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Gasbeheizter Blockwärmofen Der moderne Walzwerkbetrieb stellt an die
Durchsatzleistung der Blockwärmöfen immer steigende Anforderungen, ein Verlangen,
dem mit bekannten Ofenbauarten auf dem Wege der zahlenmäßigen Vermehrung der Ofen
entsprochen werden kann; dieser Ausweg läßt sich aber meistens wegen Raummangels
nicht beschreiten. Aus dem gleichen Grunde ist auch der sonst naheliegenden Steigerung
der Längenausdehnung der Blockwärmöfen vielfach eine nicht zu überschreitende Grenze
gesetzt.
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Bei bekannten Blockwärmöfen, insbesondere Durchstoßöfen, wird die
Beheizung des Ofens regenerativ durchgeführt nach dem Prinzip der Flammenteilung,
das in seiner ebenfalls bekannten Durchbildung die Erzeugung einer den gesamten
Ofen in gleichbleibender Richtung durchstreichenden Flamme mit Hilfe einer regenerativ
betriebenen Feuerung ermöglicht. Diese Flamme braucht zu ihrer vollen Ausnutzung
eine gewisse Ofenlänge; diese Ofenlänge läßt sich aber nicht überschreiten, und
deshalb hat man, vom Ausstoßende des Ofens aus gerechnet, bei derartigen Blockwärmöfen
mehrere Brenner hintereinander in den Ofengewölben oder in den Ofenseitenwänden
eingebaut, durch die Teile der gesamten Ofenflamme oder auch Frischflammen in den
Ofen eingeführt werden. Auf diesem Weg läßt sich der Ofen verlängern und eine erhöhte
Durchsatzleistung erzielen, aber die Verlängerung des Ofens erstreckt sich im wesentlichen
auf den früher Schweißherd genannten heißesten Teil des Ofens, so daß sich daraus
die Gefahr eines erhöhten Abbrandes ergibt. Außerdem läßt sich auf diesem Wege indem
heißesten Ofenteil (Schweißherd) eine gleichmäßige Temperatursteigerung wie bei
einer einzigen Flamme nicht erzielen, weil an jedem der hintereinanderliegenden
Brenner die dort eintretende Flamme ein gewisses Maximum bildet, so daß die Temperaturkurve
des Ofens nach dem Ausstoßende zu nicht gleichmäßig, sondern wellenförmig verlaufen
würde.
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Andererseits ist es auch bekannt, den Blockwärmofen durch eine Zwischenwand
oder in anderer Weise in den sogenannten Schweißherd und den Stoßherd zu zerlegen
und jedem dieser Herde eine gesonderte Regenerativfeuerung zu geben. Dabei leidet
aber die Zugänglichkeit des Ofens durch die notgedrungen seitliche Anordnung der
Regenerativfeuerung für den Stoßherd; andererseits gelangen die in den Stoßherd
durch die besondere Regenerativfeuerung hochvorgewärmten Blöcke mit einer zu hohen
Temperatur in den Schweißherd, so daß dann auch hier ein erheblicher Abbrand eintreten
muß, oder es ergibt sich, wenn man diesen Übelstand vermeiden will, an der Übergangsstelle
aus dem Stoßherd in den Schweißherd eine Stufe in der gleichmäßigen Temperatursteigerung,
die
ebensowenig als wünschenswert anzusehen ist.
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Es ist ferner bekannt, einen Blockwärmofen durch eine den Ofen in
gleichbleibender Richtung nach dem Einsatzende zu durchströmende Hauptflamme sowie
einer zusätzlichen Beheizung des Stoßherdes durch in der Längsrichtung des Ofens
hintereinanderliegende und einzeln regelbar an die Gaszüführungsleitungen angeschlossene
Zusatzbrenner unter Vorwärmung der Verbrennungsluft für den Hauptbrenner und die
Zusatzbrenner zu beheizen. Diese Zusatzbrenner sind hintereinander angeordnet; ihre
Abgase werden mit den Abgasender Hauptflamme abgeleitet. Die gesamten Abgase aller
Brenner ziehen erst am Ende des Ofens, d. h. kurz vor der Einsatztür, ab. Infolgedessen
verstärkt sich die Gasmenge innerhalb des Ofens nach dem Einsatzende zu in einer
unerwünschten Weise. Die Abgase der Hauptflamme verdünnen die Flammen und Heizgase
der weiter nach dem Einsatzende zu liegenden Brenner, so daß die Hilfsfeuerung bei
diesem Ofen an Kraft verliert.
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Erfindungsgemäß wird nun die gewünschte Leistungssteigerung eines
derartigen gasbeheizten Blockwärmofens mit einer den Ofen in gleichbleibender Richtung
nach dem Einsatzende zu durchströmenden Hauptflamme und hintereinanderliegenden
Zusatzbrennern mit Vorwärmung der Verbrennungsluft für alle Brenner dadurch erreicht,
daß der heißere Ofenteil mit der bekannten Gleichstromflamme beheizt wird; in dem
kälteren Ofenteil aber, also nach dem Einsatzende zu, eine Mehrzahl von regenerativ
beheizten, quer zur Ofenachse paarweise - einander gegenüberliegenden Brennern angeordnet
ist. Diese Brenner sind in den Ofenseitenwänden angebracht und durch besondere Kanäle
mit den zur Vorwärmung der Luft dienenden Regeneratoren verbunden.
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Aus dieser Anordnung der Brenner ergibt sich, daß die Abgase der gleichgerichteten
Flamme (Hauptflamme) nicht vollkommen mit den Flammen der Zusatzbeheizung gemischt
werden, sondern größtenteils durch die auf der einen Seite als Abzüge wirkenden
Brenneröffnungen der Zusatzbeheizung in die Regeneratoren abgeführt werden. Es findet
also praktisch keine erhebliche Verdünnung der Flammen der Zusatzbeheizung statt,
und andererseits gelangen die Abgas-. der Hauptflamme noch mit einer ziemlich hohen
Temperatur in die Regeneratoren, so daß diese höher beheizt werden können und sich
somit eine höhere Vorwärmung der Verbrennungsluft ergibt gegenüber bekannten Ofen,
bei denen die Abgase vor ihrem Eintritt in die Regeneratoren den ganzen Ofen durchstreichen.
Die Zeichnung veranschaulicht einen Blockwärmofen, bei dem der Erfindungsgegenstand
zur Anwendung gekommen ist.
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Abb. r zeigt den Ofen im Längsschnitt, Abb. 2 im waagerechten Längsschnitt.
Wie die Abbildungen zeigen, ist der Ofen als Durchstoßofen ausgebildet, bei dem
die zurVorwärmung derVerbrennungsluft dienenden Regeneratoren außer durch die Abgase
des Ofens durch je eine Frischflamme beheizt werden. Die Verbrennungsluft tritt
durch die Wechselklappe ca ein, .durchströmt wechselweise dieRegenerativkammern
b und c, gelangt beispielsweise aus der Kammer b durch den Schacht d in den waagerecht
über dem Ofenende angeordneten Kanal e. Der Teil der Luft, der der Erwärmung des
Gutes dienen soll, wird aus e mittels Saugkraft des aus der Leitung f zuströmenden
Brenngases abgesaugt und unter Flammenbildung in den eigentlichen Ofenraum g abgeführt.
Das Brenngas wird unter Druck den einzelnen Düsen la des Hauptbrenners zugeführt.
Am anderen Ende steht der Kanal e durch den Schacht l mit der Regenerativkammer
c in Verbindung, so daß hier ein Teil der in der Kammer b vorgewärmten Verbrennungsluft
aus dem Kanal e durch den Kanal L in den Regenerator c abströmen kann. Zum Aufheizen
der Regeneratoren sind dann in den beiden Schächten d und L Gaszuführungen vorgesehen,
die mit einem Gaswechselventil o und einer Gaszuleitungn versehen sind, so daß also
abwechselnd jeder der Regeneratoren durch eine besonders gebildete Flamme aufgeheizt
wird.
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Gemäß der Erfindung ist nun nahe dem Einsatzende des Ofens eine Mehrzahl
von Brennern p vorgesehen, die, wie Abb. 2 zeigt, paarweise einander gegenüberliegen.
Die Brenner p stehen durch senkrechte Luftzuführungskanäle q mit den Regeneratoren
b
und c in Verbindung und erhalten durch besondere Gasleitungen r das erforderliche
Brenngas in regelbarer Weise zugeführt. Die Gas- und Luftzuführung zu den Brennernp
muß ebenfalls umsteuerbar sein, dergestalt, daß die Brenner nach der vorhin angegebenen
Darstellung der Wirkungsweise des Ofens die Verbrennungsluft aus dem Regenerator
b im gleichen Sinne wie bei der Hauptregenerativfeuerung des Ofens erhalten und
ihre Abgase größtenteils dem auf der anderen Seite liegenden Regenerator c abgeben,
in denen sie sich dann mit den Abgasen der zur Rufheizung des betreffenden Regenerators
dienenden Frischflamme mischen. Die etwa noch vorhandenen restlichen Abgase werden
mit der eindringenden Außenluft kurz hinter der Einsatztür durch die Kanäle h zum
Kamin geführt.
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Da bei der hier dargestellten Ausführungsform
des
Ofens die Brenner p ihre Verbrennungsluft den Regeneratoren b und c an einer Stelle
entnehmen, wo diese nicht ihre höchste, durch die bekannte Frischflamme erzeugte
Wärme aufweisen, und da andererseits die Zuführung des Gases mit Hilfe der Rohre
r in genau regelbarer Weise durchzuführen ist, so ergibt sich daraus, daß die aus
den Regenerativbrennern p in den Ofen tretenden Flammen in ihrer Temperatur derart
geregelt werden, daß sich die Temperatur der Flammen vom Einsatzende nach dem Ofeninnern
zu allmählich steigert.
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In beiden Abbildungen ist durch punktierte Linien der Fall angedeutet,
daß die Regeneratorel b und c durch eine Wand s geteilt sind, so daß die Brenner
p gesonderte Regeneratoren für sich erhalten. Dann muß noch für die Regenerativfeuerung
der Gleichstromflamme ein Wechselventil a1 zur Steuerung der Verbrennungsluft der
Hauptflamme vorgesehen sein.
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Bei der Zusatzbeheizung des Ofens treten die hintereinanderfolgenden
Flammen je nach ihrer Umsteuerung abwechselnd von der einen und von der anderen
Seite in den Ofen, so daß demzufolge die senkrecht zu dieser Flamme sich durch den
Ofen bewegenden Blöcke in ihrer Längsrichtung, und zwar einmal von dem einen, das
andere Mal von dem anderen Ende aus, beheizt werden. Das ist aber nur ein scheinbarer
Nachteil, der bis zum gewissen Grade schon durch die auch noch mit der Zusatzbeheizung
zusammenwirkende Gleichstromflamme des Ofens ausgeglichen wird. Im heißeren Ofenteil
wird dann durch die hier mit voller Energie wirkende Gleichstromflamme eine vollständig
gleichmäßige Durchwärmung der von der Zusatzbeheizung vorgewärmten Blöcke erzielt,
so daß diese anfängliche Ungleichheit in der Beheizung praktisch bedeutungslos ist.