DE3214708A1

DE3214708A1 - CUPOLA

Info

Publication number: DE3214708A1
Application number: DE19823214708
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Kuettner GmbH and Co KG
Current assignee: Kuettner GmbH and Co KG
Priority date: 1982-04-21
Filing date: 1982-04-21
Publication date: 1983-11-03
Also published as: EP0092029A2; EP0092029B1; ATE21543T1; EP0092029A3; DE3214708C2

Abstract

1. A hot-blast cupola furnace having a longlife lining, a top part (16) formed with a charging aperture (3), and a bottom part (17) which is mobile on a running gear (38) and which has a blast means (9) for supplying the blast and which, in the operative state, is connected to the furnace top part (16) disengageably at a sealed joint (14) and, in the disengaged state, is interchangeable for another furnace bottom part (18) the furnace top part (16) connected in manner known per se to a waste gas line (7) of a waste gas extractor (4) being pivotable upwards about a horizontal axis (24-24) spaced from the furnace axis (47-47), out of its operative position in which it is connected to a furnace bottom part (17 or 18).

Description

Dr. Küttner GmbH & Co. KG, Bismarckstraße 67, 4300 Essen 1Dr. Küttner GmbH & Co. KG, Bismarckstrasse 67, 4300 Essen 1

Kupolofencupola

Die Erfindung betrifft einen Kupolofen, insbesondere einen Heißwind-Kupolofen mit Langzeitfutter, mit einer unterhalb der Begichtungsöffnung angeordneten Abzugseinrichtung zum Abziehen der Gichtgase und einer unterhalb der Gichtgas-Abzugseinrichtung angeordneten Windeinrichtung zum Zuführen, Verteilen und Einleiten des Windes in den Ofen.The invention relates to a cupola furnace, in particular a hot blast cupola furnace with long-term lining, with a Take-off device arranged below the charging opening for drawing off the furnace gases and one below Wind device arranged in the furnace gas extraction device for supplying, distributing and introducing the wind in the oven.

518518

Bum Bremen / Bremen Office.Bum Bremen / Bremen Office.

I'nMfach/P O. B(A 10 71 27 Holli-rallc-e 32 D-2800 Bremen Telephon.(0421) 34 90 71 Ti-IcKnpierer/Telecopicr CCITT2I'nMfach / P O. B (A 10 71 27 Holli-rallc-e 32 D-2800 Bremen Telephon. (0421) 34 90 71 Ti-IcKnpierer / Telecopicr CCITT2

Kernten /Accounts Bremen:
Bremer Bank. Bremen
fBLZ 290 800 K)J 100 144 900
Deutsche Bank. Bremen
(BLZ 290 700 50) 111 2002Kernten / Accounts Bremen:
Bremer Bank. Bremen
fBLZ 290 800 K) J 100 144 900
Deutsche Bank. Bremen
(Sort code 290 700 50) 111 2002

H-itll.· fiirf"!l'mnm\i<ir!v.4infl Pn.H-itll. · Fiirf "! L'mnm \ i <ir! V.4infl Pn.

Büro München/Munich Office imuPnI₁ man«.iMunich Office / Munich Office imuPnI ₁ man «.i

Postfach/P.O. Box 22 01 37 Schlottliauerslraße 3. D-8000 München 22 Telephon: (089) 22 3311 Tclekop/Telecop.: (089) ?2 IS W CCITT2Postfach / PO Box 22 01 37 Schlottliauerslraße 3. D-8000 Munich 22 Telephon: (089) 22 3311 Tclekop / Telecop .: (089)? 2 IS W CCITT2

BOEHMERT & 3QEHMERT 32Ή7Ω8BOEHMERT & 3QEHMERT 32Ή7Ω8

Bei dem in seinem grundsätzlichen Aufbau bereits seit langem bekannten Kupolofen handelt es sich bekanntlich um das gebräuchlichste Schmelzaggregat zur Herstellung von Gußeisen, Temperguß etc. in Gießereien. Dabei unterscheidet man prinzipiell zwischen dem sog. Kaltwind-Kupolofen, bei dem aus dem sog. Windring bzw. -mantel über am Umfang des Ofenmantels verteilte Düsen Wind (Luft) in den unteren Abschnitt des Kupolofens eingeleitet wird, und dem grundsätzlich gleich aufgebauten Heißwind-Kupolofen, dessen Wind vor der Einleitung in den Ofen erwärmt wird.The cupola furnace, which has been known for a long time in its basic structure, is known to be involved the most common melting unit for the production of cast iron, malleable cast iron, etc. in foundries. It differs one in principle between the so-called cold blast cupola, in which the so-called wind ring or jacket Wind (air) is introduced into the lower section of the cupola via nozzles distributed around the circumference of the furnace shell and the hot-blast cupola furnace, which is basically the same structure and whose wind before it is introduced into the oven is heated.

Der klassische Kaltwind-Kupolofen besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Blechmantel, der an seiner Innenseite mit einem feuerfeste^ sauren Futter ausgekleidet ist, wobei die zusammen mit einem ringförmigen Windmantel die Windeinrichtung bildenden, über den Umfang verteilten Winddüsen in die feuerfeste Zustellung eingeformt sind. Da der Futterausbrand in der Schmelzzone so hoch ist, daß eine tägliche Neuzustellung des Ofens erforderlich ist, werden in der Regel zwei Ofenschächte nebeneinander aufgestellt, von denen der eine jeweils in Betrieb ist, während der andere repariert, d.h. mit neuem Futter zugestellt wird.The classic cold blast cupola essentially consists of a cylindrical sheet metal jacket on its inside is lined with a refractory ^ acid lining, which together with an annular wind jacket the wind device forming, over the circumference distributed wind nozzles are molded into the refractory lining. Since the feed burnout in the melting zone is so high that the furnace has to be reloaded every day is, two furnace shafts are usually set up next to each other, one of which is in operation, while the other is being repaired, i.e. delivered with new feed.

Derartig ausgebildete Kupolofen mit saurem Futter, in die feuerfeste Zustellung eingeformten Winddüsen und wegen der täglich erforderlichen Neuzustellung paarweise angeordneten Ofenschächten sind auch als Heißwind-Kupolöfen in Betrieb, obwohl Heißwind-Kupolöfen überwiegend futterlos mit einem wassergekühlten Ofenschacht und mit wassergekühlten Winddüsen gebaut worden sind, da bei einerCupola of this type with acidic feed, in the refractory lining with molded wind nozzles and because of the daily relining in pairs arranged furnace shafts are also in operation as hot blast cupolas, although hot blast cupolas predominantly have been built without a lining with a water-cooled furnace shaft and with water-cooled wind nozzles, since one

derartigen Ausgestaltung Reparaturarbeiten an dem Ofenherd nur in Abständen von einigen Wochen erforderlich sind und dann am Wochenende ausgeführt werden können, so daß derartige Schmelzanlagen nur mit einem Ofenschacht betrieben werden. Diese etwa seit 1960 vorwiegend ausgeführten Heißwind-Kupolöfen mit futterlosem Ofenschacht haben auch deswegen eine weite Verbreitung gefunden, weil bei ihnen die tägliche Neuzustellung des Futters zu vermeiden ist. Diesem Vorteil steht jedoch der Nachteil gegenüber, daß der wassergekühlte Ofenmantel zu beträchtlichen Wärmeverlusten führt, welche die Energiebilanz nachteilig beeinflussen und aufgrund der in den vergangenen Jahren erheblich gestiegenen Energiekosten als besonders nachteilig empfunden werden. Die durch den wassergekühlten Ofenmantel abgeführte Verlustwärme hängt maßgeblich vom Ofendurchmesser ab und liegt in der Größenordnung von 12 bis 25 % der mit dem Koks in den Ofen eingebrachten Wärmemenge. Es besteht daher verständlicherweise ein lebhaftes allgemeines Interesse daran, diese Wärmeverluste zu vermeiden, ohne allerdings dabei die Nachteile einer täglich erforderlichen Neuzustellung des Ofenfutters in Kauf nehmen zu müssen, und ohne Gefahren für die Ofenmannschaft einzugehen, die grundsätzlich dann bestehen, wenn derartige Schmelzanlagen mit zwei Ofenschächten ausgerüstet und betrieben werden.Such a design repair work on the stove hearth only required at intervals of a few weeks are and can then be run on the weekend, so that such melting plants only can be operated with a furnace shaft. These hot-blast cupolas, which have been in operation since 1960 with a linerless furnace shaft have also found widespread use because with them the daily reloading of the feed is to be avoided. However, this advantage is offset by the disadvantage that the water-cooled furnace jacket leads to considerable heat losses, which is detrimental to the energy balance influence and as special due to the significant increase in energy costs in recent years are felt to be disadvantageous. The heat loss dissipated by the water-cooled furnace shell depends largely on the Furnace diameter and is of the order of 12 to 25% of that introduced into the furnace with the coke Amount of heat. There is understandably a keen general interest in these heat losses to avoid, however, without the disadvantages of having to reload the oven lining every day To have to buy, and without taking risks for the stove team, which basically exist then, if such melting plants are equipped and operated with two furnace shafts.

Schon aus Gründen des Unfallschutzes muß nämlich dafür Sorge getragen werden, daß ein in einem zu reparierenden Ofenschacht arbeitender Bedienungsmann nicht durch das Eindringen von aus dem anderen Ofenschacht abgezogenen Gichtgas gefährdet wird. Daher müssen die einen Teil desFor reasons of accident protection, care must be taken that one in one to be repaired The furnace shaft operator does not work through the penetration of the furnace shaft withdrawn from the other furnace shaft Furnace gas is endangered. Therefore, they have to be part of the

BOEHMERT & 3OEHMERT .^₁ BOEHMERT & 3OEHMERT. ^ ₁

gemeinsamen Gasleitungssystems bildenden Gichtgasleitungen der beiden Ofenschächte mit gasdichten Absperrorganen versehen werden, die zugleich verhindern müssen, daß aus dem gerade nicht in Betrieb befindlichen Ofenschacht eine unkontrollierte Falschluftmenge angesaugt wird. Die Absperrorgane sind demgemäß in der Regel als gasdichte Schieber ausgebildet, die einen beträchtlichen Aufwand erfordern, da sie einerseits ständig mit staubhaltigem Gas beaufschlagt werden und andererseits beim Niederbrennen des Ofens Temperaturen von 1200 C ausgesetzt sind, wobei sie dennoch stets mit Sicherheit für einen gasdichten Verschluß sorgen sollen. Daneben sind für derartige Aufgaben aufgrund des hohen Investitionsaufwandes für derartige Schieber auch sog. Wassertassen zum Absperren eines zu reparierenden Ofenschachtes verwendet worden. Auch diese sind jedoch sehr aufwendig und müssen aufgrund der maximal auftretenden Temperaturen von ca. 1200 C aus hochwertigen Stählen oder doppelwandig hergestellt werden« joint gas line system forming furnace gas lines of the two furnace shafts with gas-tight Shut-off devices are provided, which at the same time have to prevent from being in operation an uncontrolled amount of false air is sucked in from the furnace shaft. The shut-off devices are accordingly usually designed as a gas-tight slide, which require considerable effort because they on the one hand constantly exposed to dusty gas and on the other hand when the furnace burns down Temperatures of 1200 C are exposed, but they are always safe for a gas-tight seal should take care of. In addition, for such tasks due to the high investment costs for such Slider also so-called water cups have been used to shut off a furnace shaft to be repaired. However, these, too, are very complex and, due to the maximum temperatures of approx. 1200 C that occur, have to be made of high-quality steels or double-walled «

Da für Heißwind-Kupolöfen im Hinblick auf eine möglichst günstige Energiebilanz großes Interesse daran besteht, die in den Gichtgasen enthaltene latente und fühlbare Wärme zur Heißwinderzeugung sowie ggf. zu einer weiteren Abhitzeverwertung auszunutzen, muß bei derartigen Anlagen Wert darauf gelegt werden, ein durch Falschluft möglichst wenig abgereichertes Gichtgas zur Verfügung zu haben, um die Zündung in einer der Gichtgasleitung nachgeordneten Brennkammer sicherzustellen und die vorhandene Abwärme möglichst weitgehend zu nutzen. Aus diesem Grunde ist die Gichtgas-Abzugseinrichtung bei derartigen AnlagenSince there is great interest in hot blast cupolas with regard to the most favorable energy balance possible, the latent and sensible heat contained in the blast furnace gases for the generation of hot winds and, if necessary, for another To utilize waste heat recovery, value must be attached to such systems to avoid air leakage if possible to have little depleted furnace gas available for ignition in one of the furnace gas lines downstream Ensure combustion chamber and use the existing waste heat as much as possible. This is why the furnace gas extraction device in such systems

BOEHMERT & BOEHMEKT : ? ? 1 Λ 7 ΠBOEHMERT & BOEHMEKT:? ? 1 Λ 7 Π

unterhalb der Begichtungsöffnung angeordnet und besteht im wesentlichen aus einer Ringkarainer, von welcher aus die Gichtgasleitung zur Brennkammer führt. Die oberhalb der Gichtgas-Abzugseinrichtung stehende Materialsäule hat einen Druckabfall für die unvermeidbare Falschluftmenge zur Folge, der ggf. für den Aufbau eines Regelkreises benutzt werden kann, wobei bei einem Unterdruck von 1 bis 2 mm WS die Falschluftmenge in einem Bereich von etwa 2 bis 10 % der Gichtgasmenge eingestellt werden kann.arranged underneath the feed opening and consists essentially from a Ringkarainer, of which leads from the furnace gas line to the combustion chamber. The column of material standing above the furnace gas extraction device results in a pressure drop for the unavoidable amount of false air that may be necessary for the build-up a control loop can be used, with a negative pressure of 1 to 2 mm WS the amount of false air in a range of about 2 to 10% of the furnace gas amount can be set.

Der Vollständigkeit halber sei noch darauf verwiesen, daß aus den USA auch gefutterte Kupolöfen mit wassergekühlten Winddüsen und wassergekühltem Ofenmantel bekanntgeworden sind, und zwar zunächst als Kalt-Kupolöfen und nach der ersten Energiekrise später auch als größere Heißwind-Kupolöfen, die wenigstens eine Woche ohne Reparaturarbeiten am Futter betrieben werden können und demgemäß als Öfen mit "Langzeitfutter" bezeichnet werden. Sie werden mit einem Ofenschacht ausgeführt, wobei die Neuzustellung jeweils an einem Wochenende erfolgt.For the sake of completeness it should be pointed out that from the USA also lined cupolas with water-cooled Wind nozzles and water-cooled furnace shell have become known, initially as cold cupolas and after the first energy crisis later also as larger hot-blast cupolas that last at least a week can be operated without repair work on the feed and accordingly referred to as ovens with "long-term feed" will. They are carried out with a furnace shaft, with the relining in each case on one Weekend takes place.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Kupolofen der eingangs beschriebenen Gattung insbesondere im Hinblick auf das Gassystem erheblich zu vereinfachen und damit zu verbessern, wobei insbesondere die aus betrieblichen und sicherheitstechnischen Gründen bisher erforderlichen aufwendigen Absperreinrichtungen der Gichtgas-Abzugseinrichtungen vermeidbar sein sollen und der Kupolofen im Hinblick auf die Energiebilanz insbesondere für einen Heißwindbetrieb und eine Ausgestaltung mit Langzeitfutter bestimmt und geeignet seinThe present invention is based on the object, in particular, of the cupola furnace of the type described at the outset with regard to the gas system to be considerably simplified and thus improved, in particular the expensive shut-off devices previously required for operational and safety reasons the furnace gas extraction devices should be avoidable and the cupola with regard to the energy balance be particularly intended and suitable for hot blast operation and a configuration with long-term feed

BOEHMERT & fiOEHMERl 3 2 1 Λ 7 ΠBOEHMERT & fiOEHMERl 3 2 1 Λ 7 Π

soll. Dabei soll die begrenzte Lebensdauer des Ofenfutters bis zum letzten Tag ausnutzbar und dennoch ein praktisch kontinuierlicher Ofenbetrieb durchführbar sein. Weiterhin soll die Zugänglichkeit zum Inneren eines neu zuzustellenden Ofens verbessert und der insgesamt zu treffende Aufwand vermindert werden.target. The limited service life of the oven lining should be exploitable up to the last day and yet a practically continuous furnace operation can be carried out. Furthermore, the accessibility to the interior should be of a new furnace to be lined up can be improved and the overall effort to be made can be reduced.

Als Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Ofen zwischen der Gichtgas-Abzugseinrichtung und der Windeinrichtung eine mit einer Dichtung versehene Trennfuge aufweist, daß der oberhalb der Trennfuge befindliche Ofenkopf von dem unterhalb der Trennfuge befindlichen Unterofen abkuppelbar ist, und daß ein zweiter Unterofen vorhanden ist, der gegen den ersten Unterofen auswechselbar und an den Ofenkopf ankuppelbar ist.As a solution to this problem is provided according to the invention, that the furnace is provided with a seal between the furnace gas extraction device and the wind device Parting line has that the furnace head located above the parting line differs from that located below the parting line Lower furnace can be uncoupled, and that a second lower furnace is available, which is against the first lower furnace is exchangeable and can be coupled to the furnace head.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung bedarf es mithin nur eines einzigen Ofenkopfes und damit einer einzigen Gichtgas-Abzugseinrichtung, wodurch zugleich die bei paarweiser Anordnung von Ofenschächten bisher erforderlichen 'Absperreinrichtungen wie Schieber, Wassertassen o.dgl. nicht erforderlich sind. Außerdem ist trotz des erheblich geringeren Gesamtaufwandes einer solchen Ofenanlage die Zugänglichkeit zum Inneren eines neu zuzustellenden Ofenschachtes erheblich besser als bei vergleichbaren bekannten Schmelzanlagen. Dabei kann die erfindungsgemäße Ausgestaltung sowohl bei Kaltwind-Kupolöfen als auch bei futterlosen Heißwind-Kupolöfen sowie auch bei Heißwind-Kupolöfen mit Langzeitfutter in vorteilhafter Weise Anwendung finden, wobei sich bei letzteren eine besonders vorteilhafte Anwendungsmöglichkeit ergibt, wenn der Wunsch besteht, die Lebensdauer des Futters bis zum letzten Tage auszunutzen und die Reparaturarbeiten an dem Futter sodannIn the embodiment according to the invention, it is therefore necessary only a single furnace head and thus a single furnace gas extraction device, whereby at the same time the paired arrangement of furnace shafts previously required 'shut-off devices such as slides, water cups or the like. not required are. In addition, despite the considerably lower overall cost of such a furnace system, the accessibility to the interior of a new furnace shaft to be lined up considerably better than with comparable known melting systems. The embodiment according to the invention can both with cold blast cupolas as well as with liningless hot blast cupolas as well as with hot blast cupolas can be used with long-term feed in an advantageous manner, with the latter being a particularly advantageous one Possible application results when there is a desire to utilize the life of the feed up to the last day and then the repair work on the chuck

BOEHMERT &TBOEHMERT Γ \ . 3 2 14 7 O SBOEHMERT & TBOEHMERT Γ \. 3 2 14 7 O S

während der normalen Arbeitszeit (und nicht an dem dann kommenden Wochenende) durchzuführen, wobei das Auswechseln des Unterofens bei Schichtende etwa in einer halben Stunde erfolgen und die Neuzustellung dieses Unterofens nach dem Auskühlen sodann am folgenden Arbeitstag durchgeführt werden kann, während die Anlage mit dem zweiten Unterofen weiterzubetreiben ist.during normal working hours (and not on the next weekend), whereby the The lower oven is replaced at the end of the shift in around half an hour and the relining takes place this sub-oven can then be carried out on the following working day after cooling, while the The system with the second lower furnace is to continue to be operated.

Zum Auswechseln des Unterofens ist der Ofenkopf bevorzugt aus seiner am Unterofen anliegenden Arbeitsstellung anhebbar, und zwar im Hinblick auf die mit dem Ofenkopf verbundene Gichtgasleitung bevorzugt um eine mit Abstand zur Ofenachse verlaufende Schwenkachse schwenkbar ausgebildet, die gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung horizontal verlaufen und in einem Gelenk liegen kann, welches bevorzugt an dem dem Ofen abgekehrten Endabschnitt der Gichtgasleitung liegt und dort mit einem ortsfesten Bauteil verbunden ist.To replace the lower furnace, the furnace head is preferably out of its working position adjacent to the lower furnace can be raised, preferably by one with regard to the furnace head connected to the furnace head at a distance from the furnace axis extending pivot axis is designed to be pivotable, according to a preferred Embodiment of the present invention can run horizontally and lie in a joint, which is preferred on the end section of the furnace gas line facing away from the furnace and there with a stationary one Component is connected.

Bei diesem ortsfesten Bauteil handelt es sich bevorzugt um den Einlaßstutzen einer der Gichtgasleitung nachgeordneten Brennkammer.This stationary component is preferably the inlet connection of a furnace gas line downstream Combustion chamber.

Die in der Trennfuge zwischen dem Ofenkopf und dem Unterofen angeordnete Dichtung ist bevorzugt als Weichdichtung ausgebildet, welche im Betriebszustand durch das Eigengewicht des Ofenkopfes beaufschlagt ist, so daß auf diese Weise die erforderliche Dichtigkeit hergestellt werden kann.The seal arranged in the joint between the furnace head and the lower furnace is preferably a soft seal formed, which is acted upon in the operating state by the dead weight of the furnace head, so that on this Way, the required tightness can be produced.

Zum Zentrieren des Ofenkopfes relativ zum Unterofen kann ggf. eine Zentriereinrichtung vorgesehen sein, wobei dieA centering device can optionally be provided for centering the furnace head relative to the lower furnace, the

BOEHMERT &z BOEHMERT 3 2 H 7 0BOEHMERT & z BOEHMERT 3 2 H 7 0

Zentriereinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung durch ein entsprechend einstellbares Gelenk realisiert werden kann, welches ein Nachrichten in Längsrichtung der Gichtgasleitung ermöglicht, während ein Ausrichten quer zur Längsrichtung der Gichtgasleitung durch entsprechendes Verfahren des Unterofens erfolgen kann.Centering device according to a preferred embodiment by means of a correspondingly adjustable joint can be realized, which allows a message in the longitudinal direction of the furnace gas line while alignment transversely to the longitudinal direction of the furnace gas line by moving the lower furnace accordingly can be done.

Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Preferred embodiments of the present invention are described in the subclaims.

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf eine Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt:The invention is based on an exemplary embodiment below further explained with reference to a drawing. It shows:

Fig. 1 eine etwas vereinfachte perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kupolofenanlage;Fig. 1 is a somewhat simplified perspective view of an inventive Cupola furnace;

Fig. 2 einen vergrößerten Längsschnitt durchFig. 2 is an enlarged longitudinal section through

die Wandung des in Betrieb befindlichen Kupolofens gemäß Fig. 1 im Bereich der Trennfuge; undthe wall of the cupola furnace in operation according to FIG. 1 in the area of Parting line; and

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des anFig. 3 is an enlarged view of the

dem dem Ofen abgekehrten Ende der Gichtgasleitung angeordneten Gelenkes, teilweise im Schnitt.the joint arranged at the end of the furnace gas line facing away from the furnace, partially on average.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines im ganzen mit 1 bezeichneten Kupolofens, der als Heißwind-Kupolofen mit Langzeitfutter ausgebildet ist und betrieben wird. Der Kupolofen 1 weist eine am oberen Ende eines1 shows a perspective illustration of a cupola furnace, designated as a whole by 1, which is a hot blast cupola furnace is trained and operated with long-term feed. The cupola furnace 1 has one at the top of one

Begichtungsschachtes 2 vorhandene Begichtungsöffnung 3 auf. Mit Abstand zu der Begichtungsöffnung 3 befindet sich eine im ganzen mit 4 bezeichnete Gichtgas-Abzugseinrichtung , die im wesentlichen aus einer Ringkammer 6 und einer mit dieser verbundenen Gichtgasleitung 7 besteht. Unterhalb der Gichtgas-Abzugseinrichtung 4 befindet sich mit Abstand zu dieser am Ofenschacht 8 eine im ganzen mit 9 bezeichnete Windeinrichtung, die im wesentlichen aus einem ringförmigen Windmantel 11 und über den Umfang des Ofenschachtes verteilt angeordnete Winddüsen 12 besteht.Admission shaft 2 existing admission opening 3 on. At a distance from the charging opening 3 is a furnace gas extraction device designated as a whole by 4 , which essentially consists of an annular chamber 6 and a furnace gas line connected to this 7 consists. Below the furnace gas extraction device 4 is located at a distance from this on Oven shaft 8 a generally designated 9 wind device, which consists essentially of an annular Wind jacket 11 and over the circumference of the furnace shaft distributed tuyeres 12 is made.

Der Kupolofen 1 ist zwischen der Gichtgas-Abzugseinrichtung 4 und der Windeinrichtung 9 mit einer eine Weichdichtung 13 aufweisenden Trennfuge 14 versehen, wobei der oberhalb der Trennfuge 14 liegende Teil einen im ganzen mit 16 bezeichneten Ofenkopf und unterhalb der Trennfuge 14 befindliche Teil einen ersten Unterofen bildet, der von dem Ofenkopf 16 abkuppelbar ist.The cupola furnace 1 is between the furnace gas extraction device 4 and the wind device 9 with a one Soft seal 13 having parting line 14 provided, wherein the part lying above the parting line 14 is a generally designated 16 and below the furnace head The part located at the parting line 14 forms a first lower furnace which can be uncoupled from the furnace head 16.

Wie aus Fig. 1 erkennbar ist, ist außer dem zur Zeit in Betrieb befindlichen ersten Unterofen 17 ein seitlich neben diesem angeordneter zweiter Unterofen 18 vorhanden, der gegen den ersten Unterofen 17 auswechselbar und an den Ofenkopf 16 ankuppelbar ist, wie dieses weiter unten noch beschrieben ist.As can be seen from FIG. 1, in addition to the first lower furnace 17, which is currently in operation, there is also a side next to this arranged second sub-oven 18 is present, which can be exchanged for the first sub-oven 17 and on the furnace head 16 can be coupled, as will be described further below.

Der Ofenkopf 16 besitzt zwei Windleitungsabschnitte 19, die in der Ebene der Trennfuge 14 des Ofenschachtes ebenfalls jeweils eine Trennfuge 21 aufweisen und dort mit unteren Windleitungsabschnitten 19' verbunden sind, die zum Windmantel 11 führen.The furnace head 16 has two wind line sections 19, those in the plane of the parting line 14 of the furnace shaft also each have a parting line 21 and are connected there to lower wind pipe sections 19 ', which lead to the wind jacket 11.

BOEHMERT &ΒΟΞΗΜΈΕΤ ο ο -ι / -7 η ηBOEHMERT & ΒΟΞΗΜΈΕΤ ο ο -ι / -7 η η

Ζ Ih /UoΖ Ih / Uo

Der gesamte einen Oberofen bildende Ofenkopf 16 ruht mit seinem Eigengewicht auf der Weichdichtung 13 auf und sorgt auf diese Weise für eine gute Abdichtung.The entire furnace head 16, which forms an upper furnace, is at rest with its own weight on the soft seal 13 and in this way ensures a good seal.

Die Gichtgasleitung 7 führt mit ihrem dem Ofen 1 abgekehrten Ende zu einer Brennkammer 2 2 und ist mit diesem Ende mit einem Einlaßstutzen 23 der Brennkammer 22 gelenkig verbunden, wie dieses insbesondere aus Fig. erkennbar ist. Hierfür besitzt dieser Endabschnitt der Gichtgasleitung 7 seitlich angeordnete Gelenkzapfen 24, die in Stegen 26 gelagert sind, welche sich parallel zur Längsachse 27 der Gichtgasleitung 7 erstrecken und an einem Flansch 28 des Einlaßstutzens 23 befestigt sind. Zwischen der Innenseite des Einlaßstutzens 23 und der Außenseite der Gichtgasleitung 7 ist eine Ringdichtung 29 angeordnet. Der Durchmesser der Durchgangsöffnung 31 in der Wandung 32 der Brennkammer 22 ist größer als der Außendurchmesser der Gichtgasleitung 7, so daß diese begrenzt um die eine horizontale Schwenkachse bildenden Gelenkzapfen 24 in Richtung des Pfeiles 33 schwenkbar ist.The furnace gas line 7 leads with its end facing away from the furnace 1 to a combustion chamber 2 2 and is with this End articulated to an inlet port 23 of the combustion chamber 22, as shown in particular in Fig. is recognizable. For this purpose, this end section of the furnace gas line 7 has pivot pins arranged laterally 24, which are mounted in webs 26 which extend parallel to the longitudinal axis 27 of the furnace gas line 7 and are attached to a flange 28 of the inlet connection 23. Between the inside of the inlet port 23 and an annular seal 29 is arranged on the outside of the furnace gas line 7. The diameter of the through opening 31 in the wall 32 of the combustion chamber 22 is larger than the outer diameter of the furnace gas line 7, so that it is limited around the pivot pin 24, which forms a horizontal pivot axis, in the direction of the arrow 33 is pivotable.

An der Oberseite der zur Gichtgas-Abzugseinrichtung 4 gehörenden Ringkammer 6 und an der Außenseite des Begichtungsschachtes 2 sind Bleche 34 befestigt, die jeweils an ihrem unteren Rand mit quer verlaufenden Blechen 36 verbunden sind, welche ihrerseits an ihrer Unterseite von Hydraulikzylindern 37 beaufschlagt sind.On the top of the ring chamber 6 belonging to the furnace gas extraction device 4 and on the outside of the charging shaft 2, metal sheets 34 are attached, each with transverse sheets 36 at their lower edge are connected, which in turn are acted upon by hydraulic cylinders 37 on their underside.

Es sei noch darauf verwiesen, daß der oberhalb der Trennfuge 14 befindliche Schacht doppelwandig ausgebildet und in seinem Hohlraum mit Wasser zu kühlen ist.It should also be pointed out that the shaft located above the parting line 14 is double-walled and is to be cooled in its cavity with water.

BOEHMERT &BO£HMEKT ' ^:. 3 2 1 £ 7 0 PBOEHMERT & BO £ HMEKT ' ^: . 3 2 1 £ 7 0 P

Schließlich sei noch darauf verwiesen, daß der in Fig. 1 im mittleren Teil dargestellte, in Betrieb befindliche Kupolofen 1 an seinem unteren Ende ein in seinen Einzelheiten nicht im einzelnen dargestelltes Fahrwerk 38 aufweist, mittels dessen er auf Schienen 39 eines Rahmens 40 in Richtung des Doppelpfeils 42 seitlich verfahrbar ist.Finally, it should be pointed out that the one shown in the middle part in FIG. 1 is in operation located cupola 1 at its lower end is not shown in detail in its details Has chassis 38, by means of which it is mounted on rails 39 of a frame 40 in the direction of double arrow 42 can be moved laterally.

Stellt sich während des Betriebes heraus, daß das Futter des aus dem Ofenkopf 16 und dem ersten Unterofen 17 bestehenden Kupolofens ausgebrannt ist und demgemäß einer Neuzustellung bedarf, so werden nach dem vollständigen Niederbrennen des Ofens die Hydraulikzylinder 37 betätigt, welche den gesamten Ofenkopf 16 um die Höhe H nach oben bewegen, und zwar mittels einer Schwenkbewegung um die von den Gelenkzapfen 24 gebildete Schwenkachse, wobei selbstverständlich vorher die gegebenenfalls vorhandenen Klammern o.dgl. an der Trennfuge 14 und/oder den Trennfugen 21 gelöst werden und auch die Verschraubung 43 der Wasserleitung 44 geöffnet wird. In diesem angehobenen Zustand des Ofenkopfes 16 ist der erste Unterofen 17 vom Oberofen 16 frei und kann mittels des nicht dargestellten Antriebes seines Fahrwerkes 38 auf den Schienen 39 in Richtung des Pfeiles 42 nach rechts verfahren werden, so daß er im rechten Teil eine Position einnimmt, die spiegelbildlich der in Fig. 1 dargestellten Stellung des zweiten Unterofens 18 entspricht.If it turns out during operation that the lining of the furnace head 16 and the first sub-furnace 17 existing cupola is burned out and accordingly If a new lining is required, the hydraulic cylinders 37 actuated, which move the entire furnace head 16 by the height H upwards, by means of a pivoting movement about the pivot axis formed by the pivot pin 24, with the prior, of course, if necessary existing brackets or the like. at the parting line 14 and / or the parting lines 21 are loosened and the screw connection 43 of the water pipe 44 is opened. In this raised In the state of the furnace head 16, the first lower furnace 17 is free from the upper furnace 16 and can be opened by means of the furnace head 16, which is not shown Drive of his chassis 38 on the rails 39 in the direction of arrow 42 to the right, so that it assumes a position in the right part which is a mirror image of the position shown in FIG of the second sub-furnace 18 corresponds.

Ist das Fahrwerk 38 mit dem Fahrwerk 38" des zweiten Unterofens 18 gekoppelt, so wird dabei gleichzeitig der zweite Unterofen 18 unter den noch angehobenen Ofenkopf 16 verfahren. Sind die Fahrwerke 38 und 38' der beiden Unteröfen 17 bzw. 18 getrennt, so kann dasIs the landing gear 38 with the landing gear 38 ″ of the second Lower furnace 18 coupled, the second lower furnace 18 is at the same time under the still raised Move furnace head 16. Are the trolleys 38 and 38 ' the two sub-ovens 17 and 18 separately, so that can

Verfahren des neu zugestellten Unterofens 18 in einem gesonderten Arbeitsschritt erfolgen.Moving the newly lined lower furnace 18 in one take place in a separate work step.

Der zweite Unterofen 18 kann einerseits mittels seines Fahrwerkes 38' relativ zum Ofenkopf 16 positioniert werden. Für eine genaue Zentrierung quer zur Verfahrrichtung gemäß dem Pfeil 42 sind an dem im ganzen mit 46 bezeichneten Gelenk zwischen der Gichtgasleitung 7 und dem Einlaßstutzen 23 der Brennkammer 22 im einzelnen nicht dargestellte Einstellmittel vorhanden. Nach genauer Ausrichtung des Ofenkopfes 16 zu dem nunmehr in Betriebsstellung befindlichen Unterofen 18 werden die Hydraulikzylinder 37 langsam abgesenkt, so daß sich der untere Rand 46 des Ofenkopfes 16 auf die Weichdichtung 13 auflegt und für die erforderliche Abdichtung sorgt. Gleichzeitig oder anschließend werden die Verbindungen zwischen den Windleitungsabschnitten 19 und 19' sowie den Abschnitten der Wasserleitung 44 hergestellt, so daß der Kupolofen danach wieder betriebsbereit ist. Ein solches Auswechseln des Unterofens kann in etwa einer halben Stunde erfolgen.On the one hand, the second lower furnace 18 can be positioned relative to the furnace head 16 by means of its chassis 38 ′ will. For an exact centering transversely to the direction of travel according to the arrow 42 are on the whole with 46 designated joint between the furnace gas line 7 and the inlet connection 23 of the combustion chamber 22 in detail Setting means, not shown, are available. After the furnace head 16 has been precisely aligned with the lower furnace 18, which is now in the operating position, the hydraulic cylinders 37 slowly lowered so that the lower edge 46 of the furnace head 16 rests on the soft seal 13 and provides the necessary sealing. Simultaneously or then the connections between the wind line sections 19 and 19 'and the sections the water pipe 44 made so that the cupola is then ready for operation again. Such a substitution the lower oven can be done in about half an hour.

Der aus seiner Betriebsstellung in eine Wartestellung gefahrene Unterofen 17 kann sodann über Nacht auskühlen und am nachfolgenden Arbeitstag neu zugestellt werden. Es ist ohne weiteres erkennbar, daß die Zugänglichkeit zum Inneren eines neu zuzustellenden Unterofens 17 bzw. 18 außerordentlich gut ist, da das Bedienungspersonal nicht durch den Oberofen behindert ist. Weiterhin ist erkennbar, daß keinerlei Unfallgefahr für das Bedienungspersonal besteht, da ein in Wartestellung gebrachter Unterofen von dem Gassystem des Kupolofens völlig getrennt ist. Aus diesem Grunde besteht mithin auch keinerlei Gefahr,The one that has moved from its operating position to a waiting position Sub-oven 17 can then cool down overnight and will be redelivered on the following working day. It is readily apparent that the accessibility to the interior of a new sub-furnace 17 or 18 to be lined up is extremely good, since the operating personnel is not obstructed by the upper furnace. It can also be seen that there is no risk of accident for the operating personnel exists, since a put on hold sub-furnace is completely separated from the gas system of the cupola is. For this reason there is no risk of

BOEHMERT & BO5HMERf 3 214 7BOEHMERT & BO5HMERf 3 214 7

daß aus einem in Wartestellung befindlichen Unterofen unkontrolliert Falschluft angesaugt wird. Trotz dieser erheblichen betrieblichen Vorteile ist der insgesamt zu treffende Aufwand gegenüber vergleichbaren bekannten Anlagen erheblich geringer, da das Gassystem nur einen einzigen Ofenkopf aufweist und demgemäß auch auf jegliche Absperreinrichtungen wie Schieber, Wassertassen o.dgl. verzichten kann.that false air is sucked in in an uncontrolled manner from a lower furnace which is in waiting position. Despite this A significant operational advantage is the overall effort required compared to comparable known ones Plants considerably less, since the gas system has only a single furnace head and accordingly also on any one Shut-off devices such as slides, water cups or the like. can do without.

Wie bereits weiter oben erwähnt wurde, eignet sich der erfindungsgemäße Kupolofen für alle möglichen Ausbildungen und Betriebsarten, und zwar auch hinsichtlich der Abwärmeausnutzung, wobei sowohl sog. Naßwäscher, d.h. also Anlagen, die vor einem nachgeordneten Rekuperator mit Naßentstaubungseinrichtungen versehen sind, als auch Anlagen mit Brennkammer, Rekuperator, Wärmetauscher und anschließendem Filter in vorteilhafter Weise verwendet werden können, bei denen die zunächst noch ungereinigten Gichtgase verbrannt werden.As already mentioned above, the cupola furnace according to the invention is suitable for all possible designs and operating modes, also with regard to the utilization of waste heat, whereby both so-called wet scrubbers, i.e. systems, which are provided with wet dedusting devices upstream of a downstream recuperator, as well as systems with combustion chambers, Recuperator, heat exchanger and subsequent filter can be used in an advantageous manner, in which the initially uncleaned blast furnace gases are burned.

BOEMMERT & böEHMERT ο ο 1 / τ η οBOEMMERT & BÖEHMERT ο ο 1 / τ η ο

*Α & „* Α & " Akte: K 1016File: K 1016

21. April 1982April 21, 1982

BEZUGoZSICHENLIοΤΕ (LIST OF RSPERSNCE KlIMSRALG) REFERENCE TO ZSICHENLIοΤΕ (LIST OF RSPERSNCE KLIMSRALG)

s\ Kupolofen s \ cupola 11 55 P BegichtungsschachtP charging shaft 22 66th τ, Begichtungsöffnungτ, payment opening ** 77th 4 Gichtgas-Abzugseinrichtung4 furnace gas extraction device 88th 5 -5 - 99 5 Ringkammer5 annular chamber 1010 7 Gichtgasleitung7 furnace gas line 1111th ρ Ofenschachtρ furnace shaft 1212th 9 Windeinrichtung9 Wind device 1515th 1010 1414th 11 Windmantel11 wind jacket 1515th 12 Winddüsen12 wind nozzles 1616 15 Weichdichtung15 soft seal 1717th 14 Trennfuge14 Parting line 1818th 15 -15 - 19' Windleitungsabschnitte 1919 'Wind pipe sections 19 16 Ofenkopf16 furnace head (untere) _2Q (lower) _2Q 17 erster Unterofen17 first lower oven 2121 15 zweiter Unterofen15 second lower furnace ?2? 2 19 Windleitungsabschnitte (obere-)19 wind pipe sections (upper) ?3? 3 20 -20 - 2424 PI TrennfugePI parting line pp Brennkammerpp combustion chamber 2626th ρ2, Einlaßstutzen (von 22)ρ2, inlet port (from 22) 2727 p/4 Gelenkzapfen (=Schwenkachse)p / 4 pivot pin (= swivel axis) 2828 ?9? 9 _?e Stege _{? e} bridges 5050 P₇ Längsachse (von 7)P ₇ longitudinal axis (of 7) _OR Flansch _OR flange pg Ringdichtungpg ring seal 50 -50 -

SOEHMEKT & BOEHMERT 3 2 1 A 7 0 8SOEHMEKT & BOEHMERT 3 2 1 A 7 0 8

31 Durchgangsöffnung31 through opening 3131 32 Wandung (von 22)32 wall (of 22) 3232 33 Pfeil33 arrow 3333 JA- BlecheYES sheets 3434 35 -35 - 3535 36 Bleche36 trays 3636 37 Hydraulikzylinder37 hydraulic cylinders 3737 38,33' Fahrwerk38.33 'landing gear 3838 39 Schienen39 rails 3939 40 -40 - 4040 41 Rahmen41 frames 4141 42 Pfeil42 arrow 4242 43 Verschraubung43 screw connection 4-34-3 44 Wasserleitung44 water pipe 4444 45 -45 - 4545 46 Unterer Rand (von 16)46 Bottom Margin (of 16) 4646 4-7 Ofenachse4-7 furnace axis 4747 ^O Gelenk^ O joint 4848 4-94-9 4949 5050 5050 5151 5151 5252 5252 5353 5353 5454 5454 5555 5555 5656 5656 5757 5757 5555 5858 5959 5959 6060 6060 6161 6161 6262 6262 6363 6363 6464 6464 6565 6565

LeerseiteBlank page

Claims

BOEHMJSIiT & BOEHMERT o o Λ / nnn I 4 / Uo K 1Ο16 April 21, 1982 CLAIMS

1. Cupola, especially hot-blast cupola with long-term lining, with one below the charging opening arranged take-off device for drawing off the top gases and one below the top gas take-off device arranged wind device for feeding, distributing and introducing the wind into the furnace, thereby characterized in that the furnace (1) between the furnace gas extraction device (4) and the wind device (9) has a has a parting line (14) provided with a seal (13); that the furnace head (16) located above the parting line (14) differs from that located below the parting line (14) Lower furnace (17) can be uncoupled; and that a second sub-furnace (18) is present, which is against the first lower furnace (17) is exchangeable and can be coupled to the furnace head (16).

2. cupola according to claim 1, characterized in that the furnace head (16) and one at its lower end arranged lower furnace (e.g. 17) are movable relative to each other.

BOEHMEnT & BOFHMERT " _{1 / r7nn}

■ ο Δ. 1 4 / Uo

3. cupola according to claim 2, characterized in that the furnace head (16) from its on the lower furnace (eg
17) adjacent working position (see Fig. "1 middle)
is designed to be raised.

4. cupola furnace according to claim 3, characterized in that the furnace head (16) about a distance from the furnace axis (47) extending pivot axis (24, 24) is pivotable.

5. cupola according to claim 4, characterized in that the pivot axis (24, 24) extends horizontally.

6. cupola according to claim 4 or 5, characterized in that the top gas extraction device (4) in
a known manner with the furnace head (16)
having connected furnace gas line (7), wherein on
whose end portion facing away from the furnace (1) has a
joint (48) connected to a stationary component (22)
is arranged, which has the pivot axis (24, 24).

7. cupola according to claim 6, characterized in that the joint part arranged on the furnace gas line (7) to the joint part arranged on the stationary component (22) in the longitudinal direction (27) of the furnace gas line (7) is movable.

8. cupola according to claim 6 or 7, characterized in that the stationary component is downstream of one of the furnace gas line (7) in a manner known per se
Combustion chamber (22) is.

9. cupola according to claim 8, characterized in that the top gas line (7) with an inlet nozzle (23) of the combustion chamber (22) is articulated.

10. cupola according to one or more of the preceding claims, characterized in that in the parting line (14) between the furnace head (16) and the lower furnace (17 or 18) a soft seal (13) is arranged, which is acted upon in the operating state by the weight of the furnace head (16).

11. Cupola according to one or more of the preceding Claims, characterized in that a centering device is provided by means of which the furnace head (16) relative to the lower furnace (17 or 18) is to be centered.

12. Cupola furnace according to claim 11, characterized in that that the centering device is at least partially formed on the joint (48).

13. Cupola according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the two lower ovens (17, 18) are provided with a chassis (38, 38 '), by means of which they can be moved from their operating position into a lateral waiting position.

14. Cupola furnace according to claim 13, characterized in that that the two lower ovens (17, 18) have a common chassis (38, 38 ').

15. Cupola according to one or more of the preceding

ROEHMEFT &: BOEHMERT? ? 1 Λ 7 Π

Claims, characterized in that the wind line (19) is provided with a parting line (21) and is hinged to a stationary component.