DE28750C - Beweglicher Schmelzofen für metallurgische Operationen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

KLASSE 40: Hüttenwesen.

Der auf beiliegender Zeichnung in Fig. 5 in der Seitenansicht, in Fig. 6 in der Hinteransicht und in Fig. 1 bis 4 in verschiedenen Stellungen des Eingusses dargestellte Umschmelzofen besteht in der Hauptsache aus einem horizontalen Blechcylinder, der mit feuerfesten, je nach Bedarf sauren oder basischen Steinen ausgelegt ist und, auf Rollen ruhend, um seine Achse ge-' dreht werden kann.

Mit Laufrädern auf Schienen stehend, kann der Apparat zu jeder beliebigen Stelle, an der die Operation vorgenommen werden soll, hingefahren werden.

Der Ofen besitzt eine Anzahl Windformen, die, in einer Erzeugenden des Cylinders angeordnet, mit einiger Neigung durch die feuerfeste Bekleidung dringen und die comprirnirte Luft, für die auch, heifs oder kalt, beliebige Gase oder überhitzterDampfsubstituirt werden können, entweder zur Oberfläche der geschmolzenen Metallmasse oder in verschiedener Tiefe in diese Masse selbst führen.

Die beiden Grundflächen des Cylinders sind ■mit Oeffnungen versehen, von denen die eine zum Einlassen der Feuergase, die andere zum Herauslassen der Verbrennungsproducte bestimmt ist.

Letztere entweichen in einen Kamin.

Der Ofen ist mit einem Apparat versehen, der dazu dient, in die geschmolzene Masse pulverisirte Kieselerde oder basische Pulver, als Kalk, Magnesia, Dolomit, einströmen zu lassen, die zu den chemischen Reactionen und zur Schonung der feuerfesten Bekleidung bestimmt sind.

Der Apparat besteht aus folgenden, in der Zeichnung dargestellten Theilen:

A Mantel des Apparates aus Eisenblech;

B Bekleidung aus feuerfesten Steinen;

C Windkasten, in den der Wind durch biegsame Rohre oder, wie in der Zeichnung dargestellt, durch Gelenkröhren, die gleichfalls eine Drohung des Cylinders zulassen, eingeführt wird;

D D äufsere Oeffnungen des _t Windkastens, die den Windformen gegenüberstehen, Zugang zu denselben gestatten und durch Pfropfen aus Metall oder Holz verschlossen werden können;

EE Windformen, die mit einiger Neigung durch die Bekleidung gehen;

F Eintritt für die aus einem beliebigen Ofen kommende Flamme;

G Austritt der Flamme oder Verbrennungsproducte;

H centrale Oeffnung zum Einlassen der zu behandelnden Masse und zum Ausgiefsen der Schlacke oder fertigen Producte;

JJ Rollen, auf denen der Cylinder rollt;

// Oesen, mittelst derer der obere Theil des Cylinders bei Reparaturen der Bekleidung abgehoben wird;

KK an dem Cylinder befestigte Bogenstücke, die auf den Rollen liegen;

L an dem Cylinder befestigter Zahnkranz;

•M Trieb, der in den Zahnkranz eingreift;

N Kurbel, die auf der Welle des Zahntriebes sitzt und zur Drehung desselben dient;

O Rahmen, auf dem die Lager PP der Rollen JJ ruhen und der selbst von den Laufrädern RR getragen wird;

55 Zahnräder, die an den Laufrädern befestigt sind; -

TT Kurbeln zum Drehen der in die Zahnräder eingreifenden Triebe, welche die Fortbewegung des Apparates auf den Schienen bewirken;

U Reservoir, welches die pulverförmigen, mit dem Windstrom einzublasenden Stoffe enthält;

V Rohr zur Zuleitung des unter Druck befindlichen Luftstromes, Gases u. s. w.;

X Absperrhahn im Rohr V;

Y Hahn, welcher, den Austritt aus dem Reservoir U absperrt;

Z Stange des Ventils IF₁ welches die pulverförmigen Stoffe aus U ausläfst.

Der Umschmelzofen wird in der folgenden Weise behandelt:

Man erhitzt den Ofen dadurch, dafs man von einem besonderen Herde die Flamme in die Oeffnung F schlagen läfst. Ist die Erhitzung , zur Genüge eingetreten, so bringt man den Apparat vor den Hochofen oder denjenigen Heizapparat, der das geschmolzene Erz enthält.

Man dreht den Cylinder auf den Rollen J, ■ bis er die in Fig. ι gezeigte Stellung einnimmt, und läfst die geschmolzene Masse zu der Mündung H einlaufen. Man kann dieselbe auch mittelst einer Kelle einschöpfen oder die Schmelzung überhaupt im Cylinder selbst mittelst der seitlich einschlagenden Flamme vornehmen. " Nachdem der Apparat die gehörige Füllung empfangen hat, wird er an eine geeignete Stelle gefahren, wo er bei Schwefelmetallen die Oxydationsproducte (schweflige Säure) in Bleikammern entsenden kann, oder vor dem vorher erwärmten wärmeabgebenden Ofen belassen.

Alsdann wird die Verbindung zwischen dem Windkasten C und dem comprimirten Medium, Luft, Gas u. s. w., hergestellt und hierauf der Cylinder in die in Fig. 2 oder 3 gezeigte Lage oder in eine Zwischenlage gebracht, je nachdem . man das comprimirte Medium an die Oberfläche der geschmolzenen Masse treten oder in das Innere derselben in bestimmter Tiefe eindringen lassen will. Dies hängt wieder davon ab, ob man eine bestimmte Reaction hervorbringen will, oder ob man nur über eine gewisse Windpressung verfügt, oder ob man den Wind an Stellen dringen lassen will, an denen sich die Stoffe nach ihrer verschiedenen Dichte über einander lagern u. dergl. m.

Während der Windeinströmung läfst man an der Stelle, wo der Windstrom eintritt, die Höhe der Masse sich ändern, und man erkennt an der Wirkung dieser Veränderungen, die sich durch Wechseln 1 der Art des Rauches und der Farbe der Flamme äufsern und von entsprechenden Schwankungen des Manometers in der Windleitung begleitet werden, welche Stellung die geeignete sei.

Während eines Theiles der Operation oder während der ganzen Dauer derselben stellt man die Verbindung zwischen Windleitung und Reservoir U her, so dafs die in diesem enthaltenen pulverförmigen Stoffe durch den Wind mit in die flüssige Masse eingeblasen werden.

Diese pulverförmigen Stoffe sind geeignet, Reactionen herbeizuführen und die Bekleidung des Cylinders zu schützen.

Während der Operation kann man den Cylinder auf die Rollen J neigen und die Schlacken abgiefsen.

Nach Beendigung der Operation neigt man den Cylinder, um die erhaltene Masse in eine Kelle, in der sie sich separirt, oder in die Zainenformen zu giefsen, nachdem man die Schlacken vorher abgezogen hat.

Um die vortheilhafte Verwendung, der unser Ofen fähig ist, besser erkennen zu lassen, führen wir jetzt als Beispiel die Behandlung eines Kupfersteines vor, der, wie dies gewöhnlich, aufser Kupfer, Schwefel, Eisen nur geringe Mengen Blei, Zink, Zinn, Arsenik, Antimon u. s. w. enthält.

Nachdem der Apparat in der bereits erwähnten Weise mittelst eines besonderen Ofens zur Rothglut erhitzt ist, wird er vor den Schmelzofen gefahren und so geneigt, dafs die Oeffnung H die Stellung der Fig. 1 annimmt und die geschmolzene Masse unter Zuhülfenahme einer mit Chamotte gefütterten Rinne eingelassen werden kann.

Ist eine genügende Menge eingefüllt, so dreht man den Cylinder auf seinen Rollen, aber so, dafs die Masse die Windformen noch nicht bespült. Hierauf bringt man den Ofen an die Stelle, an der das Einblasen des Windes stattfinden soll und ein Rauchfang zum Ableiten der Oxydationsproducte vorhanden ist.

Man dreht nun den Cylinder so lange, bis der Windstrom durch eine gehörig starke Schicht der flüssigen Masse dringt.

Der Sauerstoff der eingeblasenen Luft verbindet sich mit dem Schwefel, um schweflige Säure, und mit den anderen Stoffen, um Oxyde zu bilden, die mit den Oxydationsgasen nach den Condensationskammem geführt werden, wo sie sich niederschlagen. Die schweflige ,Säure kann zu Bleikammern geleitet und in Schwefelsäure verwandelt werden.

Von dem gebildeten Eisenoxyd bleibt der gröfsere Theil im Bade und würde bald das Steinfutter unbrauchbar machen, wenn nicht beständig Kieselerde eingeblasen würde.

Deshalb wird mit dem Beginn der Lufteinströmung das Reservoir mit Kieselerde mit der Windleitung in Verbindung gebracht, und verbindet sich die eingeblasene Kieselerde mit dem Eisenoxyd, das sich in Eisensilicat ver · wandelt und auf der geschmolzenen Masse schwimmt.

Da die Oberfläche der geschmolzenen Masse infolge des Entweichens des Schwefels und der anderen Stoffe sinkt, so mufs der Cylinder all-

mählich etwas weiter gedieht werden, damit der Windstrom immer durch die Schicht von gleicher Höhe gehe.

Da die leichter oxydirbavcn Stoffealle vorher entweichen, bleibt schliefslich im Cylinder nur ,noch Unterseil wefelkupfer übrig, was sehr deutlich an der Farbe der Flamme zu erkennen ist. Jetzt dreht man den Cylinder so, dafs die Windformen mehr und mehr über ,die Oberfläche des Metalles kommen.

Von diesem Augenblicke an findet sich das Kupfer, da der Schwefel beständig verbrannt wird, im Ueberschufs vor und scheidet sich aus der Verbindung aus. Er sinkt vermöge seiner gröfseren Dichte unter das verbleibende Unterschwefelkupfer, und man läfst nun die Windformen allmählich so ansteigen, dafs sie nur noch in letzteres blasen. Auf die Weise wird nach und nach alles Unterschwefelkupfer zersetzt.

Es bleibt nun nur noch Rohkupfer im Cylinder, der geleert wird oder auch noch zum Raffiniren des Kupfers in der allerorts üblichen Weise benutzt werden kann.

Sollte die Temperatur hierzu nicht mehr ausreichend sein, so wird eine erneute Erwärmung des Cylinders in der bereits beschriebenen Weise vorgenommen.

Erkennt man während dieser Operation, dafs alles Eisen oxydirt ist, so wird keine Kieselerde mehr eingeblasen.

Man dreht dann den Cylinder in die in Fig. ι gezeigte Stellung und giefst die Schlacke, wenn sie genügend flüssig ist, aus. Der Windstrom, welcher den hinteren Theil des Bades alsdann an der Oberfläche trifft, treibt die Schlacke hinaus.

Man kann mit dem beschriebenen Umschmelzofen ganz arme Kupfererze verarbeiten und binnen einer Stunde aus der vom Hochofen kommenden Masse raffinirtes Kupfer herstellen.

Wird in dem Apparat phosphor- oder schwefelhaltiges Gufseisen behandelt, so stellt man die Bekleidung aus Kalk, Magnesia, Dolomit oder auch Kieselerde her und schützt dieselbe durch Einblasen von Kalk, Magnesia u. s. w.

Man kann auch zu der Bekleidung kieselsaure Thonerde fügen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Der für metallurgische Operationen bestimmte Ofen mit dem Cylinder A, den auf Rollen JJ ruhenden Bogenstücken KK, dem Zahntrieb M mit dem nachgiebigen Windzuleitungsrohr, dem Reservoir U für staubförmiges Material, dem Windkasten C und den Windformen D.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen.