DE233075C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 233075 -KLASSE 31 a. GRUPPE

versehenen Schachtofen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. November 1908 ab.

Es ist bekannt, Schachtöfen wie überhaupt Öfen im allgemeinen mit Vorrichtungen zu versehen, um die verlorene Wärme dadurch wiederzugewinnen, daß man sie zur Vorerwärmung der zur Verbrennung nötigen Luft benutzt. Man hat demgemäß bei der Erzeugung von Gußeisen und Stahl in den Schachtofen eingebaute Winderhitzer, Vorherde oder Vorwärmeöfen zum Ausnutzen der mit den abziehenden Heizgasen entweichenden Wärme verwendet.

Demgegenüber besteht der Gegenstand der Erfindung in einer Ofenanlage für Gußeisen- und Stahlerzeugung, bei der ein mit Winderhitzer versehener Schachtofen mit einem Vorherd und einem Vorwärmeofen derart zu einem Ganzen vereinigt ist, daß ein Teil des in den Schachtofen gepreßten Windes in den Vorwärmeofen geleitet wird, dessen oberer Teil durch ein Abzugrohr mit dem Winderhitzer verbunden

ist. ■ .

Hierdurch werden die folgenden wichtigen neuen technischen Wirkungen erreicht.

Dadurch, daß die Gase durch den Winderhitzer geführt werden, wird eine erhebliche Brennstoffersparnis gegenüber den bekannten Ofenanlagen erzielt.

Durch Teilung des. eingebläsenen Luftstroms hinter der Verbrennungszone und dessen Leitung einerseits zum Vorherd und Vorwärmeofen und andererseits zur Schmelzzone wird die Temperatur in letzterer erhöht, so daß die kieselsäurehaltigen Zuschläge gut flüssig erhalten werden, was einen günstigen Einfluß auf die Beschaffenheit des zu erzeugenden Eisens hat.

Bei der Herstellung von Sondereisensorten ist es nötig, Zusätze von Eisen oder Stahl bestimmter Zusammensetzung zuzugeben. Das Erzeugnis ist ganz verschieden, je nachdem die Zusätze unmittelbar in den Hauptofen gebracht oder vorher geschmolzen und dem von dem Hauptofen gelieferten Eisen beigemischt werden. Bei der neuen Ofenanlage bleibt das Erzeugnis stets gleich, da die genannten Zusätze in dem Vorwärmeofen auf eine hohe Temperatur gebracht und im Vorherd dem flüssigen, aus dem Schachtofen kommenden Eisen beigemischt werden. Würde man beispielsweise im Schachtofen selbst der Masse 30 Prozent Flußeisen zusetzen, so würde man nach den Versuchen des Erfinders leicht brechendes und nicht bearbeitbares weißes Gußeisen erhalten. Erhitzt man aber das Flußeisen auf 1200 ° im Vorwärmeofen und mischt es mit dem flüssigen, aus dem Schachtofen kommenden Eisen im Vorherd, so erhält man ein widerstandsfähiges, leicht zu bearbeitendes Erzeugnis, wie es bisher nur mit großen Kosten durch Mischung der flüssigen Bestandteile in Tiegeln zu erreichen war.

Die Herstellung von Stahlguß oder Stahl läßt sich nach Ansicht des Erfinders mit der neuen Ofenanlage auf einem Wege erreichen, der durch seine Geschwindigkeit alle Vorteile des Birnenverfahrens bietet und gleichzeitig die Vorteile der Sicherheit bezüglich der Güte und gleichmäßigen Beschaffenheit des Erzeugnisses des Siemens-Martin-Verfahrens gewährleistet.

Da die Mischung im Vorherd einige Zeit flüssig bleibt, so kann man Proben nehmen und die Zusammensetzung ändern, falls die

Probe noch nicht die gewünschten Eigenschaften hat.

Die neue Ofenanlage bietet also die Möglichkeit, das Erzeugnis gleichzeitig rasch, billig und in guter Beschaffenheit herzustellen; . dieses Ergebnis war mit keiner der bekannten Anjagen zu erreichen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf der Zeichnung dargestellt, und zwar bedeuten:

Fig. ι einen senkrechten Schnitt von der Seite gesehen,

Fig. 2 einen wagerechten Schnitt gemäß i-l, Fig. 3 einen gleichen Schnitt gemäß g-h,
Fig. 4 einen solchen gemäß a-b und

Fig. 5 einen solchen gemäß m-n der Fig. 1.

Fig. 6 ist eine Seitenansicht,

Fig. 7 ein Grundriß und

Fig. 8 ein senkrechter Schnitt gemäß c-d der Fig. 4.

Diese Ofenanlage umfaßt folgende vier Hauptteile :

1. den Hauptofen A₁

2. den Schornstein B mit den Windvorwärmern und den Windleitungen,

3. den Vorherd C und

4. den Öfen D zum Vorwärmen der Zuschläge.

Der Teil A besteht aus einer Gußplatte, die von Stützpfeilern 1 getragen wird, in der sich die Öffnung zum Entleeren des Ofens befindet, und auf welcher sich ein Schachtofen erhebt, der innen aus feuerfester Masse und außen aus gewöhnlichen Ziegeln hergestellt ist.

Dieser Schacht ist mit eisernen Ringen umgeben, die ihn vor äußeren Beschädigungen schützen.

Zwischen der feuerfesten Wand und der Wand aus gewöhnlichen Ziegeln ist im unteren Teile eine ringförmige Windkammer 2 aus Metall eingebaut, die in mehrere Teile zerfällt und die mittels Düsen 2^Λ mit dem Innern des Schachtes in Verbindung steht. An der Rückseite der Düsen befinden sich Löcher zur Beobachtung des Ofens und Ventile für die Windregelung.

Von der Windkammer gehen eiserne Röhren 3

immer innerhalb der beiden Wände aus, die mit einer anderen ringförmigen Kammer, die im oberen '"eile des Schachtes unterhalb der Gicht 4 liegt, in Verbindung stehen. Diese obere Kammer ist in zwei Teile zerlegt, von denen jeder in zwei konachsiale, voneinander getrennte Räume 5 und 6 zerfällt; die äußeren Räume 5 stehen durch die Röhren 3 mit den Räumen 2 in Verbindung und die Räume 6 durch Leitungen 7 und Öffnungen 8 mit dem Innern des Ofens.

Die Räume 5 und 6 weisen an ihren oberen Teilen Deckplatten auf, die sich seitlich von der Beschickungsöffnung 14 zwei kleinen Stützpfeilern anpassen, welche seitlich von der Beschickungsöffnung stehen und ebenfalls in zwei konachsiale Kanäle 9 und 10 geteilt sind. ■ Die Außenwand des Kanals 9 ist aus mit Eisenblech versehenem Ziegel werk 11 gebildet und die Innenwand des Kanals 10 ebenso wie die des Kanales 9 aus Metall (Schmiedeeisen, Guß^ eisen oder ähnlichem). Diese Pfeiler dienen dem ringförmigen Windvorwärmer 12 und dem Schornstein 13 als Stütze und zu gleicher Zeit zur Führung der aus den Öffnungen 8 entweichenden Gase und des in den Ofen einströmenden Windes.. Zwischen diesen beiden Pfeilern befinden sich die Beschickungsöffnungen 14 mit den Türen 15.

Die beiden hohlen Pfeiler sind im oberen Teile durch ein zweiteiliges, konzentrisches Rohr 16 und 17 miteinander vereinigt, auf das sich der ganze innere Raum 12 stützt. Die Innenwand des Ringes vermittelt den Eintritt in diesen Raum.

Das Rohr 17 steht mit Hilfe der Kanäle 10 mit den Öffnungen 8 und das Rohr 16 mit Hilfe der Kanäle 9, der Räume 5, der Röhren 3 und der Windkammer 2 mit den Düsen 2^a in Verbindung.

Das Rohr 17 hat Öffnungen 18, durch die die unverbrannten Gase in das Innere des Rohres strömen, wo sie sich mit von außen angesaugter Luft vermischen und sich entzünden. Die Öffnungen 18 haben. Klappen, um das Ausströmen des Gases zu regeln. Diese Vorrichtung hat folgenden Zweck:

1. Die an dieser Höhe vorhandenen, noch brennfähigen Gase gehen nicht verloren, da sie. nicht mehr mit der kalten Beschickung in Berührung kommen und infolgedessen nicht abgekühlt werden.

2. Dadurch, daß die Gase im Innern des Schornsteines verbrennen, sind die Arbeiter, die den Ofen beschicken, von den sich sonst an der Beschickungsöffnung des Ofens bildenden Flammen nicht belästigt; das hat außer gesundheitlichen Vorteilen noch den Nutzen, daß das Beschicken des Ofens mit viel größerer Sorgfalt ausgeführt und besser beobachtet werden kann.

Der Raum 16 steht mit dem Windvorwärmer 19, der sich im Schornstein B des Ofens befindet, in Verbindung. Dieser Windvorwärmer besteht aus einer Reihe von Metallzylindern, in deren Innenraum die Gase beim Verlassen des Ofens brennen, während der Wind ihre Außenwände bestreicht, indem er durch die Öffnung 21 vom Gebläse in den Ringraum 20 getrieben wird.

Die Räume, durch die der Wind streicht, bestehen außen aus mit Eisenblech bewehrtem Mauerwerk und im Innern aus den Wänden der Heizrohren. Der Wind wird .in einer Reihe von ringförmigen Räumen 22 geleitet, die unter sich durch wagerechte Ringscheiben getrennt sind und die an der Oberfläche der Vorwärmer quer zur Achse des Schornsteines verlaufende

Vorsprünge bilden. Durch diese Einrichtung muß der Wind, um von einem in den anderen Raum zu strömen, die Röhren 23 entgegen den Verbrennungsrückständen im Zickzack durchlaufen. Diese Rohre 23 verbinden die oberen Räume des Windvorwärmers mit den darunterliegenden, um den brennenden Gasen einen möglichst großen Durchström querschnitt zu gestatten, und zwar sind sie so angeordnet, daß die Achse jedes einzelnen nicht in derselben Ebene liegt wie die des anderen.

Da die Rohre die Gestalt von Hufeisen haben, sind sie geeignet, sich nach allen Seiten auszudehnen, so daß sie sehr hohen Temperaturen ausgesetzt werden können, ohne daß Gefahr des Verziehens oder der Zerstörung besteht.

Eine Drosselklappe 24 ist zur Zugregelung des Schornsteines vorgesehen.

C ist ein zylindrischer Vorherd, der innen mit feuerfester' Masse ausgekleidet ist und durch den Kanal 26 mit dem Wärmeofen D in Verbindung steht.

Das geschmolzene Metall wird durch die Öffnung 27 abgestochen und die Schlacken werden durch die Öffnung 28 entfernt. Ein Windkanal 25 verläuft tangential zu dem Vorherd; dies hat den Zweck, das geschmolzene Metall durch den eintretenden Wind in Drehung zu versetzen, wodurch das Reinigen des Metalls von Schlacken usw. erleichtert und das Gemisch im hohen Grade gleichmäßig wird.

Das Gewölbe des Vorherdes kann abgehoben werden, um es leicht ausbessern und während des: Schmelzens vorkommende Ansätze bequem beseitigen zu können.

Der Ofen D besteht aus einem aus feuerfester Masse hergestellten Zylinder, der mit Eisen verstärkt ist und der parallel zum Herdofen bis in die Höhe der Beschickungsöffnung ragt.

Oben ist er durch einen Deckel 29 abgeschlossen, der zur Einführung der vorzuerwärmenden Zuschläge abgehoben werden kann. Ein Rohr 30 ist unterhalb des Deckels 29 vorgesehen, um die. Gase nach Durchströmen des Ofens D abzuführen und sie nach dem Windvorwärmer oder dem Schornstein B zu leiten.

Eine Öffnung 31 ist zur Reinigung dieses Ofens vorgesehen und dient außerdem dazu, mit Hilfe von geeigneten Schaufeln das weißglühende Metall in den Vorherd C zu befördern.

Dadurch, daß man einen Teil des in den Hauptofen eingeblasenen Windes nach dem Vorherd C und einen anderen Teil nach dem Ofen D leitet, erreicht man, daß der Winddruck über der Schmelzzone verringert wird. .

Während es nötig ist, in der Verbrennungszone Wind von hohem Druck und großer Geschwindigkeit zu haben, wird bekanntlich in der Schmelzzone das Gegenteil angestrebt. Bei Schachtofen erhält man diesen Unterschied im Winddruck dadurch, daß man dem Verbrennungsraum einen im Gegensatz zu der Schmelzzone bedeutend kleineren Durchmesser gibt. Der Erfolg dieser Einrichtung ist indessen zu gering, da sich nach einer kurzen Betriebszeit des Ofens das Profil dieser Räume infolge Abbröckelung des feuerfesten Futters ändert wodurch sich der Verbrennungsraum vergrößert, während der Schmelzraum seine Größe beibehält.

Die Verbrennungszone erhält also die Luft mit dem vollen notwendigen Druck, während, da ein Teil davon in die Schmelzzone, ein anderer in den Ofen D strömt, in beiden ein bedeutend geringerer Druck herrscht. Schaltet man nun noch in das Auslaßrohr 30 zur Regelung des Querschnittes ein Ventil ein, so kann man den Winddruck in beiden Zonen genau regeln.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Ofenanlage für Gußeisen- und Stahlerzeugung mit einem mit Winderhitzer und Vorherd versehenen Schachtofen, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Vorherd ein Vorwärmeofen (D) so verbunden ist, daß ein Teil des in den Schachtofen gepreßten Windes in diesen Vorwärmeofen geleitet wird, dessen oberer Teil durch ein Abzugsrohr (30) mit dem Winderhitzer verbunden ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.