-
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.
-
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.
-
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.
-
Im folgenden wird die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen
an Hand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
-
Fig. i ist ein Querschnitt durch einen Haubenofen.
-
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.
-
Fig. 3 ist ein mittlerer Teilschnitt längs Linie III-III der Fig.
i.
-
Fig. d. ist eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung einer abgeänderten
Ausführungsform.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.