DE21341C - Neuerungen an Winderhitzungs-Apparaten - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 18: Eisenerzeugung. C

/i

THOMAS FLETCHER HARVEY in DOWLAS (Grafschaft Glamorgan, England).

Neuerungen an Winderhitzungsapparaten.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 21. Mai 1882 ab.

Der Zweck der vorliegenden Verbesserungen an Winderhitzungsapparaten für Gebläseöfen richtet sich sowohl auf eine mehr gedrängte Anordnung und Vereinfachung der Construction, als auch auf eine bequemere Reinigung. Die Erfindung besteht in der Combination der mit heifsem Winde betriebenen Gebläseöfen mit dem Hochofen zu einem einzigen Bau, indem diese Gebläseöfen in einem ringförmigen Raum zwischen dem Hochofen und einem das ganze Gebäude umschliefsenden eisernen Mantel angeordnet werden.

Dieser ringförmige Raum ist von oben nach unten in zwei, drei oder mehrere von einander unabhängige Oefen eingetheüt, welche abwechselnd erst durch Gase erhitzt werden und dann die concentrirte Hitze mittelst des in entgegengesetzter Richtung hindurchgetriebenen Windes abgeben.

Der so mit den Gebläseöfen combinirte Hochofen kann in der Art eines gewöhnlichen Hochofens gebaut sein, erhält jedoch vom Kopf der Tragsäulen ab aufwärts einen gröfseren Durchmesser, damit in den ihn umgebenden Oefen eine genügende Heizkraft entwickelt werden kann. Der Feuerraum wird zweckmäfsig am Boden der Oefen horizontal und in der ganzen Länge jedes Ofens angeordnet, so dafs er bei den zwei oder mehreren Oefen den ganzen ringförmigen Raum einnimmt. Dieser Feuerraum ist in seiner ganzen Länge mit einem oben durchbrochenen Gewölbe überdeckt, aufser an den Stellen, wo die Zwischenwände oder radialen Scheidewände angebracht sind, durch welche jeder Ofen in Kammern getheilt wird. Diese Scheidewände sind radial gestellt und verbinden die äufsere Umfassungsmauer mit der oder den inneren Wänden, welche den Hochofen umschliefsen. Die durchbrochene Wölbung trägt senkrechte Feuerzüge von feuerfesten Steinen, welche den beinahe zur vollen Höhe des Gebläseofens heranreichenden Regenerator bilden.

Die Abzugsgase des Hochofens werden durch geeignete Ventile nach dem Boden des Feuerraumes geleitet und treten an einem Ende des Gebläseofens ein; die zur Verbrennung dieser Gase erforderliche Luft wird zweckmäfsig dicht daneben eingelassen. Die Verbrennungsproducte steigen durch das durchbrochene Deckengewölbe empor und gehen durch die Feuerzüge des Regenerators, dessen Flächen sie erhitzen; sie entweichen durch geeignete Ventile oben an den Gebläseöfen und an dem entgegengesetzten Ende, d. h. an dem Ende, wo das Gas nicht eintritt; sie durchstreichen also das ganze, den Regenerator bildende Netz der Feuerzüge. Eine weitere Zuführung von Luft oder heifsem oder kaltem Wind kann in beliebiger Höhe oder in verschiedenen Höhen der den Regenerator bildenden senkrechten Feuerzüge stattfinden, um die Gase vollständig zu verbrennen.

Nachdem der Regenerator eine Zeit lang die Hitze oder den gröfsten Theil der Hitze der Verbrennungsgase absorbirt hat, werden die Ventile zum Einlafs der Gase und der Luft geschlossen und kalte Gebläseluft wird oben in die Gebläseöfen eingeführt, nahe den Ausgangs-

Öffnungen der verbrauchten Gase. Diese kalte Luft nimmt ihren Weg nach unten, in entgegengesetzter Richtung über dieselben Flächen, an denen vorher die verbrennenden Gase emporstiegen; sie gelangt durch geeignete Ventile in den Hochofen. Durch Anwendung des vorbeschriebenen horizontalen , Feuerraumes und bei der Verbrennungsweise und Circulation der Gase wird das kühlere Ende des Gebläseofens sich oben befinden, wodurch die Reinigung erleichtert wird. Von den Tragsäulen des cofnbinirten Ofenbaues können einige zu dem Zweck nutzbar gemacht werden, die Gase in den Feuerraum zu leiten und das heifse Gebläse in den Hochofen zurückzuleiten. Die Säulen, welche hierzu dienen sollen, werden mit feuerfestem Material ausgekleidet, um der hohen Temperatur zu widerstehen.

Der vorbeschriebene horizontale Feuerraum, die Verbrennungsweise und Circulation der Gase, welche am Boden einströmen, emporsteigen und am oberen Ende ausströmen, während das Gebläse in der umgekehrten Richtung eintritt und circulirt, kann auch bei einzelstehenden Gebläseöfen von ringförmigem Horizontalschnitt oder von sonst geeigneter Form Anwendung finden.

In den Zeichnungen ist die Vereinigung der Gebläseöfen mit dem Hochofen zu einem zusammenhängenden Bau, sowie auch ein einzelstehender Gebläseofen in zwei Formen dargestellt.

Fig. ι ist ein Verticalschnitt nach der Linie a-l· der Fig. 3 durch die mit dem Hochofen vereinigten Gebläseöfen; Fig. 2 ist ein Horizontalschnitt nach der Linie c-d der Fig. 1, und Fig. 3 ist ein ebensolcher Schnitt nach der Linie e-f der Fig. 1.

A ist das Ventil, durch welches das aus dem Hochofen kommende Gas unten in eine der mit feuerfestem Material ausgekleideten Tragsäulen JB einströmt. Das Gas vermischt sich mit der durch geeignete Ventile C in den Feuerraum D eintretenden Luft; dieser Feuerraum ist, wie schon erwähnt, horizontal am Boden der Gebläseöfen angeordnet. Aus diesem Feuerraum steigen die Verbrennungsproducte durch die Regenerativöfen E, Fig. 1, empor und entweichen durch den Schornstein E, welcher in Höhe des Gebläseofens mit einer Klappe, wie dargestellt, versehen ist. Der kalte Gebläsewind, welcher erhitzt werden soll, tritt oben bei G, Fig. 1, ein, nimmt seinen Weg durch den Regenerator E in der umgekehrten Richtung zu dem vom Gase beschriebenen Weg herab und tritt durch das Heifsluftventil H in das halbmondförmige Rohr_/ des Hochofens.

Die Gebläseöfen, Fig. 2, sind ringförrnig um den Hochofen angeordnet; jeder dieser Oefen besteht aus einem luftdichten Kasten K, welcher mit feuerfestem Material L ausgekleidet ist und von starken Lagerbalken M getragen wird, die auf den Tragsäulen N ruhen und auf ihnen befestigt sind. Der an den Hochofen anstofsende Theil des Kastens K hat Luftlöcher O, um seine zu starke Erhitzung ■ zu vermeiden.

Die Ofenkästen K, Fig. 1 und 2, können anstatt auf Tragsäulen ebensowohl auf einer Mauerung ruhen, die von der Bausohle des Hochofenherdes aufgeführt und mit den nöthigen Oeffnungen und Thüren versehen ist.

Der Regenerator oder Regenerativofen besteht aus Wänden aus feuerfestem Material, welche Zellen PP von geeignetem Querschnitt, Fig. 2, bilden. Er ruht auf durchbrochenen Gewölben Q und ist durch die radialen Scheidewände in Kammern getheilt, um den Bau zu verstärken und zu verhüten, dafs das Gas eine diagonale Richtung auf seinem Wege vom Feuerraum nach dem Schornstein einschlägt.

Die radialen Wände E, Fig. 2, durchschneiden die ganze Höhe der Oefen und sind sowohl unterhalb der Wände des Regenerators als über denselben mit Löchern S versehen, durch welche die Gase von einer Kammer in die. andere streichen, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt.

Die Oeffnungen oben am Ofen können verkleinert oder vergröfsert werden, so dafs die Menge des durch jede Kammer aufsteigenden Gases regulirt werden kann.

Der Eintritt der zu verbrennenden Gase und der Luft bei B und C findet an dem Ende des ringförmigen Ofens statt, Fig. 1, 4, 7, 8, 9 und 10, an dem der Schornstein F sich nicht befindet. Die Verbrennungsproducte haben also, gleichviel durch welche Kammer sie gehen, einen gleich langen Weg zurückzulegen.

T T, Fig. ι, sind Oeffnungen zum Zweck der Reinigung; sie können an beliebigen Stellen angeordnet sein. U, Fig. 1, ist eine Wölbung, welche über den Einlafsöffnungen für das Gas und die Luft angebracht ist, um das Entweichen unverbrannter Gase für die erste Kammer des Gebläseofens zu verhüten.

Die Zeichnung giebt die Anordnung von drei Gebläseöfen in Verbindung mit dem Hochofen an; die Zahl kann jedoch nach Bedarf vermehrt werden.

Fig. 4 zeigt im Verticalschnitt einen einzelstehenden Winderhitzungsapparat. Fig. 5 ist ein Horizontalschnitt nach der Linie g-h und Fig. 6 ein solcher Schnitt nach der Linie i-k der Fig. 4.

Das zu verbrennende Gas tritt durch das Ventil X in den Kanal A und die Luft wird durch ein Ventil bei Y in den Kanal B eingelassen. Die Vermischung von Gas und Luft findet bei C C auf dem Wege nach dem Feuerraum D statt. Die Verbrennungsproducte steigen aus dem Raum D durch Oeffnungen O O empor in den Regenerator E, durchstreichen denselben und entweichen durch den in Höhe des Ofens

mit einer Verschlufsklappe versehenen Schornstein F. Der kalte, zu erhitzende Gebläsewind tritt oben bei G in den Ofen ein, nimmt seinen Weg durch den Regenerator herab in umgekehrter Richtung zu derjenigen des Gases und geht durch das Heifsluftventil H in das zum Hochofen führende Windrohr.

Dieser Ofen besteht aus einem luftdichten Raum L, welcher mit feuerfestem Material ausgekleidet ist und auf dem Fundament M ruht. Der Regenerator E besteht aus Wänden, welche Zellen J von geeignetem Querschnitt bilden; er wird von den Gewölben KKgetragen. Ueber dem Feuerraum sind Oeffnungen NN angebracht, durch welche das Gas in die Mittelkammer des Regenerators aufsteigt.

Die Eintrittsöifnungen für Luft und Gas bei C C sind nahe der Mitte des Bodens des Ofens angebracht, so dafs die Verbrennungsproducte einen ziemlich gleich langen Weg zu beschreiben haben, gleichviel ob sie durch die mittlere oder die äufsere Kammer des Regenerators aufsteigen. ^ .S sind kleine Oeffnungen über dem Luftkanal B, um das Entweichen im verbrannter Gase zu verhindern und deren vollständige Verzehrung zu sichern. T T sind Oeffnungen zur Reinigung, an irgend geeigneter Stelle angeordnet und mit luftdichten Thüren verschlossen.

Fig. 7 und 8 sind Verticalschnitte und Fig. 9 und 10 Horizontalschnitte des unteren Theiles eines Regenerativ-Winderhitzungsapparates. In Fig. 7 ist der Schnitt nach der Linie, v-w und in Fig. 8 links von der Mitte nach der Linie x-y und rechts von der Mitte nach der Linie y-z der Fig. 9 genommen. Die Schnittlinien der Fig. 9 sind über das obere Ende der Gewölbe bezw. nach den Linien R-S und S-Tm Fig. 7, und die Schnittlinien der Fig. ro sind nach den Linien T-U und U-V der Fig. 8 genommen.

Das zu verbrennende Gas kommt durch die Züge A A ' und die Verbrennungsluft durch die Züge B B. Gas und Luft treten aus den Zügen durch die Oeffnungen C C in den Feuerraum DD, wo die Gase angezündet werden; die Verbrennungsproducte steigen durch den Regenerator E empor und gehen in den sich über dem Ofen erhebenden Schornstein.

Der kalte Gebläsewind, welcher erhitzt werden soll, tritt von oben in den Ofen ein und durchstreicht denselben in umgekehrter Richtung zu dem von den Gasen beschriebenen Wege; er geht durch die Züge A A aus dem Ofen wieder heraus. Geeignete Ventile vermitteln den Betrieb des Ofens.

Der Regenerator besteht in dieser Construction aus sechseckigen Zellen F F aus feuerfestem Material, welche von den Gewölben G G getragen werden. Die Bögen sowohl als ihre Hintermauerilngen sind- durch gemauerte Verbindungsbrücken HH verstärkt, um zu verhüten, dafs sie sich werfen.

Die Oeffnungen C C sind über den ganzen Querschnitt des Ofens beinahe gleichmäfsig vertheilt, zu dem Zweck, die Verbrennungsproducte gleichmäfsig auf die Regeneratorzellen zu vertheilen. Die Züge A A und B B sind hier gerade, um sie besser reinigen zu können.

Aus der Beschreibung der alleinstehenden Oefen mit Bezug auf Fig. 4 bis 10 ist ersichtlich, dafs Gas und Luft in den horizontalen Feuerraum am Boden des Ofens eintreten und, durch den Regenerator aufsteigend, oben entweichen, während der zu erhitzende Wind in umgekehrter Richtung seinen Weg nehmen mufs.

Claims (2)

Patent-An Sprüche:

1. An Wärmespeicher-Winderhitzungsapparaten die Einrichtung, dafs die Erhitzungsgase nur von unten nach oben, der Wind nur von oben nach unten geführt werden.

2. Die Verbindung, eines oder mehrerer solcher Winderhitzungsapparate mit einem Hochofen in einem den letzteren ringförmig umschliefsenden Raum.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen.