DE451042C

DE451042C - Burner head for regenerative gas ovens, especially Siemens-Martin ovens

Info

Publication number: DE451042C
Application number: DES70640D
Authority: DE
Original assignee: Friedrich Siemens AG
Current assignee: Friedrich Siemens AG
Priority date: 1925-07-04
Filing date: 1925-07-04
Publication date: 1927-10-21

Description

Brennerkopf für Regenerativgasöfen; insbesondere Siemens-Martin-Ofen. Als Brennerkopf für Regenerativgasöfen setzt sich neuerdings immer mehr diejenige Anordnung durch, welche aus einer senkrechten, in das Ende des Ofenraumes oder in einen am Ende des Ofenraumes angeordneten VorverbrennungsraummündendenLuftzuführung nebst einem wagerecht oder leicht geneigt angeordneten Gaskanal besteht, welcher etwa in einem rechten Winkel mit dem Luftkanal am Ende des Herdraumes oder in dem Vorverbrennungsraum zusammenstößt. Diese Anordnung ist einfacher geworden als die früher üblichen. Sie hat den Vorteil, bei geringer Materialbeanspruchung und großer Zugänglichkeit die angestrebte Flammenführung im Herde zu ermöglichen.Burner head for regenerative gas furnaces; in particular Siemens-Martin furnace. As a burner head for regenerative gas stoves, this has recently been used more and more Arrangement, which consists of a vertical, in the end of the furnace chamber or in an air supply that opens out at the end of the furnace chamber in addition to a gas duct arranged horizontally or slightly inclined, which approximately at a right angle with the air duct at the end of the oven or in the Pre-combustion chamber collides. This arrangement has become simpler than that previously common. It has the advantage with low material stress and large Accessibility to enable the desired flame guidance in the hearth.

Um die Haltbarkeit dieser Brennerkopfanordnung zu steigern, ist bereits vorgeschlagen worden, gewisse Teile derselben durch Wasserkühlung zu schützen oder durch wassergekühlte Teile zu ersetzen. Während sich in gewissen Ländern, z. B. in den Vereinigten Staaten von Nordamerika, die Wasserkühlung bereits völlig durchgesetzt hat, ist sie in Deutschland stets auf große Widerstände in den Betrieben gestoßen. Das liegt daran, daß bei dem großen Wasserverbrauch derartiger Kühlungen das Wasser verwendet werden muß, wie es zur Verfügung steht; das Wasser in den deutschen Industriegebieten ist aber außerordentlich hart und neigt infolgedessen zur Kesselsteinbildung, die ihrerseits wieder bei so hohen Temperaturen, wie sie hier in Frage kommen, unweigerlich zu Durchbrennungen führen muß.To increase the durability of this burner head assembly is already have been proposed to protect certain parts of the same by water cooling or to be replaced by water-cooled parts. While in certain countries, e.g. B. in the United States of North America, water cooling is already fully implemented has, she has always encountered great resistance in the companies in Germany. This is because, with the large water consumption of such cooling, the water must be used as available; the water in the German industrial areas but is extremely hard and as a result tends to form scale, which on their part again at temperatures as high as those in question here, inevitably must lead to burnouts.

Man hat sich bisher deshalb dadurch geholfen, daß man alle Wasserkühlungen mit großem Querschnitt und starkem Durchfluß einrichtete, eine Maßnahme, die natürlich sehr hohen Wasserverbrauch und mithin große Betriebskosten verursacht.So far you have helped yourself by having all water cooling with a large cross-section and a strong flow, a measure that is natural very high water consumption and therefore high operating costs.

Der Erfindungsgedanke beruht auf der Erkenntnis, daß Wasserkühlungen bei hoher Temperatur genügend haltbar ausgeführt werden können, auch ohne die verteuernden Mittel des großen Querschnittes und des starken Durchflusses anzuwenden, wenn man die Wasserkühlungen so anordnet, daß das Kühlwasser überall zwanglos, gleichlaufend mit den Wandungen, geführt wird; mit anderen Worten, wenn man Stauungen oder Strudelbildungen jedweder Art in der Kühlung vermeidet; denn diese allein sind nach den Erfahrungen der Erfinderin die Ursache von Kesselsteinansätzen und Durchbrennungen, die überall dort auftreten, wo Querschnittsveränderungen oder plötzliche :Wendungen vorhanden sind. Die Strudelbildung hinter einem Knick z. B. muß unweigerlich zur Überhitzung des dort umlaufenden Wassers, zur Kesselsteinbildung und weiter zur Durchbrennung führen.The idea of the invention is based on the knowledge that water cooling can be made sufficiently durable at high temperatures, even without the expensive ones middle the large cross-section and the strong flow, if the water cooling is arranged in such a way that the cooling water runs smoothly everywhere with the walls, is guided; in other words, if you have congestion or vortex formation avoids any kind of cooling; because these alone are after experience the inventor is the cause of scale deposits and burnouts that are everywhere where cross-section changes or sudden turns occur are. The vortex formation behind a kink z. B. must inevitably lead to overheating of the water circulating there, to the formation of scale and further to burn through to lead.

Sofern es sich um die Kühlung gerader und glatter Mauer- oder Stirnwände handelt, sind allerdings Kühlungen bereits bekannt geworden, welche aus geraden oder leicht gebogenen Rohrstücken gebildet waren und bei denen also das Kühlwasser ausschließlich gleichlaufend mit den Wandungen in verhältnismäßig kleinen Querschnitten geführt wurde. Es ist aber noch nicht bekannt geworden, diesen Erfindungsgedanken auf diejenigen Teile des Siemens-Martin-Ofens auszudehnen, welche den Hauptteil der regelmäßigen kostspieligen Reparaturen darstellen. Hierbei handelt es sich um die Verbindungsstücke zwischen dem eigentlichen Ofenraum und den Regenerativkammern. Der Erfindungsgedanke läßt sich bei diesen Teilen dadurch anwenden, daß die Verbindungsstücke aus schneckenförmig aufgewickelten Stahlrohren bestehen, die den heißen Gasen einen kreisförmig oder höchstens leicht elliptisch geformten Durchlaß gewähren.As long as it is about the cooling of straight and smooth walls or end walls acts, however, cooling systems are already known which consist of straight or slightly bent pieces of pipe were formed and so in which the cooling water exclusively parallel to the walls in relatively small cross-sections was conducted. But it has not yet become known, this inventive idea to extend to those parts of the Siemens-Martin furnace which make up the main part of regular costly repairs. This is the connecting pieces between the actual furnace chamber and the regenerative chambers. The idea of the invention can be applied to these parts in that the connecting pieces consist of helical coiled steel tubes, which are one of the hot gases Grant circular or at most slightly elliptical passage.

Bei einer solchen Anordnung können nirgends Stauungen oder Wirbelungen des Kühlwassers entstehen. Diese Kühlstücke' brauchen nicht unbedingt vom Ofen bis in die Regeneratoren zu reichen, sondern in vielen Fällen wird es genügen, zwischen Regenerator und Kühlstück .noch einen gemauerten Gaszug vorzusehen, so daß nur der-nach dem Ofen reichende heißeste Teil als wassergekühltes Verbindungsstück ausgeführt ist.With such an arrangement there can be no congestion or turbulence anywhere of the cooling water arise. These cooling pieces don't necessarily need to be from the oven up in the regenerators too, but in many cases it will suffice between Regenerator and cooling element. Still a brick-built throttle cable to be provided, so that only afterwards The hottest part reaching the furnace is designed as a water-cooled connector is.

Der Erfindungsgedanke ist auf der Zeichnung in einer Ausführungsform dargestellt, und zwar stellt die Abbildung den senkrechten Schnitt durch die Brennerseite eines Siemens-Martin-Ofens dar. Die Gaskammer ist mit z und die Luftkammer mit 2 bezeichnet. Dann ist 3 der senkrecht in das Ende des Schmelzraumes 4 tretende Luftkanal. Dieser ist äus einem einzigen nahtlosen Rohr von etwa 50 mm Durchmesser dargestellt, welches schneckenförmig aufgewickelt ist und auf diese Weise einen Hohlzylinder bildet, der die Kammer 2 mit dem Schmelzraum 4 verbindet. Bei 5 ist der Kühlwassereinfluß und bei 6 der Kühlwasserabfluß angedeutet. Diese Zu- und Abflüsse müssen möglichst tangential erfolgen, um Stöße und Wirbelungen zu vermeiden.The concept of the invention is shown in one embodiment in the drawing, namely the figure shows the vertical section through the burner side of a Siemens-Martin furnace. The gas chamber is designated with z and the air chamber with 2. Then 3 is the air duct entering the end of the melting space 4 vertically. This is shown as a single seamless tube with a diameter of approximately 50 mm, which is wound up in the shape of a helix and in this way forms a hollow cylinder which connects the chamber 2 with the melting chamber 4. At 5 the cooling water influence and at 6 the cooling water outflow is indicated. These inflows and outflows must be as tangential as possible in order to avoid shocks and eddies.

In ganz derselben Weise ist der mehr oder weniger wagerecht gelagerte Gaskanal ? aus einem schneckenförmig aufgewickelten Stahlrohr gebildet. Sollte sich dieses Rohr in genügender Länge nicht herstellen lassen, so kann man diese gekühlten Verbindungsstücke aus einzelnen Stücken herstellen, welche dann nicht zylinderförmig, sondern kegelig ausgeführt sind, so daß man sie schnell und leicht durch Ineinanderstecken miteinander verbinden kann, um einen genügend langen Kanal zu erhalten. Es kann auch zweckmäßig sein, die einzelnen Windungen des Rohres nicht aneinanderstoßen zu lassen, sondern einen Spielraum dazwischen zu lassen, der so groß ist, daß man ihn von außen durch in plastischem Zustand aufgetragene feuerfeste Masse schließen kann, so wie man überhaupt den ganzen aus dem Rohr hergestellten Kanal von außen durch eine plastisch aufgetragene feuerfeste Masse abdichten kann.The one who is more or less level is in exactly the same way Gas duct? formed from a helically wound steel tube. Should If this pipe cannot be produced in sufficient length, it can be cooled Make connecting pieces from individual pieces, which are then not cylindrical, but are tapered, so that they can be quickly and easily inserted into one another can connect to each other to obtain a long enough channel. It can It should also be useful that the individual turns of the pipe do not come into contact with one another to leave, but to leave a margin in between, which is so big that one close it from the outside by means of a refractory mass applied in a plastic state can, just as one can even see the entire canal made from the pipe from the outside can seal by a plastically applied refractory mass.

Auf jeden Fall ergibt sich schon aus der Zeichnung, daß die Kanäle 3 und 7 äußerst leicht und schnell entfernt- und durch neue ersetzt werden können, da ihr Gewicht bei dieser Anordnung gegenüber allen anderen bisher bekannt gewordenen Ausführungsformen stark verringert worden ist.In any case, the drawing shows that the channels 3 and 7 can be removed extremely easily and quickly and replaced with new ones, because their weight with this arrangement compared to all others known so far Embodiments has been greatly reduced.

Auf der Zeichnung ist auch die Stirnwand des Schmelzraumes 4 bei 8 und g in bekannterWeise durch aneinanderliegende gerade Rohre gekühlt.The end wall of the melting chamber 4 is also shown at 8 in the drawing and g cooled in a known manner by abutting straight tubes.

Claims

PATENT CLAIMS: x. Burner head for regenerative gas furnaces, in particular Siemens-Martin furnaces, with interchangeable connecting pieces between the furnace chamber and the regenerative chambers, characterized in that the connecting pieces consist of There are helically wound steel pipes. z. Burner head according to claim r, characterized in that the connecting pieces consist of several conical sections are composed. 3. Burner head according to claim z and 2, characterized in that that the individual turns of the helically wound steel pipes gaps let closed by the refractory mass applied in a plastic state will.