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Publication number: DE244623C
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KAISERLICHES

in ST. PETERSBURG.

Bei der Verhüttung von schwerschmelzenden Erzen, weiche Verbindungen der Metalle mit Sauerstoff darstellen, mit Hilfe von Generatorgasen besteht, die Schwierigkeit, in demselben Ofen sowohl eine Reduktion, wie eine Schmelzung des Metalles herbeizuführen. Benutzt man 'nämlich die reinen Generatorgase, dann kann bei der niedrigen Temperatur und dem fast reinen Kohlenoxydgehält derselben

ίο lediglich eine Reduktion des in dem Erze enthaltenen Metalloxyds, nicht aber eine

. Schmelzung des Metalles herbeigeführt werden.

Bringt man dagegen, die Generatorgase bei der Einleitung in dem Hochofen zur Verbrennung, dann ist ein Arbeiten überhaupt nicht möglich, weil das erste Glied des metallur-. gischen Prozesses, d.h. die Reduktion, entbehrt wird. Deswegen war man bisher ge-_: nötigt, mittels Generatorgases entweder nur reduziertes Metall, mit Mineralteilen vermischt, zu gewinnen oder aber in Fällen, wo man. flüssiges Metall erhalten wollte, die Generatorgase unter Verbrennung derselben zur Schmelzung des Metalles, für die Reduktion dagegen ein Mischen des Erzes mit Reduktionsmitteln' zu benutzen, was jedoch die Gewinnung von unreinem Metall zur Folge hatte.

Zwar hat man es bereits versucht, sowohl' aus Eisenerzen wie anderen, z. B. Zinnerzen, flüssiges Metall in einem Arbeitsgange mittels eines Gasstromes zu erzeugen, indessen konnte es sich hierbei wegen der eingangs erwähnten Schwierigkeiten entweder nur um Erze handeln, deren Metalle schon in der Temperatur der Reduktionsgase schmelzen, oder aber es mußte zur Hervorbringung der notwendigen Schmelzwärme an den Schmelzvorgang unmittelbar die Frischung sich anschließen, deren Abgase infolge Durchleitens durch die Koksschicht des Gaserzeugers regeneriert und dann in den Hochofen geblasen wurden.

Gemäß der Erfindung wird es nun ermög- ' licht, auch schwerschmelzende Erze, insbesondere solche, welche Verbindungen von Metallen mit Sauerstoff enthalten, mittels eines Gasstromes in einem und demselben Hochofen in der Weise zu verhütten, daß das dem Generator entströmende Gas zum Teil durch den Schachtofen zur Reduktion des Metalles, zum anderen Teil dagegen mit .Luft vermischt und in einem besonderen Strom durch den Ofenherd zwecks Schmelzung des reduzierten Me- \ : talles geleitet wird. .

Das Wesen des Erfindungsgegenstandes kenn- :; zeichnet sich daher durch die Teilung des Generatorgasstromes in einen ReduktionsgasstrOm und in einen Schmelzgasstrom, welche ■ \ beide gleichzeitig durch verschiedene Zonen ^; des Schachtofens strömen und-auf dies Weise¹ in einem einzigen Schachte sowohl eine Reduktion wie eine Schmelzung des Metalles herbeiführen.

Das Verfahren eignet sich in erster Linie zur Verhüttung von Eisenerzen, dann ist es ;

aber im allgemeinen auch für andere Erze geeignet, welche Metalloxyde enthalten, die zuerst mittels eines Reduktionsgasstromes reduziert werden, worauf dann der Metallschwamm mittels eines Schmelzgasstromes von bedeutenn höherer Temperatur, als sie der Reduktionsgasstrom besitzt, geschmolzen· wird. Da bei den verschiedenen. Ausgangsstoffen die Temperaturverhältnisse und Mengenverhältnisse

ίο des Generatorgases und der Luft wechseln, ist eine weitgehende Regulierfähigkeit der Gas- und Luftleitung durch Ventile bzw. Klappen vorgesehen.

Der neue Schachtofen ist an Hand einiger Figuren zur Darstellung gebracht worden. Hiervon bedeutet: , ■ ! '

Fig. ι eine Vorderansicht des neuen metallurgischen Gasofens, teilweise im Schnitt,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die ganze Ofenanlage, teilweise im Schnitt, nach der Linie x-x der Fig. 1, ■■■ ': \

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie y-y ■ der Fig. 2, :

Fig. 4 einen Schnitt durch einen fährbaren Herd für den Schachtofen und . :

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie y'-y¹ der Fig. 3. ,

Der Hauptteil des neuen metallurgischen Gasofens ist der Schachtofen A, der durch Säulen p getragen wird. Diesem Schachtofen . werden aus den in unmittelbarer Nähe desselben angeordneten Gasgeneratoren G durch Kanäle α g, die am besten gemauert sind, brennbare Gase, die in der Hauptsache aus Kohlenoxyd bestehen, zugeführt. Diese Gase verlassen den Ofenschacht oben, nachdem sie eine Reduktion der Metallbeständteile des Erzes und als Folge hiervon die BildungVon. Metallschwamm bewerkstelligt haben. Durch Abzweigungen a' a" (Fig. 2) werden sie um die ganze Peripherie des Schachtofens herum ver-' teilt. Die Gasgeneratoren G erzeugen das Gas am vorteilhaftesten aus festen Brennstoffen durch Einwirkung heißer Luft, die von einem Winderhitzer W geliefert wird; jedoch ist es auch möglich, einen Teil dieser festen Brennstoffe . durch Naphtarückstände oder durch Rohnaphta zu ersetzen, welche unter Einwirkung der eingeblasenen Luft und der glühen- · den Kohle brennbare und reduzierbare Gase hoher Temperatur bilden. Man kann aber auch zu gleicher Zeit mit dem Einblasen der Luft Erd- oder Gichtgase in den Gaserzeuger drücken, die ebenso wie die flüssigen Brennstoffe wirken. In den -Kanälen ag können erforderlichenfalls Stoffe, wie gebrannter Kalk, metallisches· Eisen oder andere bereits bekannte Mittel untergebracht werden, um den nach dem Schachtofen hin strömenden Gasen

öo Schwefel zu entziehen. Selbstverständlich ist in diesem Falle für entsprechende Abmessung ".'·; ^ dieser Kanäle zu sorgen. ■ '· . .<*

. Wie Fig. ι erkennen läßt, hat der Schachtofen im wesentlichen die bekannte Gestalt, i ist aber am unteren Ende vollkommen offen. ■ 65 .; Zum Ausschmelzen der im Ofenschacht redu- . ! zierten- Metallteile gelangt bei sonst gleicher · '. ■ . .; Ausbildung der Anlage unterhalb des Schacht- _ . ■'; ofens entweder ein fester oder ein beweglicher , -A Herd zur Anwendung. Fig. 3 zeigt die Ver- -70 : ^: ; Wendung eines festen Herdes B', der unmittel- - '■' bar unterhalb des Schachtofens angeordnet ■'.-■"'."■.'-. ist, wobei zwischen dem oberen Rande dieses ■ Herdes und dem unteren Rande des Schacht- . .-.V.-;'■ -i ofens eine Reihe feuerfester Ziegel zur An- 75 ■ ' wendung kommt, um den nötigen Abschluß.· V ;^ zu erzielen. An Stelle des feststehenden Her- ,· ' .
des kann auch ein fahrbarer Herd B zur An- . .·' wendung kommen, wie er im Schnitt in Fig. 4 · / dargestellt ist. Bewegliche Herde an Schacht- 80 ■ . '| öfen sind an sich nicht neu. Zur Schaffung '■■.;'/■:■ ;,: eines dichten Abschlusses können bei Verwen- <■·.. . , /; dung dieses fahrbaren Herdes besondere Mit- . V₁ :_::'\ tel zum Hochheben desselben zur Anwendung y j gelangen, durch die der Herd gegen den un-. 85 ; teren Rand des Schachtofens angedrückt wird. \ . ή Der bewegliche oder feste Herd wird mit j einem Strom hocherhitzter Verbrennungsgase . . ■ ■ | beschickt, die'sich aus der Zuleitung von Ge- , _: j neratorgas und Luft zum Herd ergeben. Das 90 ■·.- \ brennbare Gas entstammt zweckmäßigerweise :■ r\ den Generatoren G und wird diesen durch die ·■':.■. ; Abzweigleitungen e (Fig. 5) der Kanäle ag . < .'■■■. .■ .-■'■', entnommen. Es können aber auch besondere · \i Generatoren Anwendung finden. An Stelle der 95 : Gase können für den Herd auch Naphtarück- · .'; i stände angewendet werden, welche, wenn sie ':■ ,4 mit heißer Luft vermischt und eingespritzt wer- -: ■ ΐ den, sehr hohe Schmelztemperaturen ergeben. . ^:.;j

Der zur Schmelzung angewendete, mit vor- too · : ; gewärmter Verbrennungsluft vermischte Gas- -

strom ist jedenfalls ganz unabhängig von dem ... ν Reduktionsgasstrom; er wird aus dem Ofen- ΐ

herd durch den Kanal r r abgeleitet. ..'^

Die zum Ofenbetriebe notwendige Luft wird 105 V

durch den Winderhitzer W geliefert, welcher ' · :^f sowohl den für den Ofenherd als auch den · '^: für den Gasgenerator G notwendigen heißen ;

Wind erzeugt. Dieser Winderhitzer kann ent- V
weder aus Stein oder Metall sein und ent- 110 ; .; weder eine besondere Feuerung t besitzen, in . · ; welcher Erd- oder Gichtgase oder flüssige . ' ii Brennstoffe verbrannt werden oder aber, wie' ·.'■■**(' bereits erwähnt, mit dem Herde B bzw. B' ·■ }.·

durch eine Kanalleitung r r derart in Verbin- 115 .!J düng stehen, daß er durch die aus dem Herde γ -S abziehenden Brenngase beheizt wird. Erzeugt ; V

der Herd einen Überschuß an solchen Brenn- ^Λ;

gasen, so wird dieser Überschuß durch eine ■_:(,

Rohrabzweigung r' unmittelbar in den Schorn- iao . i

■.,'-.■ stein übergeleitet. Die für den Winderhitzer notwendige zu beheizende Luft wird mittels Gebläses eingedrückt und durch Hähne, Ven-. tile oder Klappen-2 reguliert (Fig. 2, 3 unds). 5. Von dem Winderhitzer gehen einerseits Rohrleitungen ν v' ab, welche durch Ventile oder Hähne z' reguliert werden können, und die :■":. den heißen Wind nach den Gasgeneratoren G .■;.:'.-führen (Fig. 2). Andere Leitungen W W, die ebenfalls durch Klappen 2' reguliert werden können, führen den Wind nach dem Herde B bzw. B' (Fig. 5).

Claims

Patent-Anspruch:

Metallurgischer Gasofen zur Verhüttung schwerschmelzender Erze, insbesondere solcher, welche Metalloxyde enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Generator entströmende Gas zum Teil durch den Schachtofen zur Reduktion des Me- ao talles, zum andern Teil dagegen mit Luft vermischt und in einem besonderen Strom durch den Ofenherd zwecks Schmelzung des reduzierten Metalles geleitet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.