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Vorrichtung zur automatischen oder halbautomatischen Regelung der Luftzufuhr bei Gebläseschacht- öf en.
Um die automatische oder halbautomatische Regelung der Luftzufuhr in Gebläseschachtöfen zu bewirken, hat man schon vorgeschlagen, dessen eingebauten Winderhitzer, in welchen die Luft durch äussere Öffnungen eintritt, während die nachverbrannten Gichtgas durch innere Öffnungen zuströmen, mit einem Ventilator zu verbinden, um die Mischung von Gas und Luft, welche sich in dieser Winderhitzerkammer befindet, anzusaugen und damit den Düsenkanal des Ofens zu speisen. Der Gehalt an Luft in der Mischung ist selbstverständlich umgekehrt proportional der Menge gebildeter Gase, d. h. abhängig vom Verlauf der Verbrennung. Man erhält auf diese Art eine gewisse Regelung, wobei aber in den Ofen Verbrennungsgase eingeführt werden, was nicht immer wünschenswert und vorteilhaft ist.
Es ist auch schon bekannt, Verbrennungsgase in den Ofen einzuführen mit Hilfe eines Systems von Injektoren, welche von einem Ventilator gespeist werden. Diese Injektoren saugen einen Teil der Verbrennungsgase an, welche sodann mit der Luft in den Ofen geschafft werden.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird die automatische Regelung der Verbrennung auch durch Luftzufuhr durchgeführt, ohne aber Abgase in den Ofen wiedereinzuführen. Die Erfindung besteht darin, dass der Injektor von einer Kapsel umgeben ist, welche einerseits mit dem oberen Teil des verschlossenen Ofens, anderseits mit dem Kamin verbunden ist, wobei die Zufuhr von Luft zum Injektor im Überschuss erfolgt und die Regelung des Apparates derart stattfindet, dass der Überschuss an Luft zum Kamin entweicht, ohne dass irgendein Teil der Abgase in den Ofenschacht gelangt. Hiezu dient eine Düse, welche in ein offenes, gleichachsiges Rohr hineinragt. Die vom Ofenschacht herkommenden Gase streichen ganz oder teilweise durch die Kapsel hindurch.
Das Wesentliche in der Wirkungsweise dieser Anordnung besteht darin, dass nur ein Teil der vom Injektor eingeblasenen Luft in den Ofenschacht gelangt, während der Rest durch den zwischen der Düse und der sie umgebenden Kapsel gelegenen Ringraum unmittelbar in die Gasabzugleitung zum Kamin strömt. Das Verhältnis zwischen den beiden Luftmengen, d. h. der zum Ofenschacht geführten und der unmittelbar abziehenden, ist indessen nicht konstant. Lässt die Verbrennung im Ofen nach, so geht eine grössere Luftmenge zum Ofen, und wenn die Verbrennung ihren höchsten Wirkungsgrad erreicht hat, so nimmt die dem Ofen zugeführte Luftmenge ab. Es geht also auf Grund nachstehender Vorgänge eine wirkliche Selbstregelung vor sich.
Nimmt die Stärke der Verbrennung im Ofen ab, so verringert sich auch die Menge der Verbrennungsgase. Infolgedessen sinkt der statische Druck im Inneren des Ofens. Aus diesem Grund kann die eingeblasene Luft leichter in den Ofen eintreten und der Anteil der in den Ofen eintretenden Luft an der zugeführten Gesamtluft steigt. Steigert sich, umgekehrt, die Verbrennung im Ofen, so wird die Menge der Verbrennungsgase grösser, der Druck im Ofen steigt an, der Eintritt der Luft in den Ofen wird erschwert und die Menge der eintretenden Luft nimmt ab, während der Anteil der durch den Kamin abziehenden Luft an der zugeführten Gesamtluft steigt.
Die Vorrichtung gemäss der Erfindung ermöglicht also eine Regelung der Luftzufuhr zum Ofen mit sehr einfachen Mitteln in Abhängigkeit von dem im Ofen jeweils herrschenden Druck. Die Geschwindig- keitssehwankungen der vom Injektor zum Kamin abziehenden Luft kann man dazu ausnutzen, den Druck der eingeblasenen Luft selbsttätig zu steuern, beispielsweise durch Einwirkung auf einen RheQstaten, der die Geschwindigkeit des Gebläses regelt.
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In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung an einem Kupolofen dargestellt. Fig. 1 ist eine Seitenansicht, Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie lI-lI der Fig. 1 und Fig. 3 ist eine Teilansicht nach Fig. 2 in grösserem Massstab.
Der Kupolofen 1 besitzt an seinem Oberteil eine Verschlusseinrichtung 2 von beliebiger Art, welche bei normalem Gang gestattet, die Gicht des Ofens ganz oder teilweise abzuschliessen und den Ofen in üblicher Weise zu beschicken. Während des Betriebes ziehen die Gase, welche im Ofen entstehen, durch eine Leitung 3 ab, welche in die Kapsel 4 ausmündet, die einen Injektor mit der Düse und ein Rohr 6 von beliebiger Form, in welches die Düse 5 mündet, umschliesst, das in die Windkammer 7 des Ofens hineinführt. Die Kapsel 4 ist ausserdem durch ein anderes Rohr 8 mit dem Kamin 9 verbunden. Die durch ein Gebläse oder eine sonstige geeignete Vorrichtung eingeblasene Luft tritt durch die Leitung 10 hinzu, welche mit der Düse 5 verbunden ist.
Die in die Windkammer 7 eintretende Luftmenge ist veränderlich.
Die von der Düse 5 eingeblasene Luft kann zwei verschiedene Wege nehmen, den einen nach der Kammer 7 in Richtung des Pfeiles 11, den andern nach der Kapsel 4 in Richtung des Pfeiles 12 (Fig. 3). Das Verhältnis zwischen den Luftmengen, die in Richtung der Pfeile 11 bzw. 12 gehen, hängt von dem statischen Druck im Inneren des Ofens ab. Ist dieser Druck schwach, so zieht die Luft vermöge ihrer kinetischen Energie ganz oder fast ganz auf dem Wege 11. Wird, umgekehrt, der Druck im Ofen stärker, so geht ein immer grösserer Anteil der Luft über den Weg 12. Nun steigt der Druck im Ofen um so stärker, je lebhafter die Verbrennung ist.
Infolgedessen erfolgt bei einer sehr lebhaften Verbrennung eine Herabsetzung der Menge der eingeblasenen Luft, während bei einer verminderten Verbrennung eine Vermehrung der eingeblasenen Luftmenge eintritt.
Man sieht also, dass sich eine Selbstregelung vollzieht, die vollständig oder teilweise sein kann, indem bei einer-Verminderung der Verbrennung die eingeblasene Luftmenge steigt, wodurch die Verbrennung wieder lebhafter wird, während bei einer Verbrennung, die den Höchstwert erreicht, die eingeblasene Luftmenge abnimmt, so dass kein Luftüberschuss eintritt.
Es besteht also immer Gleichgewicht und Selbstregelung. Eine Oxydation des Metalles kann nicht stattfinden, und die feuerfesten Steine sind nicht mehr der Wirkung der kalten Luft ausgesetzt.
Beispielsweise kann man den Kupolofen mit 100% Stahlschrott beschicken, dem man natürlich vorher Silizium und Mangan zugegeben hat. Man erhält auf diese Weise ein Endprodukt, welches ein synthetisches Gusseisen von sehr hohen mechanischen Eigenschaften darstellt. Benutzt man Holzkohle an Stelle von Koks, so erhält man ein noch wertvolleres Produkt, in welchem kaum eine Spur von Schwefel vorhanden ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur automatischen oder halbautomatischen Regelung der Luftzufuhr bei Gebläseschachtöfen mit injektorartiger Luftzufuhreinrichtung entsprechend dem Ofengang durch die während des Betriebes infolge Sinkens der Ofentemperatur auftretenden Druckschwankungen, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor von einer Kapsel (4) umgeben ist, welche einerseits mit dem Oberteil des
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Luft zum Kamin entweicht und kein Abgas von dem Injektor in den Ofenschacht mitgeführt wird.