DE1118240B

DE1118240B - Flame furnace, in particular Siemens-Martin furnace

Info

Publication number: DE1118240B
Application number: DEI8443A
Authority: DE
Inventors: Leland B Luellen
Original assignee: Inland Steel Co
Current assignee: Inland Steel Co
Priority date: 1953-03-23
Filing date: 1954-03-23
Publication date: 1961-11-30

Description

Herdflammofen, insbesondere Siemens-Martin-Ofen Die Erfindung bezieht sich auf einen Herdflammofen nach Patent 1089 789.Hearth furnace, in particular Siemens-Martin furnace The invention relates on a hearth furnace according to patent 1089 789.

Das Hauptpatent ist auf einen Herdflammofen, insbescindere Siemens-Martin-Ofen, gerichtet, der in seinen beiden Ofenköpfen je einen einzigen lotrechten Zug für den wechselweisen Betrieb von Luft oder Abgas aufweist und oberhalb der Enden des Herdes mit einer Einschnürung versehen ist, die mit dem Zugkanal und dem Herdbett in Verbindung steht und in ihrem engsten Abschnitt eine Querschnittsfläche aufweist, die mindestens ebenso groß ist wie der engste Abschnitt des Zugkanals, wobei die gesamte Länge der Zugkanäle an ihrem engsten Abschnitt innerhalb des Mauerwerks, gemessen in Richtung der Längsachse des Ofens, zwischen 8 und 151% der Ofenlänge beträgt.The main patent is for a stove, in particular a Siemens-Martin oven, directed, which in its two furnace heads each have a single vertical train for has the alternating operation of air or exhaust gas and above the ends of the Cooker is provided with a constriction that connects to the draw channel and the hearth bed is in communication and has a cross-sectional area in its narrowest section, which is at least as large as the narrowest section of the pulling channel, the entire length of the ducts at their narrowest section within the masonry, measured in the direction of the longitudinal axis of the furnace, between 8 and 151% of the furnace length amounts to.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung der Anordnung nach dem Hauptpatent mit dem Ziel einer weiteren Erhöhung der Produktionskapazität und der Produktionsgeschwindigkeit. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Verhältnis der gesamten Länge der Zugkanäle zur Herdlänge innerhalb der feuerfesten Auskleidung, gemessen in der Schaffplattenebene, zwischen 1:4 und 1:8,6 beträgt.The present invention relates to an improvement in the arrangement according to the main patent with the aim of further increasing the production capacity and the production speed. According to the invention, this is achieved by that the ratio of the total length of the draw channels to the hearth length within the Refractory lining, measured in the plane of the sheet, between 1: 4 and 1: 8.6 amounts to.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben, und zwar zeigt Fig. 1 eine Teilansicht im senkrechten Schnitt durch eines der Enden einer Ausführungsform eines Ofens gemäß der Erfindung, der in der Beschreibung als Ofen B bezeichnet wird, Fig.2 eine Teilansicht im waagerechten Schnitt, wobei, der Schnitt im wesentlichen an der Schaffplattenanhebung des in Fig. 1 gezeigten Ofens geführt ist, Fig.3 eine Teilansicht im senkrechten Schnitt durch das eine Ende einer weiteren beispielsweisen Ausführungsform des Ofens gemäß der Erfindung, der in der nachfolgenden Beschreibung als Ofen C bezeichnet ist, Fig.4 eine Teilansicht im waagerechten Schnitt, wobei der Schnitt im wesentlichen an der Schaffplattenanhebung des in Fig.3 gezeigten Ofens geführt ist, Fig.5 eine Teilansicht im senkrechten Schnitt durch das eine Ende einer weiteren beispielsweisen Ausführungsform des Ofens gemäß der Erfindung, der in der nachfolgenden Beschreibung als Ofen D bezeichnet ist, Fig.6 eine Teilansicht im waagerechten Schnitt, wobei der Schnitt im wesentlichen an der Schaffplattenanhebung des in Fig. 5 gezeigten Ofens geführt ist.The invention is described in greater detail below in conjunction with the drawings described, namely Fig. 1 shows a partial view in vertical section through one of the ends of an embodiment of a furnace according to the invention disclosed in fig Description is designated as furnace B, Fig. 2 is a partial view in the horizontal Section, whereby the section is essentially at the sheeting plate elevation of the in Fig. 1 is guided, Fig. 3 is a partial view in vertical section by one end of a further exemplary embodiment of the furnace according to FIG of the invention, which is referred to in the following description as furnace C, 4 shows a partial view in horizontal section, the section essentially is guided on the Schaffplatte lift of the furnace shown in Figure 3, Figure 5 a Partial view in vertical section through one end of a further example Embodiment of the furnace according to the invention, which in the following description is designated as furnace D, FIG. 6 is a partial view in horizontal section, wherein the section essentially at the sheep plate elevation of the one shown in FIG Furnace.

Die in Fig. 1 bis 6 gezeigten Öfen sind Beispiele von gemäß der Erfindung ausgeführten Öfen. Die Figuren sind maßstäblich gezeichnet und können, wo. erforderlich, zur Bestimmung der Maße verwendet werden, obwohl in den nachfolgenden Tabellen die kritischen Maße der Öfen gegeben sind.The ovens shown in Figures 1 to 6 are examples of according to the invention executed furnaces. The figures are drawn to scale and can where. necessary, can be used to determine the dimensions, although in the following tables the critical dimensions of the furnace are given.

Jeder der Öfen hat ein Herdbett 40, das mit einem allgemein mit 41 bezeichneten Endteil versehen ist, der durch eine Brückenwand 42 und eine schützende Kühlwand 43 um den Endteil des Herdes gebildet wird. Die Schaffplattenanhebung ist in den Zeichnungen angegeben, wobei sich das Bad im allgemeinen bis zu dieser Anhebung erstreckt, so daß der Punkt der Brückenwand 42, der das Ende des Bades- begrenzt, ohne weiteres gefunden werden kann-Der Hauptteil des Ofens über dem Bad ist durch eine Gewölbekonstruktion 44 abgedeckt, die mit der Endwand 45 des Ofens durch einen als Widerlager bezeichneten Abschnitt 46 verbunden ist. Zwischen diesem Abschnitt 46 und der Brückenwand 42 ist ein Bereich, der als Kopf des Ofens bezeichnet wird. Der Raum zwischen der Endwand 45 und der schützenden Kühlwand 43 ist als Zug bezeichnet und trägt das Bezugszeichen 47. Wie ersichtlich, wird der Zug in jedem dieser Öfen durch eine einzige _öffnung gebildet, die sich quer über die Breite des Ofens von der vorderen Stirnwand 48 bis zur hinteren Stirnwand 49 erstreckt.Each of the ovens has a hearth bed 40 provided with an end portion indicated generally at 41 which is formed by a bridge wall 42 and a protective cooling wall 43 around the end portion of the hearth. The sheeting plate elevation is indicated in the drawings, the bath generally extending to this elevation so that the point on the bridge wall 42 delimiting the end of the bath can be easily found - the main part of the oven is above the bath covered by a vault structure 44 which is connected to the end wall 45 of the furnace by a section 46 called an abutment. Between this section 46 and the bridge wall 42 is an area referred to as the top of the furnace. The space between the end wall 45 and the protective cooling wall 43 is referred to as the draft and has the reference number 47. As can be seen, the draft in each of these ovens is formed by a single opening extending across the width of the furnace from the front end wall 48 extends to the rear end wall 49 .

In jedem der gezeigten Öfen ist die Bad länge dadurch vergrößert worden, daß die Enden des Herdbettes in Richtung zur Endwand des Ofens verlegt wurden. Hierbei ist zu erwähnen, daß die Endwand nicht zur Vergrößerung der Länge des Ofens nach außen verlegt werden kann und daß diese Länge durch die Verankerungsträger 50 bestimmt wird. Damit ist die Ofenlänge innerhalb dieser Verankerungsträger (die Gesamtlänge zwischen den Außenseiten des Endmauerwerks) festgelegt. Die vorgenommenen Veränderungen bestehen in der Neuanordnung des inneren Aufbaus des Ofens. Die Badlänge und -fläche wurde auf diese Weise vergrößert. Der Zugquerschnitt wurde neu gestaltet, um eine ausreichende Luftzufuhr zu erzielen.In each of the ovens shown, the bath length has been increased by that the ends of the hearth bed were relocated towards the end wall of the furnace. Here it should be noted that the end wall did not increase the length of the furnace after can be laid outside and that this length is determined by the anchoring beams 50 will. This means that the furnace length is within this anchorage beam (the total length between the outside of the final masonry). The changes made consist in rearranging the internal structure of the furnace. The bath length and area was enlarged in this way. The train cross-section has been redesigned to accommodate a to achieve sufficient air supply.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, diese vergrößerte Badfläche auszunutzen. Die Herstellung von Stahl kann viel rascher erfolgen, wenn die Tiefe des Bades geringer ist, als sie an sich sein kann. Die meisten in den Vereinigten Staaten zur Zeit in Betrieb befindlichen öfen haben einen übergroßen Einsatz, so daß die Badtiefe größer ist als wünschenswert. Die vergrößerte Badfläche kann dazu ausgenutzt werden, die Badtiefe zu verringern.There are various ways of making use of this enlarged bathroom area. The production of steel can be done much more quickly if the depth of the bath is less is than it can be in itself. Most in the United States at the moment in operation ovens have an oversized insert, so that the bath depth is greater than desirable. The enlarged bathroom area can be used to to reduce the bath depth.

In den Fällen, in denen die Badtiefe nicht so kritisch ist, kann eine größere Stahlmenge einfach durch Vermehrung des Einsatzes hergestellt werden. Diese Erfahrung wurde mit den dargestellten Öfen gemacht, bei welchen die stündliche Stahlproduktion stark erhöht werden konnte.In those cases where the bath depth is not that critical, a larger quantities of steel can be produced simply by increasing the use. These Experience was gained with the furnaces shown, which have hourly steel production could be greatly increased.

Die folgenden Tabellen geben einen Vergleich dieser Öfen vor und nach dem Umbau gemäß der Erfindung. Bestimmte kritische Werte hinsichtlich der relativen Abmessungen des Bades, der Züge und des Kopfes sind ebenfalls gegeben. Die gegebenen Werte sollen nur zur beispielsweisen Darstellung dienen und sind nicht beschränkend auszulegen. Ofen A (In den Figuren nicht dargestellt) Nachstehend wird eine vergleichende Darstellung gegeben, die die gemäß der Erfindung am Ofen vorgenommenen Veränderungen angibt. Maße des Ofens vorher I nachher Länge des Ofens an der Außen- seite des Mauerwerks (inner- halb der Stahlverankerungs- träger), m . . . . . . . . . . . . . . . . 21,351 21,35 Länge des Herdes an der Schaffplattenanhebung inner- halb der feuerfesten Aus- fütterung, m . . . . . . . . . . . .. . 12,19 12,84 Zug ....................... zwei einer Engster Querschnitt, m2 ...... 7,74! 5,57 Kombinierte Länge, m ....... 3,91 3,22 Kopf - engster Querschnitt, m2 6,73 6,05 _ _ Fortsetzung Maße des Ofens vorher I nachher Verhältnisse: Prozent der Gesamtlänge des Ofens an der Außenseite des Mauerwerks, die vom Herd an der Schaffplatten- anhebung eingenommen 57,1 60,1 Prozent der Gesamtlänge des Ofens an der Außenseite des Mauerwerks, die von der Länge der beiden Züge eingenommen wird ...... 18,33 15,1 Kombinierte Länge der Züge zur Länge des Herdes zwi- schen der feuerfesten Aus- fütterung . . . . . . . . . . . . . . 1:3,1 1:4 Ofen B (Fig. 1 und 2) Maße des Ofens vorher I nachher Länge des Ofens an der Außen- seite des Mauerwerks (inner- halb der Stahlverankerungs- träger), m . .. . . . . . . . . . . . . . 18,28 18,28 Länge des Herdes an der Schaffplattenanhebung inner- halb der feuerfesten Aus- fütterung, m . . . . . . . . . . . . . . 9,34 12,49 Zug ....................... zwei einer Engster Querschnitt, m2 ...... 5,25 3,97 Kombinierte Länge, m ....... 3,45 1,82 Kopf -engster Querschnitt, m2 etwa 3,47 ° etwa 3,72 Verhältnisse: Prozent der Gesamtlänge des Ofens an der Außenseite des Mauerwerks, die vom Herd an der Schaffplatten- anhebung eingenommen wird . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 51,1 68,3 Prozent der Gesamtlänge des Ofens an der Außenseite des Mauerwerks, die von der Länge der beiden Züge eingenommen wird ...... 18,8 10 Kombinierte Länge der Züge zur Länge des Herdes zwi- schen der feuerfesten Aus- fütterung .............. 1:2,71 1:6,83 Ofen C (Fig. 3 und 4) Maße des Ofens vorher I nachher Länge des Ofens an der Außen- seite des Mauerwerks (inner- halb der Stahlverankerungs- träger), m ................ 21,35 21,35 Länge des Herdes an der Schaffplattenanhebung inner- halb der feuerfesten Aus- fütterung, m . . . . . . . . . . . . . . 12,19I 15,24 Zug ....................... zwei einer Engster Querschnitt, m2 ...... 7,79 5,7 Kombinierte Länge, m ....... 4,95I 2,23 Kopf -engster Querschnitt, m2 etwa 6,26 etwa 7,73 Verhältnisse: Prozent der Gesamtlänge des Ofens an der Außenseite des Mauerwerks, die vom Herd an der Schaffplatten- anhebung eingenommen wird . . . . . . . . . . . . . . . .... 57,1 71,4 Prozent der Gesamtlänge des Ofens an der Außenseite des Mauerwerks, die von der Länge der beiden Züge eingenommen wird ...... 19,04 10,42 Kombinierte Länge der Züge zur Länge des Herdes zwi- schen der feuerfesten Aus- fütterung .............. 1:2,46 1:6,82 Ofen D (Fig. 5 und 6) Maße des Ofens vorher ' nachher i Länge des Ofens an der Außen- seite des Mauerwerks (inner- halb der Stahlverankerungs- träger), m . . . . . . . . . . . . . . . : 27,731 27,73 Länge des Herdes an der Schaffplattenanhebung inner- halb der feuerfesten Aus- fütterung, m . . . . . . . . . . . . . . 17,67 20,87 Zug ....................... zwei I einer Engster Querschnitt, m2 ...... 10,05i 6,59 Kombinierte Länge, m ....... 5,23 2,43 Kopf -engster Querschnitt, m2 etwa 4,36 @ etwa 7,15 Fortsetzung Maße des Ofens vorher I nachher Verhältnisse: Prozent der Gesamtlänge des Ofens an der Außenseite des Mauerwerks, die vom Herd an der Schaffplatten- anhebung eingenommen wird ................... 63,7 75,3 Prozent der Gesamtlänge des Ofens an der Außenseite des Mauerwerks, die von der Länge der beiden Züge eingenommen wird ...... 19,04 8,79 Kombinierte Länge der Züge zur Länge des Herdes zwi- schen der feuerfesten Aus- fütterung .............. 1:3,35 1:8,56 The following tables give a comparison of these ovens before and after the conversion according to the invention. Certain critical values regarding the relative dimensions of the bath, trains and head are also given. The values given are only intended to serve as an example and are not to be interpreted as restrictive. Oven A (not shown in the figures) A comparative representation is given below which indicates the changes made to the oven in accordance with the invention. Oven dimensions before i after Length of the furnace on the outside side of the masonry (inner half of the steel anchoring carrier), m. . . . . . . . . . . . . . . . 21.351 21.35 Length of the hearth at the Sheep plate lifting inside half of the refractory feeding, m. . . . . . . . . . . ... 12.19 12.84 Train ....................... two one Narrowest cross-section, m2 ...... 7.74! 5.57 Combined length, m ....... 3.91 3.22 Head - narrowest cross-section, m2 6.73 6.05 _ _ Continuation Oven dimensions before i after Conditions: Percent of the total length of the Oven on the outside of the masonry that dated Stove at the Schaffplatten- raising taken 57.1 60.1 Percent of the total length of the Oven on the outside of the masonry by the length of the two trains is taken ...... 18.33 15.1 Combined length of trains to the length of the hearth between the refractory lining feeding . . . . . . . . . . . . . . 1: 3.1 1: 4 Furnace B (Fig. 1 and 2) Oven dimensions before i after Length of the furnace on the outside side of the masonry (inner half of the steel anchoring carrier), m. ... . . . . . . . . . . . . 18.28 18.28 Length of the hearth at the Sheep plate lifting inside half of the refractory feeding, m. . . . . . . . . . . . . . 9.34 12.49 Train ....................... two one Narrowest cross-section, m2 ...... 5.25 3.97 Combined length, m ....... 3.45 1.82 Head - narrowest cross-section, m2 about 3.47 ° about 3.72 Conditions: Percent of the total length of the Oven on the outside of the masonry that dated Stove at the Schaffplatten- raising taken will . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 51.1 68.3 Percent of the total length of the Oven on the outside of the masonry by the length of the two trains is taken ...... 18.8 10 Combined length of trains to the length of the hearth between the refractory lining feeding .............. 1: 2.71 1: 6.83 Oven C (Fig. 3 and 4) Oven dimensions before i after Length of the furnace on the outside side of the masonry (inner half of the steel anchoring carrier), m ................ 21.35 21.35 Length of the hearth at the Sheep plate lifting inside half of the refractory feeding, m. . . . . . . . . . . . . . 12.19I 15.24 Train ....................... two one Narrowest cross-section, m2 ...... 7.79 5.7 Combined length, m ....... 4.95I 2.23 Head - narrowest cross-section, m2 about 6.26 about 7.73 Conditions: Percent of the total length of the Oven on the outside of the masonry that dated Stove at the Schaffplatten- raising taken will . . . . . . . . . . . . . . . .... 57.1 71.4 Percent of the total length of the Oven on the outside of the masonry by the length of the two trains is taken ...... 19.04 10.42 Combined length of trains to the length of the hearth between the refractory lining feeding .............. 1: 2.46 1: 6.82 Furnace D (Fig. 5 and 6) Oven dimensions before, afterwards i Length of the furnace on the outside side of the masonry (inner half of the steel anchoring carrier), m. . . . . . . . . . . . . . . : 27.731 27.73 Length of the hearth at the Sheep plate lifting inside half of the refractory feeding, m. . . . . . . . . . . . . . 17.67 20.87 Train ....................... two I one Narrowest cross-section, m2 ...... 10.05i 6.59 Combined length, m ....... 5.23 2.43 Head - narrowest cross-section, m2 about 4.36 @ about 7.15 continuation Oven dimensions before i after Conditions: Percent of the total length of the Oven on the outside of the masonry that dated Stove at the Schaffplatten- raising taken will ................... 63.7 75.3 Percent of the total length of the Oven on the outside of the masonry by the length of the two trains is taken ...... 19.04 8.79 Combined length of trains to the length of the hearth between the refractory lining feeding .............. 1: 3.35 1: 8.56

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Flame furnace according to patent 1089 789, in particular Siemens-Martin furnace, which has a single vertical train in each of its two furnace heads for the alternating operation of air or exhaust gas and is provided with a constriction above the ends of the hearth, which is provided with the draw channel and the hearth bed in connection and in its narrowest section has a cross-sectional area which is at least as large as the narrowest section of the draw channel, the entire length of the draw channels at their narrowest section within the masonry, measured in the direction of the longitudinal axis of the furnace , is between 8 and 15% of the furnace length, characterized in that the ratio of the total length of the draft channels to the hearth length within the refractory lining, measured in the plane of the sheet, is between 1: 4 and 1: 8.6.

2. Hearth furnace according to claim 1, with one at each End of the cooker provided cooling box, side walls and an end wall that meet with each other are connected to form the furnace end section adjoining the stove, and with a partition in front of and under each cooling box, which is located between the end walls extends, these walls being the only vertical pull at each end of the furnace form for the air supply to the stove, characterized in that the length of the stove between the metal of the cooling boxes on the hearth side, measured at the level of the sheeting, approximately 2.87 times the sum of the lengths of the perpendicular runs between the metal amounts to. In. Documents considered: German Patent No. 557 598; French Patent No. 505 216; British Patent No. 390 207; UNITED STATES.- Patent Nos. 2,446,511, 2,515,670; »Steel and Iron«, 1923, p.655, Fig.2; 1934, p. 33, fig. 37.