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Mit Regenerativkammern versehenes, umschaltbares Wärmerückgewinnungssystem
für Siemens-Martin-Öfen Die Erfindung bezieht sich auf Siemens-Martin-Öfen zum Stahlschmelzen
und betrifft insbesondere Öfen dieses Typs, die zur Gänze aus basischem Material
aufgebaut sind.
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Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines mit Regenerativkammern
versehenen, umschaltbaren Wärmerückgewinnungssystems für Siemens-Martin-Ofen zum
Stahlschmelzen, durch welches die Ofenbetriebstemperatur in wirtschaftlicher Weise
erhöht werden kann.
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Es ist bereits ein umschaltbares Wärmerückgewinnungssystem für Regenerativschmelzöfen
zur Eisen- und Stahlerzeugung bekannt, bei welchem die Abgase aus dem Ofen aus einer
Art Hochtemperaturgitterkammer oder ersten Kammer durch einen Kanal in eine Art
Niedertemperaturgitterkammer oderzweite Kammer gelangen. Zur Erleichterung des Verständnisses
wird im folgenden unterstellt, daß die zweite Kammer oder Niedertemperaturgitterkammer
rechts von der ersten Kammer angeordnet ist. Wenn die Gase nun in die zweite Kammer
einströmen, prallen sie in starkem Ausmaß auf eine diese Kammer in einen linken
und einen rechten Abschnitt teilende Zwischenwand auf. Durch den Aufprall auf die
Zwischenwand erfolgt eine Änderung der Strömungsrichtung der Gase bzw. eine Wirbelbildung,
und die Gase strömen dann im wesentlichen nur durch die rechte Hälfte des Gitterwerkes
des linken Abschnittes der Niedertemperaturgitterkammer, wogegen durch den linken
Teil der Gitterung der linken Kammerhälfte nur verhältnismäßig wenig Gase durchtreten.
Auf Grund dieses Umstandes werden für eine Wärmespeicherung in dieser zweiten Kammer
die Gittersteine nur in einem bestimmten Teil der Gitterung ausgenutzt. Nach Durchströmung
des linken Abschnittes der Niedertemperaturgitterkammer gelangen die Abgase nach
einer neuerlichen Richtungsänderung von unten in den hinter der Trennwand liegenden
rechten Teil der Niedertemperaturgitterkammer, wobei die Eintrittsgeschwindigkeit
den Gasstrom auf der rechten Seite dieses Kammerteiles konzentriert. Dies hat zur
Folge, daß auch im rechten Kammerteil der zweiten Kammer nur ein Teil der Gitterung
von den heißen Abgasen durchströmt wird, wogegen der Durchstrom der Gase durch den
näher bei der Trennwand gelegenen Teil der Gitteruug verhältnismäßig gering ist.
Wenn der Ofen umgeschaltet wird, dann treten alle diese Schwierigkeiten erneut,
jedoch in entgegengesetzter Richtung auf. Dies bedeutet, daß die heißen Abgase durch
das Regeneratorsystem auf einem bestimmten Weg strömen, also eine bestimmte Fläche
bzw. einen bestimmten Raum der Gittersteine durchströmen, wogegen die nach dem Umschalten
des Ofens eingeführte und vorzuwärmende Lufteinen ganz anderen Teil des Regenerators
durchströmt. Die Folge davon ist eine nicht ausreichende Leistung des Wärmerückgewinnungssystems.
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Beim Wärmerückgewinnungssystem gemäß der Erfindung, bei welchem gleichfalls
einerseits eine im Strömungsweg der Abgase liegende und dem Siemens-Martin-Ofen
verhältnismäßig nahe gelegene Hochtemperaturgitterkammer und andererseits eine im
Strömungsweg der Abgase vom Siemens-Ofen entfernter gelegene Niedertemperaturgitterkammer
vorliegt, werden nun die oben angeführten Nachteile hinsichtlich der Verteilung
der Gase beim Durchströmen der Gitterung dadurch beseitigt, daß die Ouerschnittsfläche
der Gitterung vor allem in der mit saurem, feuerfestem Material zugestellten Niedertemperaturgitterkammer
gering gehalten wird, dafür aber die Höhe des Gitterwerkes entsprechend erhöht wird.
Auf diese Weise ergibt sich der Vorteil, daß sowohl die Abgase als auch die vorzuwärmende
Luft praktisch alle Gittersteine beaufschlagen, so daß eine praktisch vollständige
Ausnutzung der Gitterung für die Wärmerückgewinnung erfolgt. Der weitere dem oben
angeführten Regenerator anhaftende Nachteil einer häufigen Änderung der Strömungsrichtung
der Gase wird beim Wärmerückgewinnungssystem gemäß der Erfindung dadurch vermieden,
daß die beiden Gitterkammern, also die Hochtemperatur- und die Niedertemperaturgitterkammer,
in der Horizontalen verhältnismäßig
weit entfernt voneinander angeordnet
und durch einen im wesentlichen waagerechten Kanal verbunden sind. Durch Anwendung
dieser Maßnahmen kann die Größe der Hochtemperaturgitterkammer, die mit nicht saurem
Material zugestellt ist, weiter verringert werden und hierdurch eine Kostenersparnis
erzielt werden. Ferner kann durch die Anwendung des im wesentlichen waagerechten
und verhältnismäßig langen Verbindungskanals die Höhe der Niedertemperaturgitterkammer
in sehr großem Umfang gesteigert werden, so daß sich zumindest ihr oberer Teil bis
über die Schaffplattenebene des Ofens erheben kann. Demgemäß betrifft die vorliegende
Erfindung ein mit Regenerativkammern versehenes umschaltbares Wärmerückgewinnungssy
stem für Siemens-Martin-bferi, insbesondere für Siemens-Martin-Öfen mit basischer
Auskleidung, bei welchem abwechselnd das abströmende Gas und Verbrennungsluft durch
die Gitterkammern geleitet werden, wobei das System einerseits eine im Strömungsweg
der Abgase liegende und dem Siemens-Martin-Ofen verhältnismäßig nahe gelegene Hochtemperaturgitterkammer
und andererseits eine im Strömungsweg der Abgase vom Siemens-Martin-Ofen entfernter
gelegene Niedertemperaturgitterkammer und ferner einen im wesentlichen waagerechten
Kanal aufweist, welcher die Hochtemperaturgitterkammer mit der Niedertemperaturgitterkammer
verbindet, wobei dieses Wärmerückgewinnungssystem dadurch gekennzeichnet ist, daß
die Hochtemperaturgitterkammer eine Decke aus nicht sauren, feuerfesten Steinen
und eine Gitterung aus nicht sauren, feuerfesten Steinen und die Niedertemperaturgitterkammer
eine Auskleidung aus sauren, feuerfesten Steinen und eine Gitterung aus sauren,
feuerfesten Steinen aufweist, wobei die beiden Gitterkammern in der Horizontalen
verhältnismäßig weit entfernt voneinander angeordnet sind, und die Niedertemperaturgitterkammer
hoch und schmal gebaut ist und eine Höhe aufweist, die ein Mehrfaches ihrer Breite
beträgt, so daß zumindest ihr oberer Teil sich bis über die Schaffplattenehenedes
Ofens erhebt. Aus Gründen der Vollständigkeit kann an dieser Stelle erwähnt werden,
daß es bekannt ist, im Falle von ganzbasichen Oberöfen auch andere Teile des Ofens,
wie die Schächte und ferner die Seitenwände und Gewölbe der Schlackenkammern, basisch
auszukleiden, da eine basische Auskleidung einer Auskleidung aus z. B. Schamotte
überlegen ist.
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Beim Wärmerückgewinnungssystem gemäß der Erfindung soll die Masse
der Gittersteine in der Nied-ertemperaturgitterkammer größer sein als die Masse
der Gittersteine in der Hochtemperaturgitterkammer, und vorzugsweise soll die Masse
der Gittersteine in der Niedertemperaturgitterkammer etwa zweimal so groß sein wie
die Masse der Gittersteine in der Hochtemperaturgitterkammer. Ferner sollen von
dem Siemens-Martin-Ofen zu der Hochtemperaturgitterkammer führende Leitungen vorgesehen
sein, deren gesamte Ouerschnittsfläche pro Ofenseite kleiner als das O,O5fache Ausmaß
der in Schaffplattenhöhe gemessenen Herdfläche ist. Durch Bemessung der vom Ofen
zur Hochtemperaturgitterkammer führenden Schächte bzw. Leitungen auf diese Weise
ergibt sich der Vorteil, daß die abströmenden Gase auf einer hohen Temperatur gehalten
werden, im ersten Wärmespeicher eine hohe Betriebstemperatur erzielt und dennoch
das Gesamtgewicht der feuerfesten Steine für die Gitterung verringert werden kann.
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Die nicht sauren Gittersteine der Hochtemperaturgitterkammer können
hauptsächlich aus Magnesia und einem Bindemittel bestehen, wobei die Steine vorzugsweise
ungebrannt verwendet werden. Vorteilhafterweise können diese Steine Chromerz als
Nebenbestandteil enthalten. Für den Aufbau der nicht sauren Gittersteine kann ferner
auch Magnesia und Silika in einem Molverhältnis von Magnesiumoxyd zu Silika von
etwa 2:1 verwendet werden.
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Zweckmäßig soll in der Hochtemperaturgitterkammer die Querschnittsfläche
der nicht sauren Gitterung kleiner sein als das Quadrat der in der Richtung der
Gasströmung in dieser Kammer gemessenen Länge der Gitterung. Vorzugsweise sind die
nicht sauren Gittersteine in der Hochtemperaturgitterkammer so angeordnet, daß sie
.eine Reihe von durchgehenden lotrechten Kanälen bilden, also eine Glattschachtgitterung
vorliegt. Vorteilhafterweise liegen die Leitungen für die Zufuhr und Abfuhr des
Gases zu und von der Hochtemperaturgitterkammer im wesentlichen waagerecht, und
die rechtwinkelig zur Richtung dieser Leitungen liegende Abmessung des waagerechten
Querschnittes dieser Kammer ist größer als die in Richtung der Leitung liegende
Abmessung des waagerechten Querschnittes.
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Nach der Erfindung soll ferner an der Abgasaustrittsstelle der Niedertemperaturgitterkammer
ein derartiger Rekuperator angeschlossen sein, daß die Abgase den Rekuperator mit
einer Temperatur von weniger als 400° C, vorzugsweise von etwa 300° C, verlassen.
Die Verwendung von Rekuperatoren zur Vorwärmung der Verbrennungsluft in Stahlschmelzöfen
ist an sich bereits bekannt.
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In den Zeichnungen ist aus. der großen Zahl der im Rahmen der Erfindung
möglichen Ausführungsformen ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht, das unter den
Gesichtspunkten einer deutlichen Darstellung eines zufriedenstellenden Betriebes
und einer klaren Erläuterung der Grundzüge der Erfindung ausgewählt worden ist.
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Fig. 1 ist ein entlang der Mittellinie geführter Vertikalschnitt durch
eine Hälfte eines erfindungsgemäßen Siemens-Martin-Stahlschmelzofens, dessen andere
Hälfte symmetrisch ausgebildet ist, nach der Linie I-I in Fig. 2; Fig. 2 ist ein
horizontaler Schnitt nach d-er Linie II-11 in Fig. 1 durch ein Ende eines erfindungsgemäßen
Siemens-Martin-Ofens; Fig. 3 zeigt in einem schematischen Vertikalschnittbild nach
der Linie III-III von Fig. 2 ein Ende eines Siemens-Martin-Ofens und ein Wärmerückgewinnungssystem
nach der Erfindung; Fig. 4 ist ein schematischer Grundriß der in Fig. 3 gezeigten
Konstruktion; Fig. 5 zeigt in größerem Maßstab einen Schnitt nach der Linie V-V
in Fig. 4 durch die Strömungswege; Fig. 6 stellt in größerem Maßstab einen Horizontalschnitt
der Gitterwerkssteine eines Teiles der Hochtemperaturgitterkammer und Fig. 7 einen
Vertikalschnitt nach der Linie VII-VII in Fig. 6 dar.
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Gemäß der Erfindung weist ein Siemens-Martin-Ofen einen basischen,
feuerfesten Herd 20 mit einer Schaffplattenhöhe 21, eine mit Türöffnungen 23 versehene
Vorderwand 22, eine Hinterwand 24 und eine Decke 25 auf. Alle feuerfesten Teile
bestehen aus basischem oder nicht saurem, feuerfestem Material. Der Ofen besitzt
basische, feuerfeste Endteile 26, von denen nur einer dargestellt ist. Es kann vorzugsweise
ein Ofen des so genannten Maerz-Typs verwendet werden, der doppelte Schächte 27
in den Ecken der das
Ofenende bildenden basischen, feuerfesten Endwand
28 aufweist. Die Decke 30 .des Ofenkopfes, die ebenfalls aus basischem, feuerfestem
Material aufgebaut ist, fällt bei einer bevorzugten Ausführungsform, wie in Fig.
1 gezeigt, zum Ende hin, vorzugsweise unter einem Winkel von etwa 10° gegen die
Waagerechte geneigt, ab. Auf diese Weise liegt die Decke an einer Stelle oberhalb
des Brückenkörpers 31 höher als an der Endwand.
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Die Decke, die Wände und die Enden des Ofens sind zweckmäßig aus feuerfesten
Magnesia- und/oder Chromitsteinen aufgebaut, die einer Temperatur von 1700° C oder
mehr standhalten können. Die Schächte 27 führen senkrecht nach unten zu einer ebenfalls
aus basischem oder nicht saurem, feuerfestem Material bestehenden Schlackenkammer
32, und anschließend strömen die Abgase über die aus nicht saurem, feuerfestem Material
bestehende Regeneratorfeuerbrücke 33 in den Hochtemperaturwärmespeicher 34.
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Die gesamte Horizontalquerschnittsfläche der Strömungswege der Schächte
27 ist auf höchstens die O,OSfacbe Größe der in Schaffplattenhöhe gemessenen Schmelzherdfläche
herabgesetzt. Hierdurch wird die Temperatur der abströmenden Gase erhöht. In der
Praxis soll die Schlackenkammer einen Fassungsraum haben, der zur Ansammlung der
während der Ofenreise an dieser Stelle auftretenden Abscheidungen ausreicht, doch
ist eine übermäßig große Schlackenkammer nicht empfehlenswert.
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Das ganze feuerfeste Gefüge .der Schächte und des Schlackenkammerabschlusses
ist vorzugsweise aus basischem, feuerfestem Material in Stützkonstruktion ausgeführt.
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Der Hochtemperaturregenerator ist von einem feuerfesten Aufbau umschlossen,
der aus einer basischen, feuerfesten Hängedecke 35, basischen oder nicht sauren
Seitenwänden 36 und einem basischen Rost oder Unterbau 37 an der Unterseite besteht.
Die Gittersteine 38 in dem Hochtemperaturregenerator bestehen aus basischem oder
nicht saurem, feuerfestem Material.
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Die Gittersteine können zweckmäßig aus Magnesia mit einem Bindemittel,
wie 1 bis 2 Gewichtsprozent Schwefelsäure, aufgebaut sein. Gegebenenfalls können
kleinere Mengen, z. B. 5 bis 10 Gewichtsprozent, an Chromerz zugesetzt werden. Ein
anderer sehr gut geeigneter basischer oder nicht saurer Gitterstein kann aus Magnesiumsilikat
mit 1 bis 5 Gewichtsprozent an Kaolin oder einem anderen geeigneten Ton als Bindemittel
hergestellt sein. Das Magnesiumsilikat soll ein Molverhältnis von Magnesiumoxyd
zu Silika von etwa 2:1 aufweisen. Auch nicht saure Gittersteine aus Chromerz mit
1 bis 5 Gewichtsprozent Ton als Bindemittel können verwendet werden. Wenn erwünscht,
kann eine kleinere Menge, zweckmäßig 10 bis 35 Gewichtsprozent Magnesia zugesetzt
werden. Die nicht sauren Gittersteine werden vorzugsweise ungebrannt verwendet,
doch können gegebenenfalls auch gebrannte Steine zur Verwendung kommen. Die in den
Fig. 6 und 7 gezeigten nicht sauren Gittersteine sind in lotrechten Säulen 40 mit
parallelen Durchgangswegen 41 angeordnet, die sich zwischen den Steinsäulen in lotrechter
Richtung erstrecken.
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Die abströmenden Gase treten zweckmäßig oben in den Hochtemperaturwärmespeicher
34 ein und strömen auf ihrem Weg gegen die Esse durch die lotrechten Gänge nach
unten. Die Temperatur der Abgase soll beim Überströmen der Regeneratorbrückenwand
33 und beim Eintritt in den Hochtemperaturregenerator zweckmäßig 1400° C überschreiten:
Es ist erwünscht, daß die beim Durchströmender Abgase durch,die lotrechten Gänge
41 des Hochtemperaturregenerators 34 durch die Gittersteine aufgenommene Wärmemenge
begrenzt wird, so daß die aus dem Hochtemperaturwärmespeicher bei 51 austretenden
Abgase während eines Arbeitszyklus jedesmal eine Temperatur von etwa 1200° C erreichen.
Zu diesem Zweck wird die Masse der Gittersteine im Hochtemperaturwärmespeicher kleiner
als ein Drittel der Gesamtmasse der insgesamt in einem Hochtemperatur- und einem
Niedertemperaturregenerator verwendeten Gittersteine bemessen.
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Eine typische Menge an Gittersteinen im Hochtemperaturwärmespeicher
kann 25 bis 30"/o der gesamten in einem Hochtemperatur- und einem hTiedertemperaturwärmespeicher
vorhandenen Steine betragen.
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Die Dicke der Gittersteine im Hochtemperaturgenerator und die Abmessungen
der Öffnungen der Strömungskanäle können durch Standardverfahren festgelegt werden.
Der Gitterungseinsatz soll vorzugsweise so tief wie möglich sein, und damit im Zusammenhang
soll die horizontale Fläche, welche durch die Gittersteine und durch die Strömungsöffnungen
gebildet wird (Querschnitt senkrecht zur Strömungsrichtung der Abgase), kleiner
sein als der Querschnitt der Tiefe des Gitterungseinsatzes (Querschnitt in der Strömungsrichtung
der Abgase) im Hochtemperaturwärmespeicher. Es ist ferner zweckmäßig, daß die Breite
42 des Gitterungseinsatzes größer ist als die Länge 43, weil bei der kleineren Länge
die Neigung der abströmenden Gase, die Gänge der Gitterkammer nur entlang der entfernten
Wand, `welche der d-er Regeneratorbrückenwand 33 benachbarten Wand gegenüberliegt,
zu durchfließen, und im umgekehrten Zyklus die Neigung der Verbrennungsluft, die
Gänge nur entlang der gegenüberliegenden Wand zu durchströmen, beseitigt wird. Aus
diesem Grunde kann in dem Fall, daß die Breite die Länge übersteigt, eine höhere
Vorwärmetemperatur erreicht werden.
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Die aus dem basisch oder nicht sauer zugestellten Wärmespeicher austretenden
Abgase treten in einen geeigneten, mit feuerfestem Material ausgekleideten Kanal
52 ein, der sich horizontal bzw. annähernd horizontal erstreckt und mit dem Boden
des mit saurem, feuerfestem Material zugestellten Regenerators 53 verbunden ist:
der Regenerator 53 besteht aus sauren, feuerfesten, eine Kammer 55 umschließenden
Seitenwänden 54, einem untenliegenden sauren, feuerfesten Rosttragwerk 56 und einer
oben angeordneten sauren, feuerfesten Decke 57 sowie aus sauren, feuerfesten Gittersteinen
58, welche, wie bereits beschrieben, parallele lotrechte Gänge bilden. Die sauren,
feuerfesten Steine bestehen zweckmäßig aus Schamotte. Durch den sauren, feuerfesten
Wärmespeicher 53 können die Abgase durch die Gitterungsschächte nach oben zur Esse
strömen. Die Abmessungen der Gittersteine und der Durchgänge entsprechen der üblichen
Praxis. Die Masse der sauren Gittersteine 58 soll zwei Drittel der gesamten in den
aus einem Hochtemperatur- und einem Niedertemperaturwärmespeicher bestehenden System
verwendeten Gittersteine übersteigen und muß auf jeden Fall größer als die Hälfte
dieser gesamten Gittersteinmasse sein.
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Bei der bisher angewandten Praxis war es üblich, die in den Abgasen
noch enthaltene Restwärme in einem Abhitzekessel zurückzugewinnen. Bei dem erfindungsgemäßen
System ist es nicht zweckmäßig, die Wärmemengen, die üblicherweise in den aus dem
Wärmespeicher austretenden Gasen enthalten sind, einem Abhitzekessel zuzuführen,
weil dies die Erzie-
Jung der höchsten Vorwärmetemperatur der Verbrennungsluft
beeinflussen würde. Es kann nämlich auch bei Verwendung eines basischen Wärmespeichers,
der befähigt ist, höheren Temperaturen standzuhalten, der volle Vorteil nicht erzielt
werden, wenn nicht eine zur Schaffung solcher höherer Temperaturen ausreichende
Luftvorwärmung gewährleistet ist.
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Zur Erklärung dieses Umstandes soll angenommen werden, daß die mittlere
Temperatur der in das Wärmerückgewinnungssystem eintretenden Abgase etwa 1600° C
und die Temperatur des aus der zweiten Wärmespeichereinheit austretenden Gases etwa
bzw. unter 400° C beträgt. Die Temperatur der abströmenden Gase kann, gemessen mit
einem in den Gasstrom eingebrachten Saugpyrometer, nach dem Austritt aus der basischen
Speichereinheit noch bis etwa 1200° C betragen und liegt auf jeden Fall oberhalb
1075° C. Es ist enschieden vorteilhaft, die Temperatur des feuerfesten Materials
in der sauren Wärmespeichereinheit unter 1250° C zu halten, um Beschädigungen durch
Schmelzen des sauren, feuerfesten Materials zu verhüten. Die im System abgegeben--
Wärmemenge ist durch das Gewicht der das System durchströmenden Gasmenge, die spezifische
Wärme und den Temperaturabfall, der etwa 1200° C beträgt, bestimmt. Unter der Annahme,
daß im Regenerator keine Verbrennung stattfindet, ist die für die einströmende Luft
zur Verfügung stehende Wärmemenge etwas kleiner als die durch die abströmenden Gase
abgegebene Wärmemenge, und zwar um einen Betrag, welcher durch die eingesickerten
Mengen an Öl und Luft bedingt ist. Es kann jedoch mit Sicherheit in großer Annäherung
ausgesagt werden, daß es bei einem Temperaturabfall der durch das Wärmerückgewinnungssystem
abströmenden Gase um 1200° C nicht möglich ist, eine Erhöhung der Temperatur der
durch .das System einströmenden Verbrennungsluft um wesentlich mehr als 1200° C
zu erzielen. Zur Erreichung einer Temperatur der Verbrennungsluft von über 1250°
C muß daher der Temperaturabfall in dem Wärmerückgewinnungssystern 1200° C überschreiten.
Dies erfordert, -daß die Temperatur der abströmenden Gase bis auf unter 400° C erniedrigt
wird. Zur Erreichung dieses Zieles werden die aus dem basischen Wärmespeicher austretenden
Abgase durch einen hohen und schlanken sauren Wärmespeicher 53 geleitet. Gegebenenfalls
kann die Höhe des Wärmespeichers 53 vermindert werden, indem ein metallischer oder
feuerfester Rekuperator an dem kalten Ende des Systems nachgeschaltet wird.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel ein metallischer Rekuperator
59 gezeigt, der lotrechte, an den gegenüberliegenden Enden in Öffnungen von Rohrtragplatten
61 und 62 gehalterte Stahlrohre 60 besitzt, die von den Abgasen durchströmt werden.
Die durch die Rohre des Rekuperators strömenden Abgase «erden durch einen Kanal
63 zu einem Gebläse 63' und dann in die Esse 63" geführt. Die eingeführte Luft strömt
durch ein Gebläse 64 und anschließend durch die Zwischenräume rund um die Rohre
des Rekuperators und tritt schließlich durch einen Gang 66 aus, welcher an eine
waagerechte Ouerleitung 67 anschließt, die an den gegenüberliegenden Enden angeordnete
Schiebeventile 68 und 70 aufweist und jenseits dieser Ventile mit einer waagerechten
Leitung 71 verbunden ist, die ihrerseits durch gegenüberliegende Durchgänge der
Schieberventile 68 und 70 führt. Die Leitung 71 ist an ihren beiden Enden bei 72
oben an die Wärmespeicher 53 und bei 73 oben an den Rekuperator 59 angeschlossen.
Die Schieberventile 68 und 70 stehen, wie gezeigt, stets in entgegengesetzter Stellung,
so daß die Leitung 67 gegen einen Wärmespeicher zur Einführung von Luft offen und
gegen den anderen Wärmespeicher verschlossen ist und die Leitung 71 gegen .den anderen
Wärmespeicher zur Aufnahme der Abgase offen und gegen den ersten Wärmespeicher geschlossen
ist. Die beiden Schieberventile 68 und 70 werden bei der Umschaltung im Arbeitszyklus
gleichzeitig abwechselnd in entgegengesetzter Richtung verschoben.
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.Die Verbrennungsluft strömt, gleichgültig, ob ein Rekuperator verwendet
wird oder nicht, durch den sauren Wärmespeicher 63 abwärts und tritt in die nach
oben führenden Gänge des basischen Wärmespeichers 36 mit einer Temperatur ein, die
normalerweise 875° C überschreiten soll. Die vorgewärmte Luft strömt über die Regeneratorbrückenwand
33 vom basischen Wärmespeicher mit einer Temperatur aus, die im allgemeinen etwa
1075° C überschreiten soll, und bei normalem Betrieb soll die Temperatur der Luft
nach ihrem Durchgang durch die Schächte 27 mehr als 1250° C betragen. Bei der bisher
üblichen Arbeitsweise kann die vorgewärmte Luft nur auf eine Temperatur gebracht
werden, die etwas unter 1150° C liegt.
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Durch eine Steigerung der Temperatur der vorgewärmten Luft um je 50
bis 60° C kann die Zeit zur Erzielung der Ofenhitze um jeweils etwa 511/o abgekürzt
und eine entsprechende Brennstoffmenge eingespart werden.
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Weiter ergibt eine stärkere Vorerhitzung der Verbrennungsluft eine
bessere Wärmeübertragung auf die Ofenbeschickung und ermöglicht eine erhöhte Brennstoffzufuhr,
so daß die Erzeugungsleistung eines ganzbasischen Ofens um etwa 2511!o und mehr
über die Leistung eines baulich gleichartigen Ofens mit Silikadecke gesteigert werden
kann.
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Die aus einem solchen heiß arbeitenden Ofen abströmenden Gase überschreiten
die Temperaturen, die üblicherweise in Ofen mit Silikadecken auftreten; gemäß der
Erfindung ist es jedoch möglich, durch die bereits erwähnte Verkleinerung der Ofenschächte
und die oben erläuterte Verwendung eines kleinen basischen Hochtemperaturwärmespeichers
eine noch höhere Vorwärmung der Verbrennungsluft mit den entsprechenden Vorteilen
hinsichtlich der Ofenleistung und eines wirtschaftlichen Brennstoffverbrauches zu
erzielen. Bei Verwendung eines großen, vertikalen Wärmespeichers mit saurer Auskleidung
iznd Ergänzung durch einen leistungsfähigen Rekuperator ist es möglich, einen größeren
Temperaturabfall der durch das System abströmenden Gase zu erzielen, wobei diese
erwünschte Vorerhitzung für die Verbrennungsluft wieder ausgenutzt werden kann.
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Die in der Beschreibung angeführten Luft- und Gastemperaturen sind
als die im allgemeinen während der Vergütungsdauer der Ofenhitze vorgesehenen Temperaturen
aufzufassen. Alle diese Temperaturen wurden mittels Saugpyrometern gemessen.
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Die bei der Zusammensetzung des feuerfesten Materials angeführten
Prozentsätze sind durchweg in Gewichtsprozenten angegeben.