DE1145749B

DE1145749B - Schmelzofen fuer Schrott, Masseln u. dgl. und Verfahren zu seinem Betrieb

Info

Publication number: DE1145749B
Application number: DER26734A
Authority: DE
Original assignee: REKUPERATOR K G DR ING SCHACK
Current assignee: REKUPERATOR K G DR ING SCHACK
Priority date: 1959-11-14
Filing date: 1959-11-14
Publication date: 1963-03-21
Also published as: GB962171A

Description

Schmelzofen für Schrott, Masseln u. dgl. und Verfahren zu seinem Betrieb Aufgabe der Erfindung ist es, die beschriebenen Nachteile auszuschließen und die Wirtschaftlichkeit eines besonders zum Schmelzen von Schrott bestimmten Ofens zu erhöhen. Für einen Schmelzofen mit einem dem Schmelzraum angeschlossenen Vorwärmraum, in dem das Schmelzgut von den aus dem Ofen abziehenden Gasen im Gegenstrom bestrichen wird, schlägt die Erfindung zur Lösung der Aufgabe vor, den Vorwärmraum mit einer oder mehreren Stufen und jede Stufe mit einer Fördervorrichtung, z. B. einem Vordrücker, zu versehen, der das Schmelzgut auf die folgende Stufe schiebt. Auf diese einfache Weise wird die lange Herdfläche im Vorwärmraum unterteilt. Stauungen sind ausgeschlossen, weil jeder einzelne Vordrücker den Einsatz von der gesamten Länge der zugehörigen Stufe abstreicht und auf die folgende Stufe schiebt. Es wird damit ermöglicht, Schrott unabhängig von einem Mindestzusatz von Roheisen durch den Vorwärmraum bis auf den Schmelzherd zu fördern.
Erleichtert wird dieser Vorgang, wenn die Stufen entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung zum Schmelzraum hin geneigt sind, wodurch sich außerdem der Einsatz auf der folgenden Stufe gleichmäßiger verteilen kann.
Von der letzten Stufe des Vorwärmraumes wird das Schmelzgut auf den Schmelzherd im Schmelzraum geschoben.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Schmelzherd als geneigte, sich an die letzte Vorwärmstufe anschließende Herdfläche ausgebildet, auf die das Schmelzgut geschoben und dem Flammenstrahl der Brenner ausgesetzt wird. Zum Niederschmelzen des - z. B. bei Schrott auf etwa 900° -Um die Leistung von Elektroöfen zu erhöhen und damit den Elektrostahl zu verbilligen, ist es bekannt, das Schmelzgut zunächst einem Vorschmelzofen zuzuführen und die Schmelze dem Elektroofen zuzuleiten. Das gleiche gilt für Siemens-Martin-COfen und ähnliche Öfen.
Die Erfindung betrifft einen dem Schmelzen von Schrott, Massem u. dgl. dienenden Vorschmelzofen, der außer einem Schmelzteil auch ein Vorwärmteil aufweist, in dem die aus dem Schmelzteil kommenden Abgase im Gegenstrom zum ankommenden Schmelzgut geführt sind und dieses dabei vorwärmen.
Um eine gute Ausnutzung der Abgase für die Vorwärmung zu erhalten, ist es notwendig, den Vorwärmt--il sehr lang auszuführen.
Bei einem bekannten Schmelzofen wird der Einsatz zwecks Vorwärmung über einen von den Abgasen bestrichenen geneigten Vorwärmherd in den Schmelzraum gedrückt. Infolge der Länge des Vorwärmherdes wird der-lose Schrott beim Vordrücken zunächst zusammengeschoben und dann auch an den Seiten hochgedrückt, so daß es sehr leicht zu Stauungen kommt, deren Beseitigung erhebliche Zeitverluste und Kosten verursachen. Durch in bestimmten Abständen dem Schrott beigefügte Platten oder Balken aus Roheisen läßt sich die Gefahr der Stauung zwar vermindern, aber nicht beseitigen. Außerdem ist bei einer solchen Anordnung des Vorwärmteils das Einschmelzen von Schrott von der Beigabe einer Mindestmenge Roheisen abhängig.
Es sind auch Schmelzöfen bekannt, die eine zum Schmelzbad geneigte Schmelzbrücke aufweisen. Infolge des Fehlens eines langgestreckten Vorwärmraumes kommt bei diesen Öfen das Schmelzgut gehäuft und in kaltem Zustand auf die Schmelzbrücke, auf die im allgemeinen der Strom der Feuergase zuerst gerichtet ist.
Um den zum Schmelzen erforderlichen Brennstoffverbrauch einzuschränken, kann der über das Schmelzgut geführte Gasstrom anschließend durch einen unter der Schmelzbrücke liegenden Hohlraum geleitet werden. Für einen solchen Schmelzofen ist es auch bekannt, dem unter der Schmelzbrücke liegenden Raum Luft für die Nachverbrennung unverbrannter Gase zuzuführen. Von Nachteil ist bei diesen Öfen, daß die Heizgase auf ihren relativ sehr kurzen Weg durch den Ofen ungenügend ausgenutzt werden und die wärmeaufnehmende Oberfläche des gehäuften Schmelzgutes klein ist. Der Wirkungsgrad dieser Öfen entspricht folglich wegen zu hohen Brennstoffverbrauchs und zu langen Einschmelzzeiten nicht mehr den heutigen Anforderungen. vorgewärmten Schmelzgutes bedarf es bei einer solchen Anordnung des Schmelzherdes nur noch einer relativ geringen Wärmemenge. Das geschmolzene Gut fließt vom Herd in eine Wanne, in der das Band durch die direkte Strahlung der darüber befindlichen Flamme warmgehalten wird.
. Um zu verhindern, daß von dem über 1600° heißen Schmelzraum zuviel Wärme in den relativ kühlen Vorwärmraum abstrahlt, ist am Übergang vom Schmelzraum in den Vorwärmraum mittels einer Absenkung des Ofengewölbes eine Einschnürung gebildet, durch die das Schmelzgut gerade noch durchgedrückt werden kann.
Durch diese Einschnürung wird gleichzeitig erreicht, daß im Schmelzraum gegenüber der Außenatmosphäre ein leichter Überdruck und im Vorwärmraum ein leichter Unterdruck herrscht. Dadurch strömt etwas kalte Außenluft durch die Undichtigkeiten der Stoßmaschinen, wobei diese gekühlt werden. Der Überdruck im Schmelzherd verhindert den Zutritt von Falschluft.
Insbesondere bei leichtem Schrott kann. trotz der Abschirmung der Strahlung durch die Verengung die Vorwärmung auf der letzten Stufe zu hoch werden, so daß die Schrottpakete außen abschmelzen, was zu Unzuträglichkeiten führen kann. Um dies zu verhindern, kann erfindungsgemäß Kühlluft nahe der Einschnürung in den Vorwärmraum eingeführt werden. Statt dessen kann. man, um keine zu stark oxydierende Atmosphäre zu bekommen, Abgas eines dem Ofen zwecks Aufhetzung der Verbrennungsluft angegliederten Rekuperators in regelbarer Menge zurückführen.
Als weiteres Mittel zur Vermeidung einer zu hohen Vorwärmung sind gemäß einem weiteren Merkmal im Vorwärmraum nahe der Einschnürung beiderseits Abzugsöffnungen vorgesehen, durch die ein Teil der Feuergase abgezogen werden kann. Dadurch wird die im Vorwärmraum strömende Gasmenge vermindert und somit auch der Wärmeaustausch verringert. Das abgezogene Gas wird direkt in den Abgaskanal zwischen Ofen und Rekuperator geführt.
Nachdem das Abgas den Vorwärmraum durchströmt und die oberste Stufe verlassen hat, wird es dem Rekuperator zugeleitet. Noch nahe dem Ofen wird dem Abgas auf diesem Wege mittels Düsen mit hoher Anströmungsgeschwindigkeit eine regelbare Menge Sekundärluft beigemengt, um das im Gas noch enthaltene CO und H2 nachzuverbrennen.
Durch die hochgradige Ausnutzung des Wärmeüberschusses der den Schmelzraum verlassenden Gase sinkt deren Temperatur auf einen Wert, der dem Rekuperator ohne Beimengung von Kühlluft zugeführt werden kann. Dieser Vorteil trägt auch wesentlich zur hohen Wirtschaftlichkeit dieses Rekuperativschmelzofens bei.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
Der Vorschmelzofen hat einen Vorwärmraum 1 und einen Schmelzraum 2. Durch die verschließbare Öffnung 3 im Gewölbe 4 des Vorwärmraumes 1 oder durch die Tür 5 wird der Einsatz der obersten Stufe 6 zugeführt. Ein Vordrücker 7 schiebt das Schmelzgut zur nächsten Stufe 8, von wo es der Vordrücker 9 zur Stufe 10 fördert. Sind alle Stufen mit Schmelzgut bedeckt und ist der auf der letzten Stufe 10 liegende Einsatz im gewünschten Maße erhitzt, drücken alle Stoßmaschinen das - Schmelzgut eine Stufe weiter, und zwar zunächst der Vordrücker 11, der das Gut von der letzten Stufe 10 auf den Schmelzherd 12 schiebt. Hierauf wird der Vordrücker 9 und danach der Vordrücker 7 betätigt, so daß anschließend die oberste Stufe 6 erneut beschickt werden kann..
Der zum Schmelzherd 12 geförderte, bereits möglichst hoch vorgewärmte Einsatz wird durch den auf ihn gerichteten Flammenstrahl der Brenner 13 niedergeschmolzen und sammelt sich im Bad 14.
Zwischen Vorwärmraum 1 und Schmelzraum 2 sind die Ofengewölbe 4 und 15 zu einer Einschnürang 16 so tief herabgezogen, daß einerseits das Schmelzgut gerade noch ungehindert in. den Schmelzraum gestoßen werden kann und andererseits die Wärme -im Schmelzraum nicht ungehindert in den relativ kühlen Vorwärmraum 1 abstrahlen kann.
Zur Regelung der Temperatur der den Vorwärmraum durchströmenden Gase dienen Düsen 17, durch die Kühlluft oder besser zur Herabsetzung des Abbrandes der vorwärmenden Beschickung kühleres Abgas zugeführt werden kann, das aus einem nicht dargestellten, dem Schmelzofen angegliederten Reku perator zurückgeführt ist. Ferner sind Abzugöffrnungen 18 vorgesehen, durch die ein Teil der heißen Feuergase bereits über der letzten Stufe 10 dem Vorwärmraum entzogen und direkt in denAbgaskanal zwischen Ofen und Rekuperator geleitet werden können. Diese letztgenannte Temperaturregelung kann z. B. beim Einsatz von leichtem Schrott notwendig werden, während bei schwerem Schrott das Feuergas unbeschränkt durch den Vorwärmraum 1 geleitet wird.
Durch Öffnungen 19 neben der obersten Stufe 6 verlassen die Gase den Vorwärmraum 1 und strömen durch einen Abgaskanal dem Rekuperator zu.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Schmelzofen für Schrott, Massem u. de. mit einem dem Schmelzraum angeschlossenen Varwärmraum, in dem das Schmelzgut von den aus dem Schmelzraum abziehenden Gasen im Gegenstrom bestrichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwärmraum (1) eine oder mehrere Stufen (6, 8, 10) aufweist und jeder Stufe eine Fördervorrichtung, z. B. ein Vordrücker (7, 9;11), zugeordnet ist, der das Schmelzgut auf die folgende Stufe schiebt.
2. Schmelzofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d'aß die Stufen (6, 8, 10) in Richtung auf den Schmelzraum (2) geneigt sind.
3. Schmelzofen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an die letzte Stufe (10) im Vorwärmraum (1) ein Schmelzherd (12) mit geneigter Herdfläche angeordnet ist, auf die das Schmelzgut vom Vordrücker (11) der letzten Stufe geschoben und dem Flammenstrahl der Brenner (13) ausgesetzt wird.
4. Schmelzofen nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine am übertritt des Schmelzgutes vom Vorwärmraum (1) in den Schmelzraum (2) vorgesehene, durch eine Absenkung der Ofengewölbe (4 und 15) oder ähnlich erzielte Einschnürung (16), die die Abstrahlung aus dem Schmelzraum in den Vorwärmraum verhindert, einen überdruck im Schmelzraum ermöglicht, aber das Durchstoßen des Schmelzgutes nicht behindett.
5. Schmelzofen nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwärmraum (1) Düsen (17) für die Zuführung einer regulierbaren rückgeführten Abgasmenge oder Kühlluftmenge aufweist.
6. Schmelzofen nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwärmraum (1) an oder nahe der Eintrittsstelle der Feuergase eine oder mehrere Öffnungen (18) zum regulierbaren Abzug von Feuergas aufweist.
7. Schmelzofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am oder nahe dem Austritt (19) der Abgase aus dem Vorwärmraum (1) Düsen zum Beimengen von Sekundärluft für die Nachverbrennung unverbrannter Gase vorgesehen sind. B. Verfahren zum Betrieb des Schmelzofens nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Vorwärmraum (1) gegenüber der Außenatmosphäre ein leichter Unterdruck und im Schmelzraum (2) ein leichter Überdruck gehalten wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 650 657, 652 447; Die Neue Gießerei, 13. 7. 1950, S. 273, Bild 10; Blast Furnace and Steel Plant, Mai 1959, S. 469, Bild 6.