DE669321C

DE669321C - Device for maintaining excess pressure in the equalizing hearth of a pusher furnace

Info

Publication number: DE669321C
Application number: DEST55146D
Authority: DE
Original assignee: THEODOR STASSINET DR ING
Current assignee: THEODOR STASSINET DR ING
Priority date: 1936-08-12
Filing date: 1936-08-12
Publication date: 1938-12-22

Description

Vorrichtung zur Aufrechterhaltung eines Überdruckes im Ausgleichsherd eines Stoßofens Der gesamte Herd eines Stoßofens wird heute gern unterteilt, und' man, gibt jedem Herdteil eine besondere Aufgabe. Zum Beispiel unterscheidet man bei einigen Stoßöden einen Vorw.ärm-; einen Hauptanwärm- und einen Ausgleichsherd. Die Unterteilung der Herde ist durch -die Deckenführung zu erkennen. ImHauptanwärmher d wird das Wärmegut durch starke Wärmezufuhr auf seine höchste Temperatur gebracht. Das Wärmegut soll aber nicht nur die erforderliche Wärmemenge aufnehmen, sondern soll in seinem Innern auch eine vollkommen .gleichmäßige Temperatur besitzen. Bei starker Wärmezufuhr ist aber eine gleichmäßige Temperaturverteilung sehr schwer zu erreichen. Aus diesem Grunde wählt man einen Ausgleichslierd, dem man zweckmäßig nur so viel Wärmeenergie zuführt, daß die Ableituingsverluste durch die Wände und Decken sowie die in den anschließenden Herdteil n anderndle Gaswärme gedeckt werden, dagegen soll denn Wärmegut keine neue Wärmemenge zugeführt werden.Device for maintaining an overpressure in the equalization hearth of a pusher-type oven The entire hearth of a pusher-type oven is now often divided, and ' one gives each part of the stove a special task. For example, one differentiates with some butt floors a pre-heating; a main heating and a compensating hearth. The division of the herd can be recognized by the ceiling guide. In the main warmer d the material to be heated is brought to its highest temperature by a strong supply of heat. The heat material should not only absorb the required amount of heat, but should also have a perfectly uniform temperature inside. at However, with a strong supply of heat, an even temperature distribution is very difficult to reach. For this reason, one chooses a compensation that is appropriate only so much heat energy supplies that the dissipation losses through the walls and Ceilings as well as the other gas heat in the adjoining stove part, on the other hand, no new amount of heat should be added to the heat material.

Diese Wärmemenge, die also nur durch Verluste bestimmt wird, ist aber verb;ältnismäßig gering und reicht bei der bisher bekannten Bauweise, :eine einfache Verengung zwischen Ausgleichsherd und Hauptanwärmherd, nicht aus, um einen Überdruck im Ausgleichsherd aufrechtzuerhalten bzw. den Ausgleichsherd vollkommen mit Verbrennungsgasen auszufüllen. Ganz besonders groß ist der Fals.chluftzutritt in D,urchs.toß.ö@fen, bei denen bei zu geringem überdruck im Ausgleichsherd die Ausstoßöffnung am Endle des Ofens Luft in den Ausgleichsherd saugt. Der Lufteintritt in den Ausgleichsherd führt zu starken Verzunderungen des Wärmegutes. Die Verzunderungen will man aber auf jeden Fall vermeiden. Man ist daher gezwungen, erheblich mehr Verbrennungs- oder Schutzgase dem Ausgleichsherd zuzufiiihren, als erwünscht ist, denn diese können Überhitzungen des Wärmegutes verursachen, verlangsamen oder verhindern einen Temperaturausgleich des Wärmegutes und bringen un, erwünschte Unkosten. Verstärkt treten diese Mißstände während Stillstandspausen ein.However, this amount of heat, which is only determined by losses verb; low in age and sufficient in the previously known construction,: a simple one Narrowing between compensating stove and main heating stove, not enough to create an overpressure to maintain in the equalization hearth or the equalization hearth completely with combustion gases to be filled out. Fals.ch air access is particularly large in D, urchs.toß.ö @ fen, where there is too little overpressure in the equalizing center, the discharge opening at the end the stove sucks air into the equalization hearth. The air inlet into the equalization hearth leads to strong scaling of the heating material. But you want the scaling definitely avoid it. One is therefore forced to use considerably more combustion or to supply protective gases to the equalization hearth as is desired, because these can Overheating of the material to be heated causes, slows down or prevents temperature equalization of the heat goods and bring undesirable expenses. These grievances are increasing during standstill breaks.

Man versuchte nun zuerst, die Ofendecke an der Trennungsstelle i (Abb. i) zwischen Ausgleichs-, und Hauptanw:ä.rmherd so weit als möglich auf das Wärmegut herabzuziehen, so daß die Öffnung z zwischen Wärmegut und Ofendecke so gering als möglich gehalten ist. Aber diese Maßnahme ist begrenzt, denn die Öffnungsabmessung a ist so - hoch zu wählen, daB die höchste Wärm.eguthöhe unter die tiefste Deckenstelle mit Sicherheit durchieführt werden kann. Hierbei igt zu berücksichtigen, daß sich flach gefördertes Wärmegut übereinanderschieben kann, und es darf die Ofendecke nicht zerstört werden.An attempt was now made first to remove the furnace roof at the separation point i (Fig. i) between compensating and main target: as far as possible on the heating material pull down so that the opening z between the heat and the furnace roof as small as is kept possible. But this measure is limited because of the opening dimension A should be selected so high that the highest heating material height is below the lowest point in the ceiling can be carried out with certainty. It must be taken into account that can push flat conveyed heat goods on top of each other, and the furnace roof is allowed to do so not be destroyed.

Die bisher bekannten Deckenausführungen an d4r Trennungsstelle i bieten dem durchströmenden Verbrennungs- oder Schutzgas, selbst bei der engsten zulässigen Bauweise, zu wenig Widerstand. .Um den benötigten überdruck im Ausgleichsherd zu erhalten, muß man bei den heute bekannten Ausführungen etwa die zwei- bis dreifache Verbrennungs- oder Schutzgasmenge, die zur Deckung der erwähnten Verluste genügte, in den Aus;. gleichsherd einführen.The previously known ceiling designs at the separation point i offer too little resistance to the combustion or protective gas flowing through, even with the narrowest permitted construction. In order to obtain the required overpressure in the equalizing hearth, in the designs known today, about two to three times the amount of combustion or protective gas that was sufficient to cover the losses mentioned must be switched off. Introduce the same stove.

Gemäß der Erfindung wird zur Aufre `, erhaltung eines Überdruckes im Ausgleich ' herd durch die an sich bekannte Maßnahme der Gaswirbelung Gebrauch gemacht, und zwar dadurch, daß die Decke des tiefer herabgezogenen Ofendeckenteiles zwischen Ausgleichsherd und Hauptanwärmherd eine wirbelerzeugende Gestaltung erhält. Praktisch wird diese Gestaltung dadurch erreicht, daß Quernuten oder Vertiefungen. in der Decke des tiefer herabgezogenen Deckenteiles vorgesehen werden. Baulich einfach und leicht strömungstechnisch zu berechnen ist ein solches Deckenstück, in dem Deckensteine so angeordnet werden, daß senkrecht zur Ofenlängsrichtung gemäß Abb.. z und 3 Querwände 3 oder Quermauern 3 von der Decke herabhängen bzw. Querkanäle 4 oder Quernuten 4 in der Ofendecke gebildet werden. Die engste lichte Durchgangshöhe soll wie bei den bekannten Ausführungen beibehalten werden. Die durch die Trennungsstelle tretenden Gase werden durch die verschiedene Höhenlage der Dekkensteine bzw. die Querwände und Querkanäle zu Wirbelbildungen veranlaßt. Diese Wirbel setzen dem Gasdurchgang gesteigerten Widerstand entgegen, wodurch man also mit geringerer Menge Verbre,nnungs- oder Schutzgasen den gleichen Druck im Ausgleichsherd erreichen kann.According to the invention, to maintain an overpressure in compensation 'cooker by the known measure of gas turbulence use made by the fact that the ceiling of the lower part of the oven ceiling A vortex-generating design is obtained between the equalizing hearth and the main heating hearth. In practice, this design is achieved in that transverse grooves or depressions. be provided in the ceiling of the lower ceiling part. Structurally simple Such a ceiling piece, in the ceiling stones, is easy to calculate in terms of flow technology be arranged so that perpendicular to the longitudinal direction of the furnace as shown in Fig. z and 3 transverse walls 3 or transverse walls 3 hang down from the ceiling or transverse channels 4 or transverse grooves 4 are formed in the furnace roof. The narrowest clear passage height should be as in the known designs are retained. The ones passing through the separation point Gases are caused by the different heights of the ceiling stones or the transverse walls and causes transverse channels to form eddies. These eddies set the gas passage increased resistance, which means that with a smaller amount of or shielding gases can achieve the same pressure in the equalization center.

Zum Beispiel kann man mit drei Querkanälen 4., wie sie in Abb. z vorgesehen sind, mit der halben Gasmenge gegenüber den bisher bekannten Ausführungen auskommen, um den gleichen Überdruck im Ausgleichsherd zu erreichen. Man gebraucht dann in vielen Fällen jene Gasmenge, die gerade zur Deckung der Wärmeverluste erforderlich ist. Die Beheizung des Ausgleichsherdes wird dabei von der Betriebsweise des übrigen Ofens vollkommen unabhängig. Selbst bei Ofenstillstand wird im Ausgleichsherd die gleiche Gasmenge@verbrannt wie bei gesteigerter Erzeugung, denn eine Erhitzung des Wärmegutes findet hier nicht mehr statt. Bisher mußte man bei längeren Stillständen die Gaszufuhr zum Ausgleichsherd drosseln, um keine Überhitzung des Würmegutes zu erhalten. Dann aber trat sofort Falschluft ein und verursachte Verzunderungen; dieser übelstand ist also vermieden.For example, one can use three transverse channels 4. as provided in Fig. Z are able to manage with half the amount of gas compared to the previously known designs, to achieve the same overpressure in the equalization hearth. One then uses in in many cases the amount of gas that is needed to cover the heat losses is. The heating of the equalizing cooker is dependent on the operating mode of the rest Furnace completely independent. Even if the furnace is not running, the same amount of gas @ burned as with increased generation, because heating of the Good heat no longer takes place here. Previously, you had to do this for longer periods of standstill throttle the gas supply to the equalizing stove so as not to overheat the worm material obtain. Then, however, false air immediately entered and caused scaling; this evil is therefore avoided.

Die Ausführungsweise der Querwände 3 bzw. Querkanäle 4 gestaltet sich sehr einfach, wenn man den in Ofenlängsrichtung benachbarten Deckensteinen eine verschiedene Höhenlage gibt, während die benachbarten Dc:ckeiisteiiie in Ofenquerrichtung gleich hoch angeordnet sind.The way in which the transverse walls 3 or transverse channels 4 are implemented very easy if you put a at different altitudes, while the neighboring dc: ckeiisteiiie in the oven transverse direction are arranged equally high.

:. Häufig wird in ein und demselben Ofen ' %rmegut mit stark unterschiedlicher Höhe , ii ' W ja'gert. Es sind dann vorteilhaft ein. oder ".'4rere der Dtckenquerwünde so in die--E5,ec:L,e einzubauen, daß sie in ihrer Höhe verstellbar sind. Selbstverständlich kann man aber auch die ganze Decke heb- und senkbar einrichten. Es kann so selbst bei ungünstigstem Wärmegut durch Einstellung der Dekkenquerwände der geringst zulässige Gasbedarf des Ausgleichsherdes erreicht werden.:. Often in one and the same oven '% rmegut' is cooked at very different heights , ii ' W ja'gut. There are then beneficial one. or ".'4rere of the ceiling transverse walls to be built into the - E5, ec: L, e so that their height can be adjusted. Of course, the entire ceiling can also be raised and lowered by adjusting the ceiling transverse walls, the lowest permissible gas requirement of the equalizing cooker can be achieved.

Je mehr Querwände bzw. Querkanäle vorgesehen werden, um so größer wird im allgemeinen der Widerstand, der der Gasströmung entgegengesetzt wird. Es hat aber keinen Zweck, die Querwandzahl übermäßig groß zu wählen, denn die Wirkung wird von einer gewissen Querwandzahl an immer geringer. Es zeigt sich nun, daß die- Wirkurig am größten ist, wenn die Anzahl der Querwände so gewählt wird, daß die für den Durchgang und das durchtretende. Gas geltende Reynoldsche Zahl in den Bereich von i$oo < Re < 5ooo bzw. vorzugsweise in der 'Nähe von Re = 220o liegt. Für eine lichte Ofenraumverengung, wie die Herdtrennungsstelle, ist die Reynoldsche Zahl Re= 2a.?;, hierin ist v die Geschwindigkeit :des v Gasstromes, v, die Zähigkeit des durchtretenden Gases und ,a die lichte- Höhe von Oberkante Wärmegut bis Unterkante Querwand.The more transverse walls or transverse channels are provided, the larger becomes in general the resistance which is opposed to the gas flow. It but there is no point in choosing the number of transverse walls excessively large, because the effect becomes less and less from a certain number of transverse walls. It now appears that the- It is most effective when the number of transverse walls is chosen so that the for the passage and the passing through. Gas Reynolds number in the range of i $ oo <Re <5ooo or preferably in the vicinity of Re = 220o. For a clear narrowing of the furnace space, like the hearth separation point, is Reynold's Number Re = 2a.?;, Where v is the velocity: of the v gas flow, v, the viscosity of the gas passing through and, a the clear height from the upper edge of the heat material to the lower edge Transverse wall.

Eine weitere Ofendeckenausführung im Trennungsstütk i erreicht man, indem die in Ofenlängsrichtung und Ofenquerrichtung benachbarten Deckensteine eine verschiedene Höhenlage erhalten, während diagonal benachbarte Deckensteine gleich hoch angeordnet werden. Die Abmessungen benachbarter Deckensteine können hierbei in Ofenquerrichtung gleich oder verschieden -sein, Eine derartige Bauweise setzt dem Gasstrom ebenfalls einen gesteigerten Widerstand entgegen. Dieser dürfte zwar nicht ganz so groß sein wie bei der Ausführung mit Querkanälen, aber die Ofendecke hält etwaige Stöße vom Wärmegut, durch Hantierungsgeräte usw., besser 'aus, ohne zerstört zu werden. Eine solche Anordnung kann beispielsweise wie ein Schachbrett gusseben, bei dem die dunklen Felder vertieft liegen.Another furnace roof design in the separating piece i can be achieved, in that the ceiling stones adjacent in the longitudinal and transverse directions of the furnace create a Get different elevations, while diagonally adjacent ceiling tiles are the same be arranged high. The dimensions of adjacent ceiling stones can be Identical or different in the transverse direction of the furnace, such a construction is necessary the gas flow also has an increased resistance to it. This should be true not quite as big as in the version with transverse ducts, but the furnace roof withstands any impacts from the material being heated, by handling devices, etc. 'better' without to be destroyed. Such an arrangement can for example be like a chess board pouring in which the dark fields are deepened.

'Eine gewisse Regelung des Widerstandes l.äßt sich bei gegebener Querkanalzahl auch dadurch herbeiführen, .daß die den Grund der Kanäle bildenden Steine heb- und senkbar vorgesehen werden. Man hat es dadurch in der Hand, die Kanalabmessungen zu vergrä- Bern oder zu verkleinern, wodurch eine feinstufige Regelung möglich ist.A certain regulation of the resistance can be made with a given number of transverse channels also cause the stones forming the bottom of the canals to lift and be provided lowerable. You have it in your hand, the duct dimensions too burdensome Bern or downsize, creating a fine-grained scheme is possible.

Man kann auch den Gasdurchtrittswiderstand dadurch erhöhen, daß man, wie in Abb. q. gezeigt, entweder nur entsprechend der Strömungsrichtung oder, wie gestrichelt gezeichnet, beiderseits der Querkanalw,ände Aussparungen 5 vorsieht, die sich über die ganze Kanallänge erstrecken oder auch absatzweise vorgesehen sein können, Eine .geeignete Bauweise läßt sich ,auch durch die Verwendung,iog. Winkelsteine erzielen, wie sie beispielsweise in Abb.5 angedeutet sind. Durch :entsprechende Vermaueru.ng im Verbande lassen sieh dabei sowohl Querkanäle als auch zapfenartige Anordnungen oder auch beides gleichzeitig erzielen.The gas penetration resistance can also be increased by, as in fig.q. shown, either only according to the direction of flow or how Drawn in dashed lines, on both sides of the transverse channel, änd provides recesses 5, which extend over the entire length of the channel or can also be provided in sections can, A .suitable construction can be, also through the use, iog. Corner stones achieve, as indicated, for example, in Figure 5. By: appropriate Veraueru.ng in the association let see both transverse channels and cone-like Achieve arrangements or both at the same time.

Die Vertiefungen bzw. die Schlitze können auch in den Seitenwänden der Einschnürungsstelle vorgesehen werden.The recesses or the slots can also be in the side walls the constriction point.

In den Fällen, bei denen das Wärmegut auch im Ausgleichsherd von unten beheizt wird, läßt sich die beschriebene Maßnahme sinngemäß in der Herdsohle der Einschnürungsstelle anwenden.In those cases where the heating material is also in the equalizing hearth from below is heated, the measure described can be applied analogously to the hearth Use constriction point.

Selbstverständlich läßt sich die Erfindung auch sinngemäß bei solchen Stoßöfen anwenden, bei denen an Stelle eines Ausgleichsherdes ein Schweißherd Verwendung findet.Of course, the invention can also be applied analogously to such Use pusher furnaces in which a welding hearth is used instead of a compensating hearth finds.

Alle angeführten Ausführungen nach der Erfindung zwischen Ausgleichs- und Hauptanwärmherd gestatten mit geringer Verbren:-nungs- oder Schutzgasmenge im Ausgleichsherd, selbst an der tiefsten Herdstelle, einen _ Druck über dem Atmosphärendruck zu halten, so daß eine geringe Verzunderung erreicht wird.All cited designs according to the invention between compensation and main heating stove allow with low combustion: -flue gas or protective gas in the Equalizing hearth, even at the deepest point of the hearth, a pressure above atmospheric pressure to hold, so that a slight scaling is achieved.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Device for maintaining an overpressure in the equalizing or welding hearth of a pusher furnace by gas vortexing, with between the equalizing or welding center and the shock center a constriction by pulling down the furnace ceiling is provided, characterized by transverse grooves or depressions in the ceiling of the lower part of the ceiling. z. Device according to claim r, characterized in that the lower part of the ceiling drawn down as a whole or is adjustable in its height in its parts.