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Metallurgischer Ofen, insbesondere für Stahlerzeugung.
Bisher wurde beim Bau von Stahlöfen der obere Teil oder das Gewölbe des Ofens oder wenigstens der innere, am meisten exponierte Teil des Gewölbes fast stets aus Kieselsäureziegelsteinen hergestellt, während der Boden, der Herd oder die Mulde des Ofens aus einem sauren Material oder auch aus einem basischen Material gebildet wurde, je nachdem, ob der Ofen im sauren oder basischen Prozess arbeiten sollte.
Bei dem Ofen, in welchem das Gewölbe, die Seitenwände oder andere Ofenteile aus Kiesel- säureziegeln hergestellt sind, brennen die Ziegel bis zu solchem Grade weg, dass der Ofen sehr
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Gewölbes oder Oberteiles. Der Ausnutzungsgrad des Ofens ist daher ein geringer und mit sinkendem Wirkungsgrad des Ofens steigt also der Preis des hergestellten Stahles.
Es sind bereits verschiedene Versuche gemacht worden, um die Abnutzung und das Ausbrennen der besonders ausgesetzten Ofenwände zu verhindern oder doch wenigstens zu verringern. Zum Beispiel ist es zur Verhinderung des schellen Ausbrennens der Ofenköpfe allgemein üblich, diese Ofenteile künstlich durch Wassersäcke oder Wasserrohre zu kühlen.
Es ist auch vorgeschlagen worden, Wasserrohre zum gleichen Zweck in das Gewölbe von Stahlöfen einzubauen, jedoch bewirkt die Verwendung von Wasserkühlungen in dieser Weise eine Erniedrigung der Ofentemperatur und demzufolge eine Verringerung seines Wirkungsgrades, was natürlich
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ist, wodurch die Herstellungskosten des Ofens über das Mass hinaus steigen, welches nur erreicht würde, wenn der Ofen aus einem Material konstruiert werden könnte, dessen Dicke durch die Wirkung des Ofens nicht verringert würde.
Das eine Ziel der Erfindung ist nun, die vorbeschriebenen Nachteile zu beseitigen, welche allen bisher bekannten Stahl öfen eigen sind. Genauer gesprochen ist Gegenstand der Erfindung eine verbesserte Otenbauweise, die insbesondere für die Verwendung bei Stahlöfen geeignet ist und dort wieder für die Konstruktion des Gewölbes. des Herdes, der Seiten-doder Endeandungen,
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Bauweise ist geeignet, die ursprüngliche Form dauernd aufrecht zu erhaben und dell Wirkungs- grad des Ofens für praktisch unbegrenzte Betriebsdauer unverandert zu lassen, selbst wenn
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regeneratoren16und17verbunden.
Gemäss der Erfindung sind nun die Seitenwände 6 und 7 der Verbrennungskammer 8 anstatt. wie bisher üblich aus Kieselsäureziegeln, aus einer Mehrzahl von Einzelelementen hergestellt,
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die Rohre entweder nahtlos oder mit geschweisster Naht ausgestattet sein können. Wenn ein im wesentlichen zylindrischer Behälter verwandt wird, so können, wie durch Versuche festgestellt ist, gute Resultate erzielt werden, wenn die Behälterwandung ungefähr # mm und der Durch- messer des Behälters ungefähr 50 mm. beträgt. Diese Behälter 20 können mit Kernen 21 aus einem geeigneten Material hergestellt sein. Bevorzugt werden jedoch Kerne aus basischem Material oder einer Mischung von basischem mit neutralem Material, oder endlich aus neutralem Material allein.
Einige der basischen Materialien, welche in dieser Verbindung verwandt werden können, sind Magnesit, Dolomit und Kalk, von denen wiederum Magnesit bevorzugt wird. Unter den brauchbaren Materialien sind Chromit. gewöhnlich als Chromerz bezeichnet, Bauxit und Kohle.
Von diesen wird wiederum Chromit bevorzugt. Bei der Herstellung der Kerne aus obigen
Materialien wird der Magnesit oder anderes basisches Material vorzugsweise zunächst kalziniert. um es zu Oxyd zu reduzieren und wenn Chromit oder anderes neutrales mit basischem Material gemischt werden soll, wird es, wenn nötig, ebenfalk zunächst kalziniert, um es zu Oxyd zu @ reduzieren. Das Magnesiumoxyd oder ein anderes basisches Material wird alsdann pulverisiert und darauf zu einer plastischen Masse verarbeitet, mit oder ohne Untermischung mit pulverisiertem
Chromoxyd oder anderem neutralem Material durch Vermischung mit Wasser oder sonstigen
Flüssigkeiten. Die so gebildete plastische masse wird alsdann in die Behälter eingefügt und bildet in diesen die Kerne 21.
Die Wandungen des Behälters sind vorzugsweise mit einer Mehrzahl @ von Perforierungen ausgestattet, in welche das Kernmaterial eindringt, wodurch dieses fest in seiner Laye gehalten wird. Die ölSmu gestatten ausserdem eine Berührung des Kern- materials mit dem Bindemittel zwische, den zusammengebauten Behältern. Doch ist die
Perforierung nicht durchaus notwendig.
Nachdem die Behälter 20 mit den Kernen 21 gefüllt sind, werden die Seitenwände des @ Ofens durch Aufeinauderbauen der Behälter nach Art eines gewöhnlichen Ziegelmaurewerkes
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verbunden werden. Zweckmässig wird das gleiche Material als Bindemittel verwandt. aus weichem auch die Kerne herstellt sind. Die Behälter liegen quer zur Wand und ihre offenen Stirnflächen bilden die innere Wandfläche. Die inneren Enden der Behälter können auch durch dasselbe
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Gaskanäle 11 und 12, 14 und 15 und die Endwandungen 4 des Herdes.
Jede der Türen 10 der \'erhrpnnungNkaminer können gieichfaiis aus einer Mehrzahl von perforierten Behältern S die
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als Aunfütterung für einen Rtahiraum oder-kästen verwendet sind, dt-r aus einer senkrechten Platte 25 besteht, die mit einem sich nach innen erstreckenden Flansch 26 ausgestattet ist. Hiebei werden die Behälter gegen die innere Fläche der flachen Platten 2-5 vorzugsweise durch T-Bolzen 27
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Die Scheidewände 31 sind vorzugsweise jede mit einer Mehrzahl von Öffnungen 33 versehen, die in das plastische Material eindringen und durch die dieses in den Abteilungen festgehalten oder verankert wird. Es ist klar, dass an Stelle der besonderen Form des Metallrahmen8 in Fig. 4 und 5 irgend ein anderer geeigneter Blechmetallrahmen verwandt werden kann, der gleichfalls eine Mehrzahl von Abteilungen oder Taschen zur Aufnahme des plastischen Materials besitzt, um damit gebogene Wände oder auch anders gestaltete flache Wände zu konstruieren.
Anstatt die Behälter aus im wesentlichen zylindrischen Rohren, wie oben beschrieben, zu bilden, können sie auch aus Eisen-oder Stahldraht konstruiert werden, welcher in Spiralform gewunden ist, um ein röhrenförmiges Gebilde 35 nach Fig. 8 zu erzeugen, oder es können kurze Rohrstücke 36 mit ringförmigen Nuten 37, wie in Fig. 9 dargestellt, benutzt werden. Diese beiden letzteren Ausführungsformen sind besonders gut geeignet, den Kern fest in seiner Lage zu halten. Naturgemäss brauchen die Behälter nicht von einer ganz bestimmten Form zu sein.
Sie können zylindrisch, rechtwinkelig, sechs-oder achteckig oder sonst beliebig ausgebildet sein.
Sie können perforiert, genutet oder mit inneren Vorsprüngen oder Brücken versehen sein.
Beispielsweise kann, wie in Fig. 10 veranschaulicht, ein Spiral draht 38 in jedem Behälter vorgesehen sein, um die Kerne in ihrer Lage zu halten. Um eine atmosphärische Oxydation des Eisens oder Metalles zu verhindern, können die Behälter galvanisiert sein.
Das gebogene Gewölbe a des Ofens kann aus einer Mehrzahl von Eisen-oder Stahlbehältern hergestellt sein, die vorzugsweise perforiert oder genutet sind, gefüllt sowie durch das Kernmaterial in ähnlicher Weise, wie bei den Seitenwänden 6 und 7 beschrieben, zusammengehalten werden ; oder aber das Gewölbe S kann aus einer Kombination einer Stahl-oder Eisenplatte
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konstruiert sein. Endlich kann das Gewölbe auch bestehen aus einem einheitlichen Metallrahmen. der eine Mehrzahl von Taschen aus Stahl-oder Eisenblech besitzt und in diesen Taschen mit perforierten Rippen ausgestattet ist. Die Taschen werden alsdann in ähnlicher Weise, wie bei den Bögen 13, zwischen den Luft und Gasönnungen in beschriebener Weise mit Kernmaterial gefüllt.
Der Herd 1 kann, wie bisher üblich, mit einem Grund aus Magnesitziegeln und einer inneren Auskleidung 41 von verschiedenen Lagen kalzinierten Magnesits ausgestattet sein oder, wenn gewünscht, kann eine der oben beschriebenen verbesserten Bauweisen an Stelle der Magnesit- ziegel bei der Bildung des Herdgrundes treten. So kann beispielsweise der Boden aus einer Mehrzahl von senkrecht angeordneten Eisen- oder Stahlbehältern, die gefüllt und zusammengefügt sind. hergestellt sein, oder aber er kann bestehen aus einer einheitlichen Eisen-oder Stahlstruktur
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der dauernden Einwirkung des basischen Materials innerhalb des Behälters auf das Eisen.
Das so gebildete Eisenoxyd ist natürlich basisch und wird das basische Magnesiumoxyd oder die Mischung von basischem und neutralem Material, mit dem die Behälter gefüllt sind, nicht angreifen. Fernerhin sind die festen Massen. mit denen die Behälter gefüllt sind, praktisch unschmelzbar, selbst bei der hochsten Ofentemperatur. Sie bilden daher auch keine Schlacken. Dies ist offensichtlich eine bedeutende Verbesserung gegenüber den Kieselsäureziegeln, welche im geschmolzenen Zustande eine saure Verbindung bilden, die jedes basische Futter angreift.
Die Erfindung ist nicht auf eine hesondere Form des Behälters oder ein besonderes Material
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er aus einer. Mehrzahl von metallischen Behältern (20) zusammengebaut ist, die Kerne (21) eines basischen oder neutralen Materials oder eine Mischung beider enthalten.