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Regenerativofen, insbesondere Siemens-Martin-Ofen Bei Regenerativöfen,
insbesondere die mit von unten in den Herdraum einmündenden Luftschächten ausgestattet
sind, denen die Verbrennungsluft aus dem L.uftregenerator von der Seite her zuströmt,
ergibt sich eine ungleiche Beaufschlagung der Luftschächte. mit Verbrennungsluft,
da der größere Teil des vom Luftregenerator !kommenden Luftstromes zufolge seiner
Trägheit an dem zuerst liegenden, also vorderen Luftschacht vorbeistreicht und durch
die Stirnwand der Schlackenkammer gegen den zweiten, hinteren Luftschacht abgelenkt
wird. Zufolge der ungleichen Beaufschlagung der Luftschächte strömen daher auch
deren Teilluftströme mit verschieden großen kinetischen Energien zur darüber befindlichen
Herdraumdecke hoch, werden an der Deckeninnenfläche zueinander abgelenkt und zusammengeführt;
sie ergeben einen nach abwärts gerichteten resultierenden Luftstrom, der aber nicht
in .der Symmetrieebene des Brennstoffstrahles auf diesen auftrifft, sondern wegen
der umgleichen Verteilung der kinetischen Energien eine seitlich gegen die Vorderwand
verschobene Lage einnimmt und den Brennstoffstrahl gegen die Rückwand des Ofens
abdrängt. Dies hat einen starken Verschleiß der Rückwand und eine Verzögerung des
Schmelzprozesses zur Folge, da die Flamme die Badoberfläche nicht mehr vollständig
deckt.
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gemäß der vorliegenden Erfindung werden die aufgezeigten Nachteile
dadurch beseitigt, daß Einrichtungen zum Ausgleich der durch das seitliche
Zuströmen
der Verbrennungsluft bedingten ungleichen Verteilung der Verbrennungsluft auf die
Luftschächte vorgesehen sind, so daß die. Teilluftströme der Luftschächte beim Zusammentreffen
an der Innenseite der Herdraumdecike einem gegen die Achse des Brennstoffstrahles
gerichteten resultierenden Luftstrom ergeben. Die Ausgleichseinrichtung kann im
Verlauf der Luftströmung frühestens im Bereiche des vom Luftregenerator kommenden
Luftstromes und spätestens an der Zusammenführungsstelle der Teilluftströme zum
resultierenden, gegen den Brennstoffstrahl gerichteten Strom vorgesehen sein. Eine
einfache und zweckmäßige Ausführung ergibt sich, wenn der vom Luftregenerator entfernt
angeordnete, also hintere Luftschacht mit einer den durchtretenden Teilluftstrom
drosselnden Einrichtung ausgestattet ist, wobei die Drosselung auf besonders einfache
Weise dadurch erzielt werden kann, wenn der vom Luftregenerator entfernt angeordnete
Luftschacht einen bis zu 4o '/o kleineren Querschnitt ail:s der dem Luftregenerator
näher angeordnete Luftschacht erhält. Eine andere zweckmäßige Ausführung der Erfindung
besteht darin., daß zum Ausgleich der umgleichen Luftverteilung eine aus dem zuströmenden
Luftstrom die halbe Luftmenge abzweigende und dem vorderen Luftschacht zuleitende
Einrichtung vorgesehen ist, so daß beiden Luftschächten die gleich großen Luftmengen
zuströmen.
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In der Zeichnung sind als Ausföhrungsbeüspiele des erfindungsgemäßen
Regenerativofens Siemens-Martin-Öfen dargestellt. In den Fig. @i und eist in einem
Längsschnitt und in einem Querschnitt nach Linie II-II der Fig. i die bei der bisher
bekannten Bauweise eintretende ungleiche Beaufschlagung und deren ungünstige Einwirkung
auf den ;B:rerinstoffstrahl veranschaulicht. Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen in analogen
Querschnitten Ausführungsformen von Regenerativöfen gemäß der Erfindung in je einem
Querschnitt analog dem Querschnitt gemäß Fig. a.
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Wie aus. den Fig. i und s ersichtlich, wird die aus dem Luftregenerator
i ausströmende Heißluft am Kammergewölbe horizontal umgelenkt, strömt durch :das
Kammerfenster z infolge der Trägheit etwa horizontal in die :Schlackenkammer 3 ein
und durch die beiden Luftschächte 4, 5 in den Herdraum 6 hoch. Die größere Teilmenge
der von t2 kommenden Luft :strömt zufolge der Trägheit biss zur Wand 7 der Schlackenkammer
und wird dort umgelenkt. Die Folge davon ist eine stärkere Beaufschlagung des vom
Luftregenerator i entfernt liegenden, also hinteren Luftschachtes 5 gegenüber dem
vorderen Luftschacht 4. Der durch dien hinteren Luftschacht 5 von unten her in den
Herdraum 6 strömende Teilluftstrom weist demnach eine größere kinetische Energie
auf als der Teilluftstrom, der sich durch den vorderen Luftschacht 4 nach oben bewegt.
Die Folge :dieser ungleichen Energievertei.lun@g ist ein unsymmetrisches Abströmen
der vom Gewölbe 8 sich nach abwärts gegenseitig abwälzenden Teilluftströme, und
zwar derart, daß der vom Gewölbe kommende resultierende Luftstrom io in der Richtung
zur Vorderwand i-- des Herdes sich verschiebt und dadurch den Gasstrahl i i gegen
die Rückwand des Ofens abdrängt. Dies hat einen stärkeren Verschleiß der Rückwand
zur Folge und bewirkt auch eine Verzögerung des Schmelzprozesses, da die Flamme
die Herdoberfläche nicht mehr voll bestreicht.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 wird das Entstehen von Teilluftströmen
mit ungleich großen kinetischen Energien dadurch vermieden, d@aß der durch den hinteren
Luftschacht strömende Teilluftstrom gedrosselt wird. Die Drosselung wird hierbei
auf die Weise bewirkt, daß der Luftschacht 5' einen kleineren Querschnitt aufweist
als der vordere Luftschacht 4. Die Verkleinerung des Luftschachtes 5' richtet sich
nach den Abmessungen ",der Kammer und den Geschwindigkeiten, mit welchen die Luft
in die Schlackenkammer eintritt; die Verkleinerung kann bis zu 40 % betragen.
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Durch die Drosselung des T ei.lluftstrümes im Luftschacht 5' strömt
dieser Teilluftstrom mit verminderter kinetischer Energie zur Decke 8 hoch und trifft
sich mit dem gleichfalls an .der Decke umgelenkten Teilluftstrom des vorderen Schachtes
4 ungefähr in -der .Mitte des !Gewölbes, so daß ein resultierender Luftstrom entsteht,
der in der vertikalen Symmetrieebene des Brennstoffstrahles auf -diesen auftrifft
und diesen somit nicht aus seiner Bahn ablenkt.
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In Fi:g. 3 erstreckt sich der verkleinerte Querschnitt über die ganze
Höhe des Luftscha:chte&; die Querschnittsverkleinerung kann aber auch nur örtlich
an irgendeiner Stelle des Luftschachtes 5' vorgesehen sein.
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Die Drosselung des durch den hinteren Schacht strömenden Teilluftstromes
kann auch eine regelbare sein; dies läßt sich auf einfache Weise, z. B. durch Klappen,
Schieber od. dgl., bewirken..
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 wird durch einen Leitkörper
15 die halbe Luftmenge 16 des von z kommenden Luftstromes abgezweigt und dem vorderen
Schacht 4 zugeführt. Damit wird die gleiche Beaufschlagung des vorderen Schachtes
4 wie die des hinteren Schachtes 5 erreicht, nachdem zum hinteren Luftschacht 5
die andere halbe Luftmenge:it7 gelangt, die nach dem Passieren des Luftschachtes
5 und nach der Umlenkung am Gewölbe zusammen mit dem gleich großen entgegengesetzt
umgelenkten TeüLuftstrom aus dem Schacht 4 einen auf die Mitte des Brennstoffstrahles
gerichteten resultierenden Luftstrom ergibt.
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In Fig. 5 weist der über dem hinteren Luftschacht 5 befindliche Gewölbeteil
8' eine stänkere Krümmung auf als der Gewölbeteil 8", der sich über dem vorderen
Luftschacht 4 befindet. Die Folge .davon ist, daß :der Teilluftstrom des hinteren
Luftschachtes :scharf an der Decke umgelenkt wird und hierbei einen Teil seiner.
kinetischen Energ k verliert, so daß er zusammen mit dem nur sanft
umgelenkten
Teilluftstrom aus dem vorderen Schacht 4 einen resultierenden Luftstrom ergibt,
der im Wesen in der vertikalen Symmetrieebene des Brennstoffstrahles liegt.
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Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 4 und 5 wurden die Luftschächte
4, 5 mit gleich großen Querschnitten angenommen. Selbstredend können die dort dargestellten
Ausgleichseinrichtungen auch mit einem verkleinerten Querschnitt des hinteren Luftschachtes
kombiniert werden.