DE1038245B

DE1038245B - Kupolofen mit Abzug der Gichtgase kurz oberhalb der Schmelzzone und Verfahren zu seinem Betrieb

Info

Publication number: DE1038245B
Application number: DEK12818A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Theodor Klingenstein
Original assignee: THEODOR KLINGENSTEIN DR ING
Current assignee: THEODOR KLINGENSTEIN DR ING
Priority date: 1952-01-12
Filing date: 1952-01-12
Publication date: 1958-09-04

Description

Kupolofen mit Abzug der Gichtgase kurz oberhalb der Schmelzzone und Verfahren zu seinem Betrieb Die Entwicklung des Kupolofens hat in den letzten 100 Jahren manche Wandlung durchgemacht. Auch die Anwendung von heißem Wind, der unter Benutzung der Wärme der Abgase erzeugt wird, kann noch nicht als abgeschlossen betrachtet werden.
Es sind bereits Verfahren und Kupolöfen normaler Bauart, insbesondere Schachthöhe, bekanntgeworden, bei welchen die Gichtgase weit oberhalb der Schmelzzone, nämlich unmittelbar unterhalb des Gichtverschlusses mit Hilfe eines Rohres abgezogen werden. Die Anordnung hat jedoch mit dem Gegenstand der Erfindung grundsätzlich nichts zu tun.
Es sind auch bereits entsprechende Verfahren und Ofen bekannt, bei welchen die Gichtgase durch kurz oberhalb der Schmelzzone angeordnete Öffnungen abgezogen werden. Diese Verfahren haben den Beweis erbracht, daß die Erzeugung heißen Eisens nicht ausschlaggebend von der Vorwärmung des Gichtgutes in den hohen Schächten der Kupolöfen abhängig ist, zum mindesten nicht dann, wenn die abgezogenen Gase zur Wiedererwärmung benutzt werden. Keines der bekannten Verfahren jedoch hat die Folgerung daraus gezogen, die Bauart der Ofen zu ändern und bauliche Ersparnisse zu machen, die bei der Erstellung von Kupolofenanlagen sehr erheblich sind.
Gegenstand der Erfindung ist ein Kupolofen der letzterwähnten Bauart, welcher sich dadurch kennzeichnet, daß derjenige Teil des Ofenschachtes, der sich über dem kurz oberhalb der Schmelzzone liegenden Abzugsring für die Verbrennungsgase befindet, hinsichtlich seiner Höhe auf etwa ein dem lichten Schachtdurchmesser entsprechendes Maß verkürzt ist. Die Gichtgase werden hierbei ganz oder in dem gewünschten Umfang über der Schmelzzone abgezogen, und die Begichtung erfolgt kurz über dem Gasabzug. Durchschnittlich werden dadurch die Kupolöfen um etwa die Hälfte kürzer wie bisher, was insbesondere in baulicher Hinsicht einen erheblichen Vorteil bedeutet. Auch wird auf diese Weise eine nicht unbeträchtliche Menge an Kohle eingespart. Die Gase können außerdem mit den abgezogenen Gasen, soweit nicht ein hundertprozentiger Abzug erfolgt, vereinigt werden.
Neu und erfindungsbegründend ist also die Kombination einer Gasabzugseinrichtung kurz oberhalb der Schmelzzone mit einer wesentlichen Verkürzung des über dieser liegenden Teiles des Schachtes auf nur etwa ein dein Ofendurchmesser entsprechendes Maß. Daß hierbei auch die Beschickungsöffnung nur wenig über dein Gasabzugskanal angeordnet ist, ergibt sich aus der Verkürzung des Schachtes von selbst. Nicht dieser Gedanke soll geschützt werden, sondern die erstmals durch den Erfindungsgegenstand erreichte gesamte Verkürzung des oberhalb der Schmelzzone befindlichen Schachtes. In weiterer Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung werden die Gichtgase vollständig abgezogen und der Ofen mit einer Gichtklappe verschlossen. Die abgezogenen Gase werden hierbei in an sich bekannter Weise zur Vorwärmung des Windes benutzt. Dabei ist es möglich, diese Gase in bekannter Weise nur zum Teil abzuziehen und die restlichen, durch den Schachtofen abziehenden Gase mit ersteren zu vereinigen und anschließend erst einem Rekuperator zur Vorwärmung des Windes zuzuführen.
Ein Ausführungsbeispiel einer Kupolofenanlage gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung in rein schematischer Weise in Gestalt eines Doppelofens mit gemeinsamem Winderhitzer dargestellt.
Mit 1 sind die beiden Kupolöfen bezeichnet, mit 2 die kurz oberhalb der Verbrennungszone liegenden Abzugsringe für die Verbrennungsgase, mit 3 der Rekuperator, mit 4 die Anschlußleitung zum Exhaustor. 5 ist eine Reinigungsklappe, die auch als Explosionsklappe ausgebildet sein kann. 6 sind die in geringer Höhe oberhalb der Abzugsringe angeordneten Begichtungsöffnungen, die mit einer verschließbaren Gichtklappe versehen sind. 8 ist der Winddüsenmantel, 9 der Ventilator zur Erzeugung des Verbrennungswindes, 10 eine Umgehungsleitung für den Winderhitzer, welche bei Störungen im Rekuperator ein Weiterfahren mit Kaltwind ermöglicht.
Die Vorteile einer solchen Anlage bestehen a) in der Koksersparnis: während bei den seither bekannten Verfahren zur Ausnutzung der latenten Wärme der Gichtgase eine Verbrennung unter Zufuhr von Luft stattfand, arbeitet die Ofenanlage nach der Erfindung nur unter Ausnutzung der fühlbaren Wärme. Dies gestattet die Anwendung sehr hoher Windtemperaturen, auch über 500° C, bei gleichzeitig niedrigem Kokssatz, da die Gase mit sehr hohen Temperaturen (etwa 1120° C) abgezogen werden. Bei niedrigerem Kokssatz und gleichzeitigem Abzug der Gase durch den Schacht wird das Gas so C O-artn, daß eine Nachverbrennung immer schwieriger wird und im allgemeinen Heißwindtemperaturen von oder sogar über 500° C kaum zu erzielen sind; b) in der dadurch bedingten geringeren Schwefelaufnahme: c) in dem außerordentlich verringerten Abbrand; d) in dem zwangläufigen Abzug der Gichtgase, der eine genaue Regelung der Heißwindtemperatur ermöglicht und eine Kohlensäurereduktion fast ganz vermeidet; e) in der Kostenersparnis durch die niedrige Bauweise der Öfen; f) in der leichten Regelbarkeit des Schmelzbetriebes bei der Anwendung verschiedenartiger Wechsel der Gattierungen.
Die Entwicklung im Bau von Kupolöfen mit Gasabzugsvorrichtungen hat die baulichen und betrieblichen Schwierigkeiten in der letzten Zeit beherrschen gelernt.

Claims

PATENTANSPRÜCFIE: 1. Kupolofen, bei dem die Gichtgase durch kurz oberhalb der Schmelzzone angeordnete Öffnungen abgezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß derjenige Teil des Ofenschachtes, der sich über dem kurz oberhalb der Schmelzzone liegenden Abzugsring (2) für die Verbrennungsgase befindet, hinsichtlich seiner Höhe auf etwa ein dem lichten Schachtdurchmesser entsprechendes Maß verkürzt ist.
2. Verfahren zum Betrieb des Kupolofens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gichtgase vollständig abgezogen werden und der Ofen mit einer verschließbaren Gichtklappe verschlossen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die abgezogenen Gase in an sich bekannter Weise zur Vorwärmung des Windes benutzt werden.
4. Verfahren zum Betrieb des Kupolofens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase in an sich bekannter Weise nur zum Teil abgezogen und die übrigen durch den Schachtofen abziehenden Gase mit ersteren vereinigt und erst dann einem Rekuperator (3) zur Vorwärmung des Windes zugeführt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Windvorwärmung ohne Fremdbeheizung des Rekuperators so gestaltet wird, daß mit höherer als seither üblicher Windtemperatur, vorzugsweise mit einer Windtetnperatur von etwa 500 bis 700° C geschmolzen wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 234100; österreichische Patentschrift Nr. 19889; französische Patentschrift Nr. 412 803.