DE2236869C3 - Hochofen-Winderhitzer - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist oin senkrechter, mit einer Ausgitterung versehener Winderhitzer für Hochöfen, bei dem von einer Kuppel aus das Brenngas in einen senkrechten ausgegitterten Schacht von im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt eingeführt und aus der Kuppel der Heißwind abgezogen wird.

Mit der Vergrößerung des Duchsatzes der Hochöfen steigen auch die Anforderungen an die von einem Winderhitzer bereitzustellende Menge an Heißwind. Diesen Anforderungen muß durch Vergrößerung der Dimension des Winderhitzers entsprochen werden, insbesondere geht das Bestreben dahin, dem Winderhitzer eine größere Höhe zu geben.

Folgt man der Diechmannschen Regel, wenigstens in den höheren Temperaturbereichen, so muß der Abzug des aufgeheizten Windes in der Kuppel der gewöhnlich als Schacht von im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt ausgebildeten Windererhitzer erfolgen. Das bedeutet, daß die zumeist beanspruchten Schieber zur Steuerung der Anlage und ebenso die Brenner in größerer Höhe anzuordnen sind. Nicht nur die mit einer größeren Höhe verbundenen erhöhten Winddrücke sind hier zu berücksichtigen, sondern auch die wachsenden Dimensionen der Stützorgane, der Zu- und Ableitungen der gasförmigen Medien und des Kühlwassers für die Schieber. Ein besonderes Problem bildet die Sicherstellung der Kühlwasserumläufe bei Ausfall der Pumpen.

Die vorgenannten Erwägungen führen zu der Aufgabe, eine Erhöhung der Leistung des Winderhitzers anzustreben und dabei die Höhe des Winderhitzers bei einem mäßigen Wert zu belassen, wenn möglich sogar gegenüber den z. Z. üblichen Werten herabzusetzen.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Bauart eines Winderhitzers gelöst, bei der neben dem Schacht, in dessen Kuppel die Brenner und der Heißwindabzug angeordnet sind, ein weiterer ausgegitterter Schacht vorhanden ist, in dessen Kuppel ein Abzug für das verbrannte Gas und eine Einführung für S den aufzuheizenden Wind vorgesehen ist, und die Räume unterhalb der die Ausgitterungen tragenden Böden beider Schächte miteinander verbunden sind.

In den unterhalb der Böden der Schächte liegenden Räumen und/oder oberhalb derselben in der Ausgitterung sind Einbauten vorgesehen^ die zum Sammeln und

Verteilen der durchziehenden Medien dienen. Auf diese Weise kann eine gleichmäßige Beaufschlagung der Ausgitterung in beiden Schächten erzielt werden. In der Kuppel des heißgehenden Schachtes können

unmittelbar die Brenner angeordnet werden; es sind jüngst Anordnungen von Brennern bekannt geworden, die nicht nur eine weitgehende Verbrennung des eingeführten Gases sicherstellen, sondern auch erreichen, daß die verbrannten Gase sich gleichförmig über

ίο den gesamten, vorzugsweise kreisförmigen Querschnitt des heißen Schachtes verteilen. Eine bevorzugte Anordnung besteht darin, daß sich Paare von Brennern gegenüberliegen. Dabei liegen beide Brennerpaare außerhalb der Mittelebene, die parallel zu der

ZS Brennrichtung liegt, und zwar so, daß auf dem

kreisförmigen Umfang der Kuppel die Mündungen der zu einem Paar gehörenden Brenner um einen

Zentriwinkel von etwa 50° auseinanderliegen. Man kann aber auch, statt die Brenner in der Kuppel

anzuordnen, die Brenner in der Nähe des Bodens anordnen und einen Brennschacht vorsehen, der in die Kuppel mündet und entweder innerhalb des heißgehenden Schachtes oder außerhalb des Schachtes angeordnet ist.

Die Mantel der beiden Schächte, die entsprechend kräftig auszuführen sind und vorzugsweise eine zur Isolation dienende innere oder äußere Verkleidung besitzen, kann man als Unterstützungs- und Tragkonstruktion für die Hauptleitungen, Schieber und Bühnen benutzen. Dabei kann natürlich das Mantelmauerwerk des kälter gehenden Schachtes mit wesentlich geringerer Wandstärke ausgeführt sein, als das Mauerwerk des heißer gehenden Schachtes.
Es ist allerdings schon ein steinerner Winderhitzer bekannt geworden, dessen Wärmespeicher in mehrere durch Kammern voneinander getrennte Teile zerlegt ist und bei dem die Zustellung vor den sich bei der Verbrennung ausscheidenden Staubresten geschützt werden soll. An einen vorzugsweise hochgestellten Verbrennungsraum schließt sich nach oben ein erster Abschnitt der feuerfesten Zustellung an, und diese mündet in einen Teilraum der durch einen weiteren Abschnitt der feuerfesten Zustellung unterteilten Kuppel; an den anderen Teilraum der Kuppel schließt sich unten der Hauptabschnitt des Winderhitzers an, an dessen unterem Ende sich die Rauchkammer befindet

Es leuchtet ein, daß das Grundprinzip des neuen Winderhitzers, nämlich die Einführung des Brenngases von der Kuppel aus und der Abzug des Heißwindes aus der Kuppel, bei der vorbekannten Bauart nicht verwirklicht ist

Es ist ein bekanntes Prinzip beim Bau von Winderhitzern, den Strömungsquerschnitt in den einzelnen Bereichen der Ausgitterung der in jedem einzelnen Bereich herrschenden durchschnittlichen mittleren Temperatur anzupassen und auch entsprechende Strömungsgeschwindigkeiten vorzusehen. Bei höheren Temperaturen ist die Wärmeübertragung

zwischen dem Gitterwerk und dem durchströmenden gasförmigen Mittel erheblich größer. Es kann daher bei dem Winderhitzer gemäß der Erfindung die Ausgitterting in dem heißgehenden und in dem kalter gehenden Schacht verschiedenartig gewählt werden. S

Auf den Zeichnungen ist eine aus drei Paaren von Winderhitzern gebildete Anlage, die gemäß der Erfindung ausgebildet ist dargestellt und zwar zeigt

Fig.1 die Anlage in einem senkrechten Schnitt entsprechend der Schnittlinie 1-1 von F i g. 3,

Fig.2 k> einem Schnitt senkrecht dazu gemäß der Schnittlinie H-II in F i g. 3,

F i g. 3 eine Draufsicht der Anlage.

Mit 10 ist der heißergehende Schacht bezeichnet mit 11 der mit niedriger Temperatur gehende Schacht. Beide Schächte haben eine Ausgitterung 23 bzw. 24. Die Schächte ruhen auf Böden 31 und 32: Die in diesen Böden befindlichen Sarnmel- und Verteilungsräume sind durch Rohre 12 miteinander verbunden.

13 ist die Kuppel des Hochtemperaturschachtes 10. In der Kuppel befinden sich die Brenner 14, die über die Schieber 30 mittels der Rohre 21 und 22 an die Verteilungsleitungen 19 für die Luft und 20 für das Brenngas angeschlossen sind.

Das Rauchgas zieht aus der Kuppel 15 des Schachtes U über den Rauchgasaustritt 16 und die Leitung 17 zum Kamin 18.

Der Kaltwind tritt von der Kaltwindleitung 25 über den durcn den Schieber 29 absperrbaren Einführungsstutzen 28 in die Kuppel 15. Er erwärmt sich im Gitterwerk 24 des Niedertemperaturschachtes U auf etwa 750⁰C, gelangt durch die Verbindungsrohre 12 in den Hochtemperaturschacht 10, in dessen Gitterwerk. 23 er sich auf etwa 1400⁰C erwärmt Er tritt aus der Kuppel 13 über den mit einem Heißwindschieber 33 absperrbaren Stutzen 26 in die Heißwindleitung 27, die zu der (nicht dargestellten) Hochofenringleitung führt

Wird der Winderhitzer aufgeheizt, so verbrennt das Gemisch in der Kuppel 13 und kommt auf eine Temperatur von über 1500⁰C. Beim Abwärtsströmen heizt es das Gitterwerk 23 auf, gelangt durch die Verbindungsrohre 12 in den Schacht 11, erwärmt hier das Gitterwerk 24 und tritt durch den Stutzen 16 mit etwa 300° C aus.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Hochofen-Winderhitzer, bei dem von einer Kuppel aus das Brenngas in einen alisgegitterten Schacht von im -wesentlichen kreisförmigem Querschnitt eingeführt und aus der Kuppel der Heißwind abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem mit einer solchen Kuppel (13) versehenen Schacht (10) ein weiterer ausgegitterter Schacht (11) angeordnet ist, in dessen Kuppel (15) ein Abzug (16) für das verbrannte Gas und eine Einführung (18) für den aufzuheizenden Wind vorgesehen ist, und die mit Ausgilterungen (23 und 24) versehenen Räume unterhalb der die Ausgitterung (23, 24) tragenden Böden (31, 32) beider Schächte (10,11) miteinander verbunden sind.

2. Winderhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den unterhalb der Böden (31, 32) der Schächte (10, 11) liegenden Räumen und/oder oberhalb derselben in der Ausgitterung (23, 24) zum Sammein und Verteilen der durchziehenden Medien dienende Einbauten vorgesehen sind.

3. Winderhizter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsquerschnitt in den einzelnen Bereichen der Ausgitterung (23, 24) der durchschnittlichen mittleren Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit in jedem einzelnen Schacht (10,11) angepaßt ist.