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Verfahren für Kupolöfen Die Erfindung betrifft ein Verfahren für Kupolöfen
und ähnliche Ofen zur Verbesserung und Verbilligung des Schmelzprozesses und Schmelzgutes
und besteht dieses darin, daß ständig ein Teil des während des Schmelzprozesses
herabtrop-fenden Schmelzgutes (Eisen und Schlacke) unterhalb der Schmelzzone, aber
oberhalb der Düsenzone aufgefangen und unter Umgehung des sonst durch die Düsenzone
führenden Weges in den Herd oder Vorherd des Ofens geleitet wird.
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Bei den bekannten Kupolöfen wird das herabtropfende Schmelzgut in
seiner Gesamtheit durch. die Düsenzone hindurchgeführt, was hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit
des Schmelzprozesses und in bezug auf die Eigenschaften des Schmelzgutes einen ungünstigen
Einfluß hat. Das herabtropfende Eisen oder Metall wie auch die Schlacken erfahren
hier in ihrer Gesamtheit infolge der in der Düsenzone für sie ungünstig liegenden
Verhältnisse eine sehr große Beeinträchtigung. Einmal besteht in Bier Düsenzone
eine stark oxydierende Atmosphäre, dann eine bedeutend tiefere Temperatur als in
der Schmelzzone. Durch diese Verhältnisse erfährt das Eisen neben einer großen Veränderung
in seiner Zusammensetzung eine große Abkühlung. In ähnlicher Weise werden die Schlacken
beeinflußt.
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Die Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung erfolgt dadurch,
daß das Ofenfutter zwischen Schmelz- und Düsenzone eine Verengung erhält, welche
oben von der Übergangsstelle an eine nach der Ofenachse zu ansteigende kegelförmige,
muldenförmige oder ähnliche Fläche bildet, die in ihrer Gesamtheit nach einer Seite
des Ofenmantels hin geneigt liegt und an der tiefsten Stelle durch einen Kanal mit
dem Herd oder Vorherd in Verbindung steht. Hierbei wird das während des Schmelzprozesses
auf die rastförmige Verengung herabtropfende Schmelzgut durch den Kanal hindurch
unmittelbar abgeleitet. Der obere Teil des Kanales kann aber auch einen Überlauf
erhalten, durch den bei entsprechender Anordnung das auf die Rast herabtropfende
Schmelzgut bei ständigem Abfluß auf der Rast eine entsprechend dickere Schicht einnimmt,
was für die Überhitzung sehr förderlich ist. Der Überlauf wird aber auch dann angewendet,
wenn die Druckverhältnisse im unteren Teile des Ofens eine Windströmung durch den
Kanal hindurch auftreten lassen, was beiVorhandenseinbesonders tiefliegender Düsen
der Fall ist. Der Überlauf ist gebildet durch zwei Steine, welche in den oberen
Teil des Kanales eingebaut sind. Der eine Stein verengt den Querschnitt des Kanales
von oben nach unten führend, der andere Stein verengt denselben von unten nach oben
führend. Der Zweck dieser beiden
Steine ist der, daß zwischen diesen
flüssiges Schmelzgut zur Stagnation gelangt, wodurch. an dieser Stelle ein gasdichter
Verschluß entsteht, welcher einen übertritt des Gebläsewindes an dieser Stelle,
also ein Hindurchstreichen desselben durch den. Kanal, verhindern soll. Wir haben
an der Überlaufstelle einen ständigen Ablauf. Das Abfließen erfolgt unter dem einen
Stein hindurch und über den anderen Stein hinweg, haben aber zwischen diesen beiden
Steinen und teilweise auch auf der Rast stets eine gewisse Menge an flüssigem Schmelzgut
in Stagnation. Um nun aber nach Beendigung des Schmelzprozesses das zwischen den
beiden Steinen und auf der Rast stagnierende flüssige Schmelzgut auch abfließen
lassen zu können durch den Kanal hindurch, wird die in dem einen Stein vorgesehene
Öffnung, welche bis dahin provisorisch geschlossen oder verstopft war, mittels einer
Eisenstange von einer in der Nähe angebrachten Schauöffnung aus durchstoßen.
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Die Größe der Verengung des Ofenfutters richtet sich nach der Größe
des Ofens selbst und nach den betrieblichen Verhältnissen. Im allgemeinen wird die
Verengung so weit geführt, daß das Brennstoffmaterial (Koks usw.) gerade noch gut
hindurchfallen kann, um den darunterliegenden Raum auszufüllen. Wird der Durchmesser
an der verengten Stelle zum oberen Schachtdurchmesser z. B. im Verhältnis von i
: z gehalten, so werden 75 % des herabtropfenden Schmelzgutes außerhalb der
Düsenzone zur Ableitung gebracht, 25'1" nehmen den Weg durch die Düsenzone. Oberhalb
der Rast werden zweckmäßiger-«-eise Schauöffnungen und je nach der Art des Kupolofens
und der sonstigen Verhältnisse in gleicher Höhe auch eine besondere Arbeitstür vorgesehen.
Der Übergang des oberen Schachtteiles zur Rast kann sehr verschieden sein, also
auch anders als vorstehend beschrieben. Der obere Schacht kann sich an die Rast
senkrecht anschließen mit einem nach außen oder innen gerichteten Konus usw. Ausschlaggebend
ist ein rastförmiger Ansatz bzw. eine Vertiefung, wo das niedertropfende Schmelzgut
sich sammelt. Das Profil des Ofeninnern im übrigen kann ebenfalls ein beliebiges
sein.
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Der Zweck des vorliegenden Verfahrens ist der, dem Schmelzgut die
in höherer Ofenlage erreichte hohe Temperatur zu belassen und dasselbe vor schädlichen
Einflüssen zu schützen. Infolge des verzögerten Abflusses des auf die Rast gelangenden
Schmelzgutes wird dem Schmelzgut ein zeitlich längeres Verbleiben in der höchsten
Temperatur des Ofens gegeben, wodurch dasselbe eine große Überhitzung erfährt. Das
Eisen erhält einen geringeren Abbrand und wird vor starker Schwefelanreicherung
und sonstiger Veränderung in der Zusammensetzung weitgehendst geschützt. Die hohe
Wärme der in genannter Weise abgeleiteten und nun im Herd oder Vorherd des Ofens
stehenden Schlacke wird (lern anderen durch die Düsenzone gehenden Teil des Schmelzgutes,
welcher diese Schlackenschicht durchrieselt, nutzbar gemacht. Ebenfalls wird durch
die bei diesem Verfahren sich ergebende Windführung auch der Verbrennungs- und Schmelzvorgang
sehr weitgehend verbessert, da die Windverteilung hierbei eine sehr zweckentsprechende
ist, was zur weiteren Steigerung der Wirtschaftlichkeit beiträgt. Diese Neuerung,
die höchst einfach und mit wenigen Mitteln auszuführen ist, bietet insbesondere
bei den großen Ofen sehr wesentliche Vorteile. Der Anbringung von Schlackenabscheidern
bei dieser Neuerung steht nichts im Wege. Durch entsprechende Anordnung dieser kann
der Überlauf ersetzt werden.
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In der beiliegenden Zeichnung wird der Er= findungsgegenstand beispielsweise
veranschaulicht, und es zeigen: Abb. i einen Kupolofen mit Vorherd im Seitenschnitt,
Abb. z einen Teilschnitt mit vom Ofeninnern aus gesehenen Kanal, Abb.3 einen Teilschnitt
des Kanales mit eingebautem Überlauf, Abb. ¢ eine andere Profillinie des Kupolofens
an der Stelle der Rast.
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In Abb. i bedeutet a die Verengung des Ofenfutters, b die Rast, c
den Kanal zwischen Rast und Vorherd, d das Schauloch zum Kanal c, e eine Kontrollöffnung-
zum Kanal, f und f l. die Schaulöcher über der Rast. In Abb. a zeigt
c den Kanal, a die Verengung des Ofenfutters, b die Rast. In Abb. 3 bezeichnet g
den oberen Stein des Überlaufes, h den unteren Stein desselben mit der Ablaßöffnung
i. In Abb. q. ist die Verengung des Ofenfutters mit a1 bezeichnet, die Rast mit
bi.