DE1230448B

DE1230448B - Method and hearth furnace for melting scrap or other solid metallic insert

Info

Publication number: DE1230448B
Application number: DEM65772A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Franz Bartu
Original assignee: Maerz Ofenbau AG
Current assignee: Maerz Ofenbau AG
Priority date: 1964-07-08
Filing date: 1965-07-01
Publication date: 1966-12-15

Description

Verfahren und Herdofen zum Schmelzen von Schrott oder einem anderen festen metallischen Einsatz Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schmelzen von Schrott oder einem anderen festen metallischen Einsatz und einen Herdofen zur Durchführung dieses Verfahrens.Method and hearth furnace for melting scrap or other solid metallic insert The invention relates to a method for melting Scrap or other fixed metallic insert and a hearth furnace to carry out this procedure.

Das Einschmelzen eines festen metallischen Einsatzes in brennstoffbeheizten Ofen wurde erst mit Hilfe der regenerativen Luftvorwärmung bzw. des Siemens-Martin-Ofens möglich. Die Verbrennungsluft muß auf eine Temperatur von über 1000° C vorgewärmt werden, damit eine genügend hohe Flammentemperatur und eine genügend hohe Übertragungswärme erreicht werden können. Die Übertragungswärme ist jene Wärmemenge, die je Brennstoffkalorie von der Flamme bzw. den Rauchgasen bei deren Abkühlung auf die Abgastemperatur im Herdraum abgegeben werden kann.The melting of a solid metallic insert in a fuel-heated one The furnace was only made with the help of regenerative air preheating or the Siemens-Martin furnace possible. The combustion air must be preheated to a temperature of over 1000 ° C so that a sufficiently high flame temperature and a sufficiently high transfer heat can be achieved. The heat transfer is the amount of heat that per fuel calorie of the flame or the flue gases as they cool down to the exhaust gas temperature in Oven space can be delivered.

Eine andere Möglichkeit zum Erzielen einer hohen Flammentemperatur und einer hohen Übertragungswärme besteht darin, den Brennstoff mit gasförmigem Sauerstoff zu verbrennen. Die Flammentemperatur ist dann beträchtlich höher als bei der üblichen Verwendung von vorgewärmter Luft, weil der Stickstoffballast wegfällt. Die Übertragungswärme beim Verbrennen des Brennstoffes mit reinem Sauerstoff ist in einem Siemens-Martin-Ofen hingegen annähernd gleich der Übertragungswärme bei Verbrennung von vorgewärmter Luft, deren Temperatur 300° C unter der Temperatur der den Herdraum verlassenden Abgase liegt. Wenn z. B. die Temperatur der Abgase 1600° C beträgt, dann sind Luft von 1300° C und reiner Sauerstoff hinsichtlich der Übertragungswärme je Brennstoffkalorie gleichwertig.Another way to get a high flame temperature and a high heat transfer is the fuel with gaseous Burn oxygen. The flame temperature is then considerably higher than with the usual use of preheated air, because there is no nitrogen ballast. The transfer heat when burning the fuel with pure oxygen is in a Siemens-Martin furnace, on the other hand, almost the same amount of heat is transferred Combustion of preheated air, the temperature of which is 300 ° C below the temperature the exhaust gases leaving the hearth. If z. B. the temperature of the exhaust gases 1600 ° C, then air at 1300 ° C and pure oxygen in terms of the Transfer heat equivalent per fuel calorie.

Ein Zusatz von Sauerstoff als Verbrennungsmittel ist im Siemens-Martin-Ofen wegen der dadurch bewirkten Erhöhung der Flammentemperatur vorteilhaft und wird daher häufig angewandt. Es ist auch schon mehrmals vorgeschlagen worden, auf die Verwendung von vorgewärmter Luft vollkommen zu verzichten und den Brennstoff ausschließlich mit Sauerstoff zu verbrennen. Bei einer solchen Beheizung kann die gesamte Einrichtung für die Luftvorw'ärmung, also der Unterofen und die Umsteuerorgane, entfallen, und dadurch werden die Baukosten beträchtlich erniedrigt.An addition of oxygen as a combustion agent is in the Siemens-Martin furnace because of the resulting increase in the flame temperature and is advantageous therefore often used. It has also been suggested several times to the Avoid using preheated air and fuel exclusively burn with oxygen. With such a heating, the entire facility for the air preheating, i.e. the lower furnace and the reversing devices, are omitted, and this considerably lowers the construction costs.

Andererseits ist jedoch zu berücksichtigen, daß die Kosten für den Sauerstoff selbst unter der Voraussetzung, daß der Sauerstoff zum niedrigstmöglichen Preis zur Verfügung steht, etwa das 2,5fache der Kosten des Brennstoffes betragen, wogegen die Kosten für z. B. regenerativ vorgewärmte Luft je Kilogramm Brennstoff nur etwa ein Fünftel bis ein Sechstel der Kosten des Sauerstoffes ausmachen, wenn die Anschaffungskosten der Vorwärmanlage und die laufenden Ausgaben für deren feuerfestes Material mitgerechnet werden. Die Feuerung mit Luftvorwärmung ist demnach auf jeden Fall wesentlich billiger als die Verbrennung mit reinem Sauerstoff, doch hat diese wieder den Vorteil, daß sich mit der Sauerstoffflamme pro Quadratmeter Herdfläche pro Stunde viel größere Wärmemengen übertragen lassen.On the other hand, however, it must be taken into account that the cost of the Oxygen even provided that the oxygen is as low as possible Price is available, about 2.5 times the cost of the fuel, whereas the cost of z. B. regeneratively preheated air per kilogram of fuel only make up about a fifth to a sixth the cost of oxygen, though the acquisition costs of the preheating system and the ongoing expenses for its refractory Material are included. Firing with air preheating is therefore for everyone Case is much cheaper than burning with pure oxygen, but this has Again the advantage of having the oxygen flame per square meter of stove area Allow much larger amounts of heat to be transferred per hour.

Die Erfindung beruht nun auf der Feststellung, daß die Wärmeübertragungsbedingungen in einem brennstoffbeheizten Schmelzofen während des Schmelzvorganges sehr verschieden sind. Während des Vorwärmens des kalten Einsatzes bzw. Schrottes sind die Wärmeübergangsbedingungen auch für eine Flamme aus öl oder Kaltgas und vorgewärmter Luft sehr günstig, doch verschlechtern sie sich während des Schmelzens und vor allem nach der Bildung eines Bades und einer Schlackendecke, die den noch ungeschmolzenen Einsatz bedecken, sehr stark. Die Erfindung zielt nun darauf ab, unter Berücksichtigung dieser Verhältnisse ein Verfahren zum Schmelzen von Schrott oder einem anderen festen metallischen Einsatz und einen Herdofen zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, das bzw. der es ermöglicht, den Brennstoff während des Erhitzens des kalten Einsatzes bzw. Schrottes mit vorgewärmter Luft und dann während des Einschmelzens mit Sauerstoff zu verbrennen. Auf diese Weise gelingt es, die guten Wärmeübergangsbedingungen der bei der Verbrennung von Brennstoff mit heißer Luft gebildeten Flamme gegenüber dem kalten oder noch nicht auf die Schmelztemperatur erhitzten Einsatz bzw. Schrott auszunutzen und die Verwendung von Sauerstoff nur auf jene Phase zu beschränken, in der die Flamme aus Brennstoff und heißer Luft keinen guten wärmetechnischen Wirkungsgrad mehr hat, so daß also im Endergebnis der Verbrauch an verhältnismäßig teurem Sauerstoff verringert wird. Zur Erreichung dieses Zieles wird das Verfahren gemäß der Erfindung in einem Ofen durchgeführt, der aus zwei hintereinander angeordneten, miteinander verbundenen Herden besteht, und es ist dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Herde gleichzeitig beheizt werden. In den beiden Herden werden gleichzeitig verschiedene Phasen des Schmelzprozesses durchgeführt, und zwar wird in dem einen Herd, dem Schmelzherd, der vorgewärmte Einsatz mit einer Brennstoff-Sauerstoff-Flamme, gegebenenfalls unter Zusatz von etwas Luft, geschmolzen, während im zweiten Herd, dem Vorwärmherd, das feste Gut eingebracht und mit einer Flamme aus Brennstoff plus vorgewärmter Luft, eventuell unter Zusatz geringer Sauerstoffmengen, vorgewärmt wird. Die Rauchgase des Schmelzherdes werden in den Vorwärmherd geleitet, wo restliches CO verbrannt wird; sie dienen im Vorwärmherd als zusätzliches Heizmittel und werden dann mit den Rauchgasen der Flamme des Vorwärmherdes gemeinsam in..einen Luftvorwärmer geführt, in dem die Verbrennungsluft der Anlage vorgewärmt wird. Es gelingt dadurch, die Abwärme beider Herde weitgehend auszunutzen und mit nur einem Luftvorwärmer für zwei Herde auszukommen, wobei dieser Litftvdrwärmer wegen der niedrigen Abgastemperatur des Vorwärmherdes weder thermisch, noch durch den Flugstaub stark beansprucht wird.The invention is based on the finding that the heat transfer conditions in a fuel-heated furnace very different during the melting process are. The heat transfer conditions are during the preheating of the cold insert or scrap Also very favorable for a flame made of oil or cold gas and preheated air, but they deteriorate during melting, and especially after the formation of one Bades and a slag roof covering the still unmelted insert strong. The aim of the invention is to take these relationships into account a method of melting scrap or other solid metallic insert and to provide a hearth furnace for performing this method, the or the it allows the fuel to be used while the cold use or scrap with preheated air and then with oxygen during melting to burn. In this way it is possible to achieve the good heat transfer conditions of the when burning fuel with hot air compared to the flame formed insert or scrap that is cold or not yet heated to the melting temperature to take advantage of and to limit the use of oxygen only to that phase in which the flame of fuel and hot air does not have good thermal efficiency has more, so that in the end the consumption of relatively expensive oxygen is decreased. To achieve this goal, the method according to the invention carried out in a furnace, which consists of two arranged one behind the other, with each other associated flocks consists, and it is characterized in that the two flocks be heated at the same time. In the two herds there will be different at the same time Phases of the melting process are carried out, namely in one hearth, the melting hearth, the preheated insert with a fuel-oxygen flame, if necessary under Addition of some air, melted, while in the second stove, the preheating stove, the solid material brought in and with a flame made of fuel plus preheated air, possibly with the addition of small amounts of oxygen, is preheated. The smoke gases of the melting hearth are fed into the preheating hearth, where the remaining CO is burned will; they serve as additional heating means in the preheating stove and are then used with the flue gases from the flame of the preheating stove are fed together into an air preheater, in which the combustion air of the system is preheated. It succeeds in the To use waste heat from both stoves to a large extent and with only one air preheater for two stoves get by, this Litftvdrwärmer because of the low exhaust gas temperature the preheating stove is neither thermally nor heavily stressed by the fly ash.

Es kann hier festgehalten werden, daß ein aus zwei hintereinander angeordneten und miteinander verbundenen Herden bestehender Herdofen für die Herstellung von Stahl bereits bekannt ist. Bei einem bekannten Verfahren, das in einem solchen Ofen durchgeführt wird, wird jeweils in dem ersten Herd ge- schmolzen und raffiniert, und die fühlbare Wärme der Abgase dieses Herdes wird dazu benutzt, den kalten Einsatz bzw. Schrott in dem zweiten Herd vorzuwärmen (deutsche Patentschrift 740 569); bei diesem Verfahren wird immer nur der erste Ofen, in welchem gerade geschmolzen wird, beheizt. Bei einem in neuerer Zeit bekanntgewordenen Verfahren zum Frischen von Roheisen in einem aus zwei hintereinander angeordneten und miteinander verbundenen Herden*bestehenden Ofen, die wechselweise gefahren werden, wird jeweils in dem einen Herd, dem Frisch= herd, eine Charge gefrischt und fertiggemacht, und die beim Frischen entstehenden heißen CO-haltigen Abgase werden in den zweiten Herd, den Vorwärmherd, eingeführt und verbrannt und auf diese Weise zum Vorwärmen des festen metallischen Einsatzes verwendet (britische Patentschrift 916 763). Bei diesem Verfahren kann in den zweiten Herd gegebenenfalls noch zusätzlich Brennstoff eingeführt werden, wenn die von den Abgasen des Frischherdes geliefertWärme nicht ausreicht. Auch in diesem Fall wird-jedoch .jeweils immer nur ein Herd beheizt, und es findet nicht eine gleichzeitige Beheizung beider Herde mit Brennstoff statt.It can be stated here that a hearth furnace consisting of two stoves arranged one behind the other and connected to one another is already known for the production of steel. In a known method, which is carried out in such a furnace, is in each case fused overall in the first oven and refined, and the sensible heat of the exhaust gases of this oven is used to preheat the cold insert or scrap in the second hearth (German Patent 740,569); With this method, only the first furnace, in which melting is currently taking place, is heated. In a process that has recently become known for refining pig iron in a furnace consisting of two stoves * arranged one behind the other and connected to one another, which are operated alternately, a batch is freshened and made ready in one stove, the fresh stove, and the The hot exhaust gases containing CO produced during the refining process are introduced into the second stove, the preheating stove, and burned, and in this way used to preheat the solid metal insert (British patent specification 916 763). With this method, additional fuel can be fed into the second stove if the heat supplied by the exhaust gases from the fresh stove is insufficient. In this case, too, only one stove is heated at a time, and the two stoves are not heated with fuel at the same time.

Gemäß der Erfindung werden die Brennstoffe in den beiden Herden mit Verbrennungsmitteln verschiedener Sauerstoffkonzentrationen verbrannt. Vorzugsweise werden im Schmelzherd mindestens 65 % des Brennstoffes mit Sauerstoff und höchstens 351/o des Brennstoffes mit vorgewärmter Luft verbrannt, wogegen im Vorwärmherd mindestens 65 % des Brennstoffes mit vorgewärmter Luft und höchstens 35 % des Brennstoffes mit Sauerstoff verbrannt werden.According to the invention, the fuels in the two stoves are with Combustion agents of various oxygen concentrations burned. Preferably are in the melting hearth at least 65% of the fuel with oxygen and at most 351 / o of the fuel is burned with preheated air, whereas in the preheating stove at least 65% of the fuel with preheated air and a maximum of 35% of the fuel burned with oxygen.

Bei Verwendung von Sauerstoff oder eines sehr sauerstoffreichen Gemisches als Verbrennungsmittel im Schmelzherd sind die Abgase dieses Herdes reich an Kohlendioxyd, und die Ofenatmosphäre ist stark oxydierend. Eine stark oxydierende Atmosphäre beim Einschmelzen kann für das geschmolzene Bad nachteilig sein, so daß es erforderlich sein kann, im Schmelzherd mit einem Unterschuß an Sauerstoff zu fahren und eine reduzierende Ofenatmosphäre zu schaffen. Ferner kann sich im Schmelzherd unter dem Einfluß des glühenden oder schmelzenden Schrottes das Gleichgewicht der Verbrennung 2 CO -I- 02 ZI:t 2 C02 zugunsten eines höheren CO-Gehaltes verschieben. Die Abgase des Schmelzherdes können demnach zeitweise größere Mengen an Kohlenmonoxyd enthalten; deren chemische Wärme durch Verbrennung im Vorwärmherd vorteilhaft für die Vorwärmung des Einsatzes ausgenutzt werden kann. Die Verwendung eines Herdofens, der aus zwei hintereinander angeordneten und miteinander verbundenen Herden besteht, ermöglicht es aber, im Schmelzherd ohne wärmetechnische Nachteile für das Verfahren eine oxydierende oder reduzierende Atmosphäre einzustellen, weil die unverbrannten Abgase des Schmelzherdes im Vorwärmherd vollständig verbrannt und verwertet werden können.When using oxygen or a very oxygen-rich mixture As a combustion agent in the melting hearth, the exhaust gases from this hearth are rich in carbon dioxide, and the furnace atmosphere is highly oxidizing. A strongly oxidizing atmosphere at Melting down can be detrimental to the molten bath, making it necessary can be to drive in the furnace with a deficit of oxygen and a to create a reducing furnace atmosphere. Furthermore, in the furnace under the Influence of glowing or melting scrap the equilibrium of combustion 2 CO -I- 02 ZI: Shift t 2 C02 in favor of a higher CO content. The exhaust gases The melting hearth can therefore temporarily contain larger amounts of carbon monoxide; Their chemical heat through combustion in the preheating stove is advantageous for preheating of the mission can be exploited. The use of a hearth oven made up of two one behind the other and interconnected herds is made possible But it is an oxidizing one in the melting hearth without any thermal disadvantages for the process or reducing atmosphere because of the unburned exhaust of the smelter can be completely burned and recycled in the preheating stove.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich nur auf das Einschmelzen und nicht auf das Raffinieren und Fertigmachen einer Charge. Die im Schmelzherd verflüssigte Charge kann im Schmelzherd sowohl fertiggemacht als auch ohne weitere Behandlung abgestochen und in einem anderen Ofen raffiniert und legiert werden. Wird die Charge im Schmelzherd fertiggemacht, so werden die während dieser Zeit im Schmelzherd anfallenden Rauchgase ebenfalls im Vörwärmherd zum Aufheizen des Schrottes ausgenutzt.The present invention relates to meltdown and only not on refining and finishing a batch. The liquefied in the furnace Batch can be finished in the furnace or without further treatment cut off and refined and alloyed in another furnace. Will the batch finished in the melting hearth, so those accumulating in the melting hearth during this time will be Flue gases also used in the preheating stove to heat up the scrap.

Der Herdofen gemäß der Erfindung besteht, wie aus den obigen Ausführungen ersichtlich ist, in an sich bekannter Weise aus zwei hintereinander angeordneten und miteinander verbundenen Herden. Die beiden Herde können dabei von feststhenden oder kippbaren Herdöfen gebildet sein. Die' Herde können auch miteinander starr verbunden und gleichzeitig kippbar ausgebildet sein. Diese zuletzt genannte Ausführungsform hat den Vorteil, daß nur eine einzige Kippeinrichtung erforderlich ist.The hearth furnace according to the invention consists, as from the above statements can be seen in a manner known per se from two arranged one behind the other and interconnected herds. The two flocks can thereby be of stationary or tiltable hearth ovens. The 'herd can also be rigid with each other connected and designed to be tiltable at the same time. This last-mentioned embodiment has the advantage that only a single tilting device is required.

Beim Verfahren gemäß der Erfindung wird zweckmäßig rekuperativ vorgewärmte Luft verwendet. Die Abgastemperatur des Vorwärmherdes ist bedeutend niedriger als die Abgastemperatur des Herdes eines SM-'Ofens, und deshalb ist die Verwendung eines Rekuperators möglich, der einfacher und billiger als ein Regenerator ist. Die vorgewärmte Verbrennungsluft kann den einzelnen Brennern in eigenen Leitungen direkt zugeführt werden, es kann aber auch eine gemeinsame Luftzufuhr vorgesehen werden, die so angeordnet wird, daß sie für beide Herde verwendbar ist und es daher gleichgültig ist, welcher der beiden Herde jeweils mit der Brennstoff-Luft-Flamme beheizt werden soll. Die Verbrennungsluft wird dann durch den Impuls der Brenner, die in geeigneter Lage zur Mündung der Zuführungsleitung angeordnet sind, zur Flamme gesaugt. Bei einer einzigen Luftleitung wird deren Mündung zwischen den beiden Herden angeordnet. Die Zuführung der Luft kann zwischen den beiden Herden von unten oder von oben oder durch die Seitenwände erfolgen.In the method according to the invention, recuperative preheating is expedient Air used. The exhaust gas temperature of the preheater is significantly lower than the flue gas temperature of the range of an SM oven, and therefore the use of a Recuperators possible that are easier and cheaper than a regenerator is. The preheated combustion air can be sent to the individual burners in their own lines can be supplied directly, but a common air supply can also be provided which is arranged so that it can be used for both stoves and therefore it It does not matter which of the two stoves has the fuel-air flame should be heated. The combustion air is then generated by the impulse from the burners, which are arranged in a suitable position to the mouth of the supply line, to the flame sucked. If there is a single air line, its mouth is between the two herds arranged. The supply of air can be from below or between the two stoves done from above or through the side walls.

Jeder Herd hat mindestens einen oder mehrere Brenner. Es können für die Verbrennung mit Sauerstoff und für die Verbrennung mit heißer Luft dieselben Brenner vorgesehen werden, es können aber auch eigene »Sauerstoffbrenner« und eigene »Luftbrenner« angeordnet werden. Wenn jeder Herd mit mehreren Brennern ausgestattet wird, so werden diese nach einer bevorzugten Ausführungsart senkrecht zur Ofenlängsachse angeordnet. Am zweckmäßigsten ist es; die Brenner im Gewölbe zu installieren.Every stove has at least one or more burners. It can for combustion with oxygen and combustion with hot air are the same Burners can be provided, but you can also use your own "oxygen burners" and your own "Air burners" can be arranged. When each stove is equipped with multiple burners is, according to a preferred embodiment, these are perpendicular to the longitudinal axis of the furnace arranged. It is most convenient; to install the burners in the vault.

Es kann hier festgehalten werden, daß in einem Siemens-Martin-Ofen mehrere Öl- oder Gas-Sauerstoff-Brenner meist durch das Gewölbe eingeführt und stets in Ofenlängsrichtung in der Mittelebene hintereinander angeordnet werden. Auf diese Weise liegen die Brenner in einer Reihe parallel zum Rauchgasstrom. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß die Seitenwände des Ofens durch die beim Auftreffen der Flamme auf dem Bad umgelenkten Rauchgase stark beansprucht werden. Dieser Nachteil wird durch die im Herdofen gemäß der Erfindung angewandte Anordnung der Brenner in einer Reihe quer zur Ofenlängsachse vermieden. Zweckmäßig wird ferner die Herdlänge kleiner als die Herdbreite gewählt. Nach einer bevorzugten Ausführungsform bilden die Vorder- und Rückwand der beiden Herde je eine Einheit, die von der äußeren Stirnwand des einen Herdes bis zur äußeren Stirnwand des anderen Herdes durchgeht. Die beiden Herde, die das Schmelzgut aufnehmen, sind in diesem Fall nur durch die Feuerbrücke voneinander getrennt, doch bilden die oberhalb dieser Feuerbrücke liegenden Teile der beiden Herdräume eine Einheit.It can be noted here that in a Siemens-Martin furnace several oil or gas-oxygen burners usually inserted through the vault and always are arranged one behind the other in the longitudinal direction of the furnace in the central plane. To this The burners are arranged in a row parallel to the flue gas flow. This arrangement has the disadvantage that the side walls of the furnace by the impact of the flame The smoke gases deflected on the bathroom are heavily stressed. This disadvantage will by the applied in the hearth furnace according to the invention, the burner in a Avoid row across the longitudinal axis of the furnace. The length of the hearth is also expediently smaller chosen as the hearth width. According to a preferred embodiment, the front and rear wall of the two stoves each have a unit that is separated from the outer front wall of the one cooker goes through to the outer end wall of the other cooker. The two In this case, stoves that take up the melted material are only through the fire bridge separated from each other, but form the parts lying above this fire bridge of the two hearth rooms one unit.

Da die Verbrennung im Schmelzherd vornehmlich mit Sauerstoff, im Vorwärmherd hingegen hauptsächlich mit Luft erfolgt, ist das Flammenvolumen je Brennstoffkalorie im Vorwärmherd etwa vier- bis fünfmal so groß wie das im Schmelzherd. Durch das große Flammenvolumen und den großen Impuls der Vorwärmflamme im Vorwärmherd wird das verhältnismäßig kleine Rauchgasvolumen des Schmelzherdes leicht angesaugt, und eine besondere Führung der Rauchgase aus dem Schmelzherd in den Vorwärmherd ist nicht erforderlich.Since the combustion in the melting hearth is primarily carried out with oxygen, in the preheating hearth on the other hand, takes place mainly with air, the flame volume is per fuel calorie in the preheating stove about four to five times as large as that in the melting stove. By the large flame volume and the large pulse of the preheating flame in the preheating stove the relatively small volume of flue gas from the melting hearth is easily sucked in, and there is a special way of guiding the flue gases from the melting hearth into the preheating hearth not mandatory.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing.

F i g. 1 zeigt einen Herdofen gemäß der Erfindung im Längsschnitt nach der Linie 1-I in F i g. 2, und F i g. 2 ist ein Horizontalschnitt nach der Linie 11-II in F i g. 1.F i g. 1 shows a hearth furnace according to the invention in longitudinal section after the line 1-I in FIG. 2, and F i g. 2 is a horizontal section according to the Line 11-II in FIG. 1.

Der erfindungsgemäße Herdofen hat zwei Herde 1 und 2, von denen jeweils einer als Vorwärmherd und der andere gleichzeitig als Schmelzherd betrieben wird. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Herde 1 und 2 fest miteinander verbunden und bilden einen Ofen mit einer Vorderwand 3, einer Rückwand 4 und Stirnwänden 5 und 6. Die beiden Herde 1 und 2 haben Böden 7 bzw. 8 und sind oben mit einer beim dargestellten Ausführungsbeispiel über den ganzen Herdofen durchgehenden Decke 9 abgeschlossen.The hearth furnace according to the invention has two stoves 1 and 2, each of which one is operated as a preheating hearth and the other as a melting hearth at the same time. In the illustrated embodiment, the two cookers 1 and 2 are firmly together connected and form a furnace with a front wall 3, a rear wall 4 and end walls 5 and 6. The two stoves 1 and 2 have floors 7 and 8 respectively and are at the top with one at illustrated embodiment over the entire hearth furnace continuous ceiling 9 closed.

Zwischen den beiden Herden 1 und 2 ist eine Feuerbrücke 10 angeordnet, deren obere Kante 11 in einem vorbestimmten Abstand oberhalb des betriebsmäßigen Niveaus des Badspiegels liegt. A fire bridge 10 is arranged between the two stoves 1 and 2, the upper edge 11 of which lies at a predetermined distance above the operational level of the bath level.

In der Vorderwand 3 des Herdofens sind Beschickungsöffnungen 12 vorgesehen, die in F i g. 2 schematisch angedeutet und in bekannter Weise mit Türen verschließbar sind, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind. An die Rückwand 4 schließen Abstichrinnen 13 an, die nicht näher erläutert zu werden brauchen. Die beiden Stirnwände 5 und 6 des Herdofens weisen Rauchgasdurchlässe 14 bzw. 15 auf, an welche je ein Abzugkanal 16 bzw. 17 anschließt. Diese Kanäle führen zweckmäßig zu einem Luftvorwärmer, der als Regenerator oder als Rekuperator betrieben werden kann. Da beim Herdofen gemäß der Erfindung die Abgase immer von dem jeweils als Vorwärmherd in Betrieb stehenden Herd dem Luftvorwärmer zugeführt werden, wird dieser wegen der verhältnismäßig niedrigen Temperatur der aus dem Vorwärmherd abströmenden Rauchgase, wegen der geringeren Baukosten und wegen der langen Umstellzeiten der beiden Herde vorzugsweise als Rekuperator ausgebildet.In the front wall 3 of the hearth furnace, charging openings 12 are provided which are shown in FIG. 2 are indicated schematically and can be locked in a known manner with doors that are not shown in the drawing. Tapping channels 13, which do not need to be explained in more detail, adjoin the rear wall 4. The two end walls 5 and 6 of the hearth furnace have flue gas passages 14 and 15, respectively, to which a flue duct 16 and 17 respectively adjoin. These channels expediently lead to an air preheater, which can be operated as a regenerator or as a recuperator. Since in the hearth furnace according to the invention, the exhaust gases are always fed from the hearth in operation as a preheating stove to the air preheater, this is preferred because of the relatively low temperature of the flue gases flowing out of the preheating stove, because of the lower construction costs and because of the long changeover times of the two stoves designed as a recuperator.

Zwischen den beiden Herden 1 und 2 ist beim dargestellten Beispiel ein Zufuhrkana118 für vorgewärmte Luft vorgesehen, der durch die Ofendecke 9 geführt ist; er könnte aber auch durch die Vorder- oder Rückwand des Herdofens oder von unten her durch die Feuerbrücke in den Herdraum münden.Between the two herds 1 and 2 is in the example shown a supply duct 118 for preheated air is provided, which is guided through the furnace roof 9 is; but it could also go through the front or back wall of the hearth or from open down through the fire bridge into the hearth.

In jedem der beiden Herde 1 und 2 sind durch die Ofendecke 9 Öl- oder Gasbrenner 19 bzw. 20 und Sauerstoff-Öl- oder Sauerstoff-Gas-Brenner 21 bzw. 22 eingeführt, die zweckmäßig in den Herdraum verschiebbar sind. Wie in F i g. 2 erkennbar ist, sind die Brenner der Position 19, 20, 21 und 22 nicht wie üblich parallel zur Rauchgasströmung (z. B. Pfeil 23 in F i g. 1), sondern in quer zu dieser Strömung liegenden Reihen angeordnet. Zweckmäßig ist die quer zur Rauchgasströmungsrichtung gemessene Breite jedes Herdes 1, 2 größer als dessen Länge bemessen.In each of the two stoves 1 and 2 are 9 oil or through the oven roof Gas burners 19 or 20 and oxygen-oil or oxygen-gas burners 21 or 22 introduced, which are expediently displaceable in the hearth. As in Fig. 2 recognizable the burners in positions 19, 20, 21 and 22 are not parallel to the Flue gas flow (e.g. arrow 23 in F i g. 1), but transversely to this flow arranged lying rows. The direction transverse to the flue gas flow direction is useful measured width of each hearth 1, 2 larger than its length.

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Betriebsstadium ist der rechte Herd 2 mit kaltem Einsatz, z. B. Schrott, beschickt und wird als Vorwärmherd V betrieben, während gleichzeitig im linken Herd 1 die im vorhergegangenen Betriebsstadium vorgewärmte Beschickung geschmolzen und die Schmelze gegebenenfalls im gleichen Ofen fertiggemacht wird. Im dargestellten Betriebsstadium wird der Vorwärmherd V, das ist der rechte Herd 2, durch die im anderen Herd 1 neben dem Luftzufuhrkanal 18 angeordneten Ölbrenner 19 beheizt, aus denen das Heizöl in Richtung zum Vorwärmherd V eingespritzt wird. Die durch den Zufuhrkanal 18 einströmende Luft wird in den Herd V abgelenkt.In the case of the one shown in FIG. 1 is the operating stage shown on the right 2 with cold use, e.g. B. scrap, loaded and operated as a preheating stove V, while at the same time in the left stove 1 the one preheated in the previous operating stage Charge melted and the melt possibly finished in the same furnace will. In the operating stage shown, the preheating stove V, that is the right one Cooker 2, through the oil burners arranged in the other cooker 1 next to the air supply duct 18 19 heated, from which the heating oil is injected in the direction of the preheating stove V. The air flowing in through the supply duct 18 is diverted into the hearth V.

Durch diese Luftströmung und durch das relativ große Flammenvolumen des im Vorwärmherd unter Luftzusatz verbrennenden Öles aus den Brennern 19 werden auch die Rauchgase aus dem Schmelzherd S, das ist zur Zeit der linke Herd 1, abgesaugt. In gleicher Weise könnten jedoch statt der Brenner 19 auch die Brenner 20 verwendet werden. In den Schmelzherd werden durch die Brenner 21 Öl oder Gas und Sauerstoff eingeführt.Because of this air flow and because of the relatively large volume of the flame in the preheating oven Air addition of burning oil from the burners 19 are also the smoke gases from the furnace S, which is currently the stove on the left 1, sucked off. In the same way, however, instead of the burners 19, the burners could also be used 20 can be used. The burners 21 feed oil or gas into the melting hearth and introduced oxygen.

Nach beendetem Schmelzen und eventuell angeschlossenem Fertigmachen des Stahles im Herd 1 wird abgestochen und der Herd 1 neu beschickt. Dann werden für den Herd 2 die »Sauerstoffbrenner« 22 und für den Herd 1 die »Luftbrenner« 20 eingefahren und in Betrieb gesetzt, wodurch sich ein zu F i g. 1 spiegelbildliches Betriebsstadium ergibt. Die Rauchgase werden nun nicht mehr aus dem Herd 2 durch den Rauchgasabzugkanal 17 nach rechts, sondern aus dem Herd 1, der nunmehr Vorwärmherd ist, durch den Rauchgasabzugkana116 nach links abgeführt.After the melting process and possibly subsequent finishing work of the steel in the hearth 1 is tapped and the hearth 1 is reloaded. Then will for stove 2 the "oxygen burners" 22 and for stove 1 the "air burners" 20 retracted and put into operation, whereby a to F i g. 1 mirror image Operating stage results. The flue gases are now no longer through from the stove 2 the flue gas duct 17 to the right, but from the stove 1, which is now the preheating stove is discharged through the flue gas duct 116 to the left.

Der Herdofen gemäß der Erfindung kann in verschiedener Weise ausgebildet sein und im Rahmen der Erfindung verschiedenartig abgeändert werden. So kann er beispielsweise feststehend oder in einem Stück als Kippofen mit der Kippachse K-K ausgebildet sein, wobei z. B. der Herdkörper mittels Stützen 24 auf nicht dargestellten Rollkufen montiert sein kann. Der Herdofen kann aber auch aus zwei getrennten Herden bestehen, die durch ein Mittelstück verbunden sind, das die Zufuhrleitung für die vorgewärmte Luft enthält. Die Brenner bzw. Brennerrohre 19, 20 und 21, 22 müssen nicht senkrecht zum Schmelzbadspiegel gerichtet sein, sie können vielmehr auch unter einem von 90° verschiedenen Winkel in Richtung des Rauchgasstromes zum Schmelzbadspiegel geneigt angeordnet sein.The hearth furnace according to the invention can be designed in various ways and be modified in various ways within the scope of the invention. So he can for example fixed or in one piece as a tilting furnace with the tilting axis K-K be formed, with z. B. the stove body by means of supports 24 on, not shown Roller skids can be mounted. The hearth oven can also consist of two separate stoves exist, which are connected by a middle piece, which is the supply line for the Contains preheated air. The burners or burner tubes 19, 20 and 21, 22 must not be directed perpendicular to the melt pool level, they can also be below an angle different from 90 ° in the direction of the flue gas flow to the melt pool level be arranged inclined.

Claims

Claims: 1. Method for melting scrap or a another fixed metallic insert in one of two arranged one behind the other and interconnected stoves that are operated alternately, by melting a batch in one hearth, the melting hearth, possibly is also refined and the hot exhaust gases from the melting hearth in the second hearth, the preheating stove, introduced and used to preheat the fixed metal insert can be used that both stoves can be used at the same time be heated with fuel.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the fuels in the two stoves use combustion agents of different oxygen concentrations to be burned.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that in the melting hearth at least 65% of the fuel with oxygen and a maximum of 35 % of the fuel is burned with preheated air, whereas in the preheating stove at least 65% of the fuel with preheated air and a maximum of 35% of the fuel burned with oxygen.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the combustion air is preheated recuperatively.

5. Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the combustion air between the two herds.

6. The method according to claim 5, characterized characterized in that the combustion air is supplied between the two stoves from below will.

7. The method according to claim 5, characterized in that the combustion air is fed through the vault and / or the front wall and / or the rear wall. B.

Hearth furnace for carrying out the method according to one of Claims 1 to 7, characterized characterized in that he has a feed (18) for between the two herds (1, 2) Has combustion air.

9. hearth furnace for carrying out the method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that each hearth (1, 2) has at least one burner (21, 22), with the help of which the fuel is either with oxygen or with preheated air or with a mixture of the two is burned.

10. Hearth furnace for carrying out the method according to one of claims 1 to 3, characterized in that each hearth (1, 2) has at least two fuel-oxygen burners (21, 22) which are arranged in a row transversely to the furnace longitudinal axis and preferably in Vaults (9) are arranged.

11. Hearth furnace according to one of claims 8 to 10, characterized in that it has at least two oil or gas burners (19, 20) in each hearth (1, 2), which are arranged in a row transversely to the furnace longitudinal axis and preferably in the vault (9 ) are arranged.

12. hearth furnace according to one of claims 8 to 11, characterized in that the two foci (1, 2) have a greater width than length exhibit.