DE2843678B1 - Heizoel- oder gasbeheizter Schachtofen zum Erschmelzen und UEberhitzen von Metall,speziell von Gusseisen(und Kupfer) - Google Patents

Description

• Oberhalb der Schmelzzone sind in verschiedenen Höhen Düsenreihen 6 bis 15 vertikal angeordnet, über die Luft 16 in den Schachtofen eingedüst wird, um so noch brennbare Gasanteile vollkommen zu verbrennen. Diese Luftzufuhr zu den Düsen ist über die Drosselklappe 24 in der Hauptzuführungsleitung regelbar. Um die Luftzufuhr in den Düsenebenen 6 bis 15 exakt dosieren zu können, sind in vertikaler Anordnung Drosselklappen 25 a bis k in den Zuführungsleitungen installiert. Die festgelegten Luftmengen sind in Höhe des Schachts und den dort herrschenden Begichtungsguttemperaturen entsprechend so dosiert, daß auch beim Vorhandensein von Koks im Schacht die Reduktion des CO2 gehemmt bzw. ganz unterbunden wird. Durch diese Maßnahme kann die eingebrachte Energie 100%ig umgesetzt werden. Nur ausreagierte Gase treten an der Begichtung bzw. unterhalb der Begichtungsöffnung 22 des Schachtofens aus.
• Die in der Brennkammer erzeugten Rauchgase werden über wassergekühlte Kupferdüsen 18 in den Schacht des Ofens geleitet. Die Düsen sind in Axialrichtung verstellbar, so daß der Ofenquerschnitt 19 zwischen den Düsen geändert werden kann.
• Während der Schmelzreise wird über Wassereinspritzdüsen 20 die Gichtgastemperatur so gesteuert, daß sie etwa 250" C nicht überschreitet. Während der Niederschmelzphase wird zusätzlich über die Wassereinspritzdüsen 17, 17a unterhalb der Begichtungsöffnung Wasser in den Schachtofen eingedüst, so daß auch während dieser Zeit die Rauchgastemperaturen etwa 250° C nicht überschreiten. Der Außenmantel des Schachtofens wird über Düsen 21 ebenfalls wassergekühlt.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Öl- oder gasbeheizter Schachtofen zum Erschmelzen und Überhitzen von Metall, insbesondere zum Erschmelzen und Überhitzen von Gußeisen unter Zusatz von Satzkoks, mit mehreren außenliegenden Brennkammern, die über wassergekühlte Düsen mit dem Ofeninneren in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (1) und die wassergekühlten Düsen (18) in der durch den Satzkoks gebildeten Durchtropfzone (3) sich befinden, wobei die wassergekühlten Düsen (18) in Axialrichtung verstellbar sind und oberhalb der Durchtropfzone (3) in vertikaler Anordnung über Drosselklappen (24, 25 a bis k) regelbare Luftdüsen (6 bis 15) sich befinden und ferner unterhalb der Begichtungsöffnung Wassereinspritzdüsen (17, 17a, 20) angeordnet sind.
2. 2. Verfahren zum Betreiben des Schmelzofens nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Öl oder Gas in den Brennkammern mit auf 600 bis 750" C vorgewärmter Verbrennungsluft reduzierend verbrannt wird.

   Die Erfindung betrifft einen heizöl- oder gasbeheizten Schachtofen zum Erschmelzen und Überhitzen von Metall, speziell von Gußeisen.

   Schmelzaggregate dieser Art werden vornehmlich in Gießereien eingesetzt.

   Bei derartigen Schmelzaggregaten soll Flüssigeisen mit einer bestimmten Eisenanalyse ohne größere Schwankungen der Eisenanalyse während einer Schmelzreise erschmolzen und überhitzt werden. Die Eisenanalyse soll möglichst konstant ohne eine aufwendige Nachkorrektur erreicht werden.

   Aus der DE-PS 292519, DE-PS 554933, DE-PS 475 948, DE-AS 1959159, DE-OS 2331938, DE-PS 2224956, aus »Gießerei-Praxis« 14/1962, Seite 252/253 und aus »Gießerei« 57/1970, Seite 137 sind gas- oder ölbeheizte Öfen bekannt.

   Aus der DE-PS 540 017 ist ein Verfahren bekannt, bei dem durch Luftzuführung die im Kupolofen entstehenden Gase verbrannt werden und dadurch das Beschickungsgut geschmolzen wird.

   Mit allen aufgeführten Schachtöfen ist eine aufwendige Nachkorrektur zur Erreichung der Eisenanalyse erforderlich. Eine Überhitzung ist kaum bzw.

   nicht möglich.

   Bei der Gattierung eines Schachtofens (Kupolofens) wird Satzkoks eingebracht a) zum Schmelzen b) zum Aufkohlen c) zur Bildung eines Rosts.

   Der Koksbedarf zum Schmelzen richtet sich nach der Wärmemenge, die zur Herstellung der erforderlichen Eisentemperatur notwendig ist.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Eisen ohne den Satzkoks zum Schmelzen wirtschaftlicher und umweltfreundlicher als mit bekannten Aggregaten zu erschmelzen und zu überhitzen. Gelöst wird diese Aufgabe durch die konstruktiven Maßnahmen gemäß dem kennzeichnenden Teil vom Patentanspruch 1. Der Patentanspruch 2 beinhaltet ein Verfahren zum Betreiben eines Schmelzofens nach Patentanspruch 1.

   Die erzielbaren Vorteile sind, daß wegen des Fehlens der Oxydationszone das Flüssigeisen keiner oder nur in geringem Umfange einer Oxydation ausgesetzt ist. Im Schachtofen wird theoretisch kein Schlackenschutz für das abtropfende Eisen benötigt. Der Schutz wird nämlich durch die reduzierende Verbrennung von Heizöl oder Erdgas sichergestellt. Die Schlackenmenge ist in jedem Fall kleiner als im Kupolofen. Darüber hinaus entfällt die Verschlackung der Koksasche.

   Dadurch ist die Beanspruchung der feuerfesten Auskleidung durch Schlackenerosion viel geringer, wodurch sich die Standzeiten der feuerfesten Auskleidung im Gestell verlängern. Durch die reduzierende Verbrennung in den Brennkammern ist der Eisen-, Silizium- und Manganabbrand niedriger als im rein koksbeheizten Ofen. Darüber hinaus wird die Verbrennung des Kokses weitgehend unterbunden.

   Eine weitere Steigerung des thermischen Wirkungsgrades wird dadurch erreicht, daß die Gichtgasreaktionswärme bereits im Schacht des Schachtofens umgesetzt wird.

   Durch den geringen Kokseinsatz kann die Abgastemperatur an der Begichtung niedriger gewählt werden, ohne daß mit einer größeren Schwefelaufnahme gerechnet werden muß.

   Da die Abgase im Ofen bereits auf 150 bis 250° C abgekühlt werden, kann dem Schachtofen auch eine Trockenentstaubungsanlage ohne Zwischenschaltung eines Kühlers nachgeschaltet werden. Pyrophore Stäube treten bei dem hier beschriebenen Verfahren nicht auf.

   Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Figur erläutert.

   Der Satzkoks zum Aufkohlen bildet bei dem vorliegenden Schachtofen den Rost 3, über den das erschmolzene Eisen heruntertropft und dabei aufgekohlt wird.

   Die erforderliche Wärmemenge zum Schmelzen und Überhitzen wird über Brennkammern 1 in den Schachtofen 2 eingebracht. Die Brennkammern sind am Umfang des Schachts entsprechend der gewünschten Durchtropfzonenhöhe zur Aufkohlung des Eisens angeordnet. Der Brennstoff 4, z. B: Heizöl oder Erdgas, wird reduzierend mit hoch vorgewärmter Verbrennungsluft (über 700" C) 5 verbrannt. Damit ist sichergestellt, daß sich eine Rauchgastemperatur von über 17000 C einstellt.