DE1217027C2 - Vorrichtung zum kontinuierlichen abstechen von kupoloefen, insbesondere von heisswindkupoloefen - Google Patents

Description

Die bekannten Kupolofenvorherde haben den Nachteil, daß sie bei kontinuierlichem Abstich der öfen Eisen und Schlacke zu rasch voneinander trennen, so daß eine metallurgische Einwirkung der fortlaufend abfließenden Schlacke auf das Eisen nicht erfolgen kann, da sie zeitgebunden ist und bei einer bloßen Oberflächenberührung einer dünnen Schlakkenschicht eine Läuterung und Desoxydation des Metalls nicht zustande kommt. Das wirkt sich insbesondere auf die Güte von in Heißwindkupolofen erschmolzenem kohlenstoffarmem Eisen aus, bei dem Schlacke und Eisen das eine Kokssäule von nur geringer Höhe enthaltende Gestell des Ofens über eine geneigte Sohle rasch verlassen, aber auch bei einem Kupolofeneisen, das mehr Kohlenstoff enthält, beispielsweise einem im Heißwindkupolofen unter höherer Kokssäule erschmolzenem Eisen mit einem Kohlenstoffgehalt von 3 % und mehr.

Aus der französischen Patentschrift 621886 (F i g. 1 und 2) ist bereits ein Kupolofen mit einem zwischen dem Ofengestell und einem tiefer liegenden Vorherd angeordneten Schlackenabscheider bekannt.

Aus dem Schlackenabscheider gelangt das flüssige Eisen unter einer die Schlacke zurückhaltenden Trennwand hindurch über eine Überlaufschwelle in einen Vorherd, während die Schlacke ebenfalls unter einer Trennwand hindurch abgeführt wird. Der Zweck dieses Schlackenabscheiders liegt darin, das Eisen und die Schlacke möglichst schnell voneinander zu trennen. Metallurgische Reaktionen sind in dem Schlackenabscheider, der nicht größer zu sein braucht als ein schmaler Kanal, praktisch nicht möglich, da das Eisen ;ind die Schlacke augenblicklich voneinander getrennt und in separaten Gefäßen, d.h. in einem Vorherd einerseits und in einer Schlackenpfanne andererseits, gesammelt werden. Die Folge davon ist, daß das Eisen und die Schlacke nicht ausreagieren können.

Des weiteren ist aus der deutschen Patentschrift 409 768 ein Kupolofen mit einem tiefer gelegenen, aus zwei Kammern jeweils für Eisen und Schlacke bestehenden Vorherd bekannt. In Iiöhe des Ofenbodens mündet ein Abstichkanal in die Schlackenkammer des Vorherdes, aus der das flüssige Eisen durch eine öffnung am Kammerboden in die Eisenkammer gelangt. Schlacke und Eisen sammeln sich in den jeweiligen Kammern und werden bei stillgesetztem Ofen diskontinuierlich durch während des Ofenbetriebes geschlossene öffnungen abgezogen.

Ein ähnlicher Ofen ist aus der britischen Patentschrift 291 258 bekannt und besitzt einen die Ofensohle verlängernden, schräg verlaufenden Abstichkanal, der in einem Vorherd mündet, der über einen ansteigenden Kanal mit einer Eisenkammer verbunden ist. Vorherd und Eisenkammer besitzen übliche, während des OfenbetriebiJ geschlossene öffnungen für das diskontinuierliche Abziehen von Schlacke und Eisen.

Bei den beiden vorerwähnten Ofenanlagen stehen die Vorherde jeweils unter dem Innendruck des Kupolofens. Weil die Abstichöffnungen für Eisen und Schlacke während des normalen Ofenbetriebes ständig geschlossen sein müssen, können die öfen nicht kontinuierlich betrieben werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Abstechen von Kupolöfen zu schaffen, mit der ein hochwertiges Eisen gleichmäßiger Zusammensetzung erschmolzen werden kann. Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß in der Kombination der folgenden, an sich bekannten Merkmale:

a) eine schräg verlaufende Ofensohle,

b) einen in der Verlängerung der Ofensohle verlaufenden Abstichkanal,

c) einen druckdicht verschlossenen, tiefer gelegenen Vorherd,

d) je einen Siphon am Vorherd für Eisen bzw. Schlacke, die im Grundriß im Winkel zueinander angeordnet sind,

e) die Oberkante der Mündung des Schlackensiphons liegt dicht über der Oberkante der Mündung des Eisensiphons und

f) die Überlaufschwelle des Schlackenablaufs liegt unter der Mündung des Abstichkanals.

Die Kombination dieser Merkmale führt dazu, daß bei kontinuierlichem Betrieb des Ofens die Reaktionen zwischen der Schlacke und dem Eisen im wesentlichen im Vorherd stattfinden, in dem das Eisen und die Schlacke, die sich in ausreichender Menge im Vorherd befinden, kräftig miteinander verwirbelt werden, wobei ausgegarte Schlacke ständig durch reaktionsfähige Schlacke ersetzt wird.

Die Vorrichtung zum kontinuierlichen Abstechen insbesondere von Heißwindkupolofen sei an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch das Gestell und den Vorherd des Kupolofens und

Fig.2 einen Schnitt nach der Linie A-A der Fig.l.

Der Kupolofen 1 ist mit einer schräg verlaufenden Ofensohle Γ ausgestattet, deren höchst liegender Abschnitt sich in diesem Falle nur um ein Geringes unterhalb der Windformebene befindet, wodurch sich im Gestell eine Kokssäule von nur geringer Hohe ergibt. An die Ofensohle schließt sich ein in ihrer Neigung verlaufender Abstichkanal 2 an, der in den oberen Abschnitt eines sich unter der Ofensohle befindenden Vorherdes 3 mündet. Dieser Vorherd ist nun

mit zwei seitlich gegeneinander versetzten Siphons 6,7 bzw. 8,9 ausgestattet, von denen ersterer '?em kontinuierlichen Ablauf des Eisens dient. Beide Siphons sind an den unteren Teil des Vorherdes angeschlossen, und zwar dergestalt, daß sich die Oberkante 8' der Mündung 8 des Schlackensiphons dicht über der Oberkante 6' der Mündung 6 des Eisensiphons befindet und die Überlaufschwelle 9' des Schlackensiphons über dem Eisenablauf 7 und unter der Mündung des Abstichkanals 2 in dem Vorherd liegt. Bei dieser Anordnung und Ausbildung des Siphons ist Gewähr dafür gegeben, daß das im Vorherd befindliche Eisen stetr, von einer ausreichend hohen Schlackensäule 5 bedeckt ist, die bis dicht unter den Abstichkanal 2 reichen kann. Der Eisensumpf erstreckt sich in den Schlackensiphon 8,9 hinein, aus dem das Metall jedoch nicht auszulaufen vermag. Auf diese Weise können nun Eisen und Schlacke lange genug miteinander reagieren, und zwar unter ständigem Ersatz der ausgegarten Schlacke durch reaktionsfähige Ofenschlacke.

Der Vorherd 3 ist mit einem druckdichten Verschluß 10 ausgestattet, durch den er für etwaige Reparaturen und Kontrollen seiner Auskleidung zugänglich ist. Vom Boden des Vorherdes geht ein Entleerungskanal 11 ab.

Die besonderen Vorteile, die sich sowohl für ein kohlenstoffarmes als auch fm Kupolofeneisen mit Kohlenstoffgehalten von 3 % und mehr ergeben, bestehen zusammenfassend darin, daß im Vorherd des Ofens ständig größere Mengen an Eisen und Schlacke zurückgehalten werden und aufeinander einwirken können. Um zu seinem Siphon zu gelangen, muß das aus dem Kupolofen kommende heiße Eisen die in dem Vorherd zurückgehaltene heiße Schlacke durchfließen. Dabei kommt es in einer nur noch schwach oxydierend wirkenden Atmosphäre zu einer abschließenden Läuterung des Metalls.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum kontinuierlichen Abstechen von Kupolofen, insbesondere Heißwindkupolöfen, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden, an sich bekannten Merkmale:

   a) eine schräg verlaufende Ofensohle (1'),

   b) einen in der Verlängerung der Ofensohle (1') verlaufenden Abstichkanal (2).

   c) einen druckdicht verschlossenen, tiefer gelegenen Vorherd (3),

   d) je einen Siphon (6,7; 8,9) am Vorherd (3) für Eisen bzw. Schlacke, die im Grundriß im Winkel zueinander angeordnet sind,

   e) die Oberkante (8') der Mündung (8) des Schlackensiphons (8,9) liegt dicht über der Oberkante (6') der Mündung (6) des Eisensiphons (6,7) und

   f) die Überlaufschwelle (9') des Schlackenablaufs (9) liegt unter der Mündung des Abstichkanals (2).