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Schachtofen zur Erzeugung und Raffination von Stahl und Eisen.
Die Erfindung betrifft einen Schachtofen zur Herstellung und Raffination von Eisen und Stahl und zwar wird in diesem Ofen in einem Arbeitsgang aus Erz Stahl gewonnen, welch letzterer auch in demselben Ofen bei Aufrechterhaltung des kontinuierlichen Betriebes vollkommen raffiniert werden kann, zu welchem Behufe unterhalb des Herdes eine Vakuumkammer vorgesehen ist, oder es kann das im Herde des Schachtofens befindliche Material direkt einem Vakuum unterworfen werden, in welchem Falle der Schacht geschlossen wird und die Gase aus dem Herd sowie dem Schacht durch die in der Wand des Ofens vorgesehenen, vom Herde nach aufwärts verlaufenden und durch Querdurchlässe mit dem Schacht in Verbindung stehenden Züge abgesaugt werden. Diese Züge dienen natürlich auch zur Ableitung der Gase bei Raffination des aus Erzen gewonnenen flüssigen Eisens durch Pressluft und Wasserdampf.
In den Zeichnungen ist Fig. 1 ein senkrechter Schnitt durch eine Ausführungsform des gemäss
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Der Schachtofen hat die gewöhnliche Hochofengestalt, seine Wände sind zweckmässig aus Mauerwerk mit einem Futter aus feuerfestem Ton und einem äusseren Eisenmantel hergestellt.
Der Schacht 5 des Hochofens hat die gewöhnliche kegelförmige Gestalt und endigt an seinem oberen Ende in eine Einfülloss'nung, durch welche die Verbrennungsprodukte entweichen kennen und die vor der Vakuumbehandlung durch einen entfernbaren Deckel 6'aus geeignetem Material abgeschlossen werden kann. Der untere Teil der Schachtwandungen läuft kegelförmig nach abwärts zusammen und bildet die Rast 7, deren unteres Ende sich in den Herd 9 erstreckt und
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In der Ofenwandung sind Düsen 11 vorgesehen. welche Pressluft in die Beschickung einleiten. die durch ein Rohr 12 zugeführt wird, welches mit einem (nicht dargestellten) Gebläse oder Kompressor in Verbindung steht. Eine zweite Serie von Düsen 7J ragt in den Herd und dient dazu, überhitzten Dampf, der durch ein an eine (ebenfalls nicht dargestellte) Dampfquelle angeschlossenes Rohr 14 zugeleitet wird. in das im Herd befindliche Metall einzublasen.
Innerhalb der Wände des Ofens befindet sich eine Anzahl von senkrechten Zügen 15, welche vom Herdraum emporsteigend mit dem oberen Teile des Schachtes durch Qucrdi rchlässe 76 in Verbindung stehen, so dass die im Herde sich entwickelnden Gase bei offener Schachteinfülloffnung durch die Züge 15, 16 in den Schachtoberteil austreten können, wenn dagegen der Schacht durch den Decke ! geschlossen ist. treten die Gase vom Herd durch die Züge 7j aus dem Schacht durch die Querdurchlässe 16 zu ein oder mehreren mit den Zügen 15 in Verbindung stehenden Ableitungsrohren 77.
Einer der Züge 7. 3 wird vorteilhaft mit einem Sicherheits- oder Entlastungsventil 18 ausgerüstet, welches aus einem Rohr 19 besteht, dessen Deckel 20 durch die Feder 21 normal in Stellung gehalten werden, welche an dem Deckel und der durch das Rohr 19 hindurchgehenden
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Schacht oder dem Herde 9 auftretenden Drucküberschuss zu beseitigen, der z. B. durch eine explosive Ausdehnung des Dampfes in dem Metall entstehen könnte und so Beschädigungen in dem Ofen selbst und an dem Ableitungsrohr 17 zu verhindern.
Das untere Ende der Rast ist mit einer Öffnung 23 versehen, durch welche das Metall in den Herd übertreten kann, welcher mit einem Auslässe 24 ausgerüstet ist, der normal durch einen Stöpsel 25 aus feuerfestem Ton abgeschlossen wird.
Beim Betriebe wird der Ofen in der üblichen Weise beschickt, jedoch dem Erze ein Zuschlag von etwa 50 kg Chlornatrium und etwa 12 bis 13 kg Chlorkalzium auf jede Tonne Metall, welches in dem Erz enthalt n ist, zugesetzt. Hierauf wird bei entferntem Deckel der Wind durch die Düse 11 eingeblasen.
Sobald sich die Beschickung zu setzen anfängt und das flüssige Metall in den Herd abläuft, wird von unten Luft und Dampf in kurzen durch zeitliche Zwischenräume getrennten Stössen eingeblasen. Das erhaltene Produkt kann dann zwecks Vollendung der Raffination entweder im Herde bei geschlossenem Deckel 61 der Vakuumwirkung unterworfen werden, indem man aus dem Ofen vermittelst einer (nicht dargestellten) Saugvorrichtung durch die Leitung 17 die Luft entfernt oder das flüssige Metall wird in einen besonderen Evaktüerungsraum überführt. Letzteres ist stets ratsam, weil es bei den notwendiger Weise grossen Abmessungen des Schachtes 5 beinahe unmöglich ist einen sehr hohen Vakuumgrad darin zu erzielen.
In der Ausführungsform nach Fig. 5 ist der Ofen mit einer Vakuumkammer 26 ausgestattet, welche durch die zweckmässig mit einem Sohiebeventil 24/versperrbare Auslassäffnung 24 mit dem Herd 10 in Verbindung steht, so dass das geschmolzene Metall in die Kammer 26 gelangt, ohne mit der Luft in Berührung w kommen. Die Kammer 26 ist vorzugsweise unterhalb des Ofen gelagert und mit einem Futter aus feuerfestem Material versehen. Eine Saugleitung 28 verbindet den oberen Teil der Kammer mit einer Kühlschlange 29, welche in einem Behälter 30 gelagert ist, der während des Betriebes mit Wasser* gefüllt gehalten wird. Der Auslass 31 dieser Kühl- schlange ist mit einer geeigneten (nicht dargestellten) Exhaustvorrichtung verbunden.
Durch die Einschaltung einer Kühlvorrichtung zwischen der Kammer 26 und dem Exhaust- apparat, ist der letztere vor der Hitze der aus dem Metall austretenden Gase und Dämpfe geschützt und die weniger flüchtigen werden verdichtet, ehe sie inKontakt mit dem Exhaustapparat komnnen.
Die Kammer 26 ist mit einem während des Betriebes durch einen Stöpsel 33 aus feuerfestem
Ton verschlossenen Auslass versehen.
In die Vakuumkammer 26 wird das flüssige Metall nach durchgeführter Behandlung im
Schachtofen und Herd geleitet ; dabei kann es auch schon vorher im Herd einem Vakuum unter- worfen worden sein.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Schachtofen zur Erzeugung und Raffination von Stahl und Eisen mit Zuleitungen von Pressluft und Dampf in den Ofen, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wand des Ofens Züge vorgesehen sind, die vom Herde nach aufwärts führen und durch Querdurchlässe mit dem oberen Teil des Schachtes in Verbindung stehen, zum Zwecke, die im Herd entstehenden Gase und Dämpfe rasch abzuleiten.