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Schmelz- und Raffinier-Kupolofen.
Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet eine Abänderung des Schmelz-und RaffinierKupolofens gemäss Stammpatent Nr. 120137, die darin besteht, dass ein oder mehrere äussere Ölbrenner in den um den unteren Teil des Kupolofens gebauten kreisförmigen Raum derart einmünden, dass deren Flammen, unmittelbar von aussen kommend, durch diesen umbauten Raum hindurch unter stetiger Bestreichung des in diesem befindlichen flüssigen Eisens und durch die oberen Durchbrüche im Kupolofenschacht-Mauerwerk durch das aufgegebene feste Schmelzgut in den Kupolofen-Schmelzschaeht eintreten.
Ausserdem sind am oberen Teil des im Ofen stehenden ausziehbaren Ofeninnenteiles satteldachförmige Auflageansätze derart angebracht, dass darauf das Schmelzgut lagert und durch die zwischen je zwei Auflageansätzen befindlichen Kanäle, welche strahlenförmig von der Kopfmitte des Ofeninnenteiles ab auslaufen, die aus dem Raffinierherd hoehkommenden Flammen im Gegenstrom zu dem geschmolzenen abfliessenden Eisen in den Schmelzschacht treten. Bei dem Schmelz-und Raffinier-Kupolofen gemäss Stammpatent Nr. 120137 werden sowohl der Gebläsewind als auch der Ölbrennstoff bzw. die Ölflammen von innen durch den als Brennergehäuse-Windmantel ausgebildeten ausziehbaren Ofeninnenteil in den Ofen eingeführt.
Bei kleineren Öfen und vorwiegend bEi solchen, die mit vereinigter Koks-und Ölfeuerung betrieben werden sollen, kann man mit Rücksicht auf die kleinen Durchmesser des Ofeninnern und des ausziehbaren Ofeninnenteiles gemäss vorliegender Erfindung die Ölflammen auch ausschliesslich von aussen her durch den Raffinierherd hindurch in den Kupolofen-Sehmelzsehacht führen, während durch den Ofeninnenteil nur atmosphärische Luft, kalter oder warmer Gebläsewind für die restlose Verbrennung der Brennstoffe eingeführt werden kann. Diese Abänderung hat den Vorteil, dass durch die bedeutend kleineren Durchmesser eine nicht unerhebliche Baumaterial-und Brennstoffersparnis erzielt wird.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung bildet die besondere Ausbildung des Kopfes vom ausziehbaren Ofeninnenteil als Sehmelzgut-Lagerfläche mit satteldachförmigen Auflageansätzen und mit zwischen je zwei Auflageansätzen befindlichen Kanälen, welche strahlenförmig von der Mitte des Kopfes ab auslaufen.
Durch diese Einrichtung wird zum Vorteil des Ofens der äussere Durchmesser des oberen Teiles des ausziehbaren Ofeninnenteiles vergrössert. Durch diese sehr wichtige Änderung wird das mitunter noch vorkommende Durchrutschen von stückigem Schmelzgut zwischen Schmelzschachtmauerung und Ofeninnenteil verhütet sowie das schleunige Abfliessen des geschmolzenen Eisens durch die Kanäle wesentlich sicherer gestaltet. Dadurch, dass das flüssig werdende Material im wahren Gegenstrom zu den hochkommenden Flammen durch die zwischen je zwei Auflageansätzen befindlichen Kanäle, die strahlenförmig von der Kopfmitte des Ofeninnenteils ab auslaufen, bei innigster Berührung mit den ölflamme hindurchgeleitet wird, erfährt das fliessende Material eine gute Erhitzung, die im Raffinierherd noch weiter erhöht wird.
In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäss abgeänderter Schmelz-und Raffinier-Kupolofen beispielsweise dargestellt. Fig. 1 zeigt einen solchen Schmelz-und Raffinier-Kupolofen im Längsschnitt E-F und Fig. 2 teils den Querschnitt A-B mit Draufsicht auf den besonders ausgebildeten Kopf des Ofeninnenteils, teils den Querschnitt C-D. Ein oder mehrere Spezialbrenner k zur Erzeugung der Ölflammen sind am Umfang des Raffinierherdes g in geeigneter Weise angebracht. Auf dem Kopf und am Umfang des ausziehbaren Ofeninnenteiles a sind die satteldaehförmigen Auflageansätze m mit
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den dazwischenliegenden, strahlenförmig auslaufenden Kanälen n zu ersehen.
Auf den satteldaehförmigen Auflageansätzen lagert sich das von der Gichtbühne aus mittels zweckentsprechender Vorrichtung aufgegebene Schmelzmaterial.
Beim Betrieb des Ofens treten die Flammen erst in den Raffinierherd g, erhitzen dort das flüssige Bad und gelangen dann durch die Durchbriiche'1', dem abfliessenden Eisen entgegenziehend und mit diesem in stetiger innigster Berührung, durch die strahlenförmig laufenden Kanäle n in den Schmelzsehaeht f. Aus diesem gelangen die heissen Gase in den Kamin, von wo dieselben zur eventuellen weiteren Verwertung in geeigneter Weise abgeführt werden. Auch bei diesem Schmelz-und Raffinier-Kupolofen kann-wie auf der Zeichnung schematisch angedeutet-ein Innenfeuerungs-Mehrdüsenölbrenner Verwendung finden.
Das ununterbrochene Beschicken und der Srhmelz- und Raffiniervorgang vollzirhen sich bei diesem Ofen genau wie bei dem Ofen nach dem Stammpatente, nur mit dem Unterschied, dass die Heizflammen von aussen her durch den Raffinierherd in den Kupolofen gelangen, anstatt von innen her durch den Schacht in den Raffinierherd einzufallen.
Der vorliegende Schmelz- und Raffinier-Kupolofen kann zur Erzeugung von Stahlguss, Temperguss, Grauguss und Metallguss Verwendung finden, sowie auch in der keramischen Industrie gebraucht werden, wie beispielsweise zum Schmelzen von Glas und Emaille aller Art. An Stelle der Ölbrenner könnten bei diesem Srhmelz- und Raffinier-Kupolofen auch Kohlenstaubbrenner verwendet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schmelz-und Raffinier-Kupolofen nach Stammpatent Nr. 120137 mit einem oder mehreren in die Mantelwand des um den unteren Teil des Kupolofens gebauten kreisförmigen Raumes einmündenden Brennern, dadurch gekennzeichnet, dass die äusseren Brenner (k) so angeordnet sind, dass die ihnen ent- strömenden Heizflammen von aussen her durch den umbauten Raum (g) hindurch unter stetiger
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Kupolofensehaeht-Mauerwerk durch das aufgegebene feste Schmelzgut und in stetiger unmittelbarer Berührung mit demselben in den Kupolofen-Schmelzschacht (f) eintreten.
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Melting and refining cupola.
The subject of the present invention is a modification of the smelting and refining cupola according to parent patent no.120137, which consists in that one or more external oil burners open into the circular space built around the lower part of the cupola in such a way that their flames come directly from the outside coming, through this enclosed space with constant brushing of the liquid iron located in this and through the upper openings in the cupola shaft masonry through the abandoned solid melting material into the cupola melting furnace.
In addition, the upper part of the inner part of the furnace, which can be pulled out, is in the form of a gable roof in such a way that the melting material rests on it and the flames coming from the refining hearth flow in countercurrent through the channels located between each two support lugs, which radiate out from the top center of the inner part of the furnace the molten iron flowing out into the smelting shaft. In the melting and refining cupola furnace according to parent patent no. 120137, both the fan wind and the oil fuel or the oil flames are introduced into the furnace from the inside through the pull-out furnace inner part designed as a burner housing wind jacket.
In the case of smaller furnaces and predominantly those that are to be operated with combined coke and oil firing, the oil flames can also only be fed into the cupola furnace from the outside through the refining hearth, taking into account the small diameter of the furnace interior and the extendable furnace interior part -Silver carpentry, while only atmospheric air, cold or warm blower wind can be introduced through the furnace interior for the complete combustion of the fuels. This modification has the advantage that the significantly smaller diameter results in a not inconsiderable saving in construction material and fuel.
Another feature of the invention is the special design of the head of the pull-out furnace inner part as a Sehmelzgut storage surface with gable roof-shaped support approaches and with channels located between two support approaches, which radiate out from the center of the head.
This device increases the outer diameter of the upper part of the extendable inner part of the furnace to the advantage of the furnace. This very important change prevents lumpy melt material from slipping through between the furnace wall and the furnace interior, and the rapid drainage of the molten iron through the channels is made much more secure. Because the material becoming liquid is passed in true countercurrent to the rising flames through the channels located between each two support lugs, which radiate out from the center of the head of the inner part of the furnace, with the most intimate contact with the oil flame, the flowing material is well heated, which is further increased in the refining hearth.
In the drawing, a melting and refining cupola furnace modified according to the invention is shown, for example. Fig. 1 shows such a melting and refining cupola in longitudinal section E-F and Fig. 2 shows partly the cross-section A-B with a top view of the specially designed head of the furnace inner part, partly the cross-section C-D. One or more special burners k for generating the oil flames are suitably attached to the periphery of the refining hearth g. On the head and on the circumference of the pull-out furnace inner part a, the saddle-shaped support lugs m are with
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can be seen in the intervening, radiating channels n.
The melt material fed in from the furnace platform by means of a suitable device is deposited on the saddle-shaped support lugs.
When the furnace is in operation, the flames first enter the refining hearth g, heat the liquid bath there and then pass through the breakthroughs '1', drawing towards the outflowing iron and in constant intimate contact with it, through the radiating channels n into the enamel skin f . From here the hot gases reach the chimney, from where they are appropriately discharged for possible further use. In this melting and refining cupola, too, an internal firing multi-nozzle oil burner can be used - as indicated schematically in the drawing.
The uninterrupted charging and the melting and refining process are carried out in this furnace exactly as in the furnace according to the parent patent, with the only difference that the heating flames enter the cupola furnace from the outside through the refining hearth instead of the inside through the shaft invading the refining hearth.
The present melting and refining cupola furnace can be used for the production of cast steel, malleable cast iron, gray cast iron and metal casting, as well as in the ceramic industry, for example for melting glass and enamel of all kinds. Instead of the oil burner, - and refining cupolas, pulverized coal burners can also be used.
PATENT CLAIMS:
1. Melting and refining cupola furnace according to parent patent No. 120137 with one or more burners opening into the jacket wall of the circular space built around the lower part of the cupola furnace, characterized in that the outer burners (k) are arranged so that they heating flames flowing out from the outside through the enclosed space (g) under constant
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Cupola furnace skin masonry enter the cupola furnace melting shaft (f) through the solid melt material that has been abandoned and in constant direct contact with it.