DE2422017C3 - Gasgefeuerter Kupolofen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen gasgefeuerten Kupolofen, dessen Schacht durch einen wassergekühlten Steg in eine Schmelzkammer und eine über waagerecht angeordnete Gasbrenner geheizte Überhitzungskammer unterteilt ist, wobei der Herd der Überhitzungskammer in Richtung der Rückwand des Kupolofens geneigt ist und zwischen Steg und Kupolofenwand Durchgangskanäle für Verbrennungsprodukte und Flüssigmetall vorgesehen sind.

Beim Betrieb derartiger gasgefeuerter Kupolofen, wie sie aus der DT-OS 19 40 264 bekannt sind, wird jedoch die infolge der Verbrennung des Gas-Luft-Gemisches in den Gasbrennern entstehende Gesamtwärme nur bis zu 9 bis 10% zur überhitzung des schmelzflüssigen Metalls ausgenutzt, was zu einem unwirtschaftlichen Verbrauch an Wärme, die zum Schmelzen und Überhitzen des Metalls erforderlich ist, führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gasgefeuerten Kupolofen anzugeben, der den Durchwärmeprozeß des Metalls zu intensivieren gestattet und die Möglichkeit bietet, den thermischen Wirkungsgrad durch Erhöhung des Prozentsatzes der Wärmeaufnahme für die Überhitzung des Flüssigmetalls zu steigern.

Dies wird bei einem gasgefeuerten Kupolofen der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß innerhalb des Kupolofens unterhalb der Überhitzungskammer an der Vorderwand des Kupolofens eine Zusatzüberhitzungskammer angeordnet ist, deren Herdquerschnittsfläche 0,2 bis 0,5 der Herdquerschnittsfläche der Überhitzungskammer beträgt, wobei die Herdlänge der Überhitzungskammer von Vorderwand zu Rückwand 0,5 bis 1,5 der Länge der Durchgangskanäle beträgt.

Ein gasgefeuerter Kupolofen mit einer solchen Zusatzüberhitzungskammer gibt die Möglichkeit, den Überhitzungsprozeß des Flüssigmetalls zu intensivieren, den thermischen Wirkungsgrad durch Erhöhung des Prozentsatzes der Wärmeaufnahme bei der Überhitzung des schmelzflüssigen Gußeisens zu steigern und Gußeisen mit einer Überhitzung zu liefern, wie sie für viele Gießvorgänge wünschenswert ist.

Die Erfindung wird nun an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher

erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen erfindungsgemäßen gasgefeuerten Kupolofen im Längsschnitt,

Fig.2Schnitt H-II der Fig. 1,

F i g. 3 Schnitt ill-III der F i g. 1.

Der erfindungsgemäße gasgefeuerte Kupolofen besitzt ein senkrechtstehendes Gehäuse 1 (Fig. 1, 2, 3), das mit einem Feuerfeststoff ausgekleidet ist. Das Ofengehäuse 1 wird durch einen mit Feuerfeststoff verkleideten Steg 2 in eine Schmelzkammer 3 und eine Überhitzungskammer 4 für das schmelzflüssige Metall geteilt. Der Steg 2 begrenzt mit den Seitenwänden des gasgefeuerten Kupolofens zwei Durchgangskanäle 5 (F i g. 2) gleichen Querschnitts, die zum Durchgang der Verbrennungsprodukte und Herabfließen des flüssigen Metalls ausreichen. Der Steg 2 wird ferner durch in Rohren 6 fließendes Wasser (F i g. 3) gekühlt.

Die Überhitzungskammer 4 für das Flüssigmetall hat einen in Richtung der Hinterwand 7 des Kupolofens geneigten Herd 8, über welchem eine Reihe von waagerecht angeordneten Gasbrennern 9 vorgesehen ist.

Der an die Vorderwand 10 des gasgefeuerten Kupolofens angrenzende Teil des geneigten Herdes 8 enthält eint Stufe. Durch diese und die Innenseite der Auskleidung der Vorderwand 10 des gasgefeuerten Kupolofens wird eine Zusatzüberhitzungskammer 11 (F i g. 1) für das Flüssigmetall gebildet. Der waagerechte Teil cMesrr Stufe dient als Herd 12 der Zusatzüberhitzungskammer 11 und der Herdquerschnitt entspricht 0,2 bis 0,5 des Herquerschnittes der Überhitzungskammer 4 für das Flüssigmetall in der Höhe der Gasbrenner 9.

Der Übergang vom Herd 8 zur Zusatzüberhitzungskammer 11 ist durch einen Vorsprung 13 gebildet.

Die Zusatzüberhitzungskammer 11 ist auch mit Gasbrennern 14 versehen.

Die Länge des geneigten Herdes 8 der Überhitzungskammer 4 beträgt 0,6 bis 1,5 der Länge der Durchgangskanäle 5 zum Durchgang der Verbrennungsprodukte und zum Herabfließen des Flüssigmetalls.

Zum Schlackenabstich besitzt der gasgefeuerte Kupolofen ein Abstichloch 15 und zum Abstich des Flüssigmetalls eine Abstichöffnung 16. Vom geneigten Herd 8 fließt das Flüssigmetall durch eine Abstichöffnung 17 ab. Die Gasbrenner 9 und 14 sind an Sammelleitungen 18 für das Gas und 19 für die Luft angeschlossen. Der gasgefeuerte Kupolofen arbeitet folgendermaßen.

Vor Beginn des Schmelzvorganges werden die Gasbrenner 9 (F i g. 1) eingeschaltet. Die Auskleidung des gasgefeuerten Kupolofens erwärmt sich in der Überhitzungskammer 4 bis auf die Temperatur von etwa 1600⁰C und im Oberteil des Schachtes 3 bis auf die Temperatur von 1000°C.

Nach dem Anwärmen wird der Schacht 3 des gasgefeuerten Kupolofens mit dem Einsatz gefüllt, der aus dem Metall und Flußmittel besteht.

Die durch Verbrennung des Gas-Luft-Gemisches entstehenden Heißgase schmelzen das sich auf dem feuerfesten Steg befindliche Matall. Die Tropfen des Flüssigmetalls fallen durch die Durchgangskanäle 5 auf den geneigten Herd 8 herab. Während des Herabfallens der Metalltropfen findet ihre weitere Erwärmung infolge der Berührung mit den Heißgasen der Verbrennungsprodukte und mit der glühenden Kupolofenauskleidung statt. Die weitere Überhitzung des Flüssigmetalls erfolgt auf dem geneigten Herd 8 durch die gerichtete Einwirkung der Flammenstrahlen des Gas-Luft-

Gemisches. Das Flüssigmetall und das überhitzte Metall sowie die Schlacke fließen vom feuerfesten Vorsprung 13 in die Zusatzüberhitzungskammer 11 herab, in welcher dann die nachfolgende Überhitzung des Metalls unter Einwirkung der Flammenstrahlen der Gas- s brenner 14 stattfindet, die in d?r Zusatzüberhitzungskammer 11 eingebaut sind. Die Schlacke wird nun durch das Abstichloch 15 abgezogen und das überhitzte Metall durch die Abstichöffnung 16.
Der gasgefeuerte Kupolofen ist in seiner Herstellung einfach und sichert eir.e hohe Überhitzung des schmelzflüssigen Roheisens.

Durchgeführte Versuche zeigten, daß beim Betrieb des gasgefeuerten Kupolofens der erfindungsgemäßen Ausführung der thermische Wirkungsgrad stark ansteigt. Darüber hinaus vergrößert sich auch die zur Überhitzung des Flüssigmetalls aufgenommene Wärmemenge dank dem Vorhandensein der Zusatzüberhitzungskammer.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Gasgefeuertcr Kupolofen, dessen Schacht durch einen wassergekühlten Steg in eine Schmelzkammer und eine über waagerecht angeordnete Gasbrenner geheizte Überhitzungskammer unterteilt ist, wobei der Herd der Überhitzungskamme^r in Richtung der Rückwand des Kupolofens geneigt ist und zwischen Steg und Kupolofenwand Durchgangskanäle für Verbrennungsprodukte und Flüssigmetall vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Kupolofens unterhalb der Überhitzungskammer (4) an der Vorderwand (10) des Kupolofens eine Zusaizüberhiizungskammer (11) angeordnet ist, deren Herdquerschnittsfläche 0,2 bis 0,5 der Herdquerschnittsfläche der Überhitzungskammer beträgt, wobei die Herdlänge der Überhitzungskammer (4) von Vorderwand zu Rückwand 0,5 bis 1,5 der Länge der Durchgangskanäle (5) beträgt.