DE2129623A1 - Vorrichtung zum Betrieb von Schachtoefen - Google Patents

Description

Zusatz zu Patent ... (Patentanmeldung P 18 14 615.1-2A-)

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betrieb von Schachtöfen, insbesondere von Hochöfen, wobei in den Wind, welcher durch die in das Ofeninnere mündenden Blasrohre strömt, ein Zusatzbrennstoff eingespritzt oder -geblasen wird, welcher vor Erreichen der Verbrennungszone im Ofen verbrennt, und wobei der freie Innenquerschnitt des bzw· jedes Blasrohres zur Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des Windes im Bereich der Mündung der in das Eohr laufenden Zusatzbrennstoffzufuhrleitung bzw. -leitungen verengt und in dem bzw. jedem Blasrohr ein Hindernis vorgesehen ist, nach Patent ... (Patentanmeldung P 18 14· 615.1-24-).

Bei diesen Vorrichtungen wird der Zusatzbrennstoff durch Rohre oder Öffnungen in das zugehörige, vom Wind durchströmte Blasrohr eingespritzt oder -geblasen, wobei die Strömungsgeschwindigkeit des Windes in der Nähe der Zusatzbrennstoffzufuhr mittels einer gegenständlichen oder aerodynami-

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sehen Verengung erhöht wird, ferner das Wind/Zusatzbrennstoff Gemisch gezündet und der Flammenursprung an einer bestimmten Stelle stabilisiert wird.

Zu diesem Zweck sind feste Hindernisse unterschiedlicher Gestalt im Inneren der Blasrohre vorgesehen» Weiterhin ist ein Hindernis vorgeschlagen, welches eine derartige Gestalt aufweist, daß es gleichzeitig zwei Funktionen erfüllt, nämlich einmal die Gasströmung beschleunigt und zum anderen die Zündung und Verbrennung des Zusatzbrennstoffes gewährleistet. Dieses Hindernis wird von einem aus der Innenwand des Rohres in dessen Bohrung hineinragenden Vorsprung gebildet, der von der Kühleinrichtung für das zugehörige Rohr gekühlt wird. Ein derartiges Hindernis weist den Vorteil auf, daß der größte Teil des Querschnittes der Rohrmündung frei bleibt und für ein Räumeisen zugänglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, Vorrichtungen mit einem derartigen Hindernis dahin weiter zu verbessern, daß die Bedingungen für die Verbrennung des Zusatzbrennstoffes noch günstiger sind.

Strömungsmittelwirbel, welche in Strömungsrichtung hinter dem Hindernis in derjenigen Zone entstehen, wo die Strömungsmittelströmung nicht mehr am Hindernis haftet und noch nicht wieder zur Rohrwandung gelangt ist, um daran zu haften, ermöglichen die Zündung des Brennstoffs bei Berührung mit dem Endabschnitt des Hindernisses sowie die Verbrennung dieses Brennstoffs.

Es wurde gefunden, daß bei der Verbrennung eine besondere Zone der Oberfläche des Hindernisses eine wichtige Rolle spielt, nämlich die Zone, welche im folgenden zum ün-

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terschied zur in Strömungsrichtung vorderen und hinteren Zone als mittlere Zone bezeichnet wird.

Unter in Strömungsrichtung vordere Zone ist der von der gasförmigen Strömung angeströmte Abschnitt des Hindernisses zu verstehen. Die Berührung mit diesem Abschnitt verändert die Strömungseigenschaften der Strömungsmittelströmung. Die in Strömungsrichtung hintere Zone wird vom Endabschnitt des Hindernisses gebildet, welcher mit den Hinderniswirbeln in Berührung steht. Diese Zone kann von einer einfachen ebenen Fläche gebildet sein, welche senkrecht zur Achse des jeweiligen Blasrohrs verläuft, d. h. senkrecht zu derjenigen Symmetrieachse des Rohres, die ohne das Hindernis gegeben wäre. Die hintere Zone kann auch von einer Fläche gebildet sein, die zur Rohrachse geneigt ist. Die mittlere Zone des Hindernisses wird von demjenigen Abschnitt zwischen der vorderen und der hinteren Zone gebildet.

Es hat sich herausgestellt, daß diese mittlere Zone für das neuerliche Haften oder Anlegen der Strömungsmittelströmung an der bzw. an die Innenfläche des Rohres hinter dem Hindernis maßgebend ist. Insbesondere wurde festgestellt, daß diejenige Stelle, wo die Strömungsmittelströmung sich wieder an die Innenfläche des jeweiligen Rohres anlegt, und demzufolge dasjenige Volumen, in welchem sich Strömungsmittelwirbel bilden, von der Neigung der mittleren Zone des Hindernisses bzw. der Hindernis oberfläche in dieser mittleren Zone bezüglich der Achse des zugehörigen Rohres abhängt und davon bestimmt ist.

Erfindungsgemäß ist daher die Vorrichtung der eingangs angegebenen Art dadurch gekennzeichnet, daß das Hindernis in der mittleren Zone eine zur Achse des Rohres der-

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art geneigte Oberfläche aufweist, daß die Verlängerung derselben in Strömungsrichtung die Innenfläche des Rohres in Strömungsrichtung hinter dem Hindernis schneidet. Dabei kann das zugehörige Rohr im Bereich des Hindernisses einen freien Innenquerschnitt aufweisen, welcher von einer Kurve beliebiger Gestalt begrenzt ist. Vorzugsweise weist diese Grenzkurve gedoch eine zum Rohrinneren hin gerichtete Bogenkrümmung auf, d. h. ist zum Rohrinneren hin konkav.

Nachstehend ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung an Hand der beigefügten Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 die Ansicht eines Längsschnittes durch eine er findungs gemäße Vorrichtung zum Blasen für einen mit Wind und einem Zusatzbrennstoff gespeisten Ofen|

Fig. 2 die Ansieht des Schnittes entlang der Linie H-II in Fig. 1j

Fig. 3 die Stirnansicht von rechts auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1.

Wie besonders deutlich aus Fig. 1 ersichtlich, strömt in einem Blasrohr 1 Wind in Richtung der Pfeile 2. Die Mündung 3 vom Rohr 1 öffnet sich in den Schacht eines nicht dargestellten Ofens. Zusatzbrennstoff, beispielsweise Heizöl, wird durch eine Zusatzbrennstoff zuführleitung 4 eingespritzt und zerstäubt. Das Rohr 1 weist ein Hindernis 5 mit einer in Strömungsrichtung vorderen Zone 6, einer mittleren Zone 7 und einer in Strömungsrichtung hinteren Zone 8 auf. Weiterhin ist das Rohr 1 mit einer Kühleinrichtung versehen, welche in Fig. 1 im einzelnen nicht dargestellt ist. Diese Kühleinrichtung

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ist sowohl dem Rohr 1 als auch dem Hindernis 5 zugeordnet. Über eine Leitung 9 wird Wasser dem Raum zwischen dem Rohr 1 und einer Außenwand 11 zugeführt. Das Kühlwasser strömt über eine Leitung 12 ab.

Die Verlängerung der mittleren Zone 7 vom Hindernis 5 in Strömungsrichtung nach hinten schneidet nicht die Achse des Rohres 1, so daß der Punkt A, welcher auf der Schnittkurve der Innenfläche 10 vom Rohr 1 mit der Verlängerung der Zone 7 liegt, sich in Strömungsrichtung hinter dem Hindernis 5 befindet. Die in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnete Linie, welche die Zone 7 Ei* dem Punkt A verbindet, stellt keine reelle Fläche dar, sondern verdeutlicht lediglich die geometrische Verlängerung der Zone 7-

Wie besonders deutlich aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, sind die freien senkrechten Querschnitte des Rohres 1 im Bereich des Hindernisses 5 von Kurven begrenzt, deren Krümmung das Vorzeichen nicht ändert. Die Kurve 13 begrenzt den kleinsten freien Querschnitt des Rohres 1 an der Stelle B in Fig. 1.

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Blasvorrichtung hat eine bessere Zufuhr von Wind/Zusatzbrennstoff-Gemisch zu der unmittelbar in Strömungsrichtung hinter dem Hindernis 3 befindlichen Zone zur Folge. Der Zusatzbrennstoff verbrennt praktisch vollständig, so daß eine beträchtliche Verringerung von Kohlenstoffruß-Ablagerungen im Rohr 1 und im Hochofen gewährleistet ist.

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Claims (2)

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Betrieb von Schachtofen, insbesondere von Hochöfen, wobei in den Wind, welcher durch die in das Ofeninnere mündenden Blasrohre strömt, ein Zusatzbrennstoff eingespritzt oder -geblasen wird, welcher vor Erreichen der Verbrennungszone im Ofen verbrennt, und wobei der freie Innenquerschnitt des bzw. jedes Blasrohres zur Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des Windes im Bereich der Mündung der in das Bohr laufenden Zusatzbrennst off zuführleitung bzw· -leitungen verengt und in dem bzw. jedem Blasrohr ein Hindernis vorgesehen ist, nach Patent ... (Patentanmeldung P 18 14 615·1-24), dadurch gekennzeichnet, daß das Hindernis (5) in der mittleren Zone (7) eine zur Achse des Rohres (1) derart geneigte Oberfläche aufweist, daß die Verlängerung derselben in Strömungsrichtung die Innenfläche (10) des Eohres (1) in Strömungsrichtung hinter dem Hindernis (5) schneidet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1) im Bereich des Hindernisses (5) einen freien Innenquerschnitt aufweist, welcher von einer Kurve mit zum Rohrinneren hin gerichteter Bogenkrümmung begrenzt ist.

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