DE2337304A1

DE2337304A1 - GAS OR OIL FIRED COUPLING OVEN

Info

Publication number: DE2337304A1
Application number: DE19732337304
Authority: DE
Inventors: Hermanus Bakkerus; Adriaan Bordes
Original assignee: Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO
Current assignee: Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO
Priority date: 1972-08-10
Filing date: 1973-07-23
Publication date: 1974-02-21
Also published as: NL173996B; GB1428220A; NL173996C; NL7210926A

Description

Die Erfindung betrifft einen gas- oder ölbefeuerten Kupolofen für die Herstellung einer Metallschmelze* Derartige Kupolofen sind bekannt. Bei diesen gas- oder ölbefeuerten Kupolofen sind anstelle des bei koksbefeuerten Kupolofen vorgesehenen Windkastens mit Blaserohren oder Windformen zur Zufuhr von Luft zu dem Gemisch aus Koks und Metall in Form von Roheisen, Schrott und Zuschlagen Brenner angeordnet, wobei nur eine geringe Koksmenge zugesetzt zu werden braucht, die. einen Einfluß auf die Qualität der herzustellenden Schmelze hat. Der Zuschlag von Stahlschrott wirft jedoch große Schwierigkeiten auf.The invention relates to a gas or oil-fired cupola furnace for the production of molten metal * Such cupolas are known. These gas- or oil-fired cupolas are used instead of the coke-fired Cupola provided wind box with blow pipes or tuyeres for supplying air to the mixture Arranged from coke and metal in the form of pig iron, scrap and slam burners, with only a small one Amount of coke needs to be added that. has an influence on the quality of the melt to be produced. Of the However, scrap steel aggregation poses great difficulties.

Dieses Schmelzverfahren wird durch die im Kupolschacht über den Brennern auftretenden Vorgänge gesteuert, während sich unter den Brennern die Schmelze am Ofenboden ansammelt und über ein Abstichloch abgestochen werden kann. Dabei wird jedoch eine Verbesserung dieses Verfahrens angestrebt, wobei es aus der nicht vorveröffentlichten Niederländischen Patentanmeldung Nr. 71 O9986This fusion process is carried out by the one in the cupola shaft Processes occurring above the burners are controlled, while the melt on the furnace floor is below the burners accumulates and can be tapped through a tap hole. However, there is an improvement in this process aspired, where it from the unpublished Dutch patent application No. 71 O9986

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bekannt ist, unterhalb der Brenner einen Überhitzerraum vorzusehen, in den keine Luft eintreten kann und der mit Klumpen aus Koks, Kohlenstoffverbindungen oder anderen leitfähigen, hitzebeständigen Materialien gefüllt ist, auf welche die Schmelze zur Gewährleistung der gewünschten Eigenschaften herabtropfen kann. Gemäß der genannten Patentanmeldung wird der Überhitzerraum durch elektrische Energie beheizt, so daß eine Trennung zwischen dem über den Brennern stattfindenden Schmelzvorgang, welcher die Schmelzleistung des Kupolofens bestimmt, und dem Überhitzungsvorgang im Überhitzerraum, welcher die Qualität der Schmelze bestimmt, möglich ist.is known to have a superheater room below the burner that no air can enter and the one with lumps of coke, carbon compounds or other conductive, heat-resistant material is filled on which to ensure the melt the desired properties can drip down. According to the cited patent application, the superheater space heated by electrical energy, so that a separation between the melting process taking place above the burners, which determines the melting capacity of the cupola furnace, and the overheating process in the superheater room, which determines the quality of the melt, is possible.

Beim erfindungsgemäßen Kupolofen ist das Problem der Trennung der beiden Wärme- oder Heizquellen ohne Anwendung elektrischer Energie auf andere Weise gelöst. Diese Lösung besteht erfindungsgemäß darin, daß Brenner in der Nähe des Bodens eines Überhitzerraums angeordnet sind, der mit Stücken bzw. Klumpen aus Koks, Kohlenstoffverbindungen oder anderen hitzebeständigen Verbindungen gefüllt ist, wobei die Flammen und Verbrennungsgase der Brenner in eine Brennkammer, um die wärmeleitfähige Wand des Überhitzerraums herum und von der Brennkammer in einen Sammelkasten geleitet sind, der über dem Überhitzerraum mit zum Ofeninneren führenden Öffnungen versehen ist. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht dabei, darin, daß die Brenner etwa tangential an der Wand des Überhitzerraums angeordnet sind und daß In der Brennkammer mindestens eine spiralige Trennwand zur Führung der Flammen und der Verbrennungsgase vorgesehen ist.In the case of the cupola furnace according to the invention, the problem of separating the two heat or heating sources is not a problem Application of electrical energy solved in a different way. According to the invention, this solution consists in the burner placed near the bottom of a superheater room with pieces or lumps of coke, carbon compounds, or other refractory compounds is filled, with the flames and combustion gases of the burner in a combustion chamber to make the thermally conductive Wall of the superheater space around and from the combustion chamber in a collecting box are passed over the superheater room is provided with openings leading to the interior of the furnace. Another feature of the invention consists in the fact that the burners are arranged approximately tangentially on the wall of the superheater space and that At least one spiral partition is provided in the combustion chamber to guide the flames and the combustion gases is.

Im folgenden ist die Erfindung anhand einer schema-In the following the invention is based on a schematic

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tischen Zeichnung näher erläutert, die einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform eines Kupolofens nach der Erfindung zeigt.table drawing explained in more detail, which is a longitudinal section by an embodiment of a cupola according to the Invention shows.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform ist ein aus Stahl bestehender Kupolofenschacht 1 mit einem feuerfesten Futter bzw. einer Auskleidung 2 versehen, während am oberen Ende dieses Schachts eine Beschickungsöffnung _? vorgesehen ist. In einer bestimmten Höhe sind im Futter 2 um dessen Umfang herum verteilte Öffnungen 4 vorgesehen, über welche heiße Gase in den Schacht eintreten können. Unter den Öffnungen 4 ist ein Überhitzerraum 5 mit einer feuerfesten, aber gut wärmeleitfähigen Wand 6 aus z.B. Tongraphit (oder Tonerdesehamotte) vorgesehen, und der Ofenboden wird durch einen feuerfesten Boden 8 gebildet, der zu einem Abstichloch 9 für die Schmelze hin geneigt ist.In the embodiment shown in the drawing, a cupola furnace shaft 1 made of steel is used provided with a refractory lining or a lining 2, while at the upper end of this shaft a Loading opening _? is provided. In a certain Height are provided in the lining 2 around its circumference distributed openings 4 through which hot gases in the Can enter the shaft. Under the openings 4 is a superheater room 5 with a refractory but good thermal conductivity Wall 6 made of e.g. clay graphite (or alumina hamot) is provided, and the furnace floor is supported by a refractory Bottom 8 is formed, which is inclined towards a tap hole 9 for the melt.

Über dem Abstichloch 9 ist um die Wand 6 des Überhitzerraums 5 herum eine Brennkammer 10 vorgesehen, die vorzugsweise gewissermaßen tangential zur Wand 6 - mit mindenstens einem gas- oder ölbefeuerten Brenner 11 kommuniziert. Die Brennstoffzufuhr erfolgt über eine Leitung 12, und die für die Verbrennung erforderliche Luft strömt über eine Leitung l~j> zu. Der Brenner 11 läßt seine Flamme um die Wand 6 herum austreten, während eine in der Brennkammer 10 spiralig gebogene Trennwand 14 zur Führung "der Gase dient. An der Oberseite der Kammer sind Kanäle 15 vorgesehen, die zu einem Sammelkasten führen, mit dem die Öffnungen 4 kummunizieren. Über diese Öffnungen 4 treten die heißen Gase des Brenners in den Schacht ein, um die über die Beschickungsöffnung 3 eingebrachte Beschickung zu schmelzen.A combustion chamber 10 is provided above the tapping hole 9 around the wall 6 of the superheater space 5, which combustion chamber 10 preferably communicates with at least one gas- or oil-fired burner 11, so to speak tangentially to the wall 6. The fuel is supplied via a line 12, and the air required for the combustion flows in via a line 1 ~ j> . The burner 11 lets its flame emerge around the wall 6, while a dividing wall 14, which is curved in a spiral in the combustion chamber 10, serves to guide the gases. At the top of the chamber there are channels 15 which lead to a collecting box with which the openings 4. The hot gases from the burner enter the shaft via these openings 4 in order to melt the charge introduced via the charging opening 3.

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Infolge der Wärmeleitung und -abstrahlung nimmt der Überhitzerraum 5 eine Temperatur an, die über der in der B&dwkjorg cfcerhalb der Öffnungen 4 herrschenden Temperatur liegt. Der Inhalt des Überhitzerraums 5 kann sich jedoch nicht entzünden, weil ihm keine Luft zugeführt wird. Der Überhitzerraum 5 ist mit Koks, Kohlenstoffverbindungen oder anderen leitfähigen, hitzefesten Verbindungen gefüllt, und die Schmelztropfen der Beschickung fließen über diese Materialklumpen zum Ofenboden 8, wo die Schmelze durch das Abstichloch abgestochen werden kann. Im Uberhitzerraum 5 können alle möglichen Reaktionen zwischen den Verbindungen der BsadickurTgund möglicherweise dem Koks stattfinden, so daß die Qualität der Schmelze gesteuert werden kann. Da in diesem Raum auch Reduktionsreaktionen stattfinden können, ist es möglich, einen höheren Prozentsatz an Stahlschrott zuzusetzen, so daß gewUnschtenfalls Gußstahl erzeugt werden kann.As a result of the conduction and radiation of heat, the superheater space 5 assumes a temperature which is above the temperature prevailing in the B&B outside the openings 4. However, the contents of the superheater space 5 cannot ignite because no air is supplied to it. The superheater space 5 is filled with coke, carbon compounds or other conductive, heat-resistant compounds, and the melt droplets of the charge flow over these lumps of material to the furnace floor 8, where the melt can be tapped through the tapping hole. All possible reactions between the compounds of the BsadickurTg and possibly the coke can take place in the superheater room 5, so that the quality of the melt can be controlled. Since reduction reactions can also take place in this space, it is possible to add a higher percentage of scrap steel so that cast steel can be produced if desired.

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Claims

1. Gas or oil-fired cupola furnace for the production of molten metal, characterized in that that burners (11) are arranged near the bottom of a superheater space (5), the one with pieces or lumps of coke, carbon compounds, or other heat-resistant compounds is filled, the flames and combustion gases of the burner (11) in a combustion chamber (10) to the thermally conductive wall (6) of the superheater space around and are passed from the combustion chamber into a collecting box (16), which is connected to the superheater space above Oven interior leading openings (4) is provided.

2. Cupola according to claim 1, characterized in that the burner (11) are arranged approximately tangentially on the wall of the superheater space (5) and that in the ₍ combustion chamber (10) at least one spiral partition (14) for guiding the flames and the Combustion gases is provided.

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