DE110965C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 31: Giesserei.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 16. November 1898 ab.

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schmelzofen, welcher gestattet, Metalle und auch Mineralien mit grofser Schnelligkeit und unter geringem Brennstoffaufwande zu schmelzen, und der dabei sehr einfach und mit verhältnifsmäfsig geringen Kosten herzustellen ist.

Der neue Ofen ist ein vereinigter Tiegel- und Kupolschmelzofen bezw. ein Schmelzofen mit Aufsatz und unterem Auffangtiegel. Die Erfindung bezweckt, die Schmelzöfen dieser Art, unter Benutzung bereits früher vom Erfinder getroffener Anordnungen (s. die Patentschriften 53943, 67044 und 71550), dauerhafter und bequemer im Betriebe zu machen. Der erstere Zweck wird zum Theile direct durch die Lagerung des Schmelztiegels auf dem Gewölbe des Feuerungsraumes, zum Theile indirect durch Erleichterung erforderlicher Reparaturen, infolge leichter Trennbarkeit der einzelnen Ofenabtheilungen von einander, erreicht. Für die bequeme Handhabung des Ofens ist neben der leichten Trennbarkeit der einzelnen- Ofenabtheilungen die Anordnung einer ununterbrochenen Zufuhrungsvorrichtung für Brennstoff an der Seite des Ofens wesentlich, welche die Zuströmung kalter Luft zur Feuerung verhindert.

Eine Ausführungsform der neuen Ofenconstruction ist in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt, und zwar zeigt:

Fig. ι einen senkrechten Schnitt durch''die Achse des Ofens,

Fig. 2 einen Horizontalschnitt nach der Linie 10-11 der Fig. 1 und eine Aufsicht auf den Brennmaterialvertheiler,

Fig. 3 eine äufsere Ansicht in kleinerem Mafsstäbe, welche den Ofen in Verbindung mit einer seitlich von demselben angeordneten Säule darstellt, welche dazu dient, die einzelnen Theile des Ofens von einander zu trennen und gesondert dem Bedürfnifs entsprechend zu bewegen,

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Grundkörper, - Fig. 5 einen Horizontalschnitt in gröfserem Mafsstäbe durch die seitlich vom Ofen gelegene Säule zur Bewegung der einzelnen Ofehtheile,

Fig. 6 ein herausgeschnittenes Stück des Ofens zum Theile in Ansicht, zum Theile in Schnitt (nach Linie 12-13 der Fig. 7) durch die Düse unter Andeutung des Zapfens zur Oeffnung und zum Verschlüsse des Abstichloches,

Fig. 7 eine Ansicht des beweglichen Verschlufszapfens,

Fig. 8 einen Horizontalschnitt durch den Ofen nach der Linie 4-5 der Fig. 1,

Fig. 9 einen Horizontalschnitt unmittelbar oberhalb des Rostes und seines Lagers.

Fig. 10 zeigt die Vorrichtung zur Zuführung des Brennmaterials in Gestalt einer Schnecke.

A ist der eigentliche Feuerungsraum, der rund, viereckig oder polygonal sein kann und der in feuerfesten Ziegeln ausgeführt ist. Der Rost α ist geneigt, um eine gute Vertheilung des Brennmaterials zu gestatten, welches mit einer gewissen, ihm durch die Schwerkraft bei der Bewegung durch den geneigten Zuführungskanal ertheilten Geschwindigkeit auf die Rostfläche auftrifft.

a" ist eine Oeffnung, welche in dem Ofenkörper ausgespart ist, um die Reinigung des

Rostes von unten her zu ermöglichen; während des Betriebes des Ofens wird diese Oeffnung durch eine Blechthür verschlossen.

Der Feuerungsraum ist oben durch ein Gewölbe abgeschlossen, welches von einer mittleren Oeffnung C und von seitlichen Oeffnungen c" durchbrochen ist. Die mittlere Oeffnung läfst die Flammen so hindurchtreten, dafs dieselben gegen den Boden D" des Tiegels D schlagen; darauf ziehen die Flammen seitlich durch die Kanäle c', um oberhalb der Durchbrechungen c" sich mit den durch c'" in die Höhe steigenden Gasen zu vereinigen und auch den Tiegel von den Seilen her zu umspülen. Der Ringraum E zwischen dem Tiegel und dem Ofenfutter ist möglichst eng gehalten.

Der seitliche Zuführungskanal für das Brennmaterial ist innen mit schwer schmelzbarem Material ausgekleidet und mit zwei Kulissenschiebern versehen, die gleichfalls aus feuerfestem Materiale bestehen. Ein Trichter empfängt das auf einmal in den Ofen einzuführende Brennmaterial; dasselbe wird durch Oeffnung des äufseren Schiebers zunächst in den Zwischenraum zwischen den beiden Schiebern eingebracht und dann, nach Verschlufs des ersten Schiebers, durch Oeffnung des zweiten Schiebers dem Feuerungsraume zugeführt, ohne dafs kalte Luft in den Ofen eintreten oder Flammen aus dem Ofen herausschlagen können.

Die Einrichtung zur Brennmaterialvertheilung kann auch: durch eine andere, continuirlich wirkende ersetzt werden, z. B. vermittelst einer Schnecke; eine · Einrichtung dieser Art ist in Fig. ίο dargestellt und kann an der Hand der Zeichnung leicht in ihrer Wirkungsweise verstanden werden.

Nachdem die Flammen durch die Oeffnungen Cc"... in die Höhe gestiegen sind und den Tiegel D umspült haben, strömen sie durch Oeffnungen F, deren Zahl nach Belieben vermehrt werden kann, so dafs sie schliefslich eine ununterbrochene Zone bilden. Auf diese Weise erhitzen die Flammen nicht nur den Tiegel D, sondern tragen auch direct zum Schmelzen des Metalles bei, welches sich in demselben beBndet, und welches beim Beginne des Schmelzprocesses zweckmäfsig auf eine den Boden des Tiegels bedeckende Koksschicht gelegt wird.

Der Koks, mit welchem man, wie bemerkt, zweckmäfsigerweise den Boden des Tiegels bedeckt, kann entweder durch die Oeffnung G, wenn dieselbe grofs genug ist, eingebracht werden, oder man schüttet denselben direct in den Tiegel ein, nachdem man den darüber befindlichen OfentheiKzur Seite, bewegt hat.

Die Flammen strömen einerseits auf dem schön genannten Wege zwischen dem oberen Theile des Tiegels D und dem unteren des darüber befindlichen Aufsatzes H und andererseits durch die Kanäle E, die in einer Zahl von vier, sechs oder mehr angeordnet sein können. Auf diese Weise erhitzen und schmelzen sie durch ihre directe Einwirkung das in den oberen Theil H eingeführte Metall. Dieser obere Aufsatz H kann aus verschiedenen Stücken zusammengesetzt werden oder aus einem einzigen Stücke bestehen; er ist aus schwer schmelzbaren Erden hergestellt und befindet sich direct über dem Tiegel, und zwar axial zum Ofen, so dafs sich die Ofenwände oberhalb des Aufsatzes H ohne Unterbrechung fortsetzen und auf diese Weise eine Art vereinigter Tiegel-Kupolschmelzofen entsteht.

Ein leichter Deckel i^c aus feuerfestem Erdmaterial schliefst das ganze Ofensystem nach oben ab, doch so, dafs die im Uebermafs aufsteigenden Flammen entweichen können, so dafs durch den Deckel nur ein leichter Druck ausgeübt wird, durch welchen die Gase im Innern des Ofens zurückgehalten werden.

Durch diese Flammenführung erreicht man:

1. Eine starke und schnelle Erhitzung des Tiegels, wobei die Flammen zugleich das Innere desselben erreichen können,

2. eine unmittelbare Einwirkung der Flammen auf das Innere des Aufsatzes H, in den sie durch die Oeffnung G oder durch die Kanäle E hineingezogen werden, . .

3. endlich eine Einwirkung derselben Flammen auf das in der oberen Ofengicht R befindliche Metall, wodurch das Schmelzen desselben in dem Aufsatze H unterstützt wird. Es findet also die bestmögliche Ausnutzung der Flammenwärme statt, bei gleichzeitiger völliger Vermeidung einer Berührung des zu schmelzenden Metalles mit dem Brennmateriale.

/ (Fig. 6) ist der um J drehbare Träger des Verschlufszapfens für die Abstichöffnung (insbesondere für das Schmelzen von Bronze). An die Stelle dieser Einrichtung kann eine beliebige andere treten, sofern nur der Giefsmeister gegen die Ströme des flüssigen Metalles gedeckt ist.

K (Fig. 4) ist eine Oeffnung nahe dem oberen Rande des Tiegels, welche in einer kleinen Rinne mündet, die nach aufsen führt und der oben schwimmenden Schlacke gestattet, abzufliefsen. Die äufsere Mündung der Rinne ist während des Schmelzprocesses durch einen Pfropfen aus feuerfestem Erdmateriale verschlossen; sie wird geöffnet, um den Flammen einen Ausweg zu verschaffen, wenn man das Metall wieder erhitzen will, nach einer Entfernung des Aufsatzes H und neuerlichen Bedeckung des Tiegels.

Nachdem nunmehr der vereinigte Tiegel-Kupolschmelzofen beschrieben, mag noch angegeben werden, wie derselbe wirkt oder vielmehr, wie man verfährt, um in ihm eine Schmelzung (oder die Schmelzung, da der

Ofen auch ununterbrochen betrieben werden kann) auszuführen.

Man schüttet zuerst eine Lage Koks auf den Rost α und bringt auch einige Stücke Koks auf den Boden des Tiegels D. Darauf bringt man oberhalb dieser Koksschicht in den Tiegel D und in den Aufsatz H so viel des zu schmelzenden Metalles, als dieselben zu fassen vermögen. Darauf wird Wind eingeblasen, anfangs schwach, dann stärker; wenn der Koks auf dem Roste anfängt, zusammenzufallen, führt man portionsweise neues Brennmaterial zu.

In dem Mafse, als das Metall: in den Tiegel abfliefst, giebt man neues in den Aufsatz H auf, sofern man nicht die für einen Gufs erforderliche Menge auf einmal hat einführen können. Man reinigt zu gehöriger Zeit, um die Schlacken zu entfernen, damit der ganze nutzbare Raum dem geschmolzenen Metalle verbleibt. Sobald die Schmelzung beendigt ist, durchsticht oder öffnet man die Abschlufsöffnung, um das für eine Schmelzung nöthige Metall abzuziehen, wobei man ganz in derselben Weise verfährt, wie bei einem gewöhnlichen Kupolofen, den der vorliegende Ofen für kleinere Mineral- oder Metallschmelzen durchaus ersetzen kann.

' Der Ofen könnte grundsätzlich auf die im Vorstehenden beschriebene Art aufgebaut und betrieben werden, indessen ist es geboten, auf die Abnutzung des feuerfesten Materials und auf die erforderlichen Reparaturen Rücksicht zu nehmen.

Im Hinblick auf diese Umstände ist es für zweckmäfsig zu erachten, den ganzen Ofen aus vier getrennten Theilen zusammenzusetzen, von denen jeder in einen Blechmantel eingeschlossen ist, welche vier Theile bei ihrer Aneinanderfügung einen cylindrischen Aufbau ergeben. Diese vier Theile sind:

1. der Theil X, welcher den Rost und den Feuerungsraum umschliefst,

2. der Theil Y, welcher den Zuführungskanal für das Brennmaterial enthält,

3. der Theil Z, welcher den Schmelztiegel trägt,

4. der Theil W mit dem Aufsatze H.

An jedem der Blechmäntel der vier Theile des Ofens und an derselben Seite ist ein Metallstück m angesetzt, in dem sich ein Einschnitt M befindet.

Nahe dem Ofen, an der Seite, wo es am wenigsten störend ist, befindet sich eine kleine hohl gegossene Säule, in welche eine Längs-■nuth (Fig. 3) eingegossen ist. In der Säule ist eine Schraube mit drei Muttern V V" V" angeordnet, weiche durch ein Handrad O gedreht wird; auf der Säule sind drei Träger S' S" S'" mit leichter Reibung gleitend angeordnet. Diese Träger greifen mit ihren freien Enden in die Einschnitte M ein, und die Muttern V V" V", durch welche die Träger in der Höhenrichtung verschoben werden, sind auf der Schraube so angeordnet, dafs bei einer Drehung des Handrades O man zunächst den obersten Theil W des Ofens, welcher den Aufsatz H umschliefst, um einige Centimeter anhebt, wodurch man in den Stand gesetzt wird, diesen Ofentheil nach Belieben zu. drehen. Wenn man fortfährt, das Handrad O zu drehen, wird der den Schmelztiegel enthaltende Ofentheil Z angehoben, darauf der den Speisekanal für das Brennmaterial tragende .Theil F, so dafs man nach Belieben jeden Ofentheil freilegen kann und auf diese Weise auf das Bequemste Ausbesserungen u. dergl. vornehmen kann.

Um die einzelnen Ofentheile wieder in ihre Gebrauchslage zurückzubringen, braucht man das Handrad O nur in entgegengesetzter Richtung zu drehen.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Aus mehreren Abtheilungen zusammengesetzter vereinigter Tiegel- und Kupolschmelzofen mit oberhalb eines überwölbten Feuerungsraumes angeordneten Schmelzräumen, dadurch gekennzeichnet, dafs das Gewölbe des Feuerungsraumes als Träger des Schmelztiegels dient und derartig durchbrochen ist, dafs die Flammen den Tiegel von allen Seiten umspülen.

2. Schmelzofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs die verschiedenen Ofenabtheilungen, nämlich der Feuerungsraum mit dem Rost, das Gewölbe des Feuerungsraumes mit dem seitlichen Brennmaterialzuführer, der den Schmelztiegel enthaltende Theil und der den Aufsatz enthaltende Theil mit der Gicht getrennt über einander derart angeordnet sind, dafs die drei oberen Theile einzeln zur Seite bewegt werden können, um etwa erforderliche Ausbesserungen bequem ausführen zu können.

3. Schmelzofen nach Anspruch 1 und 2 mit neben dem Ofen angeordneter Tragsäule und darauf gleitenden Tragarmen für die

• verschiedenen Ofenabschnitte, dadurch gekennzeichnet, dafs die Tragarme durch, auf einer Schraube im Innern der Säule sitzende, durch einen Spalt der Säule hindurchragende Muttern in ihrer Höhenlage verstellt werden können, so dafs sie bei Eingriff in entsprechend angeordnete Ansatzstücke der Ofenabschnitte die letzteren mit in die Höhe nehmen und eine Seitwärtsbewegung derselben gestatten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.