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Die Erfindung betrifft einen Tiefofen zum Aufwärmen von Ingots, mit zwei oder mehr Brennern, die an zwei gegenüberliegenden Wänden der Kammer vorgesehen sind.
Brennstoff-Tieföfen, welche in der Eisenmetallurgie zum Aufwärmen von Ingots vor deren Warm- umformung an Blockwalzwerken oder Brammenwalzwerken von schweren Hüttenwalzwerken verwendet ! werden, können vom Standpunkt der Brenner und des Abzuges der Abgase in zwei Gattungen unter- teilt werden, nämlich in zweiwegige und einwegige.
Eine ältere Art von Zweiweg-Tieföfen wurde meist als Zweikammerofen mit einem Ofenherd mit rechteckigem oder quadratischem Grundriss und mit zwei Brennern, die diagonal im oberen Teil gegenüberliegender Stirnwände vorgesehen waren, gebaut. Die Abgase wurden hier durch Abzüge im unteren Teil beider Brennerwände abgezogen.
Obwohl die nicht kostspieligen Gasvorwärmer für diese Art von Tieföfen ein verhältnismässig hohes Vorwärmen der Verbrennungsluft gestatteten, wurde vom Bau derartiger Öfen mit der Zeit Abstand genommen wegen der steigenden Ansprüche auf Ge- schwindigkeit und Gleichmässigkeit des Aufwärmens, auf Herabsetzung des Verlustes von Metall durch
Abbrand und vor allem wegen der ungenügenden Hermetizität des hydraulischen Systems keramischer
Gasvorwärmer, die der sich rasch entwickelnden Mess- und Regeltechnik nicht gewachsen war.
Mit der Entwicklung und Anwendung von hitzebeständigen und hitzefesten Stählen in metallenen
Konvektions-Radiationsvorwärmern führte die weitere Entwicklung von Zweiweg-Tieföfen zu einer
Gattung mit zwei kürzeren Kammern, in deren gegenüberliegenden Stirnwänden axial Paare von
Brennern vorgesehen sind. wobei die Abgase an beiden Brennerwänden der Kammern des Tiefofens abgezogen werden. Die Erhöhung der Zahl der Brenner, eine veränderte räumliche Anordnung des
Ofens und die Anwendung metallener Vorwärmer mit vollkommenem Regeln der Aufwärmung in beiden
Phasen der Aufwärmung hatten einen günstigen Einfluss auf ein Erhöhen der Leistung, ein Herabset- zen des Abbrandes und eine Gleichmässigkeit der Intensität des Aufwärmens von Kopf- und Fussteilen von Ingotteilen, die sich am Boden des Tiefofens befinden.
Ein Nachteil dieser Lösung ist der
Umstand, dass derartige Öfen für derzeitige Hüttenbetriebe zu klein sind, da die Intensivierung von Verfahren für das Schmiedbarmachen und ein hoher Durchlässigkeitsgrad von Blockwalzwerken den Tieföfen eine Schlüsselstellung einräumen, die den Durchlässigkeitsgrad des Materialflusses im Hüttenwerk bestimmt.
Die Kapazitätsnachteile der erwähnten Gattungen von Zweiwegöfen behebt teilweise ein Einweg-, üblich Grossraum-Tiefofen mit einem Ofenherd meist ausdrücklich rechteckiger Form, der einen Abzug und einen oder mehrere Brenner in der Stirnwand besitzt, wobei sowohl das Abzugsystem als auch der Brenner bzw. die Brenner an der selben Wand vorgesehen sind. Das Brennen geht verhältnismäss oben oberhalb der Ingotköpfe vor sich, die am Boden der hohen Kammer gelagert sind. Die Flamme senkt sich an der Rückwand und kehrt zum Fussteil der gelagerten Ingots zurück und die Abgase strömen in dieser Höhe zurück zur Brennerwand, wo sie die Kammer über einen Abzug im unteren Teil verlassen.
Diese konstruktive Lösung bietet einen wesentlichen Gewinn der Ofenherdfläche bei verhältnismässig geringen Anschaffungskosten, geringem Wärmeverlust beim Fördern des erwähnten Einsatzes zur Rollbahn und verhältnismässig hohe Wärmereserven mit Rücksicht auf die Kapazität des Durchsatzes. Die hohe lichte Höhe vom Fuss der Ingots zum unteren Niveau des Deckels des Tiefofens erhöhte wesentlich die Dicke der Schicht der heissen Abgase, die in hohem Masse an der Wärmeübertragung durch Strahlung im Ofenraum teilnehmen. Dieser Umstand hat einerseits den Wärmestrom in der Längsrichtung des Ofenherdes, was die Gleichförmigkeit betrifft, günstig beeinflusst, anderseits haben sich jedoch Temperaturunterschiede zwischen Kopf und Fuss der Ingots vergrössert. Die erwähnte Ofengattung zeigt deshalb nicht optimale Leistungs- und technisch-wirtschaftliche Parameter.
Weiters sind Einweg-Tieföfen bekannt, bei welchen an der dem Hauptbrenner bzw. den Hauptbrennern gegenüberliegenden Wand ein Hilfsbrenner angeordnet ist, der bei herabgesetzter Wärme-
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teilung im Ofenraum und im Einsatz gleichmässig zu machen.
Die Erfindung zielt darauf ab, die vorher erwähnten Nachteile der bekannten Konstruktionen zu vermeiden, und besteht darin, dass bei einem Tiefofen der eingangs angegebenen Art jede der Kammern des Tiefofens einen oder mehrere Abgasabzüge besitzt, die an einer einzigen Wand jeder der Kammern angeordnet sind.
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Vorteile der Erfindung beruhen darin, dass bestehende Öfen in älteren Betrieben, also in bestehenden Hallen, verhältnismässig leicht und billig zu diesem Typ umgebaut werden können. wo bei Vergrösserung der Ofenherdfläche der Kammern nicht genug Platz für die Anordnung von Abzügen an gegenüberliegenden Wänden jeder Kammer des Tiefofens und für die Anordnung von zwei Rekuperationswärmevermittlern bleibt. Das Aufwärmen an diesem Tiefofen bei Anwendung geeigneter Brenner (meist mit hoher Geschwindigkeit) weist eine hohe Leistung, geringen Abbrand, kleine Wärmeverluste und eine wenig komplizierte selbstätige Regelanordnung auf. Das Aufwärmen des Einsatzes ist sehr regelmässig sowohl in Längsrichtung des Ofenherdes als auch der Höhe der Kammer nach.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Tiefofens ist in den Zeichnungen dargestellt, worin Fig. 1 einen vereinfachten Längsschnitt der Kammer des Tiefofens und Fig. 2 eine Draufsicht auf die ganze Anordnung eines Zweikammer-Tiefofens mit Abgasabzügen, Brennern, Gasvorwärmern und Schornsteinen zeigt.
Die Kammern --1. 2-- sind im oberen Teil ihrer Wände --3, 4, 5, 6-- mit Brennern --7, 8, 9, 10-- versehen. Im unteren Teil der Wände-3. 6-- sind Abzüge-11, 12-- vorgesehen, über welche die Abgase über Gasvorwärmer --13, 14-- in den Kamin --15-- abgezogen werden.
Im gewählten Ausführungsbeispiel ist ein symmetrisches System gewählt worden : zwei Brenner
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7, 9-in10-- in der Wand --4 oder 6--. Zum Wesen der Erfindung gehört jedoch auch eine Anordnung, wo eine beliebige Seitenwand einen Brenner und die gegenüberliegende Wand zwei oder mehr Brenner besitzt. Gemäss der Erfindung ist es nicht wesentlich, dass die Brenner an den engeren Seitenwänden vorgesehen sind, wesentlich ist lediglich, dass sie an gegenüberliegenden Kammerwänden vorgesehen sind und dass das Abzugssystem der Abgase in einer der vier vertikalen Kammerwände eingebaut ist, wobei es nicht entscheidend ist, ob die Abgase an der Wand mit Brennern oder an einer Seitenwand abgezogen werden.
Als Abgasabzüge --11, 12-- wird ein Abzugsystem in weiterem Sinn vorausgesetzt und kann durch eine, allfällig mehrere Abzugöffnungen in einer einzigen Wand gebildet werden.
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The invention relates to a deep furnace for heating ingots, with two or more burners, which are provided on two opposite walls of the chamber.
Deep-freeze furnaces, which are used in iron metallurgy to heat ingots prior to their hot forming on block rolling mills or slab rolling mills of heavy steel mills! from the point of view of the burner and the exhaust of the exhaust gases can be divided into two types, namely two-way and one-way.
An older type of two-way deep furnace was mostly built as a two-chamber furnace with a stove with a rectangular or square layout and with two burners, which were provided diagonally in the upper part of opposite end walls. The exhaust gases were extracted here by means of fume cupboards in the lower part of both burner walls.
Although the inexpensive gas preheaters for this type of deep furnace allowed a relatively high preheating of the combustion air, the construction of such furnaces was abandoned over time due to the increasing demands for speed and uniform heating, to reduce the loss of metal
Burning and, above all, because of the insufficient hermeticity of the hydraulic system ceramic
Gas preheater that was not up to the rapidly developing measurement and control technology.
With the development and application of heat-resistant and heat-resistant steels in metal
Convection radiation preheaters have led to the further development of two-way deep furnaces
Genus with two shorter chambers, in the opposite end walls axially pairs of
Burners are provided. the exhaust gases are drawn off on both burner walls of the chambers of the deep furnace. Increasing the number of burners, changing the spatial arrangement of the
Oven and the use of metal preheaters with perfect warm-up rules in both
Phases of warm-up had a beneficial impact on increasing performance, reducing burn-off and uniformly warming up the head and foot parts of ingot parts located on the bottom of the furnace.
A disadvantage of this solution is that
The fact that such furnaces are too small for current smelters, since the intensification of processes for making forgeable and a high permeability of block rolling mills give the deep furnaces a key position that determines the permeability of the material flow in the smelting works.
The capacity disadvantages of the above-mentioned types of two-way ovens are partly remedied by a one-way, usually large-capacity deep-hearth oven with an oven range that is usually expressly rectangular in shape, which has a fume cupboard and one or more burners in the front wall, both the fume cupboard system and the burner or burners are provided on the same wall. The burning happens relatively above above the ingot heads, which are stored at the bottom of the high chamber. The flame descends on the rear wall and returns to the foot of the stored ingot and the flue gases flow back to the burner wall at this height, where they leave the chamber via a vent in the lower part.
This constructive solution offers a substantial gain in the oven range with relatively low acquisition costs, low heat loss when promoting the use mentioned for the runway and relatively high heat reserves with regard to the capacity of the throughput. The high clear height from the foot of the ingots to the lower level of the lid of the furnace significantly increased the thickness of the layer of hot exhaust gases, which participate to a large extent in the heat transfer by radiation in the furnace chamber. On the one hand, this fact has favorably influenced the heat flow in the longitudinal direction of the furnace hearth in terms of uniformity, on the other hand, however, temperature differences between the head and foot of the ingots have increased. The furnace type mentioned therefore does not show optimal performance and technical-economic parameters.
Disposable deep-down furnaces are also known, in which an auxiliary burner is arranged on the wall opposite the main burner or the main burners.
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division in the furnace chamber and in use.
The invention aims to avoid the aforementioned drawbacks of the known constructions, and consists in that in a deep furnace of the type mentioned at the outset, each of the chambers of the deep furnace has one or more exhaust vents which are arranged on a single wall of each of the chambers.
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Advantages of the invention reside in the fact that existing furnaces in older companies, that is to say in existing halls, can be converted to this type relatively easily and cheaply. where, when increasing the furnace hearth area of the chambers, there is not enough space for the arrangement of fume cupboards on opposite walls of each chamber of the deep furnace and for the arrangement of two recuperation heat exchangers. The warming up on this deep furnace when using suitable burners (mostly at high speed) has a high output, low burn-up, small heat losses and a less complicated automatic control arrangement. The warming up of the insert is very regular both in the longitudinal direction of the stove and in the height of the chamber.
An embodiment of a deep furnace according to the invention is shown in the drawings, in which Fig. 1 shows a simplified longitudinal section of the chamber of the deep furnace and Fig. 2 shows a plan view of the entire arrangement of a two-chamber deep furnace with flue gas extractors, burners, gas preheaters and chimneys.
The chambers --1. 2-- are in the upper part of their walls --3, 4, 5, 6-- with burners --7, 8, 9, 10--. In the lower part of the walls-3. 6-- fume hoods-11, 12-- are provided, through which the exhaust gases are drawn off via gas preheaters --13, 14-- into the chimney --15--.
In the chosen embodiment, a symmetrical system was chosen: two burners
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7, 9-in10-- in the wall --4 or 6--. However, the nature of the invention also includes an arrangement where any side wall has one burner and the opposite wall has two or more burners. According to the invention it is not essential that the burners are provided on the narrower side walls, it is only essential that they are provided on opposite chamber walls and that the exhaust system of the exhaust gases is installed in one of the four vertical chamber walls, it being not critical whether the exhaust gases are drawn off on the wall with burners or on a side wall.
A flue gas system --11, 12-- is a broader exhaust system and can be formed by one, possibly several flue openings in a single wall.