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Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb von Siemens-Martin-Öfen u. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf solche regenerativ beheizteIndustrieöfen, insbesondereSM-Öfen
und Glasschmelzöfen, in denen nach zeitlichen Abständen die Gase ihre Strömungsrichtung
ändern. Es ist bekannt, während des Umsteuerns das in der bisher arbeitenden Gaskammer
befindliche Gas durch Rauchgas bzw. Luft in dem darüber befindlichen Ofenkopf zu
drücken und dann im Ofen zu verbrennen. Es hat sich gezeigt, daß hierdurch eine
merkbare Ausnutzung des zwischen den Ofenköpfen vorhandenen Gases nicht eintreten
kann.
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Um eine weitgehendste Gewinnung des zwischen den Ofenköpfen stehenden
Gases während der Umschaltungen auf einfachste Weise mit Sicherheit zu bekommen,
wird im Sinne der Erfindung vorgeschlagen, daß während eines Umstellvorganges Frischgas
aus der bisher mit ihm beschickten Ofenkammer heraus in die gegenüberliegende Ofenkammer
geleitet und der Verbrennungskammer zugeführt wird. Die Vorrichtung zur Ausführung
des Verfahrens kennzeichnet sich im wesentlichen dadurch, daß die Gaskanäle der
einander gegenüberliegenden Gaskammern in der Nähe der Einmündungsstellen durch
einen Kanal oder eine Rohrleitung miteinander verbunden sind, in die ein Absperrorgan,
wie Schieber od. dgl., eingesetzt ist. Die Verbindungsleitung zwischen den beiden
Ofenköpfen gibt die Voraussetzung dafür, die
hohen Temperaturen
in der .gegenüberliegenden Kammer auszunutzen, in dem sie dem zu gewinnenden Gas
den gehörigen Auftrieb gibt, und zwar infolge ihres hohen thermischen Potentials.
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Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in einer beispielsweisen
Augführungsform dargestellt, und zwar zeigt Abb. i das Schema eines SM-Ofens gemäß
der Erfindung, Abb.2 und 3 ein Schema. der übergangsleitungen in zwei verschiedenen
Ausführungsformen. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist. die Verbrennungskammer,
d. h. die eigentliche Schmelzkammer des SM-Ofens mit i bezeichnet. Diese Schmelzkammer
steht mit den beiden Gaskammern 2 und 3 sowie den beiden Luftkammern 4 und 5 in
bffener Verbindung. Die Gaszufuhr zur Gaskammer 2 wird durch das Glockenventil 6
und die Gaszufuhr zur Gaskammer 3 durch das Glokkenventil 7 geregelt. Vor den Glockenventilen
6 und 7 befinden sich die Absperrschieber B. Die Luftzufuhr erfolgt durch die Absperrorgane
9 zu den Luftkammern 4 und 5. Den Absperrorganen 9 sind Absperrschieber io zugeordnet.
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Bei dem in der Abb. i dargestellten Ausführungsbeispiel sind das Glockenventil
6 und das linke Absperrorgan 9 auf, während das Glockenventil 7 und das rechte Absperrorgan
9 sich in der Schließstellung befinden. In dieser Stellung strömen das Gas und die
Luft durch die Kammern 2 und 4 in die Schmelzkammer i und von hier als verbrannte
Gase - durch die Kammern 5 und 3 in den Kamin. Erfolgt eine Umstellung, welche die
Gase in umgekehrter Richtung strömen läßt, so strömt die in der Gaskammer :2 und
der Zuführungsleitung vorhandene Gasmenge unverbraucht in den Kamin. Um das zu vermeiden,
liegt es im Sinne der Erfindung, die Gaszuführungen i i und 12 an ihrer Mündung
zu der Gaskammer 2 bzw. 3 durch einen Kanal oder eine Rohrleitung 13 miteinander
zu verbinden. In der Verbindungsleitung 13 befindet sich ein Absperrorgan
i4.
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Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gestaltet sich
die besondere Schaltweise derart, daß nach der schematischen Darstellung der Abb.
i die Gaszufuhr von links über das Glockenventil 6 zur linken Gaskammer 2 abgesperrt
wird. Gleichzeitig werden geschlossen linke Frischluftzufuhr g, Abgasschieber 8
der rechten Gaskammer 3 und Abgasschieber io der rechten Luftkammer 5. Nach wenigen
Sekunden ist die linke Gaszufuhr 6 zu und hierauf die linke Luftzufuhr 9. Wenige
Sekunden später wird durch das Öffnen des Schiebers 14 über die Verbrennungsleitung
13 durch den thermischen Auftrieb der aufgeheizten rechten Gaskammer 3 die Gasfüllung
der abgekühlten linken Gaskammer 2 zur rechten Gaskammer 3 gefördert. Der auf der
abziehenden Seite der Schmelzkammer i wirkende Essenzug erhöht diesen, Vorgang.
Unterdessen. haben die Abgasschieber 8 und io der rechten Ofenseite ihre Schließstellung
erreicht. Zur selben Zeit erfolgt die Öffnung des rechten Luftventils 9, so daß
nunmehr der links unverbrannte Gaskammerinhalt sich getrennt mit der Frischluft
von rechts im Fluß zum rechten Ofentopf befindet und in die Verbrennungskammer i
zur gemeinsamen Verbrennung gelangt.
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Sofort nach dem Schließen der linken Luftzufuhr 9 hat sich der linke.
Abgasschieber io geöffnet, so daß das in der Kammer i zur Verbrennung kommende Gasluftgemisch
über die linke Luftkammer 4 und über den Abgasschieber io zum Kamin abgezogen wird.
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Wesentlich ist, daß nicht mir über den linken Abgasschieber io Rauchgase
abgezogen werden, sondern daß hinter dem unverbrannten Gas der linken Gaskammer
:2 sich das daraus entstandene Rauchgas anschließt und damit keine Stockung im Abgang
der Rauchgase und kein Überdruck im Ofen eintreten kann. Je nach Gaskammerinhalt
bleibt dieser Zustand eine gewisse Zeit, bis der letzte Teil des unverbrannten Gaskammerinhaltes
die Anschlußstelle des Verbindungskanals 13 am rechten Abgaskanal erreicht- hat.
Zu diesem Zeitpunkt wird der Schieber 14 geschlossen und das Glockenventil ? geöffnet,
womit die normale Beheizung von rechts erreicht ist.
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Es ist auch ohne weiteres möglich, in. der Verbindungsleitung
13 ein Gebläse 15 einzubauen. Vor und hinter dem Gebläse 15 befindet sich
je ein Absperrschieber 16. Der Erfindungsgedanke wird dadurch nicht verlassen, daß
an Stelle des Gebläses 15
ein Injektor Verwendung findet. Bei dem auf der
Abb.3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Gebläse 15 und ein Injektor 17 eingebaut,
derart, daß das Gebläse 15 kaltes Frischgas in die jeweilige Gaskammer z,
3 befördert. Hierbei wird. durch den Injektor 17 heißes Frischgas. aus der umgestellten
Gaskammer 2 bzw. 3 gesaugt.
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Eine andere Schaltweise, die ebenfalls mit der gleichen Vorrichtung
durchgeführt werden kann, ist folgende: Die Umstellung der Beheizung des Ofens von
links nach rechts erfolgt so, daß die Kammer :2 links voll Frischgas bleibt, bis
die Beheizung von rechts in Betrieb ist. Erst dann wird mittels des Gebläses 15
das in der linken Gaskammer 2 verbliebene Frischgas über den Verbindungskanal 13
in die rechte Gaskammer 3 gepumpt und verbrennt dann mit dem von rechts kommenden
Frischgas. In die linke Gaskammer :2 kann nur Abgas eingesaugt werden, so daß nach
Schließen des Schiebers 14 der. linke Gaskanalschieber 8 ohne Gefahr geöffnet werden
kann.