DE41911C - Neuerung an Schmelzschachtöfen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

^ J PATENTAMT.

Bisher wurde Gufsstahl erzeugt entweder in Schmelztiegeln oder in dem Bett eines Siemens'schen Ofens oder in der Bessemerbirne beim Bessemerverfahren.

Allgemein bekannt ist, dafs ein guter Gufsstahl durch Tiegelprocefs erlangt werden kann, dafs aber durch den dabei häufig entstehenden Bruch der Gefäfse, der bei Handhabung einer gröfscrcn Anzahl der letzteren unvermeidlich ist, der Tiegelprocefs häufig ein wenig genügendes Product liefert.

Der Siemens- oder offene Herdprocefs erfordert eine sehr kostspielige Aufstellung und ist für die Production von Gegenständen in kleinen Dimensionen und von complicirter Form nicht geeignet, mufs aufserdem in constantem Betriebe erhalten werden, ob die Production in grofsem oder geringem Mafse betrieben wird.

Der Besscmerprocefs erfordert umfangreiche Gebliisemaschincn und Apparate, sodann ist bei demselben der Nachtheil vorhanden, dafs die Bessemer-Birnc zu Ende des Giefsens sehr schnell entleert werden mufs. Dies zeigt sich als besonderer Ucbclstand, wenn kleine Stücke gegossen werden sollen, weniger wenn eine grofse Form zu füllen ist, für welche der Inhalt der Besscmcr-ßirnc gerade ausreicht.

Die nachstehend beschriebene Erfindung hat zum Zweck, Stahl schnell und mit geringen Kosten zu schmelzen, ohne dafs für die Einrichtung der Anlage grofse Ausgaben erforderlich wären. Gleichzeitig können bei dem hiernach erläuterten Procefs ebensowohl Frischeisen, als Eisenabfälle, Stahlabfälle u. dergl. nach Belieben verwendet werden, um ein geschmolzenes Gut zu erhalten, das vermöge seiner Leichtflüssigkeit für den Gufs von kleinen Stücken und solchen von complicirter Form sehr wohl geeignet ist.

Die Temperung oder der Kohlegehalt, sowie auch der Procentgehalt anderer beigemischter Elemente kann nach Wunsch und Willen jederzeit bestimmt und vermehrt oder beschränkt werden.

Für die Erfindung ist die Eigenschaft der Kohle benutzt worden, in dichter Masse, welche auf natürlichem oder künstlichem Wege entstanden ist, der Verbrennung einen grofsen Widerstand entgegenzusetzen , nur an den Oberflächen bei Einwirkung grofser Hitze zu verbrennen, dagegen beim Verbrennen in Gegenwart von Sauerstoff grofse Hitze unter Entwickelung von Kohlensäure zu erzeugen, welche Eigenschaft auch für elektrische Beleuchtung nutzbar gemacht ist. Bei Bogeiilicht findet an den Spitzen der gegenüberstehenden Kohleenden lebhafte Verbrennung statt, aber nur an den Enden.

Diese Eigenschaft des elektrischen Stromes, die Enden der Kohle unter lebhafter Hitze zu verbrennen, ist dazu angewendet worden,

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schwer schmelzbare Metalle und Metalloide mit Hülfe kräftiger Dynamos zu schmelzen; die nachbeschriebene Erfindung erzeugt jedoch eine fast gleich hohe Temperatur durch Verbrennen von Kohle ohne Hülfe von grofsen elektrischen Strömen.

Durch Erhitzen von dichter comprimirter Kohle in Blöcken oder grofsen Stücken zur Rothglut in einem geeigneten Heizapparat und folgendes Anlassen eines energischen Luftstromes erhalten wir den gleichen Erfolg wie mit dem elektrischen Strome, doch statt der rein local beschränkten Erhitzung wird die Entflammung unter Luftdruck allgemein, die Kohle wird allmälig von der Oberfläche nach dem Innern zu verbrannt.

F¹Ig. ι der beiliegenden Zeichnung stellt den Ofen und Apparat zur Verwirklichung unserer Erfindung dar.

Der Ofen A erhält eine Umhüllung oder Ummantelung A¹ aus Metall, welche mit einem feuerfesten Material (B) ausgefüttert und am unteren Ende mit einem Luftraum C umgeben ist. Dieser wird von einem Ventilator oder Zahngebläse (Roots Blower) und mit Luft versorgt. Der ganze Ofen ruht auf einer Grundplatte M. Die schlitzartigen Oeffnungen D und E verbinden den Druckluftraum C mit dem Innern des Ofens. Unterhalb der Kammer C sind zwei Oeffnungen angeordnet; die eine F stellt die Verbindung mit dem Hülfsofen G her, die andere H bildet eine Rinne oder einen Kanal zu dem Giefsofen oder Behälter /, welcher gleichfalls mit feuerfestem Material J gefüttert äst. Das Futter kann ringsum hohl gemacht werden, wie bei S dargestellt. Dieser Hohlraum wird dann mit vorgehitzter Kohle gefüllt und durch das Rohr T ein Luftstrom zugeführt, um grofse Mengen von Metall in geschmolzenem Zustande für lange Zeit flüssig zu erhalten. Zum Abzapfen des geschmolzenen Metalls dient die Oeffnung K am unteren Ende. Die Grundplatte M des Ofens wird von Säulen L getragen, und zum Ablassen der beim Schmelz- und Convertirungsprocefs gebildeten Schlacke ist eine Oeffnung N angebracht.

Das obere Ende des Ofenschachtes ist mit einem Klappdeckel O versehen, der die Mittel-Öffnung P hat, um das Entweichen von überflüssigen Verbrennungsproducten zu gestatten. Diese Klappe ist durch eine über Rollen geführte Kette mit einem Gegengewicht O' verbunden.

Die Bühne oder Gichtform Q dient zum Beschicken des Ofens durch die obere Schacht-Öffnung, zu welchem Zweck die Klappe O gehoben werden mufs.

Der Hülfsofen G ist auf einem mit Rädern versehenem Gestell R angeordnet, das auf Schienen R¹ beweglich ist, um den Ofen an die Oeffnung /·' hinanschieben und wieder von derselben entfernen zu können. Der Ofen ist mit einem Rost G² versehen,· auf welchem ein Feuer zu nachstehend angegebenem Zweck entzündet wird.

Der Behälter I kann gleichfalls so eingerichtet werden, dafs er von dem Ofen fort zu den zu füllenden Formen hin transportirt werden kann.

Der Gang des Schmelzprocesses und der verschiedenen Anordnungen bei dem Giefsen des Gufsstahles soll nun erläutert werden.

Der Ofen A wird bis zu den schlitzartigen Oeffnungen E mit Stücken dichter compacter Kohle gefüllt. Gewöhnliches Brennmaterial wird in dem Hülfsofen G angezündet und dieser mit der Oeffnung F des Hauptofens verbunden. Die Flamme des Hülfsofens schlägt in den Hauptofen und bringt die Kohle in demselben zur Rothglut. Sobald dies geschehen ist, kann der Hülfsofen G von dem Hauptofen entfernt werden.

Die Oeffnung F wird alsdann durch eine mit feuerfestem Futter ausgestattete Platte verschlossen. Der Luftstrom wird in die Luftkammer C geleitet, strömt durch die Oeffnungen D und E in den Schachtofen und bringt die in demselben befindliche Kohle zu heller WeifsglUhhitze.

Schmiedeisen und Stahlbruch allein oder~mit einem Zusatz von Roheisen oder Spiegeleisen wird alsdann aufgegeben, was in der bei Cupolöfen üblichen Weise geschieht, und der Deckel O dann geschlossen; unter hohem Druck wird dann Luft in den Schachtofen eingeblasen, und die überflüssigen Verbrennungsproducte werden durch die Oeffnung P hinausgelassen. Selbst eine Beschickung von Schmiedeisen für sich allein wird schnell geschmolzen und läuft in leicht flüssigem Zustande durch die Zwischenräume der in Blöcken oder Stücken aufgegebenen Kohle und dann durch den Kanal H in den Abstichbehälter J, wo die für den Stahl erforderlichen Zusätze nach dem Belieben und Wunsch des Bedienenden gemacht wer-, den, um dem Stahl die erforderliche Zusammensetzung zu geben und alsdann in die Formen auszulassen.

Die Zwischenräume zwischen den Kohlenstücken im Schachtofen können für den reducirenden und oxydirenden Erfolg durch Reguliren des Druckes und der Menge der eingeblasenen Luft benutzt werden.

Durch einen derartigen Schmelzprocefs erhält man, wenn reine Materialien dafür angewendet wurden, geringe Mengen Schlacken und die einzelnen Beschickungen können je nach der Menge des herzustellenden Metalles und nach dessen erforderlicher Zusammensetzung bestimmt und aufgegeben werden.

Claims (1)

1. Der Ofen kann schnell in Betrieb gesetzt werden, braucht aufser bei directem Betrieb kein Heizmaterial und kann ebenso gut mit Unterbrechungen wie mit continuirlichem Betrieb arbeiten, wobei nur jeder Mctallchargirung eine entsprechende Menge Kohle zugesetzt zu werden braucht, um die Schmelzhitze zu bewahren.

   Statt des Hülfsofens G kann eine Gasflamme z. B. von einem Regencrativ-Ofen oder jede andere Einrichtung getroffen werden, welche genilgt, um die in dem Schachtofen befindliche Kohle vorher zu erhitzen.

   Die Kohle in unregelmafsigen Stücken ist vorzuziehen und die Retortenkohle wie sie von Gas und Oelgasretorten kommt, ist ein ganz vorzügliches Material und braucht nicht erst durch Mahlen und Comprimiren zubereitet zu werden.

   Dieser Ofen und der beschriebene Proccfs eignet sich aber nicht nur zum Stahlschmelzen, sondern auch gleich günstig für Kupfer, Zinn und andere Metalle und besser als die für dieselben bisher angewendeten Schmclzverfahren.

   Ρλ τ ε ν τ-A ν s ρ η υ c η :

   An Schmelzschachtöfen ein abstellbarer Hülfsofen G zum Vorerhitzen der in dem Schachtofen für den Schmelzprocefs verwendeten Kohlen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.