TWI766246B - 流出口塞槍 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種流出口塞槍，其包含用於收納一堵塞化合物之一材料腔室（21）、用於引入至一流出口中之一吹嘴，及在該吹嘴之方向上逐漸變窄且藉助於一不可鎖定連接裝置（25）連接至該材料腔室之一噴嘴部分（23）。為了實現該連接裝置（25），該材料腔室（21）及該噴嘴部分（23）在該材料腔室（21）之一腔室壁（27）及該噴嘴部分（23）之一噴嘴壁（29）的兩個相對軸向連接邊緣（26、54）上具有互補軸向連接突起（28、30）。

Description

流出口塞槍

本發明係關於一種流出口塞槍，其包含用於收納堵塞化合物之材料腔室、用於引入至流出口中之吹嘴，及在吹嘴之方向上逐漸變窄且藉助於不可鎖定連接裝置連接至材料腔室之噴嘴部分。

上文所提及種類之流出口塞槍係用於閉合還原爐或熔煉爐之流出開口，該等爐諸如用於生產生鐵之高爐及用於熔煉非鐵金屬、鐵合金等之矮爐。在堵塞期間，流出口塞槍藉助於樞轉裝置以極大的力壓靠爐之前部，接觸壓力被維持直至經由流出口塞槍之吹嘴注入至爐之流出口開口中的堵塞化合物已硬化為止。

為了操作流出口塞槍，堵塞化合物收納於流出口塞槍之材料腔室(典型地為圓柱形空間)中，且藉助於堵塞活塞經由流出口塞槍之吹嘴自材料腔室注入至流出口開口中。藉助於連接裝置以可更換方式連接至材料腔室之典型圓錐形噴嘴部分安置於材料腔室與吹嘴之間，以減小材料腔室與吹嘴之間的過渡區域中之流出口塞槍之直徑。由於自噴嘴部分至吹嘴之截面中實質上減小之直徑，在噴射期間極大的力作用於連接裝置，待由連接裝置滿足之兩個基本要求為連接裝置必須易於拆卸以替換噴嘴部分，同時足夠穩定以可靠地吸收在噴射期間起作用之力而不削弱可拆卸性。

WO 2011/089054 A1揭示了一種具有經由凸緣連接件連接至材料 腔室之噴嘴部分的流出口塞槍。凸緣連接件在垂直於噴射方向之連接平面中將噴嘴部分連接至材料腔室，從而連接跨越流出口塞槍之圓周分佈且平行於噴射方向延伸的螺栓，連接安置於材料腔室上及噴嘴部分上之兩個相對凸緣以便實現凸緣連接。由於連接螺栓平行於噴射方向延伸，因此該等螺栓之數目及大小必須使得噴射力可經由螺栓安全地傳遞，而不會危害連接平面中之流出口塞槍之密封或甚至出現螺栓連接之組件發生故障的風險。

當更換噴嘴部分時，跨越流出口塞槍之圓周分佈以用於實現凸緣連接的大量螺栓連接產生對應量之安裝工作，此工作量甚至可能由於將必須在安裝或移除噴嘴部分之前自流出口塞槍移除屏蔽裝置以便接取安置於流出口塞槍之底側區域中的螺栓連接而增加，該屏蔽裝置典型地安置於流出口塞槍之底側上以便在流出口塞槍處於工作位置時使流出口塞槍免受在流出口塞槍處自動輪(runner)引導之熱輻射。

因此，本發明之目標為提議一種流出口塞槍，其具有連接裝置，其使得材料腔室與噴嘴部分之間的可靠機械連接成為可能，同時允許以相對較少的安裝工作更換噴嘴部分。

為了實現該目標，根據本發明之流出口塞槍具有如請求項1之特徵。

為了實現連接裝置，材料腔室及噴嘴部分在材料腔室之腔室壁及噴嘴部分之噴嘴壁的兩個相對軸向連接邊緣上具有互補軸向連接突起，其根據本發明之方式為使得形成於噴嘴部分之上部部分上的連接突起安置於形成於材料腔室之下部部分上的連接突起上，湊配形體徑向接合建立於噴嘴部分之連接突起與材料腔室之上部部分之間及/或材料腔室之連接突起與噴嘴部分之下部部 分之間，該湊配形體徑向接合係以力配合方式藉助於徑向作用之緊固裝置而緊固。

實現根據本發明之連接裝置允許以分離方式作用於連接裝置之噴射力由在連接突起之間建立的湊配形體吸收，此意謂僅將連接突起緊固於彼此頂部之位置中需要徑向作用之緊固裝置，而吸收噴射力不需要緊固裝置。實情為，緊固裝置用以將連接突起之位置緊固於垂直於噴射方向之平面中。一方面，此意謂在緊固裝置之大小方面不存在特定要求；另一方面，可以排他地來自流出口塞槍頂部之接取充足的方式安置緊固裝置。

此外，連接裝置之設計允許噴嘴部分與材料腔室之間的連接經由自流出口塞槍之頂部對連接裝置的接取建立及切斷，此意謂可安置於流出口塞槍之底側上的屏蔽裝置將不必被移除以便獲得對連接裝置之接取。

總之，連接裝置實現材料腔室與噴嘴部分之間的可靠機械連接且在更換噴嘴部分時促進安裝。

為了實現湊配形體接合，根據有利實施例，環區段腹板在噴嘴壁之徑向內部形成於噴嘴部分之連接突起上之連接壁部分上，該環區段腹板接合至環區段凹槽中，該環區段凹槽在腔室壁之徑向外部形成於材料腔室之上部部分上之連接邊緣部分上，及/或環區段腹板在噴嘴壁之徑向外部形成於噴嘴部分之下部部分上之連接邊緣部分上，該環區段腹板接合至環區段凹槽中，該環區段凹槽在腔室壁之徑向內部形成於材料腔室之連接突起上之連接邊緣部分上。

此有利設計之湊配形體接合允許在對流出口塞槍之外部輪廓無任何影響之情況下實現湊配形體接合，此意謂噴嘴部分與材料腔室之間的過渡區域中之表面基本上齊平，尤其在流出口塞槍之底側上，因此允許對應地接近、徑向地鄰近安置可安置於底側上之屏蔽裝置且因此將屏蔽裝置安置於流出口塞槍上，而不實質上放大流出口塞槍之外部尺寸。

此外，如上文所描述之湊配形體接合之有利組態允許跨越圓周均勻分佈地傳遞連接力且對應地藉助於環區段腹板與環區段凹槽之間的接合而跨越整個圓周均勻地密封。

若噴嘴部分之每一連接邊緣部分具備跨越連接邊緣部分之基本上整個長度延伸的環區段腹板，且若材料腔室之每一連接邊緣部分具備跨越連接邊緣部分之基本上整個長度延伸的環區段凹槽，則連接力跨越流出口塞槍及連接裝置之整個圓周的連續分佈得以確保。

較佳地，形成於材料腔室之連接突起中的徑向內部環區段凹槽跨越>180°之圓周角延伸，其方式為使得相對環區段凹槽端豎直地延伸以便形成環區段腹板之端的豎直導引件，該等導引件形成於噴嘴部分之連接突起上，此意謂在建立湊配形體接合期間之接合過程被導引。

若連接突起在相對水平連接邊緣部分處可拆卸地彼此連接以用於形成緊固裝置，則緊固裝置可藉由不多於兩個緊固元件實現。

較佳地，緊固裝置具有在水平連接邊緣部分之區域中安置於流出口塞槍之圓周上的兩個螺栓連接件。

若螺栓連接件用以按力配合方式連接分別形成於噴嘴部分之水平連接邊緣部分上及材料腔室之水平連接邊緣部分上的連接突片，則螺栓連接件可以最簡單方式實現。

較佳地，每一螺栓連接件具有螺栓，該螺栓較佳地實現為螺紋螺栓且具備安置於螺栓與吹嘴之間且保護螺栓免受外部影響之保護裝置，此意謂螺栓連接件之功能及操縱不會受到外部不利影響，該等影響諸如來自出鐵溝(tapping channel)之金屬或熔渣飛濺，此可能引起螺栓連接件上之對應沈積。

特別有利地，每一螺栓連接件之至少一個連接突片具備平行於螺栓延伸之保護腹板，以實現保護裝置。

在下文中，將參考圖式更詳細地解釋本發明之較佳實施例。

20:流出口塞槍

21:材料腔室

22:活塞

23:噴嘴部分

24:吹嘴

25:連接裝置

26:軸向連接邊緣

27:腔室壁

28:連接突起

29:噴嘴壁

30:連接突起

31:上部部分

32:下部部分

33:連接邊緣部分

34:上部部分

35:連接邊緣部分

36:下部部分

37:緊固裝置

38:連接邊緣部分

39:連接邊緣部分

40:螺栓連接件

41:螺栓連接件

42:連接突片

43:連接突片

44:連接邊緣部分

45:環區段腹板

46:連接邊緣部分

47:環腹板凹槽

48:連接邊緣部分

49:環區段腹板

50:連接邊緣部分

51:環區段凹槽

52:凹槽端

53:凹槽端

54:軸向連接邊緣

55:螺栓軸線

56:保護裝置

57:保護腹板

58:保護腹板

59:鉸接接頭配置

60:鉸接接頭

61:鉸接接頭

62:接頭板

63:接頭板

64:接頭板配置

65:接頭板

66:接頭板配置

67:接頭螺栓

68:側柱部分

69:接頭孔眼

70:楔形部分

71:連接邊緣

72:連接邊緣

73:環腹板

74:環凹槽

75:螺紋螺栓

76:屏蔽裝置

77:接頭軸線

[圖1]為包含安置於材料腔室與吹嘴之間的噴嘴部分之流出口塞槍的等距圖示；[圖2]展示圖1之流出口塞槍，其中吹嘴自噴嘴部分移除；[圖3]為圖1中所示出之流出口塞槍的部分側視圖；[圖4]為圖3中所示出之流出口塞槍的縱向截面圖；[圖5]為材料腔室之等距圖示，其中軸向連接突起形成於材料腔室之下部部分上；[圖6]展示圖5之材料腔室，其中噴嘴部分安置於連接突起上方之安裝位置中；[圖7]展示圖1之噴嘴部分，其中吹嘴經由鉸接接頭配置連接至該噴嘴部分；[圖8]展示在安裝階段期間之圖7之吹嘴；[圖9]為圖8中所示出之吹嘴的側視圖；圖10]展示圖7及圖8之鉸接接頭配置，其中吹嘴圍繞鉸接接頭樞轉；[圖11]為圖4中所示出之流出口塞槍的仰視圖。

圖1展示以基本組件示出之流出口塞槍20，流出口塞槍20包含實現為如尤其自圖4中之圖示所見之空心圓柱的材料腔室21，材料腔室21用以收納堵塞化合物，該堵塞化合物經由填充開口(圖中未示)填充至材料腔室21中，藉 助於在材料腔室21中導引之活塞22壓緊於材料腔室21中，且經由噴嘴部分23自連接至材料腔室21之吹嘴24排放至爐設備(圖中未示)之流出口中，在當前的流出口塞槍20之實施例中，吹嘴24獨立於噴嘴部分23。

噴嘴部分23使得流出口塞槍20之內徑能夠根據自材料腔室21至吹嘴24之過渡區域之需要而減小，且出於此目的而截斷，尤其在當前的例示性實施例中傾斜地截斷。如可尤其自圖4中之圖示理解，當流出口塞槍20處於操作中時，由活塞22施加於堵塞化合物上之壓縮力所產生的大軸向力在壓縮材料腔室21中之堵塞化合物期間作用於形成於材料腔室21與噴嘴部分23之間的連接裝置25。如圖6中所展示，連接裝置25具有在材料腔室21之腔室壁27之軸向連接邊緣26上的軸向連接突起28及在噴嘴部分23之噴嘴壁29之軸向連接邊緣54上的連接突起30，以用於在材料腔室21與噴嘴部分23之間建立湊配形體(form-fitting)連接。

如尤其自圖5及圖6之組合圖變得顯而易見，噴嘴部分23之連接突起30形成於噴嘴部分23之上部部分31上，且材料腔室21之連接突起28形成於材料腔室21之下部部分32上，噴嘴部分23之連接突起30因此擱置於形成於材料腔室21上之連接突起28上，湊配形體徑向接合在一側上建立於噴嘴部分23之連接突起30與材料腔室21之上部部分34上之連接邊緣部分33之間，且在另一側上建立於材料腔室21之連接突起28與噴嘴部分23之下部部分36上之連接邊緣部分35之間。

如自圖6與圖2(其展示處於緊接在建立湊配形體接合之前的相對位置中(圖6)及處於緊接在建立湊配形體接合之後的相對位置中(圖2)之噴嘴部分23)之比較變得顯而易見，在已建立湊配形體接合後，噴嘴部分23已在重力影響下與材料腔室21一起緊固於該噴嘴部分之相對位置中。為了亦在壓縮力作用於噴嘴部分23時緊固圖2中所示出之相對位置，除湊配形體接合以外提供徑向 作用之緊固裝置37，該等緊固裝置37在相對水平連接邊緣部分38、39(圖6)上具有各別螺栓連接件40、41(圖1)，該等螺栓連接件40、41連接藉助於螺紋螺栓(圖中未示)分別形成於噴嘴部分23之連接突起30之連接邊緣部分38上及材料腔室21之連接突起28之連接邊緣部分39上的兩個相對連接突片42及43。

因此，螺栓連接件40、41將連接突起28、30緊固於該等突起之徑向位置中，從而防止在流出口塞槍20中出現之壓縮力切斷在連接突起28、30之間建立的湊配形體接合且用以吸收壓縮力之軸向部分。

為了實現湊配形體接合，環區段腹板45(圖4)在噴嘴壁29之徑向內部形成於噴嘴部分23之連接突起30上之連接邊緣部分44上，該環區段腹板45接合至環腹板凹槽47(圖5)，該環腹板凹槽在腔室壁27之徑向外部形成於材料腔室21之上部部分34上之連接邊緣部分46上。

如圖4中所展示，環區段腹板49在噴嘴壁29之徑向外部形成於噴嘴部分23之下部部分36上之連接邊緣部分48中，該環區段腹板49接合至環區段凹槽51中，該環區段凹槽在腔室壁27之徑向內部形成於材料腔室21之連接突起28上之連接邊緣部分50上。

如尤其自圖5中之圖示可見，形成於材料腔室21之連接突起28中的徑向內部環區段凹槽51跨越>180°之圓周角延伸，其方式為使得在建立接合期間，環區段凹槽51之相對凹槽端52、53可用以形成環區段腹板45之端的豎直導引件，該等導引件形成於噴嘴部分23之連接突起30上且相應地在豎直方向上延伸。

如尤其自圖3可見，螺栓連接件40、41以一種方式組態，該方式使得以力配合方式沿螺栓軸線55連接連接突片42、43且較佳地實現為螺紋螺栓75之螺栓由保護腹板57、58所形成之保護裝置56保護以免受對面向吹嘴24之側的外部影響，該等保護腹板係在連接突片42上豎直地實現且同時實現連接突片42之撓曲剛度。

屏蔽裝置76安置於材料腔室21之下部部分32上及噴嘴部分23之下部部分36上，尤其用於避免抵靠流出口塞槍20在流出口塞槍20下方發射之熱輻射。

如尤其自圖7至圖10之序列可見，吹嘴24經實現為在當前情況下獨立於噴嘴部分23之組件，提供鉸接接頭配置59以用於將吹嘴24連接至噴嘴部分23，鉸接接頭配置59具有兩個相對鉸接接頭60、61，該等鉸接接頭各自具有由兩個平行接頭板62、63構成之接頭板配置64及噴嘴部分23之由單一接頭板65形成的接頭板配置66，接頭板配置64、65兩者經由接頭螺栓67連接。

如圖10中所展示，安置於吹嘴24上之接頭板65具有接頭孔眼69之側柱部分68，該側柱部分68在接頭軸線77之方向上為楔形的且具有與接頭螺栓67之楔形部分70(圖9)互補的楔形形狀，其方式為使得當接頭螺栓67安置於鉸接接頭60、61中時，接頭螺栓67將噴嘴部分63之接頭板配置64連接至吹嘴24之接頭板65，如圖7中所展示，其方式為使得楔形部分70安置於接頭板65之接頭孔眼69中且非旋轉方式連接至接頭板65。

在圖7中所示出之組態中，相對鉸接接頭60、61兩者具備用於形成接頭軸線77之接頭螺栓67，此意謂吹嘴24相對於噴嘴部分23固定且可在需要時藉由流出口塞槍20之前進移動而引入至流出口中。

在兩個接頭螺栓67中之一者自鉸接接頭60或61中之一者移除的情況下，吹嘴24可在一側上圍繞接頭軸線77樞轉，該接頭軸線由保持在鉸接接頭60或61中之接頭螺栓67形成以例如用於維持目的。因此，如圖11中所示出，吹嘴24可選擇性地在一個方向或另一方向上圍繞接頭軸線77樞轉。

如自圖10可見，接合裝置分別形成於噴嘴部分23及吹嘴24之相對軸向連接邊緣71與72之間，該接合裝置由在一側上形成於噴嘴部分23之連接邊緣71上的環腹板73及在另一側上形成於吹嘴24之連接邊緣72上的環凹槽74構 成，且實現由鉸接接頭配置59在噴嘴部分23與吹嘴24之間建立的連接之徑向密封。

較佳地，環腹板73具有與環凹槽74之橫截面互補的截斷橫截面。在接頭板65之側柱部分68與接頭螺栓67之楔形部分70之間可能發生的楔效應可藉由將接頭螺栓67***至接頭板65之接頭孔眼69中而在噴嘴部分23與吹嘴24之間產生軸向密封力，吹嘴24及噴嘴部分23相對於彼此之有效密封位置係藉助於該軸向密封力來達成。

21:材料腔室

23:噴嘴部分

25:連接裝置

26:軸向連接邊緣

27:腔室壁

28:連接突起

29:噴嘴壁

30:連接突起

31:上部部分

34:上部部分

35:連接邊緣部分

36:下部部分

38:連接邊緣部分

39:連接邊緣部分

42:連接突片

49:環區段腹板

51:環區段凹槽

54:軸向連接邊緣

Claims (9)

1. 一種流出口塞槍(20)，其包含用於收納一堵塞化合物之一材料腔室(21)、用於引入至一流出口中之一吹嘴(24)，及在該吹嘴(24)之方向上逐漸變窄且藉助於一不可鎖定連接裝置(25)連接至該材料腔室之一噴嘴部分(23)，其特徵在於，為了實現該連接裝置(25)，該材料腔室(21)及該噴嘴部分(23)在該材料腔室(21)之一腔室壁(27)及該噴嘴部分(23)之一噴嘴壁(29)的兩個相對軸向連接邊緣(26、54)上具有互補軸向連接突起(28、30)，其方式為使得形成於該噴嘴部分(23)之一上部部分(31)上的該連接突起(30)安置於形成於該材料腔室(21)之一下部部分(32)上的該連接突起(28)上，一湊配形體徑向接合建立於該噴嘴部分(23)之該連接突起(30)與該材料腔室(21)之該上部部分(34)之間及/或該材料腔室(21)之該連接突起(28)與該噴嘴部分(23)之該下部部分(36)之間，該湊配形體徑向接合係以一力配合方式藉助於一徑向作用之緊固裝置(37)而緊固。
2. 如請求項1之流出口塞槍，其特徵在於，為了實現該湊配形體接合，一環區段腹板(45)在該噴嘴壁(29)之徑向內部形成於該噴嘴部分(23)之該連接突起(30)上之一連接邊緣部分(44)上，該環區段腹板(45)接合至一環區段凹槽(47)中，該環區段凹槽在該腔室壁(27)之徑向外部形成於該材料腔室(21)之該上部部分(34)上之一連接邊緣部分(46)上，及/或一環區段腹板(49)在該噴嘴壁(29)之徑向外部形成於該噴嘴部分(23)之該下部部分(36)上之一連接邊緣部分(48)上，該環區段腹板(49)接合至一環區段凹槽(51)中，該環區段凹槽在該腔室壁(27)之徑向內 部形成於該材料腔室(21)之該連接突起上(28)之一連接邊緣部分(50)上。
3. 如請求項1或2之流出口塞槍，其特徵在於，該噴嘴部分(23)之每一連接邊緣部分(44、48)具備跨越該連接邊緣部分(44、48)之基本上整個長度延伸的一環區段腹板(45、49)，且該材料腔室(21)之每一連接邊緣部分(33、50)具備跨越該連接邊緣部分(33、50)之基本上整個長度延伸的一環區段凹槽(47、51)。
4. 如請求項2之流出口塞槍，其特徵在於，形成於該材料腔室(21)之該連接突起(28)中的徑向內部環區段凹槽(51)跨越>180°之一圓周角延伸，其方式為使得相對環區段凹槽端(52、53)在豎直方向上延伸以便形成該環區段腹板(45)之端的豎直導引件，該等導引件形成於該噴嘴部分(23)之該連接突起(30)上。
5. 如請求項1或2之流出口塞槍，其特徵在於，為了實現該緊固裝置(37)，該等連接突起(28、30)在相對水平連接邊緣部分(38、39)處可拆卸地彼此連接。
6. 如請求項5之流出口塞槍，其特徵在於，該緊固裝置(37)具有在該等水平連接邊緣部分(38、39)之區域中安置於該流出口塞槍(20)之圓周上的兩個螺栓連接件(40、41)。
7. 如請求項6之流出口塞槍，其特徵在於該等螺栓連接件(40、41)用以按一力配合方式連接分別安置於該噴嘴部分 (23)之一水平連接邊緣部分(38)上及該材料腔室(21)之一水平連接邊緣部分(39)上的連接突片(42、43)。
8. 如請求項6之流出口塞槍，其特徵在於，每一螺栓連接件(40、41)具有一螺栓，該螺栓實現為一螺紋螺栓(75)且具備保護該螺栓免受外部影響之一保護裝置(56)。
9. 如請求項8之流出口塞槍，其特徵在於，為了實現該保護裝置(56)，每一螺栓連接件(40、41)之至少一個連接突片(42、43)具備平行於該螺栓延伸之一保護腹板(57、58)。

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