DE4422702A1 - Industrieofen, insbesondere Schmelz- und Warmhalteofen für Nichteisenmetalle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen gattungsgemäßen Industrieofen, insbesondere einen Schmelz- und Warmhalteofen für Nichteisenmetalle.

Derartige Öfen, z. B. Verzinkungsöfen sind aus der Praxis bekannt.

Die heißen Gase treten in der Regel mit hoher Geschwindigkeit aus der Düse bei­ spielsweise eines Hochgeschwindigkeitsbrenners in den Strömungskanal aus. Durch Injektorwirkung wird ein Gas, insbesondere Abgas im Strömungskanal bewegt. Dabei ist eine hohe Rezirkulationsrate erforderlich, um eine weitestgehende Vergleichsmäßi­ gung der Temperaturen an der Außenfläche des Kessels zu erreichen.

Wenn der Kessel ungleichmäßig erwärmt wird, verringert sich die Standzeit des Kes­ sels. Daher muß die direkte Strahlung der heißen Gase beim Austritt aus der Düse auf die Außenfläche des Kessels vermieden werden.

Aus der Praxis ist bekannt, die Bereiche des Kessels in der Nähe der Düse mit Isolier­ matten abzukleben. Dies hat den Nachteil, daß Wärmeübertragungsfläche verloren geht. Neben der Abklebung kommt es zu Temperaturspitzen. Bei Verzinkungsöfen führt dies zu einem Angriff des Stahls durch Hartzinkbildung. Die Standzeit des Kessels ist dementsprechend gering und kann bis auf 20% einer normalen Standzeit reduziert werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und einen Industrieofen der eingangs genannten Art mit hoher Leistung und einer langen Standzeit zu schaffen.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Industrieofen durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des unabhängigen Anspruches gelöst.

Diese Lösung hat den Vorteil, daß die Standzeit des Kessels hoch ist, weil Tempera­ turspitzen an der Außenwand des Kessels vermieden werden. Außerdem hat der In­ dustrieofen eine hohe Leistung, weil die komplette Wandfläche des Kessels im Bereich des Strömungskanals als Wärmeübertragungsfläche dient.

Die Erfindung ist ganz besonders vorteilhaft anwendbar bei einem umlaufenden Strö­ mungskanal, in dem ein Gas, insbesondere Abgas rezirkuliert wird.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Industrieofens möglich.

Bei rechteckigen Kesseln besteht eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung darin, daß das Blech im Bereich einer Strömungsumlenkung in Form einer Ecke derart ausgebil­ det ist, daß der Druckverlust bei der Umlenkung der Strömung minimiert wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform des erfin­ dungsgemäßen Industrieofens im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 einen Halbschnitt durch einen Industrieofen, und zwar als Draufsicht.

Bei dem Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Verzinkungsofen. In einem In­ dustrieofen 1 ist ein als Zinkbad dienender Kessel 2 angeordnet. Der Kessel 2 bildet mit den Seitenwänden 3 des Industrieofens einen umlaufenden Strömungskanal 4. An beiden Sternseiten des Industrieofens befindet sich je ein Hochgeschwindigkeitsbren­ ner 5, aus dessen Düse 6 heiße Gase in den Strömungskanal 4 ausströmen. Durch In­ jektionswirkung wird dabei Abgas rezirkuliert. Die Rezirkulationsrate ist hoch, weil damit eine weitgehende Vergleichmäßigung der Temperaturverteilung erreicht wird. Ein Teil des Abgases verläßt den Ofen durch einen Abgaskanal 6. Der Druck im Strö­ mungskanal 4 wird über ein Abgasregelorgan in Form einer Abgasklappe 10 einge­ stellt.

Im Strömungskanal 4 zwischen Düse 6 und Kessel 2 ist eine Abschirmeinrichtung 7 derart angeordnet, daß im Bereich der Düse 6 die direkte Einwirkung der heißen Gase aus der Düse zum Kessel verhindert wird.

Die Abschirmeinrichtung ist im Bereich der Ecke 8 des Kessels derartig ausgebildet, daß der Druckverlust bei der Umlenkung der Strömung minimiert wird. Die Abschirm­ einrichtung 7 unterteilt den freien Strömungsquerschnitt etwa in ein Drittel innerer und zwei Drittel äußerer Fläche. Der Radius der Krümmung der Abschirmeinrichtung 7 hat den gleichen Mittelpunkt wie der Radius der Krümmung des Kessels.

Die Länge der Abschirmeinrichtung 7, stromauf der Ecke 8, beträgt etwa 0,5 der Breite des Strömungskanals.

Die Länge der Abschirmeinrichtung 7 stromab ist zur Flammenlänge proportional. Die Auslegung erfolgt für den Einzelfall und kann zweckmäßigerweise über ein Compu­ terprogramm bestimmt werden.

Die Ecken 8 und 8′ des Kessels sowie die Ecken 9 und 9′ des feuerfest ausgekleideten Industrieofens sind abgerundet.

Claims (6)

1. Industrieofen, insbesondere Schmelz- und Warmhalteofen für Nichteisenmetalle mit einem Kessel (2), der wenigstens von den Seitenwänden (3) des Industrie­ ofen (1) derart umgeben ist, daß ein Strömungskanal (4) gebildet wird, mit min­ destens einer Düse (6), aus der heiße Gase in den Strömungskanal (4) ausströ­ men, dadurch gekennzeichnet, daß im Strömungskanal (4) zwischen Düse (6) und Kessel (2) eine Abschir­ meinrichtung (7) derart angeordnet ist, daß im Bereich der Düse (6), die direkte Einwirkung der heißen Gase zum Kessel (7) verhindert wird.

2. Industrieofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmeinrichtung (7) im Bereich einer Strömungsumlenkung in Form einer Ecke des Kessels (8) derart ausgebildet ist, daß der Druckverlust bei der Umlenkung der Strömung minimiert wird.

3. Industrieofen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Abschirmeinrichtung (7) vom Kessel (2) ca. 1/3 der Breite des Strömungskanals beträgt.

4. Industrieofen nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Länge der Abschirmeinrichtung (7) stromauf der Ecke des Kessels etwa 0,5 der Breite des Strömungskanals beträgt.

5. Industrieofen nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (6) von einer Düse eines Hochgeschwindigkeitsbrenners gebildet wird und daß die Länge der Abschirmeinrichtung stromab der Ecke (8) des Kes­ sels (2) zur Flammenlänge proportional ist.

6. Industrieofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Ecken (8, 9) des Kessels (2) und/oder des Industrieofens (1) abgerundet sind.