DE2412126C3 - Schmelzverfahren für festes Roheisen im gasgefeuerten Kupolofen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft das Hüttenwesen und bezieht sich insbesondere auf Schmelzverfahren für festes Roheisen in gasgefeuerten Kupolofen.

Zur Zeit wird zum Erschmelzen von festem Roheisen im gasgefeuerten Kupolofen im Schacht des letzteren eine Temperatur erzeugt, die über der Schmelztemperatur des Roheisens liegt, worauf der Kupolofen mit dem Einsatz, der aus festem Roheisen und Flußmitteln besteht, beschickt wird.

Die Beschickung des Kupolofens wird kontinuierlich vorgenommen, wodurch eine konstante Schütthöhe der Kupolofenbeschickung aufrechterhalten wird.

Die Temperatur, welche zur Führung des Roheisenschmelzprozesses erforderlich ist, wird durch die Wärme von Gasen erzeugt, welche in einem Gasbrenner, der im Unterteil des Kupolofenschachts angeordnet ist, verbrannt werden.

Unter der Einwirkung der Gaswärme wird die untere Beschickungsschicht geschmolzen; das geschmolzene Gußeisen wird dauernd aus dem Kupolofen abgezogen.

Das bekannte Verfahren besitzt jedoch einen wesentlichen Nachteil: Im Unterteil des Schachts entsteht am Ende des Schmelzvorgangs, wenn die Beschickung beendet wird, eine metallische Kruste, die aus Metallen und deren Oxyden besteht. Diese Kruste enthält bis 10% der Beschickung mit festem Roheisen und bildet Abfall. Außerdem erschwert die Kruste das Gasdurchströmen in den Kupolofenschacht und vermindert die Schmelzintensivität und den Ofendurchsatz.

Daher muß die Kruste beim Vorbereiten des Kupolofens für die nächstfolgende Schmelze entfernt werden, wobei die Auskleidung, welche die erwähnte Kruste umgibt, zerstört wird.

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, die erwähnten Nachteile zu beseitigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Verfahren zu entwickeln, nach dem festes Roheisen geschmolzen werden kann, ohne daß dabei Krusten tntstehen, wodurch die Metallverluste während der fchmelze maximal vermindert und das Ausbessern der Kupolofenauskleidung vor Beginn jeder Schmelze vermieden werden können.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß beim Schmelzen von festem Roheisen in einem Kupolofen trfindungsgemäß nach Beendigung der Beschickung des Kupolofens mit festem Roheisen in den Kupolofen tine solche Menge Feuerfeststoffs aufgegeben wird, Vi?ie zum Erzeugen einer bedeckenden Schicht auf der

Oberfläche des geschmolzenen Gußeisens erforderlich

Zweckmäßigerweise ist die Dicke der Feuerfeststoff- -ichicht mindestens gleich 0,3 des Durchmessers des Kupolofenschachts.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, die Bildung von Krusten zu vermeiden und folglich auch Verluste an Roheisen beim Schmeizen desselben zu vermindern. Außerdem wird es dank des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, mehrfach festes Roheisen im Kupolofen zu schmelzen, ohne die Kupolofenauskleidung vor jeder Schmelze auszubessern.

Es wurde festgestellt, daß die Bildung von Krusten bei den bekannten Schmelzverfahren für Roheisen dadurch zu erklären ist, daß nach dem Beenden der Beschickung des Kupolofens mit dem Einsatz die wärmeführenden Gase die allmählich sich vermindernde Beschickungsschicht durchbrechen, wodurch das gleichmäßige Verteilen der Heißgaswärme über den Querschnitt des Kupolofenschachts unterbrochen wird und Totzonen entstehen, in denen der Melalleinsatz nicht geschmolzen wird, sondern Krusten bildet. Demzufolge bilden sich an den Absätzen (im gasgefeuerten Kupolo fen mit Absätzen im Schacht) und auf den Rosten (im gasgefeuerten Kupolofen mit Rosten im Schacht) oder auf dem Schachtherd (im gasgeteuerten Kupolofen mil nach außen verlegter Uberhitzungskammer) Metallkrusten.

Es wurde gefunden, daß die Bildung von Krusten durch Erzeugen eines Gegendrucks für die durchbrechenden Gase vermieden werden kann. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß nach dem Beenden der Beschickung des Kupolofens mit dem Einsatz Feuerfeststoff, beispielsweise Schamotte oder hochtonerdehaltiger Feuerfeststoff, aufgegeben wird, dessen Schicht nunmehr das Erzeugen des erforderlichen Gegendrucks sicherstellt. Das Heißgas erwärmt gleichmäßig den übriggebliebenen Einsatzteil und schmilzt ihn, ohne daß hierbei Totzonen entstehen.

Nach dem vollständigen Erschmelzen der Beschikkung wird teilweise der Feuerfeststoff geschmolzen, der an den Kupolofenwänden herabfließt und erstarrt, wodurch die während des Roheisenschmelzprozesses teilweise abgeschmolzene Kupolofenauskleidung wiederhergestellt und ihre Dicke erhöht wird.

Das Verfahren kann bei einer beliebigen Konstruktion gasgefeuerter Kupolofen, beispielsweise bei einem gasgefeuerten Kupolofen mit Rosten im Schacht, durchgeführt werden. Die Zeichnung zeigt die Konstruktion eines solchen Kupolofens. Vor dem Schmelzbeginn wird ein Brenner 1 gezündet und die Kupolofenauskleidung 2 auf eine Temperatur, die über der Schmelztemperatur des Roheisens liegt, erhitzt, wonach Kupolofenschacht 3 mit einem Einsatz, der aus festem Roheisen und Flußmittel besteht, beschickt wird. Der Metalleinsatz wird auf wassergekühlten Rosten 4 des Kupolofens zurückgehalten, wo er geschmolzen wird. Das geschmolzene Gußeisen tropft in eine Uberhitzungskammer 5 herab, wird zusätzlich überhitzt und fließt über einen Vorherd 6 in eine Gießpfanne über. Der Kupolofen wird kontinuierlich mit dem Einsatz be* schickt. Nach Beendigen der Beschickung mit dem Einsatz sinkt allmählich die Beschickungshöhe im Kupolofenschacht 3, wodurch der Gegendruck für die Gase in der Uberhitzungskammer 5 vermindert wird und unverblasene Zonen entstehen, in denen sich das geschmolzene Metall abkühlt und eine Metallkruste bildet. Es wird, um das Entstehen von unverblasenen Zo-

nen und das Bilden einer Metallkruste zu vermeiden, am Ende des Schmelzvorgangs auf den Metalleinsatz in der Schmelzzone ein Feuerfeststoff aufgegeben, dessen Basizität ungefähr der Basizität der Kupolofenauskleidung entspricht. Die Höhe der Feuerteststoffschicht soll mindestens gleich 0,3 des Durchmessers des Schachts der Kupolofenschmelzzone 7 sein. Die Größe der Feuerfeststoffstücke soll ungefähr dieselbe wie die Größe der Stücke des Metalleinsatzes sein. Das Vorhandensein von Feuerfeststoff auf der Oberfläche des MetaHeinsatzes ermöglicht es, einen Gegendruck in der Schmelzzone 7 zu erzeugen, die Heißgase gleichmäßig über den Kupolofenquerschnitt in der Schmelzzone 7 zu verteilen, die Totzonen zu beseitigen und Verluste durch ungeschrnolzenes Metall zu vermeiden. Außerdem beginnt nach dem Erschmelzen des MetaHeinsatzes das Schmelzen des Feuerfeststoffs, der an den Wänden des Schachts 3 herabfließt, erstarrt und hierbei im warmen Zustand die Auskleidung der Überhhzungskammer 5 ausbessert Nach dem Abschalten des Gasbrenners 1 und dem Verblasen des Kupolofenschachts 3 mit Luft erstarrt die geschmolzene Feuerfeststoffschicht auf der Auskleidung der Überhitzungskammer 5 und bildet mit ihr ein monolithisches Futter. Das angeführte Verhältnis der Höhe der Feuerfeststoffschicht zum Schachtdurchmesser in der Schmelzzone 7 ist ein Optimalwert dieses Verhältnisses, da ein Vermindern der Feuerfeststoffschicht (auf einen Wert, der kleiner als 0,3 des Durchmessers des Schachts in der Schmelzzone ist) eine Verminderung des Gegendrucks in der Schmelzzone und einen geringeren Effekt zur Folge hat
Die Basizität des verwandten Feuerfeststoffs soll ungefahr die gleiche wie die Basizität der feuerfesten Kupolofenauskleidung sein, da eine Änderung der Basizität ein Erodieren der Auskleidung der Kupolofenwände hervorruft.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   ή L Schmelzverfahren für festes Roheisen im gasgefeuerten Kupolofen, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beendigen der Beschickung des Kupolofens mit festem Roheisen, welches geschmolzen werden soll, in den Kupolofen eine solche Menge Feuerfeststoffs aufgegeben wird, wie zum Erzeugen einer bedeckenden Schicht auf der Oberfläche des geschmolzenen Gußeisens erforderlich ist.
2. 2. Schmelzverfahren für Roheisen nach Ansp.ruch 1, dadurch gekennzeichnet, claß die Dicke der Feuerfeststoffschicht mindestens gleich 0,3 des Durchmessers des Kupolofensünachts ist.

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