DE970530C - Schachtofen, insbesondere Kupolofen mit Heisswinderzeugung durch Abgaswaerme - Google Patents

Description

• Schachtofen, insbesondere Kupolofen mit Heißwinderzeuguncq durch Abqaswärme Die Erfindung betrifft einen Schachtofen, dessen Abgaswärme zur Erzeugung von Heißwind benutzt wird.
• Es sind bereits Rekuperatoren zur Winderhitzung für Kupolöfen bekannt, die oberhalb der Beschickungsbühne und seitlich einer oben abschließbaren, die obere Fortsetzung des Ofenschachtes bildenden und zwecks besseren Ausbrandes (Nachverbrennung) der Ofengase mit Zusatzluftdüsen ausgerüsteten Funkenkammer angeordnet sind. Diese bekanntgewordene Ausführung gewährt jedoch keinen ausreichenden Schutz des Rekuperators vor Verschlackung und Verbrennung durch die gelegentlich aus dem Ofen herausschlagenden Flammen, da gerade der für die Nachverbrennung notwendige Teil der Funkenkammer von den Ofengasen umgangen wird, sobald diese zum Winderhitzer geleitet werden. Darüber hinaus erfordern diese und ähnliche vorbekannte Ausführungen erheblich mehr Platz als die erfindungsgemäß vorgeschlagene Anordnung.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zu schaffen, die es ermöglicht, daß die Ofengase stets - also auch bei Beaufschlagung des Winderhitzers - eine ausreichend große Nachverbrennungskammer durchströmen, darin mit Hilfe der eingeführten Zusatzluft ausbrennen und anschließend durch einen leeren Sturzzug in einer Aschensammel- bzw. Entstaubungskammer vom großen Teil der mitgerissenen Schlacken bzw. Aschenteilchen befreit werden und erst nach erneuter Umlenkung nach oben von dort aus in einen den Rekuperator enthaltenden Steigzug gelangen.
• Erfindungsgemäß ist die Nachverbrennungskammer als obere Fortsetzung des Ofenschachtes angeordnet, oben durch einen ventilartigen Deckel verschließbar und auf je vier Seiten von zwei fallenden Leerzügen und zwei den Rekuperator enthaltenden Steigzügen umgeben. Dabei erstrecken sich erfindungsgemäß der Sturz- und der Steigzug einschließlich des Rekuperators etwa über die gleiche Höhe wie die Nachverbrennungskammer und sind - einschließlich der Entstaubungskaminer - je in zwei gleich große, von den Gasen parallel beaufschlagte Teile zerlegt, die paarweise beiderseits der Nachverbrennungskammer einander derart gegenüberliegen, daß die beiden Sturzzüge und die beiden Steigzüge (je einschließlich Rekuperator und Entstaubu.ngsanlage) im Grundriß ein Kreuz bilden, in dessen Mitte die Nachverbrennungskammer steht. Im unteren Teil der Nachverbrennungskammer wird - wie bereits erwähnt -zusätzlich Luft zur Beschleunigung der Nachvei#-brennung eingeblasen.
• Die Einblasung erfolgt zweckmäßig von einer um den Schacht herum angeordneten Ringleitung durch Düsen, in der Weise, daß innerhalb der Nachverbrennungskammer eine Drall- bzw. Wirbelbewegung der nachverbrennenden Gase hervorgerufen wird. Die die Nachverbrennungskammer abdeckende Haube soll dabei abhebbar sein, um den Gasdurchgang durch die Wärmeaustauscher zu regeln bzw. den Wärmeaustauscher bei Bedarf auch außer Betrieb setzen zu können. Unterhalb dieser Regelhaube sind Öffnungen vorgesehen, durch die die heißen Gase in die nach unten führenden Leerschächte geführt werden, um sodann in neben der Nachverbrennungskammer angeordnete Lufterhitzerelemente eingeführt zu werden. Am unteren Ende der Leerschächte bzw. der Lufterhitzerkammern befinden sich Entstauberkammern, in denen bei der Umlenkung der Gase um r8o° die darin enthaltenen mehr oder weniger feinen Staubteilchen abgeschieden werden. Nach dein Durchströmen der Lufterhitzerkammern, in denen Lufterhitzerelemente vorteilhaft nach dem Gegenstrom-Kreuzstrom-Prinzip angeordnet sind, treten die Gase über eine Sammelkammer in den normalen Abzugskamin des Kupolofens ein.
• Die Lufterhitzerelemente können sowohl als gußeiserneLufttaschen als auch als Röhrenlufterhitzer, die beispielsweise schlangen- oder haarnadelförmig gewunden sind, ausgebildet werden. Sie sind so angeordnet, daß sie jederzeit leicht ausgewechselt werden können. Charakteristisch für die erfindungsgemäße Anlage ist, daß in einem einzigen Bauwerk, welches keine größere Grundfläche benötigt als der mit Kaltwind betriebene Kupolofen, folgende Bauteile zusammengefaßt sind: Der eigentliche Ofenschacht, die Nachverbrennungskammer, die Entstaubungskammer, der Rekuperator, die Sammelkammer, die Regelhaube zur Steuerung der durch den Lufterhitzer geführten Abgasmenge und der Abzugskamin.
• Besonders vorteilhaft wirkt sich bei der erfindungsgemäßen Anlage aus, daß in den Leerschächten mit abwärts gerichtetem Gasstrom noch eine restliche Nachverbrennung stattfinden kann, so daß eine Beanspruchung des Rekuperatormaterials durch Hineinschlagen von Flammenspitzen, wie es bei vielen bisher bekannten Anlagen von Nachteil ist, mit größter Sicherheit vermieden wird.
• Falls man für beispielsweise zwei Kupolöfen einen gemeinsamen Rekuperator verwenden will, so ist dieses unter Verwendung der erfindungsgemäßen Anordnung auch möglich. Man wird dann beispielsweise den gemeinsamen Rekuperator zwischen zwei Kupolöfen anordnen, während jeder Kupolofen seine eigene Nachverbrennungskainmer behält, von der aus jeweils durch einen zu dem betreffenden Ofen gehörenden Leerzug die Gase zu dem gemeinsamen Rekuperator geführt werden.
• Dabei kann man sowohl für jeden Ofen getrennte als auch, je nach der räumlichen Anordnung, eine gemeinsame Entstauberkammer vorsehen.
• Da die Saugwirkung des niedrigen Kamins gering ist, steht das ganze Aggregat bei geschlossener Regelhaube unter Überdruck. Dieser Umstand wirkt sich insofern ungünstig aus, als während des Beschickungsvorganges mehr oder weniger große Gasmengen aus der Einwurföffnung oberhalb der Gichtbühne entweichen. Um mit einfachen Mitteln diesen unerwünschten Gasaustritt za verhindern, wird mit der Hebevorrichtung für das Fördergut der Bewegungsmechanismus für die Regelhaube gekuppelt, die auf diese Weise automatisch gelüftet wird und somit den unmittelbaren Abzug der Gase durch den Schornstein ins Freie ermöglicht, sobald der mit Einsatzgut gefüllte Kübel in die Nähe der Beschickungsöffnung gelangt ist. Das selbsttätige Schließen der Regelhaube erfolgt dann sinngemäß. Auf diese Weise wird dieAnwendung einer besonderen Begichtungsschleuse überflüssig.
• In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.
• Abb. z zeigt einen Kupolofen mit über der Gicht angeordnetem Rekuperator und Abb. 2 einen Schnitt nach der Linie A-A der Abb. r, Abb. 3 einen Schnitt nach der Linie B-B der Abb. 2.
• Oberhalb der Beschickungsebene C-C ist der Ofenschacht r als Nachverbrennungskammer 2 ausgebildet, in die durch eine Ringleitung 3 und tangential angeordnete Düsen q. Zweitluft als Verbrennungsluft eingeführt wird. Die Nachverbrennungskammer 2 ist nach oben durch ein Regelorgan, vorteilhaft eine in ihrer Höhenstellung regelbare Haube 5, abgeschlossen. Die Ofenabgase werden durch Öffnungen 6 in Leerschächte 7 geleitet, in denen sie nach unten abgelenkt durch Öffnungen 8 in den unteren Teil der Lufterhitzerkammern 9 eintreten, um die in diese eingebauten Luf terhitzerelemente io zu bestreichen. Am oberen Ende der Lufterhitzerkammern 9 treten die Gase dann über eine Sammelkammer i i in den normalen Abzugskamin 12 des Kupolofens ein. Am unteren Ende der Leerschächte 7 bzw. L ufterhitzerkammern 9 sind Entstauberkammern 13 vorgesehen. Die zu erhitzende Luft wird über den vom Frischluftventilator kommenden Kanal 14 so in die Lufterhitzerelemente io eingeleitet, daß dieselben im Kreuzstrom und Gleichstrom oder Gegenstrom zu den Abgasen durchströmt werden. Aus dem Kanal 15 tritt der Heißwind aus und wird dem Ringkanal 16 im unteren Ofenteil zugeführt.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schachtofen, insbesondere Kupolofen mit Heißwinderzeugung durch Abgaswärme, bei dem der Wärmeaustauscher an der Seite des als Nachverbrennungskammer ausgebildeten, mit einem Deckel nach oben abgeschlossenen Ofenschachtes oberhalb der Beschickungsebene angebracht ist, mit in dem unteren Teil der Nachverbrennungskammer angeordneten Heißlufteinblasedüsen, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachverbrennungsraum an je zwei sich paarweise gegenüberliegenden Seiten von Leerschächten für die Abwärtsführung der Abgase einerseits, die an ihrem oberen Teil durch Öffnungen mit der Nachverbrennungskammer verbunden sind, und von von unten nach oben durchströmten Wärmeaustauschern andererseits mit am Ausgang der Leerschächte unterhalb der Wärmeaustauscher angeordneten Entstaubungskammern umgeben ist.
2. 2. Schachtofen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß um den Ofenschacht herum eine Ringleitung mit Zuführungsdüsen für die zusätzliche Verbrennungsluft in den Ofenschacht angeordnet ist.
3. 3. Schachtöfen nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen so schräg in den Ofenschacht einblasend angeordnet sind, daß eine Drall- bzw. Wirbelbewegung hervorgerufen wird.
4. 4. Kupolofen nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachverbrennungskammer durch eine in ihrer Einstellung regelbare Haube abgedeckt ist.
5. 5. Kupolofen nach den Ansprüchen i bis 4, gekennzeichnet durch Wärmeaustanscher, die nach dem Gegenstrom-Kreuzstrom-Prinzip durchströmt werden.
6. 6. Kupolofen nach den Ansprüchen i bis 5, gekennzeichnet durch eine derartige Strömung der heißen Gase, daß sie ausschließlich durch den im Ofen herrschenden Überdruck in Verbindung mit dem Abzugskamin ohne zusätzliche Zugverstärkung durch Saugzugventilator od. dgl. bewirkt wird.
7. 7. Kupolofen nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelvorrichtung für die Regelhaube mit der Beschickungsvorrichtung für den Schachtofen so gekuppelt ist, daß während der Beschickung die Regelhaube automatisch geöffnet und bei Beendigung der Beschickung ebenso geschlossen wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 726778; britische Patentschrift Nr. 203 757; deutsche Patentanmeldungen p 5532 VI/3-i a, V 490 VI/3 i a; Zeitschrift Die Neue Gießerei, Dezember 1948, Heft 6, S. 169 bis 171; P i w o@ w a r s k y, Hochwertiger Grauguß, 1929, S. 24o bis 242; Zeitschrift Verein deutscher Gießereifachleute im brit. besetzten Gebiet, Nr. 4/47, S. 3.