DE1057631B

DE1057631B - Siemens-Martin furnace

Info

Publication number: DE1057631B
Application number: DEM27607A
Authority: DE
Inventors: Henry Shuberth Hall
Original assignee: Morgan Construction Co
Current assignee: Siemens Industry Inc
Priority date: 1954-07-14
Filing date: 1955-07-06
Publication date: 1959-05-21

Description

Siemens-Martin-Ofen Die Erfindung bezieht sich auf einen Siemens-Martin-Ofen in langgestreckter Bauart mit einer auf der einen Ofenseite befindlichen Ladebühne.Siemens-Martin furnace The invention relates to a Siemens-Martin furnace in an elongated design with a loading platform located on one side of the furnace.

Derartige Siemens-Martin-Öfen sind bekannt. Die größten Schwierigkeiten bereitete bisher die Aufstellung der für einen derartigen Ofen erforderlichen Regenerativkammern, damit sie einerseits nicht hinderlich sind und andererseits zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit des Siemens-Martin-Ofens beitragen. In einem bekannten Fall hat man die Regenerativkammern an den Enden des Siemens-Martin-Ofens so angeordnet, daß sie sich vertikal nach unten erstrecken, wofür tiefe Keller zur Unterbringung der Regene.rativkammern notwendig sind.Such Siemens-Martin ovens are known. The greatest difficulties prepared the installation of the regenerative chambers required for such a furnace, so that on the one hand they are not a hindrance and on the other hand to increase performance of the Siemens-Martin furnace. In one known case, one has the regenerative chambers at the ends of the Siemens-Martin furnace so that they are vertically after extend below, which requires deep cellars to accommodate the regeneration chambers are.

Bei, einer anderen bekannten Bauart des Siemens-Martin-Ofens sind bereits primäre Regenerativkammern und sekundäre Regenerativkam,mern vorgesehen. Die primäre Regenerativkammer erstreckt sich am Ende des Ofens vertikal. Es schließt sich dann die horizontale, sekundäre Regenerativkammer unterhalb der Ladebühne an.At, another known type of Siemens-Martin furnace are primary regenerative chambers and secondary regenerative chambers are already provided. The primary regenerative chamber extends vertically at the end of the furnace. It closes then the horizontal, secondary regenerative chamber below the loading platform.

Die bekannten Bauarten von Siemens-Martin-Öfen haben nicht durchweg befriedigt. Zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit eines solchen Ofens wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß mit jedem der beiden Enden des Ofens ein Ende einer Leitung verbunden ist, die sich unterhalb der Ladebühne quer zum Ofen erstreckt und deren anderes Ende auf der gegenüberliegenden Seite der Ladebühne, abgelegen vom Ofen mit einer sich vertikal erstreckenden Regenerativkammer für die vorzuwärmende Luft verbunden ist, an der oben ein Schornstein angeordnet ist, und jede dieser vorhandenen beiden Regenerativkammern mindestens aus einer Primär- und einer Sekun.därregenerativkammer besteht, die zum Zweck eines vertikalen Gasdurchflusses übereinander angeordnet sind.The well-known types of Siemens-Martin ovens do not always have satisfied. In order to increase the performance of such a furnace, according to the invention suggested that one end of a conduit be connected to each of the two ends of the furnace that extends below the loading platform across the furnace and the other End on the opposite side of the loading platform, away from the furnace with a vertically extending regenerative chamber for the air to be preheated with a chimney at the top, and each of these two existing ones Regenerative chambers consisting of at least one primary and one secondary regenerative chamber consists, which are arranged one above the other for the purpose of a vertical gas flow are.

Der große Nachteil bei den bekannten Siemens-Martin-Ofen ist, daß sich die Regenerativkammer am Brenner anschließt, während erfindungsgemäß zwischen dem Brenner und der Regen.erativkammer eine Leitung vorhanden ist. Ist die Regenerativkammer am Brenner unmittelbar angeordnet, so ist ihre Querschnittsfläche zu groß. Die Folge ist eine sehr kleine Gasgeschwindigkeit und eine sehr kleine Geschwindigkeit für die ankommende Verbrennungsluft. Dies ist für die regenerative Wärmeübertragung von den abgehenden, zum Schornstein gelangenden Gasen auf die ankommende Verbrennungsluft sehr nachteilig. Infolge der niedrigen Geschwindigkeit der Gase und der Verbrennungsluft entsteht ein dünner Gasfilm, der am Mauerwerk der Regenerativkammer anhaftet, wodurch weiter die Wärmeübertragung vermindert wird. Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird der Weg der Gase und der Verbrennungsluft durch den Siemens-Martin-Ofen verlängert, so daß die optimale Wärmeübertragung von den abgehenden, zum Schornstein wandernden Gasen auf das Mauerwerk der Regenerativkammer und von ihm auf die ankommende Verbrennungsluft gewährleistet ist.The big disadvantage of the well-known Siemens-Martin furnace is that the regenerative chamber is connected to the burner, while according to the invention between a line is available for the burner and the regenerative chamber. Is the regenerative chamber arranged directly on the burner, their cross-sectional area is too large. The consequence is a very small gas velocity and a very small velocity for the incoming combustion air. This is for regenerative heat transfer from the outgoing gases reaching the chimney to the incoming combustion air very disadvantageous. As a result of the low speed of the gases and the combustion air a thin gas film is created that adheres to the masonry of the regenerative chamber, causing further the heat transfer is reduced. With the proposal according to the invention the path of the gases and the combustion air through the Siemens-Martin furnace is extended, so that the optimal heat transfer from the outgoing, migrating to the chimney Gases on the masonry of the regenerative chamber and from it on the incoming combustion air is guaranteed.

An Hand der Zeichnungen wird die Erfindung weiter erläutert. Es ist Fig. 1 eine zum Teil geschnittene Vertikalansicht des Siemens-Martin-Ofens, Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie II-Il der Fig. 1, Fig.3 eine Draufsicht des Siemens-Martin-Ofens. -Der 10 besteht aus dem Ofen 11, den beiden Leitungen 12 und den beiden schachbrettartig gebauten Regenerativkammern 13. Der Ofen 11 ist von an sich bekannter, langgestreckter Bauart. An jedem Ofenende befindet sich eine Schlackentasche 14, welche über einen Brenner 15 mit einer der Leitungen 12 verbunden ist. Die Leitungen 12 weisen Zwischenwände 16 auf. Sie und die Wände der Leitungen sind aus feuerfestem Material hergestellt. Oberhalb der Leitungen 12 befindet sich die Ladebühne 17, welche mit ihren Füßen 18 auf dem Kellerboden 19 steht. Die Vorrichtung 20 zur Beladung des Ofens 11 ist auf der Ladebühne 17 verschiebbar, Das auf der gegenüberliegenden Seite der Ladebühne 17 befindliche Ende einer jeden Leitung 12 ist abgelegen vom Ofen 11 mit einer sich vertikal erstreckenden Regenerativkammer 13 für die vorzuwärmende Luft verbunden. Die Leitungen 12 sind am unteren Ende der Regenerativkammern 13 angechlossen. Die Regenerativkammern 13 befinden sich Lußerhalb des Bereiches der für den_ Betrieb des 3iemens-Martin-Ofens erforderlichen Aufzüge und dräne. Die Regenerativkammern 13 bestehen aus einem gasdichten Gehäuse 21 aus feuerfestem =Material nit einem Mantel 22 aus Stahlblech. Jede der beiden Zegenerativkammern 13 besteht aus einer Primär-:egenerativkammer 24 und aus einer Sekundärregenerativkammer 28, die beide in dem Gehäuse 21 im senkrechten Abstand voneinander angeordnet sind, wobei die untere Primärregenerativkammer 24 auf 3en Gewölben 25 von an sich bekannter Bauart ruht, während die obere Sekundärregenerativkammer 28 auf den Gewölben 29 angeordnet ist. Die horizontalen Querschnittflächen der unteren Regenerativkammern 24 sind größer als die der oberen Regenerativkammern 28. Außerdem ist die Regenerativkammer 24 höhenmäßig kleiner als die Regenerativkammer 28.The invention is explained further with reference to the drawings. It is Fig. 1 is a partially sectioned vertical view of the Siemens-Martin furnace, Fig. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1, FIG. 3 shows a plan view of the Siemens-Martin furnace. -The 10 consists of the furnace 11, the two lines 12 and the two checkerboard built regenerative chambers 13. The furnace 11 is known per se, elongated Design type. At each end of the furnace there is a slag pocket 14, which has a Burner 15 is connected to one of the lines 12. The lines 12 have partitions 16 on. They and the walls of the pipes are made of refractory material. Above the lines 12 is the loading platform 17, which with its feet 18 is on the basement floor 19. The device 20 for loading the furnace 11 is Slidable on the loading platform 17, the one on the opposite side of the loading platform 17 located end of each line 12 is remote from the furnace 11 with a vertically extending regenerative chamber 13 connected for the air to be preheated. The lines 12 are connected to the lower end of the regenerative chambers 13. the Regenerative chambers 13 are located outside the area for operation the 3iemens-Martin furnace required elevators and drains. The regenerative chambers 13 consist of a gas-tight housing 21 made of fireproof = material with one Jacket 22 made of sheet steel. Each of the two generative chambers 13 consists of one Primary: regenerative chamber 24 and a secondary regenerative chamber 28, both of which are arranged in the housing 21 at a perpendicular distance from each other, wherein the lower primary regenerative chamber 24 on 3 vaults 25 of a known type rests, while the upper secondary regenerative chamber 28 is arranged on the vaults 29 is. The horizontal cross-sectional areas of the lower regenerative chambers 24 are larger than that of the upper regenerative chambers 28. In addition, the regenerative chamber is 24 smaller in height than the regenerative chamber 28.

Oberhalb einer jeden Sekundärregenerativkammer 28 befindet sich ein Schornstein 29, welcher sich mach seinem freien Ende konisch erweitert. Am unteren Ende ist jeder Schornstein 29 mit einem Schieber 30 und mit einer Luftdüse 31 ausgerüstet. Die beiden Luftdüsen 31 sind durch die horizontale Leitung 32 miteinander verbunden. Die Mitte der horizontalen Leitung 32 ist an zwei in Abstand stehenden Stellen über die vertikalen Leitungen 33, 34 mit den Ventilatoren 35, 36 zur Lieferung der Luft verbunden. Ein Schieber 37 ist in der horizontalen Leitung 32 zwischen der vertikalen Leitung 33 und der einen Luftdüse 31 angeordnet. Ein zweiter Schieber 38 ist in der horizontalen Leitung 32 zwischen der vertikalen Leitung 34 und der anderen Luftdüse 31 vorgesehen. Die Ventilatoren 35, 36 sind auf dem Traggerüst 39 zwischen den beiden Gehäusen 21 der Regenerativkammern gelagert. Eine Trennwand 40 erstreckt sich horizontal durch den mittleren Teil der horizontalen Leitung 32 zwischen den Schiebern 37, 38. Der Ventilator 35 zur Lieferung von Luft ist über die vertikale Leitung 33 mit der horizontalen Leitung 32 oberhalb der Wand verbunden, während der zweite Ventilator 36 seine Luft über die senkrechte Leitung 34 in die horizontale Leitung 32 unterhalb der Wand abliefert.Above each secondary regenerative chamber 28 is a Chimney 29, which widens conically make its free end. At the bottom At the end of each chimney 29 is equipped with a slide 30 and with an air nozzle 31. The two air nozzles 31 are connected to one another by the horizontal line 32. The center of the horizontal line 32 is across at two spaced locations the vertical ducts 33, 34 with the fans 35, 36 for supplying the air connected. A slide 37 is in the horizontal line 32 between the vertical Line 33 and one air nozzle 31 are arranged. A second slide 38 is in the horizontal duct 32 between the vertical duct 34 and the other air nozzle 31 provided. The fans 35, 36 are on the support frame 39 between the two Housings 21 of the regenerative chambers stored. A partition wall 40 extends horizontally through the middle part of the horizontal line 32 between the slides 37, 38. The fan 35 for supplying air is via the vertical line 33 with the horizontal duct 32 connected above the wall, while the second fan 36 its air via the vertical line 34 into the horizontal line 32 below the wall delivers.

Es sei angenommen, in der Fig. 2 ist der linke Schieber 30 offen, während der rechte Schieber geschlossen ist. Ist der Ofen 11 in Betrieb, so liefert der Luftventilator 35 Luft an die- horizontale Leitung 32 oberhalb der Trennwand 40, wobei der Schieber 37 so verschoben ist, daß an dieser Stelle die horizontale Leitung 32 unterhalb der Trennwand 40 gesperrt ist. Es gelangt die Luft zu der linken Düse 31 gemäß der Fig. 2. Sie saugt die Abgase des Ofens 11 zum linken Schornstein 29 hoch. Eine derartige Ansaugkraft ist notwendig, damit der Widerstand, dem der Gasfluß durch die einzelnen Teile des Siemens-Martin-Ofens ausgesetzt ist, überwunden wird. Der Ventilator 36 dagegen liefert die Luft in die horizontale Leitung 32 unterhalb der Trennwand 40, wobei durch den Schieber 38 der Teil der Leitung 32 oberhalb der Querwand 40 gesperrt ist. Da ferner der rechte Schieber 30 geschlossen ist, gelangt die Luft aus der rechten Luftdüse 31 nach unten durch die Sekundärregenerativkammer 28, die Primärregenerativkammer 24 und die Leitung 12. Diese Luft wird als Verbrennungsluft an den Ofen 11 abgeliefert. Der Vorgang wird umgekehrt, wenn der Schieber 30 des linken Schornsteins 29 gemäß der Fig. 2 geschlossen wird, während der zweite Schieber 30 geöffnet wird. Beim offenen Schieber 30 hat die Luft die Aufgabe, die Abgase anzusaugen und durch den Schornstein zu fördern. Beim geschlossenen Schieber 30 wird die erforderliche Verbrennungsluft dem Ofen zugeführt, wobei gleichzeitig ihre Vorwärmung in der Regenerativkammer gewährleistet ist.It is assumed that the left slide 30 is open in FIG. 2, while the right slide is closed. If the furnace 11 is in operation, it delivers the air fan 35 air to the horizontal line 32 above the partition 40, the slide 37 is moved so that at this point the horizontal Line 32 is blocked below the partition wall 40. The air gets to the left Nozzle 31 according to FIG. 2. It sucks the exhaust gases from the stove 11 to the left chimney 29 high. Such a suction force is necessary so that the resistance to which the Gas flow through the individual parts of the Siemens-Martin furnace is exposed, overcome will. The fan 36, however, delivers the air in the horizontal line 32 below the partition wall 40, the part of the line 32 above the through the slide 38 Transverse wall 40 is locked. Furthermore, since the right slide 30 is closed, arrives the air from the right air nozzle 31 down through the secondary regenerative chamber 28, the primary regenerative chamber 24 and the line 12. This air is called combustion air delivered to the furnace 11. The process is reversed when the slide 30 des left chimney 29 according to FIG. 2 is closed, while the second slide 30 is opened. When the slide 30 is open, the air has the task of the exhaust gases to be sucked in and conveyed through the chimney. When the slide 30 is closed the required combustion air is supplied to the furnace, while at the same time their Preheating in the regenerative chamber is guaranteed.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Siemens-Martin furnace of elongated design with a loading platform located on one side of the furnace, characterized in that that one end of a line (12) is connected to each of the two ends of the furnace (11) which extends below the loading platform (17) across the furnace and the other End on the opposite side of the loading platform, away from the furnace, with a on vertically extending regenerative chamber (13) for the air to be preheated is connected to the top of a chimney (29) is arranged, and each of these existing two regenerative chambers at least from a primary and a secondary regenerative chamber (24 and 28), which are superimposed for the purpose of vertical gas flow are arranged.

2. Siemens-Martin furnace according to claim 1, characterized in that d.ass the horizontal cross-sectional areas of the lower regenerative chambers (24) larger are than those of the upper regenerative chambers (28).

3. Siemens-Martin furnace according to claim 1, characterized in that an air nozzle for each of the two chimneys (29) (31) and an air fan are provided, each of the two fans (35, 36) alternately connectable to one or the other nozzle for supplying the air is that with the closed chimney one fan is required Combustion air and its preheating in the regenerative chamber ensured while With the chimney open, the other fan draws the air through the nozzle into the Chimney gives off.

4. Siemens-Martin furnace according to claim 1, characterized in that the regenerative chambers have a gas-tight housing (21) made of refractory material with a jacket (22) made of sheet steel. Considered publications: German Patent Nos. 440 875, 460 700, 518 609, 471 327, 441 105; Austrian Patent No. 83 244; USA. Patent No. 1338 288th; A. Ledebur, "Handbuch der Eisenhüttenkunde", 4th edition, Leipzig 1903, Dept. I, p. 156 and 157.