DE1810813C3 - Gasgefeuerter Kupolofen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen gasgefeuerten Kupolofen, dessen Schacht durch Vorsprünge in eine Schmelzkammer für Beschickungsgut und eine Überhitzungskammer für das Metall unterteilt ist, dessen Herd ein Becken zum Sammeln des flüssigen Metalls aufweist und in dessen Wänden Öffnungen zum Durchtritt der aus einem Heißwindkasten zugeführten Heißluft vorgesehen sind, wobei in diese Öffnungen Rohre münden, welche der Überhitzungskammer Heizgas zuleiten.

Derartige gasgefeuerte Kupolöfen sind aus den so- · wjetischen Urheberscheinen 16V,613 und 187,251 bekannt. Hierbei tritt jedoch das Heizgas ohne vorherige Erwärmung und damit auch ohne jegliche thermische Zersetzung in den Ofen ein, wodurch zwar die Leuchtkraft und damit auch die Flammentemperatur zum Schmelzen ausreicht, jedoch nicht eine metallurgisch sehr vorteilhafte hohe Überhitzung des Schmelzbades gewährleistet.

Aus »gas wärme international«, Bd. 17, Nr. 10, 1968, S. 376 ff., sind Brenner mit Gas-Vorwärmung bekannt. Jedoch haben dort die Verwendung von »Leichtflammene-Erdgasbrennern bei Schmelzofen und erwähnte Versuche mit vor der Mischung mit Luft vorgewärmten Gas gezeigt, daß das Vorwärmeystem durch Ruß- und Teerablägerungen blockiert wurde. Jedoch haben (nach dieser Veröffentlichung) spätere Versuche gezeigt, daß die Erwärmung des Gases auf Temperaturen unterhalb der Rußablagerungsgrenze (ca. 600° C) eine Förderung der Flammenstrahlung erbringt, wenn die übrigen Bedingungen Ausreichen, um überhaupt eine Erzeugung von leuchtenden Flammen zu ermöglichen, weil die Gaserwärmung allein kaum zufriedenstellende Ergebnisse bringe.

Aus der schweizerischen Patentschrift 370,878 ist ein kontinuierlich arbeitender Kupolofen bekannt, in dessen j vorgebauten Herd von oben ein Brenner hineinragt, dem Verbrennungsluft zugeführt wird, die durch Umlauf ' durch eine den Ofenschacht umgebende Kammer vorgewärmt ist. Dje Brennstoffleitung zum Brenner ragt nur ein geringes Stück durch den Verbrennungsluftstutzen hindurch, so daß der Brennstoff durch die erwärmte Verbrennungsluft ebenfalls auch nur geringfügig erwärmt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Vorwärmung des in die Überhitzungskammer des gasgefeuerten Kupolofens eintretenden Heizgases zu erzielen, daß dieses vor seiner Vermischung mit der für die Verbrennung benötigten Heißluft schon in gewissem Grade unter Ausscheidung von rußartigem Kohlenstoff thermisch zersetzt ist

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die das Heizgas zuleitenden Rohre derm auch durch den Heißwindkasten zu den Öffnungen hindurchgefühlt sind, daß die Kohlenwasserstoffe des Heizgases teilweise zersetzt werden.

Durch die durch die erfindungsgemäße Maßnahme erhaltenen rußartigen Kohlenwasserstoffe erfolgt die Verbrennung des Gases unter intensivem Leuchten, wodurch die Wärmeübertragung auf das Metall wesentlich gegenüber den bekannten Kupolofen erhöht wird.

Nachstehend wird die Erfindung an einem Ausfüh rungsbeispiel unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Kupolofen nach der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt nach AA der Fig. 1.

Ein Schacht 1 (Fig. 1) eines Kupolofens weis ι zwei Vorsprünge 2 und 3 auf, die sich an gegenüber hegenden Wänden übereinander befinden und den Schacht 1 in eine Schmelzkammer 4 für Beschik kungsgut und eine Überhitzangskammer 5 für das Metall unterteilen, wobei der obere Vorsprung 2 zur Verhinderung des Herabfallens des Beschickungsgu tes in die Kammer 5 und der untere Vorsprung 3 als Auflage für die Beschickungsgutsäule dient. Beide Vorsprünge 2, 3 besitzen ein System von Rohrleituii gen 6 zur Zuführung einer Kühlflüssigkeit.

Zwischen den Vorsprüngen 2 und 3 weist der Schacht 1 durch eine in der Auskleidung 8 vorgese hene innenseitige halbringförmige Aussparung 7 einen größeren Querschnitt auf. Die Auskleidung 8 zwischen den Vorsprüngen 2 und 3 ist im Mantel 9 untergebracht, der am Kupolofenmaniel 10 befestigt ist und im Querschnitt eine in Fig. 2 gezeigte Form aufweist.

Auf der geneigten Herdfläche 11 des unteren Vor Sprungs 3 ist eine Trennbarriere 12 (Fig. 1 und 2) aus einem feuerfesten Material angeordnet, die etwas höher als der Abstand zwischen den Vorsprüngen 2 und 3 ist und die das in die Überhitzungskammer 5 geleitete flüssige Metall gleichmäßig verteilt sowie eine Verteilung der von unten nach oben im Schacht 1 strömenden Heißgase begünstigt.

In den Wänden der Überhitzungskammer 5 sind Öffnungen 13 zum Durchtritt der über Düsen 14 (Fig. 1) aus einem Heißwindkasten 15 zugeführten Heißluft vorgesehen, wobei in die Öffnungen 13 Rohre 16 münden, die das Heizgas von einem Samm ler 17 in die Überhitzungskammer 5 für Metall leiten. Die Rohre 16 sind durch den Heißwindkasten 15 für die Heißluftzufuhr hindurchgeführt und werden ständig von Heißluft umflossen, wodurch das Heizgas erwärmt wird und in gewissem Grade unter Ausscheidung von rußartigem Kohlenstoff thermisch zersetzt wird.

Über den Öffnungen 13 sind in den Wänden der Überhitzungskammer 5 Düsen 18 angeordnet, über die aus dem Sammler 17 gasförmige Kohlenwasserstoffe zur Bildung einer leuchten "Wolke" (rußartiger Kohlenstoff) über dem zu überhitzenden Metall zugeführt werden, welches sich in einem im Herd 20 der Uberhitzungskammer 5 befindlichen Backen 19 an-

sammelt Im Becken 19 münden Stichlöcher 21 und 22 für die Schlacken- bzw. Metallabführung. Der Kupolofen wird über eine Beschickungsöffnung 23, die sich oben in der Schmelzkammer 4 befindet, mit Beschickungsgut beschickt.

Vor Beginn des Schmelzens wird durch Verbrennung von Gas in den Öffnungen 13 die tJberhitzungskamrner 5 des Kupolofens auf eine Temperatur von 1600° C erwärmt Dann werden über die Düsen 18 Kohlenwasserstoffe in einer Menge von 5 bis 10% der bei der Verbrennung verbrauchten Gasmenge zugeführt

Nach vollständiger Regelung der Temperaturverhältnisse und der Zusammensetzung der Ofenatmosphäre wird in den Schacht 1 des Kupolofens über die Beschickungsöffnung 23 Beschickungsgut

eingebracht Die Heißgase, welche zwischen den Vorsprüngen 2 und 3 strömen, schmelzen das Beschickungsgut in der Kammer 4 und das geschmolzene Metall fließt in Form von Tropfen und Fäden von der Herdfläche Il des unteren Vorsprungs 3 ins

ίο Becken 19. Hierbei werden die Metalltropfen, wenn sie die leuchtende "Wolke" in der Kammer 5 passieren, überhitzt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Gasgefeuerter Kupolofen, dessen Schacht durch Vorsprünge in eine Schmelzkammer für Beschikkungsgut und eine Überhitzungskammer für das Metall unterteilt ist, deren Herd ein Becken zum Sammeln des flüssigen Metalls aufweist und in deren Wänden Öffnungen zum Durchtritt der aus einem Heißwindkasten zugeführten Heißluft vorgesehen sind, wobei in diese Öffnungen Rohre münden, welche der Überhitzungskammer Heizgas zuleiten, dadurch gekennzeichnet, daß die das Heizgas zuleitenden Rohre (16) derart auch durch den Heißwindkasten (15) zu den Öffnungen (13) υ hindurchgeführt sind, daß die Kohlenwasserstoffe des Heizgases teilweise zersetzt werden.