出铁口堵塞炮的制作方法

1.本发明涉及一种出铁口堵塞炮，该出铁口堵塞炮具有用于容纳填料体积的材料腔和用于置于出铁口的喷口，其中该喷口借助可松开的连接机构与材料腔或布置在材料腔上的喷嘴件连接。


背景技术：

2.开头提及类型的出铁口堵塞炮用于封闭还原炉或熔炼炉的出铁口，例如用于提取生铁的高炉和用于冶炼有色金属、铁合金等的低身竖炉。在堵塞过程中，出铁口堵塞炮借助枢转装置被很大的力压到炉膛上，其中，保持接触压力，直到通过出铁口堵塞炮的喷口被压入炉子的出铁口中的可塑性填料硬化。
3.为了操作出铁口堵塞炮，将填料容纳在出铁口堵塞炮的通常构造为柱状室的材料腔中，并借助堵塞活塞将其从材料腔通过出铁口堵塞炮的喷口压入出铁口中。在材料腔与喷口之间可以布置通常构造为锥形的喷嘴件，以便在材料腔与喷口之间的过渡中减小出铁口堵塞炮的直径，该喷嘴件通过连接机构与材料腔可更换地连接。由于喷嘴件朝向喷口的走向中直径显著减小，在压出过程中很大的力会作用到连接机构上，其中对连接机构的两个基本要求在于：一方面连接机构必须易于松开以便更换喷嘴件，另一方面必须具有足够的坚固性，以便在不影响可松开性的情况下，可靠地承受在压出过程中作用的力。
4.在喷嘴件和喷口之间可以设置另一个可松开的连接机构，其中在较小的出铁口堵塞炮(其材料腔具有相对小的直径)的情况下，喷口也可以借助可松开的连接机构直接地，即没有中间的喷嘴件，与材料腔连接。
5.由wo2011/089054a1已知一种出铁口堵塞炮，其具有通过凸缘连接与材料腔连接的喷嘴件。在已知的出铁口堵塞炮中，在喷嘴件和喷口之间设置了另一个凸缘连接。凸缘连接在分别垂直于压出方向而布置的连接平面中将喷嘴件与材料腔以及将喷嘴件与喷口连接，其中，分散地布置在出铁口堵塞炮的周向上并且分别平行于压出方向延伸的连接螺栓将两个彼此对置地布置在材料腔和喷嘴件上以及在喷嘴件和喷口上的凸缘彼此连接，以便构造凸缘连接。由于连接螺栓平行于压出方向延伸，连接螺栓在其数量和其尺寸方面构造为使得压出力能够通过螺栓可靠地传递，而不会由此危及出铁口堵塞炮在连接平面中的密封或者甚至可能发生销连接的零件失效。
6.由于在出铁口堵塞炮的周向上布置用于构造凸缘连接的大量螺栓连接，在更换喷嘴件或喷口或在维修出铁口堵塞炮时产生相对应的安装工作，在该安装工作中只需临时移开喷口，以便触及材料腔或喷嘴件的输出口。


技术实现要素：

7.因此，本发明的任务是提出一种出铁口堵塞炮，该出铁口堵塞炮具有构造在喷口和材料腔之间或在必要时布置在材料腔上的喷嘴件和喷口之间的连接机构，该连接机构一方面实现可靠的机械连接，另一方面以相对少的安装工作实现更换喷口或维修出铁口堵塞
炮。
8.为了解决该任务，根据本发明的出铁口堵塞炮具有权利要求1的特征。
9.根据本发明，喷口与材料腔或喷口与喷嘴件之间的连接机构构造为铰接关节布置，其中，铰接关节布置具有两个彼此对置地布置的铰接关节，铰链关节分别具有将喷嘴件的关节板布置与喷口的关节板布置连接并且从与关节板布置的连接中可移除的关节销，其中，关节销至少分段地具有在关节轴线的方向上构造为楔形的楔形区段，并且每个铰接关节的关节板设有关节孔的在关节轴线的方向上构造为楔形的拱腹区段，以便容纳关节销的楔形区段。
10.这样设计的用于将喷口与材料腔或喷嘴件可松开地连接的铰接关节布置通过移除连接销实现喷口的简单移除。在维修的情况下存在如下可行性，即，只移除关节销中的一个，从而自由选择将彼此对置地布置的铰接关节中的哪一个用作在喷口枢转敞开或枢转闭合时的枢轴轴承。根据本发明的铰接关节布置实现两个彼此对置地布置的铰接关节的相同设计。
11.此外，关节销的楔形区段与关节板的关节孔的相关楔形地构造的拱腹区段的协同作用在喷嘴件和喷口的彼此对置地布置的轴向端部之间实现轴向密封力。
12.铰接关节布置的尤其功能可靠的设计通过如下方式实现，即，喷嘴件的关节板布置分别具有两个以竖直间隔布置的关节板，在两个关节板之间布置有喷口的关节板以便构造铰接关节，关节板具有带有楔形的拱腹区段的关节孔。
13.在喷嘴件和喷口的彼此对置的轴向的连接边缘之间优选构造有轴向的接合机构，使得喷嘴件和喷口的确定的径向的相对定向与铰接关节布置无关。
14.如果接合机构具有在一个连接边缘上构造的环腹板，环腹板接合到在另一个连接边缘上互补地构造的环槽中，则同时实现径向的密封。
15.环腹板优选具有截锥形的截面，使得利用轴向的密封力同时也实现径向的密封力。
附图说明
16.以下根据附图详细解释本发明优选的实施方式。
17.图1为具有布置在材料腔与喷口之间的喷嘴件的出铁口堵塞炮的轴测图；
18.图2是在从喷嘴件移除喷口的情况下图1中示出的出铁口堵塞炮；
19.图3是图1中示出的出铁口堵塞炮的局部侧视图；
20.图4是图3中示出的出铁口堵塞炮的纵向剖视图；
21.图5是具有构造在材料腔的下部的轴向连接突起的材料腔的轴测图；
22.图6是图5中示出的材料腔，其具有在安装初始位置布置在连接突起的上方的喷嘴件；
23.图7是图1中示出的喷嘴件，其具有通过铰接关节布置连接的喷口；
24.图8是处于安装阶段的图7中示出的喷口；
25.图9是图8中示出的喷口的侧视图；
26.图10是图7和图8中示出的铰接关节布置，其具有围绕铰接关节枢转的喷口；
27.图11是图4中示出的出铁口堵塞炮的底视图。
具体实施方式
28.图1示出以其基本的组件被示出的出铁口堵塞炮20，出铁口堵塞炮20具有(如特别是从根据图4的视图中可以看出)构造为空心柱体的材料腔21，材料腔21用于容纳填料，填料通过在此未详细示出的填充口能够被填充到材料腔21中并且借助在材料腔21中被引导的活塞22在材料腔21中被压缩，并且从通过喷嘴件23与材料腔21连接的喷口24，被输出到炉子机构的在此未详细示出的出铁口中，其中，喷口24在出铁口堵塞炮20的本实施方式的情况下构造为与喷嘴件23无关。
29.喷嘴件23实现减小出铁口堵塞炮20的内径，该内径减小对于从材料腔21到喷口24的过渡是必要的，并且为此喷嘴件23是截锥形，在本实施例中特别是构造为倾斜的截锥形。如特别是基于图4中的视图可以看出的，在操作出铁口堵塞炮20时，在压缩容纳在材料腔21中的填料时，由于由活塞22传递到填料上的压缩力，相应的大轴向力作用到构造在材料腔21和喷嘴件23之间的连接机构25，如图6所示，连接机构25在材料腔21的腔壁27的轴向连接边缘26上具有轴向连接突起28并且在喷嘴件23的喷嘴壁29的轴向连接边缘54上具有连接突起30，以便在材料腔21和喷嘴件23之间形成形状配合的连接。
30.如特别是共同看图5和图6而得出的，喷嘴件23的连接突起30被构造在喷嘴件23的上部31上，并且材料腔21的连接突起28被构造在材料腔21的下部32上，使得喷嘴件23的连接突起30位于构造在材料腔21上的连接突起28上，其中，一方面在喷嘴件23的连接突起30和材料腔21的上部34上的连接边缘区段33之间，另一方面在材料腔21的连接突起28和喷嘴件23的下部36上的连接边缘区段35之间分别构造径向的形状配合的接合部。
31.图6和图2一方面示出了紧接在形成形状配合的接合部之前的相对布置中的喷嘴件23(图6)，另一方面示出了紧接在形成形状配合的接合部之后的相对布置中的喷嘴件23(图2)，如在图6和图2的比较中得出的，喷嘴件23在形成形状配合的接合部之后已经通过重力作用被固定在其与材料腔21连接的相对位置。为了即使在压缩力作用到喷嘴件23上时也能确保图2中示出的相对布置，除了形状配合的接合部之外，还设置径向作用的固定机构37，固定装置37在彼此对置的水平连接边缘区段38、39(图6)上分别具有销连接40、41(图1)，销连接40、41借助在此未详细示出的螺纹销将两个彼此对置地构造在喷嘴件23的连接突起30的连接边缘区段38上和在材料腔21的连接突起28的连接边缘区段39上的连接板42或43彼此连接。
32.因此，通过销连接40、41将连接突起28、30固定在它们的径向布置中，使得在出铁口堵塞炮20中出现的压缩力不会导致在连接突起28、30之间构造的形状配合的接合松开，该接合用于吸收压缩力的轴向分量。
33.为了构造形状配合的接合部，在喷嘴件23的连接突起30的连接边缘区段44上在喷嘴壁29的径向内侧构造环段腹板45(图4)，环段腹板45接合到环段凹槽47(图5)中，环段凹槽47在材料腔21的上部34的连接边缘区段46上构造在腔壁27的径向外侧。
34.如图4示出的，在喷嘴件23的下部36的连接边缘区段48中在喷嘴壁29的径向外侧构造环段腹板49，环段腹板49接合到环段凹槽51中，环段凹槽51在材料腔21的连接突起28的连接边缘区段50上构造在腔壁27的径向内侧。
35.特别是从图5中的视图可以看出，在材料腔21的连接突起28中构造的径向内环段凹槽51延伸经过大于180
°
的周向角，使得环段凹槽51的彼此对置的凹槽端部52、53能够在
形成接合的期间用于构造环段腹板45的端部的竖直引导部，这些端部被构造在喷嘴件的连接突起30上并且相应地竖直延伸。
36.如特别是从图3中可以看出的，销连接40、41设计为，使得沿着销轴线55将连接板42、43彼此力配合地连接的销(该销优选构造为螺纹销75)通过由竖直地构造在连接板上的保护腹板57、58构成的保护机构56，朝向喷口24被保护以免受外部影响，该保护机构56同时实现连接板42、43的弯曲刚性的构造。
37.在材料腔21的下部32上或在喷嘴件23的下部36上布置屏蔽机构76，特别是用于保护以免受从出铁口堵塞炮20的下方向出铁口堵塞炮20发出的热辐射。
38.如特别是从图7至图10得出的，在本情况下，喷口24被设计为与喷嘴件23无关地构造的部件，其中，设置铰接关节布置59以便将喷口24与喷嘴件23连接，铰接关节布置59具有两个彼此对置地布置的铰接关节60、61，铰接关节60、61分别具有在此由两个彼此平行地布置的关节板62、63构成的关节板布置64以及喷嘴件23的在本情况下仅具有一个关节板65的关节板布置66，关节板通过关节销67相互连接。
39.如图10示出的，布置在喷口24上的关节板65具有关节孔69的在关节轴线77的方向上构造为楔形的拱腹区段68，拱腹区段68具有与关节销67的楔形区段70(图9)互补的楔形构造，使得在将关节销67布置在铰接关节60、61中时，如图7中示出的，关节销将喷嘴件63的关节板布置64与喷口24的关节板65连接，使得楔形区段70布置在关节板65的关节孔69中并且与关节板65抗扭地连接。
40.在图7所示的构造中，两个彼此对置地布置的铰接关节60、61都设置有关节销67以便构造关节轴线77，使得喷口24相对于喷嘴件23固定并且必要时能够随着出铁口堵塞炮20的进给运动被插入出铁口中。
41.在将两个关节销67中的一个从铰接关节60或61移除的情况下，例如，可以出于维修目的实现喷口24围绕通过由剩余在铰接关节60或61中的关节销67构成的关节轴线77单侧地枢转敞开。因此，如图11中示出的，喷口24围绕关节轴线77的枢转可以选择性地在一个或另一个方向上实现。
42.如从图10得出，在喷嘴件23或喷口24的彼此对置的轴向连接边缘71、72之间构造接合机构，该接合机构在此包括构造在喷嘴件23的连接边缘71上的环腹板73以及构造在喷口24的连接边缘72上的环槽74，并且在喷嘴件23和喷口24之间实现通过铰接关节布置59构成的连接的径向密封。
43.环腹板73优选具有构造为与环槽74的截面互补的截锥形的截面。通过在关节板65的拱腹区段68和关节销67的楔形区段70之间实现的楔形效应能够使得通过将关节销67插入关节板65的关节孔69中产生在喷嘴件23和喷口24之间作用的轴向密封力，利用该轴向密封力能实现喷口24与喷嘴件23之间起密封作用的相对布置。