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Regenerativschachtofenanordnung Die Erfindung betrifft eine Regenerativschachtofenanordnung,
bei der die Schächte oberhalb ihrer Kühlzonen miteinander verbunden sind und ihre
oberhalb der Verbindungsstelle liegenden Teile wechselweise von Primärluft von oben
nach unten und von Verbrennungsgasen von unten nach oben durchströmt werden.
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Übliche Regenerativofenanordnungen mit zwei nebeneinander angeordneten
Schächten haben den Nachteil, daß sich die Strömung der Brenngase an den beiden
Seiten der zwischen den Schächten vorgesehenen Durchlässe konzentriert, so daß das
in den Schächten absinkende Gut an den den Durchlässen benachbarten Schachtseiten
stärker als an den den Durchlässen gegenüberliegenden Schachtseiten beheizt wird.
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Die durch die Erfindung zu lösende Aufgabe besteht darin, die Öfen
einer Regenerativofengruppe in einer für Regenerativöfen neuartigen Weise so anzuordnen,
daß dieser Nachteil vermieden wird, und dabei eine Möglichkeit zu schaffen, eine
solche Ofenanordnung in neuartiger und baulich einfacher Weise mittels zentral angeordneter
Beschickungs- und Austrageeinrichtungen zu beschicken und zu entleeren.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Ofenanordnung
in an sich bekannter Weise aus einem mittleren Schacht und mehreren diesen umgebenden
Schächten besteht, daß eine zur Beschikkung aller Schächte dienende Beschickungsanordnung
vorgesehen ist, die aus einer am oberen Ofenende angeordneten Haube, die in ihrer
Mitte mit einer Beschickungsöffnung für den mittleren Schacht und in ihrem diese
Öffnung umgebenden Teil mit sternförmig angeordneten, zu den mit Deckeln verschließbaren
Beschickungsöffnungen der äußeren Schächte führenden Rinnen versehen ist, aus einem
mit unterem Glockenverschluß versehenen, beim Beschicken des mittleren Schachtes
auf der Öffnung aufsitzenden heb- und senkbaren Beschickungskübel üblicher Bauart
und aus einem zur Abstützung des angehobenen Beschickungskübels beim Beschicken
der äußeren Schächte dienenden, auf die Öffnung aufsetzbaren, unten geschlossenen
und nach den Rinnen zu seitlich offenen Führungskübel besteht, und daß ferner ein
allen Schächten gemeinsamer Entnahmeraum vorgesehen ist, in den das fertig behandelte
Gut aus allen Schächten ausgetragen wird.
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Es sei hier bemerkt, daß Regenerativöfen mit zwei nebeneinander angeordneten,
in der Nähe ihrer unteren Enden verbundenen Schächten sowie Gipsöfen mit mehreren,
einen Mittelschacht umgebenden zusätzlichen Schächten bekannt sind, bei denen aber
abweichend von der Erfindung für die Beschickung und für die Austragung gesonderte
Vorrichtungen für jeden Schacht vorgesehen sind.
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Für einen Schachtofen, in dem mehrere, konzentrische, abwechselnd
wärmeverbrauchende und wärmeerzeugende zylindrische Ringzonen aus Beschickungsgut
angeordnet sind, ist es ferner bereits vorgeschlagen worden, einen an der Ofengicht
angeordneten ortsfesten Trichter mit einem unteren Glockenverschluß zu versehen,
der aus einem kegeligen Abschnitt und mehreren aneinanderhängenden Hohlkegelstümpfen
zusammengesetzt ist, von denen jeder in einer bestimmten Stellung der Glockenhubstange
am oberen Ende eines bestimmten Zylinders einer aus mehreren konzentrischen Zylindern
bestehenden, am oberen Schachtende angeordneten Führungsvorrichtung zur Anlage gelangt
und zusammen mit dem nächst kleineren Hohlkegelstumpf eine Führungsbahn bildet,
durch die das Beschickungsgut in einen bestimmten, von zwei Zylindern begrenzten
Ringraum fällt. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß bei bestimmten Stellungen
der Hubstange die Außenseite des Glockenverschlusses eine kegelige Ablauffläche
bildet, entlang der das Beschickungsgut in die von den äußeren Zylindern gebildeten
Ringräume gelangt. Diese äußerst komplizierte Anordnung eignet sich jedoch nur zum
Beschicken von konzentrischen Ringräumen, die an ihren oberen Enden stets offen
sind. Für Regenerativöfen mit einem von mehreren Schächten umgebenen mittleren Schacht
ist eine solche Anordnung aber ungeeignet.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei an Hand von schematischen
Zeichnungen beschrieben. In diesen ist F i g. 1 ein Längsschnitt durch einen Ofen
mit einem mittleren Schacht und vier symmetrisch an dessen Umfang verteilten äußeren
Schächten, wobei
die Schnittebene durch zwei sich gegenüberliegende
Schächte gelegt ist und die Beschickungsvorrichtung in ihrer, den mittleren Schacht
beschickenden Stellung gezeigt ist, F i g. 2 eine Querschnittsansicht gemäß der
Linie 11-I1 der F i g. 1, F i g. 3 eine der F i g. 1 entsprechende Ansicht des oberen
Ofenteils in vergrößertem Maßstab, in der die Deckel für die äußeren Schächte und
der Beschikkungskübel nicht gezeigt sind, F i g. 4 eine Draufsicht auf das obere
Ofenende im Maßstab der F i g. 3 und F i g. 5 eine Schnittansicht V-V der F i g.
4, in der der äußere Umriß des Ofens nur teilweise eingezeichnet ist.
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Der als Ausführungsbeispiel dargestellte, gasbeheizte Regenerativschachtofen
besteht aus einem mittleren Schacht 10 mit kreisförmigem Querschnitt und vier äußeren
Schächten 12, welche Teile eines zum mittleren Schacht konzentrischen Ringschachts
sind. Die äußeren Schächte 12 sind mit dem mittleren Schacht durch Öffnungen 14
verbunden, die etwa in Höhe des oberen Endes der Kühlzone angeordnet sind. Der äußere
Umfang des Schachtofens ist zwischen den vier äußeren Schächten mit Einschnürungen
16 versehen. An den inneren Enden dieser Einschnürungen sind Schauöffnungen 18 angeordnet,
durch welche der Ofengang im mittleren Schacht beobachtet werden kann. Das obere
Ende des Schachtofens ist durch einen ringartigen, haubenförmigen Bauteil 20 abgedeckt.
Die sich konisch nach oben verjüngende innere Wand 22 dieses Bauteils erstreckt
sich vom oberen Ende des mittleren Schachts bis zur Beschickungsöffnung 24 dieses
Schachts, während die äußere Wand 26 dieses Bauteils sich von der Beschickungsöffnung
24 zum Ofenumfang erstreckt.
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Die oberhalb der vier vorspringenden äußeren Schächte 12 liegenden
Teile der äußeren Wand sind mit Beschickungsöffnungen und mit diese Öffnungen abdeckenden
Deckeln 28 versehen. Der oberhalb des mittleren Schachts 10 liegende Teil
der äußeren Wand ist mit vier Vertiefungen 30 versehen, die schräge, zu den Beschickungsöffnungen
der äußeren Schächte führende Rutschflächen bilden, auf denen das zentral zugeführte
Beschickungsgut den Beschickungsöffnungen der äußeren Schächte zuläuft. Zwischen
der äußeren und inneren Wand und der Ofenoberfläche ist ein mit den vier äußeren
Schächten in Verbindung stehender Hohlraum 32 vorgesehen.
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Die Beschickungseinrichtung des Ofens besteht aus einem mit unterem
Glockenverschluß 34 versehenen Beschickungskübel 36, der zylindrisch ausgebildet
sein kann. Dieser Beschickungskübel 36 ist heb- und senkbar ausgebildet und kann
beispielsweise an einer nicht gezeigten Fahrkatze befestigt sein. In seiner unteren,
in F i g. 1 gezeigten Stellung befindet sich der unten konisch ausgebildete Teil
dieses Kübels 36 in Anlage mit der an ihrem Rand ebenfalls konisch ausgebildeten
Beschickungsöffnung 24 und schließt diese ab. Das im Kübel 36 enthaltene
Beschickungsgut wird durch Absenken des Glockenverschlusses in den mittleren Schacht
eingeführt.
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Zur Beschickung der äußeren Schächte wird der Kübel 36 so weit angehoben,
daß ein zweiter, oberhalb des Ofens angeordneter leitkörperartiger Kübel 38, der
im dargestellten Ausführungsbeispiel kippbar gelagert ist, auf die Beschickungsöffnung
24 aufgesetzt wird, worauf der erste Kübel 36 so weit abgesenkt wird,
daß er, wie in F i g. 3 gezeigt, auf dem oberen Ende des zweiten Kübels aufsitzt.
Der zweite Kübel, der in seiner Beschickungsstellung mit seinem unteren Ende die
Beschickungsöffnung 24 abdeckt, hat eine konische, nach außen abfallende
Bodenfläche 40. Seine Umfangswand 42 erstreckt sich nur über einen kleinen
Teil seiner Länge. Zwischen der unteren Kante der Umfangswand 42 und der Außenkante
der Bodenfläche 40 ist ein erheblicher Abstand vorhanden, so daß beim Senken
des Glockenverschlusses 34 in seine in F i g. 3 gestrichelt gezeigte Stellung das
aus dem ersten Kübel 36 austretende Beschickungsgut zwischen Umfangswand und Bodenfläche
allseitig austreten kann. Dabei wird jeweils ein Viertel des austretenden Guts durch
die dachförmig ausgebildeten, in F i g. 4 schraffiert eingezeichneten Flächen
44 in Richtung auf die nach außen abfallenden Vertiefungen 30 geleitet und
rutscht auf diesen nach den Beschickungsöffnungen der äußeren Schächte ab, deren
Deckel dann geöffnet sind.
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Die abwechselnde Zuführung der Gebläseluft zu den oberen Enden des
inneren und der äußeren Schächte erfolgt über ein Rohr 46, das mit zwei Abzweigungen
48 und 50 versehen ist, von denen die Abzweigung 48 an den mittleren Schacht
10 bei 52
und die Abzweigung 50 an dem Hohlraum 32 bei 54 angeschlossen
sind. Die abwechselnde Abführung der Abgase erfolgt über Rohre 56 bzw. 58, die bei
60 bzw. 62 an dem oberen Ende des Schachts 10 bzw. am Hohlraum 32 angeschlossen
sind. Die Zweigrohre 48 und 50 bzw. 56 und 58 sind mit
Regelorganen 64
und 66 bzw. 68 und 70 versehen, die als Klappen oder Schieber
ausgebildet sein können.
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Die Zuführung des flüssigen oder gasförmigen Brennstoffes erfolgt
beispielsweise über die in F i g. 2 schematisch eingezeichneten Zuleitungen 72,
wobei in der bei Regenerativöfen üblichen Weise nur die an diesen Zuleitungen liegenden
Brenner des oder derjenigen Schächte arbeiten, in deren oberes Ende Druckluft eingeleitet
wird.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die Austragung des Guts
aus allen Schächten über einen ringförmigen Schlitz 74 in einen trichterförmigen
Entnahmeraum 76, dessen unteres Ende durch eine Schleuse 78 abgeschlossen ist. Unterhalb
der Durchlässe 14 ist eine ringförmige Rippe 79 vorgesehen, mittels
welcher das in der Kühlzone absinkende Gut im mittleren Schacht nach innen und in
den äußeren Schächten nach außen abgelenkt wird, derart, daß sich das Gut am unteren
Ende der äußeren Schächte auf Abstützplatten 80 und am unteren Ende des mittleren
Schachts auf einer ringförmigen Abstützplatte 86 am Innen- und Außenrand des Schlitzes
74 abböscht. Das auf den Abstützplatten 80 und 81 abgeböschte Gut wird mittels
Abstreifern 82 in den Schlitz 74 gedrängt.
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Die Zuführung von Sekundärluft zu den äußeren Schächten erfolgt durch
Öffnungen 84 und zu dem mittleren Schacht über einen mittleren Verteilerkörper
86. Die Zuleitungen für die Sekundärluft sind nicht gezeigt. Sie können gegebenenfalls
an das die Primärluft liefernde Gebläse angeschlossen sein.
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Die Wirkungsweise des Ofens entspricht der eines üblichen Regenerativschachtofens.
Die Primärluft wird während eines bestimmten Zeitraums dem mittleren Schacht
10 über das Rohr 48 zugeführt, strömt in diesem Schacht, dessen Brennern
während dieses Zeitraums Gas oder Öl zugeführt wird, nach unten.
Die
Brenngase strömen dann unter Zumischung von durch den Verteilerkörper 86 zugeführter
Sekundärluft durch die Öffnungen 14 in die äußeren Schächte und zusammen mit der
in dieses Schächte durch die Öffnungen 84 eintretenden Sekundärluft in diesen Schächten,
deren Brennner während dieses Zeitraums nicht arbeiten, nach oben und verlassen
den Ofen durch das zum Abgasabzugsrohr 88 führende Rohr 58.
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Die Regelorgane 66 und 70 der Rohre 50 und 56 sind dabei geschlossen.
Nach dem Umschalten wird die Sekundärluft über Rohr 50 den äußeren Schächten 12
zugeführt und die Abgase aus dem oberen Ende des mittleren Schachts über das Rohr
56 abgeführt, wobei die Regelorgane 64 und 68 geschlossen sind und die Brenner des
mittleren Schachts nicht arbeiten. Während des Beschickungsvorgangs wird keine Primär-
oder Sekundärluft zugeführt.
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Da gleiche Widerstandsverhältnisse für die Primärluft und die Brenngase
in beiden der sich intermittierend ändernden Strömungsrichtungen an sich erwünscht
und ferner der Querschnitt des mittleren Schachts und der Gesamtquerschnitt der
äußeren Schächte im wesentlichen gleich sind, werden sowohl der mittlere Schacht
als auch der oder die äußeren Schächte vorzugsweise mit Beschickungsgut gleicher
Stückgröße beschickt. Das Gut wird dann bei normalem Ofengang in allen Schächten
mit gleichmäßiger Geschwindigkeit absinken. Wird der Ofengang in einem der Schächte
durch Hängenbleiben beeinträchtigt, so kann der Verbrennungsvorgang in dem betreffenden
Schacht durch Regelung der Brennstoffzufuhr und durch Regelung der Sekundärluftmenge
beeinflußt werden. Falls durch entsprechende Vorkehrungen (durch getrennte mit Drosselorganen
versehene Primärluft- und Abgasleitungen für jeden Schacht oder durch Unterteilung
des Hohlraums 32 durch entsprechend angeordnete, mit regelbaren Durchtrittsöffnungen
versehene Trennwände und/ oder durch Regelvorrichtungen für die Durchlaßöffnungen
14 eine Regelung der Luft- bzw. Gasströme in allen oder einzelnen der Schächte möglich
ist, kann in einem solchen Fall auch von diesen Regeleinrichtungen Gebrauch gemacht
werden.
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Eine Ofenanlage gemäß der neuen Bauart eignet sich auch zum gleichzeitigen
Brennen von Aufgabegut verschiedener Stückgröße, wobei beim Brennen von Kalkstein,
beispielsweise Splitt, in allen oder einzelnen der äußeren Schächte und grobstückiges
Gut im mittleren Schacht gebrannt werden kann. Ein überbrennen des Splitts kann
dann durch eine schnellere Austragung der betreffenden äußeren Schächte oder auch
durch eine kürzere Bemessung der Länge dieser Schächte und/oder schließlich auch
durch einige oder mehrere der vorerwähnten Maßnahmen bewirkt werden.
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In gleicher Weise kann unter Verwendung einiger oder mehrerer der
vorerwähnten Vorkehrungen und Regelmöglichkeiten das Beschickungsgut in einem oder
einigen der Schächte einer intensiveren Wärmebehandlung unterzogen werden als in
anderen der Schächte.