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Dokumentenidentifikation DE69802713T2 05.09.2002
EP-Veröffentlichungsnummer 1034310
Titel VERFAHREN ZUR KÜHLUNG EINER BESCHICKUNGSANLAGE EINES SCHACHTOFENS
Anmelder Paul Wurth S.A., Luxemburg/Luxembourg, LU
Erfinder LONARDI, Emile, L-4945 Bascharage, LU;
VENTURINI, Jean-Jacques, L-4571 Obercorn, LU;
CIMENTI, Giovanni, L-5825 Fentange, LU;
THILLEN, Guy, L-9234 Diekirch, LU
Vertreter Zellentin & Partner, 67061 Ludwigshafen
DE-Aktenzeichen 69802713
Vertragsstaaten AT, DE, ES, GB, IT, NL, SE
Sprache des Dokument FR
EP-Anmeldetag 28.09.1998
EP-Aktenzeichen 989514799
WO-Anmeldetag 28.09.1998
PCT-Aktenzeichen PCT/EP98/06153
WO-Veröffentlichungsnummer 0009928510
WO-Veröffentlichungsdatum 10.06.1999
EP-Offenlegungsdatum 13.09.2000
EP date of grant 28.11.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.09.2002
IPC-Hauptklasse C21B 7/20

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kühlen einer Beschickvorrichtung eines Schachtofens. Eine Beschickvorrichtung eines Schachtofens, wie sie die vorliegende Erfindung im Auge hat, umfasst genauer gesagt einen Tragrahmen, der auf das obere Ende des Ofens montiert ist, eine Beschickausrüstung, die in dem Tragrahmen drehbar aufgehängt ist, und mindestens einen Kühlkreislauf, der von einer drehbaren Beschickausrüstung getragen und von einer drehenden, ringförmigen Anschlussvorrichtung versorgt wird.

Eine solche Beschickvorrichtung ist beispielsweise in der luxemburgischen Patenanmeldung. LU 80112 beschrieben. Die Beschickausrüstung umfasst eine in einem Hängekäfig aufgehängte Beschickschurre, der seinerseits in dem Tragrahmen aufgehängt ist, um in Drehung angetrieben werden zu können, und durch den ein mittiger Zuführkanal für die Schurre führt. Dieser Hängekäfig bildet ferner einen Schutzschild um den Zuführkanal herum, der die in dem Tragrahmen angeordneten Antriebsvorrichtungen insbesondere gegen die Wärmestrahlung innerhalb des Schachtofens schützt. Der Hängekäfig der Verteilungsschurre ist mit einem Kühlkreislauf ausgestattet. Dieser wird mit einer Kühlflüssigkeit gespeist, und zwar durch eine drehende, ringförmige Anschlussvorrichtung hindurch, die um den Zuführkanal der Schurre herum angeordnet ist. Die Anschlussvorrichtung umfasst einen fest mit dem Hängekäfig verbundenen, drehbaren Ring und einen unbeweglichen Kranz. Dieser Kranz wird von dem Tragrahmen getragen, und der drehbare Ring wird mit Spiel in den unbeweglichen Kranz eingepasst. In dem unbeweglichen Kranz sind zwei übereinander angeordnete, ringförmige Kerben vorgesehen, und zwar so, dass sie der äußeren, zylindrischen Fläche des drehbaren Rings gegenüber liegen. In der äußeren, zylindrischen Fläche des drehbaren Rings bilden Anschlussrohre für den Kühlkreislauf Öffnungen gegenüber den beiden Kerben. Dichtungen, die entlang beider Ränder jeder Kerbe montiert sind, liegen auf der äußeren, zylindrischen Fläche des drehbaren Rings mit dem Ziel auf, die Dichtheit zwischen dem drehbaren Ring und dem unbeweglichen Kranz sicherzustellen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass diese Art drehender Anschlussstücke, die zur Sicherstellung der Dichtheit insbesondere ein relativ kleines Spiel zwischen dem drehbaren Ring und dem unbeweglichen Kranz erfordert, für eine Beschickvorrichtung eines Schachtofens wenig geeignet ist. In einem Schachtofen können der drehbare Ring und der unbewegliche Kranz nämlich sehr unterschiedlichen Wärmedehnungen und mechanischen Belastungen ausgesetzt sein, die schnell zur Blockierung des Anschlusses mit geringem funktionalen Spiel führen könnten. Außerdem muss in der Umgebung von Schachtöfen immer mit großen Staubmengen gerechnet werden. Diese Stäube setzen sich unweigerlich zwischen den drehbaren Ring und den unbeweglichen Kranz, wo sie Gefahr laufen, den drehbaren Anschluss zu blockieren oder die Dichtungen zu zerstören. Außerdem darf man nicht vergessen, dass die Dichtungen mit einem relativ heißen Ring in Kontakt kommen, was ihnen wenig zuträglich ist. Insofern verwundert es nicht, dass ein derartiges drehendes Anschlusssystem in der Praxis nie für einen Schachtofen verwendet wurde.

Daher kam 1982 von der Firma Paul Wurth S.A. der Vorschlag für eine Kühlvorrichtung einer Beschickanlage für einen Hochofen ohne Dichtungen. Diese Kühlvorrichtung, die im Detail in der Patentanmeldung EP 0 116 142 beschrieben ist, wurde weltweit in zahlreichen Beschickanlagen von Hochöfen eingebaut. Sie ist durch einen ringförmigen Behälter gekennzeichnet, der von einem oberen Ring des drehbaren Käfigs getragen und durch Schwerkraft mit Kühlwasser gespeist wird. Hierzu ist eine Kühlwasserversorgungsleitung in den Tragrahmen eingebaut und weist über dem ringförmigen Behälter mindestens eine Mündungsöffnung auf, die ein Strömen des Kühlwassers mittels Schwerkraft in den ringförmigen Behälter erlaubt, der mit dem Hängekäfig in Drehung befindlich ist. Dieser ist an mehrere Kühlschlangen angeschlossen, die den Drehkäfig ausstatten. Diese Kühlschlangen haben Austrittsleitungen, die in einen ringförmigen Sammelbehälter fördern, der von dem unteren Rand des Tragrahmens getragen wird. Das Wasser strömt folglich durch Schwerkraft aus einer drehfesten Zuführleitung in den drehenden Behälter, fließt mit Hilfe der Schwerkraft durch die an den drehbaren Käfig montierten Kühlschlangen, um anschließend in dem drehfesten unteren Sammelbehälter aufgefangen und nach außerhalb des Tragrahmens abgeführt zu werden. Dieser Wasserkreislauf wird durch gekoppelte Pegelmessungen im ringförmigen Behälter und im unteren Sammelbehälter gesteuert. In dem ringförmigen Behälter wird der Pegel so eingestellt, dass er sich ständig zwischen einem Mindest- und einem Höchststand befindet. Wenn der Pegel auf einen Mindeststand abfällt, wird die Zuführmenge für den ringförmigen Behälter erhöht, um eine ausreichende Versorgung der Kühlschlangen sicherzustellen. Steigt der Pegel auf den Höchststand an, wird die Zuführmenge für den ringförmigen Behälter gedrosselt, um ein Überlaufen des ringförmigen Behälters zu verhindern.

Ein Nachteil der Kühlvorrichtung von 1982 liegt darin, dass die Hochofengase in dem ringförmigen Behälter mit dem Kühlwasser in Kontakt kommen. Da diese Hochofengase sehr stark mit Staub beladen sind, gelangen relativ große Staubmengen in das Kühlwasser. Diese Stäube bilden in dem ringförmigen Behälter Schlämme, die die Kühlschlangen durchziehen und diese zu verstopfen drohen. In diesem Zusammenhang soll ferner nicht unerwähnt bleiben, dass der verfügbare Druck, mit dem das Kühlwasser durch die Kühlschlangen geschickt wird, im Wesentlichen durch den Höhenunterschied zwischen dem ringförmigen Behälter und dem unteren Sammelbehälter bestimmt wird.

Die vorliegende Erfindung, wie sie im ersten Anspruch definiert ist, verringert insbesondere die Gefahr des Eindringens von Stäuben in den Kühlkreislauf.

Das Verfahren der Erfindung betrifft genauer gesagt eine Beschickvorrichtung für einen Hochofen, die umfasst: einen Tragrahmen, der auf das obere Ende des Ofens montiert ist; eine Beschickausrüstung, die in dem Tragrahmen drehbar aufgehängt ist, einen Kühlkreislauf, der so von der drehbaren Beschickausrüstung getragen wird, dass er von dieser in Drehung angetrieben wird; sowie eine drehende, ringförmige Anschlussvorrichtung, welche Anschlussvorrichtung einen festen und einen drehbaren Teil umfasst, der geeignet ist, sich mit der drehbaren Beschickausrüstung zu drehen, wobei der drehbare Teil von dem festen Teil durch einen ringförmigen Trennspalt getrennt ist, um dessen relative Drehung zu ermöglichen. In bekannter Weise wird der feste Teil der Anschlussvorrichtung mit Kühlflüssigkeit gespeist, die in den drehbaren Teil der Anschlussvorrichtung geführt wird, wo sie den Kühlkreislauf speist, um an dessen Ausgang nach außerhalb des Tragrahmens abgeführt zu werden. Entgegen den Lehren des Stands der Technik wird jedoch weder versucht, eine vollkomene Dichtheit des drehenden Anschlusses sicherzustellen, wie beispielsweise in der Patentanmeldung LU 80112 empfohlen, noch Leckagen nach außerhalb des drehenden Anschlusses mittels eines Pegelstand-Kontrollsystems zu verhindern, wie beispielsweise in der Patentanmeldung EP 0116142 empfohlen. Nach der Erfindung erfolgt die Versorgung des drehenden Anschlusses mit Kühlflüssigkeit nämlich so, dass eine Leckagemenge in den ringförmigen Trennspalt läuft, um dort eine flüssige Dichtung zu bilden, welche Leckagemenge anschließend aufgefangen und nach außerhalb des Tragrahmens abgeführt wird, ohne in den Kühlkreislauf zu gelangen. Mit anderen Worten wird die Kühlflüssigkeit zum Verschließen des ringförmigen Trennspalts verwendet, der zwischen dem drehbaren und festen Teil des drehenden Anschlusses bestehen muss, um deren Drehung zu ermöglichen, und der das Innere des Kühlkreislaufs mit der Umgebung des Ofens verbindet. Die Leckagemenge, die diese flüssige Dichtung gebildet hat, wird anschließend aufgefangen und direkt nach außerhalb des Tragrahmens abgeführt, ohne in den Kühlkreislauf zu gelangen. Somit werden auch Staubschlämme, die sich in dem Spalt bilden, nicht durch den Kühlkreislauf geführt und drohen somit auch nicht, ihn zu verstopfen.

In den meisten Fällen wird es zweckmäßig sein, die Anschlussvorrichtung mit Elementen auszustatten, die geeignet sind, im Bereich des ringförmigen Trennspalts einen zusätzlichen Druckverlust zu erzeugen, damit der Versorgungsdruck der Kühlflüssigkeit erheblich über dem Gegendruck liegen kann, der in dem Tragrahmen herrscht, ohne jedoch eine zu hohe Leckagemenge zu erzeugen. Mit anderen Worten ermöglicht die Erfindung erstmals die Versorgung eines Kühlkreislaufs einer drehbaren Beschickvorrichtung mit einem Überdruck. Da bezüglich des Versorgungsdrucks nicht länger Einschränkungen bestehen, können so natürlich leistungsstärkere Kühlkreisläufe geschaffen werden. Außerdem ist nicht zu unterschätzen, dass die Leckagemenge, welche die Elemente durchquert, die geeignet sind, einen zusätzlichen Druckverlust zu erzeugen (beispielsweise Dichtungsringe, Elastomerdichtungen, Labyrinthdichtungen), für eine Kühlung, eine gewisse Schmierung und eine ständige Reinigung dieser Elemente sorgt, was sich sicherlich positiv auf ihre Lebensdauer auswirkt.

Bei einer ersten Ausführungsform umfasst die Anschlussvorrichtung einen ringförmigen Block, der fest mit dem Tragrahmen verbunden ist und von zwei zylindrischen Flächen begrenzt wird, sowie einen ringförmigen Kanal, der fest mit der Beschickausrüstung verbunden ist und von zwei zylindrischen Flächen begrenzt wird. Der ringförmige, drehfeste Block reicht in den ringförmigen Kanal der Art hinein, dass die nebeneinander liegenden zylindrischen Flächen zwei ringförmige Räume begrenzen, die zum vorgenannten Trennspalt gehören. Der ringförmige Kanal ist vorteilhafterweise mit Überlauföffnungen versehen, die an Abflussrohre für die Leckagemenge angeschlossen sind. Zum Erzeugen eines zusätzlichen Druckverlusts, der die Leckagemenge verringert, wenn der Versorgungsdruck des Kühlwassers erhöht wird, werden zwischen den beiden nebeneinander liegenden zylindrischen Flächen unter den Überlauföffnungen ringförmige Elastomerdichtungen vorgesehen, beispielsweise Lippendichtungen. Der ringförmige, fest mit dem Tragrahmen verbundene Block umfasst vorteilhafterweise Verbindungsgänge, die die beiden ringförmigen Räume miteinander verbinden, so dass zwischen den beiden ringförmigen Räumen ein Druckausgleich stattfindet.

Nach einer zweiten Ausführungsform umfasst die Anschlussvorrichtung einen Ring, der mit einer ringförmigen, drehfesten Frontfläche versehen ist, sowie einen ringförmigen Kanal, der fest mit der Beschickausrüstung verbunden ist. Der Ring ist in dem ringförmigen Kanal so angeordnet, dass seine ringförmige Frontfläche gegenüber einer ringförmigen Fläche in dem ringförmigen Kanal zu liegen kommt, wobei ein ringförmiger Spalt die beiden nebeneinander liegenden ringförmigen Flächen trennt. Zwischen den beiden ringförmigen Flächen wird dann ein zum Erzeugen eines zusätzlichen Druckverlusts in dem ringförmigen Trennspalt ein Dichtsatz vorgesehen. Der Ring ist vorteilhafterweise so montiert, dass er parallel zur Drehachse verschoben werden kann, damit er einen bestimmten Druck auf den Dichtsatz ausüben kann. Bei einer ersten Ausführungsform wird der Ring von Kompensatoren getragen, damit er geringfügig parallel zur Drehachse bewegt werden kann. Bei einer zweiten Ausführungsform ist der Ring mittels eines Gleitanschlusses mit einem ringförmigen, unbeweglichen Block verbunden, damit er parallel zur Drehachse gleiten kann.

Nach einer weiteren Ausführungsform bildet der ringförmige Trennspalt mindestens eine Labyrinthdichtung. In diesem Fall umfasst die Anschlussvorrichtung vorteilhafterweise einen ringförmigen Block, der fest mit dem Tragrahmen verbunden ist und seitlich von zwei stufenweise angeordneten, ringförmigen Flächen begrenzt wird, sowie einen ringförmigen Kanal, der fest mit der Beschickausrüstung verbunden ist und seitlich von zwei in komplementärer Weise stufenweise angeordneten ringförmigen Flächen begrenzt wird. Der ringförmige Block reicht dann in den ringförmigen Kanal der Art hinein, dass die beiden stufenweise angeordneten, nebeneinander liegenden Flächen zusammenwirken, um eine Labyrinthdichtung zu bilden, die zum ringförmigen Trennspalt gehört. Wie vorstehend bereits beschrieben, ist der ringförmige Kanal vorteilhafterweise mit Überlauföffnungen versehen, die an Abflussrohre für die Leckagemenge angeschlossen und über der Labyrinthdichtung angeordnet sind, und umfasst der fest mit dem Tragrahmen verbundene ringförmige Block vorteilhafterweise Verbindungsgänge, durch welche die beiden ringförmigen Räume miteinander verbunden sind.

Weitere Merkmale und Vorteile gehen aus der nachfolgenden eingehenden Beschreibung von Ausführungsformen hervor, die als Anschauungsbeispiele gegeben sind, mit Bezug zu den beiliegenden Zeichnungen, in denen:

Fig. 1 ein Vertikalschnitt durch eine Beschickvorrichtung eines Schachtofens ist, der geeignet ist, entsprechend dem Verfahren der Erfindung gekühlt zu werden;

Fig. 2 ein Vertikalschnitt durch eine drehende, ringförmige Anschlussvorrichtung ist, die die Beschickvorrichtung eines Schachtofens der Fig. 1 ausrüstet;

Fig. 3 ein weiterer Vertikalschnitt durch die drehende, ringförmige Anschlussvorrichtung ist, die die Beschickvorrichtung eines Schachtofens der Fig. 1 ausrüstet;

Fig. 4 ein Vertikalschnitt durch eine Ausführungsvariante einer drehenden Anschlussvorrichtung ist;

Fig. 5 ein weiterer Vertikalschnitt durch die Ausführungsvariante der drehenden Anschlussvorrichtung nach Fig. 4 ist;

Fig. 6 ein Vertikalschnitt durch eine zweite Ausführungsvariante der drehenden Anschlussvorrichtung ist;

Fig. 7 ein weiterer Vertikalschnitt durch die Ausführungsvariante der drehenden Anschlussvorrichtung nach Fig. 6 ist;

Fig. 8 ein Vertikalschnitt durch eine dritte Ausführungsvariante der drehenden Anschlussvorrichtung ist;

Fig. 9 eine Draufsicht der Anschlussvorrichtungen nach Pfeil A der Fig. 2, 4, 6 und 8 ist;

Fig. 10 ein vereinfachter Horizontalschnitt nach den Pfeilen B-B der Fig. 2, 4, 6 und 8 ist;

Fig. 11 ein vereinfachter Horizontalschnitt nach den Pfeilen C-C der Fig. 6 und 8 ist.

In Fig. 1 ist schematisch eine Beschickanlage eines Schachtofens abgebildet, der mit einer Verteilungsschurre 10 versehen ist. Diese wird um die Mittelachse des Schachtofens in Drehung angetrieben, die mit der Bezugsziffer 8 bezeichnet ist. Eine Anlage dieser Art ist im Detail beispielsweise in dem Patent US-A-3,880,302 beschrieben. Anzumerken ist allerdings, dass die vorliegende Erfindung in allgemeiner Weise jegliche Beschickanlagen eines Schachtofens betrifft, der eine Beschickausrüstung umfasst, die aufgehängt ist, um um eine Achse angetrieben werden zu können. Allerdings ist sie nicht auf eine Anlage beschränkt, wie sie in dem Patent US-A-3,880,302 beschrieben ist.

Die Schurre 10 ist mittels einer Aufhänge- und Antriebsvorrichtung, die allgemein mit der Bezugsziffer 12 bezeichnet ist, in einem auf den Ofen montierten Tragrahmen 14 aufgehängt. Diese Vorrichtung 12 umfasst einen Zahnkranz 16, der zum Drehantrieb eines Rings 18 um einen drehfesten, mittig angeordneten Zuführkanal 20 dient. Der Antrieb erfolgt mittels eines nicht dargestellten Motors. Wie in dem Patent US-A-3,880,302 dargestellt könnte die Aufhänge- und Antriebsvorrichtung 12 ferner einen Mechanismus umfassen, der die Winkeleinstellung der Schurre 10 durch Schwenken um eine horizontale Achse erlaubt.

Der Tragrahmen 14 begrenzt mit dem drehbaren Ring 18 seitlich eine ringförmige Kammer 22, in der sich beispielsweise der Schwenkmechanismus für die Schurre 10 befindet. Der drehbare Ring 18 ist fest mit einem Käfig 24 verbunden, in dem die Schurre 10 mittels Drehzapfen 26 aufgehängt ist. Dieser Käfig 24 hat außerdem die Funktion eines Schutzschilds zwischen dem unteren Rand des drehbaren Rings 18 und dem unteren Rand 25 des Tragrahmens 14, sodass er die ringförmige Kammer 22 vom Inneren des Ofens trennt.

Wie man sieht, sind die Bereiche, die der Strahlung des Ofens am stärksten ausgesetzt sind, die Wände des Käfigs 24. Zum Schutz dieser Wände vor hohen Temperaturen und damit verhindert wird, dass sie die Wärme entweder durch Leitung oder Strahlung auf andere Teile der Aufhänge- und Antriebsvorrichtung 12 übertragen, ist dieser Käfig 24 mit mehreren Kühlkreisläufen ausgestattet, in denen eine Kühlflüssigkeit zirkuliert, beispielsweise Wasser. In Fig. 1 sind diese Kreisläufe schematisch durch Kühlkästen 28, 30, 32, 34 dargestellt. Diese umfassen vorteilhafterweise (nicht dargestellte) Ablenkbleche oder Rohre, die für das Strömen des Kühlwassers entlang der Wände des Käfigs 24 sorgen. Die Kästen 28, 30, 32, 34 sind mittels Rohren 36, 38 mit einer drehenden, ringförmigen Anschlussvorrichtung verbunden, die allgemein mit der Bezugsziffer 40 bezeichnet ist. Letztere ist mit Bezug auf die Fig. 2 und 3 nachstehend näher beschrieben. In Fig. 1 sieht man ferner, dass das Wasser aus den Kühlkreisläufen 28, 30, 32, 34 durch Rohre 41, 42 in einen ringförmigen Sammelbehälter 44 abgeführt wird, der am unteren Rand 25 des Tragrahmens 14 befestigt ist. Von dem ringförmigen Sammelbehälter 44 wird das Kühlwasser schließlich über Ablassrohre 49 nach außerhalb des Tragrahmens 14 abgeführt. Außer den in Fig. 1 dargestellten Kühlkreisläufen 28, 30, 32, 34 kann die Schurre 10 mit einem eigenen Kühlkreislauf ausgestattet werden, der vorzugsweise an dem Hängekäfig 24 durch ihre Aufhängungszapfen 26 gespeist wird. Dieser zusätzliche Kreislauf kann entweder mit einem eigenen Anschluss an die drehende, ringförmige Anschlussvorrichtung 40 versehen sein oder an einen der Kühlkreisläufe 28, 30, 32, 34 angeschlossen sein.

Nachfolgend wird mit Bezug zu den Fig. 2 und 3 eine erste Ausführungsform der drehenden, ringförmigen Anschlussvorrichtung 40 näher beschrieben. Diese umfasst im Wesentlichen einen unbeweglichen Teil, der an einen stationären Versorgungskreislauf (dargestellt durch ein Rohr 44) angeschlossen ist, und einen drehbaren Teil, der über das Rohr 36 an die Kühlkreisläufe 28, 30, 32, 34 angeschlossen ist. Der drehbare Teil ist im Wesentlichen ein ringförmiger Behälter 46, der einen ringförmigen Kanal 47 bildet, der seitlich von zwei koaxialen, zylindrischen Flächen begrenzt wird. Eine der beiden zylindrischen Flächen wird von der Außenwand des Rings 18 gebildet, die andere wird von einem Kranz 48 gebildet, der den Ring 18 umgibt. Wenn die Schurre 10 sich dreht, gleiten die oberen Ränder des Rings 18 und des Kranzes 48 jeweils in eine ringförmige Nut 50, 52, die in einem unbeweglichen Element des äußeren Tragrahmens 14 vorgesehen ist, sodass ein erstes Paar ringförmiger Spalte oder Dichtungen 54, 55 zwischen dem unbeweglichen und dem in Drehung befindlichen Teil entsteht. Dieses erste Paar ringförmiger Spalte 54, 55 soll das Eindringen der mit Staub beladenen Gase in den ringförmigen Behälter 46 hemmen. Der unbewegliche Teil der Anschlussvorrichtung 40 umfasst im Wesentlichen einen ringförmigen Block 56, der an dem Tragrahmen 14 befestigt ist und außen von zwei zylindrischen Flächen begrenzt wird. Dieser ringförmige Block 56 ist in dem ringförmigen Kanal 47 der Art angeordnet, dass seine zylindrischen Außenflächen zusammen mit den nebeneinander liegenden zylindrischen Flächen des Kanals 47 ein zweites Paar ringförmiger Spalte 58, 60 zwischen dem unbeweglichen und dem in Drehung befindlichen Teil der Anschlussvorrichtung 40 bilden. Der ringförmige Block 56 umfasst mindestens eine Durchtrittsöffnung 62, die eine ringförmige Kammer 64 mit einem ringförmigen Zuführkanal 66 verbindet, in den die unbeweglichen Versorgungsrohre 44 münden. Wie man bei einem Vergleich der Fig. 9 und 10 sieht, sind die Mündungsöffnungen der vier Versorgungsleitungen 44 in den ringförmigen Zuführkanal 66 bezüglich der Durchlässe 62 stark versetzt. Die Anschlussrohre 36, 38 der Kühlkreisläufe 28, 30, 32, 34 weisen eine Mündungsöffnung 68 im Boden des Kanals 47 auf.

Zum Kühlen des drehbaren Käfigs 24 werden die Leitungen 44 mit Kühlwasser versorgt. Dieses Wasser gelangt in den ringförmigen Kanal 66, durch den es vor seinem Verlassen durch die Durchlässe 62 strömen muss. Im Übrigen hat das Wasser, das den ringförmigen Kanal 66 durchquert, die Rolle einer thermischen Schranke zwischen dem mittigen Zuführkanal 20 und der oberen Platte des Tragrahmens 14 und sorgt ferner für eine Kühlung der Aufhängevorrichtung 12. Anschließend läuft das Wasser durch die ringförmige Kammer 64 des unbeweglichen Blocks 56 in den ringförmigen Kanal 47 des Behälters 46. Durch die Mündungsöffnungen 68 im Boden des Kanals 47 läuft es in die Anschlussrohre 36, 38 der Kühlkreisläufe 28, 30, 32, 34. Beim Austritt aus diesen Kreisläufen läuft das Kühlwasser durch die Rohre 41, 42 in den ringförmigen Sammelbehälter 44, der wieder drehfest ist, um dann durch die Ablassrohre 49 nach außerhalb des Tragrahmens 14 abgeführt zu werden.

Nach einem wesentlichen Aspekt der vorliegenden Erfindung erfolgt die Versorgung des drehenden Anschlusses 40 mit Kühlflüssigkeit so, dass eine Leckagemenge in die beiden ringförmigen Spalte 58, 60 läuft, um dort eine flüssige Dichtung zu bilden. Diese Leckagemenge wird anschließend aufgefangen und nach außerhalb des Tragrahmens 14 abgeführt, ohne einen der Kühlkreisläufe 28, 30, 32, 34 zu durchlaufen. Die Vorrichtungen zum Auffangen der Leckagemenge in den beiden Spalten 58, 60 sind mit Hilfe der Fig. 3 beschrieben. In dem Kranz 48 ist mindestens eine Überlauföffnung 70 vorgesehen. Eine ringförmige Aussparung 71 in dem ringförmigen Block 56 erleichtert den Abfluss der Leckagemenge durch die Überlauföffnungen 70. Die Überlauföffnung 70 ist über einen Kanal 72 mit einem Abflussrohr 74 verbunden. In Fig. 1 ist das Abflussrohr 74, das in den ringförmigen Sammelbehälter 44 mündet, auf der rechten Seite der Figur gezeigt. In den Fig. 2 und 3 sieht man noch einmal, dass jeder der beiden ringförmigen Spalte 58, 60 mit einer Dichtung 76, 78 versehen ist, die unter der Höhe der Überlauföffnung 70 vorgesehen ist. Diese Dichtungen 76, 78, dabei handelt es sich vorzugsweise um Elastomer-Lippendichtungen, haben die Aufgabe, einen zusätzlichen Druckverlust in Höhe der beiden ringförmigen Spalte 58, 60 zu schaffen, sodass der Versorgungsdruck der Kühlflüssigkeit erheblich höher sein kann als der im Ofen herrschende Gegendruck, ohne dass jedoch eine zu große Leckagemenge entsteht. Festzuhalten ist somit also, dass diese Elastomerdichtungen 76, 78 im Normalbetrieb nicht die Aufgabe haben, Leckagen zu verhindern, sondern die Leckagemenge auf ein vernünftiges Maß zu beschränken. In Fig. 3 sieht man außerdem, dass der ringförmige Spalt 58 mit dem ringförmigen Spalt 60 über mindestens einen Verbindungskanal 80 durch den ringförmigen Block 56 hindurch verbunden ist. Diese Verbindungskanäle 80 ermöglichen ein Abführen der Wasserleckagemenge, die durch den ringförmigen Spalt 60 läuft. Eine ringförmige Aussparung 81 in dem ringförmigen Block 56 erleichtert den Abfluss dieser Leckagemenge durch die Verbindungskanäle 80.

Ein Vorteil ist, dass die Elastomerdichtungen 76, 78 ständig durch die Leckagemenge, die unter sie gelangt, gekühlt, "geschmiert" und gereinigt werden. Diese Leckagemenge nimmt alle festen Stoffe mit, die in die ringförmigen Spalte 58, 60 gelangen könnten. Um die beiden ringförmigen Spalte 58, 60 noch mehr gegen Staubansammlungen zu schützen, wird empfohlen, durch die Dichtungen 54, 55 ein sauberes Gas in den Ofen einzublasen. In den Fig. 2 und 3 sieht man einen ringförmigen Kanal 82, der das Einblasen eines Gases, beispielsweise Stickstoff, durch die Dichtung 55 in den Ring 18 erlaubt.

Eine Ausführungsvariante einer drehenden, ringförmigen Anschlussvorrichtung ist an Hand der Fig. 4 und 5 beschrieben. Diese Vorrichtung unterscheidet sich von der Vorrichtung der Fig. 2 und 3 im Wesentlichen dadurch, dass das zweite Paar ringförmiger Spalte 58, 60 in Form von Labyrinthdichtungen 58, 60' ausgeführt ist. Zum Einführen des ringförmigen Blocks 56' in den ringförmigen Kanal 47' zum Herstellen der beiden Labyrinthdichtungen 58, 60' weisen der Block 56' und der Kanal 47' stufenweise angeordnete, trapezförmige Bereiche auf, die zusammenwirken, um zwei Labyrinthdichtungen 58', 60' zu bilden. Bleibt noch anzumerken, dass in Höhe der Überlauföffnung in dem Block 56' zwei ringförmige Auskehlungen 84, 86 vorgesehen sind, um das Abfließen einer großen Leckagemenge zu erleichtern. Diese ringförmigen Auskehlungen sind über mindestens einen Verbindungskanal 70', der die gleiche Funktion hat wie die Überlauföffnung 70 der Vorrichtung der Fig. 2 und 3. Im Übrigen kühlt die Leckagemenge, die sich durch die beiden Labyrinthdichtungen 58', 60' hindurch aufbaut, die Teile, welche die Labyrinthdichtungen bilden, verhindert das Eindringen der Gase in den Kühlkreislauf, nimmt alle festen Stoffe mit sich, die in die Labyrinthdichtungen gelangen könnten, und sorgt für den Abtransport eventuell über den beiden Dichtungen 58', 60' entstandener Staubschlämme im Kanal 47'.

Eine weitere Ausführungsvariante einer drehenden, ringförmigen Anschlussvorrichtung ist an Hand der Fig. 6 und 7 beschrieben. Diese Vorrichtung unterscheidet sich von der Vorrichtung der Fig. 2 und 3 im Wesentlichen dadurch, dass das zweite Paar ringförmiger Spalte 58, 60 durch einen einzigen, frontseitigen ringförmigen Spalt 90 ersetzt ist, der eine ringförmige Frontfläche eines drehfesten Rings 92 von einer ringförmigen Frontfläche eines Rings 94 trennt, der in dem Behälter 46 montiert ist. Zwischen den beiden Ringen 92 und 94 sind zwei Dichtungen 96, 98 vorgesehen, so dass sie zwischen sich einen ringförmigen Raum begrenzen. Diese Dichtungen 96, 98 haben den Zweck, einen zusätzlichen Druckverlust in Höhe des Frontspalts 90 zu erzeugen, sodass der Versorgungsdruck der Kühlflüssigkeit wesentlich über dem im Kanal 47 herrschenden Gegendruck liegen kann, ohne dass jedoch eine zu große Leckagemenge entsteht. Festzuhalten ist somit also, dass diese Dichtungen 96, 98 im Normalbetrieb nicht die Aufgabe haben, Leckagen zu verhindern, sondern die Leckagemenge auf ein vernünftiges Maß zu beschränken. Die Leckagemenge, die unter die Dichtungen 96, 98 gelangt, fließt in den ringförmigen Kanal 47 ab. In Fig. 7 sieht man, dass dieser in Höhe seines Bodens in einem Hohlraum unter dem Ring 94 mindestens eine Mündungsöffnung 100 in ein Abflussrohr 74' aufweist, das wie sein Pendant, das Abflussrohr 74 der Fig. 1, in den ringförmigen Sammelbehälter 44 mündet. Die Hauptkühlwassermenge fließt durch Öffnungen 102 in dem Ring 94 in die Anschlussrohre 36, 38 der Kühlkreisläufe. Der Ring 92 ist mittels zweier koaxialer Kompensatoren 104, 106 mit einem ringförmigen Block 56" verbunden (der dem oberen Teil des ringförmigen Blocks 56 der Fig. 2 und 3 entspricht). Diese ermöglichen es dem Ring 92, auf dem Ring 94 aufzuliegen und für eine gewisse Komprimierung der Dichtungen 96, 98 zu sorgen. Für eine angemessene Komprimierung der Dichtungen 96, 98 wird im Prinzip auf das Gewicht des Rings 92 eingewirkt. Durch einen ringförmigen Raum 108 hindurch, der von den beiden koaxialen Kompensatoren 104, 106 begrenzt wird, gelangt das Kühlwasser in die in dem Ring 92 vorgesehenen Verbindungsöffnungen 110. In Fig. 11 sieht man in einem Schnitt die länglichen Verbindungsöffnungen 110 sowie die Mündungsöffnungen 102 der Anschlussrohre 36, 38 der Kühlkreisläufe 28, 30, 32, 34. Die vier schwarzen Punkte in Fig. 11 zeigen die Position der vier Mündungsöffnungen 102 der Ablassrohre 74' für die Leckagemenge an. Bleibt anzumerken, dass die beiden großen Kompensatoren 104 und 106 eventuell durch Kompensatoren kleinen Durchmessers ersetzt werden könnten, die die Durchlässe 62 in eine in dem Ring 92 vorgesehene ringförmige Kammer direkt verlängern.

Eine zusätzliche Ausführungsvariante einer drehenden, ringförmigen Anschlussvorrichtung ist an Hand der Fig. 8 beschrieben. Diese Vorrichtung unterscheidet sich von der Vorrichtung der Fig. 6 und 7 im Wesentlichen dadurch, dass die Kompensatoren 104, 106 durch ein ringförmiges, gleitendes Anschlussstück 112 ersetzt sind, das zwischen einem Ring 92', der das


Anspruch[de]

Text fehlt

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Block (56) Verbindungskanäle (80) umfasst, welche die beiden ringförmigen Räume (58, 60) miteinander verbinden.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden nebeneinander angeordneten zylindrischen Flächen ringförmige Lippendichtungen (76, 78) angeordnet sind, und zwar unter den Überlauföffnungen (70), um einen zusätzlichen Druckverlust in dem ringförmigen Trennspalt (58, 60) zu erzeugen.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussvorrichtung einen drehfesten Ring (92, 92') umfasst, der mit einer ringförmigen, drehfesten Frontfläche versehen ist, sowie einen ringförmigen Kanal (47), der fest mit der Beschickausrüstung verbunden ist, wobei der Ring (92, 92') in dem ringförmigen Kanal gegenüber einer Fläche angeordnet ist und ein ringförmiger Trennspalt (90) diese beiden ringförmigen Flächen trennt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden ringförmigen Flächen zum Erzeugen eines zusätzlichen Druckverlusts in dem ringförmigen Trennspalt (90) ein Dichtsatz (96, 98) vorgesehen ist.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (92, 92') so getragen ist, dass er parallel zur Drehachse verschiebbar ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (92) von Kompensatoren (104, 106) getragen wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussvorrichtung einen ringförmigen Block (56''') umfasst, der von dem Tragrahmen (14) getragen wird, wobei der Ring (92') mittels eines Gleitanschlusses (112) mit diesem ringförmigen Block (56''') verbunden ist, um parallel zur Drehachse gleiten zu können.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ringförmige Elastomerdichtungen zwischen dem ringförmigen Block (56''') und dem Ring (92') vorgesehen sind.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Trennspalt mindestens eine Labyrinthdichtung (58', 60') bildet.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussvorrichtung einen ringförmigen Block (56') umfasst, der fest mit dem Tragrahmen (14) verbunden und seitlich von zwei stufenweise angeordneten, ringförmigen Flächen begrenzt wird, sowie einen ringförmigen Kanal (47'), der fest mit der Beschickausrüstung verbunden ist und seitlich von zwei stufenweise angeordneten ringförmigen Flächen begrenzt wird, wobei der ringförmige Block (56') in den ringförmigen Kanal (47') der Art hinein, dass die beiden stufenweise angeordneten, nebeneinander liegenden Flächen zusammenwirken, um eine Labyrinthdichtung (58', 60') zu bilden, die zum ringförmigen Trennspalt gehört. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Block (56') mindestens einen Verbindungskanal (70') aufweist, der ein Paar ringförmiger Auskehlungen (84, 86) miteinander verbindet, die über den Labyrinthdichtungen (58', 60) angeordnet sind.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Kanal (4T) mit Überlauföffnungen (70) versehen ist, die an Abflussrohre (74) für die Leckagemenge angeschlossen und über den beiden Labyrinthdichtungen (58', 60') angeordnet sind.







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