DE1583344A1

DE1583344A1 - Durchlauf-Brammenwiedererwaermungsofen

Info

Publication number: DE1583344A1
Application number: DE19671583344
Authority: DE
Inventors: Holt Henry Christopher; Salter Frank Michael; Laws William Robert
Original assignee: British Iron and Steel Research Association BISRA
Current assignee: British Iron and Steel Research Association BISRA
Priority date: 1966-12-02
Filing date: 1967-08-03
Publication date: 1972-02-17
Also published as: NL6716365A; GB1195374A; JPS498604B1; US3469827A; DE1583344B2

Description

Patentanwalt-

Karl-A. Bros«

Dip! -Ing.
8023 München-Puiiach

Wien3rStr.2-Tel.München79057O '

Dou/Bt -5530 ~ München-Pullach, den 29. November 1967

THE BRITISH -IRON AUD STEEL RESEARCH ASSOCIATION, 24, Buckingham Gate, London, S.W.1, England

Durchlauf—Brammenwiedererwärmungsofen

Die Erfindung bezieht sich auf Durchlauf-Bramraenwiedererwärmungsöfen.

Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Durchlauf-Braminenwiedererwärinungsofens mit hoher Leistungsfähigkeit.

Der erfindungsgemäße Durchlauf-Wiedererwärmungsofen weist zumindest eine hohle Ofenwand, sowie Mittel zum Leiten der Gichtgase und der Verbrennungsluft für die Ofenbrenner durch verschiedene Kanäle in der hohlen Ofenwand auf, so daß die - Gichtgase im Arbeitszustand des Ofens die Verbrennungsluft vorwärmen.

Die Merkmale und Vorteile der Erfindung erhellen aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der beigefügten Zeichnung, die eine schematische Veranschaulichung des erfindungsgeraäßen Vierzonendurchlauf-Braramenwledererwärmungsofeiis darstellt.

Der in der Zeichnung dargestellte Wiedererwärmungsofen weist eine Daohwand 1 und eine Ofensohle bzw» Sumpfwand 2 auf,

zwischen

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zwischen welchen sich eine obere Vorwärmungszone 3 und eine untere Vorwärmungszone 4, die reversibel geheizt werden, und eine obere Tonnagezone 5 und eine untere Tonnagezone 6 befinden» Zur besseren Übersicht sind die Seitenwände des Ofens nicht dargestellt. Die (nicht dargestellten) Brennereinrichtungen befinden sich an den Stirnwänden des Ofens und sind zur Instandhaltung leicht zugänglich» Eine Ausfallrutsche 7 mit Hohlrutschen ist für die Brammen vorgesehen. Die Wände 1 und 2 sind als Hohlkonstruktion und als keramische Rekuperatoren ausgebildet, in welchen die Gichtgase durch sich an das Ofenfutter anschließende leitungen 10 strömen und die mit einer (nicht dargestellten) Isolierschicht geeigneter Stärke versehenen Verbrennuilgsluf tleitungen 11 neben den Leitungen 10 außerhalb derselben verlaufen. Zwecks weiterer Herabsetzung der Y/ärmeverluste durch die Ofenwände 1 und 2 können diese Wände aus Hochtemperaturisolierziegelsteinen niedriger Dichte hergestellt sein, während die Hohlraumwände zurückstrahlende Oberflächen aufweisen und als Verbundkonstruktion mit Zwisehenlagön zusammengesetzt sein können»" Die Giohtgasfangmittel 12 befinden sich zwischen den Yorwärmungs- und den Tonnagezonen, wobei die Gichtgase jede Zone durch vier abgesonderte Leitungen verlassen. Voruntersuchungen bezüglich der Gichtgasströmung haben gezeigt, daß,die Gichtgase zweckmäßigerweise von den Tonnagezonen in die Gichtgasfangmittel ohne Strömung aus den Vorwärmungszonen geleitet werden können« Vorausgesetzt, daß die Vorwärmungskammern bis auf ihr schmales offenes Ende ent· sprechend abgedichtet sind, ist kein Gaseintritt möglich. Dieses Merkmal ermöglicht die Unterbrechung der Vorwärmungsbrennstoffzufuhr, wobei im Falle der Betriebseinstellung die Temperaturen der Dach- und Sumpfwand rasch auf 1000⁰C gesenkt werden können« Dank der Tatsache, daß die Gichtgas-Überführung aus der Tonnagezone verhindert ist, kann dieser Prozeß schnell vor sich gehen* Während der Strömung durch

die

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die Wand 1 bzw. Wand 2 fällt die Temperatur der Gichtgase auf etwa 100O⁰C herab» Die die Wände 1 bzw; 2 verlassenden Gichtgase werden zwei metallischen Rekuperatoren 15 bzw. zugeführt, wovon je einer an-^e- einem Ofenende angeordnet ist» Die Verbrennungsluft für die oberen Zonen 3 und 5 wird in den Rekuperatoren 15 bzw., 16 auf 60O⁰O vorgewärmt und strömt durch die Gesamtlänge der Leitungen 11 in der Viand sowie durch die Rohre 11a in die (nicht dargestellten) Brenner bei 1OOO⁰C ein» Verbrennungsluft für die unteren Zonen'4 und 6 strömt durch die Ausfallrutschen und dann entlang der Gesamtlänge der Wand 2 und der Rohre 11a zu den (nicht dargestellten) Brennern. Ein ähnlicher Vorerwärmungsgrad kann auch für die Brenner in den oberen Zonen erzielt werden* .

Die Wärmeverluste der Ausfallrutsche 7 können herabgesetzt werden, indem die Rohre der Ausfallrutsche 7 mit dner dünnen Schicht aus feuerfestem Material überzogen werden; die Wärmeverluste können noch weiter herabgesetzt werden, indem ,ein weiterer Überzug aus hoch zurückstrahlendem Material verwendet wird. Unter Verwendung herkömmlicher Gebläse und aus den Materialien der Nimonischen Gruppe hergestellter Rohre der Ausfallrutsche können diese Rohre bei den vorkommenden Beanspruchungen Zehnt aus ende von Stunden bei 700°0 - 80O⁰G überstehen» Die restlichen Wärmeverluste der Rohre der Ausfallrutsche sind durch die Verbrennungsluft im wesentlichen eliminiert, deren Temperatur am Austrittsende der Ausfallrutsehe etwa 600⁰C beträgt.

Dank der oben beschriebenen Anordnung der Ausfallrutsche können die Schleuderspuren bzw. die durch den Eontakt mit den Rutschen hervorgerufenen Temperaturunterschiede in der Bramme in der Längsrichtung auf' ein Minimum herabgesetzt

werden

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werden.

Nach den Beobachtungen gemäß der parallel schwebenden Patentanmeldung Wr. 57915/66 der Anmelderin können die Schleuderspuren weiter herabgemindert werden, indem der Querschnitt der Rutschen an gewissen Stellen der Ofenlänge verändert wird; denn die Anfangsschleuderspur ist auf die Abschirmung zurückzuführen, während die spätere Wärmeüber— tragungsweise auf die Abschirmung und Vfiederzurückstrahlung von der Bramme zur Rutsche zurückgeht_β Daher findet in der Vorerwärmungszone ein etwa 800⁰C an seiner Außenoberfläche aufweisendes metallisches Rutschenrohr kleinen Durchmessers Verwendung, während in der Tonnagezone eine ähnliche, bei 80O⁰O betriebene Rutsche zur Erzielung eines Anstieges ihrer Oberflächentemperatur auf 125O⁰C mit feuerfestem Material genügender Stärke überzogen ist·

Beim oben beschriebenen Ofen wird durch die Eliminierung der Rutschenverluste gepaart mit der Herabsetzung der Wärmeverluste der Gicht- oder Abgase eine beträchtliche Erhöhung der Ofenleistungsfähigkeit bei einer 40-prozentigen Einsparung an Brennstoffkosten erzielt. Die Eliminierung der Rutschenverluste führt automatisch zu einer wesentlichen Herabsetzung der Schleuderspurenbildung in der Bramme, woduroh die Notwendigkeit einer Sickerzone entfällt. Die. Brammen können aus dem Ofen mit einem für den Ausgleich der Strahlungsverluste in den Primärständen der Anlage genügenden Temperaturgefälle zwischen Oberfläche und Mitte heraugenommen werden. Dank der Erfüllung dieser Bedingungen, wird erfindungt gemäß ein Vierzonenofen mit Oben- und Untenfeuerung erhalten, der einen kürzeren Feuerraum als die herkömmlichen Öfen bei ähnlichem Durchsatz hat. So kann z.B. ein Ofen mit einer Feuerraumlänge von 100 Fuß bis 400 Tonnen pro Stunde erhitzen. Darüber hinaus ist infolge der gewählten Hohlraumdach ·

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dach und -sumpfwand für die Vorerwärmung der Verbrennungsluft dieses thermische Vermögen der Ofenkonstruktion um ein Faktor γοη etwa 5 herabgesetzt, wodureh rasche Veränderungen der Ofentemperatur entsprechend den Veränderungen der zugeführten Brennstoffmenge und somit eine verbesserte Steuerung des Ofenbetriebes möglich sind.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1· Durchlauf-Brammenwiedererwärmungsofen, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Ofenwand eine Hohlraumkonstruktion ist und daß Mittel zum Leiten der Gichtgase und der Verbrennungsluft für die Ofenbrenner durch verschiedene Kanäle (10 bzw. 11 bzw. 11a) in der hohlen Ofenwand vorgesehen sind, so daß die Gichtgase im Arbeitszustand des Ofens die Verbrennungsluft vorwärmen.
2. Ofen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen außerhalb der Ofenwände (1;2) angeordneten Hledertemperaturrekuperätor (15 bzw. 16) zur Erhitzung der Verbrennungs luft vermittels den Ofen verlassender Gichtgase, bevor die Luft in den Kanälen der besagten Wand vorgewärmt ist.
3. Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (10 bzw. 11 bzw. 11a) für die Gichtgase und für die Verbrennungsluft entlang der Gesamtlänge der besagten Wand verlaufen.
4. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Wand (1) eine Dachwand ist.
5. Ofen nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch obere und untere Vorwärmungs- und Tonnagezonen (3, 4 bzw. 5, 6), wobei Rohre vorgesehen sind, durch die im Betriebszustand des Ofens die Verbrennungsluft den oberen Vorwärmungs- und Tonnagezonen (3 bzw» 5) zugeführt wird.
6. Ofen nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere, die Ofensohle bildende Wand (2) auch mit Kanälen für die Vorwärmung der Verbrennungsluft

durch

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durch die Gichtgase versehen ist,
7» Ofen nsch Anspruch 6, gekennzeichnet durch Rohre zum Leiten der Verbrennungsluft von der Ofensohlenwand (2) zu den unteren Vorwärmungs- und Tonnagezonen (4 bzv/. 6) des Ofens in seinem Arbeitszustand.
8. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch hohle Auslauf rut sehen (7) für die Brammen, wobei diese Rutschen (7) mit den Kanälen in einer Ofenwand in Verbindung stehen, so daß im Arbeitszustand des Ofens Verbrennungsluft durch die Auslaufrutsehen (7) geleitet wird, ehe sie durch diese Kanäle strömt.
9. Ofen nach Anspruch 8 bzw. 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rutschen (7) Verbrennungsluft für die unteren Zonen (4 bzw, 6) im Arbeitszustand des Ofens vorwärmen,
10. Ofen nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Auslauf rutschen (7) ?-n einer Stelle entlang der Ofenlänge verändert ist.
11. Ofen nach Anspruch 10, d&durch gekennzeichnet, daß die Auslaufrutschen in der Vorwärmungszone Metfllrohre kleinen Durchmessers sind und daß die Auslauf rut sehen in der Tonnagezone aus Metallrohren bestehen, die mit einem feuerfesten Überzug versehen sind.
12» Ofen nach Anspruch 11,-- dadurch gekennzeichnet, daß der feuerfeste Überzug mit einer Schicht aus einem Material hohen Reflexionsvermögens überzogen ist.

Ofen

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13. Ofen nach, einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Ofenwand aus Hoohtemperatur-Isolierbacksteinen niedriger Dichte gebildet ist, wobei die Hohlraumwände Oberflächen hohen Reflexionsvermögens aufweisen.

14· Ofen nach einem der Ansprüche 5-13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gichtgasabzüge (12) zwischen den Vorwärmungszonen und den Tonnagezonen angeordnet sind.

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