Verfahren zum Glühfrischen von Guss und Ofen zur Durchführung des Verfahrens. Das Glühfrischen von Gusseisen wird in der Praxis bisher noch ausschliesslich unter Verwendung fester Frischmittel bewerkstel ligt, obwohl seit langem Vorschläge bekannt sind, die Entkohlung des Gusses mit gas förmigen Frischmitteln durch zuführen. Einer dieser Vorsohläge geht dahin, sowohl zum Anwärmen als auch zum Entkohlen der Gussstücke ein aus Kohlenoxyd und Kohlen säure bestehendes Gasgemenge zu benutzen, dessen Zusammensetzung so gehalten wird, dass es sich beim Anwärmen ogegen das Gut neutral und beim Tempern oxydierend (ent- kohlend) verhält.
Im einzelnen soll bei die sem Temperverfahren so gearbeitet werden, dass man die Gussstücke in eine von aussen geheizte Retorte einsetzt, in der sie zwecks Ausscheidung der Temperkohle zunächst unter einem neutralen, aus Kohlenoxyd und Kohlensäure bestehenden Gasgemenge, das bereitgehalten wird und nicht erst herge stellt zu werden braucht, eine Zeitlang er- hitzt werden. Sodann wird ein oxydieren des, zweckmässig ebenfalls aus Kohlensäure und Kohlenoxyd bestehendes Gasgemenge langsam durch die Retorte geführt und die Temperkohle durch die Kohlensäure ver gast.
Als neutrales Gasgemenge, in dem die Abscheidung der Temperkohle vor sich geht, dient- das zum Glühfrischen schon benutzte Gas, welches dadurch kohlensäureärmer ge worden ist. Nach dem Frischen wird dieses Gas über Eisenoxyd geleitet, wodurch der Gehalt an. Kohlenoxyd abnimmt und der Kohlensäuregehalt wieder erneuert wird. Dieses Gas speichert man in einem Gaso meter auf, :damit seine Zusammensetzung in den erforderlichen Grenzen geregelt werden kann.
Ganz abgesehen davon, @dass es sieh bei diesem bekannten Verfahren um einen in zwei Abschnitten verlaufenden Prozess han delt, der dadurch bereits unwirtschaftlich wird, muss .das Wiederauffrischen des koh- lensäurearm gewordenen Gases mittels Eisen erz auch in besonderen Ofen durchgeführt werden, deren Betrieb die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens entscheidend beeinflusst.
Gegenstand der Erfindung ist demgegen über nun ein Verfahren zum Glühfrischen von Guss mit oxydierend wirkendem Gas, das nach Verlassen des Ofenraumes aufgefrischt wird, dadurch gekennzeichnet, dass da,s Glüh- frischen ausschliesslich mit Luft geschieht, indem das Behandlungsgas durch Erhitzen des Gusses in Luft erhalten, das Gas alsdann im Umlauf gehalten und jeweils vor Eintritt in den Ofen mittels Luft auf den erforder lichen Oxydationsgrad gebracht wird.
Es er gab sich nämlich, dass durch die Verbrennung von zunächst nur einem Teil des im Guss enthaltenen Kohlenstoffes ausschliesslich mit tels Luft und das ständige Umwälzen und Auffrischen des so gebildeten Gases mittel Luft Gasmengen gebildet werden, die geniü- gen, das Tempergut unter Einhaltung der er forderliehen Gasgeschwindigkeit auf das gleichmässigste zu bespülen. Wird bei den Verfahren gemäss der Erfindung z. B. 1 t Guss mit Luft getempert, dann entstehen bei einer Kohlenstoffmenge von 26 kg 48,5 Nm' Koh lenoxyd und mit dem Stickstoff zusammen 140 Nm3 Gas.
Durch das Umwälzen kann diese Gasmenge mehrfach durch den Einsatz geschickt und dabei dann die zum gleich mässigen Bespülen erforderliche Durchgangs geschwindigkeit des Gases erzielt werden.
Weil durch die ständige Umwälzung und das Auffrischen des Behandlungsgases mit tels Luft im Verlauf des Verfahrens genü gend grosse Gasmengen bereitgestellt werden. kommt man zur Einleitung des Prozesses schon mit sehr beringen Luftmengen aus, im allgemeinen sogar mit dem sich im Ofenraum befindlichen Luftvolumen.
Anstatt das Behandlungsgas mit einheit- licher in den Ofenraum einzuführen, kann man es ihm auch zonen weise zuleiten und in den einzelnen Zonen das Verhältnis der Zusatzluftmenge zur Menge des umgewälzten Gases in Anpassung an den Entkohlungszustand des Glühgues unterschiedlich einstellen.
Das Verfahren zum Glühfrischen von Guss nach der Erfindung ist, da es ohne jeden besonderen Gasverbrauch zur Herstel lung von Frischgas arbeitet und das Glüh- frischen nur mit Luft einleitet, unterhält und durchführt, betrieblich ausserordentlich einfach, aber auch in höchstem Masse wirt schaftlich. Gegenüber dein Tenpern mit fe sten Frischmitteln erspart man die Kosten für die Erneuerung der Tempertöpfe sowie auch die Ausgaben für das den Frischpro zess sonst tragende Erz. Die Bedienungs kosten der Gesamtanlage werden ebenfalls stark gemindert, weil sich das Ein- und Aus packen der Gussstiüeke aus dem Erz erübrigt.
Infolge der Verkürzung der Temperdauer gehen auch die Ofenkosten, und zwar sowohl für die Anschaffung als auch für die Unter faltung der Ofen, erheblich zurück.
In der Zeichnung ist ein Ofen darge stellt, wie er zur Durchführung des erfin- dungsgenrässen Verfahrens beispielsweise ver wendet werden kann, und zwar zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Ofen, der als kontinuierlicher Durchlaufofen gebaut ist.
Fig. 2 ist ein Querschnitt durch die Eberne A-A nach Fig. 1.
In Fig. 3 ist, ebenfalls irr Querschnitt. ein ähnlicher Ofen, aber mit andererGasfüh- rung, gezeichnet.
Der Ofen 1 wird duirch Strahlheizrohre 2 beheizt, an deren Stelle auch andere Heizein- richtungen treten können, die keine Abgase in den Ofenraum eintreten lassen, z. B. eine gasdichte Muffel oder elektrische Heizkör per. Der Ofen ist vollkommen abgedichtet.
Die Einsatzschleuse 3 und die Austrags- sehleuse -1. welelr letztere gleichzeitig als Abkühlraum ausgebildet sein kann und dann zweckmässig wasser- oder luftgekühlt wird. ermöglichen mit Hilfe der Schieber 5 die Förderung des Wärmegutes ohne beträcht lichen Gasverlust. Das
Tempergut liegt in den Förderkörben 6, die z. B. auf Schienen 7 gleiten. Die Bewegung der Kästen wird durch den Drücker 8 bewirkt.
Das einleitend aus Luft gebildete Be handlungsgas wird aus den unter den Kä sten liegenden Rohren 9 gegen die durch lässigen Kastenböden geblasen. Um das Gas zum Durchtritt durch das Tempergut zu zwingen, ist anzustreben, dass Kästen und Gleitbahn den untern Teil des Ofens gegen den obern gut abdichten.
Nach dem Durchgang durch den Einsatz, dessen Kohlenstoff es nach Massgabe seines verfügbaren Sauerstoffgehaltes vergast hat, wird das Gas durch Öffnungen 10 aus dem Heizraum des Ofens abgeführt und nunmehr duroh den Kanal 11 zu dem Gebläse 12 .ge leitet. Letzteres ist in Fig. 2 beispielsweise als Injektorgebläse ausgebildet.
Dem zum Gebläse strömenden Ballastgas setzt man jetzt vor seinem Eintritt in das Tempergut Luft zu, die mit dem Kohlen oxyd des Ballastgases zu Kohlensäure ver brennt und als Treibstoff für den Injektor 12 mit genügendem Druck durch die Düse 13 eingeblasen wird. Dadurch kommt die Umwälzung des Ballastgases zustande. Der in den Sammelkanälen 14 herrschende Druck befördert das Behandlungsgas durch die Rohre 9 unter dem Einsatz.
Anstatt mit einem einzigen Injektor kann der Ofen auch mit mehreren Injektoren aus gestattet werden, um die Frischwirkung der Gase dem jeweiligen Entkohlungszustand zonenmässig anzupassen. Das Verhältnis von Frischluftmenge zu Ballastgasmenge kann durch Einstellung des Frischluftdruckes be quem geregelt werden. Verwendet man, wie das die Erfindung vorschlägt, als Frischmit tel ausschliesslich Luft, dann können aus 1 Nm3 Luft 1,21 Nm3 Ballastgas entstehen. Bei einer zehnfachen Umwälzung dieses Ga ses ist es zweckmässig, den Druck der Luft. und den Injektor selbst so zu bemessen, dass 1 Nm' Ballastgas durch rd. 0,08 Nm' Druckluft angesaugt wird. Der überschüs sige Teil des Gases wird durch die Leitung 15 und das Ventil 16 nach aussen abgeführt.
Man kann für die Bewegung des Ballast- gares auch einen Ventilator verwenden, was jedoch insofern ungünstig ist, als Ventilato ren bei 1000 C nicht betriebssicher sind, so dass es dann notwendig wird, das Umwälz gas um 300 bis 400 abzukühlen. Dieser Wärmeverlust, der bei zehnmaliger Umwäl zung des Gases den wärmetechnischen Wir kungsgrad des Prozesses stark beeinträchtigt, lässt sich dadurch mildern, dass man dem Ventilator einen Wärmeaustauseher vorschal tet, in dem das zum Ventilator strömende Gas Wärme an das vom Ventilator abflie ssende abgibt.
Bei einem Injektorgebläse kann demgegenüber die Verbrennungswärme des Kohlenoxydes vollständig zur Beheizung ver wendet werden, und dadurch den Wärme bedarf der Reaktion CO2, + C = 2 CO decken.
In Fig. 3 ist der Vollständigkeit halber ein Ofen mit Ventilator und Wärmeaustau seher gezeigt. Das Ballastgas wird hier durch die Öffnung 10 des Ofens und die Lei tung 11 zum Wärmeaustauscher 17 geführt, den es durch die Leitung 18 zum Gebläse 19 verlässt. Von hier strömt das Ballastgas über die Leitung 20 zum Austauscher 17 zurück, erwärmt sich dort im Gegenstrom und verlässt den Vorwärmer durch die Lei tung 21. Bei 2:2 wird Frischluft zugesetzt. Der Überschuss an Gas wird durch die Lei tung 23 und das Ventil 24 abgeblasen.
Das Behandlungsgas fliesst dann wie vorher zu den Verteilerrolhren 9 und von hier aus dumel die Einsatzkästen.
Zur Durchführung des erfindungsgemä ssen Verfahrens kann der Ofen anstatt im Durchlauf auch satzweise arbeiten. In dem Falle ist eine Einsatzschleuse nicht erforder lich, doch ist es zweckmässig, an den Ofen@- austrag einen :genügend langen Kühlkanal anzuschliessen.