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Siemens-Martinofen.
Siemens-Martinöfen bekannter Bauart, bei denen sich Gas und Luft im Herd vereinigen, weisen gewöhnlich das Merkmal einer unvollkommenen Gas-und Luftmisehung auf, wodurch eine langsame und unvollständige Verbrennung verursacht wird. Die einzelnen Stufen des metallurgischen Verfahrens spielen sich hiebei wie folgt ab : In der ersten Stufe (vom Beginn des Beschicken bis zur Bildung des Bades) erfolgt die Verbrennung langsam, da sie durch die Anhäufung kalter Hüttenabfälle behindert wird, was die Verbrennung einer bedeutenden Menge von Gas in den Wiedergewinnungskammern zur Folge hat. Hiebei entweicht eine Menge Wärme, die Temperatur des Arbeitsherdes bleibt niedrig und das Schmelzen wird verlangsamt.
In den darauffolgenden Stufen (Vollendung des Schmelzens und Frisches) durchstreicht der brennende Gasstrom den Arbeitsherd zwischen einer oberen überschüssigen Luftsehiehte und einer unteren unverbrannten Gasschichte.
Die Erfahrung lehrt, dass die so erzielte Flammeneiitwiekliing bei gut geregeltem Gang des Ofens
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Gang der Verbrennung ist also in der Arbeits-Frischungsstufe vorteilhaft, jedoch weniger wirksam für das Schmelzen. Letzterer Umstand bildet die Hauptursache für die geringe Leistung der Öfen.
Zur Beseitigung dieser von der gewöhnlichen Zuführungsanordnung herrührenden Schwierigkeiten ist bereits die Anordnung einer Mischkammer bekannt, in welcher die Mischung von Gas und Luft vor dem Zutritt zum Arbeitsherd stattfindet, wodurch die Verbrennung schneller und vollständiger miro. Man erzielt so eine sehr heisse Flamme, die kräftig auf den Einsatz wirkt und dessen Schmelzen beschleunigt. Jedoch ist zu bemerken, dass die vorteilhafte Wirkung der hohen Temperatur sieh in bemerkenswertem Masse nur in der Einschmelzperiode äussert, da die Wärmeübertragungsverhältnisse eine ungünstige Veränderung erfahren.
Die Flamme, die durch den äusserst nachdrücklichen Verbrennungvorgang kurz und durchsichtig geworden ist, bewahrt kein genügendes Ausstrahlungsvermögen für einen starken Wärmedurchgang auf der ganzen Badfläche, so dass sich schon die letzte Schmelzstufe schwierig vollzieht. In diesem Falle kann die Verbrennung nicht durch die Verminderung der Luftmenge verlangsamt werden, denn die Mindestgrenze, auf die die Luftmenge herabgehen müsste, um eine günstige Wirksamkeit in gewünschtem Sinne zu erzielen, würde den Gasstrom der unentbehrlichen trägen Masse berauben und der Flamme die zur Beleckung des Bades nötige Richtung nehmen. Ausserdem erfolgt während der ganzen Handlung eine durch die verbrannten Gase hervorgerufene gleichmässige Überhitzung des ganzen Arbeitsherdes, was eine rasche Abnutzung des Ofens zur Folge hat.
Gemäss der Erfindung m erden die Vorteile beider Ofenarten, d. h. des Normalofens und jenes mit Mischkammer, unter gleichzeitiger Vermeidung deren Nachteile vereinigt, indem durch eine besondere Ausbildung der zum Arbeitsherd führenden Luftleitung, sowie einer zwischen der Mündung dieser Leitung und dem Arbeitsherd geschalteten Mischkammer eine selbsttätige Änderung der Mischungsverhältnisse zwischen Luft und Gas, entsprechend den verschiedenen Arbeitsstufen des Verfahrens, erzielt wird.
Hiebei wird anfänglich zwischen dem Beschicken und der Bildung des Bades eine intensive Mischung in der Mischkammer, somit eine schnelle Verbrennung, späterhin jedoch, bei Vervollständigung des Schmelzens und Frischen, eine normale Verbrennung mit Bildung freier, nicht oxydierender Flammen erreicht, so dass den verschiedenen Wärmeübertragungsverhältnissen während der ganzen Dauer des Verfahrens Rechnung getragen wird.
Die Erfindung besteht im Wesen darin, dass die zum Arbeitsherd führende Druckluftleitung und die Mischkammer sieh gegen den Herd zu stark erweitern, indem die obere Wand der Luftleitung und
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der Misehkammer im Wesen parallel zu der unterhalb der Luftleitung verlaufenden Gasleitung liegt, während die untere Wand der Luftleitung mit der Gasleitung einen spitzen Winkel einschliesst. Die zwischen den Mündungen dieser Leitungen und dem Arbeitsherd liegende Mischkammer ist derart ausgebildet, dass sie an ihrem Ende, d. h. beim Übergang in den Arbeitsherd, einen grösseren Querschnitt aufweist als am Anfang, d. h. an der Stelle, wo die Luft-bzw.
Gasleitung in die Mischkammer einmünden.
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einem Drucküberschuss füllt die Luft die ganze Mischkammer 0 aus und nimmt eine zum Gasstrom b geneigte, durchschnittliche Richtung a'ein, wodurch eine intensive Mischung und schnelle Verbrennung verursacht werden. Bei geringerem Druck tritt die Luft, da sie dank ihrer Temperatur nach oben steigt, in der Richtung a, somit parallel zum Gasstrom b aus, so dass eine stufenweise Verbrennung erfolgt.
Durch die verschiedenen Mischungsverhältnisse zwischen Gas und Luft wird somit eine Regelung der Verbrennung in gewünschtem Sinne erzielt, wobei der erforderliche Druck mittels eines am Luftumkehrventil angebrachten Gebläses erzeugt wird.
Es ist zu bemerken, dass der bei Beginn der Arbeit gelieferte Luftüberschuss zufolge des grösseren Druckerfordernisses nicht schädlich ist, da in derselben Zeitstufe auch die Gaszutrittsmenge grösser ist. Ausserdem nimmt nicht die ganze Luftmenge an der Verbrennung teil, sondern ein Teil davon breitet sich kissenförmig aus und schützt das Gewölbe.
Der Vorteil des Erfindungsgegenstandes rührt von der Möglichkeit her, die Verbrennung so zu regeln, dass die Wärmeübertragung in jeder der kennzeichnenden Arbeitsstufen des Martin-Verfahrens am geeignetsten ist. Praktisch werden folgende Hauptvorteile erzielt :
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Brennstoffersparnis.
2. Erhöhung der Lebensdauer des Ofens, ohne zu künstlichen Kühlungsmitteln greifen zu müssen.
3. Vermeidung jeglicher Oxydierungsgefahr beim Betriebe.