DE312151C

DE312151C -

Info

Publication number: DE312151C
Application number: DE1914312151D
Authority: DE
Priority date: 1914-06-05
Filing date: 1914-06-05
Publication date: 1919-05-17

Description

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein neuer Ofen, der sich zum -Zementieren von Gegenständen aus Stahl, Eisen und Gußeisen sowie zum Härten (Abbrennen) von Gegenständen aus Eisen eignet. Der Ofen dient insbesondere zur Ausübung eines Verfahrens für das Zementieren ■ und Härten, bei dem sich unter der Einsatz-. schicht eine zweite Schicht aus leicht verdampfenden Bestandteilen, etwa Blei ο. dgl., befindet.

Der neue Ofen besitzt in einem abschließbaren, von Heizkanälen umgebenen Raum einen eingemauerten, unten geschlossenen Kasten und über dem Kastenboden einen Rost, wobei der Raum unter dem Rost zur .Aufnahme der Schicht aus Blei u. dgl. und der Rost selbst zur Aufnahme der Einsatzschicht mit den zu behandelnden Gegenständen dient.

Auf der Zeichnung zeigt:
Fig. ι einen senkrechten Schnitt durch den Ofen,

Eig. 2 einen wagerechten Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 1, '

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch den Ofen nach der Linie C-D der Fig. 1, und

Fig. 4 und s zeigen den Kasten mit Rost im senkrechten Schnitt und zum Teil im Grundriß in größerem Maßstabe.

Der dargestellte Ofen ist in feuerfesten Steinen, vorzugsweise Schamottesteinen, aufgeführt und besitzt den eigentlichen Härteraum ι und über diesem einen Vorwärmeraum 2, aus welchem ein Kamin 3 nach außen führt. Als Wärmequelle zur Erhitzung der Räume 1 und 2 dienen Brennstoff düsen 4, die als Zerstäuberdüsen ausgebildet sind. Als Brennstoff dient z. B. Rohöl, das den Düsen 4 durch eine gemeinsame Leitung 5 zufließt, und welches durch Druckluft, die durch eine gemeinsame Leitung 6 den Düsen zuströmt, aus den Düsen unter Zerstäubung herausgepreßt wird. Die, mit jeder Düse 4 verbundenen Teile der Leitungen 5 und 6 sind mit auf der Zeichnung nicht dargestellten Abschließorganen ausgerüstet, so daß der Brennstoff- und Luftzutritt zu den einzelnen Düsen geregelt bzw. abgesperrt werden kann. Auch die Düsen selbst sind mit Absperr- bzw. Regelungsorganen, den Spindeln 7, ausgerüstet. Die Düsen 4 liegen sich versetzt zueinander gegenüber, auf der einen Seite des Ofens zwei, auf der anderen eine Düse.; sie münden in wagerechte, sich nach dem anderen Ende zu erweiternde Heizkanäle 8 (Fig,"2) unterhalb des Härteraums 1, die bei 9 senkrecht nach oben steigen und auf der Höhe des Bodens des Raumes 2 in diesen ausmünden.' Der Härteraum 1 ist also ringsherum von Heizkanälen umgeben. Die Teile 9 der Heizkanäle verengen sich von unten nach oben und besitzen bei 10 eine nochmalige Verengung, die mit der übrigen Verengung den Zweck-hat, die Heizgase unter' dem Härteraum 1 zu stauen.

In den unteren Teil des Härteraumes ist ein unten geschlossener und oben offener eiserner Kasten 11 wagerecht eingemauert (Fig. I und 3), welcher unmittelbar über seinem Boden einen Rost aufweist, der aus einzelnen nebeneinander liegenden Roststäben 12 besteht, die lose auf Querleisten 13 des Kastenbodens aufliegen und zwischen sich schmale Zwischenräume 12' frei lassen (Fig. 4 und 5). ■

In dem Boden zwischen Raum 1 und 2 sind noch Dunstlöcher 14 vorgesehen. Ferner sind in den Kanalteilen 8 den Düsenöffnungen gegenüber Verteiler 15 vorgesehen (Fig. 1

15'und 2).. Sowohl der Raum 1 als auch der Raum 2 sind durch Türen 16 bzw. 17 abschließbar (Fig. 3).

Zum Zementieren von Eisen- und Stahlstücken wird nun beispielsweise wie folgt verfahren:

Der Ofen wird durch Inbetriebsetzung der Zerstäuberdüsen, d. h. durch Anzünden des aus denselben 'austretenden Brennstoffgemisches vorgewärmt, wobei jedoch die Düsen . nur teilweise geöffnet werden. Alsdann wird auf den Rost eine Schicht aus Blei, Kochsalz,

• Kali, Kalisalpeter und Phosphor aufgebracht, die unter der Vorwärmehitze leicht schmelzen und durch die Zwischenräume 12' im Rost hindurch unter diesen ,auf den Boden des Kastens 11 fließen (-Fig. 4) und eine Schicht 18 bilden. Nunmehr wird auf den Rost 12 eine Schicht aus kohlenstoff- und stickstoffhaltigen Stoffen, wie Knochen, Leder u. dgl.,

3'5 aufgebracht, in welche Schicht die zu härtenden Gegenstände eingebettet werden.

Nun werden die Räume 1 und 2 vermittels der Türen 16 und 17 abgeschlossen und die drei Düsen 4 vermittels der Spindeln 7 vollständig geöffnet. Die Heizgase werden nun durch die Kanäle 8,9, 10 hindurch in den Raum 2 gepreßt, aus welchem sie durch den Kamin 3 ausströmen, hierbei und insbesondere durch die Stauung der Gase in den Kanalteilen 9 und 10 geben die Gase einen . großen Teil ihrer Hitze an die Wandungen des Raumes i, insbesondere an die unteren Wandungen ab, so daß die unterste Schicht unter dem Rost auf 1ioo° bis 1200⁰ erhitzt

So wird, während über dem Rost, nur 800° bis 90O⁰ Wärme vorhanden sind. Über dem Rost kommt also nichts zum Schmelzen. Die Stoffe unter dem Rost entwickeln Dämpfe, die die Luft und mit ihr den Sauerstoff teils austreiben, teils durch den Sauerstoff oxydiert werden, so daß ein Oxydieren der zu kohlenden Gegenstände vermieden wird. Die Knochen und Lederabfälle verkohlen, und der hierbei frei werdende Stickstoff wird in bekannter Weise einwirken und ein Einwandern der Kohlenstbffmoleküle erleichtern. Die durch den Rost hindurchtretenden Dämpfe beeinflussen in bekannter Weise den Härtungsvorgang in günstigem Sinne und zeitigen den Vorteil, die Kohle lockerzuhalten.

Die Trennung der ersten und zweiten -Schicht durch den Rost und letzterer selber spielen beim Ofen gemäß vorliegender Erfindung eine wesentliche Rolle.

Die Trennung durch den Rost hat zur Folge" daß die Substanzen der ersten §chicht nur in Dampfform während des Härteverfahrens mit der zweiten Schicht untereinander kommen; sobald aber die Temperatur im Ofen genügend sinkt, schlagen die Dämpfe nieder.. Eine Verunreinigung der Kohle findet nicht statt, ebensowenig wie eine Verunreinigung der Substanzen unter dem Roste. Ein Unbrauchbarwerden der Substanzen, wie dies z. B. bei Härtepulvern der Fall ist, kommt nicht vor.

Das Blei unter dem Rost spielt als W^rärmevermittler eine Rolle und hält den Rost gleichmäßig warm. Es ist dies wesentlich, indem beim Einfüllen der zu härtenden Gegenstände der Rost . nicht intensiv abgekühlt werden kann. . .

Dem Rost aus Einzelstäben wird durch die Dämpfe aus -der untersten Schicht sowie durch die geschmolzene .Bleimasse Hitze sofort zugeführt, so daß ein Abkühlen des Rostes beim Beschicken nut zu kohlenden Gegenständen nicht in Betracht fällt. Es ist dies ein Grund mit, daß das Zementieren mit dem Ofen sich rasch abwickelt.

Außerdem bietet der Rost den Vorteil, daß die Stücke sauber bleiben, weil die Stücke nur mit der Kohle und den Dämpfen in un-_ mittelbare Berührung kommen, während sie mit dem Blei und den Leichtmetallsalzen als solche nicht in Berührung kommen, bleiben diese Substanzen doch unter dem Rost.

Ist eine erste Ladung verstählt, so kann nach Herausnahme derselben aus dem Ofen letzterer bzw. der Raum 1 mit einer zweiten Ladung beschickt werden, die vorteilhaft zuvor in dem Vorwärmeraum 2 vorgewärmt worden ist.

Der Kasten 11, der aus dickem, geschweißtem Eisenblech gebildet ist, bleibt stets im ■Ofen eingemauert. Weder die Härtemasse noch die in dieselbe eingebetteten, zu.zementierenden oder zu härtenden Gegenstände kommen in.direkte Berührung mit den Heizgasen. Die untere Schicht kann auch bereits in flüssigem Zustande unter den Rost geschüttet werden. ,Anstatt flüssigen Brennstoffes als Erhitzungsmittel kann natürlich irgendein anderes Feuerungsmaterial verwendet werden. . - .

Claims

Patent-Anspruch:

Zementier- und.Härteofen, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen in einem' von Heizkanälen umgebenen Raum einen eingemauerten, unten geschlossenen Kasten und über dem Kastenboden einen Rost besitzt, wobei der Raum unter dem Rost zur Aufnahme einer Schicht aus Blei, Kochsalz, Kalisalpeter, Kali und Phospl.or und der Rost zur Aufnahme einer Schicht aus kohlenstoffhaltigen" Substanzen mit den zu kohlenden Gegenständen dient. .

Hierzu i Blatt Zeichnungen.