DE691324C

DE691324C - Bonnet furnace

Info

Publication number: DE691324C
Application number: DE1936W0098821
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1935-05-31
Filing date: 1936-05-31
Publication date: 1940-05-23

Description

Haubenglühofen Die Erfindung betrifft für metallurgische Zwecke bestimmte Öfen, insbesondere Glühöfen, die aus Grundplatte und beheizter Haube bestehen. Es ist bekannt, derartige Haubenglühöfen indirekt zu beheizen durch Gase, welche durch in dem Ofen vorgesehene Wärmeaustauschrohre hindurchstreichen.Aber dies erfordert einen ziemlich weiten Raum zwischen Heizhaube einerseits und Glühgutstapel bzw. innerer Schutzhaube andererseits. Auch ist die Ausrüstung solcher Glühhauben mit einer großen Zahl von hitzebeständigen Rohren und ebenso vielen Brennern sowie gegebenenfalls Regel- und Zündeinrichtungen kostspielig und verwickelt.Bell-type annealing furnace The invention relates to metallurgical purposes Furnaces, in particular annealing furnaces, which consist of a base plate and a heated hood. It is known to heat such hood annealing furnaces indirectly by gases which through Pass through heat exchange tubes provided in the furnace. But this requires a fairly wide space between the heating mantle on the one hand and the stack of annealing goods or inner protective hood on the other hand. Such annealing hoods are also equipped with a large number of refractory tubes and as many burners as well as, if applicable Control and ignition devices expensive and complicated.

Andererseits würden Gase, die in einem engen Raum zwischen Außen- und Innenhaube verbrannt oder durch diesen hindurchgeleitet werden, bei den bekannten Bauarten die inneren Schutzhauben stark beanspruchen und keine gleichmäßige Durchwärmung des Glühgutes ermöglichen.On the other hand, gases in a narrow space between external and inner hood are burned or passed through, in the known Types of construction put heavy loads on the inner protective hoods and no uniform heating enable the annealing material.

Die Erfindung betrifft einen Ofen, der mit unmittelbarer Beheizung des Glühgutes durch die heißen Verbrennungsgase arbeitet und bei dem trotzdem die zum Schutz des Glühgutes in der Regel vorgesehene Innenhaube nicht der geschilderten äußerst schnellen Zerstörung unterliegt. Erfindungsgemäß wird der gasförmige Brennstoff zwar innerhalb der Ofenhaube, aber nicht in dem eigentlichen Innenraum der Haube verbrannt, und die aus dem Verbrennungsraum ausströmenden Gase kommen erst dann in Berührung mit der das Glühgut umschließenden Innenhaube. Erfindungsgemäß wird auch vorgeschlagen, Gase, welche über die Innenhaube herübergeströmt sind, aus dem Inneren der Ofenhaube abzuziehen und sie frischen Verbrennungsgasen beizumischen, bevor diese aus dem Verbrennungsraum in den eigentlichen Innenraum der Ofenhaube gelangen, um hierdurch eine kleine Temperaturerniedrigung der frischen Verbrennungsgase zu erzielen und auch dadurch einer übermäßigen Abnutzung der Innenhaube entgegenzuwirken. Verwendet man für den Betrieb des Ofens nach der Erfindung Gichtgas oder Generatorgas, so führt man dieses vorzugsweise der Verbrennungskammer unmittelbar zu; benutzt man Gase von hohem Heizwert, so leitet man das Gas vorzugsweise erst in einen Vorverbrennungsraum beziehungsweise eine Vorverbrennungszone mit beschränkter Luftzufuhr. Dort erfolgt eine Teilverbrennung des Gases mit leuchtender Flamme, das Gas gelangt dann in den Hauptverbrennungsraum oder die Hauptverbrennungszone, wo unter weiterer Luftzufuhr die weitere Verbrennung vor sich. geht, ehe die Gase in den eigentlichen Innenraum der Ofenhaube gelangen. -Die Erfindung umfaßt auch Vorrichtun.ti zum Regeln des Einströmens der heißen Verbrennungsgase in den Ofen und Vorrichtungen, um das Aufwärtsströmen der Gase um die Innenhaube herum zu drosseln und ein Überhitzen der oberen Teile des Glühgutes zu verhindern.The invention relates to a furnace with direct heating of the annealing material works through the hot combustion gases and in which the to protect the material to be annealed, the inner hood that is usually provided is not the one described subject to extremely rapid destruction. According to the invention, the gaseous fuel within the furnace hood, but not in the actual interior of the hood burned, and the gases flowing out of the combustion chamber come only then in contact with the inner hood surrounding the annealing material. According to the invention also proposed gases which have flowed over the inner hood from the Remove the inside of the furnace hood and mix it with fresh combustion gases, before this from the combustion chamber into the actual interior of the furnace hood get to thereby a small temperature decrease of the fresh combustion gases to achieve and thereby counteract excessive wear of the inner hood. If one uses furnace gas or generator gas for the operation of the furnace according to the invention, this is preferably fed directly to the combustion chamber; used if gases with a high calorific value are used, the gas is preferably first passed into a pre-combustion chamber or a pre-combustion zone with limited air supply. There takes place a partial combustion of the gas with a glowing flame, the gas then arrives in the main combustion chamber or the main combustion zone, where under further air supply the further burning ahead. goes before the gases enter the actual interior the furnace hood. -The invention also includes Vorrichtun.ti for controlling the Inflow of hot combustion gases into the furnace and devices to prevent the upward flow of the gases around the inner hood and overheating of the upper parts to prevent the annealing material.

Im folgenden wird die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen an Hand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben.In the following the invention is based on several exemplary embodiments described on the basis of the accompanying drawings.

Fig. i ist ein Querschnitt durch einen Haubenofen.Fig. I is a cross-section through a bell-type furnace.

Fig. 2 ist ein längs der Linie II-II der Fig. i genommener Teilschnitt. Die in Fig. 2 eingezeichnete Linie I-1 deutet an, in welcher Ebene der Schnitt nach Fig. i genommen ist.Figure 2 is a partial section taken along line II-II of Figure i. The line I-1 drawn in FIG. 2 indicates the plane in which the section is located Fig. I is taken.

Fig. 3 ist ein mittlerer Teilschnitt längs Linie III-III der Fig. i.Fig. 3 is a central partial section along line III-III of Fig. i.

Fig. d. ist eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung einer abgeänderten Ausführungsform.Fig. D. FIG. 3 is a representation of a modified one corresponding to FIG. 3 Embodiment.

Der Ofen besteht im wesentlichen aus einer Herdplatte io und einer Ofenhaube i i. Die Herdplatte io umfaßt einen feuerfesten Boden 12, der auf einem Rahmengerüst 13 aufgebaut ist, und die eigentliche Herdplatte 1:I, auf der das Glühgut ruht. Das Glühgut, im vorliegenden Fall ein Blechstapel, ist bei 15 angedeutet und wird von einer darübergesetzten Innenhaube 16 umschlossen. Die untere Kante der Haube 16 arbeitet mit einer auf der Grundplatte vorgesehenen Sanddichtung 17 zusammen. Eine auf der Grundplatte vorgesehene Dichtungsrinne 18 arbeitet mit einem von der Ofenhaube i i herunterragenden Dichtungsflansch r g zusammen.The oven consists essentially of a hotplate io and an oven hood i i. The stove plate io comprises a refractory base 12, which is built on a frame structure 13, and the actual stove plate 1: I, on which the material to be annealed rests. The annealing material, in the present case a stack of sheets, is indicated at 15 and is enclosed by an inner hood 1 6 placed above it. The lower edge of the hood 16 cooperates with a sand seal 17 provided on the base plate. A sealing channel 18 provided on the base plate cooperates with a sealing flange rg projecting down from the furnace hood ii.

Die Ofenhaube i i umfaßt eine feuerfest ausgefütterte unten offene Glocke mit Längswandungen 20, mit Querwandungen 20' und einem Dach :2i, die in einem Gerüst oder Verankerung 22 aufgebaut sind. In der Nähe der unteren Kante jeder Längswandung 2o sind an beiden Enden Verbrennungskammern 23 vorgesehen. Die Verbrennungskammern enthalten Vor- oder Teilverbrennungszonen 24 und darunterliegend Hauptverbrennungszanen 25. In die Vorverbrennungszonen 24 ragen durch Durchgänge 27 hindurch die Brenner 26, die an irgendeine Brennstoffzufuhrleitung angeschlossen sind. Durch die Durchgänge 27 hindurch erfolgt eine beschränkte Luftzufuhr zu den Vorverbrennungszonen. Die Vorverbrennungszonen sind mit den Hauptverbrennungszonen durch Durchgänge 28 verbunden.The furnace hood i i includes a refractory lined open at the bottom Bell with longitudinal walls 20, with transverse walls 20 'and a roof: 2i, the one in one Scaffolding or anchoring 22 are constructed. Near the lower edge of each longitudinal wall Combustion chambers 23 are provided at both ends. The combustion chambers contain pre-combustion or partial combustion zones 24 and, below, main combustion zones 25. The burners protrude into the pre-combustion zones 24 through passages 27 26 connected to some fuel supply line. Through the passages 27 there is a restricted air supply to the pre-combustion zones. the Pre-combustion zones are connected to the main combustion zones by passages 28.

Die Hauptverbrennungszonen stehen durch Auslaßöffnungen 29 mit dem Innenraum der Ofenhaube r i in Verbindung. Einige der Öffnungen z9 sind mit Verschlüssen 30 versehen. Die Verschlüsse können mittels Handgriffe 3 1 verstellt werden, die durch die Längswandungen der Haube hindurchragen. les: ist ersichtlich, daß die Strömung der Gase 1 "h die Öffnungen 29 durch Verstellen der erschlüsse oder Schieber 30 geregelt werden kann.The main combustion zones are in communication with the interior of the furnace hood ri through outlet openings 29. Some of the openings z9 are provided with closures 30 . The closures can be adjusted by means of handles 3 1 which protrude through the longitudinal walls of the hood. les: it can be seen that the flow of the gases 1 ″ through the openings 29 can be regulated by adjusting the shutters or slide 30.

Durch E inlaßö ffnungen 32 hindurch können Gase aus dem Inneren der Haube in die Zone 25 abgezogen werden, um sich dort mit den aus der Zone 24 ausströmenden Gasen zu mischen. Durch die Querwandungen der Haube ragen Injektoren 33 in die Hauptverbrennungszonen hinein. Die Injektoren sind an irgendeine Preßluftzufuhrleitung angeschlossen, beispielsweise an ein Gebläse. Die durch den Injektor 33 erzeugten Luftstrahlen ziehen Gase aus dem Inneren der Haube durch die Öffnungen 32 hindurch in die Zonen 25, von wo aus sie wieder in den Innenraum der Haube entlassen werden. Etwa in der Mitte der Querwandungen 2ö sind nahe deren unteren Kanten Auslaßöffnungen 3.I vorgesehen, die mit Kaminen 35 zusammenarbeiten.Gases from the interior of the can through inlet openings 32 Hood can be pulled off into zone 25 in order to deal there with those flowing out of zone 24 Mixing gases. Injectors 33 protrude through the transverse walls of the hood into the main combustion zones into it. The injectors are connected to some compressed air supply line, for example to a fan. The air jets generated by the injector 33 draw out gases the interior of the hood through the openings 32 into the zones 25, from where they are released back into the interior of the hood. Approximately in the middle of the transverse walls 2ö outlet openings 3.I are provided near their lower edges, with chimneys 35 work together.

Um ein Überhitzen der oberen Teile des Glühgutes zu verhindern, was leicht eintreten kann, weil die heißen Verbrennungsgase naturgemäß das Bestreben haben, nach der Decke der Ofenhaube aufzusteigen, werden erfindungsgemäß Klappen oder Schieber 36 vorgesehen, die bei 37 an den Innenwandungen der Haube angelenkt sind. Zum Verstellen der Klappen von außen her ragen Gelenkstücke 38 durch die Ofenwandungen hindurch. Die Klappen können natürlich genau so gut an den Querwänden der Ofenhaube angelenkt sein.To prevent overheating of the upper parts of the annealing material, what can easily occur because the hot combustion gases naturally the aspiration have to climb up to the ceiling of the furnace hood, flaps are according to the invention or slide 36 is provided which is hinged at 37 to the inner walls of the hood are. To adjust the flaps from the outside, joint pieces 38 protrude through the furnace walls through. The flaps can of course just as well be attached to the transverse walls of the furnace hood be articulated.

Die Ofenhaube ist außerdem noch mit Versteifungen 39 versehen, die von außen her durch Hebel 40 und Gelenkstücke 41 verstellt werden können und so eingestellt werden, daß sie die Innenhaube berühren und dadurch seitlich stützen.The furnace hood is also provided with stiffeners 39 that can be adjusted from the outside by lever 40 and joint pieces 41 and so be adjusted so that they touch the inner hood and thereby support it laterally.

Die Wirkungsweise des Ofens nach der Irrfindung ist im wesentlichen schon aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, soll aber im folgenden noch kurz erörtert werden. Zunächst wird die Ofenhaube i i hochgehoben und das Glühgut 15 auf die Platte 14 aufgebracht. Dann wird die Innenhaube 16 über das Glühgut herübergesetzt und die Ofenhaube i i herabgesenkt. Die Versteifungen 39 werden dann so eingestellt, daß sie die Innenhaube berühren, und es werden ferner die Klappen 36 richtig eingestellt. Dann wird die zu den Brennern :a6 führende Gasleitung aufgedreht, und die Brenner werden durch die Öffnungen 42 hindurch entzündet. Die Luftzufuhr zu den Brennern 26 wird so geregelt, daß in den Zonen 24 nur eine Teilverbrennung des Gases stattfindet. Die durch die Injektoren 33 erzeugten Luftstrahlen bewirken, daß die teilweise verbrannten Gase aus den Zonen 24 in die Zonen 25 abgezogen werden, wo mit Hilfe der von den Injektoren gelieferten Luft eine weitere Verbrennung stattfindet. -Nach vollständiger Verbrennung werden die Gase durch die Öffnungen 2g hindurch entlassen, und zwar in Mengen, die von der Einstellung der Verschlußschieber 3o abhängen. Die durch die Öffnungen 29 entlassenen Gase streichen so weit nach oben, als dies die Stellung der Klappen 36 zuläßt, und kreisen um die Querwände oder Enden der Innenhaube 16 herum. Ein Teil der Gase wird infolge der Saugwirkung der Injektoren 33 durch die Öffnungen 32 hindurch in die Zonen 25 zurückgeführt. Der andere Teil der Gase wird aus dem Ofenraum endgültig durch die Öffnungen 34 und die Kamine 35 hindurch entlassen.The mode of operation of the furnace after the discovery is essentially already apparent from the description above, but will be briefly discussed below. First, the furnace hood is lifted up and ii the annealing material applied to the plate 14 1. 5 Then the inner hood 16 is placed over the annealing material and the furnace hood ii is lowered. The stiffeners 39 are then adjusted to contact the inner hood and the flaps 36 are also properly adjusted. Then the gas line leading to the burners: a6 is opened and the burners are ignited through the openings 42. The air supply to the burners 26 is regulated so that only partial combustion of the gas takes place in the zones 24. The air jets generated by the injectors 33 cause the partially burned gases to be drawn off from the zones 24 into the zones 25, where further combustion takes place with the aid of the air supplied by the injectors. After complete combustion, the gases are released through the openings 2g, in quantities that depend on the setting of the shutter slide 3o. The gases released through the openings 29 sweep upwards as far as the position of the flaps 36 allows, and circle around the transverse walls or ends of the inner hood 16. A part of the gases is returned through the openings 32 into the zones 25 as a result of the suction effect of the injectors 33. The other part of the gases is finally released from the furnace space through the openings 34 and the chimneys 35.

Das Glühgut wird durch die Heizwirkung der über die Oberflächen der Haube 16 hinstreichenden Verbrennungsgase schnell auf Glühtemperatur erhitzt. Die durch die Öffnungen 32 einströmenden Gase bewirken eine kleine Abkühlung der in den Zonen 25 brennenden Gase, so daß deren -zerstörende Wirkung auf die Innenhaube, sobald sie durch die Öffnungen 29 ausströmen, noch weiterherabgesetzt wird. Es wird auf diese Weise eine längereLebensdauer für die Innenhauben erreicht, ohne daß die Aufheizgeschwindigkeit wesentlich beeinträchtigt oder die erreichbare Endtemperatur herabgesetzt wird.The annealing material is due to the heating effect of the over the surfaces of the Hood 16 sufficient combustion gases are quickly heated to the glow temperature. the Gases flowing in through the openings 32 cause the in the zones 25 burning gases, so that their -destructive effect on the inner hood, as soon as they flow out through the openings 29, it is further reduced. It will in this way a longer service life for the inner hoods is achieved without the The heating rate is significantly affected or the final temperature that can be achieved is reduced.

Fig. 4 stellt eine etwas abgeänderte Bauart dar, bei welcher die Vorverbrennungszonen fehlen. Der gasförmige Brennstoff, es wird sich in diesem Fall meist um Gichtgas oder Generatorgas handeln, wird den Zonen 25, in denen eine vollständige Verbrennung stattfindet, von einer Zufuhrleitung 43 aus durch Rohrkammern 4.4. und Leitungen 45 zugeführt. Die Luftinjektoren 33 gehen durch die Leitungen 45 und die Rohrkammern 44 hindurch. I)er Betrieb erfolgt bei dieser abgeänderten Ausführungsform in sehr ähnlicher Weise wie bei der schon beschriebenen. Gichtgas kann wegen seines im Vergleich zu manchen anderen Gasen geringeren Wärmeinhalts ruhig unmittelbar nach der ersten Verbrennung durch die Öffnungen 29 entlassen werden. Die Injektoren 33 liefern die Luft für die Verbrennung. Unmittelbar vor den Injektoren 33 sind Öffnungen 46 zum Entzünden vorgesehen. Das Rücknehmen von Verbrennungsgasen aus dem Ofen in die Zonen 25 kann bei dieser abgeänderten Ausführungsform in der. gleichen Weise durch die Injektaren 33 bewirkt werden wie bei der zuerst beschriebenen Bauart. Überhaupt sind die beiden Ausführungsformen fast in jeder Hinsicht gleichartig ausgebildet. Ein weiterer Unterschied liegt jedoch in der Auslaßöffnung. Inder Ausführungsform nach Fig.4 sind die Auslaßöffnungen bei 47 in der Herdplatte i o vorgesehen, unrl zwar in der Nähe der Enden der Herdplatte. Feuerfeste Blöcke 48 dienen gegebenenfalls zum Verschließen der Öffnungen 47. Bei dem normalen Betrieb stehen die Öffnungen 47 natürlich in Verbindung mit dem Innenraum der Ofenhaube.Fig. 4 shows a somewhat modified design in which the pre-combustion zones miss. The gaseous fuel, in this case it will mostly be furnace gas or generator gas act, the zones 25, in which a complete combustion takes place, from a supply line 43 through pipe chambers 4.4. and lines 45 supplied. The air injectors 33 go through the lines 45 and the tube chambers 44 through. I) The operation is very much in this modified embodiment similar to the one already described. Blast furnace gas can be compared because of its to some other gases with a lower heat content, calmly immediately after the first Combustion can be discharged through the openings 29. The injectors 33 deliver the Air for combustion. Immediately in front of the injectors 33 are openings 46 for Ignition provided. The withdrawal of combustion gases from the furnace into the zones 25 can in this modified embodiment in the. same way through that Injectors 33 are effected as in the type described first. At all the two embodiments are almost identical in every respect. Another difference, however, is the outlet opening. In the embodiment According to FIG. 4, the outlet openings are provided at 47 in the hotplate i o, unrl although near the ends of the stove top. Refractory blocks 48 serve as appropriate to close the openings 47. In normal operation, the openings are 47 of course in connection with the interior of the furnace hood.

Die vorstehend geschilderte Erfindung enthält eine neue und vorteilhafte Lösung für die Aufgabe der unmittelbaren Beheizung von Haubenöfen durch in die Haube eingeleitete Verbrennungsgase. Die Öfen sind beispielsweise für die Behandlung von Blech, Draht, Bandeisenringen, Hohlkörpern u. dgl. geeignet. Dadurch, daß man die Verbrennung der Gase in abgegrenzten Zonen vor sich gehen läßt und daß man ferner eine Rückführung von Gas aus dem Inneren der Haube in die das Innere der Haube beschickenden Verbrennungszünen vorsieht, wird die zerstörende Wirkung vermieden oder zumindest sehr stark verringert, welche gewöhnliche Gasbrenner auf die Innenhauben ausüben würden, wenn sie, wie dies wegen des geringen Raumes unvermeidlich ist, sehr nahe der Hauben angeordnet sind. Bei der Bauart nach der vorliegenden Erfindung fallen die Kosten für die Wärmeaustauschrohre fort, und es wird durch die unmittelbare Berührung der heißen Gase mit der das Glühgut umschließenden Innenhaube eine schnelle und durchdringende Erhitzung des Glühguts sichergestellt. Die Klappen oder Schieber 36 verhindern das Überhitzen des oberen Teils der Beschickung und können -so eingestellt werden, daß man stets gleichmäßige Temperaturverhältnisse innerhalb des gesamten Glühguts erzielt. Anstatt die Verbrennungskammern, wie vorstehend geschildert, innerhalb der Wandungen der Ofenhaube vorzusehen, können sie- auch davon getrennt und an der Ofenhaube aufgehängt sein.The invention described above contains a new and advantageous one Solution for the task of direct heating of hood ovens through the hood introduced combustion gases. The ovens are for example for the treatment of Sheet metal, wire, band iron rings, hollow bodies and the like are suitable. By having the Combustion of the gases in demarcated zones can go on and that one further a return of gas from the interior of the hood to those feeding the interior of the hood Provides combustion zones, the destructive effect is avoided or at least very much reduced, which ordinary gas burners exert on the inner hoods would, if, as is inevitable because of the small space, be very close the hoods are arranged. In the design of the present invention fall the cost of the heat exchange tubes continues, and it gets through the immediate The hot gases come into contact with the inner hood surrounding the annealing material quickly and penetrating heating of the material to be annealed is ensured. The flaps or sliders 36 prevent overheating of the upper part of the load and can be set so be that one always uniform temperature conditions within the whole Glowing material achieved. Instead of the combustion chambers, as described above, inside To provide the walls of the furnace hood, they can also be separated from it and attached to the The oven hood.

Claims

PATENT CLAIMS; i. Hood annealing furnace, characterized by arrangement from the furnace interior upstream combustion chambers (23), from which the Combustion gases enter the furnace interior, within the walls of the removable Oven hood (ii).,

2. hood annealing furnace in execution according to claim i, in particular for Heating finite gases of high calorific value, characterized by the subdivision of the in the Combustion chambers arranged in the furnace hood each in a pre-combustion chamber (z4) and a main combustion chamber (25).

3. Hood annealing furnace in execution according to Claims 1 to 2, characterized by regulating slides which are preferably to be operated from the outside for the openings (2g) leading from the combustion chambers into the furnace interior.

4. hood annealing furnace in execution according to claim i to 3, characterized in that in the combustion chambers housed in the walls of the furnace hood (i i), preferably in the main combustion chambers (25), injectors (33) so arranged are that a gas flow arises in the combustion chambers concerned some of the combustion gases from the hood interior into the combustion chambers is sucked back, from where it is mixed with fresh combustion gases in the Hood interior returned.

5. hood annealing furnace in execution according to claim 3 to 4, characterized. that in place of or in addition to the adjustable openings (2g) in the furnace interior control flaps (36), which are preferably on the inner walls the furnace hood are adjustably hinged, are provided that through them the gases escaping from the combustion chambers into the furnace chamber are regulated and be throttled.

6. hood annealing furnace in execution according to claim 2, characterized in that that the combustion chambers are arranged in the lower part of the hood side walls (2o) are, namely one chamber or one antechamber and one main chamber at each end of each Wall (2o). x. Hood annealing furnace in the embodiment according to claim 2, characterized by Arrangement of the pre-combustion chambers on the outside of the furnace hood.