EP2542848B1 - HEIßWINDDÜSENSTOCK FÜR EINEN SCHACHTOFEN, INSBESONDERE HOCHOFEN - Google Patents

HEIßWINDDÜSENSTOCK FÜR EINEN SCHACHTOFEN, INSBESONDERE HOCHOFEN Download PDF

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EP2542848B1
EP2542848B1 EP11707628.1A EP11707628A EP2542848B1 EP 2542848 B1 EP2542848 B1 EP 2542848B1 EP 11707628 A EP11707628 A EP 11707628A EP 2542848 B1 EP2542848 B1 EP 2542848B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ball
pipe sections
locking
bayonet lock
hot blast
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP11707628.1A
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English (en)
French (fr)
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EP2542848A1 (de
Inventor
Franz-Josef Irnich
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Z&J Technologies GmbH
Original Assignee
Z&J Technologies GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Z&J Technologies GmbH filed Critical Z&J Technologies GmbH
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00—Blast furnaces
    • C21B7/16—Tuyéres
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
    • F27B1/10—Details, accessories or equipment specially adapted for furnaces of these types
    • F27B1/16—Arrangements of tuyeres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00—Blast furnaces
    • C21B7/16—Tuyéres
    • C21B7/163—Blowpipe assembly
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B9/00—Stoves for heating the blast in blast furnaces
    • C21B9/10—Other details, e.g. blast mains

Definitions

  • the present invention relates to a hot blast nozzle stick for a shaft, in particular blast furnace, consisting of at least, in particular three refractory lined tubular pieces with a movable connection, wherein the movable connection is each formed ball-joint-like and comprises a corrugated tube-like compensator.
  • US-A 4,987,838 also discloses a ball joint type connection between the pipe sections of a nozzle block
  • the most stressed and sensitive parts of the nozzle block are in the area of the joints.
  • the relative pivotal or rotational movements between two adjacent pipe sections often lead to irreversible deformation of the seals in the region of the Kugefabitess vom and to friction of refractory material on refractory material.
  • the individual pipe sections each consist of an outer steel armor and an inner, refractory lining.
  • the corresponding universal joints expand by up to about 1.0 mm in the operation of pressurization and thus also increase a gap between the spherical section surfaces defining the corresponding ball joint by about 1.0 mm.
  • the arranged between the aforementioned spherical section surfaces seal usually ceramic sealing felt, is accordingly at each pressure change by up to 10% apart and pressed together again. As a result, the seal will eventually crumble and consequently lose the required sealing effect.
  • the well-known ball joint-like compound is thus designed relatively soft with the aforementioned disadvantages.
  • the gimbal connection or corresponding universal joints is usually mounted outside of said compensator or are. The effort is relatively large.
  • An essential aspect of the present invention is thus that the ball joint-like connection between adjacent pipe sections a bayonet locking, specifically "double ball bayonet locking" comprises.
  • the idea is that the back pieces are connected via an articulated bayonet, which can transmit tensile and compressive loads and allows a relative pivoting of the pipe sections of up to +/- 4.5 °, in particular about 3.5 °. This can be omitted usually mounted outside the compensator universal joint (gimbal connection).
  • the articulated connection is formed such that the sealing gap between mutually corresponding spherical section surfaces at the front ends of the refractory lining of adjacent pipe sections, which is usually od by a ceramic sealing felt. Like. Filled, is substantially constant.
  • the construction according to the invention is characterized by a higher compactness.
  • double ball-bayonet lock tuned to the spherical section surfaces on the facing end faces of the refractory lining of the ball joint interconnected pipe sections in the region of their compound, in such a way that also the center of the fulcrum of the ball joint-like compound is as well Center of the complementary locking surfaces of the bayonet lock.
  • the hinge connection is formed so that the sealing ring is not excessively loaded even with a larger pressure change, as is the case in the prior art.
  • the reason for this is, in particular, that the bayonet locking despite its flexibility maintains the predetermined axial distance between two adjacent pipe sections.
  • the corresponding articulation is maintained unchanged under pressure as well as under tension in the axial direction. She lets essentially only a relative pivoting between two adjacent pipe sections.
  • the complementary plug-in rotary parts of the bayonet lock are preferably flanged or welded to the mutually facing end portions of two adjacent pipe sections, specifically on the steel armor.
  • a nozzle is shown in longitudinal section, which has a main ring line, which is arranged around a blast furnace, with the wall of this blast furnace combines.
  • a nozzle has a rectilinear, usually oblique portion of a central tubular connecting member 11 which at one, for example, the lower end of a connected via a connecting piece with the ring pipe socket and at its other, here upper end to a a manifold flanged pipe socket, is articulated.
  • the manifold is usually extended by a nozzle tube or mouthpiece, the end of which can be mounted ball-jointed on a tuyere, which is fixed in the wall of the blast furnace.
  • the upper and lower joints 15 between the central pipe section 11 and the other two pipe sections 10 and 12 are universal joint, the relative movements between the ring line on the one hand and the wall of the furnace on the other hand allow.
  • the tightness in the region of the articulated joints 15 is ensured by bellows compensators or corrugated pipe-like compensators 16. These are known construction elements.
  • Fig. 1 Regarding the installation site of the construction according to Fig. 1 becomes an example Fig. 1 of the DE 41 36 649 C2 and the corresponding description of this figure.
  • each ball-joint-like compound 15 comprises a bayonet lock 17, the complementary locking surfaces 18, 19 and 20, 21 (see Fig. 2b, 3b ) are each spherical section surfaces whose center is the pivot point "D" of the ball joint-like connection 15.
  • the locking portions of the bayonet lock 17 are in the Figures 2a to 3b each with the reference numerals 22 (negative or groove-like ring sections) and 23 (positive or web-like ring sections).
  • the one part of the bayonet lock comprises two diametrically arranged to the longitudinal center axis web-like ring locking portions 23 according to the Fig.
  • the complementary part of the bayonet lock has two groove-like ring locking sections 22 also arranged diametrically to the longitudinal center axis.
  • the web-like ring locking portions 23 can be inserted.
  • the mentioned locking portions 22, 23 or associated pipe sections are rotated relative to each other about the longitudinal center axis by 90 °.
  • the two pieces of pipe are locked together like a bayonet.
  • the connection takes place in usually via a plug-in rotary movement.
  • the interlocked pipe sections are held in the axial direction, both under tensile and compressive load.
  • the respective mutually corresponding locking surfaces of the aforementioned ring-locking portions 22, 23 each define ball portion surfaces and thus allow a small pivoting of the interconnected pipe sections relative to each other.
  • the corresponding ball section surfaces of the bayonet lock are in the FIGS. 1 and 2b, 3b each identified by the reference numerals 18, 19 and 20, 21.
  • the center of all the spherical section surfaces is the pivot point "D" of the ball joint-like connection 15 in total.
  • the gap 26 remains substantially constant, regardless of changing pressure loads with the result that the seal 27 is not affected by alternating pressure loads.
  • the mutually facing locking surfaces 18, 19 and 20, 21 of the bayonet lock 17 are thus designed so that relatively free of play both pressure and tensile loads are transferable. Furthermore, they are designed so that they have a relative pivoting of adjacent pipe sections 10, 11 and 11, 12 of up to about +/- 2.5 ° to +/- 4.5 °, in particular about +/- 3.5 ° allow.
  • FIGS. 4a to 4d referred where different relative positions between the individual pieces of pipe are shown in the drawing, in each case specifying the pivoting angle.
  • the bayonet lock 17 allows the required pivoting, the game between the mutually corresponding locking portions, ie positive and negative locking portions 22, 23 of the bayonet lock 17 is a maximum of about 0.1 mm to 0.4 mm.
  • the complementary plug-in rotary parts 28, 29 (see FIGS. 2b, 3b ) of the bayonet lock 17 are respectively flanged or welded to the mutually facing end portions of two adjacent pipe sections 10, 11 and 11, 12.
  • the latter is the case in the illustrated embodiment, in particular Fig. 1 can be seen with the welds 30, 31.
  • the welded connection thus takes place concretely with the outer steel armor 14 of the individual pipe sections.
  • the compensator 16 is flanged over the articulated joint extending outside the same on the steel armor 14 of adjacent pipe sections (flange 32, 33 in Fig. 1 ).
  • the bayonet lock instead of two diametrically arranged to the longitudinal center axis groove-like ring locking portions 22 and complementary web-like ring locking portions 23 may also have four such complementary locking portions with the result that for locking or unlocking the mutually associated pipe sections these need only be rotated by 45 ° about the longitudinal center axis around. In the case of five or six mutually corresponding locking sections, an even smaller relative rotation of the pipe sections is required.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Heißwinddüsenstock für einen Schacht-, insbesondere Hochofen, bestehend aus wenigstens, insbesondere drei feuerfest ausgekleideten Rohrstücken mit beweglicher Verbindung, wobei die bewegliche Verbindung jeweils kugelgelenkartig ausgebildet ist und einen wellrohrartigen Kompensator umfaßt.
  • Bei derartigen Heißwinddüsenstöcken, wie sie z.B. aus der DE 44 04 316 C2 oder DE 41 36 649 C2 bekannt sind, gilt es, sowohl Beweglichkeits- als auch Dichtheitsprobleme in möglichst einfacher Weise zu lösen. Infolge der hohen Temperatur der vorerhitzten Luft (bis etwa 1200°C und darüber) und der hohen Temperatur, die im Inneren eines Hochofens herrscht, sind die Wand des Ofens, sowie die Versorgungsrohrleitung und der Heißwinddüsenstock thermischen Ausdehnungen und Verformungen ausgesetzt, die nicht zu vernachlässigende relative Verschiebungen zwischen der Versorgungsrohrleitung und der Wand des Ofens hervorrufen. Es ist daher erforderlich, daß der Heißwinddüsenstock diese relativen Verschiebungen kompensiert, ohne daß die Gase oder die vorerhitzte Luft über Lecks entweichen kann.
  • Um diese Anforderungen zu erfüllen, ist in der DE 22 18 331 C2 ein Düsenstock der eingangs genannten Art vorgeschlagen. Die kugelgelenkartige Verbindung zwischen den einzelnen Rohrstücken ermöglicht den Ausgleich der hier fraglichen Relativbewegungen zwischen der Ringleitung und der Wand des Ofens. Die Dichtheit im Bereich der Gelenkverbindung wird durch Balgkompensatoren sichergestellt, während die mechanische Stabilität durch Kardan-Verbindungen gewährleistet ist, die im Bereich der beiden Gelenke an den zwei Enden des mittleren rohrförmigen Verbindungsstücks angebracht sind.
  • US-A 4 987 838 offenbart auch eine Kugelgelenkartige Verbindung zwischen den Rohrstücken eine Düsenstocks
  • . Die am meisten beanspruchten und empfindlichsten Stellen des Düsenstocks befinden sich im Bereich der Gelenke. Die relativen Schwenk- bzw. Drehbewegungen zwischen zwei benachbarten Rohrstücken führen oft zu nicht mehr umkehrbaren Verformungen der Dichtungen im Bereich der Kugefabschnittsflächen und zu Reibungen von feuerfestem Material auf feuerfestem Material. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß die einzelnen Rohrstücke jeweils aus einer äußeren Stahlpanzerung und einer inneren, feuerfesten Auskleidung bestehen.
  • Bezüglich der Kardan-Verbindungen wurde festgestellt, daß die entsprechenden Kreuzgelenke sich durch die Druckbeaufschlagung im Betrieb um bis zu etwa 1,0 mm aufweiten und somit auch einen Spalt zwischen den das entsprechende Kugelgelenk definierenden Kugelabschnittsflächen um etwa 1,0 mm vergrößert. Die zwischen den erwähnten Kugelabschnittsflächen angeordnete Dichtung, in der Regel keramischer Dichtfilz, wird dementsprechend bei jedem Druckwechsel um bis zu 10 % auseinander und wieder zusammen gedrückt. Auf Dauer zerbröselt dadurch die Dichtung und verliert dementsprechend auch die erforderliche Dichtwirkung. Die bekannte kugelgelenkartige Verbindung ist also relativ weich gestaltet mit den vorgenannten Nachteilen. Außerdem muß bedacht werden, daß die Kardan-Verbindung bzw. entsprechenden Kreuzgelenke in der Regel außerhalb des erwähnten Kompensators angebracht ist bzw. sind. Der Aufwand dafür ist relativ groß.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein neues Gelenksystem zur Verfügung zu stellen, das den thermischen und ebenfalls den mechanischen Beanspruchungen, denen es unterworfen wird, zum einen besser widersteht, d.h. so ausgebildet ist, daß der Dichtspalt zwischen den miteinander korrespondierenden Kugelabschnittsflächen im wesentlichen konstant bleibt, und welches gegenüber dem Stand der Technik wesentlicher einfacher gestaltet und darüber hinaus kompakter ausgebildet ist, ohne daß die Funktionssicherheit darunter leidet.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
  • Konstruktive Details bzw. bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt also darin, daß die kugelgelenkartige Verbindung zwischen benachbarten Rohrstücken eine Bajonett-Verriegelung, und zwar konkret "Doppelkugel-Bajonett-Verriegelung" umfaßt. Die Idee besteht darin, daß die Rückstücke über ein gelenkiges Bajonett verbunden sind, das Zug- und Drucklasten übertragen kann und eine relative Verschwenkung der Rohrstücke von bis zu +/- 4,5°, insbesondere etwa 3,5° erlaubt. Damit kann das in der Regel außerhalb des Kompensators angebrachte Kreuzgelenk (Kardan-Verbindung) entfallen. Die Gelenkverbindung ist derart ausgebildet, daß der Dichtspalt zwischen miteinander korrespondierenden Kugelabschnittsflächen an den stirnseitigen Enden der feuerfesten Auskleidung benachbarter Rohrstücke, der in der Regel durch einen keramischen Dichtfilz od. dgl. ausgefüllt ist, im wesentlichen konstant ist.
  • Durch den Wegfall der erwähnten Kreuzgelenke wird auch der Herstellungs- und Montageaufwand gegenüber dem Stand der Technik erheblich verringert. Auch zeichnet sich die erfindungsgemäße Konstruktion durch eine höhere Kompaktheit aus.
  • Selbstverständlich ist die erwähnte "Doppelkugel-Bajonett-Verriegelung" abgestimmt auf die Kugelabschnittsflächen an den einander zugekehrten Stirnflächen der feuerfesten Auskleidung der kugelgelenkartig miteinander verbundenen Rohrstücke im Bereich ihrer Verbindung, und zwar dergestalt, daß auch deren Mittelpunkt der Drehpunkt der kugelgelenkartigen Verbindung ist ebenso wie der Mittelpunkt der komplementären Verriegelungsflächen der Bajonett-Verriegelung. Damit ist eine zwängungsfreie Relativ-Bewegung bzw. -Verschwenkung benachbarter Rohrstücke möglich.
  • Auch ist jeweils zwischen den beiden Kugelabschnittsflächen der feuerfesten Auskleidung in an sich bekannter Weise ein Dichtring oder eine Dichtringplatte aus hitzebeständigem Material, insbesondere keramischen Fasern, angeordnet. Wie bereits oben erwähnt, ist die Gelenkverbindung so ausgebildet, daß der Dichtring auch bei größerem Druckwechsel nicht übermäßig belastet wird, so wie dies beim Stand der Technik der Fall ist. Der Grund dafür liegt insbesondere darin, daß die Bajonett-Verriegelung trotz ihrer Gelenkigkeit den vorgegebenen Axialabstand zwischen zwei benachbarten Rohrstücken aufrecht erhält. Die entsprechende Gelenkverbindung wird sowohl unter Druck als auch unter Zug in axialer Richtung unverändert aufrecht erhalten. Sie läßt im wesentlichen nur eine relative Verschwenkung zwischen zwei benachbarten Rohrstücken zu.
  • Um die erforderliche Schwenk-Beweglichkeit der Bajonett-Verriegelung zu gewährleisten, ist natürlich ein geringes Spiel zwischen den miteinander korrespondierenden Verriegelungsabschnitten der Bajonett-Verriegelung erforderlich. Dieses Spiel soll jedoch 0,1 mm bis maximal 0,4 mm nicht übersteigen.
  • Die komplementären Steck-Dreh-Teile der Bajonett-Verriegelung sind vorzugsweise an den einander zugekehrten Endabschnitten zweier benachbarter Rohrstücke angeflanscht oder angeschweißt, und zwar konkret an deren Stahlpanzerung.
  • Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Heißwinddüsenstocks anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen erfindungsgemäß ausgebildeten Heißwinddüsenstock im Längsschnitt;
    Fig. 2a
    einen ersten Teil der erfindungsgemäßen Bajonett-Verriegelung mit positiven Verriegelungsabschnitten in Unteransicht;
    Fig. 2b
    den Verriegelungstell gemäß Fig. 2a im Querschnitt längs Linie II-II in Fig. 2a;
    Fig. 3a
    den zweiten komplementären Teil der Bajonett-Verriegelung mit negativen Verriegelungsabschnitten in Draufsicht;
    Fig. 3b
    den Verriegelungsteil gemäß Fig. 3a im Querschnitt längs Linie III-III in Fig. 3a;
    Fig. 4a-4d
    den Heißwinddüsenstock gemäß Fig. 1 unter Darstellung unterschiedlicher Relativstellungen der einzelnen Rohrstücke zueinander, jeweils im Längsschnitt.
  • In Fig. 1 ist ein Düsenstock im Längsschnitt dargestellt, der eine Hauptringleitung, welche um einen Hochofen herum angeordnet ist, mit der Wand dieses Hochofens verbindet. Ein solcher Düsenstock weist einen geradlinigen, in der Regel schrägen Abschnitt aus einem mittleren rohrförmigen Verbindungsglied 11 auf, das an seinem einen, hier z.B. unteren Ende an einem über ein Verbindungsstück mit der Ringleitung verbundenen Rohrstutzen und an seinem anderen, hier oberen Ende an einem an einem Krümmer angeflanschten Rohrstutzen, gelenkig gelagert ist. Der Krümmer wird in der Regel durch ein Düsenrohr bzw. Mundstück verlängert, dessen Ende an einer Windform kugelgelenkig gelagert sein kann, die in der Wand des Hochofens befestigt ist. Die oberen und unteren Gelenkverbindungen 15 zwischen dem mittleren Rohrstück 11 und den beiden anderen Rohrstücken 10 bzw. 12 sind universalgelenkig, die Relativbewegungen zwischen der Ringleitung einerseits und der Wand des Ofens andererseits zulassen. Die Dichtheit im Bereich der Gelenkverbindungen 15 wird durch Balgkompensatoren bzw. wellrohrartigen Kompensatoren 16 sichergestellt. Dabei handelt es sich um an sich bekannte Konstruktionselemente.
  • Bezüglich des Einbauortes der Konstruktion gemäß Fig. 1 wird beispielhaft auf Fig. 1 der DE 41 36 649 C2 und der entsprechenden Beschreibung dieser Figur hingewiesen.
  • Es ist auch bekannt, daß die einzelnen Rohrstücke 10, 11, 12 jeweils aus einer äußeren Stahlpanzerung 14 und einer inneren, feuerfesten Auskleidung 13 bestehen.
  • Von wesentlicher Bedeutung ist hier die kugelgelenkartige Verbindung 15 zwischen benachbarten Rohrstücken 10, 11 bzw. 11, 12. Erfindungsgemäß umfaßt jede kugelgelenkartige Verbindung 15 eine Bajonett-Verriegelung 17, deren komplementäre Verriegelungsflächen 18, 19 bzw. 20, 21 (siehe Fig. 2b, 3b) jeweils Kugelabschnittsflächen sind, deren Mittelpunkt der Drehpunkt "D" der kugelgelenkartigen Verbindung 15 ist. Die Verriegelungsabschnitte der Bajonett-Verriegelung 17 sind in den Figuren 2a bis 3b jeweils mit den Bezugsziffern 22 (negative bzw. nutartige Ringabschnitte) und 23 (positive bzw. stegartige Ringabschnitte) gekennzeichnet. Der eine Teil der Bajonett-Verriegelung umfaßt zwei diametral zur Längsmittenachse angeordnete stegartige Ring-Verriegelungsabschnitte 23 entsprechend den Fig. 2a, 2b, während der komplementäre Teil der Bajonett-Verriegelung zwei ebenfalls diametral zur Längsmittenachse angeordnete nutartige Ring-Verriegelungsabschnitte 22 aufweist. In die beiden Lücken zwischen den nutartigen Ring-Verriegelungsabschnitten 22 können die stegartigen Ring-Verriegelungsabschnitte 23 eingesteckt werden. Anschließend werden die erwähnten Verriegelungsabschnitte 22, 23 bzw. zugeordneten Rohrstücke relativ zueinander um die Längsmittenachse herum um 90° gedreht. Dann sind die beiden Rohrstücke bajonettartig miteinander verriegelt. Die Verbindung erfolgt in üblicher Weise über eine Steck-Dreh-Bewegung. Damit werden die miteinander verriegelten Rohrstücke in axialer Richtung gehalten, und zwar sowohl bei Zug- als auch Druckbelastung. Das Besondere bei der dargestellten Ausführungsform besteht jedoch darin, daß die jeweils miteinander korrespondierenden Verriegelungsflächen der vorgenannten Ring-Verriegelungsabschnitte 22, 23 jeweils Kugelabschnittsflächen definieren und somit eine geringe Verschwenkung der miteinander verbundenen Rohrstücke relativ zueinander erlauben. Die entsprechenden Kugelabschnittsflächen der Bajonett-Verriegelung sind in den Figuren 1 und 2b, 3b jeweils mit den Bezugsziffern 18, 19 bzw. 20, 21 gekennzeichnet. Der Mittelpunkt sämtlicher Kugelabschnittsflächen ist der Drehpunkt "D" der kugelgelenkartigen Verbindung 15 insgesamt.
  • In an sich bekannter Weise definieren auch die einander zugekehrten Stirnflächen 24, 25 der feuerfesten Auskleidung 13 der kugelgelenkartig miteinander verbundenen Rohrstücke 10, 11 bzw. 11, 12 im Bereich ihrer Verbindung 15 Kugelabschnittsflächen, deren Mittelpunkt ebenfalls der Drehpunkt "D" der kugelgelenkartigen Verbindung 15 ist. Damit ist eine zwängungsfreie Relativbewegung zwischen den benachbarten Rohrstücken gewährleistet. Zwischen den zuletzt erwähnten Kugelabschnittsflächen 24, 25 ist ein Spalt 26 ausgebildet, der durch eine Dichtung, hier Dichtringplatte 27 aus hitzebeständigem Material, z.B. keramischen Fasern, ausgefüllt ist.
  • Da die erfindungsgemäße Bajonett-Verriegelung eine axiale Relativbewegung zwischen benachbarten Rohrstücken nicht erlaubt, bleibt der Spalt 26 unabhängig von wechselnden Druckbelastungen im wesentlichen konstant mit der Folge, daß die Dichtung 27 durch wechselnde Druckbelastungen nicht beeinträchtigt wird.
  • Die einander zugewandten Verriegelungsflächen 18, 19 bzw. 20, 21 der Bajonett-Verriegelung 17 sind also so ausgelegt, daß relativ spielfrei sowohl Druck- als auch Zuglasten übertragbar sind. Des weiteren sind sie so ausgelegt, daß sie eine relative Verschwenkung benachbarter Rohrstücke 10, 11 bzw. 11, 12 von bis zu etwa +/- 2,5° bis +/- 4,5°, insbesondere etwa +/- 3,5° erlauben. Diesbezüglich wird insbesondere auf die Figuren 4a bis 4d verwiesen, wo unterschiedliche Relativstellungen zwischen den einzelnen Rohrstücken zeichnerisch dargestellt sind, und zwar jeweils unter Angabe der Verschwenkwinkel.
  • Damit die Bajonett-Verriegelung 17 die geforderte Verschwenkbarkeit erlaubt, beträgt das Spiel zwischen den miteinander korrespondierenden Verriegelungsabschnitten, also positiven und negativen Verriegelungsabschnitten 22, 23 der Bajonett-Verriegelung 17 maximal etwa 0,1 mm bis 0,4 mm.
  • Die komplementären Steck-Dreh-Teile 28, 29 (siehe Figuren 2b, 3b) der Bajonett-Verriegelung 17 sind jeweils an den einander zugekehrten Endabschnitten zweier benachbarter Rohrstücke 10, 11 bzw. 11, 12 angeflanscht oder angeschweißt. Letzteres ist bei der dargestellten Ausführungsform der Fall, wie insbesondere Fig. 1 mit den Schweißnähten 30, 31 erkennen läßt. Die Schweißverbindung erfolgt also konkret mit dem äußeren Stahlpanzer 14 der einzelnen Rohrstücke.
  • Der Kompensator 16 ist sich über die Gelenkverbindung erstreckend außerhalb derselben am Stahlpanzer 14 benachbarter Rohrstücke angeflanscht (Flanschverbindung 32, 33 in Fig. 1).
  • Es sei an dieser Stelle noch erwähnt, daß die Bajonett-Verriegelung statt zwei diametral zur Längsmittenachse angeordnete nutartige Ring-Verriegelungsabschnitte 22 und dazu komplementäre stegartige Ring-Verriegelungsabschnitte 23 auch vier derartige komplementäre Verriegelungsabschnitte aufweisen kann mit der Folge, daß zum Ver- bzw. Entriegeln der einander zugeordneten Rohrstücke diese nur um 45° um die Längsmittenachse herum gedreht werden müssen. Bei fünf oder sechs miteinander korrespondierenden Verriegelungsabschnitten ist eine noch geringere relative Verdrehung der Rohrstücke erforderlich.
  • Des weiteren sei erwähnt, daß die oben erwähnte relative Verschwenkung benachbarter Rohrstücke 10, 11 bzw. 11, 12 von z.B. vorzugsweise +/- 3,5° konstruktiv durch die erwähnten Verriegelungsabschnitte begrenzt ist. Die miteinander korrespondierenden Verriegelungsabschnitte stellen also Schwenk-Anschläge dar. Gesonderte Anschläge, wie sie bei herkömmlichen Kardangelenken notwendig sind, sind bei der erfindungsgemäßen Konstruktion nicht erforderlich. Dadurch wird die Konstruktion vereinfacht und die Kompaktheit derselben gefördert.
  • Auch ist es natürlich denkbar, jeweils nur drei miteinander korrespondierende Verriegelungsabschnitte vorzusehen. Letztlich hängt dies im wesentlichen von äußeren Umständen ab, wie Einbaumöglichkeit, Handhabung und Konstruktionsaufwand. Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
    • Bezugszeichen:
    • 10
    Rohrstück
    11
    Rohrstück
    12
    Rohrstück
    13
    feuerfeste Auskleidung
    14
    Stahlpanzer
    15
    kugelgelenkartige Verbindung
    16
    Kompensator
    17
    Bajonett-Verriegelung
    18
    innere Verriegelungsfläche eines nutartigen Ring-Verriegelungsabschnitts
    19
    mit der Verriegelungsfläche 18 zusammenwirkende Verriegelungsfläche eines stegförmigen Ring-Verriegelungsabschnitts
    20
    äußere Verriegelungsfläche eines nutartigen Ring-Verriegelungsabschnitts
    21
    mit der Verriegelungsfläche 20 korrespondierende Verriegelungsfläche eines stegartigen Ring-Verriegelungsabschnitts
    22
    negativer bzw. nutförmiger Ring-Verriegelungsabschnitt der Bajonett-Verriegelung 17
    23
    stegartiger Ring-Verriegelungsabschnitt der Bajonett-Verriegelung 17
    24
    Stirnfläche der feuerfesten Auskleidung
    25
    Stirnfläche der feuerfesten Auskleidung
    26
    Spalt
    27
    Dichtringplatte
    28
    Steck-Dreh-Teil der Bajonett-Verriegelung 17
    29
    Steck-Dreh-Teil der Bajonett-Verriegelung 17
    30
    Schweißnaht
    31
    Schweißnaht
    32
    Flanschverbindung
    33
    Flanschverbindung

Claims (6)

  1. Heißwinddüsenstock für einen Schacht-, insbesondere Hochofen, bestehend aus wenigstens zwei, insbesondere drei feuerfest ausgekleideten Rohrstücken (10, 11, 12) mit beweglicher Verbindung (15), wobei die bewegliche Verbindung jeweils kugelgelenkartig ausgebildet ist und einen wellrohrartigen Kompensator (16) umfaßt
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die kugelgelenkartige Verbindung (15) eine Bajonett-Verriegelung (17) umfaßt, deren komplementäre Verriegelungsflächen jeweils Kugelabschnittsflächen (18, 19 bzw. 20, 21) sind, deren Mittelpunkt der Drehpunkt (D) der kugelgelenkartigen Verbindung (15) ist.
  2. Heißwinddüsenstock nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    auch die einander zugekehrten Stirnflächen der feuerfesten Auskleidung (13) der kugelgelenkartig miteinander verbundenen Rohrstücke (10, 11, 12) im Bereich ihrer Verbindung (15) Kugelabschnittsflächen (24, 25) definieren, deren Mittelpunkt ebenfalls der Drehpunkt (D) der kugelgelenkartigen Verbindung (15) ist.
  3. Heißwinddüsenstock nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    jeweils zwischen den beiden Kugelabschnittsflächen (24, 25) der feuerfesten Auskleidung (13) ein Dichtring oder eine Dichtringplatte (27) aus hitzebeständigem Material, insbesondere keramischen Fasern, angeordnet ist.
  4. Heißwinddüsenstock nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die einander zugewandten Verriegelungsflächen (18, 19 bzw. 20, 21) der Bajonett-Verriegelung (17) bzw. deren Verriegelungsabschnitte (22, 23) so ausgelegt sind, daß relativ spielfrei sowohl Druck- als auch Zuglasten übertragbar sind, und daß sie eine relative Verschwenkung benachbarter Rohrstücke (10, 11 bzw. 11, 12) um den jeweiligen Drehpunkt (D) von bis zu etwa +/- 2,5° bis +/- 4,5°, insbesondere etwa +/- 3,5° erlauben.
  5. Heißwinddüsenstock nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Spiel zwischen den miteinander korrespondierenden Verriegelungsabschnitten (22, 23) der Bajonett-Verriegelung (17) maximal etwa 0,1 mm bis 0,4 mm beträgt.
  6. Heißwinddüsenstock nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die komplementären Steck-Dreh-Teile (28, 29) der Bajonett-Verriegelung (17) jeweils an den einander zugekehrten Endabschnitten zweier benachbarter Rohrstücke (10, 11 bzw. 11, 12), insbesondere an deren Stahlpanzerung (14) angeflanscht oder angeschweißt sind.
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