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Windführung bei Kupolöfen mit mehreren Düsenreihen. Eine unangenehme
Erscheinung beim Kupolofenschmelzen ist darin zu erblicken, daß das erste Eisen
nicht die hohe Vergießtemperatur bekommt, welche man im allgemeinen zum guten Ausfüllen
de_ Formen benötigt.
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Die Ursache ist darf- zu suchen, daß der Füllkoks in seinen unteren
Schichten von dem zugeführten Sauerstoff des Windes nicht beeinflußt werden kann,
-da derselbe bei den meisten Kupolofenkonstruktionen von der Düsenmündung aus direkt
nach oben wirkt. Die eigentliche Schmelzzone befindet sich oberhalb der Düsen und
wird daselbst das Eisen in die flüssige Form übergeführt.
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Der Eisentropfen hat zwar die gewünschte hohe Temperatur, er muß aber
von der Schmelzzone aus durch den Füllkoks nach dein Herde des Ofens bzw. nach dem
Vorherd wandern, wodurch er an Temperatur einbüßt, da der Füllkoks nicht die gleich
hohe Temperatur hat wie die Schmelzzone bzw. wie der geschmolzene Eisentropfen.
Erst nachdem die verschiedenen aufeinanderfolgenden geschmolzenen Eisentropfen einen
Teil ihrer Wärrne an den Füllkoks abgegeben haben, wird der letztere die Temperaturhöhe
erreichen, welche für die Gießerei. erwünscht ist. Bei vielen Ofenkonstruktionen
verstreicht hierüber ziemlich lange Zeit und geht ein großes Teil Eisen als unbrauchbar
für die Form in den Sand bzw. in den Ofen zurück.
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Die vorliegende Erfindung soll diesen C,belstand abstellen. In dem
Mantel befinden sich in drei verschiedenen Ebenen Düsensysteme 1, Il und III, welche
durch einen senkrecht oder rund beweglichen Schieber, unabhängig voneinander, Wind
in den Ofen leiten. Es kann jeweils nur ein Düsensystem zu gleicher Zeit arbeiten,
wodurch verhindert wird, daß die Windzuführung unvorteilhaft auf das Schmelzen des
Ofens einwirkt. Die unterste Düsenreihe dient lediglich zum Weißglühendmachen des
Füllkokses und Erhitzen des Ofenherdes; sie wird daher bei Beginn des Schmelzens
in Betrieb gesetzt. Nach kurzer Zeit setzt man die mittelste Düsenreihe durch Verstellen
des Schiebers in Betrieb, um auch dein mittleren Teil des Füllkokses Sauerstoff
zuzuführen. Zum Schluß kommen dann die eigentlichen Hauptdüsen in Tätigkeit, welche
dein Ofen die normale Schmelzwirkung geben.
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Der aus der Schmelzzone herabfließende Tropfen findet nun überall
ein gleichmäßig überhitztes Füllkoksbett und kann sich demgemäß nicht abkühlen.
Das erste Eisen wird von Anbeginn des Schmelzens so heiß sein, daß auch die dünnwandigsten
Gußstücke damit gegossen werden können.
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Es ist zwar allgemein bekannt, mehrere Düsenreihen übereinanderzustellen,
dieselben auch abwechselnd zu Offnen oder zu schließen. So behandelt z. B. das Patent
33212, Kl. S ia, eine derartige Anlage. Die Erfinder verfolgten hierbei aber einen
anderen Zweck und wollten durch die Oberdüsen eine Einwirkung auf die Verbrennungsgase
des darunteibefindlichen, nicht verstellbaren Hauptdüsensystems erzielen. Dieses
nicht verschließbare
Hauptdüsensystem sowie die darüber befindlichen
weiteren Düsenreihen haben keinerlei Einfluß auf die Erhitzung des Füllkokses, sondern
bezwecken nur, wie schon erwähnt, eine Beeinflussung der in der Hauptverbrennungszone
verbrennenden Gase.
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Weiterhin hat die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung den
Vorteil, daß man mit ein und demselben Ofen gleich vorteilhaft abschmelzen kann,
nachdem man vorher, wie oben beschrieben, den Füllkoks auf Weißglut gebracht hat.
Z. B. wird man ein phosphorreiches, also- leicht schmelzbares Eisen durch ein Füllkoksbett
von größerer Höhe laufen lassen müssen, um es zu überhitzen, als ein schwer schmelzbares
Eisen es verlangt. Bei einem leicht schmelzbaren Eisen tritt die Schmelztemperatur
schon bei etwa i i 5o° ein. und läuft daher dieser Eisentropfen mit geringerer Temperatur
durch den Füllkoks als bei einem Hämatiteisen, welches erst bei 125o° schmilzt.
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Während das letztere nur eine Überhitzung von etwa i oo° benötigt,
muß das erstere eine überhitzung um beinahe --oo° aufweisen. Hieraus geht hervor,
daß die Berührung des flüssigen Eisentropfens des leicht schmelzbaren Eisens mit
dem Füll- bzw. Überhitzungskoks länger andauern muß als bei den schwer schmelzbaren
H.ärnatibeis,ensortexi.
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Bei. vorliegender Erfindung wird man daher für phosphorreiche und
leicht schmelzbare Eisensorten das obere Düsensystem III verwenden, während man
bei schwer schmelz. baren Eisensorten aus Kaksersparnisgründen das mittlere Düsensystem
gebraucht.
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Die Erfindung ist in den befegenden Zeichnungen im Schnitt dargestellt.
Abb. z zeigt einen Schnitt und eine Draufsicht des Ofens; Abb.2 zeigt einen Schnitt
durch die drei verschiedenen Düsen mit geradem Schieber, Abb.3 .einen Schnitt durch
den Düsen-Lasten mit rundem Schieber.
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A ist der Ofenschacht, B der Raum für den Füllkoks,
C der Vorherd des Ofens. Letzterer ist zur Auswirkung der Erfindung nicht nötig,
vielmehr läßt sich die Anordriung auch an Ofen ohne Vorherd anwenden. I zeigt die
unterste Luftzuführungszone, II die mittlere und III die oberste, mit den entsprechenden
Düsen Dl, DII und DIII. E ist der Düsenkasten, in welchem der Schieber
F durch ein Handrad H mit Zahnstange J auf und ab bewegt werden kann.
W ist der Windumgang des Ofens, durch welchen die Luft zugeführt wird.
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Der Schieber kann auch, wie bei Abb.3, rund ausgeführt sein; wie überhaupt
die Anordnung der Düsenverstellung verschiedene Ausführungen haben kann. Bei Abb.
3 ist der Schieber F1, welcher die Öffnungen der Düsen Dl, DII und D-III abwechselnd
schließt und öffnet, rund ausgebildet und wird er lediglich durch einen Hebel Hl
betätigt. K, 1<l ist eine Beobachtungsvorrichtung, durch welche man die obere
Schmelzzone beobachten kann.
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Der Arbeitsvorgang ist, wie schonerwähnt, folgender: Nachdem der Ofen
angeheizt und gesetzt ist, bläst man durch das Düsensystem Dl den Wind an der tiefsten
Stelle in den Füllkoks ein, indem man vermittels des Handrades H oder des Hebels
Hl die beiden oberen Düsen verschließt. Sobald der Füllkoks am Boden durchgeglüht
ist, stellt man den Schieber so ein, daß das mittlere Düsensystem D" in Tätigkeit
tritt. Sobald dieser Teil des Füllkokses ebenfalls in Weißglut ist, schaltet man
das oberste Düsensystem DIIIein, wobei zu gleicher Zeit zwangläufig die beiden unteren
Düsensysteme D1 und DII geschlossen werden. Schmilzt man schwer schmelzbare Eisenmetalle,
so braucht man nur das Düsensystem DII zu betätigen, während man bei leichtschmelzbaren
Eisensorten das obere Düsensystem verwendet.
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Die zwangläufigen Schaltungen der Windzuführungszonen können von Hand,
sie können aber auch durch motorische Kraft betätigt werden.