DE1210018B

DE1210018B - Wind heater for blast furnaces

Info

Publication number: DE1210018B
Application number: DEC23698A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl Wind
Original assignee: CHAMOTTE IND
Current assignee: CHAMOTTE IND
Priority date: 1961-03-21
Filing date: 1961-03-21
Publication date: 1966-02-03

Description

Winderhitzer für Hochöfen Die Erfindung betrifft einen von unten beheizten Winderhitzer mit in diesem eingebauten Brennschacht und mit von unten einzuführendem Kaltwind, wobei beim Einführen des Kaltwindes die gemauerte Steinkuppel einer Druckbelastung ausgesetzt ist.Wind heater for blast furnaces The invention relates to a heated from below Winder heater with a combustion shaft built into this and with one to be introduced from below Cold wind, whereby when the cold wind is introduced, the brick dome is subject to pressure is exposed.

Sowohl der Kaltwind wie auch das Breungas oder der Heißwind, die auf der anderen Seite in den Winderhitzer strömen, sind in ihrer Strömungsrichtung wohl zunächst gleichsinnig, jedoch dann gegensinnig zueinander gerichtet, und es ergibt sich infolge der innewohnenden Strömungsenergie ein Drückstau, der von der Steinkuppel aufzunehmen ist.Both the cold wind as well as the Breungas or the hot wind that on flow on the other side into the heater are well in their direction of flow initially in the same direction, but then directed in opposite directions, and it results As a result of the inherent flow energy, a pressure build-up from the stone dome is to be included.

Um der Wärmeausdehnung der Ausmauerung Rechnung zu tragen, ist außerdem zwischen der Steinkuppel und dem äußeren Blechmantel bei Winderhitzern ein ausreichender Zwischenraum vorgesehen. Dieser Zwischenraum steht zwar durch das Loch im Schlußstein der Steinkuppel mit dem Cowperinneren in Verbindung. Da aber durch dieses Loch das Thennoelement zur Messung der Kup#C-temperatur hindurchgeführt wird, bleibt nur ein schmaler Ringraum übrig. Je höher nun die Winddrücke werden, desto schwieriger wird der Druckausgleich zwischen dem Kuppelinneren und dem beschriebenen Zwischenraum. Ein solcher Druckausgleich ist jedoch unbedingt erforderlich, damit die Steinkuppel nicht gesprengt wird.In order to take into account the thermal expansion of the brick lining, is also between the stone dome and the outer sheet metal jacket in the case of hot air heaters, a sufficient one Space provided. This gap is through the hole in the keystone the stone dome in connection with the Cowper interior. But since through this hole that Thennoelement is passed through to measure the Kup # C temperature, remains only a narrow annulus left. The higher the wind pressures are, the more difficult is the pressure equalization between the interior of the dome and the space described. However, such a pressure equalization is absolutely necessary so that the stone dome is not blown up.

Man hilft sich daher in der Weise, daß man den Kaltwindschieber nur ganz allmählich öffnet. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die Cowperumstellung außerordentlich viel Zeit, z. B. 3 bis 5 Minuten, beansprucht. Man hat auch schon statt des Schlußsteines einen Körper lose eingesetzt, der sich wie ein Ventil nach oben anheben kann, wenn der Druckunterschied zwischen dem Kuppelinneren und dem Zwischenraum eine gewisse Größe überschreitet.Therefore one helps oneself in such a way that one only opens the cold wind slide very gradually. This method has the disadvantage that the cowper changeover takes an extremely long time, e.g. B. 3 to 5 minutes claimed. Instead of the keystone, a body has also been loosely inserted, which can lift up like a valve when the pressure difference between the interior of the dome and the space in between exceeds a certain size.

Alle diese Maßnahmen kommen nicht mehr in Frage, wenn die Winddrücke nach den neuesten Bestrebungen noch weiter ansteigen und z. B. Werte von etwa 3 atü erreichen. Der Kaltwind strömt bei derartigen Druckverhältnissen mit einer solchen Geschwindigkeit in den Cowper ein, daß er stoßartig auf die Steinkuppel wirken muß. Diese stoßartige Beanspruchung wird von keiner Steinkuppel aufgehalten. Auch der Einsatz des ventilartig gestalteten Schlußsteines als Hilfsmittel versagt.All of these measures are no longer an option if, according to the latest efforts, the wind pressures continue to rise and z. B. reach values of about 3 atü. Under such pressure conditions, the cold wind flows into the Cowper at such a speed that it has to act like a jolt on the stone dome. This shock-like stress is not stopped by any stone dome. The use of the valve-like keystone as an aid also fails.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die bei höheren Winddrücken auftretende stoßartige Beanspruchung der Steinkuppel herabzusetzen oder überhaupt gänzlich zu vermeiden. Die Lösung dieser Aufgabenstellung wird dadurch erreicht, daß ein Gegendruck erzeugt wird, der der Druckwelle des Windes aus dem Gitterwerk gegen die Steinkuppel entgegenwirkt, so daß nach der Erfindung vorgeschlagen wird, daß an die unten in den-Winderhitzer mündende Kaltwindleitung zwischen einem außerhalb liegenden Kaltwindschieber und dem Winderhitzermantel eine aufwärts führende Hilfsleitung angeschlossen ist, die tangential in den von dem Blechmantel der Winderhitzerkuppel und der Steinkuppel gebildeten Zwischenraum mündet.The object underlying the invention is that of higher wind pressures to reduce shock loads on the stone dome or to avoid it altogether. The solution to this problem is thereby achieved that a back pressure is generated, which the pressure wave of the wind from the Latticework counteracts the stone dome, so proposed according to the invention is that at the bottom of the wind heater opening into the cold wind line between a outside lying cold wind slide and the heater jacket an upward leading Auxiliary line is connected, which is tangential to the sheet metal jacket of the heater dome and the space formed by the stone dome opens.

Es ist wohl die Ausführung eines Winderhitzers bekannt, der ähnlich wie der der Erfindung von unten beheizt wird (britisches Patent 387 070). Ein Druckausgleich ist aber hier nicht möglich. Bei dem auf der Spitze dieses Winderhitzers angebrachten Stutzen handelt es sich um eine Leitung, die dazu dient, aus einem Doppelblechmantel, der den Winderhitzer umgibt, Luft für den Brenner anzusaugen, die diesem dann während der Heizperiode als vorgewärmtes Medium zugeführt wird. Die Möglichkeit, während der Windperiode auf die Steinkuppel von oben her einen Druck auszuüben, der als Gegendruck gegen jenen gedacht ist, der unter der Kuppe] herrscht, ist nicht gegeben.It is well known the design of a blast furnace which is heated from below in a manner similar to that of the invention (British patent 387 070). However, pressure compensation is not possible here. The nozzle attached to the top of this heater is a line that is used to draw in air for the burner from a double sheet jacket that surrounds the heater, which is then fed to the burner as a preheated medium during the heating period. The possibility of exerting a pressure on the stone dome from above during the wind season, which is intended as a counter-pressure against that prevailing under the dome], is not given.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird erreicht, daß durch die tangentiale Anordnung der Hilfsleitung eine Vermischung zumindest mit der bereits über der Kuppel liegenden Heißluft erfolgt. Im übrigen ergibt sich dadurch, daß die Hilfsleitung im Querschnitt wesentlich geringer ist als die Hauptwindleitung, eine Erhöhung der Geschwindigkeit in der Hilfsleitung, die dazu führt, daß der Druckausgleich oberhalb der Kuppel schneller herbeigeführt wird als unterhalb der Kuppel. Nur ein bestimmtes Maß an Kaltluft kann zugeführt werden, und zwar gerade nur so viel, bis sich ein gewisser Druckausgleich eingestellt hat. Denn in dem Raum oberhalb der Kuppel befindet sich ein bestimmtes Luftvolumen, das einen gewissen Druck hat. Auf der anderen Seite wird der Hauptwindstrom durch den Winderhitzer nach oben getrieben, und mit einer gewissen Verzögerung stellt sich unterhalb der Kuppel der gleiche Druck ein wie oberhalb der Kuppel. Ist dieser Zustand erreicht, erfolgt kein Austausch mehr zwischen diesen beiden Räumen, der im übrigen noch dadurch, daß in der öffnung zwischen dem Raum -über der Kuppel und dem unterhalb der Kuppel ein Thermoelement eingebaut ist, keineswegs gefördert, sondern gehindert wird. Diese öffnung wirkt als eine Art Bremse.With the solution according to the invention it is achieved that by the tangential Arrangement of the auxiliary line a mixture at least with the one already above the dome lying hot air takes place. In addition, it results from the fact that the auxiliary line in cross section is much smaller than the main wind line, an increase in Speed in the auxiliary line, which leads to the pressure equalization above the dome is brought about faster than below the dome. Just a certain one A degree of cold air can be supplied, and only just enough until a has set a certain pressure equalization. Because located in the room above the dome a certain volume of air that has a certain pressure. on on the other hand, the main wind flow is driven upwards through the wind heater, and with a certain delay the same appears beneath the dome Press in like above the dome. Once this state has been reached, no exchange takes place more between these two spaces, the rest of the fact that in the opening between the space above the dome and the space below the dome a thermocouple is built in, is in no way promoted, but hindered. This opening works as a kind of brake.

Ist der Druckausgleich geschaffen, tritt keine Bewegung und kein Austausch von Kaltwind mehr ein. Selbst wenn das für das Thermoelement vor-. gesehene Loch nicht - wie allgemein üblich - abgedichtet sein sollte, könnte, bevor die Druckwelle von unten die Kuppel erreicht, aber auch.nur eine geringe Menge Luft, und zwar keine Kaltluft, sondern nur die sich über der Kuppel befindliche Luftauf das Thermoelement einwirken. Hierbei kann es sich zeitlich um Größenordnungen von nur etwa einer halben Minute handeln, um den Druckausgleich herzustellen, und dann wird auch wieder die richtige Temperatur erreicht.Once the pressure has been equalized, there is no longer any movement or exchange of cold wind. Even if that's for the thermocouple. The hole seen should not be sealed - as is generally the case - before the pressure wave reaches the dome from below, but also only a small amount of air, and not cold air, but only the air above the dome can act on the thermocouple. In terms of time, it can take about half a minute to equalize the pressure, and then the correct temperature is reached again.

Durch geeignete Wahl des Querschnitts der Hilfsleitung ist es ohne weiteres möglich, zu erreichen, daß in..dem Zwischenraum sehr schnell ein ausreichender Gegendruck erzeugt wird, und zwar schneller als die Druckwelle des Windes aus dem Gitterwerk gegen die Steinkuppel stößt. - In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Winderhitzers dar-,gestellt. Der Winderhitzer hat den bekannten Blechmantel 1 mit der Zuführungsleitung 2 für Kaltwind, der Leitung 3 für Brenngas und der Heißwindleitung 4. Die Ausmauerung umfaßt in bekannter Weise den Brennschacht 5, das Gitterwerk 6 und ist oben durch die Steinkuppel 7 mit einem nicht besonders dargestellten Schlußstein abgeschlossen. Die Hilfsleitung ist als Leitung 8 dargestellt. Sie ist an die Kaltwindleitung 2 hinter dem Kaltwindschieber möglichst bogenförmig angeschlossen und mündet tangential in die Winderhitzerkuppel zwischen Blechmantel 1 und Steinkuppel 7. By suitable choice of the cross section of the auxiliary line, it is easily possible to achieve that a sufficient counterpressure is generated very quickly in the intermediate space, namely faster than the pressure wave of the wind from the latticework against the stone dome. - In the drawing, an embodiment of the heater according to the invention is shown schematically. The wind heater has the well-known sheet metal jacket 1 with the supply line 2 for cold wind, the line 3 for fuel gas and the hot blast line 4. The brickwork includes in a known manner the combustion shaft 5, the latticework 6 and is at the top through the stone dome 7 with a keystone not specifically shown closed. The auxiliary line is shown as line 8 . It is connected as curved as possible to the cold wind line 2 behind the cold wind slide and opens tangentially into the heater dome between the sheet metal jacket 1 and the stone dome 7.

Claims

Patent claim: Wind heater heated from below with a combustion shaft built into it and with a cold wind to be introduced from below, whereby when the cold wind is introduced the brick dome is exposed to a pressure load, characterized in that the cold wind line opening into the wind heater below is between a cold wind slide valve located outside and an upwardly leading auxiliary line (8) is connected to the heater jacket and opens tangentially into the space formed by the sheet metal jacket (1) of the heater dome and the stone dome (7). - Considered publications-German Patent No. 863 663; British Patent No. 387,070; U.S. Patent No. 992,884.