DE294939C

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Publication number: DE294939C
Application number: DENDAT294939D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schmelzen von Eisen für Gießereizwecke in Kupolöfen mittels fester und flüssiger Brennstoffe und zeichnet sich gegenüber den mit Koks betriebenen öfen dadurch aus, daß auf diese Weise die Verunreinigung des flüssigen Eisens durch Aufnahme und chemische Bindung des Schwefels erheblich eingeschränkt wird. Zu diesem

ίο Zwecke muß die Verbrennung im Kupolofen so geleitet werden, daß praktisch die ganze erforderliche Hitze von flüssigen Brennstoffen geliefert wird unter gleichzeitiger Verwendung einer Mindestmenge von festem Brennstoff, der im wesentlichen dazu bestimmt ist, einen gewissen Wärmeausgleich zu schaffen, um die Zündung und vollständige Verbrennung des flüssigen Brennstoffs ohne Verlust zu sichern. Charakteristisch für das vorliegende Verfahren ist daher, daß man zur Verbrennung des festen und des flüssigen Brennstoffs getrennte Luftzuleitungen verwendet, und zwar in der Weise, daß die Luftzufuhr zum festen Brennstoff gerade hinreicht, ihn in heller Rotglut zu erhalten, wogegen die Luftzufuhr für den flüssigen Brennstoff so geregelt wird, daß er vollständig und ohne Verlust verbrennt. Dies hat zur Folge, daß der feste Brennstoff zwar stets rotglühend ist, aber nur einer sehr langsamen Verbrennung unterliegt, wogegen die Hitze des Ofens zum Schmelzen des Eisens wesentlichen durch die lebhafte Ver-

im

brennung des flüssigen Brennstoffs erzeugt wird.

Die gemeinsame Verwendung von festem und flüssigem Brennstoff zur Beheizung von Öfen ist bekannt. In der Regel geschieht dies in der Weise, daß man die Rostfläche der Feuerung mit einem langsam brennenden oder nicht verbrennlichen Material in glühendem Zustande bedeckt und darauf den fein verteilten flüssigen Brennstoff aufspritzt, der sich dadurch entzündet. Hierbei muß Luft in großem Überschuß mit dem flüssigen Brennstoff eingeblasen werden, weil sonst keine lebhafte Verbrennung aufrechterhalten werden kann. Dieses Verfahren kann im Kupolofen nicht ausgeübt werden, weil es die schnelle Verbrennung des festen Brennstoffs zur Folge hat, was gerade vermieden werden soll.

Bei der Durcharbeitung des Verfahrens wurde gefunden, daß flüssiger Brennstoff nicht vollständig ohne äußere Wärmezufuhr verbrannt werden kann, weil sich sonst Kohlenstoff oder Graphit infolge unvollständiger Verbrennung des Öls absetzt, der das Feuer hemmt. Weiter wurde gefunden, daß die zusammen mit dem eingeblasenen flüssigen Brennstoff eintretende Luft sich zuerst mit dem öl verbindet und zur Verbrennung des Öls beiträgt und erst nachher die Verbrennung des festen Brennstoffs bewirkt. Mit anderen Worten — die eingeführte Luft verbrennt zuerst den flüssigen Brennstoff, und

erst ein etwaiger Überschuß an Luft dient zur Verbrennung des Kokses. Diese Beobachtungen machen die gesonderte Zuführung von Luft zum flüssigen und zum festen Brennstoff notwendig, und zwar muß die Luftzuführung in beiden Fällen sorgfältig geregelt werden. Insbesondere muß der Luftzutritt zum Koks nach Möglichkeit eingeschränkt werden, um gerade nur das Maß von Verbrennung aufrechtzuerhalten, das hinreicht, um die fortdauernde Entzündung des Öls sicherzustellen, wogegen eine lebhafte Verbrennung des Öls ohne erheblichen Luftüberschuß stattfinden soll. Das Verfahren wird in einem Kupolofen bekannter Bauart ausgeübt, indem man am Boden desselben eine Schicht Koks anordnet. Auf diese Schicht von Koks folgt eine Lage Eisen, dann wiederum eine Lage Koks, sodann eine Lage Eisen usw. Das Koksbett wird entzündet, worauf man öl mit einer genügenden Menge Luft in die rotglühende Masse einspritzt, wobei man aber nur gerade so viel Luft im Überschuß nimmt, um den Koks mit möglichst langsamer Verbrennung im Glühen zu erhalten. Die Hitze zum Schmelzen des Metalls wird also wesentlich von dem öl erzeugt, da die Lagen von Koks nur dazu bestimmt sind, die unvermeidlichen Wärmeverluste zu ersetzen. Aus diesem Grunde sind auch die Lagen von Koks sehr dünn und betragen nur einen Bruchteil der bei älteren Verfahren verwendeten Schichten von festem Brennmaterial.

Die Zeichnung erläutert eine Ausführungsform der Erfindung, und zwar stellt dieselbe einen Kupolofen in senkrechtem Schnitt dar. ι, ι sind die Pfeiler, welche den Kupolofen tragen, der einen Stahlmantel 2 und eine feuerfeste Auskleidung 3 besitzt. Auf dem Koksbett 4 ruht eine Lage von Roheisen 5, auf welcher wiederum eine Schicht Koks 6 ruht, die weiter eine zweite Lage Roheisen 7 trägt. 8 ist die Beschickungstür, durch welche der Koks, das Roheisen und etwaiges Flußmittel eingeführt wird. 12 ist der Gebläsekasten und 13 sind die üblichen Düsen.

Alle diese Teile sind natürlich bei Kupolofen bekannt. Neu ist die Anbringung eines zweiten Satzes von Zuleitungen 9 zum Einblasen des gasförmigen oder flüssigen Brennstoffs direkt auf den glühenden Koks. Diese Röhren treten durch Windröhren oder Düsenröhren hindurch, die also zusammen mit dem eingespritzten Öl Luft zum sofortigen Ver-

mischen mit dem Öl hinzuleiten. Die Zufuhr von Luft durch die oberen oder unteren Düsen kann geregelt werden, so daß nur die richtige Menge von Luft Zulaß erhält. Das geschmolzene Eisen fließt durch die Rinne 10 ab, während die Schlacke durch die Rinne 11 abgeführt wird. Benutzt man flüssiges öl, so ! wird es zweckmäßig zuerst verdampft oder durch geeignete Mittel zerstäubt. Man kann auch den zu verwendenden Luftstrom erhitzen und Dampf zum Zerstäuben und Einblasen j von Öl benutzen. Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das gemeinschaftliche Einblasen von öl und Luft, denn man kann auch Öl und Luft an verschiedenen Stellen und auf verschiedene Weise einführen. Wenn man das öl direkt auf die glühende Koksschicht bläst, so erhält man eine vollständige Verbrennung des Öls, ohne jede Absonderung von Ruß oder unverbranntem Kohlenstoff.

Die Vorteile des Verfahrens, wobei also Koks in sehr weitem Maße durch einen flüssigen Brennstoff ersetzt wird, liegen darin, daß an vielen örtlichkeiten flüssiger Brennstoff billiger als Koks ist. Das durch die Verbrennungszone hindurchtropfende geschmolzene Eisen oxydiert sich auch viel weniger als bei älteren Verfahren, weil die eintretende Luft mit brennbaren Gasen vermischt ist und die Luft sich eher mit diesen als mit Metallen verbindet. Außerdem werden durch das Eisen nur ganz geringe Mengen von schädlichen Verunreinigungen, wie Schwefel und Phosphor, aus dem Koks aufgenommen, da viel geringere Mengen Koks verbrannt werden. Aus diesem Grunde ist es manchmal vorteilhaft und wirtschaftlieh, das vorliegende Verfahren sogar an solchen Orten zu verwenden, wo öl nicht billiger als die entsprechende Menge von Koks ist. Direkt angestellte Versuche haben ergeben, daß die Verunreinigung von Eisen mit Schwefel beim Schmelzen mit flüssigen Brennstoffen nur etwa halb so groß ist, als wenn das gleiche Roheisen mit Koks geschmolzen wird.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zum Schmelzen von Eisen in Kupolofen mittels fester und flüssiger Brennstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß man getrennte Luftzuleitungen für die i°5 Verbrennung des festen und des flüssigen Brennstoffs verwendet, wobei die Luftzufuhr zum festen Brennstoff so geregelt wird, daß sie nur gerade genügt, um denselben in heller Rotglut zu erhalten, wo- no gegen die Luftzufuhr für den flüssigen Brennstoff so geregelt wird, daß er vollständig verbrannt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den öldämpfen ¹¹S zwecks vollständiger Verbrennung eine ergänzende Menge Wärme, beispielsweise durch ein hellrotglühendes Koksbett zuführt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzhitze ausschließlich durch die Verbrennung des

flüssigen Brennstoffs geliefert wird, wo- fahrens nach Anspruch ι und 2, dadurch gegegen die Hellrotglut des festen Brenn- kennzeichnet, daß in dem Luftzuführungsstoffs nur zum dauernden Entflammen j kasten übereinander angeordnete Düsen des flüssigen Brennstoffs und dessen voll- j zur gesonderten Zuführung eines Gemisches ständiger Verbrennung dient. \ von Luft und zerstäubtem flüssigen Brenn-4. Vorrichtung zur Ausführung des Ver- j stoff bzw. von Luft allein vorgesehen sind.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.

BCRLlN. GEDRUCKT IN DER REICHSDRUCKEREJ