DE1940264C3

DE1940264C3 - Gas-fired cupola furnace

Info

Publication number: DE1940264C3
Application number: DE19691940264
Authority: DE
Inventors: Wladimir A.; Tschernyj Anatolij A.; Kurbatskij Iwan L.; Sosnowskij Jefim D.; Pawlenko Nikolaj S.; Guskow Wladimir P.;Kusmin Wjatscheslaw A.; Pensa; Marijenbach Lew M. Moskau; Grazew (Sowjetunion)
Original assignee: Pensenskij Kompressornyj Sawod, Pensa (Sowjetunion)
Filing date: 1969-08-07
Publication date: 1977-01-20

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen gasgefeuerten Kupolofen, dessen Schacht durch einen hitzebeständigen wassergekühlten Steg in eine Schmelzkammer für das Beschickungsgut und eine Überhitzungskammer für das Metall, in dessen Wänden Brenner angeordnet sind, aufgeteilt ist, wobei auf dem Ofenherd ein Sammelbekken für das flüssige Metall angeordnet ist.The invention relates to a gas-fired cupola, the shaft by a heat-resistant water-cooled bar in a melting chamber for the load and an overheating chamber for the metal, in the walls of which burners are placed, is divided, with a collecting basin for the liquid metal is arranged on the furnace hearth.

Aus der FR-PS 15 24 423 ist ein gasgefeuerter Kupolofen bekannt, dessen Schacht durch zwei an den einander gegenüberliegenden Stellen gekühlte Vorsprünge in eine Schmelzkammer für das Beschickungsgut und eine Überhitzungskammer für das Metall unterteilt ist, wobei in den Kupolöfenwänden Brenner vorgesehen sind, und auf dem Ofenherd ein Becken zum Sammeln des flüssigen Metalls angeordnet ist. Bei 35 Beschickungsgut diesem Kupolofen wird Metall direkt im Ofenschacht im ----ms—w.~«« /.1 Gegenstrom zu den nach oben strömenden Heizgasen sowie des herabsinkenden Beschickungsgutes und der herabfließenden Metallschmelze geschmolzen und überhitzt. Bei dem Versuch einer Steigerung des Kupolofendurchsatzes über 10 t/h erweist sich die Ausführung des unteren Ofenvorsprunges in konstruktiver Hinsicht als sehr kompliziert und nachteilig und es sind zum Ausbessern der Auskleidung umfangreiche Arbeiten erforderlich. Außerdem ist, wenn ein großer Durchsatz angestrebt wird, ein sehr hoher Ofen erforderlich, was entsprechend hohe Werkhallen bedingt.From FR-PS 15 24 423 a gas-fired cupola is known, the shaft by two to the Opposite places cooled projections in a melting chamber for the charge and an overheating chamber for the metal is divided, wherein burners are provided in the cupola walls, and a basin on the furnace hearth Collecting the liquid metal is arranged. With 35 loads in this cupola, metal is placed directly in the furnace shaft in ---- ms-w. ~ «« /.1 Countercurrent to the upwardly flowing heating gases as well as the sinking load and the molten metal flowing downwards melted and overheated. When trying to increase the With a cupola throughput of over 10 t / h, the design of the lower furnace projection is more constructive Considered to be very complicated and disadvantageous and it is extensive to repair the lining Work required. In addition, if a high throughput is desired, a very high furnace is required required, which requires correspondingly high production halls.

Diese Nachteile werden nach einem prioritätsälteren Vorschlag der Anmelderin (DTPS 20 30 970) dadurch beseitigt, daß der untere Vorsprung in Form eines wassergekühlten Steges ausgebildet ist, zwischen dem und den Schachtwänden Durchgänge vorgesehen sind, die die Überhit/ungskammer für das flüssige Metall mit der Schmclzkammer verbinden. Ein Nachteil dieser Konstruktion ist jedoch die geringe Feuerbeständigkeit des Steges, die dessen häufige Auswechslung erforderlich macht.According to an earlier proposal by the applicant (DTPS 20 30 970), these disadvantages are thereby eliminated eliminated that the lower projection is in the form of a water-cooled ridge, between the and passages are provided in the shaft walls, which the overheating chamber for the liquid metal with the melting chamber. A disadvantage of this construction, however, is the poor fire resistance of the bridge, which requires frequent replacement power.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gasgefeuerten Kupolofen der eingangs erwähnten Art an/ugebcn, der durch seine konstruktive Gestaltung eine hohe Lebensdauer des Steges zu erzielen gestattet.The present invention is based on the object of a gas-fired cupola furnace of the initially mentioned mentioned kind of / ugebcn, which by its constructive Design to achieve a long service life of the web.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der hitzebeständige wassergekühlte Steg mil einer zusätzlichen Kühlung durch Zufuhr von gasförmigen Kohlenwasserstoffen durch Kanäle ausgerüstet ist, die in den Wänden der Überhitzungskammer in unmittelbarerThis is achieved according to the invention in that the heat-resistant water-cooled web with an additional Cooling is provided by the supply of gaseous hydrocarbons through channels that lead into the Walls of the overheating chamber in the immediate vicinity

Nähe der unteren Fläche des Steges angeordnet sind.Are arranged near the lower surface of the web.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt ...The invention will now be explained in more detail using an exemplary embodiment with reference to the drawings explained. It shows ...

Fig 1 einen senkrechten Schnitt durch einen erfindungsgemäßen gasgefeuerten Kupolofen,1 shows a vertical section through a gas-fired cupola furnace according to the invention,

pig 2 einen Schnitt nach der Linie 11 -11 in F i g. 1 undpig 2 shows a section along line 11 -11 in FIG. 1 and

F i g 3 einen Schnitt nach der Linie IM-III in F i g. 2. FIG. 3 shows a section along the line IM-III in FIG. 2.

Der Kupolofen (Fig. 1 und 2) ist ein Schachtofen ohne Vorherd oder mit (ads der Zeichnung nicht ersichtlichem) Vorherd. Der Kupolofen besitzt eine Überhitzungskammer 1 für das Metall und eine Schmelzkammer 2 für das Beschickungsgut, die durch einen oberen wassergekühlten Vorsprung 3 und einen c wassergekühlten Steg 4 voneinander getrennt sind. Zwischen letzterem und den Schachtwänden bleiben zwei Durchgänge 5 (Fig.3 ) frei. Der Steg 4 besitzt einen Herd 6. der auf einer wassergekühlten Konstruktion aus Rohren 7 ur.d Trägern 8 ( F i g. 1 und 2) ruht. Die Rohre 7 und Träger 8 liegen auf Stützen 9 auf, die wiederum auf einer Tragplatte 10 ruhen. Auf diese Weise wird die ganze Last der Säule aus Beschickungsgut das über die Einschüttöffnung 11 eingegeben wird, auf die Tragplatte 10 übertragen. Unterhalb des Herds 6 des Stegs 4 und zwar unter den Rohren 7 und Trägern 8 ist ein° Gewölbe 12 aus feuerfestem Werkstoff vorgesehen. Zwischen dem Gewölbe \2 und der wassergekühlten Konstruktion befindet sich ein mit Wärmedämmstoff gefüllter Spalt 13. der einen Aus-,o gleich der Konstruklionsdurchbiegung ohne Übertragung von Belastungen und Schwindungen auf das Gewölbe 12 gewährleistet.The cupola furnace (Fig. 1 and 2) is a shaft furnace without forehearth or with (not visible in the drawing) forehearth. The cupola has an overheating chamber 1 for the metal and a melting chamber 2 for the charge, which are separated from one another by an upper water-cooled projection 3 and a water-cooled web 4. Two passages 5 (Fig. 3) remain free between the latter and the shaft walls. The web 4 has a hearth 6, which rests on a water-cooled construction of tubes 7 and supports 8 (FIGS. 1 and 2). The tubes 7 and carriers 8 rest on supports 9, which in turn rest on a support plate 10. In this way, the entire load of the column of loading material that is introduced via the pouring opening 11 is transferred to the support plate 10. Below the hearth 6 of the web 4, namely below the pipes 7 and supports 8, a vault 12 made of refractory material is provided. Between the vault 2 and the water-cooled construction there is a gap 13 filled with thermal insulation material, which ensures compensation, o equal to the structural deflection without the transfer of loads and shrinkage to the vault 12.

Die Überhitzungskammer 1 für das Metall kann einen größeren Querschnitt als die Schmelzkammer 2 für das besitzen. Sie kann runden oderThe overheating chamber 1 for the metal can have a larger cross-section than the melting chamber 2 for the own. It can be round or

das Metall befindet sich auf dem Herd 14 ein Becken 15. das sowohl als zum Metallüberhitzen bestimmter Zwischenbehälter wie auch als Vorherd dienen kann. Im Unterteil der Überhitzungskammer 1 sind in unmittelbarer Nähe der Metalloberfläche am Schachtumfang in einer oder mehreren Reihen Tunnels 16 angeordnet, in die die Düsen 17 von Brennern 18 eingesetzt sind, die ein Gas-Luft- Gemisch ind ie Tunnels 16 leiten.the metal is a basin 15 on the hearth 14. which can serve both as an intermediate container intended for metal overheating and as a forehearth. in the Lower part of the overheating chamber 1 are in the immediate vicinity of the metal surface on the shaft circumference in one or more rows of tunnels 16 arranged, in which the nozzles 17 of burners 18 are inserted, which a Direct the gas-air mixture into the tunnels 16.

Über den Brennertunnels sind direkt am feuerfesten Gewölbe 12 in der Überhitzungskammerwand Kanäle 19 vorgesehen, aus denen zur Kühlung dieses feuerfesten Gewölbes gasförmige Kohlenwasserstoffe austreten. Hierdurch wird die Widerstandsfähigkeit des Gewölbes bei langdauernden Schmelzen erhöht, der Umfang der Auskleidungsausbesserungsarbeiten ver mindert und letztere werden vereinfacht. Der Kanal 19 besteht aus feuerfesten Rohren 20.Above the burner tunnels, there are ducts directly on the refractory vault 12 in the overheating chamber wall 19 provided, from which gaseous hydrocarbons escape to cool this refractory vault. This increases the resistance of the vault in the event of long-term melts The scope of the lining repair work is reduced and the latter are simplified. The channel 19 consists of refractory pipes 20.

Der obere gekühlte Vorsprung 3 dient dazu, ein Herabfallen des Beschickungsgutes in die Überhitzungskammer 1 für das Metall /u verhindern.The upper cooled projection 3 serves to prevent the load from falling into the overheating chamber 1 for the metal / u.

Beim Kupolofenbetrieb wird Gas-Luft-Gemisch den Brennein 18 zugeleitet und in den Brennertunnels 16 to verbrannt. Heißgase gelangen in die Überhitzungskammer 1 für das Metall und durch die Durchgänge 5 ( F i g. 3) zwischen dem wassergekühlten Steg 4 ( F i g. 1 und 2) und den Schachtwänden in die Schmelzkanimer für das Beschickungsgut. Letzteres wird über Einschüttöffnungen 11 in der .Schmelzzone geschmolzen. Flüssiges Metall rinnt am Herd 6 des Steges 4 herab und gelangt in Form von Tropfen und Fäden in das Becken 15 au/ dem Herd 14 der Überhitzungskammer 1 DasWhen the cupola is in operation, the gas-air mixture is fed to the burners 18 and into the burner tunnels 16 to burned. Hot gases enter the overheating chamber 1 for the metal and through the passages 5 (FIG. 3) between the water-cooled web 4 (FIGS. 1 and 2) and the shaft walls in the melt canisters for the load. The latter is melted via pouring openings 11 in the melting zone. Liquid metal runs down the hearth 6 of the web 4 and enters the basin in the form of drops and threads 15 on the stove 14 of the overheating chamber 1 The

Metall wird, wenn es in Form von Tropfen und Fäden die Überhitzungskammer 1 erreicht hat, im Becken 15 auf dem Herd 14 der Überhitzungskammer t, weiter überhitzt, da über der Metalloberfläche Heißgasflammen mit höchster Temperatur vorhanden sind.Metal becomes when it is in the form of drops and threads has reached the overheating chamber 1, in the basin 15 on the stove 14 of the overheating chamber t, continue Overheated because of hot gas flames above the metal surface are present at the highest temperature.

Mit der vorliegenden Erfindung können die Notwendigkeit und der Umfang von Ausbesserungsarbeiten anWith the present invention, the need for and the scope of repair work can be

dem wassergekühlten Ste.g wesentlich vermindert werden und diese Arbeiten werden vereinfacht Außerdem kann ein hoher Durchsatz des gasgefeuerten Kupolofens über längere Zeit erzielt werden, wodurch ein bedeutender wirtschaftlicher Nutzeffekt erreicht werden wird.the water-cooled Ste.g significantly reduced and this work is simplified. In addition, a high throughput of the gas-fired Cupola can be achieved over a long period of time, thereby achieving a significant economic benefit will be.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Claim:

ί Gas-fired cupola with a shaft through a heat-resistant water-cooled bridge in a melting chamber for the charge and a Overheating chamber for the metal, in the walls of which burners are arranged, is divided, wherein a collecting basin for the liquid metal is arranged on the furnace hearth, thereby marked ζ e i c h η e t that the heat-resistant water-cooled web (4) with additional cooling by supplying gaseous hydrocarbons through channels (19), the channels (19) in the walls of the overheating chamber (1) in the immediate vicinity of the lower surface of the web (4) are arranged.