf das Einlaufende des Drehrohrofens gedrückt. Bei einer besonders großen Lageänderung des Drehrohrofens (bedingt durch eine große Ofenlänge)

^O reicht jedoch bei den bekannten Ausführungen der Bewegungsspielraum des gleitbeweglichen Ringes nicht aus, um auch im erkalteten Zustand der Ofenanlage (und damit beim besonders kritischen Wiederanfahren der Ofenanlage) die beiden Schleißflächen (die einerseits vom gleitbeweglichen Ring und andererseits von dem mit dem Drehrohrofen drehenden Ring getragen werden) in dichtender Berührung zu halten.

Eine Vergrößerung der Länge des feststehenden Rin- 9^es ^un<ä damit eine entsprechende Vergrößerung des Hubes des gleitbeweglichen Ringes läßt sich andererseits in konstruktiver Hinsicht nur schwer verwirklichen, da dies die Gestaltung der das Gut dem Drehrohrofen zuführenden Einlaufschurre sehr ungünstig (nämlich im Sinne einer Verringerung des Neigungswinkels dieser Schurre) beeinflussen würde.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung dieser Nachteile der bekannten Ausführungen eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch einen besonders großen Bewegungsbereich des gleitbeweglichen Ringes aus-

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zeichnet und die damit auch im erkalteten Zustand von Drehrohrofen sehr großer Länge eine einwandfreie Abdichtung des Spaltes zwischen dem Einlaufende des Drehrohrofens und dem ortsfesten Einlaufgehäuse gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der gleitbewegliche Ring aus mehreren, vorzugsweise zwei, konzentrisch zueinander angeordneten und teleskopartig relativ zueinander in axialer Richtung gleitbeweglichen Ringelementen besteht, von denen sich das innere Ringelement über das erste Dichtungselement auf dem feststehenden Ring abstützt, während sich das die erste Schleißfläche tragende äußere Ringelement über ein zweites ringförmiges Dichtungselement auf dem inneren Ringelement abstützt.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird - ohne Vergrößerung der Länge des feststehenden Ringes und damit ohne Beeinträchtigung der optimalen Konstruktion der Einlaufschurre - der Bewegungsbereich des gleitbeweglichen Ringes wesentlich vergrößert. Damit bleiben die beiden Schleißflächen unter allen Umständen, insbesondere auch im erkalteten Zustand von Drehrohröfen sehr großer Länge, miteinander in dichtender Berührung.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden im Zusammenhang mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen

Fig.1 eine Teil-Längsschnittansicht durch die

Spaltabdichtungsvorrichtung (etwa entlang der Linie I-I in Fig.2);

Fig.2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II in Fig.1.

Die in der Zeichnung veranschaulichte Spaltabdichtungsvorrichtung ist im Ubergangsbereich von einem ortsfesten Einlaufgehäuse, von dem in Fig.1 lediglich die äußere Wand 1 zu sehen ist, und dem Einlaufende 2a eines nur angedeuteten Drehrohrofens 2 vorgesehen, um den dort vorhandenen Spalt 3 nach außen hin abzudichten.

Am Einlaufgehäuse bzw. an dessen äußerer Wand 1 ist ein feststehender Ring 4 fest angebracht, der sich von dieser Wand 1 aus in axialer Richtung auf das Drehrohrofeneinlaufende 2a erstreckt und der im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist. Auf der Außenumfangsseite des gegen den Drehrohrofen gerichteten freien Endes 4a dieses Ringes 4 ist ein in Umfangsrichtung umlaufender, nach außen hin offener Ringkanal 5 ausgebildet, in dem ein über den ganzen Ringumfang verlaufendes, ringförmiges Dichtungselement 6 (z.B. Asbestschnur oder dgl.) angeordnet ist.

Auf der Außenseite des feststehenden Ringes 4 ist ein drehfester, jedoch in axialer Richtung (Doppelpfeil 7) verschiebbarer, gleitbeweglicher Ring 8

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angeordnet. Dieser gleitbewegliche Ring 8 kann aus mehreren konzentrisch zueinander angeordneten und teleskopartig relativ zueinander in axialer Richtung gleitbeweglichen Ringelementen zusammengesetzt sein; im veranschaulichten Ausführungsbeispiel besteht dieser gleitbewegliche Ring 8 aus einem inneren Ringelement 9 und einem äußeren Ringelement 10 (also vorzugsweise aus zwei solchen Ringelementen).

IQ Das innere Ringelement 9 stützt sich über ein erstes ringförmiges Dichtungselement 11 auf dem feststehenden Ring 4 ab, wobei dieses erste Dichtungselement 11 auf der Innenumfangsseite des gegen die Einlaufgehäusewand 1 gerichteten Endes dieses Ringelementes 9 in einem umlaufenden, nach innen offenen Ringkanal 12 angeordnet ist.

Auf der Außenumfangsseite des inneren Ringelements 9 stützt sich das äußere Ringelement 10 über ein zweites ringförmiges Dichtungselement 13 ab. Auch dieses zweite Dichtungselement 13 wird in einem in Umfangsrichtung umlaufenden Ringkanal 14 - in diesem Falle des äußeren Ringelements 10 - gehalten, der gegen das innere Ringelement 9 hin offen ist.

Das äußere Ringelement 10 des gleitbeweglichen Ringes 8 trägt an seiner dem Drehrohrofen 2 zugewandten Stirnseite eine erste Schleißfläche 15a, die von einem Schleißring 15 gebildet wird, der fest mit dem äußeren Ringelement 10 verbunden ist (z.B.

durch Aufschrauben oder Aufnieten). Dieser ersten Schleißfläche 15a liegt eine damit dichtend in Be-

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rührung kommende zweite Schleißfläche 16a eines zweiten Schleißringes 16 gegenüber, der drehfest von einem Ring 17 getragen wird, der seinerseits am Einlaufende 2a des Drohrohrofens 2 drehfest angebracht ist. Die Schleißringe 15 und 16 sind in üblicher Weise aus einem geeigneten Material /z.B. Stahl ST 37) sowie entweder einstückig durchlaufend oder - was im allgemeinen bevorzugt wird - aus Ringsegmenten hergestellt.

über den Umfang der Abdichtungsvorrichtung gleichmäßig verteilt sind mehrere zwischen dem Einlaufgehäuse (Wand 1) und dem gleitbeweglichen Ring 8 wirkende, druckmittelbetätigte Zylinder (z.B.

pneumatische Zylinder) 18 vorgesehen, die den gleitbeweglichen Ring 8 in Richtung auf das Einlaufende 2a des Drehrohrofens 2 drücken und die beiden Schleißflächen 15a und 16a in dichtender Berührung miteinander halten.

Im veranschaulichten Ausführungsbeispiel werden die Zylinder 18 von dem äußeren Ringelement 10 getragen, indem dieses äußere Ringelement 10 eine Ringscheibe 19 mit deutlich größerem Außendurchmesser als die übrigen Teile aufweist, wobei die Zylinder 18 dann so am Außenumfang dieser Ringscheibe 19 befestigt (vorzugsweise verschraubt) sind, daß sie mit den freien Enden 20a ihrer Kolbenstangen 20 sich an der äußeren Einlaufgehäusewand 1 bzw. an dort vorgesehenen Widerlagern 21 (entsprechend in Umfangsrichtung verteilt) abstützen. Die Zylinder 18 sind zumindest in ihren zum Drehrohrofen 2 hinweisenden

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Bereichen von einem Wärmeschutzschild 22 umgeben.

Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel bilden der Ringkanal 5 auf dem feststehenden Ring 4 und der Ringkanal 12 an der Innenseite des inneren Ringelementes 9 im Zusammenwirken miteinander gleichzeitig zwei Anschläge, die die maximale axiale Auszugsbewegung des inneren Ringelementes auf dem feststehenden Ring 4 (also in bezug auf den Doppelpfeil 7 nach rechts) begrenzen. Auf der Außenumfangsseite des gegen den Drehrohrofen 2 gerichteten Endes 9a vom inneren Ringelement 9 ist dagegen eine Anschlageinrichtung 23 angebracht, die die maximale Auszugsbewegung des Ringelements 10 begrenzt, indem dieses über seinen Ringkanal 14 mit der Anschlageinrichtung 23 zusammenwirkt. Diese Anschlageinrichtung 23 kann entweder durch einen umlaufenden Ring oder durch eine Anzahl relativ kurzer Ringabschnitte gebildet sein.

In der zuvor geschilderten Weise ergibt sich durch das Zusammenwirken des inneren Ringelements 9 mit dem äußeren Ringelement 10 einerseits sowie durch das Zusammenwirken des inneren Ringelements 9 mit dem feststehenden Ring 4 andererseits eine mehrfache teleskopartige Verschiebbarkeit der genannten Teile relativ zueinander, wobei in den Zwischenbereichen der genannten Teile die ringförmigen Dichtungselemente 6, 11, 13 für eine zuverlässige Abdichtung sorgen. Es sei an dieser Stelle jedoch erwähnt, daß bei einer etwas einfacheren Ausführungsform das ringförmige Dichtungselement 6 im Ring-

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\ kanal 5 des feststehenden Ringes 4 entfallen könnte, wobei dann anstelle des Ringkanales 5 lediglich eine Anschlageinrichtung etwa entsprechend der Anschlageinrichtung 23 vorgesehen werden könnte, die mit dem Ringkanal 12 zusammenwirken würde. In jedem Falle wird eine verhältnismäßig große Auszugsmöglichkeit der Abdichtungsvorrichtung erzielt, wobei stets der Spalt 3 zwischen dem feststehenden Einlaufgehäuse und dem sich drehenden Drehrohrofeneinlaufende 2a zuverlässig abgedichtet ist (durch die Schleißflächen 15a und 16a).

Von Bedeutung ist noch die Halterung des gleitbeweglichen Ringes 8. Zu diesem Zweck weist das äußere Ringelement 10 an seinem Außenumfang zwei Halterungsgelenke 24, 25 auf, die dieses Ringelement 10 axial gleitbeweglich, jedoch nicht-drehbeweglich über je eine Aufhängeeinrichtung 26, 27 an der ortsfesten Einlaufgehäusewand 1 haltern. Zweckmäßig sind diese Halterungsgelenke in zwei sich etwa gegenüberliegenden Umfangsbereichen auf der Ringscheibe 19 angebracht (wie in Fig.2 dargestellt). Die Aufhängeeinrichtungen für das äußere Ringelement 10 werden im wesentlichen durch Aufhängestangen 26, 27 gebildot, die in ihrer wirksamen Traglänge - insbesondere durch Schrauben - verstellt werden können und mit Befestigungsplatten 28, 29 versehen sind, die an entsprechenden Stellen der äußeren Einlaufgehäusewand 1 angeschraubt oder in sonstiger Weise befestigt werden können.

Claims

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Patentansprüche:

., Vorrichtung zur Abdichtung des Spaltes zwischen dem Einlaufende eines Drehrohrofens und einem ortsfesten Einlaufgehäuse, mit einem am Einlaufgehäuse angebrachten feststehenden Ring, einem auf dem feststehenden Ring drehfest, jedoch in axialer Richtung verschiebbaren gleitbeweglichen Ring, der sich über wenigstens ein erstes ringförmiges Dichtungselement auf dem feststehenden Ring abstützt und an seiner dem Drehrohrofen zugewandten Stirnseite eine erste Schleißfläche trägt, ferner mit einem am Einlaufende des Drehrohrofens befestigten drehenden Ring, der eine mit der ersten Schleißfläche in dichtende Berührung kommende zweite Schleißfläche trägt, sowie mit zwischen dem Einlaufgehäuse und dem gleitbeweglichen Ring vorgesehenen, druckmittelbetätigten Zylindern, die den gleitbeweglichen Ring in Richtung auf das Einlaufende des Drehrohrofens drücken und die beiden Schleißflächen in dichtender Berührung miteinander halten, dadurch gekennzeichnet,
daß der gleitbewegliche Ring (8) aus mehreren, vorzugsweise zwei, konzentrisch zueinander angeordneten und teleskopartig relativ zueinander in axialer Richtung gleitbeweglichen Ringelementen (9, 10) besteht, von denen sich das innere Ringelement (9) über das erste Dichtungselement

(11) auf dem feststehenden Ring (4) abstützt,

während sich das die erste Schleißfläche (15a) tragende äußere Ringelement (10) über ein zweites

ringförmiges Dichtungselement (13) auf dem inneren Ringelement abstützt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenumfangsseite des gegen den Drehrohrofen (2) gerichteten freien Endes (4a) des feststehenden Ringes (4) ein weiteres, mit dem inneren Ringelement (9) in Dichtungseingriff befindliches, ringförmiges Dichtungselement (6) vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle ringförmigen Dichtungselemente (6, 11, 13) in in Umfangsrichtung um- laufenden Ringkanälen (5, 12, 14) gehalten sind, wobei der Ringkanal (5) auf dem freien Ende des feststehenden Ringes (4) und der Ringkanal (12) an der Innenseite des inneren Ringelements (9) im Zusammenwirken miteinander gleichzeitig zwei die maximale axiale Auszugsbewegung des inneren Ringelements auf dem feststehenden Ring begrenzende Anschläge bilden.
4. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenumfangsseite des gegen den Drehrohrofen (2) gerichteten Endes (9a) vom inneren Ringelement (9) eine die maximale axiale Auszugsbewegung des äußeren Ringelements (10) begrenzende Anschlageinrichtung (23) angebracht ist.

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5. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ringelement (10) des gleitbeweglichen Ringes (8) an seinem Außenumfang Halterungsgelenke (24, 25) aufweist, durch die es axial gleitbeweglich, jedoch nicht-drehbeweglich über Aufhängeeinrichtungen (26, 27) am ortsfesten Einlaufgehäuse (1) gehaltert ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungsgelenke (24, 25) an einer einen vergrößerten Außendurchmesser aufweisenden Ringscheibe (19) des äußeren Ringelements (10) angebracht sind, von der außerdem die gleichmäßig über den Umfang verteilten druckmittelbetätigten Zylinder (18) getragen werden, deren freie Kolbenstangen (20a) sich an der äußeren Einlaufgehäusewand (1) abstützen.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei sich in etwa gegenüberliegenden Umfangsbereichen der Ringscheibe (19) des äußeren Ringelements (10) befindliche Halterungsgelenke (24, 25) vorhanden und als Aufhängeeinrichtungen für das äußere Ringelement (10) in ihrer wirksamen Traglänge verstellbare Aufhängestangen (26, 27) mit Befestigungsplatten (28, 29) vorgesehen sind.