DE313620C - Ofenanlage, insbesondere zur Eisen- und Stahlerzeugung - Google Patents

Description

"A- sä

Die Erfindung betrifft eine Schmelzofen-

anhige, die in erster Linie zur Eisen- und Stahlerzeugung bestimmt ist. Charakteristisch für die neue Schmelzofen anlage ist einseitige Flammenführung, Abzug der Verbrennungsgase • nach unten und Einschaltung eines Schlackenüfeiis zwischen den Schmelzofen und die Wärmespeicher. ·

Es wird nicht- verkannt, daß die einseitige

ίο Flammenführung und der Abzug der Verbrennungsgase nach unten bereits bekannt sind. Beide. Einrichtungen sind aber in Verbindung mit einem Schlackenofen neu, und besonders die einseitige Flammenführung ermöglicht es, die Schlacke dauernd flüssig zu erhalten, d. h. einen Schlackenofen anzuwenden. Der Schlackenolen an sich ist ebenfalls neu.

In dem Schlackenofen treffen die von oben kommenden heißen Abgase senkrecht auf das

ao Schlackenbad und streichen dann wagerecht TiWr das Bad hinweg. Die Schlacke wird ;ι.ί·;ο gut durchwärmt, so daß sie dünnflüssig bleibt. In dem Ofen wird die Schlacke entweder mit Zusätzen versehen, um sie als Düngemittel oder zur Erzeugung von Pflastersteinen zu verwenden. Man kann auch die Schlacke aus dem Ofen heraus granulieren. Für letztere Verwendung der Schlacke ist es wichtig, daß der Ofen einen Puffer bildet, d.h. die während des Schmelzvorganges zu verschiedenen Zeiten verschieden stark fließende Schlacke wird im Ofen gesammelt und kann aus ihm in ständigem Strahle entnommen werden. Vornehmlich beim Rohciscn-Erzverfahren ist¹ die Pufferwirkung von Bedeutung.

Man kann auch im Schlackenofen einzelne Bestandteile bestimmter Schlacken, z. B. Titan, durch Reduktion gewinnen. Hierzu ist allerdings eine besonders hohe Temperatur notwendig, die man mit den Abgasen allein nicht erzielen kann. Deshalb wird der Schlackenofen nach der Erfindung noch mit einer Heizvorrichtung, ζ. B. Gasbrennern oder einer elek· irischen Heizung, versehen, die für diesen Fall zur Temperaturerhöhung dient. Mit Hilfe der Brenner kann man auch den Schlackenofen bei wechselnder Flammenrichtung anwendbar machen.

Es sind zwar Schlackenkammern bekannt, die von den Abgasen durchstrichen werden. Die bekannten Kammern weisen jedoch keines der Merkmale eines Schlackenofens auf. Es ist dort weder eine Einsatztür noch ein Stichloch oder Brenner' vorhanden, so daß jegliche Einrichtung zum Verarbeiten der Schlacke fehlt und diese bei reversierbaren öfen einfrieren würde, während die heißen Abgase die Kammer nicht durchstreichen.

Die einseitige Flammenführung ermöglicht es, den Brenner des Ofens so auszubilden, daß entweder der Gasstrom außen und innen von Luft umgeben ist oder umgekehrt. Man erhält so eine Flamme mit zwei Verbrennungspunkten, einem inneren und einem äußeren, die leicht regelbar ist. Durch Änderung des Gas- und Luftdruckes kann man die Verbrennungspunkte verschieben. Je nachdem sich an der Außenseite der Flamme ein Luftoder Gasstrom befindet, wirkt die Flamme oxydierend oder reduzierend. Der gleiche Zweck ist bereits mit einem Brenner angestrebt worden, bei dem von der Seite Luft

über und unter den Gasstrom geblasen wurde. Hierbei winden aber weder zwei regelbare Verbrennungspunkte erreicht, noch war die geschilderte Umkehrung möglich, so daß die Flamme nicht so wirksam geregelt werden konnte.

Brenner mit der geschilderten dreifachen Schichtung von Luft und Gas sind bereits zur Beheizung von Dampfkesseln verwandt

ίο worden, aber nicht für Schmelzöfen, bei denen sie die geschilderte eigenartige Wirkung haben.

Ferner ist nach der Erfindung der Brenner

seitlich aus der Mittelebcne des Ofens versetzt, so daß die Flamme- auf das Schmelzbad eine Rührwirkung ausübt und die Behandlungszeit des Schmelzgutes im Ofen verkürzt wird. Um zu vermeiden, daß infolge der einseitigen Flammen führung die dem Brenner gegenüberliegende Ofenwand überhitzt wird, wird diese hinter dem Abzugskanal der Verbrennungsgase soweit zurückgerückt, daß die Gase nicht auf die Ofenwand treffen. Hierdurch entsteht zwischen dem Abzugskanal und der Ofenwand ein Raum, in dem Arbeitsgut vor dem Einsetzen in das Bad vorgewärmt werden kann. Man kann in diesem Raum auch Rot- oder Gelbguß, in Tiegeln schmelzen.

Endlich sind bei der neuen Ofenanlage sämtliche Kanäle und die Umschaltventile sowie der Schlackenofen im wesentlichen von allen Seiten zugänglich angeordnet.

Auf der Zeichnung stellt Fig. 1 den neuen Ofen im senkrechten Schnitt dar. Fig. 2 ist' ein wagerechter Schnitt durch die Wärmespeicher, Fig. 3 eine Aufsicht auf den Brenner vom Innern des Ofens her. Fig. 4 ist ein Schnitt durch die Wärmespeicher nach ,der Linie 4-4 der Fig. 2.

Im Ofen α treten von links her die Gasleitung b und die Luftleitungen c ein! In der Leitung b liegt noch ein besonderes Luftzuführungsrohr d. Strömen Luft und Gas aus diesen Öffnungen aus, so bildet sich-eine Flamme, wie sie auf der Zeichnung angedeutet ist.

Diese Flamme hat zwei Verbrennungspunkte B₁ und 73₂. Am Punkte B₁ verbrennt gewissermaßen Luft in Gas., am Punkt B₂ Gas in Luft. Vertauscht man die Funktionen der Gas- und Luftzüge, so brennt bei B₁ Gas in Luft und bei B₂ Luft in Gas. Dadurch wird, wie schon eingangs dargelegt wurde, die Flamme reduzierend statt oxydierend. Die Flamme geht über das Bad β hinweg und über die Feuerbrücke in den senkrecht nach unten gehenden Abzugskanal f.

Sie wird zur Mittelebene des Ofens seitlich versetzt, so daß sie auf das Bad eine Rührwirkung ausübt. Da der Kanal f nach unten geht, bleibt die Flamme stets dicht auf dem Bade und kommt daher mit diesem in bcsonders innige Berührung.

Aus dem Kanal f. gehen die Abgase in den Schlackenofen g. In diesem sammelt sich die · Schlacke und wird von den beständig über sie hinstreichenden Gasen flüssig erhalten. Dies ist, um es noch einmal hervorzuheben, der Gegensatz zwischen einem Schlackenofcn und einer einfachen Schlackenkammcr, bei der nicht durch besondere Gasführung für ein Fliissigerhalten der Schlacke gesorgt wird. Diese dauernd flüssige Schlacke kann durch ein Stichloch h abgezogen werden, um sie zu granulieren. Man kann auch durch die Tür i des Ofens Zuschläge einbringen, um die Schlacke für Düngezwecke oder zur Herstellung von Pflastersteinen geeignet zu machen. Endlich können Brenner k am Ofen angebracht werden, um die Temperatur der Abgase zu erhöhen und auf diese Weise eine Temperatur zu erzeugen, bei der aus bestimmten Schlacken wertvolle Bestandteile, z. B. Titan, durch Reduktion gewonnen werden können.

Aus dem Schlackenofcn g gehen die. Abgase · durch das Umschaltventil / in den Wärmespeicher in, von diesem durch ein zweites Umschaltventil η zum Schornsteinzug 0. Durch das Ventil η tritt gleichzeitig im Gegenstrom Luft in den Wärmespeicher, und zwar in die zweite Kammer und aus dieser durch das •Ventil I in den aufsteigenden Luftkanal q, von dem aus die Luft sich d_ren Luftkanälen c mitteilt. Auf die Luftöffnung des Ventils η kann ein Ventilator aufgesetzt werden, der dazu dient, die Pressung der Luft beliebig zu erhöhen oder zu erniedrigen, um die Flammenlänge bzw. die Verbrennungspunkte B₁ und B₂ zu regeln. Das Ventil I wird zweckmäßig mit Wasser gekühlt und, um eine übergroße Ab- kühlung .des Gases zu vermeiden, innen mit feuerfester Masse ausgekleidet. Bei dem beschriebenen Ofen wird nur die Luft vorgewärmt. Dies ist bei Wassergas ausreichend zur Erzielung der Schmelztemperatur. Man kann natürlich auch bei Verwendung anderer Gase oder zu besonderen Zwecken das Gas ebenfalls vorwärmen. *

In der Flammenrichtung hinter dem Kanal f befindet sich der Vorwärmeraum s. In diesem stehen Tiegel t zum Schmelzen von Rot- oder Gelbguß. Ebensogut können Zuschläge zu dem Gut, das im Ofen verarbeitet werden soll, im Räume s vorgewärmt werden.

Auf der Feuerbrücke stehen ebenfalls Tiegel ti zur Herstellung von Tiegelstahl. Zwischen den Tiegeln läuft die Schlacke nach unten in den Schlackenofen. Eine Tür υ dient zum Ausbessern der Feuerbrücke während des Betriebes. Zum Einsetzen der Tiegel sind seitlich . am Ofen Türen w angebracht.

Oberhalb des Brenners und im Ofengewölbe sind öffnungen χ angebracht, in die Luft zur iao Kühlung der Ofenwandung . und des Ofengewölbes eingelassen werden kann. Ebenso

kann durch öffnen der Tür ν eine Kühlung ί an der Rückwand des Ofens erzielt, werden, j Soweit die Erfindung in den nachstehenden j Patentansprüchen 3.bis 5 beschrieben ist, läßt sie sich auch auf sogenannte Mischer anwenden.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:-

   i. Ofenanlage, insbesondere zur Eisen- und Stahlerzeugung mit Wärmespeichern zur Vorwärmung von Gas oder Luft oder beider und von den Abgasen durchstrichenen Scjilackensammelraum, dadurch gekenn-' zeichnet, daß bei einseitiger Flammen führung die Abgase nach unten abgezogen werden, dann durch einen Schlackenofen streichen, in dem sie über das Schlackenbad ständig hinwegstreichen und es· flüssig erhalten, und darauf durch den Wärmespeicher in den Schornstein geführt werden. .

   .2. Ofenanlage nacli Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlackenofen (g) zwecks Temperaturerhöhung für gewisse Arbeitsverfahren mit Brennern (k) versehen ist.

   as 3. Ofenanlage nach Anspruch 1 mit

   zwischen übereinander angeordneten, einzeln regelbaren Luftkanälen liegenden Gask.mal. dadurch gekennzeichnet, ''daß die Kanäle (d, b und c) in an sich bekannter Webe konzentrisch angeordnet sind und die Kanäle (c, d) Luft, der Kanal (b) aber Gas führen, so daß der Gasstrom innen und außen von Luft umgeben ist, während durch Vertauschung von Gas und Luft in den Kanälen die Schichtung von Gas und Luft gewechselt werden kann.

   4. Ofenanlage nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gas- und Luftzüge (b, c, d) zur Ofenmitte zwecks Erzielung einer Rührwirkung auf das Bad seitlich versetzt sind.

   5. Ofenanlage nach Anspruch 1 mit durch die Abgase beheiztem Vorwärmeo. dgl. Raum für Zuschläge, Tiegel und ähnliches, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Brenner gegenüberliegende Ofenwand gegen den Abgaskanal (f) so weit zurückverlegt ist, daß ein Vorwärmeraum (s) entsteht.

   6. Der Schlackenofen nach Anspruch 1 und 2 in Verbindung mit beliebigen Ofenarten.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.