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Verfahren und Vorrichtung zur elektrothermischen Rafftnierung von Roheisen und anderen Rohmetallen.
Von den in der Eisenhüttentechnik schon früher üblichen Verfahren zum Raffinieren von Roheisen eignet sich für den elektrischen Induktionsofen dasjenige am besten, das auf der Oxydation der Verunreinigungen durch oxydische Zuschläge beruht, und zwar darum, weil eine Erhöhung des Ausbringens durch das aus den Oxyden reduzierte Metall angesichts der immerhin beträchtlichen Stromkosten sehr erwünscht ist. Um indessen die Hitze des elektrischen Ofens gut ausnützen zu können und überhaupt die Möglichkeit zu haben, grosse Chargen in einem einzigen Ofen verarbeiten zu können, muss man Vorkehrungen treffen, die eine schnelle Verflüssigung der eingeführten Zuschläge und ein schnelles Zusammenwirken derselben mit dem geschmolzenen Rohmetall erleichtern oder ermöglichen.
Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Zuschläge in das fltissie Metallbad selbst hinein oder unter die Oberfläche desselben gebracht werden. Um die Ausbeute noch weiter zu vergrössern, kann man von dem Erz mehr anwenden, als 1'8 den vorhandenen Verunreinigungen entsprechen würde. In diesem Fall sind mit dem Erz gleichzeitig Reduktionsmittel, vorzugsweise Kohlenwasserstoffe unter Luftabschluss in das Bad einzuführen. Durch die Stösse der Induktionsströme gerät das Metallbad in permanlatc Wallungen, welche die in der angegebenen Weise zugeführte Zuschläge in kürzester Zell verflüssigen und mit dem übrigen Ofeninhalt in Reaktion treten lassen ; auch die Wärme wird durch die Wallungen gleichmässig in dem Metallbade verteilt.
Da diese Wallungen
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von der vorigen Operation verbliebenen Metallsumpf gebildet hat. Dabei treten die Bestandteile des Roheisens sofort mit den Eisenoxyden in Reaktion : das Silicium verbindet sich mit dem Eisenoxydsauerstoff und hildet mit den vorhandenen oder zu diesem Zwecke zugesetzten Basen eine Schlacke, während das hierdurch freigewordene Metall das Ausbringen an Eisen erhöht. Der im Roheisen enthaltene Kohlenstoft wirkt ebenfalls auf die Eisenoxyde ein, reduziert Metll und entweicht als VErbrennusgsprodukt.
Bei letzterem ProzesswirdjedochWärmeverbraucht
Da der Wärmeverbrauch im Ofen sowohl durch Ablassen von fertiggemachtem Metall wie durch Zuführen von frischem Material, als auch durch die verschiedenen sich in demselben abspielenden Reaktionen dauernd schwankt, so ist der elektrische Teil desselben sowie die Kraftmaschine so zu hauen, dass diese Schwankungen den Gang des Prozesses so wenig wie möglicn beeinträchtigen. Desgleichen ist der Ofen vorteilhaft mit Sümpfen oder Abteilungen, Verengerungen oder Erweiterungen zu versehen, die zum Ausgleich der Warme oder als Operationsherd für die sich abspielenden Reaktionen dienen und eine
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Um die bei den beschriebenen Vorgängen fallenden Endschlacken von dem flüssigen Metall zu entfernen, und uacher das letztere selbst ablassen zu können, ist es zweck-
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mässig, den Ofen mit einer Ausgussschnauze und einer mechanischen Kippvorrichtung zu versehen, die gestatten, den Ofen beliebig zu neigen, so dass man nach Bedürfnis Schlacke oder Metall abgiessen kann.
Auf den beiliegenden Zeichnungen sind zwei Ausführnngsformen von Öfen dargestellt, die zur Ausführung des im Vorstehenden beschriebenen Verfahrens geeignet sind. Selbstverständlich kann auch jeder andere Ofen verwendet werden, der gestattet, die einzelnen Operationen des Verfahrens darin vorzunehmen. Es bedeutet Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform des Ofens, Fig. 2 eine Draufsicht und Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch denselben Ofen parallel zur Papierebene der Fig. 1. Fig. 4 stellt eine im übrigen gleiche Ausführungsform des Ofens mit einer veränderten Kippvorrichtung dar.
In allen Figuren sind die gleichen Teile mit gleichen Buchstaben bezeichnet, a (Fig. 2 und 3) ist die Schmelzrinne, die sich in dem Ofenmantel b befindet und mit Verengungen v, Erweiterungen te und Stumpfen M zum Einbringen des Erzes und der Zuschläge ausgestattet ist. c ist der Transformatorkern mit der Wicklung d (Fig 3). Es sind zwei Abstichlöcher n und n1 angebracht, von denen das eine nach der Sohle der Rinne a, das andere nach einer höher gelegenen Stelle der Rinne führt. Ausserdem führt von der Rinne ein Kanal o nach aussen, der in eine Schnauze endigt, durch die je nach Bedarf Schlacke oder Metall abgegossen werden kann.
Uni das Abgiessen bequem zu ermöglichen, ist der Ofen kippbar in Zapfen e gelagert und kann durch irgend eine geeignete mechanische Vorrichtung im gewollten Augenblick schief gestellt oder aufgerichtet werden. In Fig. I, 2 und 3 besteht diese Vorrichtung aus einer Spindel 1, die mittels Zahnrad und Schnecke durch den Elektromotor m gedreht wird, und auf der eine Mutter gleitet, die ihre Bewegung durch die Verbindungsstücke k,
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des Ofens durch Drehung eines Zahnkolbens y, der in ein mit dem Ofen verbundenes Zahnsegment. c eingreift.
In einem solchen Ofen kann das Eisen oder der Stahl als Fertigprodukte hergestellt werden, jedoch ist es vorzuziehen, nur das Vorfrischen von Roheisen darin vorzunehmen oder nur das Rohprodukt aus den Erzen darzustellen. Enthält das auf diese Weise her- estssHte Rohmetall oder das vorgefrischte Metall eine genügende Menge Phosphor, so kann es vorteilhaft sein, je nach den Umständen, denselben im hasischen Konverter zu verblasen.
Will man eine bessere Qualität Eisen oder Stahl herstellen, so ist es anzuraten, um so viel als tunlich den Rest der noch verbleibenden Verunreinigungen zu entfernen, das Produkt aus dem ersten Ofen oder aus dem Konverter in einen zweiten Induktionsofen zu gehen unter Zusatz der etwa erforderlichen Zuschläge. Durch die Stösse der Induktions- striime grät das Bad in Wallungen, wie oben schon erwahnt, und diese bewirken in Ver-
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