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Windführung bei Kupolofen mit mehreren, übereinanderliegenden und nacheinander zur Wirkung zu bringenden Düsenreihen.
Eine unangenehme Erscheinung beim Kupolofensehmelzen ist darin zu erblicken, dass das erste Eisen nicht die hohe Vergiesstemperatur bekommt, welche man im allgemeinen zum guten Ausfüllen der Formen benötigt. Die Ursache ist darin zu suchen, dass der Füllkoks in seinen unteren Schichten von dem Sauerstoff des zugeführten Windes nicht beeinflusst werden kann, da derselbe bei den meisten Kupolofenkonstruktionen von der Düsenmündung aus direkt nach oben wirkt. Die eigentliche Schmelzzone befindet sieh oberhalb der Düsen, woselbst das Eisen in die flüssige Form übergeführt wird.
Der Eisentropfen hat zwar die gewünschte hohe Temperatur, er muss aber von der Schmelzzone aus durch den Füllkoks nach dem Herde des Ofens bzw. nach dem Vorherd wandern, wodurch er an Temperatur einbüsst, da der Füllkoks nicht die gleich hohe Temperatur hat wie die Schmelzzone bzw. wie der geschmolzene Eisentropfen. Erst bis die verschiedenen aufeinanderfolgenden geschmolzenen Eisentropfen einen Teil ihrer Wärme an den Füllkoks abgegeben haben, wird der letztere die Temperaturhöhe erreichen, welche zum Giessen erwünscht ist. Bei vielen Ofenkonstruktionen verstreicht bis dahin ziemlich lange Zeit, so dass ein grosser Teil des Eisens als unbrauchbar für die Form in den Sand bzw. in den Ofen zurückgeht.
Die vorliegende Erfindung soll diesen Übelstand beheben. In dem Ofenmantel befinden sieh in drei verschiedenen Ebenen mehrere Düsensysteme, welche, durch einen vertikal oder rund beweglichen Schieber zwangläufig betätigt, unabhängig voneinander Wind in den Ofen leiten. Es kann daher jeweils immer nur ein Düsensystem arbeiten, wodurch verhindert wird, dass die Windzuführung unvorteilhaft auf den Schmelzprozess des'Ofens einwirkt. Die unterste Düsenreihe dient lediglich zum Weissglühend- machen des Füllkokses und Erhitzen des Ofenherdes ; sie wird daher bei Beginn des Schmelzens in Betrieb gesetzt. Nach kurzer Zeit setzt man durch Verstellen des Schiebers die nächste Diisenreihe in Betrieb, um nun dem mittleren Teil des Füllkokses Sauerstoff zuzuführen.
Zum Schluss kommen dann die eigentlichen Hauptdüsen in Tätigkeit zur Erreichung der normalen Schmelzwirkung.
Der aus der Schmelzzone herabfliessende Tropfen findet bei dieser Arbeitsweise ein gleichmässig überhitztes Füllkoksbett vor und kann sich demgemäss nicht abkühlen. Das erste Eisen wird von Anbeginn des Schmelzens so heiss sein, dass auch die dünnwandigsten Gussstücke damit gegossen werden können.
Weiterhin hat die Vorrichtung den Vorteil, dass man mit ein und demselben Ofen schwersehmelz- bare Eisensätze und leichterschmelzbare Eisensätze gleich vorteilhaft abschmelzen kann. Z. B. wird man ein phosphorreiches, also leichtschmelzbares Eisen durch ein Füllkoksbett von grösserer Höhe laufen lassen müssen, um es zu überhitzen, als bei einem schwerschmelzbaren Eisen. Bei einem leichtsehmelzbaren Eisen tritt die Schmelztemperatur schon bei etwa 1150 C ein und läuft daher dieser Eisentropfen mit geringerer Temperatur durch den Füllkoks, als bei einem Hämatiteisen, welches erst bei 12500 C schmilzt.
Während das letztere nur eine Überhitzung von etwa 1000 C benötigt, muss das erstere eine Überhitzung um beinahe 2000 C erfahren. Hieraus geht hervor, dass die Berührung des flüssigen Eisentropfens des leichtschmelzbaren Eisens mit dem Füll-bzw. Überhitzungskoks länger andauern muss, als bei den schwerschmelzbaren Hämatiteisensorten.
. Bei vorliegender Erfindung wird man daher für phosphorreiche, leiehtschmelzbare Eisensorten das oberste Düsensystem verwenden, während man bei schwerschmelzbaren Eisensorten aus Koksersparnisgründen das mittlere Düsensystem gebraucht.
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Ein zur Ausführung der Erfindung geeigneter Kupolofen ist in der Zeichnung im Schnitt dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt und eine Draufsicht des Ofens, Fig. 2 einen Schnitt durch die drei verschiedenen Düsen mit geradem Schieber und Fig. 3 einen Schnitt durch den Düsenkasten mit rundem Schieber.
A ist der Ofenschacht, B der Raum für den Füllkoks, 0 der Vorherd des Ofens. Letzterer ist zur Auswirkung der Erfindung nicht nötig, vielmehr lässt sich die Anordnung auch an Öfen ohne Vorherd anwenden. I zeigt die unterste Luftzuführungszone, II die mittlere und 111 die oberste mit den ent-
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rad H mit Zahnstange J auf und ab bewegt werden kann. W ist der Windumgang, durch welchen die Luft zugeführt wird. Der Schieber kann auch, wie Fig. 3 zeigt, rund ausgeführt sein, wie überhaupt die Anordnung der Düsenverstellung verschiedene Ausführungen haben kann. Gemäss Fig. 3 ist der Schieber FI, welcher die Öffnungen der Düsen DI, DII und DIII abwechselnd schliesst und öffnet, rund ausgebildet und wird lediglich durch einen Hebel Bi betätigt.
K, Xi ist eine Beobachtungsvorrichtung für die obere Schmelzzone.
Der Arbeitsvorgang ist, wie schon erwähnt, folgender : Nachdem der Ofen angeheizt und gesetzt ist, bläst man durch das Diisensystem DI den Wind an der tiefsten Stelle in den Füllkoks ein, indem man vermittels des Handrades H oder des Hebels ha die beiden oberen Düsen verschliesst. Sobald der Füllkoks am Boden durchgeglüht ist, stellt man den Schieber so ein, dass das mittlere Dii. sensystem D11 in Tätigkeit tritt. Sobald dieser Teil des Füllkokses ebenfalls in Weissglut ist, schaltet man das oberste Düsensystem DIII ein, wobei zu gleicher Zeit zwangläufig die beiden unteren Düsensysteme DI und DII geschlossen werden.
Beim Schmelzen von schwerschmelzbaren Eisensorten braucht man nur das Düsensystem II zu betätigen, während man bei leichtschmelzbaren Eisensorten das oberste Düsensystem verwendet. Verwendet man stets das gleiche Schmelzgut, so braucht man auch nur zwei Düsensysteme einzubauen.
PATENT-ANSPRÜCHE.
1. Windführung bei Kupolöfen mit mehreren, übereinanderliegenden und nacheinander zur Wirkung zu bringenden Düsenreihen, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung der einen Düsenreihe zwangläufig die Schliessung der andern zur Folge hat.