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Die Hauptanmeldung P 15 83 319.9-24 betrifft einen Ofenkopf für Tandemöfen
mit zwei Herden, deren Abgasöffnungen wechselweise mit einem Abgaskanal zu verbinden
und unter Sperrung des Abgaskanals zum Einführen einer Sauerstofflanze in den Herd
freizugeben sind, der mit einem vertikal verschiebbaren Rohrkrümmer ausgestattet
ist, dessen horizontaler Schenkel durch einen in der Wirkstellung der Abgasöffnung
gleichachsig gegenüberstehenden, in der extremen, zurückgezogenen Stellung die Abzugsöffnung
freigebenden Dichtflansch abgeschlossen ist und dessen vertikaler Schenkel von einem
mit dem Abgaskanal verbundenen Ventilgehäuse umfaßt ist, in dem eine Abzugsöffnung
in den Abgaskanal vorgesehen ist, und der eine die Abgasöffnung in der extremen
Stellung des Rohrkrümmers bereichsweise abdeckende, gegen die Abgasöffnung vierschwenkbare
Schildplatte enthält, die eine öffnung zum Durchführen der Sauerstofflanze aufweist.
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Aus Gründen der einfachen Herstellung sowie zur Erleichterung der
Montage wurde vorgeschlagen, mit dem Ventilgehäuse einen Abzugsstutzen zu verbinden,
der in seinen Abmessungen dem Abgaskanal bzw. denen der mit diesem verbundenen Rohre
entspricht. Die Abgasöffnung ergibt sich hierbei als eine durch die Durchdringungslinie
eines Rohres kreisförmigen Querschnittes durch den einen wesentlich größeren Durchmesser
aufweisenden Mantel des Ventilgehäuses umrissene, in der Abwicklung leicht elliptische
Fläche. Bei einer solchen Ausbildung wurde als nachteilig empfunden, daß zwischen
dem Austrittsquerschnitt des vertikalen Schenkels des Rohrkrümmers und der Abzugsöffnung
ein durch seinen Betrag ::;: @@rüc?;@ic@tigender Druckabfall auftritt.
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Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, diesen Druckabfall zu senken
und die Steuermöglichkeiten der Einrichtung zu erweitern und zu verbessern. Gelöst
wird diese Aufgabe durch eine sich über annähernd den halben Umfang des Ventilgehäuses
erstreckende Abzugsöffnung.
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Als vorteilhaft wurde erkannt, die Abzugsöffnung in der Abwicklung
annähernd rechteckig auszubilden. Bewährt hat es sich, einen mit dem Ventilgehäuse
verbundenen Abzugsstutzen vorzusehen, der trichterartig den Querschnitt der Abzugsöffnung
auf einen zum Anschluß eines Abzugskanals vorgesehenen Querschnitt überführt.
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Als besonders zweckmäßig wurde erkannt, den vertikalen Schenkel des
Rohrkrümmers an seinem unteren Ende auf seiner der Abgasöffnung gegenüberstehenden
Seite mit schräg gestellten Leitflächen auszustatten. Gemäß der Erfindung läßt sich
der Ofenkopf nicht nur zur direkten Verbindung mit dem Abgaskanal bzw. zur Sperrung
verwenden; durch Anfahren von zwischen den extremen Werten liegenden vertikalen
Einstellungen des Rohrkrümmers läßt sich der Herdraumdruck des vorgeordneten Tandemofens
einstellen bzw. regulieren.
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Im einzelnen sind die Merkmale der Erfindung an Hand der folgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit dieses darstellenden
Zeichnungen erläutert. Es zeigt hierbei F i g. 1 im Längsschnitt die Abgasöffnung
eines Ofens mit ausgefahrenem, mit seinem Dichtflansch vor dieser stehendem Rohrkrümmer,
F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A der F i g. 1 und F i g. 3 in Blickrichtung
des Pfeiles B der F i g. 2 gesehen, einen senkrecht zu deren Zeichenebene geführten,
abgebrochenen Schnitt.
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In F i g. 1 ist die Abgasöffnung 1 eines abgebrochen dargestellten
Ofens 2 gezeigt, durch die Abgase abgezogen oder eine nicht dargestellte, zum Frischen
des Einsatzes dienende Sauerstofflanze eingeführt werden können. Vor der Abgasöffnung
steht in geringem Abstand ein den horizontalen Schenkel 3 eines Rohrkrümmers 4 abschließender
Dichtflansch 5. Die Verbindung wird weiterhin abgedichtet durch den Dichtflansch
5 übergreifende Kragenflächen 6 des Ofens 2 sowie am Dichtflansch 5 vorgesehene
Kragenflächen 7, welche die Abgasöffnung 1 des Ofens untergreifen.
Der
Rohrkrümmer 4 ist vertikal verschiebbar ausgebildet und in F i g. 1 in seiner
oberen, der Wirkstellung, dargestellt. Mit seinem vertikalen Schenkel
8
erstreckt er sich in das rohrförmig ausgebildete Ventilgehäuse
9 und ist gegen dieses vermittelst einer Wassertasse 10 abgedichtet: seine
Unterkante 11 ist mit einem schmalen, ringförmigen Boden verbunden, an den sich
ein zylinderförmiger Mantel anschließt; der Zwischenraum zwischen dem vertikalen
Schenkel 8 und dem ihn umfassenden Mantel ist mit Wasser gefüllt. Das Ventilgehäuse
9 seinerseits ist an seinem oberen Ende mit einem sich nach innen erstreckenden,
in die Wassertasse 10 eingreifenden Innenmantel verbunden. Wassertasse, Innen- und
Außenmantel sind im in Pfeilrichtung A der F i g. 1 geführten, in F i g. 2 gezeigten
Schnitt veranschaulicht. Geführt wird der vertikale Schenkel 8 mittels an
seinem Umfang angreifender Stützrollen 12. Für die Durchführung der vertikalen Verschiebung
des Rohrkrümmers sind über den Umfang in gleichen Abständen verteilt Druckmittelzylinder
13 angeordnet, die mit dem Ventilgehäuse 9 verbunden sind und deren Kolbenstangen
an mit dem Rohrkrümmer 4 verbundene Konsolen 14 angreifen. Der Rohrkrümmer,
dessen Dichtflansch sowie gegebenenfalls Mantelbereiche des Ventilgehäuses werden
zur Vermeidung unzulässig hoher Temperaturen zweckmäßig zum Durchleiten von Kühlwasser
doppelwandig ausgeführt; in den Figuren ist dies zur Vereinfachung der Darstellung
nicht berücksichtigt. Der Mantel des Ventilgehäuses 9 ist mit einer Abzugsöffnung
15 ausgestattet, von der, entlang ihrer Umgrenzungslinie mit dem Mantel verbunden,
ein Abgasstutzen 16 ausgeht. Der Abzugsstutzen ist mit nicht dargestellten
Abzugskanälen zu verbinden, die ihrerseits die Abgase, beispielsweise unter Zwischenschaltung
eines Zyklons od. dgl., zur Esse führen. Wie F i g. 1 zeigt, ist die Abzugsöffnung
15 in einer solchen Höhe angeordnet, daß sie bei ausgefahrenem Rohrkrümmer
4 vom vertikalen Schenkel 8 freigegeben ist und unterhalb von dessen
Unterkante 11 in das Ventilgehäuse 9 mündet. Wird nun, wie es in F
i g. 3 dargestellt ist, der Rohrkrümmer 4 in seine extreme untere Stellung
verschoben, so deckt der vertikale Schenkel 8 bzw. dessen die Wassertasse
bildender Außenmantel die Abzugsöffnung 15 ab. Damit wird der Rohrkrümmer vom Abzugskanal
abgetrennt. Die Absperrung wird weiter dadurch gesichert, daß das Unterteil des
Ventilgehäuses 9 bis zum Pegel 17 mit Wasser gefüllt ist. Der Pegel
ist so gelegen, daß die Abzugsöffnung 15 frei bleibt, beim Absenken des Rohrkrümmers
in dessen extrem untere Stellung dessen Unterkante 11 aber in die Flüssigkeit
eintaucht und damit die Abgasöffnung vollkommen absperrt. Im Ausführungsbeispiel
ist am unteren Ende des vertikalen Schenkels des Rohrkrümmers 4 eine schräg
gestellte Leitfläche 18 vorgesehen.
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Auf dem Rohrkrümmer ist hinter dem Dichtflansch verschwenkbar eine
Schildplatte 19 vorgesehen, die in der in F i g. 1 dargestellte Wirkstellung
des Rohrkrümmers 4 zurückgeklappt ist und keines wesentlichen zusätzlichen
Raumes bedarf. Wird der Rohrkrümmer nach unten, und zwar insbesondere in seine extreme
untere Stellung, verschoben, so wird gleichzeitig auch der Druckmittelzylinder
20 beaufschlagt, der die Schildplatte 19 aufrichtet und gegen die
Abgasöffnung 1 des Ofens 2 legt bzw. preßt, so daß sie abgeschlossen
ist. Die Schildplatte 19 weist eine Öffnung auf, durch die bei Vorliegen
der extrem unteren Stellung des Rohrkrümmers 4 nunmehr eine in den Figuren
nicht dargestellte, zum Frischen verwendete Sauerstofflanze eingeschoben werden
kann.
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Die im Unterteil des Ventilgehäuses 9 befindliche Flüssigkeit
wirkt weiterhin als Schlackenfalle für von den Ofengasen mitgeführte feste Partikel,
beispielsweise Schlacken- oder Aschestoffe. Infolge der Schwerkraft fallen sie nach
unten aus, werden vom Wasser aufgenommen, benetzt und fallen auf den Boden
21 des Ventilgehäuses aus. Der Boden ist mit einem seitlich auskragenden,
rampenartig ansteigenden Bereich 22 ausgestattet, der zwischen sich und dem
unteren Ende des Ventilgehäuses 9 eine Öffnung 23 bietet, durch die ausgefallene
Schlackenstoffe entfernt werden können.
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Im Betrieb läßt sich durch Anstellen der Schildplatte 19 in
der extrem unteren Stellung des Rohrkrümmers 4 aufgabengemäß die Abgasöffnung
1 des vorgeordneten metallurgischen Tandemofens 2 vom Abgaskanal abtrennen
und so weit verschließen, daß nur eine Öffnung zum Einführen einer Sauerstofflanze
frei bleibt. In der extrem oberen, der Wirkstellung des Rohrkrümmers 4, wird
die Abgasöffnung abgedichtet mit dem Abgaskanal verbunden. Durch einen bis dicht
unter die Unterkante der Abzugsöffnung 15
reichenden Pegel 17 des absperrenden
Wassers in Verbindung mit der erheblichen Breite der Abzugsöffnung wird hierbei
erreicht, daß die von oben durch den Rohrkrümmer abströmenden Abzugsgase ohne erhebliche
Verwirbelung im wesentlichen um einen rechten Winkel umgelenkt abzuströmen vermögen.
Unterstützt werden kann die Umlenkung durch Anordnen einer Leitfläche
18, insbesondere wenn durch deren spezielle Ausbildung am Ende besondere,
mit starker Wirbelung verbundene Abreißvorgänge der Strömung vermieden werden. Begrenzt
ist die Länge einer solchen Leitfläche durch die für das Reinigen erforderliche
Zugangsmöglichkeit zum Boden 21 durch die Öffnung 23. Durch die Begrenzung
der Umlenkung der strömenden Gase auf eine Ablenkung um etwa 90 ° sowie die Möglichkeit,
die Strömung über die gesamte Breite des Ventilgehäuses hin von der Abzugsöffnung
aufzunehmen, wird der sich hier bietende Strömungswiderstand wünschenswert niedrig
gehalten. Es ist aber darüber hinaus möglich, außer den beiden erwähnten extremen
Stellungen des Rohrkrümmers Zwischenstellungen anzufahren, bei denen durch die Unterkante
des Rohrkrümmers bereits eine obere Zone der Abzugsöffnung 15 abgedeckt ist und
der Dichtflansch 5 des Rohrkrümmers gegenüber der in F i g. 1 gezeigten Lage
so weit nach unten verschoben ist, daß die Verbindung über die Abgasöffnung
1 zum Herdraum des Ofens 2 beeinträchtigt und dessen Druck geändert
wird. In einfachster Weise kann dies bei einer Ausbildung von Flansch 5 und der
Umgrenzung der Abgasöffnung 1
nach F i g. 1 erfolgen, indem einerseits von
oben in die Abgasöffnung Frischluft einzutreten vermag, die anschließend von der
Eintrittsöffnung des Rohrkrümmers aufgenommen wird, und andererseits mit seinem
unteren, nun frei stehenden Bereich seiner Eintrittsöffnung der Rohrkrümmer direkt
Frischluft aufzunehmen vermag. Weiterhin steht ein Bereich des Flansches 5 in diesen
Stellungen direkt vor der Abgasöffnung 1 und verringert damit deren effektiven
Querschnitt. Je nach Wunsch bzw. den zu erzie-
Lenden Erfolgen kann
einer oder können mehrere dieser Effekte verstärkt werden, so beispielsweise durch
Verbreiterung des Flansches 5 oder, wenn es um eine Herabsetzung der direkten Frischluftaufnahme
durch den Rohrkrümmer geht, durch Verlängerung der die Abgasöffnung umgebenden Ringfläche
nach unten. In jedem Falle wird gegenüber dem im Hauptpatent vorgeschlagenen Ofenkopf
der Druckabfall im Ofenkopf herabgesetzt, und durch Anfahren von zwischen den extremen
vertikalen Stellungen liegenden Einstellungen läßt sich der im Herdraum herrschende
Druck willkürlich beeinflussen.