Winderhitzer mit oberer Beheizung Die Erfindung bezieht sich auf Winderhitzer
für Hochöfen u. dgl. ohne Brennschacht mit oberer Beheizung des als Wärmespeicher
dienenden Gitterwerks, das den lichten Querschnitt des zylindrischen Teils des Winderhitzers
ausfüllt. Winderhitzer dieser Art haben sich bisher gegenüber der üblichen Bauart
mit Brennschacht und Beheizung von unten her nicht durchsetzen können. Dies liegt
im wesentlichen darin begründet, daß die übliche Bauart wesentlich einfacher und
betriebssicherer war. Andererseits sind bei der eingangs erwähnten Art von Winderhitzern
erhebliche Vorzüge gegenüber der üblichen Bauart vorhanden. Durch den Fortfall des
Brennschachtes, der etwa 25 bis 30% des lichtenQuerschnittes desWinderhitzersinAnspruch
nimmt, kann dieser bei gleicher Leistung erheblich kleinere Abmessungen erhalten.
Die Beheizung von oben her hat den Vorteil, daß die unteren Lagen des Gitterwerks,
die an sich durch das Gewicht der darüber befindlichen Lagen stärker beansprucht
sind, nunmehr im kühleren Teil des Winderhitzers liegen und deshalb größere Standfestigkeit
besitzen. Dies ist von großer Wichtigkeit, weil beim Aufheizen des Winderhitzers
Temperaturen erreicht werden, die nahe an die Druckerweichungspunkte der üblicherweise
verwendeten feuerfesten Werkstoffe herankommen. Andererseits ist bei Beheizung von
oben her die Gefahr vorhanden, daß die frei tragende Ausmauerung der Winderhitzerkuppel
unzulässig hohen Temperaturen ausgesetzt wird. Um örtliche Überhitzungen des feuerfesten
Mauerwerks zu vermeiden, wurden bekannte Winderhitzer vielfach mit unnötig hohem
Luftüberschuß beheizt.
hie Erfindung bezweckt, die Vorzüge der brennschachtlosen
Winderhitzer mit Beheizung von oben her in vollem Umfange beizubehalten, ohne aber
deren bisherige Nachteile in Kauf nehmen zu müssen. Sie besteht im wesentlichen
darin, daß die mit Brenneröffnungen versehene feuerfeste Kuppelausmauerung durch
Anordnung entsprechender Mäntel von zwei übereinanderliegenden kugelschalenförmigen
Hohlräumen umgeben ist, von denen der eine, vorzugsweise der innere Hohlraum zur
Zufuhr der Verbrennungsluft und der andere,. vorzugsweise der äußere Hohlraum zur
Zufuhr des Heizgases dient. Dadurch wird eine dauernde wirksame Kühlung der Kuppelausmauerung
erzielt und die Gefahr örtlicher Überhitzungen vermieden. -Zweckmäßig sind die Brenneröffnungen
in mehreren zur Mittelachse des Winderhitzers konzentrisch liegenden Kreisen und
gleichmäßig auf den Umfang der Kuppel verteilt angeordnet: Dadurch wird eine gleichmäßige
Verteilung der Verbrennungsmittel auf den als Brennraum dienenden Innenraum der
Kuppel gewährleistet. Die Mittelachsen der einzelnen Brenneröffnungen sind vorzugsweise
radial auf den Brennpunkt des Innenraumes gerichtet, der die Gestalt der oberen
Hälfte einer Kugel oder eines Rotationsellipsolds aufweist.Top Heat Beater The invention relates to hot water blasters
for blast furnaces and the like without firing shaft with upper heating of the as heat storage
serving latticework that forms the clear cross-section of the cylindrical part of the heater
fills out. Wind heaters of this type have so far been compared to the usual design
with a firing shaft and heating from below cannot prevail. This lies
essentially based on the fact that the usual design is much simpler and
was more reliable. On the other hand, in the type of heater mentioned at the beginning
there are considerable advantages over the usual design. With the elimination of the
Burning shaft, which takes up about 25 to 30% of the clear cross-section of the heater
takes, this can get significantly smaller dimensions with the same performance.
Heating from above has the advantage that the lower layers of the latticework,
which are more stressed by the weight of the layers above
are now in the cooler part of the heater and therefore greater stability
own. This is very important because it is when the heater is heating up
Temperatures can be reached which are close to the pressure softening points of the usual
the refractory materials used. On the other hand, when heated by
at the top there is a risk that the cantilevered brickwork of the heater dome
is exposed to inadmissibly high temperatures. To avoid local overheating of the refractory
To avoid masonry, well-known wind heaters were often unnecessarily high
Heated excess air.
The aim of the invention is to improve the advantages of the non-burned shaft
To retain the full extent of the blast heater with heating from above, but without
to have to accept their previous disadvantages. It essentially consists
in that the refractory dome lining provided with burner openings
Arrangement of corresponding jackets of two superimposed spherical shell-shaped
Cavities is surrounded, of which one, preferably the inner cavity for
Supply of combustion air and the other. preferably the outer cavity for
The supply of the heating gas is used. This ensures a permanent effective cooling of the dome lining
achieved and the risk of local overheating avoided. -The burner openings are useful
in several circles concentric to the central axis of the heater and
Evenly distributed around the circumference of the dome: This creates a uniform
Distribution of the combustion agent to the interior serving as the combustion chamber
Dome guaranteed. The central axes of the individual burner openings are preferred
directed radially to the focal point of the interior, which has the shape of the upper
Half of a sphere or an ellipsold of revolution.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind an Hand des nachstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiels erläutert.Further details of the invention are described below with reference to that
Embodiment explained.
In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßer Winderhitzer dargestellt,
und zwar zeigt Abb. i eine Seitenansicht des Winderhitzers und Abb.2 im Schnitt
gehaltene Einzelheiten der Abb. i in größerem Maßstabe.In the drawing, a wind heater according to the invention is shown,
namely Fig. i shows a side view of the heater and Fig.2 in section
Retained details of Fig. i on a larger scale.
Der mit i bezeichnete Winderhitzer enthält in seinem zylindrischen
Teil das als Wärmespeicher dienende Gitterwerk 2, das den ganzen lichten Querschnitt
dieses Teils ausfüllt. Der Mantel 3-des Winderhitzers ist in der üblichen Weise
mit einer feuerfesten Ausmauerung 4 versehen. Der über dem Gitterwerk :2 befindliche
Innenraum 5 der Winderhitzerkuppel6 dient als Brennraum. Das als Heizgas dienende
Gichtgas wird dem Wind-. erhitzer durch Leitung 7 und die Verbrennungsluft durch
Leitung 8 zugeleitet. Die das Gitterwerk 2 von oben nach unten durchströmenden Feuergase
werden durch Leitung g abgeführt. Nach Aufheizen des Gitterwerks 2 dient Leitung
g zum Einführen des. Unterwindes, der das Gitterwerk von unten nach oben durchströmt
und durch Leitung 1o dem Hochofen zugeführt wird. In jeder der Leitungen 7, 8, g
und io ist ein Absperrorgan i i üblicher Ausführung angeordnet, das zur mengenmäßigen
Regelung des durchströmenden gasförmigen Mediums oder zum völligen Absperren der
betreffenden Leitung dient.The coil heater marked i contains in its cylindrical
Part of the latticework 2, which serves as a heat store, covers the entire clear cross-section
this part fills out. The jacket 3-of the heater is in the usual way
provided with a refractory lining 4. The one above the latticework: 2
Interior 5 of the heater dome 6 serves as a combustion chamber. That serving as heating gas
Blast furnace gas is the wind. heater through line 7 and the combustion air through
Line 8 forwarded. The fire gases flowing through the latticework 2 from top to bottom
are discharged through line g. After the latticework 2 has been heated, the line is used
g for introducing the lower wind, which flows through the latticework from bottom to top
and is fed through line 1o to the blast furnace. In each of the lines 7, 8, g
and io a shut-off device i i of the usual design is arranged, which is used for quantitative
Regulation of the flowing gaseous medium or to shut off the
relevant line is used.
Oberhalb der Kuppelausmauerung 12 ist ein mit feuerfestem Futter 13
ausgerüsteter Mantel 14 derart angeordnet, daß zwischen Ausmauerung 12 und Futter
13 ein Hohlraum 15 von ider Farm einer Kugelschale entsteht. In diesen Hohlraum
15 mündet die Zuleitung 8 der Verbrennungsluft. Zwischen Mantel 14 und dem äußeren
Mantel 16 der Kuppel 6 -ist ein weiterer, gleichfalls kugelschalenförmiger Hohlraum
17 vorgesehen, der an ,die Heizgasleitung 7 angeschlossen ist.Above the dome lining 12 is a refractory lining 13
equipped jacket 14 arranged such that between the lining 12 and lining
13 a cavity 15 arises from the shape of a spherical shell. In this cavity
15 opens the feed line 8 of the combustion air. Between the jacket 14 and the outer
The jacket 16 of the dome 6 is a further, likewise spherical shell-shaped cavity
17 is provided which is connected to the heating gas line 7.
Das Kuppelmauerwerk 12 enthält eine große Anzahl gleichmäßig aufdenUmfang
verteilter Brenneröffnungen 18, die in mehreren konzentrisch zur Mittelachse ig
des Winderhitzers z liegenden Kreisen angeordnet sind. Zu jeder Öffnung 18 -führt
eine Düse 2o, die in eine entsprechende Aussparung im Mantel 14 und Futter 13 .eingesetzt
ist. Die DiiS--,n 2o bestehen aus feuerfestem Werkstoff und sind mit Drallstegen
versehen. Zum Halten der Düsen ao dienen .mit- Schlitzen versehen:;: Halter 21,
die mit gasdichten Abschlußdeckeln 22 ausgerüstet sind. Die Deckel'ä2 sind in der
üblichen Weise am Außenmantel 16 abnehmbar befestigt. Nach Lösen der Befestigung
können- die Halter 21 mitsamt den zugehörigen Düsen 2o und Deckeln 22 nach außen
aus dem Mantel 16 herausgezogen werden.The dome masonry 12 contains a large number evenly around the circumference
distributed burner openings 18, which ig in several concentric to the central axis
of the heater z lying circles are arranged. To each opening 18 - leads
a nozzle 2o, which .einsetzt in a corresponding recess in the jacket 14 and lining 13
is. The DiiS -, n 2o are made of refractory material and have twist bars
Mistake. To hold the nozzles ao are provided with slots:;: holder 21,
which are equipped with gas-tight end caps 22. The covers'ä2 are in the
attached detachably to the outer jacket 16 in the usual manner. After loosening the fastening
can- the holder 21 together with the associated nozzles 2o and covers 22 to the outside
be pulled out of the jacket 16.
Jede Düse 20 ist innerhalb des Kuppelmauerwerks 12 von einem ringförmigen
Hohlraum 23 umgeben,.. durch den die Verbrennungsluft aus Hohlraum.i 5- der zugehörigen
Brenneröffnung 18 zugeführt wird. Iraner- und außerhalb der Kreise der Brenneröffnungen
18 sind Brennraum 5 und Hohlraum 15 durch im Mauerwerk 12 liegende Luftdüsen 24
miteinander verbunden. Die Brenneröffnungen 18 und gegebenenfalls auch die Düsen
24 sind mit Drallstegen ausgerüstet. Die Mittelachsen der Brenneröffnungen z8.sowieder
Düsen 20 und 24 sind radial auf den Mittelpunkt des halbkugelförmigen Mauerwerks
12 gerichtet: -Durch die geschilderte Anordnung wird eine wirksame Durchwirbelung
der Feuergase im Brennraum 5 erzielt und die an sich träge Verbrennung des Gichtgases
beschleunigt. Infolge der guten Durchmischung der Verbrennungsmittel kann der Winderhitzer
mit geringem Luftüberschuß betrieben werden. Trotz der hierdurch erzielten hohen,
Temperaturen im Brennraum 5 werden infolge der überaus gleichmäßigen Verteilung
der Verbrennungsmittel auf die einzelnen Brennstellen 18 örtliche überhitzungen
der Winderhitzerkuppel 6 vermieden. Außerdem wird die feuerfeste Ausmauerung 12
auf ihrem ganzen Umfang von der in den Hohlraum i5 eintretenden Verbrennungsluft
-soweit gefühlt, -dhß ini feuerfesten -Mäuerwerk 12 keine unzulässigen Wärmestauungen
entstehen.Each nozzle 20 is of an annular shape within the dome masonry 12
Surrounding cavity 23, .. through which the combustion air from Hohlraum.i 5- of the associated
Burner opening 18 is supplied. Iranian and outside the circles of the burner openings
18 are combustion chamber 5 and cavity 15 through air nozzles 24 located in masonry 12
connected with each other. The burner openings 18 and possibly also the nozzles
24 are equipped with swirl bars. The central axes of the burner openings z8. Again
Nozzles 20 and 24 are radially towards the center of the hemispherical masonry
12 directed: -The described arrangement creates an effective turbulence
the combustion gases achieved in the combustion chamber 5 and the slow combustion of the furnace gas
accelerated. As a result of the thorough mixing of the combustion media, the stove can
be operated with a small excess of air. Despite the high,
Temperatures in the combustion chamber 5 are due to the extremely uniform distribution
the combustion agent on the individual burners 18 local overheating
the heater dome 6 avoided. In addition, the refractory lining 12
over its entire circumference from the combustion air entering cavity i5
-As far as felt, -that ini refractory masonry 12 no inadmissible heat build-up
develop.