DE1558037A1 - Schachtofen - Google Patents
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- F27B1/10—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
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-
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Description
Anlag·
zur Eineab. vom JO, Dezember I9O6 HN+ Nam«ci.Anm, Hans Escher „ _
19 Trentino Road Turramurra, New South Wales
Schachtofen
ssasassaasa
Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit Verbesserungen an
Schachtöfen, die zum Schmelzen von Erzen und Metallen dienen·
Im einzelnen bezieht sich die Erfindung auf den Abzug der Gichtgase aus oben offenen Schachtöfen»
Diese Gase enthalten normalerweise nutzbare Wärme in latenter
und fühlbarer Form, Staub und störende, schädliche Elemente» Zur Ausnützung der Wärme und zur Vermeidung der Luftverschmutzung
müssen die ganzen, im Schachtofen entstehenden Gase abgezogen werden, und um dies zu erreichen, muß eine bestimmte Menge
atmosphärischer Luft durch das obere offene Ende, des Ofens angesaugt
werden, wobei die Menge dieser Luft jedoch möglichst klein gehalten werden muß, wenn man die in den Abgasen enthaltene
Wärme ausnützen und erreichen will, daß die Anlage zur Behandlung
und Reinigung des Gases in einer wirtschaftlich tragbaren Größenordnung bleibt·
Zur Verringerung des Gasaustrittes aus dem Ofen und des Eintritts von atmosphärischer Luft in den Ofen sind verschiedene Vorrichtungen
bekannt, wie etwa geschlossene Ofenköpfe· Diese Vorrichtungen sind bei intermittierend arbeitenden Öfen nicht wirtschaftlich,
insbesondere wenn die Ofencharge täglich niedergeschmolzen werden muß, da während der Einschmelzzeit hohe Innentemperaturen erzeugt
werden, die die mechanischen Vorrichtungen des geschlossenen Ofenkopfes gefahren würden·
Die vorliegende Erfindung soll eine Konstruktion am und unter dem
offenen Kopfende des Ofens schaffen, mit der unter automatischer Steuerung ein vollständiger Abzug der Ofengase aufrechterhalten
werden kann, wobei innerhalb eines weiten Bereiches von Betrlebszuständen
und Chargenhöhen im Ofen eine verhältnismäßig geringe
Menge Luft in den Ofen eintreten soll»
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ORfGIWAL INSPECTED " - 1 -
Allgemein ausgedrückt betrifft die Erfindung einen oben offenen
Schachtofen mit einem Beschickuneisschacht, der aus einem am Ofenmantel befestigten und nach unten in den Beschickungsschacht ragenden
offenen Trichter besteht; der Trichter lietit im Abstand "von
der Innenseite der Schachtwand und bildet mit dieser einen Ringraura;
die Schachtofenwand weist unterhalb des unteren Endes des Trichters eine Öffnung auf, die zum Abzug der Gase dient.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus luv folgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, wobei auf die beiliegende
Zeichnung Bezug genommen wird· Diese Zeichnung zeigt einen Schachtofen und die zusätzliche Anlage gemäß der Erfindung in einem
schematischen Querschnitt.
Der Schachtofen 1 ist mit Windformen 2 ausgerüstet, die nahe dem Boden des Schachtofens angeordnet sind; er weist ferner ein
Abstichloch 3 zum Abstechen des geschmolzenen Metalls und der Schlacke auf· Die Rohmaterialien werden durch eine Gichtöffnung 4
eingeführt, die im Schacht t> oberhalb des FUllspiegels im Schachtofen
angeordnet ist·
Ein Gebläse β liefert Blasluft, die in einem Wärmeaustauscher 7
erhitzt wird und über einen Windmantel δ, der die Windformen 2
speist, in den Ofen gelangt· Das im Ofen bei der Reaktion zwischen
der Blasluft und dem Gichtmaterial erzeugte Gas v;ird durch eine Öffnung 9 abgezogen und strömt von dort in eine Verbrennungskammer
10, in der brennbare Bestandteile durch Einführung von Luft durch ein Ventil 11 verbrannt werden» Ein Teil der verbrannten Gase tritt
durch eine Öffnung 12 in den Wärmeaustauscher 7 ein, um die Blasluft
vorzuheizen· Das zum Vorheizen der Blasluft nicht erforderliche überschüssige Gichtgas tritt durch eine Öffnung XJ>
in einen Wärmeaustauscher 14. Die Aufteilung der Gasströmung auf die Wärmeaustauscher
7 und I^ geschieht durch Drosselklappen 15 und 16, wobei
durch entsprechende Betätigung dieser Drosselklappen sichergestellt wird, daß die Blasluft die erforderliche Temperatur erlangt.
Der Wärmeaustauscher 14 wird durch ein Gebläse XJ mit Kühlluft
gespeist, wobei die Menge dieser Kühlluft durch eine Drosselklappe Id gesteuert wird. Die erhitzte Luft verläßt den Wärmeaustauscher
14 durch eine Leitung 19 und kann mittels eines Ventils 20
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BAD ORIGINAL - 2 -
in einen Heißluftauslaß 21 gelenkt werden, der in den Kaminschacht 5 mündet; die Heißluft kann mit dem Ventil 20 aber auch
zu Düsen 22 geführt werden, die einen Heißluftschleier über dem Fülltrichter 29 erzeugen.
Der erforderliehe Sog zum Abzug der Gichtgase wird von einem Gebläse
24.geliefert, das die Gase in einen geeigneten Staubfang
abgibt.
Die Charge wird mit einer geeigneten Pfanne durch die Gichtöffnung
4 in den Ofen eingebracht· Die Pfanne weist normalerweise Bodenklappen auf, die sich öffnen und die Charge in den Beschickungsschacht des Ofens fallen lassen. Der Beschickungsschacht besteht
aus wassergekühlten Mantelringen 26, die am Ofenmantel 27 befestigt sind. Der Beschickungstrichter 29 ist ebenso am Ofenmantel
27 befestigt, er erstreckt sich jedoch in einem gewissen
Abstand von diesem Ofenmantel nach unten und bildet mit den Mantelringen
2b einen Ringraum j50, der vom Trichter 29 und den
Mantelringen 26 begrenzt
Die Menge der in den Ofen eingesaugten Luft hängt von der Druckdifferenz
ab, die zwischen dem Raum 30 und dem atmosphärischen
Druck unmittelbar über dem Trichter 29 besteht. Diese Druck-' differenz wird mit einem empfindlichen Druckdifferenzmeßgerät 3I
gemessen, das ein Signal an eine Steuerungsvorrichtung 32 abgibt·
ft'enn der Druck im Raum 30 einen vorgegebenen Wert überschreitet
und Gichtgas durch den Beschickungstrichter 29 austritt, bewirken das Meßgerät 3I und die Steuerungsvorrichtung 32, daß eine Drosselklappe
23 sich öffnet, so daß der Sog am Gichtgasabzug 9 stärker wird, bis der gewünschte Gleichgewichtszustand wieder erreicht ist.
Wenn der Druck im Ringraum 30 zu niedrig ist und folglich zuviel
Luft eingesaugt wird, wird die Klappe 23 in Schließrichtung bewegt
·
Wenn das Blasluftvolumen gering oder die Gichtgasqualität (insbesondere
hinsichtlich ihres Kaloriengehaltes) schlecht ist, kann der Eintritt von kalter Luft durch den Trichter 29 die Verbrennungskammertemperatur
auf eine unerwünscht niedrige Höhe absenken; dann muß die Verbrennungskammer 10 mit einem Brenner 35
zusätzlich beheizt werden. Führt man die vom Wärmeaustauscher 14 gelieferte heiße Luft zu den Düsen 22, dann wird heiße Luft durch
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den Trichter 29 angesaugt· Hierdurch wird die Temperatur· der Charge im Beschickungsschacht erhöht, so daß die Temperatur
in der Verbrennungskammer ansteigt. Außerdem wird hierdurch das Gewicht der durch den Trichter 29 hindurchtretenden Luft verringert,
weil der Luftstrom (ausgedrückt in lbs/sec.) umgekehrt
proportional zur Quadratwurzel aus der Lufttemperatur (ausgedrückt
in Kelvin-Grad) ist. Diese Verringerung des Gewichtes der eintretenden Luft ist insbesondere während derjenigen Zeitspannen
wertvoll, in denen das Blasluftvolumen niedrig ist, wenn mehr Luft eintritt, als zur Verbrennung der brennbaren Bestandteile
im Gichtgas erforderlich ist.
Die obigen Funktionen werden durch einen Temperaturfühler J4
automatisch gesteuert, der die Temperatur in der Verbrennungskammer
mißt. Wenn die Temperatur in der Verbrennungskammer unter die normale Höhe absinkt, veranlaßt der Temperaturfühler J>k eine
Betätigungsvorrichtung 32 dazu, das Ventil 20 zu verstellen,
so daß mehr heiße Luft zu den Düsen 22 geführt wird.
Patentansprüche
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Claims (1)
- Dr. Ing. E. BE RKEN FELD, Patentanwalt, KÖLN/ Un i vcrsitätiitraße 31Anlog· Aktenzeichenzur Eingab· vom 30· Dezember 1966 HN+ Nam· d. Anrn. Hans Escher19 Trentlno Road Turramurra, New South WalesPatentansprüche1». Schachtofen, der oben offen Ist und einen zwischen dem oberen Ende und dem Boden des Schachtofens angeordneten normalen Gichtgasauslaß sowie Einrichtungen aufweist, um die Gichtgase durch diesen Auslaß abzuziehen, gekennzeichnet durch einen Gichttriohter (29), der im offenen Kopfende des Ofens (l) montiert ist, im Ofen nach unten ragt und an seinem unteren Ende einen Abstand (3Q) von der Innenseite des Ofens hat, durch Ein-· richtungen (51) zum Messen des Druckes im Raum (30) zwischen dem unteren Ende des Trichters (29) und dem Ofen, und durch von diesen Meßeinrichtungen (31) betätigte Einrichtungen (23, 32) zur Steuerung des Gichtgasabzuges, um den normalen Gichtgasabzug zu verringern, wenn der gemessene Druck unter einem vorgegebenen Wert sinkt, und um den Giohfcgasabzug zu vergrößern, wenn der gemessene Druck über diesen vorgegebenen Wert ansteigt,2« Schachtofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ofenwand (27) neben dem unteren Ende des Trichters (29) mit wassergekühlten Mantelringen (26) ausgekleidet ist, wobei diese Mantelringe im Abstand vom unteren Ende des Trichters (29) angeordnet sind·3· Schachtofen nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Gichtgasauslaßleitung, die mit einem Ende an den normalen Gichtgasaüslaß (9) und mit dem anderen Ende an ein Abgassauggebläse (24) angeschlossen ist, das die Gichtgasabzugseinrichtung bildet.4» Schachtofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung ein Ventil (23) Ist, das in der Abgasleitung nahe dem Absauggebläse (24) angeordnet ist und von dem Druckdifferenzmeßgerät (31) betätigt wird,5· Schachtofen nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,90 9886/06 5 6 ~ 5 ~ORiGKlAL INSPECTEDdaß in der Abgasleitung zur Bildung des normalen Auslasses (9) eine Verbrennungskammer (10) und zwei Zweigleitungen (12, 13) parallel zueinander angeordnet sind, wobei diese beiden Zweigleitungen jeweils die heiße Seite eines Wärmeaustauschers (7, 14) bilden.6. Schachtofen nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Einrichtungen (11) zur gesteuerten Einleitung von Luft in die Verbrennungskammer (10) ·7· Schachtofen nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die kalte Seite des ersten Wärmeaustauschers (7) an ihrem Einlaßende an ein Gebläse (6) und an ihrem Auslaßende an einen Windmantel (8) angeschlossen ist, der Windformen (2) nahe dem unteren Ende des Schachtofens (l) speist.8· Sjaachtofen nach den Ansprüchen 5* 6 und J, dadurch gekennzeichnet, daß die kalte Seite des zweiten Wärmeaustauschers (14) mit ihrem Einlaßende an ein Luftgebläse (17) und mit ihrem Auslaßende an ein Ende einer Leitung (I9) angeschlossen ißt, die zwei Auslässe (21, 22) an ihrem anderen Ende aufweist, wobei einer dieser Auslässe (22) oberhalb des Trichters (29) quer in den Ofen (l) mündet, und daß Einrichtungen (20, 23, J4) vorgesehen sind, um die Gesamtluftströmung von der kalten Seite des zweiten Wärmeaustauschers (14) in Abhängigkeit von Temperaturänderungen der Gichtgase in der Verbrennungskaniiuer (10) auf die zwei Auslässe (21, 22) zu verteilen·909886/0656
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