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Regenerativofen.
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besondere zum Schmelzen von Eisen und Stahl, und bezweckt insbesondere, das Durchströmen der Verbrennungsluft und der Gase günstiger wie bisher zu gestalten. Dieser Zweck wird dadurch erreicht,
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zu Vorwärmofen mit. nur teilweiser Regenerierung kommt es bei der Erfindung darauf an, dass die Gesamtheit der Verbrennungsgase den grösseren Querschnitt für ihren Austritt vorfindet. Die Geschwindigkeit des Ein-und Austrittes ist, ausser von den Querschnitten, von der Volumenänderung der Gase infolge
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ist als aie der Luft und des Gases beim Eintritt, kann auch bei einer erheblichen Vergrösserung der Austrittsquerschnitte die Austrittsgeschwindigkeit doch grösser sein als die Eintrittsgeschwindigkeit.
Der Erfindung gemäss sind die in ein-oder mehrfacher Anzahl vorgesehenen Hilfskanäle an jedem Ofenende durch eine Drosselvorrichtung regelbar, so dass bei jeder Strömungsrichtung der Gase der Einströmquerschnitt für das Brennstoffluftgemisch an dem einen Ofenende kleiner gewählt werden kann, als der Ausströmquerschnitt für die Verbrennungsgase am anderen Ofenende. Dabei ist es zweckmässig,
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Durch Herabsetzung des Querschnittes der Kanäle an der jeweiligen Eintrittsseite des Ofens kann die Geschwindigkeit des einströmenden Gases und der einströmenden Luft beliebig erhöht und dadurch erreicht werden, dass Gas und Luft vor ihrem Eintritt in den Ofenraum gemischt werden können. ohne dass die Gefahr einer vorzeitigen Verbrennung in den Kanälen selbst besteht. Bei einer solchen vorzeitigen Verbrennung würde die Temperatur in den Kanälen so hoch steigen, dass die Kanäle wegschmelzen.
Diese vorzeitige Verbrennung und Überhitzung sind aber bei der bisherigen Betriebsweise unvermeidlich, weil Gas und Luft vor ihrem Eintritt in den Ofenraum bei geringer Einströmgeschwindigkeit gemischtwerden. Um das Gas-Luftgemisch mit erhöhter Geschwindigkeit durch den engen Kanalquerschnitt hindurchführen zu können, benutzt man vorzugsweise einen Ventilator oder ein anderes geeignetes Gebläse zum Einführen der Luft, während die Geschwindigkeit des Gases durch den Druck geregelt wird, mit dem es von den Gaserzeugern oder anderen Gasquellen zuströmt.
Da es möglich ist, eine Mischung von Gas und Luft vor ihrem Eintritt in den Ofenraum zu erlangen, so findet eine ausserordentlich innige Mischung statt, und es hat sich herausgestellt, dass viel weniger Luft nötig ist, um eine gründliche Verbrennung im Ofenraum zu erzielen. Während man so einen Luftüberschuss vermeidet, wird die Oxydation des Bades stark herabgesetzt, ist ferner der Verlust durch übermässige Sohlackenbildung gering und weiters die Qualität des erzielten Stahles ausserordentlich verbessert.
Gleichzeitig bewirkt die innige Mischung von Gas und Luft an der Eintrittsseite des Ofens eine schnelle Verbrennung und hohe Temperatur auf einem grösseren Teil des Ofenraumes, denn die hohe Temperatur wird bereits näher an der Eintrittsseite des Ofens erreicht als bei der früheren Betriebsweise.
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An beiden Enden des Ofens wird das Gas durch Gaskanäle 2 dem Brenner 1 zugeführt. Diese Kanäle gehen quer durch die Ofenwände, münden in die Brenner bei 20 und sind mit Rohren 30 verbunden, d ; e von den seitlichen Gaszuleitungsrohren 31 kommen, welche mit den Rauptrohren 3 (Fig. 1)
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Ende ais Auslass dienen können oder umgekehrt.
Die bchieber 7, von denen einer für jeden Hilfsluftkanal 4 vorgesehen ist. werden hydraulisch gesteuert. Diese Schieber sind zu diesem Behufe zwischen Rohren 8, 8 geführt, welche durch Öffnungen 9 in den Stirnwänden des Ofens nach aussen führen und dort ein Auflager bilden. Jeder Schieber 7 ist mit einem Fortsatz 70 und dieser mit einem Schlitz 71 versehen, in welchen das untere Ende eines Hebels 12
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mit einer Druckflüssigkeitsquelle in Verbindung stehen, wodurch die Zylinderkolben zum Zwecke der Verstellung der Schieber bei der Umsteuerung des Ofens in Tätigkeit gesetzt werden.
Zur Steuerung der Schieber kann an Stelle einer hydraulischen Vorrichtung eine Vorrichtung benutzt werden, die durch Dampf, Elektrizität oder Druckluft betrieben wird.
Mit 40 sind Kühlrohre bezeichnet, die durch die Seitenwände des Ofens neben den Gaszuleitungen geführt sind.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende : Befinden sich alle Teile in der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Lage, denn wird Gas am rechten Ofenende durch die Gaskanäle 2 in den Brenner 1 eingeführt. Gleichzeitig strömt heisse Luft, die vorzugsweise mittels e ; nes Ventilators oder Gebläses gefördert wird, aus den Regeneratoren in den Rauptluftkanal 10 und von dort in den
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im Brenner 1 infolge der verhältnismässig hohen Geschwindigkeit des Gas-Luftgemisches gering gehalten.
Dabei schliessen die Schieber 7 am rechten Ende des Ofens die Hufskanäle 4 vollkommen ab, so dass die gesamte, dem Ofen zugeführte Luft durch den Brenner 7 einströmt, wo sie mit. Gas vermischt wird.
Infolge der gründlichen Mischung von Gls und Luft wird die Benutzung e : nes Luftübersc. husses vermieden, indem die für eine vollkommene Verbrennung geeignete Luftmenge durch Regelung des Druckes der in dieRegenerator6n eingeführten Luft eingestellt wird. In manchen Fällen kann es erwünscht sein, eine geringe zusätzliche Luftmenge durch dieHdfskanäle eintreten zu lassen, um das Gas-Luftgemisch, welches durch den Brenner 1 zuströmt, gewissermassen darin zu unterstützen, dass es seine Lage dicht über dem geschmolzenen Stahlbade beibehält, obgleich in den meisten Fällen diese Einführung von Zusatzluft sich als unnötig erwiesen hat.
Soll aber Zusatzluft eingeführt werden, dann werden die Schieber 7 etwas geöffnet, so dass Luft durch die Hilfskanäle 4 in die bogenförmige Ausströmungsöffnung beispielsweise unter der Herddecke eintreten kann.
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kannter Weise über die gebräuchlichen Regeneratoren zum Schornstein gelangen. Da der vollständige
Querschnitt der Kanäle 4 und 10 für die abziehenden Verbrennungsgase zur Verfügung steht, ist der
Schornsteinzug gross genug, um die Verbrennungsprodukte aus dem Ofenraum zu entfernen.
Hat der Ofen in der geschilderten Weise eine Zeitlang gearbeitet, dann wird umgesteuert, indem die
Gaszufuhr am rechten Ofenende abgesperrt und diejenige am linken Ofenende geöffnet wird. Gleichzeitig werden die Schieber 7 am linken Ofenende geschlossen, dagegen die Schieber am rechten Ofenende geöffnet. Sodann strömt die Luft am linken Ofenende ein, und es ergeben sich genau die gleichen Be- dingungen für die Verbrennung, wie sie zuvor beim Eintritt von Gas und Luft am rechten Ofenende beschrieben wurden. Die Verbrennungsprodukte ziehen aber jetzt vom rechten Ofenende zum Schornstein.
Um die nötigen Querschnitte freizugeben, werden die Schieber 7 an der Abzugseite des Ofens,
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Weise wird die Wärmeausbeute um wenigstens 2% erhöht, u. zw. deshalb, weil hier die Luft mit dem Gas vor der Berührung mit dem Schmelzgut innig gemischt wird.
Mit den beschriebenen Schiebern kann man in wirksamer Weise die Geschwindigkeit des Luftund Gaszutrittes in den Ofen regeln und auch durch einen einzelnen Kanal irgendein Gas verfeuern, sowie gleichzeitig volle Querschnitte an der Abzugseite des Ofens erhalten.
Weiters werden mit dem vorliegenden Ofen ein höherer Wirkungsgrad der Gase und eine vollkommene Regelung in der Zuleitung des Gases zum Ofen erhalten. Man kann in dem Ofen Gase verfeuern. die bisher auf offenen Herdöfen infolge ihrer Leichtheit und des Fehlens e : ner Geschwindigkeitsregelung nicht überwacht werden konnten. Es findet kein Gasverlust beim Umkehren der Strömungsrichtung statt,
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ständig abgeschlossen, bevor man umsteuert.
Die Strömungsrichtung der Gase kann geändert werden, ohne dass der Ofenbetrieb unterbrochen werden muss ; die Kosten von Reparaturen sind weitaus geringer als bei bekannten Öfen dieser Art, zufolge der vollkommenen Regelung und vollständigen Verbrennung der Gase. Dabei kann jede beliebige Mischung von flüssigen Brennstoffen oder von zwei beliebigen Gasen zu gleicher Zeit verfeuert werden.
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beim Bau von neuen Öfen werden zwei Regeneratoren anstatt deren vier gebaut.
Beim Betrieb des Ofens gelangt nur wenig Schmutz in die Regeneratoren, weil die Gase, 01I- kommen verbrannt werden. Notwendigerweise muss man Gas und Luft durch den einen Kanal an der Einlassseite des Ofens konzentrieren ; dies kann aber nur bei Verwendung der beschriebenen Schiebersteuerung wirksam erreicht werden. Ohne diese Schieber ist es unmöglich, die Geschwindigkeit des Gases und der Luft zu erlangen, die erforderlich ist, um die Verbrennung und die durch die Steuerung erreichten vorteilhaften Wirkungen zu sichern.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Regenerativofen, insbesondere zum Schmelzen von Eisen und Stahl, mit umkehrbare Strömungrichtung der Heizgase und mit einem Hauptluftkanal und mindestens einem Hilfskanal, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfskanal an jedem Ofenende durch eine Drosselvorrichtung regelbar ist, so dass bei jeder Strömungsrichtung der Gase der Einströmungsquerschnitt für das Brennstoffluftgemisch an dem einen Ofenende kleiner ist als der Ausströmquerschnitt für die Verbrennungsgase am andern Ofenende, wobei gegebenenfalls das Brennstoffgemisch mit grösserer Geschwindigkeit, eintritt, als die Verbrennungsgase abziehen.