DE1458850A1 - Tandemofen aus zwei wechselweise arbeitenden Herdoefen - Google Patents

Description

Demag Aktiengesellschaft
Duisburg

Dr. Expl.

3. 11. 1965 Z 5 B/Hn.

Wolfgang-Heut er-Platζ - 4981 -

Tandemofen aus zwei wechselweise arbeitenden Herdofen

Die Erfindung richtet sich auf metallurgische Tandemöfen, welche ajs zwei gleichen Ofenteilen bestehen und bei denen im jeweilig ersten Ofen das Niederschmelzen und vor allem die Behandlung der Schmelze erfolgt, während im jeweiligen Zweitofen das Vorwärmen des Einsatzes unter Zuhilfenahme der Abgase aus dem Erstofen betrieben wird. Da die Abgase des Erstofens einen erheblichen Anteil von brennbaren Gasen (CO-Gasen) enthalten, der Erstofen sogar absichtlich so betrieben Werder kann, daß größere Mengen GO-G-ase entstehen, so wird das Niederschmelzen im Zweitofen mit Hilfe der Verbrennung dieser Abgase durchgeführt, so daß also sowohl deren fühlbare als auch die chemische Wärme ausgenutzt werden.

Die Verbrennung erfolgt mit Hilfe des Einführens von Sauerstoff In den jeweiligen Zweitofen.

Bei der Verbrennung der heißen Abgase-des Erstofens im Zweitofen mit Hilfe von Sauerstoff entsteht eine sehr konzentrierte und heiße Flamme, deren Temperatur bis maximal 2600 steigen kann. So hohe Temperaturen sind unerwünschtj sie bringen die G-efahr der Überoxydation bezw. Ee-Oxydation des Einsatzes mit sich, der zum größeren Teil oder ausschließlich aus Schrott ■bestellt. Auch die Haltbarkeit des Mauerwerkes ist bei so hohen Temperaturen herabgesetzt.

Man könnte, um die Temperaturen herabzusetzen, ein Sauerstofi-Stiekatoffgemisch anstelle von technisch reinem Sauerstoff verwenden, wie das etwa bei den sogenannten Rotoröfen* für die Sekundärdüse ausgeführt worden ist. Damit wird nun aber die Wärmebilanz des Ofens nicht unerheblich verschlechtert! denn der mit dem Sauerstoff eingeblasene Stickstoff ist Ballast, er wird mit erwärmt, entzieht damit dem Prozeß Wärme, die

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nicht mehr genutzt wird, und. vergrößert die Abgasmenge. Mit dieser größeren Abgasmenge wird dann auch noch die hinter den Ofen geschaltete Anlage, z.B. eine Absauganlage und gegebenenfalls die !Entstaubungsanlage, höhtr belastet.

Gemäß der Erfindung wird ein anderer Weg zur herabsetzung der temperatur im jeweiligen Zweitofen beschriften, der den Vorzug hat, die l'emperaturherabsetzung ohne Verschlechterung der Wärmebilanz zu erreichen. Der Löaungsgedanke besteht darin, daß ständig ein Teil der Abgase des Zweitofens an dessen Ende entnommen, um ihn herumgeführt und an seinen Ofeneintritt in die Nähe der Sauerstoffdüse zurückgeführt wird. Es kann ausreichend sein, wenn die Abgaseinführung sich in der Nähe der Sauerstoifdüse, z.B. etwas oberhalb von ihr, befindet. Eine intensivere Beeinflussung der Ofenflamme läßt eich erreiohen, wenn der Strom der zurückgeführten Abgase mit dem Sauerstoff gemischt wird. Dadurch entsteht eine lange und kühlere Flamme ι so daß die Ee-Oxydation vermieden und der Einsatz auf einer größeren i'läche und gleichmäßiger befreist wird·

Die Rückführung der Abgase des Zweitofens, von dessen Ende her zum Anfang, wird in Anbetracht der immer noch relativ hohen Temperaturen zweckmäsüigerweise durch Injektorwirkung hervorgerufen. Man kann z.B. dazu gekühltes und en.teprech.end komprimiertes Abgas benutzen und ein oder mehrere Injektordüsen in das oder die Abgasrückführungsrohre einbauen. Es kann auch genügen, die Saueretoifdüse für den Zweitofen als Injektor zu benutzen. Sie wird in diesem Fall in das letzte Stück der Bückführungsleitung eingebaut.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel im Schema dargestellt:

Fig. 1 zeigt einen Ofen mit unterer Umführung, Fig. 2 zeigt einen Ofen mit oberer Umführung und Injek-

torwirkung,
Fig. 3 eine Einzelheit.

Jeder der beiden. Ofenteile 1 und 2 ist jeweils mit einer

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Sauerstofflanze 5 und 4 versehen. Im Ofen 1 erfolgt beispielsweise die Behandlung des Bades, z.B. Frischen, Kalzinieren, gegebenenfalls auch das endgültige Niederschmelzen des Einsatzes. Im Ofen 2 wird das Vorwärmen des Einsatzes u.U. bis zu dessen teilweisem oder vollem Niederschmelzen vorgenommen. Die im Ufen 1 entstehenden Gase, welche einen starken Anteil von CO-ü-asen aufweisen, werden über den I/ittelstutzen 5 in den Zweitofen überführt und dort rail Hilfe der Sauerstofflanze 6* verbrannt. Die Abgase strömen durch das Rohr 7 ab.

Ist der Prozeß im Ufen 1 durchgeführt, so wird dieser abgestochen bezw. durch Kippen entleert und der Ofen wird umgeschaltet, so dal; nunmehr im Ofen 2 das Medersclnnelzen und Frischen vorgenommen wird, während der Ofen 1 dann als Zweitofen dient. Er ist zu diesem Zweck ebenfalls mit einem Abzug b versehen.

ftach der Erfindung wird vom Abgasrohr 7 eine Hückführungsleitung Io abgezweigt, welche zum Eingang des Ofens 2 zurückgeführt ist. Ein bei 11 angedeuteter Injektor bewirkt den Umlauf. Die Mündung 12 des Rückführungsrohres liegt in der Nähe der Mündung der Sauerstofflanze 6, so daß die bereits erwähnte Beeinflussung der Flamme möglich ist. Man kann das ^nde des Hückführungsrohres um die Sauerstofflanze herumlegen, in diesem Fall kann die Saugwirkung der Sauerstofflanze ausreichen, um die Abgasrückführung herbeizuführen} zumindest wird die Bewegung des Abgases unterstützt.

In entsprechender Weise ist die Abgasleitung 8 durch die Rückführungsleitung 13 angezapft, welche in den Ofenteil 1 in gleicher Weise wie die Leitung 10 in den Ofenteil 2 mündet. Statt zweier getrennter Sauerstofflanzen und getrennter Mündungen der Abgasrückführungsleitungen kann man nach Abbildung 2 auch eine gemeinsame, mittels eines Getriebes 21 drehbare Leitung 20 vorsehen. Es ist dann ein Umsteuerungsventil vorzusehen, welches jeweils die richtige Abgasführung bewerkstelligt

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Bei getrennten Leitungen werden die Enden der Leitungen mit entsprechenden Absperrorganen, z.B. Drosselklappen 14 und 15, versehen.

Soweit die Temperatur der Abgase es gestattet, kann die Rückführung der G-ase auch von einem entsprechend gekühlten und aus hitzebeständigem Material bestehenden Gebläse durchgeführt werden. Statt die rückgeführten Abgase an einer einzigen Mündungsstelle in den Zweitofen eintreten zu lassen, kann man den Strom der Abgase auch aufteilen, beispielsweise einen größeren Teil mit dem Sauerstoffstrahl zusammenbringen und einen kleineren Teil mehr nach oben gegen die Ofendecke richten.

Wenn man die'Abgasrückführung in den Mittelteil 5 zwischen den beiden Ofenteilen verlegt, so bietet sich beim Kippen der öfen keine Schwierigkeit.

Über die Beeinflussung der flamme hinaus ergibt sich durch die Rückführung eines Abgasteilstromes auch die Möglichkeit, die Druckverhältnisse im Zweitofen bezw. die Druckdifferenzen zwischen erstem und zweitem Ofen zu regeln, sei es durch eine Regelung des Injektors oder der Drosselklappen.

Im allgemeinen wird es zweckmässig sein, die Abgasrückführungsleitung zu isolieren, um die Wärmebilanz des Ofens günstig zu gestalten. Es kann aber auch bei manchen Prozessen zweckmässig sein, sogar eine Kühlung der Abgase vorzunehmen.

Die Rückfuhrungsleitung kann oberhalb, seitlich oder unterhalb des Ofens angeordnet sein. Sie kann auch aus mehreren Zweigen bestehen. Wird die Rückführungsleitung unterhalb des Ofens verlegt, so kann sie in das Mittelstück einmünden. Sie kann aber auch um das Mittelstück herumgeführt werden und dann von oben in den Ofen einmünden.

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Claims (3)

Demag Aktiengesellschaft 3. Nov. 1965 Duisburg Z 5 B/ffix. Wolfgang-Reuter-Plat ζ - 4981 Patentansprüche

1. Tandemofen aus zwei wechselweise hintereinander schaltbarem Herdöfen,, von denen im jeweiligen ersten Ofen die Behandlung der Schmelze und im jeweiligen Zweitofen das Torwärmen des Einsatzes unter Zuhilfenahme der Verbrennung der Abgase aus dem Erstofen mit Hilfe von Sauerstoffdüsen erfolgt, gekennzeichnet durch eine Rückführungsanlage, welche- einen Teil der Abgase des Zweitofens zu dessen Ofeneintritt in die Sähe der Sauerstoffdüse zurückführt.

2. Tandemofen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführungsanlage für das Abgas mit einem Injektor verseher ist, der beispielsweise durch gekühltes Abgas betrieben wird.

3. Tandemofen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sauerstofflanze fttr den iWeitof en injektorartig in den letzten Teil <|er Abgasrückführungsleitung eingeführt ist.

4. Tandemofen nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch mehrere Mündungen der Abgasrückführleitung in den Zweitofen, wobei ein Teil der Mündungen gegen die Ofendecke gerichtet ist. *

5· Sa&demofen naoh einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Regeleinrichtung für den Drück im Zweitofen, die aus einer Regeleinrichtung für den Injektor besteht.

6· Tandemofen xtaeh einem oder mehreren der vorhergehen-

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den Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Regeleinrichtung für den Zweitofen, welche aus Mitteln zur Querschnitts ve ränderung der Abgasrückleitung (Drosselklappe) besteht.

· !Pandemof en nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sauerstoffdüsen für den ^weitofen und die Enden der Abgasrückleitung in einem zwischen beiden Öfen angeordneten Zwischenstück eingebaut sind.

8. Tandemofen nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Sauerstofflanzen als auch die Enden der Abgasrückleitungen für beide Ofenteile im Zwischenstück zusammengeführt und von einem Ofenteil in den anderen schwenkbar sind.

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