DE213720C

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Publication number: DE213720C
Application number: DENDAT213720D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und einen Ofen zur Herstellung von Eisen aus seinen Erzen. Auf der Zeichnung ist in Fig. ι ein senkrechter Schnitt eines solchen Ofens und in Fig. 2 ein wagerechter Schnitt dargestellt. Fig. 3 und 4 veranschaulichen Ausführungsformen einer Einzelanordnung.

Nach dem Verfahren werden Koks oder Holzkohlen zu einem ziemlich feinen Pulver vermahlen, ebenso werden Eisenerz und Kalk oder andere erforderliche Zusätze zur erforderlichen Feinheit zerteilt. Das Mahlen bzw. Zerquetschen findet mittels gewöhnlicher, für solche Zwecke geeigneter Maschinen statt. Das pulverisierte Erz sowie der erforderliche Zusatz von Kalk wird in die Abteilung 1 des Fülltrichters und die Kohle in die zweite Abteilung 2 desselben eingebracht. .

Mittels der Speiseräder 3 und 4 werden Kohlen und Erz im geeigneten Verhältnis in das Speiserohr 5 hinunterbefördert. Die Speiseräder 3 und 4 rotieren unabhängig voneinander, so daß die Zuführung von Kohle und Erz nach Belieben geregelt werden kann. Wenn das Gemisch von Erz und Kohlenpulver das untere Ende des· Rohres 5 verläßt, so wird es von einem stark erhitzten Luft- oder Gasstrom, der eine Temperatur von etwa 1000⁰C. besitzt, ergriffen, der durch Düse 7 eintritt, so daß das Gemisch von Erz und Kohlen durch den Brenner 8 Und in den Vorofen 9 hincingeblasen wird. Im Brennet" 8, wo das Gemisch von Erz, Kohlen und den erforderlichen Zusätzen in innige Be

rührung mit dem Gas- -oder Luftstrom gebracht wird, können entsprechend der Temperatur des letzteren und entsprechend der zugeiührten Menge von Brennstoff die Temperatur und die chemischen Vorgänge wechseln, je nachdem man Roheisen oder Schmiedeeisen herzustellen wünscht. Dem Vorofen kann, falls die Temperatur im Brenner 8 niedrig gehalten ist, noch Wärme, z.B. auf elektrischem Wege, zugeführt werden. Das Eisen sammelt sich *auf dem Boden des Ofens ungefähr zu der von 10 bezeichneten Höhe und fließt dann durch die Öffnung 11 in den ring- oder V-förmigen Ofen 12 hinein. Die Verbindung zwischen den öfen 9 und 12 wird zum Teil durch die Brücke 13 gesperrt, so daß eine kleinere Öffnung ii entsteht, durch welche sowohl das Eisen als die Gase vom Ofen 9 in den Ofen 12 eintreten können, durch welche aber ein Zurückströmen der Gase vom Ofen 12 nach dem Ofen 9 infolge des im Ofen 9 waltenden Überdruckes und infolge.der Tatsache, daß die Öffnung 11 verengt ist, verhindert wird. ■ In den beiden Räumen kann daher, wenn der Gang des Verfahrens es verlangt, die Zusammensetzung der Gase eine verschiedene sein. Um, je nachdem es das in den Brenner 8 geblasene Eisen verlangt, zu kohlen oder zu frischen) kann man von einem zweiten Speiseapparat 14 Kohlenpulver bzw. fein zerteiltes Eisenqxyd vor der öffnung 11 hineinführen, so daß die Gase, welche vom Vorofen 9 kommen, das Erz oder Kohlenpulver im Öfen 12 verteilen. Auch kann ·

man Erz im Überschuß in den Ofen 9 einführen, so daß ein Teil dieses Erzes in den Ofen 12 mitfolgt. Dieser letztere Ofen ist so groß zu machen, daß die Geschwindigkeit der Gase in dem Maße vermindert wird, daß das Erzpulver Gelegenheit hat, nach dem Boden zu hinunterzusinken, um mit der dort fließenden Eisenmasse zusammenzuschmelzen. Die Abgase vom Ofen 12 werden durch Röhre 1.5 nach dem

ίο Luftvorwärmerofen 16 geleitet, um dort zu • verbrennen und die Gebläseluft zu erhitzen, die mit Hilfe eines Ventilators durch die Röhre

■ 17 gepreßt wird, die durch den Ofen 16 hindurchgeht, so daß die Gebläseluft stark erhitzt ist, wenn sie in die Düse 7 hineingelangt. Die Luft kann natürlich auch mittels einer gewöhnlichen Heizvorrichtung, wie sie beim Hochofenbetrieb oder in den Glashütten verwendet wird, erhitzt werden.

Die Verbrennungsgase, welche für die Erwärmung nicht erforderlich sind, werden durch Seitenablässe 18 entfernt, um für andere Zwecke · verwendet zu werden. Das geschmolzene Eisen im Ofen 12 wird bei Bedarf auf elektrischem Wege dadurch weiter erhitzt, daß in der Mitte des Ofens eine Induktionsrolle 19 mit Kern 20 und Kühlmantel 21 angeordnet wird. Falls der Ofen eine V-förmige Gestalt hat, wie durch die punktierten Linien in Fig. 2 angedeutet ist,

3Q so können Kontakte 22 und 23 angebracht werden, mittels welcher Strom direkt in die Schmelze hineingeleitet wird. Die Kontakte sind hohl, um mittels Wasserzirkulation abgekühlt zu ■ werden.' Die Kontakte körinen aber auch bei einem V-förmigen Ofen mit einer Induktionsleitung zur Erwärmung der Schmelze verbunden sein. . ' · Bei einem ringförmigen Ofen wird eine Brücke 24 angeordnet, welche bis nahe an die Oberfläche der Schmelze hinuntergeht, so daß die Gase vom Ofen 9 gezwungen werden, durch den Ofen in der gewünschten Richtung zu ziehen, und nicht direkt in das Ablaßrohr 15 hineinströmen können. Das Eisen wird durch ein Stichloch 25 und die Schlacke durch eine öffnung 26 abgelassen. Die Vorgänge im Ofen können durch eine mit einer Glimmerscheibe verschlossene Beobachtungsöffnung ■ 27 beobachtet werden.

Der Brenner 8 und die Düse 7 sind durch Kühlmäntel 28 bzw. 29 geschützt, durch die Wasser zirkuliert. Die Länge des Brenners wird je nach der Beschaffenheit des zu be-

• · handelnden Erzes verändert.

Man' kann erforderlichenfalls auch den Vorofen 9 entbehren. In diesem Falle mündet der Brenner direkt in den Ofen 12. Dieser wird dann etwas länger zu machen und mit einer Erweiterung an der Mündung des Brenners zu versehen sein.

An der einen Seite des Ofens ist eine durch eine Tür verschlossene öffnung vorgesehen, durch welche das Innere des Ofens zugänglich ist, und durch welche man auch schmiedeeiserne Abfälle hineinwerfen kann, welche mit der Eisenmasse im Ofen zusammenschmelzen.

Außer den erwähnten, auf der Zeichnung angedeuteten Einzelvorrichtungen zur Regelung der Beschickung müssen natürlich auch Vorrichtungen zur Regelung ü,er Stärke der. Temperatur und des Druckes des zugeführten Luftstromes sowie zur Regelung der elektrischen Heizung vorhanden sein.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, kann in der Verlängerung des Brenners 8 ein Rohr 30 mit größerem Durchmesser, wie ihn der Brenner besitzt, angebracht werden, so daß durch ein besonderes Speiserohr 31 Material eingesaugt werden kann. Das Rohr 31 liegt am Ende des Rohres 30, unmittelbar am Brenner 8. Durch dasselbe können noch Erz, Kohle oder Luft bzw. Gas zugeführt werden, so daß man der Flamme in den Röhren 8 und 30 eine verschiedene Zusammensetzung geben kann, d. h. die Flamme je nach Bedarf reduzierend oder oxydierend machen und das Verfahren beeinflussen kann.

Man kann auch, wie in Fig. 4 schematisch angedeutet, zwei Düsen benutzen. Durch die erste Düse α wird erhitztes Kohlenoxyd zum Reduzieren des leicht reduzierbaren Erzes eingeführt, welches bei b eintritt. Die Reduktion findet im Brennerrohre c Statt. Durch die zweite Düse d wird ein stark erhitztes Luftoder Gasgemisch eingeblasen, wodurch die Hitze im Brennerteil c und im Vorofen 9 für die Reduktion des schwierigen reduzierbaren Erzes wie auch zum Teil zum Schmelzen des Materiales gesteigert wird. . Die Mischungsverhältnisse von Luft und anderen Gasen mit Erz bzw. Kohle müssen an den verschiedenen Stellen festgestellt werden. Das Verfahren kann überall dort, wo reichliche Kraft für die elektrische Anlage und für das Zerteilen der Kohlen und des Erzes zur Verfügung steht, bei hohen Kohlen- und Kokspreisen vorteilhaft Anwendung finden.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Verfahren zur Herstellung von Roheisen, Flußeisen oder Flußstahl aus Erz- und Kohlenpulver, Kalk und anderen Zuschlägen, dadurch gekennzeichnet, daß ein erhitzter Luft- oder Gasstrom das senkrecht dazu eingeführte Gemisch von Erz, Kohlen' und Zusätzen durch einen rohrförmigen Brennerraum, in dem die Reduktion des Erzes hauptsächlich stattfindet, in miteinander verbundene Ofenräume hineinbläst, wo die Nachbehandlung des reduzierten Eisens statt- iao findet, und in welche erforderlichenfalls je nach der Art des herzustellenden Eisens

Wärme, Kohle oder Eisenoxyd, zwecks Kohlung oder Frischung des Eisens eingeführt werden können.
2. Ofen zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen mit einem Brennerrohr (8) verschen ist, dessen eines Ende mit den Ofenräumen (9, 12) und dessen anderes Ende mit einer Düse (7) verbunden ist, welche den Einlaß für den erhitzten Luft- oder Gasstrom bildet, wobei in das Brenucrrohr unmittelbar vor der Düse (7) ein Rohr (5) einmündet, durch welches das Beschickungsgut eingeführt wird.
3. Ausführungsform des Ofens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennerrohr (8) verlängert, crforderlichen-.. falls gekrümmt und mit weiteren Zuführungsrohren für feste oder gasförmige Zusatzstoffe versehen ist.
4. Ausführungsform des Ofens nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Einschaltung eines Vorofens (9) zwischen dem Brenncrrohr (8) und dem das reduzierte Eisen aufnehmenden Teil (12) des Ofens.
5. Ausführungsform des Ofens nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß

.', die Abhitze vom Ofen (12) durch Röhre (15) zur Verbrennung in einen Ofen (16) geleitet werden, durch welchen die nach der Düse führende Warmluftröhre (17) hindurchgeht.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.