DE4210915C2 - Gasdichter Lanzenverschluß an einer Kühlkaminhaube für Stahlkonverter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine gasdichte Lanzenverschluß­ vorrichtung an einer Kühlkaminhaube für Stahlkonverter mit den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Lanzenverschlußvorrichtung ist aus der Praxis bekannt.

In dem an die Konvertermündung anschließenden Kühlkamin ist eine Öffnung für die Blaslanze vorgesehen, durch welche die Lanze in den Konverter abgesenkt werden kann. Diese Öffnung muß wesentlich größer sein als der Durch­ messer der Lanze, um eventuelle Anbackungen an der Lanze durch Schlacke beim Hochfahren der Lanze durch die Öffnung ohne mechanische Berührung herauszubringen.

An der Kaminöffnung sind üblicherweise bewegliche mechanische Verschlüsse angeordnet, um den Spalt zwischen der Kaminöffnung und dem Mantelrohr der Lanze weitest­ gehend einzuengen, ohne jedoch die vertikale Beweglichkeit der Lanze zu behindern und um das Entweichen von heißen staubhaltigen Konvertergasen zu beschränken. Auch werden oft Deckel an der Lanze angebracht, die sich beim Absenken auf die Kaminöffnung legen, um diese zu verschließen. Es ist zusätzlich üblich, den Gasaustritt weiter dadurch zu verhindern, daß Sperrmedien wie Dampf oder Stickstoff durch ringförmig angeordnete Düsen an der Kaminöffnung mit hohem Druck eingeblasen werden.

Die vorgenannten bekannten Lanzensperren sind nicht gas­ dicht und lassen schon bei leichtem inneren Überdruck Gas austreten oder bei innerem Unterdruck im System kann Außenluft in das System eindringen.

Ziel der nachstehend beschriebenen Vorrichtung ist es, die Kaminöffnung zur Lanze hin gasdicht zu verschließen und den Betrieb unter einem inneren Überdruck von mehr als 0,1 bar oder auch gegen einen entsprechend großen Unterdruck ohne Gasaustritt oder Lufteintritt zu er­ möglichen.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit den Merkmalen im Kennzeichen des Anspruchs 1.

Eine vorzugsweise Ausgestaltung ergibt sich aus dem Unteranspruch.

Die Erfindung soll anhand der Zeichnung, die einen teilweisen Schnitt durch den Lanzenverschluß darstellt, erläutert werden.

Die gasdichte Verschlußvorrichtung besteht aus einer fest mit der Kaminöffnung 5 verbundenen Bodenplatte 1 mit einer entsprechend großen Öffnung und einer lose aufliegenden und beweglichen den Lanzenkörper 3 umschließenden Deckplatte 2, welche die Öffnung in der Bodenplatte vollständig überdeckt und gegen diese abdichtet. Die Deckplatte 2 kann von an der Lanze 3 angebrachten Mitnahmevorrichtungen 4 beim Absenken in den Konverter auf der Bodenplatte 1 abgesetzt werden und beim Anheben der Lanze wieder mit hochgehoben werden. Die Mitnahme­ vorrichtung 4 kann dabei so angeordnet sein, daß die Deckplatte 2 an einer beliebigen Lanzenhöhe auf die Bodenplatte abgesetzt bzw. von dieser wieder angehoben wird, um die Abdichtung zwischen Lanzenkörper und Deckplatte in einem möglichst sauberen Lanzenbereich zu führen.

Die Bodenplatte 1 ist mit einem ringförmigen Elektro­ magneten 6 versehen, der nach dem Absetzen der Deckplatte 2 eingeschaltet wird und durch seine magnetischen Kräfte die Deckplatte 2 fest gegen die Bodenplatte 1 anpreßt. Die Stärke des Elektromagneten wird dabei so gewählt, daß die Anzugskraft sowohl die vom inneren Überdruck erzeugten Gegenkräfte als auch den zum Abdichten erforderlichen Anpreßdruck erzeugt.

Die Oberfläche der Bodenplatte wird entweder eben oder mit einer konischen Neigung ausgeführt, um die Ablagerung von Schlacke und/oder Staub möglichst zu verhindern oder um solche durch geeignete Maßnahmen leicht entfernen zu können.

In die Oberfläche der Bodenplatte 1 sind kreisförmig angeordnete Bohrungen 7 angebracht, die mit einer Verteilerkammer 8 verbunden sind. Die Verteilerkammer 8 besitzt einen Anschluß für ein Sperrmedium, welches unter Druck in die Verteilerkammer eingeblasen wird und an der Oberfläche durch die beschriebenen Bohrungen wieder austritt.

Die Deckplatte ist an der Unterseite von gleicher Form wie die Bodenplatte, um sich dieser genau anzugleichen. Zusätzlich sind zwei oder mehrere konzentrische Nuten in die Unterseite eingeschnitten, in welche Ringdichtungen 10 aus speziellen Dichtungsmaterial eingelegt sind und die sich beim Absetzen der Deckplatte auf die Bodenplatte auflegen. Die Abmessungen der Dichtungen sind so gewählt, daß sich einerseits zwischen den Dichtungsringen ein Hohlraum bildet, daß aber andererseits die Anzugskraft des Elektromagneten auf die Deckplatte nicht geschwächt wird.

Die Deckplatte ist zum Lanzenkörper hin durch eine zylindrische Büchse 11 begrenzt, die möglichst nahe an diesen herangeführt ist, ohne jedoch die Beweglichkeit der Lanze zur vertikalen Gleitbewegung innerhalb der Büchse zu behindern. In die Innenseite der Büchse 11 sind ringförmig Vertiefungen eingeschnitten, in die Dichtungs­ ringe als Packung 12 so eingelegt sind, daß sie an den Lanzenkörper angedrückt werden und diesen gegen die Büchse abdichten. Die Höhe der Büchse und die Anzahl der Packungsringe wird entsprechend dem vorherrschenden inneren Druck gewählt, gegen den abzudichten ist.

Unterhalb der Packungsringe werden ein oder mehrere Abstreifringe 13 beweglich in Nuten eingelegt, um eventuell anhaftende Partikel vom Lanzenkörper abzustreifen, während er durch die Büchse nach oben gleitet und bevor die Deckplatte wieder abgehoben wird.

Der Raum zwischen den an der Unterseite der Deckplatte angeordneten Dichtungsringen ist so plaziert, daß die Bohrungen 7 in der Bodenplatte 1 in ihn münden. Die gleiche Anordnung von Bohrungen befindet sich nun in der Deckplatte 2 und mündet in einen auf der Oberseite derselben angebrachten Sammelkanal. Von diesem führen Verbindungskanäle 14 zur Büchse 11 am Lanzenkörper und enden an Bohrungen in der Büchse, die zwischen den Packungsringen enden. Wird nun Sperrmedium mit genügend hohem Druck in den Verteilerkanal an der Bodenplatte eingeblasen, so wird diese zunächst aus den Bohrungen an der Oberfläche austreten. Senkt sich die Lanze in die Öffnung, so wird das Sperrmedium an der sich nähernden Deckplatte zur Seite gelenkt und bläst die glatte Ober­ fläche frei von Partikeln.

Sobald die Deckplatte aufgesetzt hat, wird der Elektro­ magnet 6 eingeschaltet und preßt die Deckplatte mit Dichtung fest an die Bodenplatte. Das an der Bodenplatte austretende Sperrmedium kann nicht mehr entweichen. Es wird in den Zwischenraum der Dichtungen an der Deckplatte gepreßt und weiter durch die dort befindlichen Bohrungen und den Sammelkanal zur Büchse geführt, wo es als Sperrmedium zwischen den Packungen dient und einen Über­ druck erzeugt, ehe es durch Spaltverluste entweichen kann.

Der so erzeugte Sperrdruck sowohl an der Dichtfläche zwischen der Deckplatte und der Bodenplatte sowie in den Packungen der Büchse verhindert wirksam das Austreten von das aus der Kühlkaminöffnung.

Die Ausbildung des Verschlusses erlaubt der Lanze trotz der Abdichtung in vertikaler Richtung freie Bewegung. Bei ebener Ausführung der Bodenplatte kann die Deckplatte trotz der Anpressung durch den Elektromagneten seitlichem Druck durch Lanzenbewegungen nachgeben und so die Lanze vor zu großen seitlichem Verformungsschub bewahren.

Anstelle der elektromagnetischen Anpressung ist auch eine mechanische Anpressung möglich.

Zu diesem Zweck werden mehrere Anpreßelemente wie z. B. hydraulische Zylinder seitlich an der Bodenplatte be­ festigt und um ihre Achse drehbar gelagert. Sobald die Deckplatte aufgesetzt hat, werden die Anpreßelemente hereingeschwenkt, so daß sie sich über der Deckplatte befinden. Danach wird die Anpreßvorrichtung aktiv und preßt mit einem Stempel oder Kolben die Deckplatte auf die Bodenplatte nieder. Vor dem Herausfahren der Lanze wird zuerst die Anpreßvorrichtung wieder gelöst und weggeschwenkt, um die Deckplatte freizugeben.

Zur Abführung der Wärme aus dem heißen Gas sowie der vom Elektromagneten erzeugten Wärme ist eine Kühlung an der Verschlußvorrichtung installiert. Bei Bedarf können die Dichtpackungen der Büchse auch mit Schmiermöglichkeiten versehen werden.

Die Deckplatte ist geteilt ausgeführt, und die beiden Hälften sind miteinander verschraubt, um den Einbau und Ausbau zu erleichtern. Auf der Büchse ist eine Anpreß­ brille aufgesetzt, durch welche die Packungen eingesetzt und angepreßt werden können.

Claims (7)

1. Gasdichte Lanzenverschlußvorrichtung an einer Kühlkaminhaube für Stahlkonverter, wobei im Kühlkamin eine Öffnung für die heb- und senkbare Blaslanze vorgesehen ist, deren Durchmesser derart bemessen ist, daß ein ringförmiger Spalt zwischen dem Innenrand der Öffnung und dem Außenumfang der Blaslanze verbleibt,
dadurch gekennzeichnet,

• - daß eine Bodenplatte (1) fest an der Kaminöffnung (5) installiert ist,
• - daß eine entsprechend geformte, gegen die Bodenplatte (1) an­ preßbare Deckplatte (2) an der Lanze (3) beweglich befestigt ist und gegen den Lanzenkörper mittels Stopfbuchspackungen (12) abgedichtet ist,
• - daß die Deckplatte (2) auf ihrer Unterseite Dichtungs­ ringe (10) besitzt und durch eine an der Lanze angebrachte Mitnahmevorrichtung (4) auf die Bodenplatte (1) aufsetzbar und von dieser abhebbar ist,
• - und daß an der Bodenplatte (1) Mittel zum Anpressen der Deckplatte (2) an die Bodenplatte (1) vorgesehen sind.

2. Gasdichte Lanzenverschlußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Mittel aus einem ringförmig ausge­ bildeten Elektromagneten (6) an der Bodenplatte bestehen, der die aufgesetzte Deckplatte (2) an die Bodenplatte (1) anpreßt und abdichtet.

3. Gasdichte Lanzenverschlußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckplatte (2) mechanisch an die Bodenplatte (1) anpreßbar ist.

4. Gasdichte Lanzenverschlußvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Deckplatte (2) eine den Lanzenkörper (3) umgebende Büchse (11) vorgesehen ist.

5. Gasdichte Lanzenverschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Bodenplatte (1) und die Deckplatte (2) mit kreisförmig angebrachten Bohrungen (7) versehen sind, die in der gleichen Ebene liegen,
• - daß die Deckplatte (2) auf der Unterseite und in der Büchse (11) mit einem oder mehreren Packungsringen (12) versehen ist zwischen denen ein Zwischenraum für ein Sperrmedium besteht und
• - daß ein Anschluß für das Sperrmedium vorgesehen ist und dieses in die Bohrungen der Boden- und Deckplatte so einführbar ist, daß alle Abdichtspalte ausfüllbar sind.

6. Gasdichte Lanzenverschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abstreifvorrichtung (13) - in Richtung des freien Lanzenendes gesehen - vor den Packungsringen (12) in der Büchse (11) angeordnet ist.

7. Gasdichte Lanzenverschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckplatte (2) geteilt ausgeführt ist.