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Die Erfindung betrifft einen Tiefofen zum Aufwärmen von Ingots, mit zwei oder mehr Brennern, die an zwei gegenüberliegenden Wänden der Kammer vorgesehen sind.
Brennstoff-Tieföfen, welche in der Eisenmetallurgie zum Aufwärmen von Ingots vor deren Warm- umformung an Blockwalzwerken oder Brammenwalzwerken von schweren Hüttenwalzwerken verwendet ! werden, können vom Standpunkt der Brenner und des Abzuges der Abgase in zwei Gattungen unter- teilt werden, nämlich in zweiwegige und einwegige.
Eine ältere Art von Zweiweg-Tieföfen wurde meist als Zweikammerofen mit einem Ofenherd mit rechteckigem oder quadratischem Grundriss und mit zwei Brennern, die diagonal im oberen Teil gegenüberliegender Stirnwände vorgesehen waren, gebaut. Die Abgase wurden hier durch Abzüge im unteren Teil beider Brennerwände abgezogen.
Obwohl die nicht kostspieligen Gasvorwärmer für diese Art von Tieföfen ein verhältnismässig hohes Vorwärmen der Verbrennungsluft gestatteten, wurde vom Bau derartiger Öfen mit der Zeit Abstand genommen wegen der steigenden Ansprüche auf Ge- schwindigkeit und Gleichmässigkeit des Aufwärmens, auf Herabsetzung des Verlustes von Metall durch
Abbrand und vor allem wegen der ungenügenden Hermetizität des hydraulischen Systems keramischer
Gasvorwärmer, die der sich rasch entwickelnden Mess- und Regeltechnik nicht gewachsen war.
Mit der Entwicklung und Anwendung von hitzebeständigen und hitzefesten Stählen in metallenen
Konvektions-Radiationsvorwärmern führte die weitere Entwicklung von Zweiweg-Tieföfen zu einer
Gattung mit zwei kürzeren Kammern, in deren gegenüberliegenden Stirnwänden axial Paare von
Brennern vorgesehen sind. wobei die Abgase an beiden Brennerwänden der Kammern des Tiefofens abgezogen werden. Die Erhöhung der Zahl der Brenner, eine veränderte räumliche Anordnung des
Ofens und die Anwendung metallener Vorwärmer mit vollkommenem Regeln der Aufwärmung in beiden
Phasen der Aufwärmung hatten einen günstigen Einfluss auf ein Erhöhen der Leistung, ein Herabset- zen des Abbrandes und eine Gleichmässigkeit der Intensität des Aufwärmens von Kopf- und Fussteilen von Ingotteilen, die sich am Boden des Tiefofens befinden.
Ein Nachteil dieser Lösung ist der
Umstand, dass derartige Öfen für derzeitige Hüttenbetriebe zu klein sind, da die Intensivierung von Verfahren für das Schmiedbarmachen und ein hoher Durchlässigkeitsgrad von Blockwalzwerken den Tieföfen eine Schlüsselstellung einräumen, die den Durchlässigkeitsgrad des Materialflusses im Hüttenwerk bestimmt.
Die Kapazitätsnachteile der erwähnten Gattungen von Zweiwegöfen behebt teilweise ein Einweg-, üblich Grossraum-Tiefofen mit einem Ofenherd meist ausdrücklich rechteckiger Form, der einen Abzug und einen oder mehrere Brenner in der Stirnwand besitzt, wobei sowohl das Abzugsystem als auch der Brenner bzw. die Brenner an der selben Wand vorgesehen sind. Das Brennen geht verhältnismäss oben oberhalb der Ingotköpfe vor sich, die am Boden der hohen Kammer gelagert sind. Die Flamme senkt sich an der Rückwand und kehrt zum Fussteil der gelagerten Ingots zurück und die Abgase strömen in dieser Höhe zurück zur Brennerwand, wo sie die Kammer über einen Abzug im unteren Teil verlassen.
Diese konstruktive Lösung bietet einen wesentlichen Gewinn der Ofenherdfläche bei verhältnismässig geringen Anschaffungskosten, geringem Wärmeverlust beim Fördern des erwähnten Einsatzes zur Rollbahn und verhältnismässig hohe Wärmereserven mit Rücksicht auf die Kapazität des Durchsatzes. Die hohe lichte Höhe vom Fuss der Ingots zum unteren Niveau des Deckels des Tiefofens erhöhte wesentlich die Dicke der Schicht der heissen Abgase, die in hohem Masse an der Wärmeübertragung durch Strahlung im Ofenraum teilnehmen. Dieser Umstand hat einerseits den Wärmestrom in der Längsrichtung des Ofenherdes, was die Gleichförmigkeit betrifft, günstig beeinflusst, anderseits haben sich jedoch Temperaturunterschiede zwischen Kopf und Fuss der Ingots vergrössert. Die erwähnte Ofengattung zeigt deshalb nicht optimale Leistungs- und technisch-wirtschaftliche Parameter.
Weiters sind Einweg-Tieföfen bekannt, bei welchen an der dem Hauptbrenner bzw. den Hauptbrennern gegenüberliegenden Wand ein Hilfsbrenner angeordnet ist, der bei herabgesetzter Wärme-
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teilung im Ofenraum und im Einsatz gleichmässig zu machen.
Die Erfindung zielt darauf ab, die vorher erwähnten Nachteile der bekannten Konstruktionen zu vermeiden, und besteht darin, dass bei einem Tiefofen der eingangs angegebenen Art jede der Kammern des Tiefofens einen oder mehrere Abgasabzüge besitzt, die an einer einzigen Wand jeder der Kammern angeordnet sind.
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Vorteile der Erfindung beruhen darin, dass bestehende Öfen in älteren Betrieben, also in bestehenden Hallen, verhältnismässig leicht und billig zu diesem Typ umgebaut werden können. wo bei Vergrösserung der Ofenherdfläche der Kammern nicht genug Platz für die Anordnung von Abzügen an gegenüberliegenden Wänden jeder Kammer des Tiefofens und für die Anordnung von zwei Rekuperationswärmevermittlern bleibt. Das Aufwärmen an diesem Tiefofen bei Anwendung geeigneter Brenner (meist mit hoher Geschwindigkeit) weist eine hohe Leistung, geringen Abbrand, kleine Wärmeverluste und eine wenig komplizierte selbstätige Regelanordnung auf. Das Aufwärmen des Einsatzes ist sehr regelmässig sowohl in Längsrichtung des Ofenherdes als auch der Höhe der Kammer nach.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Tiefofens ist in den Zeichnungen dargestellt, worin Fig. 1 einen vereinfachten Längsschnitt der Kammer des Tiefofens und Fig. 2 eine Draufsicht auf die ganze Anordnung eines Zweikammer-Tiefofens mit Abgasabzügen, Brennern, Gasvorwärmern und Schornsteinen zeigt.
Die Kammern --1. 2-- sind im oberen Teil ihrer Wände --3, 4, 5, 6-- mit Brennern --7, 8, 9, 10-- versehen. Im unteren Teil der Wände-3. 6-- sind Abzüge-11, 12-- vorgesehen, über welche die Abgase über Gasvorwärmer --13, 14-- in den Kamin --15-- abgezogen werden.
Im gewählten Ausführungsbeispiel ist ein symmetrisches System gewählt worden : zwei Brenner
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7, 9-in10-- in der Wand --4 oder 6--. Zum Wesen der Erfindung gehört jedoch auch eine Anordnung, wo eine beliebige Seitenwand einen Brenner und die gegenüberliegende Wand zwei oder mehr Brenner besitzt. Gemäss der Erfindung ist es nicht wesentlich, dass die Brenner an den engeren Seitenwänden vorgesehen sind, wesentlich ist lediglich, dass sie an gegenüberliegenden Kammerwänden vorgesehen sind und dass das Abzugssystem der Abgase in einer der vier vertikalen Kammerwände eingebaut ist, wobei es nicht entscheidend ist, ob die Abgase an der Wand mit Brennern oder an einer Seitenwand abgezogen werden.
Als Abgasabzüge --11, 12-- wird ein Abzugsystem in weiterem Sinn vorausgesetzt und kann durch eine, allfällig mehrere Abzugöffnungen in einer einzigen Wand gebildet werden.