DE3242340C2

DE3242340C2 - Wärmofen

Info

Publication number: DE3242340C2
Application number: DE19823242340
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl.-Ing. 4630 Bochum Patalon
Original assignee: Didier Engineering GmbH
Current assignee: Didier Engineering GmbH
Priority date: 1982-11-16
Filing date: 1982-11-16
Publication date: 1986-08-14
Also published as: DE3242340A1

Abstract

Bei einem Wärmofen wird eine Reduzierung des Baumaterials und eine beidseitige Beheizung des Wärmgutes (4) dadurch erreicht, daß mehrere beabstandete Brennkammern (7 bis 11) vorgesehen sind. Die Ofenhöhe ist bei zwischen den Brennkammern (8 bis 11) liegenden Ofenabschnitten (15 bis 18) so niedrig, daß die Rauchgase sowohl durch den Oberofen (5) als auch durch den Unterofen (6) ziehen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmofen zur gleichmäßigen Wärmebeaufschlagung des Glühguts mit Oberofen und Unterofen und dazwischenliegender Durchlaufstrecke, wobei am Oberofen längs der Durchlaufstrecke mehrere beabstandete Brennkammern mit größerer Ofenhöhe als in den zwischen den Brennkammern liegenden Ofenabschnitten und ein Abgaskanal ausgebildet sind.

Mit derartigen Wärmöfen werden in Walzwerken und Schmieden Brammen, Blöcke, Knüppel und Bleche gewärmt. Bei bekannten Wärmöfen bildet der Oberofen im wesentlichen eine durchgehend hohe und große Brennkammer. Große Brennkammern erfordern einen hohen Aufwand an Baumaterial und Hilfsausrüstungen. Außerdem sind aufgrund der großen Wandflächen die Wärmeverluste erheblich. Auch ist hiermit eine allseitig gleichmäßige Beheizung des Glüh- bzw. Wärmgutes allein durch entsprechende Rauchgasrückführung unwirtschaftlich, so daß in der Regel gemäß dem Stand der Technik auch der Unterofen mit Brennern ausgerüstet ist. Um dabei eine Überhitzung des Wärmgutes zu vermeiden, muß in diesem Falle auch der Unterofen hoch sein. Es ergeben sich dann lichte Oberhöhen von 3 bis 5 m. Derartige Ofenhöhen sind mit den genannten Nachteilen verbunden.

Aus der Zeitschrift »Stahl und Eisen 94 (1974)« Nr. 1, Seite 1 bis 7, ist bekannt, daß das Oberprofil wesentlichen Einfluß auf den Wärmeübergang hat und daß gerade im Vorwärmbereich eines Ofens das Verbrennungsgas auf das Gut gelenkt werden soll. Hierfür wird in diesem Artikel vorgeschlagen, die Ofendecke in diesem Vorwärmbereich entsprechend abzusenken (Seite 6. linke Spalte), während eine Absenkung der Ofendecke in den anderen Ofenbereichen als nachteilig beschrieben ist (Seite 6, rechte Spalte).

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wärmofen der eingangs genannten Art mit einem Ofenprofil vorzuschlagen, mit dem der bisher hohe Aufwand gesenkt werden kann und bei niedriger Ofenhöhe das Wärmgut allseitig ohne dessen Überhitzung beheizbar ist

ίο Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Wärmofen der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Querschnitt der Ofenabschnitte der Durchschubstrecke gegenüber dem des Vorwärmbereichs, der aus Vorwärmbrennkammer und Übergangsbereich besteht, durch eine niedrigere Ofendecke verengt ist, wobei der Vorwärmbereich direkt mit dem Abgaskanal verbunden ist und die Brennkammern kürzer als die dazwischenliegenden Ofenabschnitte sind.
Durch die Aufteilung der notwendigen Gesamtheizleistung auf mehrere Brennkammern kann jede Brennkammer relativ niedrig und abmessungsmäßig klein gestaltet werden, ohne daß örtliche Überhitzungen des Wärmgutes zu befürchten sind. Zwischen den Brennkammern ist die Ofenhöhe nochmals wesentlich niedriger ausgelegt, um das Rauchgas auf und unter den Herd zu drücken. Damit ist zugleich erreicht, daß das Wärmgut sowohl von unten als auch von oben bebeizt wird. Die insgesamt verringerte Bauhöhe steht im Gegensatz zu dem höheren und im Querschnitt größeren Vorwärmbereich, um durch Verringerung der Rauchgasgeschwindigkeit unmittelbar vor Austritt des Rauchgases durch den Abgaskanal eine intensive Wärmenutzung zu erreichen. Zusätzlich zu dieser wirtschaftlichen Wärmenutzung bringt das erfindungsgemäße Ofenprofil auch eine Vereinfachung des Aufbaus mit sich. Außerdem ist die Gesamt-Wärmebestrahlung der Seitenwände verringert und der Kühlwasserbedarf herabgesetzt. Auch der Aufwand an Meß- und Regeltechnik wird beträchtlich vermindert, so daß insgesamt mit dem erfindungsgemäßen Ofen erhebliche technische und wirtschaftliche Vorteile ermöglicht sind.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist die Höhe des Oberofens in den zwischen den Brennkammern liegenden Ofenabschnitte geringer als die des Unterofens, wobei vorteilhaft in Durchschubrichtung wenigstens der letzte Ofenabschnitt und/oder die letzte Brennkammer kurzer ist als der vorangehende Ofenabschnitt bzw. die Brennkammer. Damit läßt sich eine bessere Temperaturführung erreichen.

Das Rauchgas durchzieht die genannten Ofenabschnitte entgegen der Durchlaufrichtung. Vorzugsweise sind die Brennkammern niedriger als die vor dem Abgaskanal liegende Vorwärmbrennkammer.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und den Unteransprüchen. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Hubbalkenofen im Längsprofil,

Fig.2 einen Schnitt längs der Linie II-Il nach Fig. 1 und

Fig.3 eine alternative Ausgestaltung einer Vorwärm-Brennkammerim Längsprofil.

Der Hubbalkenofen weist einen Boden 1 und eine Decke 2 auf. in der längs dazwischen verlaufenden Durchlauf- bzw. Durchschubstrecke des Ofens ist ein wassergekühltes Hubbalkensystem 3 angeordnet, auf dem Glüh- bzw. Wärmgut 4 in Durchlaufrichtung D transportiert wird. Das Hubbalkensystem 3 bildet die

Trennlinie zwischen dem Oberofen 5 und dem Unterofen 6, ohne den Durchtritt des Rauchgases vom einen zum anderen zu beeinträchtigen.

Am Oberofen 5 sind nacheinander eine Vorwärmbrennkammer 7 und weitere Brennkammern 8,9,10 und 11 ausgebildet In Durchlaufrichtung D iyt gleich am Anfang noch vor der Vorwärmbrennkamrner 7 ein Abgaskanal 12 angeordnet Stirnseitige Türen 13 und 14 schließen den Ofen an der Wärmgut-Eintrittsstelle sowie -Austrittstelle ab.

Zwischen den Brennkammern 7 bis 11 liegen im Querschnitt verengte Ofenabschnitte 15,16, 17 und 18. Diese sind langer (vgl. Fi g. 1) als die Brennkammern 8, 9,10 und 11. Die zwei mittleren Ofenabschnitte 16 und 17 sind gleich lang und jeweils langer als der in Durchlaufrichtung D letzte Ofenabschnitt 18 und der vor ihnen liegende Ofenabschnitt 15. Auch die zwei mittleren Brennkammern 8 und 9 haben gleiche Abmessungen. Die in der Durchlaufrichtung nachfolgenden zwei Brennkammern 10 und 11 sind demgegenüber kürzer, wobei die letzte Brennkammer 11 wiederum kürzer als die vorletzte Brennkammer 10 ist.

Im Bereich der zwischen der Vorwärmbrennkammer 7 und den Brennkammern 8 bis 11 liegenden Ofenabschnitte 15 bis 18 ist die Höhe des Ofens erheblich niedriger als im Bereich dieser Brennkammer. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die lichten Ofenhöhen bei der Vorwärmbrennkammer 7 etwa 3 m, bei den weiteren Brennkammern 8 bis 11 etwa 2 m und im Bereich der Ofenabschnitte 15 bis 18 etwa 1 m, von dem der Unterofen 6 etwa 600 mm und der Oberofen 5 etwa 400 mm hoch mißt. An den Decken der Brennkammern 8 br Il sind bekannte Deckenbrenner oder andere Brenner 19 angeordnet.

Der Querschnitt der Vorwärmbrennkammer 7 ist größer als der der Brennkammer 8. Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 ist die Vorwärmbrennkammer 7 höher und langer als die Brennkammer 8. An den Stirnseiten der Vorwärm-Brennkammer 7 sind Umkehrbrenner 20 und Gegenstrombrenner 21 angeordnet. Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 ist die Vorwärmbrennkammer 7 ebenso hoch wie die Brennkammer 8, jedoch länger als diese. An ihrer Decke sind Deckenbrenner 22 angeordnet. Ein Übergangsbereich 23 zwischen der Vorwärm-Brennkammer 7 und der Abgaskanal 12 ist höher als die zwischen den Brennkammern 8 bis 11 liegenden Ofenabschnitte 15 bis 18.

Die Arbeitsweise des beschriebenen Ofens ist etwa folgende:

Das aus den Brennkammern 11,10,9 und U austretende Rauchgas verteilt sich infolge der Querschnittsverengung im jeweils anschließenden Ofenabschnitt 18,17,16 bzw. 16 gleichmäßig auf den Oberofen 5 und den Unterofen 6. Durch die gegenüber den Brennkammern reduzierte Höhe der Ofenabschnitte ist erreicht, daß Rauchgas zwangsläufig auch durch den Unterofen 6 zieht. Das Rauchgas zieht entgegen der Durchlaufrichtung D des Wärmgutes 4 zum Abgaskanal 12, wobei das Wärmgut 4 von oben und unten beheizt wird. Infolge des relativ geringen Querschnittes der Ofenabschnitte 15 bis 18 stellt sich eine hohe Strömungsgeschwindigkeit des Rauchgases in den Ofenabschnitten ein, die längs der Durchlaufstrecke entgegen der Durchlaufrichtung D zunimmt. Jedoch die großvolumige Vorwärmbrennkammer 7 setzt die Rauchgas-Strömungsgeschwindigkeit vor dem Rauchgaseintritt in den Abgaskanal 12 herab. Die Vorwärmbrennkammer 7 wird im Gegenstrom über den Brenner 21 oder im Umkehrstrom mit dem Brenner 20 beheizt (vgl. Fig. 1). Sie kann auch F i g. 3 auch mit Deckenbrennern 22 beheizt sein.

Durch die Aufteilung der notwendigen Heizleistung auf die in Durchlauf richtung D hintereinander liegenden Brennkammern 8 bis 11 und die Ausnutzung des Oberofens 5 und des Unterofens 6 zur Rauchgasführung ist eine niedrige Bauhöhe des gesamten Ofens gegeben. Dadurch sind Materialersparnisse für den Aufbau des Ofens sowie Minderung der Wärmeverluste erreicht. Gleichzeitig ist eine intensive Wärnienutzung zur gleichmäßigen Beheizung des Glüh- bzw. Wärmgutes 4 gewährleistet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wärmofen zur gleichmäßigen Wärmebeaufschlagung des Glühguts mit Oberofen und Unterofen und dazwischenliegender Durchlaufstrecke, wobei am Oberofen längs der Durchlaufstrecke mehrere beabstandete Brennkammern mit größerer Ofenhöhe als in den zwischen den Brennkammern liegenden Ofenabschnitten und ein Abgaskanal ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Ofenabschnitte (15 bis 18) der Durchlaufstrecke gegenüber dem des Vcwärmbereichs, der aus Vorwärmbrennkammer (7) und Obergangsbereich (23) besteht, durch eine niedrigere Ofendecke verengt ist, wobei der Vorwärmbereich direkt mit dem Abgaskanal (12) verbunden ist und die Brennkammern (8 bis 11) kürzer als die dazwischenliegenden Ofenabschnitte (15 bis 18) sind.

2. Wärmofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den zwischen den Brennkammern (7 bis 11) liegenden Ofenabschnitten (15 bis 18) die Höhe des Oberofens (5) geringer als die des Unterofens (6) ist.

3. Wärmofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammern (8 bis 11) niedriger sind als die Vorwärmbrennkammer (7).

4. Wärmofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Durchschubrichtung wenigstens der letzte Ofenabschnitt (18) und/oder die letzte Brennkammer(ll) kurzer ist als der vorhergehende Ofenabschnitt (17) bzw. die Brennkammer (10).