DE107754C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 24·: Feuerungsanlagen.CLASS 24 ·: Combustion systems.

Die Steigerung der natürlichen Verbrennungstemperaturen kann durch die folgenden Mittel herbeigeführt werden: Vorwärmung von Brennstoffen und Luft, Einführung von Sauerstoff bezw. sauerstoffreichen Gasgemischen und Erhöhung der Geschwindigkeit der Verbrennung durch Anwendung von Druckluft.The increase in natural combustion temperatures can be achieved by the following means brought about: preheating of fuel and air, introduction of oxygen respectively oxygen-rich gas mixtures and increasing the rate of combustion by using compressed air.

Die Ofenanlage nach vorliegender Erfindung soll es ermöglichen, alle drei genannte Mittel zur Verwendung zu bringen; besonders soll die Möglichkeit geschaffen werden, den hier unentbehrlichen festen Brennstoff, Koks oder Holzkohle, vorzuwärmen. Der zur Verwendung kommende Brennstoff bildet zur Lösung dieser Aufgabe gleichzeitig den Wärmespeicher.The furnace system according to the present invention is intended to enable all three means mentioned to bring to use; especially the possibility should be created here essential solid fuel, coke or charcoal, to preheat. The one to use Incoming fuel also forms the heat accumulator to solve this problem.

Fig. ι zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch den Ofen,Fig. Ι shows a vertical longitudinal section through the furnace,

Fig. 2 eine seitliche Ansicht des Ofens,Fig. 2 is a side view of the furnace,

Fig. 3 einen waagerechten Schnitt nach der Linie A-B von Fig. 1,Fig. 3 is a horizontal section along the line AB of Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt durch die Wechselklappe und4 shows a section through the interchangeable flap and

Fig. 5 eine Schiebervorrichtung zum Verschlufs der Aufgabetrichter t. 5 shows a slide device for closing the feed hopper t.

In Fig. ι bezeichnen o^l o'² zwei aus feuerfesten Steinen mit Eisenbekleidung hergestellte Schächte, welche abwechselnd als Verbrennungsräume und Wärmespeicher dienen sollen, s ist der Schmelzraum. Die Räume o¹ o² erhalten den Brennstoff durch je einen Fülltrichter t. Zwischen t und dem Mantel m bleibt ein Raum frei, von welchem aus die Abgase des Ofens fortgeleitet werden können. Für die Luft- bezw. Sauerstoffzufuhr sind die abwechselnd in Thätigkeit zu setzenden, durch gekühlte Formen geschützten Düsen d vorgesehen. Das Füllrohr g ist mit zwei Verschlüssen versehen, um das Ausströmen von Gas auf diesem Wege zu verhindern. Auch die Trichter f werden geschlossen gehalten durch die in Fig. 5 dargestellte Schiebervorrichtung, k (Fig. 1) ist ein Sammelraum für die erstarrten Erzeugnisse, welche hier Zeit finden sollen, unter Luftabschlufs abzukühlen. / sind Kühlrohre zum Schutz des Mauerwerkes an den heifsesten Stellen der Ofenanlage. In die aus den Mänteln m tretenden Gasableitungsrohre ist bei w ein T-Rohr mit umstellbarer Klappe eingeschaltet.In Fig. ¹ , o l o ' ^{2 designate} two shafts made of refractory bricks with iron cladding, which are intended to serve alternately as combustion chambers and heat storage, s is the melting chamber. The rooms o ¹ o ² receive the fuel through a filling funnel t each. A space remains free between t and the jacket m from which the exhaust gases from the furnace can be conducted away. For the air resp. Oxygen supply is provided by the nozzles d, which are alternately activated and protected by cooled molds. The filling pipe g is provided with two closures in order to prevent gas from flowing out in this way. The funnels f are also kept closed by the slide device shown in FIG. 5, k (FIG. 1) is a collecting space for the solidified products, which are supposed to find time here to cool down under the exclusion of air. / are cooling pipes to protect the masonry at the hottest parts of the furnace. In the gas discharge pipes emerging from the jackets m , a T-pipe with a reversible flap is switched on at w.

Die Arbeitsweise ist folgende:The way it works is as follows:

Die Schächte 0¹O² werden mit Brennstoff, je nach der gröberen oder feineren Körnung desselben, ganz oder theilweise gefüllt. Der Brennstoff wird durch die Stichlöcher χ angezündet und anfangs bei geöffneten Trichtern t ruhig in Brand gehalten. Sobald der Ofen auf diese Weise genügend angewärmt ist und die Brennstoffschichten in ihren unteren Theilen glühend geworden sind, füllt man beide Schächte bis zur beabsichtigten Höhe mit Brennstoff, schliefst die Fülltrichter, bringt durch den mittleren Schacht die zu verschmelzende Beschickung ein und beginnt von einer Luft- oder Sauerstoffleitung aus in den einen Schacht, z. B. 0 ^l, eines dieser Gase, etwa bei d, einzublasen. Durch das Dreiwegeventil bei n> ist der andere Schacht o² gleichzeitig mit' dem Gasabführungsrohre in Verbindung gesetzt.The shafts 0 ¹ O ² are completely or partially filled with fuel, depending on the coarser or finer grain size of the fuel. The fuel is ignited through the tap holes χ and initially kept on fire with the funnel t open. As soon as the furnace has been sufficiently warmed in this way and the layers of fuel in their lower parts have become glowing, both shafts are filled with fuel to the intended height, the filling funnels are closed, the charge to be fused is introduced through the middle shaft, and one starts with an air - Or oxygen line out into a shaft, z. B. 0 ^l , one of these gases, approximately at d, to blow. Through the three-way valve at n> the other shaft o ² is connected to the gas discharge pipe at the same time.

Die heifsen Verbrennungsgase strömen, nachdem auch die Stichlöcher mit Lehmpfropfen zugesetzt sind, durch den Raum s von demThe hot combustion gases flow, after the tap holes are also blocked with clay plugs, through the space s of the

einen Schacht ο¹ zu dem anderen o² über; während in dem ersteren die Verbrennung und Wärmeerzeugung vor sich geht, wird die in s nicht verbrauchte Wärme in dem im anderen Schachte o² vorhandenen Brennstoffe aufgespeichert, da durch letzteren die Verbrennungs-. gase abziehen müssen. Nach einiger Zeit legt man das Ventil bei w um und bläst die Luft bezw. den Sauerstoff bei d in den Schacht o² ein, wodurch die Verbrennungsgase gezwungen werden, durch den in o^l aufgespeicherten Brennstoff abzuziehen und diesen vorzuwärmen. Dadurch steigt die Temperatur im Ofen schneller und höher, als bei den mit gasförmigen Brennstoffen betriebenen Oefen. Bei den Oefen der letzteren Art ist man wegen der bei 1250 bezw. 1000 ° beginnenden Dissociation der Verbrennungserzeugnisse (CO₂, H₂O) nicht in der Lage, eine Temperaturgrenze von 2000⁰ wesentlich zu überschreiten. Der Verbrennung von Kohlenstoff dagegen, wie sie in der Ofenanlage nach vorliegender Erfindung theils durch Vorwärmung desselben, theils durch Anreicherung der Luft mit Sauerstoff, theils durch die Möglichkeit des Arbeitens unter Druck beabsichtigt wird, steht nichts im Wege. Kohlenstoff verbrennt noch bei Temperaturen von über 3500⁰, wenn auch nur zu Kohlenoxyd, aber doch unter ausreichender Wärmeentwickelung, um die hier beabsichtigte Arbeit durchzuführen.one shaft ο ¹ to the other o ² over; while in the former the combustion and heat generation is going on, the heat not consumed in s is stored in the fuels present in the other shaft o ² , since the latter causes the combustion. have to withdraw gases. After a while you turn the valve at w and blow the air resp. the oxygen d, whereby the combustion gases forced into the shaft at a o ² to withdraw by the ^l o accumulated in fuel and preheat it. As a result, the temperature in the furnace rises faster and higher than in furnaces operated with gaseous fuels. In the case of the ovens of the latter type, because of the 1250 respectively. 1000 ° beginning dissociation of the combustion products (CO ₂ , H ₂ O) not able to significantly exceed ^{a temperature limit of 2000 0.} On the other hand, nothing stands in the way of the combustion of carbon, as is intended in the furnace according to the present invention, partly by preheating it, partly by enriching the air with oxygen, partly by the possibility of working under pressure. Carbon still burns at temperatures of over 3500 ^° , even if only to carbon dioxide, but with sufficient heat development to carry out the work intended here.

Zur Entfernung der geschmolzenen Massen aus dem Räume s öffnet man die obere Verschlufsklappe von k. Das Nachrutschen von unzersetzter Beschickung verhindert man durch Einstecken von Holz- oder Kohlenstäben durch der Oeffnuneen u, durch welcheTo remove the molten masses from space s, open the upper flap of k. The slipping of undecomposed charge is prevented by inserting wooden or carbon sticks through the opening and through which

auch den Schmelzgang beobachten kann. Das fertige Erzeugnifs fällt zuerst in den Kasten k, dessen obere Klappe alsbald wieder geschlossen wird. Nach erfolgter Abkühlung des Schmelzgutes entleert man k durch die untere Klappe. can also observe the melting process. The finished product first falls into the box k, the upper flap of which is immediately closed again. After the molten material has cooled down, k is emptied through the lower flap.

Da bei den hohen Temperaturen die Asche des Brennstoffes sich geschmolzen in den Schächten o¹ 0² sammeln wird, so sind die bereits erwähnten Stichlöcher χ vorgesehen, aus denen man nach dem Durchstofsen der Lehmpfropfen die Schlacken ablassen kann. Damit bei Anwendung von Druckluft die Lehmpfropfen nicht herausgeschleudert werden, sind dieselben durch eiserne beschwerte Kolben (Fig. 1) belastet.Since the ashes of the fuel will melt in the shafts o ¹ 0 ² at the high temperatures, the already mentioned tap holes χ are provided, from which the slag can be drained after the clay plugs have penetrated. So that the clay plugs are not thrown out when using compressed air, they are loaded by iron weighted pistons (Fig. 1).

Die Feuerungsanlage ist ganz allgemein zum Erhitzen verwendbar, besonders in Fällen, in denen Verbrennungserzeugnisse, wie Kohlensäure (CO₂J und Wasserdampf (H₂O) auf die Schmelzerzeugnisse schädlich wirken.The firing system can be used in general for heating, especially in cases in which combustion products such as carbonic acid (CO ₂ I and water vapor (H ₂ O) have a harmful effect on the melt products.

Unter den beschriebenen Arbeitsbedingungen, bei Benutzung von Kohlenstoff allein als Brennstoff, können die Verbrennungsgase annähernd frei von Kohlensäure erhalten werden.Under the working conditions described, using carbon alone as fuel, the combustion gases can be obtained almost free of carbonic acid.

Claims

Patent claim:

Shaft furnace system for melting metals, etc., characterized in that between two shafts alternately charged with fuel respectively. two groups of such shafts, which can be switched off by a shuttle valve at the top connection to the gas discharge pipe and side blower nozzles, the melting chamber s is attached so that the gases of one shaft respectively. the one shaft group after heat dissipation in the melting chamber down in the other shaft respectively. Enter the other group of shafts and heat the fuel there when climbing up after the gas vent, and vice versa.

1 sheet of drawings.