DE3641957C1 - Burner and cover arrangement for furnaces for keeping hot and/or melting metals - Google Patents

Burner and cover arrangement for furnaces for keeping hot and/or melting metals

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DE3641957C1 DE19863641957 DE3641957A DE3641957C1 DE 3641957 C1 DE3641957 C1 DE 3641957C1 DE 19863641957 DE19863641957 DE 19863641957 DE 3641957 A DE3641957 A DE 3641957A DE 3641957 C1 DE3641957 C1 DE 3641957C1
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Abstract

Burner and cover arrangement for furnaces for keeping hot and/or melting aluminium. Pivotable burners and covers for closing burner openings are known, although these are embodiments with small dimensions. The new burner and cover arrangement is to make possible, in the case of large dimensions of burner connection piece, burner and pipeline, an easy and reliable pivotability. It is to be suitable in particular for tiltable furnaces. Burner (3), pipeline (11) with compensator (12) and pipe swivel joint (13), held by a holding device (6), can be rotated in the vertical axis via a ball bearing rotary connection (10). In this manner, the burner (3) can be pivoted away from the burner connection piece (2). The cover (17) is equipped with a hydraulic pivoting drive (22) which guides the cover (17), which is provided with a ball-and-socket joint (24), parallel to the burner connection piece (2) during the pivoting movement. The burner and cover arrangement is e.g.suitable for furnaces for keeping aluminium hot, furnaces for melting aluminium and aluminium vacuum furnaces. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Brenner- und Deckelanordnung für Öfen zum Warmhalten und/oder Schmelzen von Metallen, insbesondere Aluminium, mit einem wahlweise an einen Brennerstutzen des Ofens schwenkbaren Brenner bzw. Deckel.The invention relates to a burner and Lid arrangement for ovens for keeping warm and / or Melting metals, especially aluminum, with one optionally to a burner nozzle of the furnace swiveling burner or lid.

Es ist bekannt, an Warmhalteöfen und Schmelzöfen für die Aluminiumherstellung die Brenner an den Brennerstutzen des Ofens stationär anzuordnen oder so anzubringen, daß sie bei Bedarf abgebaut und gegen Deckel ausgetauscht werden können. Da die Dimensionen von Brennerstutzen, Brenner und angeschlossener Rohrleitung des Standes der Technik relativ gering waren, hat man auch bereits schwenkbare Brenner gebaut, wobei ein einfacher Schwenkmechanismus ausreichte und die Anschlußrohrleitung flexibler war oder beim Wegschwenken des Brenners teleskopartig ineinandergeschoben wurde. Eine einfache Ofenklappe, ähnlich einem Lukendeckel, hing am Ofen und wurde vor die Brenneröffnung geklappt, wenn die Ofenkammer z. B. unter Vakuum gesetzt werden sollte.It is known to use holding furnaces and melting furnaces for the aluminum production the burners to the Arrange the burner nozzle of the furnace stationary or something to attach that they are dismantled if necessary and against Lids can be replaced. Because the dimensions of burner nozzle, burner and connected Pipeline of the prior art is relatively small swivel burners have already been built, a simple swivel mechanism was sufficient and the connecting pipe was more flexible or at Swinging the burner telescopically was pushed together. A simple oven hatch, similar to a hatch cover, hung on the stove and was in front the burner opening folded when the furnace chamber z. B. should be placed under vacuum.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Brenner- und Deckelanordnung für Öfen, insbesondere kippbare Öfen, zu schaffen, bei denen die Abmessungen so groß sind, daß mit den bekannten Anordnungen kein zuverlässiges und leicht zu bewerkstelligendes Schwenken von Brenner und Vakuumdeckel mehr möglich ist. Die Anordnung soll sich für den Einsatz von Regenerativbrennern eignen, denen ein Regenerativbett nachgeschaltet ist.The object of the invention is a burner and Lid arrangement for ovens, in particular tilting ovens, to create where the dimensions are so big that with the known arrangements no reliable and easy to swivel burner and vacuum lid is more possible. The arrangement is supposed to are suitable for the use of regenerative burners, which is followed by a regenerative bed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in der Weise gelöst, wie es in den Patentansprüchen angegeben ist. According to the invention, this object is achieved in such a way that as stated in the claims.  

Die erfindungsgemäße Brenner- und Deckelanordnung ist kompakt, übersichtlich und leicht bedienbar. Brenner und Deckel lassen sich am Brennerstutzen leicht einjustieren. Die Gesamtanordnung nimmt axiale und angulare Bewegungen auf, da sie mit Kugeldrehverbindung, Rohrdrehgelenk und Rohrkompensator ausgerüstet ist. Die großen Abmessungen z. B. des Brennerstutzens bieten die Möglichkeit, daß über den Stutzen das Ofeninnere begangen werden kann zu Wartungszwecken. Die Brenner- und Deckelanordnung läßt sich vorteilhaft an einen kippbaren Ofen anbauen.The burner and lid assembly according to the invention is compact, clear and easy to use. burner and the lid can be easily attached to the burner nozzle adjust. The overall arrangement takes axial and angular movements on since they're with Ball joint, pipe swivel and pipe compensator is equipped. The large dimensions e.g. B. of Burner nozzles offer the possibility that the Trim the inside of the oven to be walked on Maintenance purposes. The burner and lid assembly leaves can be advantageously attached to a tilting oven.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown below explained in more detail using the schematic drawing. It shows

Fig. 1 eine Ansicht der Brenneranordnung in Richtung auf den Ofen, Fig. 1 is a view of the torch assembly in the direction of the furnace,

Fig. 2 einen Schnitt durch das Brennerschild und den Vakuumdeckel gem. A-D nach Fig. 1, Fig. 2 shows a section through the burner shield and the vacuum cover acc. AD according to Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht der Brenneranordnung, Fig. 3 is a plan view of the burner assembly,

Fig. 4 eine Ansicht des vor den Brennerstutzen geschwenkten Vakuumdeckels und Fig. 4 is a view of the vacuum cover pivoted in front of the burner nozzle and

Fig. 5 einen Schnitt des Vakuumdeckels gem. E-F nach Fig. 4. Fig. 5 shows a section of the vacuum cover acc. EF according to FIG. 4.

Dargestellt ist als Beispiel die Anordnung eines Regenerativbrenners kombiniert mit einem Vakuumdeckel, wie sie für kippbare Aluminium-Vakuumöfen vorgesehen ist. Der Regenerativbrenner (3) ist schwenkbar und steht über die Rohrleitung (11) mit einem (nicht dargestellten) stationären Regenerativbett (14) in Verbindung. Der Ofen (1) dient zum Warmhalten und zum Schmelzen von Aluminium.The arrangement of a regenerative burner combined with a vacuum cover, as is provided for tiltable aluminum vacuum furnaces, is shown as an example. The regenerative burner ( 3 ) can be pivoted and is connected via the pipeline ( 11 ) to a (not shown) stationary regenerative bed ( 14 ). The furnace ( 1 ) is used to keep warm and to melt aluminum.

Das Brennerschild (4), an welchem der Brenner (3) über den Brennerflansch (5) mittels Schrauben befestigt ist, weist an der dem Ofen (1) zugewandten Seite eine feuerfeste Matte auf. Sowohl das Brennerschild (4) als auch der Brennerstutzen (2) besitzen (nicht dargestellte) Kühleinrichtungen und umlaufende Dichtungen.The burner shield ( 4 ), to which the burner ( 3 ) is fastened by means of screws via the burner flange ( 5 ), has a fireproof mat on the side facing the furnace ( 1 ). Both the burner shield ( 4 ) and the burner nozzle ( 2 ) have cooling devices (not shown) and circumferential seals.

Das Brennerschild (4) mit dem Brenner (3) ist an einer Haltekonstruktion (6) allseitig beweglich an der Aufhängung (7) eingehängt. Mit Hilfe der Einstelleinrichtung (8) ist ein Einjustieren oder Nachjustieren des Brennerschildes (4) gegenüber dem Brennerstutzen (3) möglich. Die Verschlußeinrichtung (9) ist als Knebelverschluß mit Handrad gestaltet.The burner shield ( 4 ) with the burner ( 3 ) is suspended on a support structure ( 6 ) on all sides of the suspension ( 7 ). With the aid of the adjusting device ( 8 ), an adjustment or readjustment of the burner shield ( 4 ) with respect to the burner nozzle ( 3 ) is possible. The locking device ( 9 ) is designed as a toggle lock with a handwheel.

An den Brenner (3) angebaut ist die Rohrleitung (11) für die Frischluft bzw. das Abgas je nach Fahrweise der Anlage. Diese Rohrleitung, die mit Feuerfestmaterial ausgekleidet ist, wird über die Pendelstütze (15) pendelnd gelagert. Über die Kugeldrehverbindung (10) ist die Brenneranordnung, d. h. das aus Brennerschild (4), Brenner (3) und anschließender Rohrleitung (11) bestehende System drehbar. Ein Rohrdrehgelenk (13) und ein Kompensator (12) sind am Ende des diese Brenneranordnung umfassenden Systems angeordnet. Daran schließt sich im Rahmen der beschriebenen Anlage ein (nicht dargestelltes) Regenerativbett (14) an.The pipe ( 11 ) for the fresh air or the exhaust gas is attached to the burner ( 3 ), depending on the mode of operation of the system. This pipeline, which is lined with refractory material, is mounted in an oscillating manner via the pendulum support ( 15 ). The burner arrangement, ie the system consisting of the burner shield ( 4 ), burner ( 3 ) and subsequent pipeline ( 11 ), can be rotated via the ball slewing ring ( 10 ). A pipe swivel ( 13 ) and a compensator ( 12 ) are arranged at the end of the system comprising this burner arrangement. This is followed by a (not shown) regenerative bed ( 14 ) as part of the system described.

Die Haltekonstruktion (6) stützt sich, wie aus Fig. 1 ersichtlich, über die Kugeldrehverbindung (10) auf der Konsole (16), die am Ofen (1) befestigt ist, ab. The holding structure ( 6 ), as can be seen in FIG. 1, is supported on the bracket ( 16 ), which is fastened to the furnace ( 1 ), by means of the ball swivel connection ( 10 ).

Die Schwenkvorgänge für die Brenneranordnung können motorisch oder von Hand erfolgen. Der motorische Antrieb ist in der Patentfigur nicht dargestellt.The swiveling processes for the burner arrangement can done by motor or by hand. The motor Drive is not shown in the patent figure.

Der Deckel (17), im Ausführungsbeispiel ein Vakuumdeckel, ist derart ausgeführt, daß er aus seiner Ruheposition oberhalb des Brennerstutzens (2) - im Ausführungsbeispiel mittels Hydraulikzylinder (22) - vor den Brennerstutzen (2) geklappt werden kann, wenn das Brennerschild (4) mit dem Brenner (3) weggeschwenkt ist.The cover ( 17 ), in the exemplary embodiment a vacuum cover, is designed in such a way that it can be folded from its rest position above the burner socket ( 2 ) - in the exemplary embodiment by means of a hydraulic cylinder ( 22 ) - in front of the burner socket ( 2 ) when the burner shield ( 4 ) is pivoted away with the burner ( 3 ).

Während des Schwenkvorganges wird der Vakuumdeckel (17) stets parallel zum Brennerstutzen (2) geführt. Dies geschieht mit Hilfe einer Konstruktion aus Deckelhalterahmen (18) und U-Rahmen (19) mit den als Koppelstangen wirkenden Rollenketten (21). Bei der Hubbewegung des Hydraulikzylinders (22) wird über die Kettenräder (20), die an dem auf Stehlagern (23) befindlichen U-Rahmen (19) befestigt sind, und die Rollenketten (21) der Vakuumdeckel (17) geschwenkt. Zur spielfreien Vorspannung sind die Rollenketten (21) mit Spannelementen (28) versehen.During the swiveling process, the vacuum cover ( 17 ) is always guided parallel to the burner nozzle ( 2 ). This is done with the help of a construction consisting of a cover holding frame ( 18 ) and a U frame ( 19 ) with the roller chains ( 21 ) acting as coupling rods. During the lifting movement of the hydraulic cylinder ( 22 ), the vacuum cover ( 17 ) is pivoted via the chain wheels ( 20 ), which are attached to the U-frame ( 19 ) located on plummer block bearings ( 23 ), and the roller chains ( 21 ). The roller chains ( 21 ) are provided with tensioning elements ( 28 ) for backlash-free pretensioning.

Die Fig. 4 und 5 zeigen, daß der Vakuumdeckel (17) allseitig beweglich ist mittels eines über einen Kulissenstein (25) geführten Gelenklagers (24). Die Deckellagerung ist mit Justierschrauben (26) ausgerüstet. FIGS. 4 and 5 show that the vacuum lid (17) is movable in all directions by means of a guided via a sliding block (25) articulated bearing (24). The cover bearing is equipped with adjusting screws ( 26 ).

Durch die Vakuumdeckeleinstellvorrichtung (27) wird der Vakuumdeckel (17) mittels (im einzelnen nicht dargestellter) Augenschrauben mit Federpaketen in seiner vorbestimmten Lage gehalten. Im Ausführungsbeispiel (Fig. 5) sind am Vakuumdeckel (17) vier Einstellvorrichtungen (27) angeordnet. Diese Vorrichtung ermöglicht es, sowohl die Lage des Vakuumdeckels (17) zum Brennerstutzen (2) als auch die Federvorspannkraft für das Andrücken des Vakuumdeckels vor den Brennerstutzen einzustellen.The vacuum cover setting device ( 27 ) holds the vacuum cover ( 17 ) in its predetermined position by means of eye bolts (not shown in detail) with spring assemblies. In the exemplary embodiment ( FIG. 5), four adjusting devices ( 27 ) are arranged on the vacuum cover ( 17 ). This device makes it possible to set both the position of the vacuum cover ( 17 ) in relation to the burner socket ( 2 ) and the spring pretensioning force for pressing the vacuum cover in front of the burner socket.

Das Andrücken des Vakuumdeckels geschieht in der Weise, daß der Hydraulikzylinder (22) den Vakuumdeckel (17) aus der Ruhelage vor den Brennerstutzen (2) schwenkt. Der Hydraulikzylinder (22) fährt bis zum Anschlag ein. Dabei drückt der Hydraulikzylinder den Vakuumdeckel über die symmetrisch angeordneten Federpakete der Deckeleinstellvorrichtung (27) gegen den Brennerstutzen (2). Der Vakuumdeckel (17) wird demzufolge vorgespannt angedrückt. Durch die geführte Deckellagerung (24, 25) wird verhindert, daß das System verspannt wird.The vacuum cover is pressed in such a way that the hydraulic cylinder ( 22 ) pivots the vacuum cover ( 17 ) out of the rest position in front of the burner nozzle ( 2 ). The hydraulic cylinder ( 22 ) retracts as far as it will go. The hydraulic cylinder presses the vacuum cover against the burner nozzle ( 2 ) via the symmetrically arranged spring assemblies of the cover setting device ( 27 ). The vacuum cover ( 17 ) is therefore pressed in pre-tensioned. The guided cover bearing ( 24, 25 ) prevents the system from being tensioned.

  • Bezugsziffernliste  1 Ofen
     2 Brennerstutzen
     3 Brenner
     4 Brennerschild
     5 Brennerflansch
     6 Haltekonstruktion für Brenner, Rohrleitung usw.
     7 Aufhängung Brennerschild
     8 Einstelleinrichtung für Brennerschild
     9 Verschlußeinrichtung am Brennerstutzen
    10 Kugeldrehverbindung
    11 Rohrleitung
    12 Kompensator
    13 Rohrdrehgelenk
    14 zum Regenerativbett
    15 Pendelstütze
    16 Konsole
    17 Vakuumdeckel
    18 Halterahmen für Vakuumdeckel
    19 U-Rahmen
    20 Kettenrad
    21 Rollenkette
    22 Hydraulikzylinder
    23 Stehlager für U-Rahmen
    24 Deckellagerung
    25 Kulissenstein
    26 Deckeljustierung an der Lagerung
    27 Deckeleinstellvorrichtung
    28 Spannschloß    Reference number list 1 oven
    2 burner nozzles
    3 burners
    4 burner shield
    5 burner flange
    6 support structure for burner, pipeline, etc.
    7 Burner shield suspension
    8 Adjustment device for burner shield
    9 Locking device on the burner nozzle
    10 ball slewing ring
    11 pipeline
    12 compensator
    13 tubular swivel joint
    14 to the regenerative bed
    15 pendulum support
    16 console
    17 vacuum cover
    18 holding frame for vacuum cover
    19 U frame
    20 sprocket
    21 roller chain
    22 hydraulic cylinders
    23 pillow block bearings for U-frame
    24 lid storage
    25 sliding block
    26 Lid adjustment on the bearing
    27 Lid adjustment device
    28 turnbuckle

Claims (9)

1. Brenner- und Deckelanordnung für Öfen zum Warmhalten und/oder Schmelzen von Metallen, insbesondere Aluminium, mit einem wahlweise an einen Brennerstutzen des Ofens schwenkbaren Brenner bzw. Deckel, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennerschild (4) mit dem daran befestigten Brenner (3) und der Abgas- bzw. Frischluftrohrleitung (11) an einer Haltekonstruktion (6) angeordnet, lösbar am Brennerstutzen (2) des Ofens (1) befestigt ist, daß die Rohrleitung (11) an dem dem Brenner (3) entgegengesetzten Ende einen Kompensator (12) und ein Rohrdrehgelenk (13) aufweist, daß Brennerschild (4) mit Brenner (3) und Rohrleitung (11) über eine Kugeldrehverbindung (10) um die senkrechte Achse drehbar, manuell oder motorisch an den Brennerstutzen (2) schwenkbar bzw. vom Brennerstutzen (2) wegschwenkbar ist, und daß bei weggeschwenktem Brenner (3) ein manuell oder motorisch bzw. hydraulisch schwenkbarer Deckel (17) auf den Brennerstutzen (2) aufsetzbar ist.1. Burner and cover arrangement for furnaces for keeping warm and / or melting metals, in particular aluminum, with a burner or cover which can optionally be pivoted to a burner nozzle of the furnace, characterized in that the burner shield ( 4 ) with the burner ( 3 ), and the exhaust gas or fresh air pipe (11) arranged on a support structure (6), detachably fixed to the burner nozzle (2) of the furnace (1), that the pipe (11) to the burner (3) opposite the end of a compensator ( 12 ) and a tubular swivel joint ( 13 ) has that the burner shield ( 4 ) with the burner ( 3 ) and pipeline ( 11 ) can be rotated about the vertical axis via a rotary ball joint ( 10 ), can be pivoted manually or by motor to the burner connector ( 2 ) or is pivotable away from the burner nozzle ( 2 ), and that when the burner ( 3 ) is pivoted away, a cover ( 17 ) which can be pivoted manually or by motor or hydraulically can be placed on the burner nozzle ( 2 ). 2. Brenner- und Deckelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennerschild (4) an einer Aufhängung (7) der Haltekonstruktion (6) gelenkig eingehängt, mit einer Justiereinrichtung (8) und mit einer Verschlußeinrichtung (9) versehen ist. 2. Burner and cover arrangement according to claim 1, characterized in that the burner shield ( 4 ) is hinged to a suspension ( 7 ) of the holding structure ( 6 ), is provided with an adjusting device ( 8 ) and with a closure device ( 9 ). 3. Brenner- und Deckelanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (11) über eine Pendelstütze (15) gelagert ist.3. burner and cover assembly according to claims 1 and 2, characterized in that the pipe ( 11 ) is mounted on a pendulum support ( 15 ). 4. Brenner- und Deckelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Deckel (17) Einstell- und Anpreßvorrichtungen (27) angeordnet sind, die jeweils aus einem Federpaket und Einstellelementen bestehen.4. burner and cover assembly according to claim 1, characterized in that on the cover ( 17 ) adjusting and pressing devices ( 27 ) are arranged, each consisting of a spring assembly and adjusting elements. 5. Brenner- und Deckelanordnung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (17) mittig ein Gelenklager (24) mit Kulissenstein (25) und Deckeljustierschrauben (26) aufweist.5. burner and cover assembly according to claims 1 and 4, characterized in that the cover ( 17 ) has a central spherical bearing ( 24 ) with sliding block ( 25 ) and cover adjusting screws ( 26 ). 6. Brenner- und Deckelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Parallelführung des Halterahmens (18) des Deckels (17) zum Brennerstutzen (2) eine als Koppelstange wirkende Rollenkette (21) mit zwei Spannelementen (28) vorgesehen ist.6. burner and cover assembly according to claim 1, characterized in that for the parallel guidance of the holding frame ( 18 ) of the cover ( 17 ) to the burner nozzle ( 2 ) acting as a coupling rod roller chain ( 21 ) with two clamping elements ( 28 ) is provided. 7. Brenner- und Deckelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennerstutzen (2) bei weggeschwenktem Brenner (3) bzw. weggeschwenktem Deckel (17) als Einstieg- und Reinigungsöffnung nutzbar ist. 7. burner and cover assembly according to claim 1, characterized in that the burner nozzle ( 2 ) when the burner is pivoted away ( 3 ) or pivoted away cover ( 17 ) can be used as an entry and cleaning opening. 8. Brenner- und Deckelanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (3) ein Regenerativbrenner ist und die Rohrleitung (11) an ein Regenerativbett angeschlossen ist.8. burner and cover assembly according to claims 1 to 7, characterized in that the burner ( 3 ) is a regenerative burner and the pipe ( 11 ) is connected to a regenerative bed. 9. Brenner- und Deckelanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenneranordnung, im wesentlichen bestehend aus Brenner (3), Rohrleitung (11) und der Haltekonstruktion (6), mit der Konsole (16) am Ofen (1) angebaut ist.9. burner and cover assembly according to claims 1 to 8, characterized in that the burner assembly, consisting essentially of burner ( 3 ), pipe ( 11 ) and the holding structure ( 6 ), with the bracket ( 16 ) on the furnace ( 1 ) is grown.
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