DE1963430C3 - Durchlaufofen mit im Gegenstrom arbeitenden Brennern - Google Patents

Description

zur Vorwärmung der Verbrennungsluft, da- Ofen mit einem Wärmeaustauscher bekannt, dem die

durch gekennzeichnet, daß der Zulauf- heißen Abgase über eine Leitung zugeführt werden,

kanal (10) aus mehreren Rohrschüssen (25) zu- die den Wärmeaustauscher in üblicher Weise in einer

sammengesetzt ist, die je zwei in Umfangsrich- 15 schlangenförmigen Leitung durchströmen. Dieser

tung umlaufende, radial übereinander angeord- Ofen hat den Nachteil, daß der Wärmeaustauscher

nete, nach außen mündende Kanäle (63, 64) auf- auf Grund der Verbrennungsrückstände der Abgase

weisen, die von Rohrschuß (25) zu Rohrschuß insbesondere bei Verwendung von Schwerölbrennern

(25) durch einen Rohrkrümmer (66) verbunden verschmutzt und der Wärmeaustauscher entweder

sind, und daß den radial äußeren Kanälen (64) ao unterhalb des oder seitlich von dem Ofen angeordnet

im Bereich der Auslaßöffnung des Zulaufkanals werden muß.

(10) Frischluft zugeführt wird, die im Inneren der Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den

Einlaßöffnungen in die radial inneren Kanäle Ofen der eingangs genannten Art derart weiterzubil-

(63) geleitet und im Bereich der Auslaßöffnung den, daß die den Brennern zugeführte Frischluft von

abgeführt wird. 25 den Verbrennungsrückständen der Heißgase stets

2. Durchlaufofen nach Anspruch 1, dadurch frei bleibt.

gekennzeichnet, daß die innere Oberfläche des Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung

Zulaufkanals (10) mit Längsrippen (67) versehen dadurch, daß der Zulaufkanal aus mehreren Rohr-

'St- Schüssen zusammengesetzt ist, die je zwei in Um-

3. Durchlaufofen nach Anspruch 1 und 2, da- 30 fangsrichtung umlaufende, radial übereinander andurch gekennzeichnet, daß das Bs.d im Sammel- geordnete, nach außen mündende Kanäle aufweisen, herd (12) mit einer Zuführvorrichtung (47) für die von Rohrschuß zu Rohrschuß durch einen Rohrkohlenstoffhaltiges Material und/oder für Zu- krümmer verbunden sind, und daß den radial äußeschläge versehen ist, die unterhalb der Ober- ren Kanälen im Bereich der Auslaßöffnung des Zufläche des Bades im Sammelherd (12) mündet, 35 laufkanals Frischluft zugeführt wird, die im Bereich die im Zuleitungsrohr eine Förderschnecke (48) der Einlaßöffnung in die radial inneren Kanäle geleiaufweist und deren Achse um 45° gegen den tet und im Bereich der Auslaßöffnung abgeführt Sammelherd (12) geneigt ist. Wj_nJ_-

Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß für den

40 Zulaufkanal keine besonderen Kühlvorrichtungen

benötigt werden. Günstig ist vor allem, daß die Frischluft zunächst die radial äußeren Kanäle durch-

Die Erfindung betrifft einen Durchlaufofen mit im strömt und sich nur relativ gering aufwärmt und Gegenstrom arbeitenden Brennern zum Schmelzen dann beim Durchströmen der radial inneren Kanäle von Schrott und Aufkohlen des Bades mit einem 45 ausreichend erhitzt wird. Von Vorteil ist weiterhin, Zulaufkanal, in dessen Einlauf der Schrott mittels daß das Wärmeaustauschsystem und der Zuiaufkanal einer Fördervorrichtung eingebracht wird und an eine bauliche Einheit bilden. Besondere bauliche dessen Ende der Schrott ^;n einen Schmelzhcrd ge- Maßnahmen, insbesondere im Fundament des Ofens, langt, dem ein Sammelherd nachgeordnet ist, und mit sind nicht erforderlich. Auch werden keine der VerWärmeaustauschern zur Kühlung des Einlaufes und 50 schmutzung unterworfenen Leitungen für die Heißzur Vorwärmung dei Verbrennungsluft. gase benötigt, da diese unmittelbar durch den Zu-

Ein derartiger Ofen ist aus der USA.-Patentschrift laufkana) geführt werden.

287 006 bekannt. Bei diesem werden die Heißgase Die Erfindung wird nachstehend an Hand der

an der Einlaßöffnung des Zulaufkanals durch ein un- F i g. 1 bis 4 beispielsweise erläutert. Es zeigt
ter dem Ofen befindliches Kanalsystem über wärme- 55 F i g. 1 einen Längsschnitt eines Dinrchlaufofer.s tauschende Kammern geführt. Den wärmetauschen- gemäß der Erfindung,

den Kammern wird Frischlutt zugeführt, die nach F i g. 2 eine Draufsicht des teilweise geschnittenen

entsprechender Erwärmung über Kanäle zu einem Ofens der Fig. 1,

Brenner geleitet werden. Es sind zwei wärmetau- F i g. 3 eine Seitenansicht eines Rohrschusses des

sehende Kammern vorgesehen, die abwechselnd von 60 Zulaufkanals und

Frischluft oder von Heißgasen durchströmt werden. Fig.4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in

A.uch die zu diesen Kammern führenden Kanäle wer- F i g. 3.

den abwechselnd von Frischluft oder Heißgasen Ein Fundament 1 trägt eine Grundplatte 2, an der

durchströmt. Das gleiche gilt auch für die von diesen ein oder mehrere Stützen 3 befestigt sind, die eine Kammern wegführenden Kanäle. Zur Steuerung der 65 Schwenkwelle 4 tragen, um die eine Tragkonstruk-Heißgas- bzw. Frischluftzu- und -ableitung sind tion 5 schwenkbar gelagert ist. Mit Hilfe eines Ar-Schieber vorgesehen. Diese Art der Wärmeaustau- beitszylinders 6 oder eines Arbeitszylinders 7 ist die schung hat eine Reihe von Nachteilen. Durch die Tragkonstruktion 5 um die Achse der Welle 4

trägt den 31 abgeschlossen. Der Deckel 31 besteht aus einem

j cini^nnnrhterM _an,,._H· „ ■ ^, ^{r 9}> einen an feuerfesten Auskleidungswerksloff, der mit einem

den ^Ein'*^u^^ter » !^«ß»^ Zulaufkanal 10, Metallmantel umgeben ist; der Metallmantel ist an

cT , Z/u »n«? }° anschließenden seinem Umfang etwas weiter nach unten gezogen als

^& ΐΐήΙΙςΖΐ Τ Hiⁿ,^den _f ^{Schmelzherd Π 5} *e Auskleidung, die auf dem Schacht 29 aufliegt,

^schließenden Sammelherd 12 „mfaßt. Schmelzherd Den äußeren Umfang des Schachtes 29 umgibt an

11 und SammeAerd 12 sind auf einer Reihe von Pro- seinem oberen Ende eine ringförmige, mit Sand ge-

g!schienen 13 aufgebaut, die ihrerseits auf der Trag- füllte Rinne 32, in deren Sand der nach unten gezo-

fconstruktionS befestigt sind. Der ZulaufkanJ 10 isv gene Rand des Metallmantel des Deckels 31 ein-

■Ht Laufrollen 14 vergehen, die auf einer Bahn 15 ic faucht

»rollen, die auf der Tragkonstruktion 5 befestigt ist. Der' gesamte Herd ist mit einem Stahlmantel 33

Dadurch kann der Zulaufkanal 10 sich ungehindert umgeben, der innen mit einer feuerfesten Ausklei-

m Längsrichtung ausdehnen, ohne daß die Wärme- dung 34 versehen ist. Die Auskleidung 34 bildet im

«lehnungen, die beim Anheizen oder beim Betrieb unteren Bereich des Schmelzherdes Jl eine Stufe 45

£s Ofens auftreten sich störend auswirken. An die _l5 als Übergang zwischen dem rohrförmigen Anschluß-

Einlaufse.te des Zulaufkanals i0 schließt sich der bereich des Zulaufkanals an den Schmelzherd 11 und

Einlauftrichter^ unmittelbar an der zur Längsachse dem etwa senkrecht angeordneten Schacht 29. Im

4es Zulaufkanals 10 um etwa 60° nach oben geneigt Bodenbereich des Schachtes 29 ist ein Verbindungs-

»geordnet xst. An den Einlauftrichter ist seitlich kanal 35 vorgesehen, der vom Schmelzherd 11 zum

ein Abzugrohr 16 angeschlossen, durch das über ein ₂₀ Sammelherd 12 führt Der Sammelherd 12 weist

«licht dagestelltes Geblase der Staub abgesaugt wird. ebenfalls die Gestalt eines mit senkrechter Achse an-

Zur Schrotttufuhrung ist ein Plattenförderer 17 vor- geordneten kurzen Schachtes 36 auf, der in gleicher

gesehen, der den Schrott bis zur Höhe des Einlauf- Weise wie der Schacht 29 nach oben abgeschlossen

trichters9 fordert und ihn in den Einlauftrichter9 ist. Der Verbindungskanal 35 mündet in den Schacht

abwirft. Ander Flache, an der der Schrott im Ein- J₅ 36 etwas oberhalb von dessen Boden 37; es entsteht

!aufrichter 9 aufliegt, sind in Längsrichtung an- dadurch eine kleine Stufe 58 zwischen dem Verbin-

geordncle Schlitze 18 vorgesehen, durch die Finger dungskanal 35 und dem Boden 37 des Schachtes 36.

19 von Kettengliedern 20 einer Kette 21 hindurch- Der Mündung des Verbindungskanals 35 in den

greifen. Die Kette 21 ist um zwei zueinander achspar- Schacht 36 etwa diametral gegenüberliegend ist ein

ellel angeordnete Walzen 22 und 23 geführt. Die 30 Anstichloch 38 in Höhe des Bodens 37 vorgesehen,

Walzen 22 und 23 fuhren so viele Ketten wie Schlitze das normalerweise durch einen nicht dargestellten

18 im Einlauftrichter 9 vorgesehen sind. Die Finger Pfropf verschlossen ist. An das Ai^tichloch 38

19. die auf der Ebene der Schlitze 18 in den Einlauf- schließt nach außen hin eine kurze Auslaufrinne 39

trichter 9 hineinragen, üben auf den Schrott eine den an.

Schrott in Richtung auf den Schmelzherd 11 hin wir- 35 I_n den Schacht 29 des Schmelzherdes 11 münden

kende Kraft aus. Angetrieben wird die Walze 22 von Gasauslaßöffnungen 40 und 41 von Brennern 26 und

tinem Hydraulikmotor 24, der drehzahlunabhängig 27. Die Gasauslaßöffnungen 40 und 41 liegen einan-

ein konstantes Moment zu erzeugen in der Lage ist. der etwa diametral gegenüber; ihre Mittelachse be-

Der Einlauftrichter 9 ist in seinem unteren Bereich findet sich etwa in der Mitte zwischen der oberen

umgelenkt und schließt unmittelbar an den Zulaufka- 40 Kante der Stufe 45 und der Mittelachse des Zulauf-

nallöan. kanals 10. An die Gasauslaliöffnungen 40 und 41

Der Zulaufkanal 10 hat einen kreisförmigen Quer- schließen Gaszuleitungen 42 bzw. 43 mit kreisförmi-

ichnitt, der sich vom Einlauftrichter in Richtung-auf gern Querschnitt an. Die Längsachse dieser Gaszulei-

den Schmelzherdll hin konisch erweitert. Der Zu- tungen 42 und 43 ist um etwa 10° zur Horizontalen

laufkanal 10 ist aus mehreren Rohrschüssen 25 zu- 45 und unter etwa 60° zur Längsachse des Zulaufka-

lammengesetzt, die an ihren Stoßstellrn miteinander nals 10 geneigt. Der aus den Gasauslaßöffnungen 40

verbunden sind; an den Stoßstellen sind auch die und 41 austretende Heißgasstrahl strömt also unter

Laufrollen 14 vorgesehen Die innere Oberfläche der einer Neigung von etwa 10° nach unten und weist

Rohrschüsse 25 ist mit in Achsrichtung verlaufenden eine in Richtung auf den Einlauftrichter 9 hin gerich-

Rippen versehen. Durch diese Rippen wird der 50 tete Komponente auf. Die Schachteuskleidung des

Kraftbedarf für das Vorschieben des Schrottes im Schachtes 29 ist in dem Bereich zwischen den beiden

Zulaufkanal 10 vermindert. Die Wandung der Ab- Gaszuleitungen 42 und 43 in dem dem Sammelherd

ichnitte 25 ist mit profilierten Kanälen 63, 64 verse- 12 zugewandten Bereich bis zu einem kleineren In-

hen, von denen in radialer Richtung jeweils zwei nendurchmesser des Schachtes 29 ausgeführt als im

(jHereinander vorgesehen sind. Durch diese Kanäle 55 übrigen Bereich des Schachtes in Höhe der Gaszulei-

wird die Verbrennungsluft für Heißgaserzeuger 26, tungen 42 und 43.

Ϊ7 und 28 auf etwa 350° C vorgewärmt. Die innere Der Sammelherd 12, dessen Schachtboden 37 tie-

Oberfläche des Zulaufkanals 10 ist mit Längsrippe» fer liegt als der Schachtboden des Schmelzherdes 11,

67 versehen. weist eine Gasauslaßöffnung 44 auf, die etwa die

An den Zulaufkanal 10 schließt der Schmelzherd 60 gleiche Höhenlage aufweist wie die Gasauslaßöffnun-

11 an, der in dem an den Zulaufkanal 10 angrenzen- gen 40 und 41, also einen größeren Abstand zum

den Bereich die Gestalt einer rohrförmigen Fortset- Schachtboden 37 aufweist als die Gasauslaßöffnun-

zung des Zuiaufkanals HD aufweist. An diesen Be- gen 40 und 41 zum Boden des Schachtes 29. An die

reich schließt sich ein etwa senkrechter Schacht 29 Gasauslaßöffnung 44 schließt sich eine Gaszuleitung

mit kreisförmigem Querschnitt an, dessen Höhe nur 65 46 mit kreisförmigem Querschnitt an, deren Achse

wenig über den Außendurchmesser des Zulaufkanals zur Horizontalen etwa um 10° und zur Längsachse

10 hinausreicht. Der Schacht 29 ist nach oben hin des Zulaufkanals 10 um etwa 60° geneigt ist, so daß

durch eine Platte 30 und einen aufgesetzten Deckel der durch die Gasauslaßöffnung 44 in den Schacht

36 eintretende Gasstrahl etwa tangential in Richtung des Zulaufkanals 10 weist Flansche 61 auf, an denen auf die Auslaufrinne 39 hin strömt. Etwa diametral die einzelnen Rohrschüsse 25 miteinander veigegenüber der Gasauslaßöffnung 44 mündet in Nähe schraubt werden. Die Rohrschüsse weisen eine relades Bodens 37 eine um 45° zur Horizontalen ge- tiv starke Wand 62 auf, in der radial übereinander neigte Zuführvorrichtung 47, die vom Sammelherd 5 die beiden Kanäle 63, 64 vorgesehen sind, die einen 12 radial nach außen ansteigend angeordnet ist. stark profilierten Querschnitt aufweisen, wodurch Diese Zuführvorrichtung enthält eine Förder- der Wärmeübergang auf die die Kanäle 63 und 64 schnecke 48, die von einem Hydraulikmotor 49 an- durchströmende Luft verbessert wird. Die Kanäle getrieben ist. Mit Hilfe der Zuführvorrichtung 47 bilden einen aufgeschnittenen Kreisring, dessen Enwird Kohlenstoff in Form von Koksabrieb und wer- io den nach außen geführt sind, wo die Luft durch öffden granulierte Zuschlagstoffe der dem Boden 37 des . nungen 65 zu- und abgeführt wird.
Schachtes 36 bedeckenden Schmelze zugeführt. Da- Die Aus- und Eintrittsöffnungen 65 für die Luft

bei befindet sich die Mündungsöffnung der Zuführ- sind durch Rohrkrümmer 66 von Rohrschuß 25 zu Öffnung 47 unterhalb der Oberfläche der Schmelze. Rohrschuß 25 miteinander verbunden. Die Luftfüli-

Die Brenner 26, 27 und 28 sind Schwerölbrenner, 15 rung ist dabei so gewählt, daß die Kaltluft in dem denen auf etwa 95° C erwärmtes Schweröl zugeführt dem Schmelzherd 11 benachbarten Rolirschuß 25 wird, das mittels ebenfalls zugeführter kalter Preßluft den äußeren Kanal 64 durchströmt, anschließend zerstäubt wird. Die Brenner 26, 27 und 28 weisen an durch einen Rohrkrümmer 66 zum Außenkanal 64 ihrem dem Gasaustritt abgewandten Ende je eine des benachbarten Rohrschusses des Zulaufkanals IC' zentrale Öffnung 50, 51 und 52 auf. Durch diese öff- 30 und dann bis zu dem dem Einlauftrichter 9 benachnunr. ist ein auswechselbarer Zerstäuber eingeführt, barten Rohrschuß 25 geführt wird. Dort wird die inder an einer Lanze befestigt ist. Nach jeder Schicht zwischen bereits etwa aufgewärmte Verbrennungsluft oder bei Bedarf wird der Zerstäuber durch Heraus- vom äußeren Kanal 64 zu dem inneren Kanal 63 geziehen der Lanze und Einschieben eines neuen, eben- leitet und durchströmt nun nacheinander alle inneren falls an einer Lanze befestigten Zerstäubers ausge- as Kanäle der Rohrschüsse 25 des Zulaufkanals 10 in wechselt. Der Zerstäuber ist über flexible Drucklei- Richtung auf den Schmelzherd 11 hin. Der Wärmetungen, die nicht dargestellt sind, mit einer Ringlei- Übergang erfolgt von den die Rohrschüsse 25 axial tung 53, die Preßluft führt und mit einer Ringleitung durchströmenden Heißgasen durch die Wand 62 hin-54, die vorgewärmtes Schweröl führt, verbunden. durch.

In den Bereich zwischen der Zuführvorrichtung 47 30 Der dem Zulaufkanal 10 ζ. B. in Form von losem und der Auslaufrinne 39 ist etwa in halber Höhe des Stahlschrott oder Spänen oder auch als in Pakete geSchachtes 36 ein Fenster 55 vorgesehen, das durch preßter Stahlschrott zugeführte Schrott ist gasdurcheine feuerfeste Platte 56 verschlossen isi, die pneu- lässig, da er niemals völlig kompakt ist und auch den matisch gegen einen Fensterrahmen gepreßt ist. Zum Querschnitt des Zulaufkanals 10 nie völlig ausfüllt. Entnehmen von Proben wird die Platte nach dem Ab- 35 Der Schrott sinkt mit zunehmender Erwärmung zuschalten des pneumatischen Druckes abgehoben, wo- sammen, und es besteht niemals die Gefahr, daß der durch das Innere des Schachtes 36 erreichbar ist. Zulaufkanal verstopft und kein Heißgas mehr durch-

Der in den Fig.3 und 4 dargestellte Rohrschuß läßt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2 Heißgase wird der Zulaufkanal stark erhitzt, weshalb Patentansprüche: er gekühlt werden muß. Die Anordnung der wänne- tauschenden Kammern und der zugehörigen Kanäle

1. Durchlaufofen mit im Gegenstrom arbeiten- und dem Ofen erfordert einen erheblichen baulichen den Brennern zum Schmelzen von Schrott und 5 Aufwand. Da ein großer Teil der Kanäle und die Aufkohlen des Bades mit einem Zulaufkanal, in wärmetauschenden Kammern von den Heißgasen dessen Einlauf der Schrott mittels einer Förder- durchströmt werden, verschmutzt das gesamte Wärvorrichtung eingebracht wird und an dessen Ende meaustauschsystem. Die dem Brenner zugeführte der Schrott in einen Schmelzherd gelangt, dem Frischluft enthält, Verbrennungsrückstände der Heißein Sammelherd nachgeordnet ist, und mit War- io gase.

meaustauschem zur Kühlung des Einlaufes und Aus der deutschen Patentschrift 746 892 ist ein