DE48393C

DE48393C - Einrichtung und Verfahren zum Zusammenschmelzen von kohlenstoffarmen Eisensorten mit Gufseisen

Info

Publication number: DE48393C
Application number: DENDAT48393D
Authority: DE
Original assignee: C. ROST in Dresden A., Rosenstr. 103
Anticipated expiration: 1908-12-11

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 18: Eisenerzeugung.

CARL ROST in DRESDEN.

mit Gufseisen.

Den auf beiliegenden Zeichnungen dargestellten Cupolöfen ist gemeinsam eigenthümlich, dais sie, abweichend gegen die seither üblichen Einrichtungen, für das in ihrem Schacht C geschmolzene Gufseisen nicht nur einen, sondern mehr als einen Sammelraum besitzen, und zwar hat der auf Blatt I dargestellte drei Sammelräume, nämlich einen durch die Oeffnungen T₁ und r₂ abstechbaren Herd im Cupolofenschacht, einen Vorherd F₁ und ein Vorherdpaar F₂ und W aufserhalb neben demselben, welches als ein Sammelraum zu betrachten ist. Die auf Blatt II und III dargestellten Cupolöfen haben drei Sammelräume, nämlich einen Herd im Schacht C und zwei Sammelräume in den Vorherdpaaren F₁ W₁ und F₂ W₂.

Es kann bei dieser Einrichtung der Schmelzbetrieb im Cupolofenschacht ohne Unterbrechung fortgehen, trotzdem dafs einer der Sammelräume für die Beschickung mit kohlenstoffarmem Eisen zum Zwecke des Zusammenschmelzens desselben mit dem im Schacht niedergeschmolzenen Gufseisen geöffnet und für die Dauer der Besetzung offen gehalten wird.

Zur Erleichterung und Abkürzung der Beschreibung sind die einzelnen Theile auf allen drei Blättern mit gleichen Buchstaben (unter Benutzung entsprechender Indices) bezeichnet, und zwar bedeutet:

C den Cupolofenschacht,

jR die Hauptwindleitung,

k die Windleitung für den Cupolofenschacht,

s die Cupolofenschachtwindform,

W den Vorherd für niederschmelzendes kohlenstoffarmes Eisen,

V den Vorherd für flüssiges und gemischtes Eisen,

E den Schornstein zur Ableitung der Verbrennungsproducte aus den Vorherden,

α den Apparat zur Einleitung der Abgase aus den Vorherden in den Cupolofenschacht,

e den Kanal zur Verbindung des Vorherdes mit dem Schornstein,

g den Schieber in diesem Kanal,

m die Ausräum- und Befahrthüren,

η die Einschau- und Rührthüren,

y die Beschickthüren,

χ die Thür im Vorherd F zur Zugängigmachung des Cupolofenabstichloches r,

r das Cupolofenabstichloch,

\ das Vorherdabstichloch,

d die Windleitung für den Vorherd,

j die Vorherdwindform.

Der auf Blatt I dargestellte Cupolöfen besitzt, wie erwähnt, drei Sammelräume. Den ersten derselben bildet der Herd des Ofenschachtes C, der durch die Abstichlöcher T₁ und r₂ mit den Vorherden communiciren kann; den zweiten Sammelraum bildet der Vorherd F₁, den dritten das Vorherdpaar F₂ und W. Das Vorherdpaar besteht aus zwei in unmittelbarer Verbindung stehenden Räumen,

von denen der eine, W, zur Aufnahme· des kohlenstoffarmen Eisens zwecks dessen Erhitzung bis zur Weifsglut bestimmt ist, während der andere, F₂, das flüssige Gufseisen, das durch die Abstichöffnung r₂ aus dem Cupolofenschacht ausfliefst, sowie nachher das glühend gewordene kohlenstoffarme Eisen zwecks dessen Auflösung (Einschmelzung) im flüssigen Gufseisen aufzunehmen hat. Der Gang des Processes ist hierbei folgender:

Man setzt in den vorgewärmten Vorherd das kohlenstoffarme Eisen ein und läfst, nachdem man die hierzu vorhandene Beschickthür y geschlossen hat, hierauf das in den gleichfalls vorgewärmten und theilweise besetzten Cupolofenschacht bei geöffnetem Abstichloch r₂ wirkende Gebläse an. Dadurch kommt das Brennmaterial im Schacht C zu lebhafter Verbrennung, und es steigt die Flamme, sowie die aufserdem entwickelten, noch unverbrannten Gase und die Verbrennungsproducte sowohl im Schacht C empor, als dringen sie . auch durch das Abstichloch r₂ in den Vorherd F₂ und von diesem durch den Vorherd W mittelst der Kanäle e in den Schornstein E, welcher sie in den Apparat a des Cupolofenschachtes C geeignet einleitet, damit das in die Gicht des Cupolofenschachtes eingebrachte Material an Eisen und Koks dadurch vorgewärmt wird. In dem Vorherd F₂ werden die noch unverbrannten Kohlenoxydgase dadurch entzündet, dafs man die Windabsperrung zur Windform j ebenfalls öffnet. Der Cupolofen beginnt mit dem Schmelzen des darin eingesetzten Gufseisens und läfst sein niedergeschmolzenes Eisen durch die offene Abstichöffnung r₂ in den Vorherd F₂ einfliefsen. Nachdem die durch Entzündung des unverbrannten, aus dem Cupolofen in den Vorherd gelangten Kohlenoxydgases erzeugte Hitze genügend auf die in den Vorherden befindlichen Eisenquantitäten eingewirkt und das eingesetzte kohlenstoffarme Eisen zu solcher Hitze gebracht hat, dafs es in dem flüssigen Gufseisen aufgelöst werden kann, wird es in den Vorherd F₂ hineingezogen und unter Durchrühren in dem darin befindlichen Gufseisen aufgelöst. Sobald dieses flüssige Eisenbad entsprechend vorbereitet ist, wird der Vorherdgebläsewind zur Düse 7 abgesperrt und darauf das Thürchen Z₂, welches Zugang zur Abstichöffnung des Cupolofenschachtes gewährt, geöffnet und die Abstichöffnung durch einen entsprechenden feuerfesten Stopfen geschlossen. Es sammelt sich nun das im Cupolofen niederschmelzende Gufseisen'im unteren Theil des Schachtes C, dem Herd desselben, an. Nachdem die Thür Z₂ wieder geschlossen ist, wird durch Öeffnen des Abstichloches ^₂ das im Vorherd F₂ befindliche gare Eisengemisch nach Bedarf zum Ausfliefsen gebracht.

Nachdem der Vorherd leer geworden, wird die Beschickthür y geöffnet und mittelst einer geeignet construirten Vorrichtung, welche in ihrem vorderen Theile eine Art Schaufel bildet, der Vorherd F₂, dessen lichter Raum gerade durch diese schaufelartige Vorrichtung ausgefüllt wird, auf einmal mit kohlenstoffarmem Eisen beschickt. Dieses Eisen ist vorher in gehöriger Menge auf diese Schaufel so gepackt worden, dafs es im Vorherd unter geeignet bewirkter Zurückziehung der mit ihm eingebrachten Schaufel verbleiben mufs, wodurch die Beschickung des Vorherdes rasch mit einer Manipulation bewirkt wird. Eine kranartige Einrichtung erleichtert das Manövriren mit der schweren Beschickungsschaufel sammt der in ihr befindlichen Beschickung und macht so die Erreichung dieses Zweckes möglich. Sobald der Vorherd W entsprechend beschickt ist, wird die Beschickthür y wieder geschlossen, hierauf das Thürchen Z₂ geöffnet, die Abstichöffnung r₂ des Cupolofenschachtes wieder aufgestochen und das Thürchen t.₂ wieder geschlossen, so dafs hierauf nicht nur das im Cupolofenschacht angesammelte Gufseisen in den Vorherd einfliefsen, sondern auch unverbranntes Kohlenoxydgas, welches bei nun wieder geöffneter Vorherdwindleitung in dem Vorherd entzündet wird, mit dem im Cupolofen weiter niederschmelzenden Gufseisen in den Vorherd F₂ gelangt. Die hiermit erzeugte Erhitzung mufs so lange fortgesetzt werden, bis das kohlenstoffarme Eisen im Vorherd W entsprechend erhitzt ist, für welchen Zweck dem Abstichloch r₂ die erforderliche Weite gegeben werden mufs, damit es die genügende Menge von Kohlenoxydgas in den Vorherd einlassen kann. Nachdem die erforderlichen Temperaturen erreicht sind, was allerdings für die zweite und die darauf folgenden Beschickungen grofse Schwierigkeiten hat, wird, nachdem der Abstich r₂ des Schachtes wieder geschlossen ist, das überhitzte Eisengemisch durch den Abstich ^₂ des Vorherdes in die für den Zweck des Vergiefsens vorgesetzten Pfannen abgestochen.

Es bietet die Erreichung der erforderlichen Erhitzung des im geschmolzenen Gufseisen aufzulösenden kohlenstoffarmen Eisens durch aus dem Schacht des Cupolofens in den Vorherd getretenes und darin zur Entzündung gebrachtes Kohlenoxydgas immerhin Schwierigkeiten, welche durch geeignete Beschickung des Cupolofenschachtes mit für den Schmelzprocefs des Gufseisens in diesem Schacht C überschüssigem Brennmaterial bei Anwendung einer genügend weiten Abstichöffnung r₂ umsichtig behoben Werden müssen.

Wie diese Schwierigkeiten durch ein bei dieser Ofeneinrichtung noch hinzugebrachtes, dem Cupolofenbetrieb ganz neues Verfahren

von mir auf eine geeignete Weise behoben werden, sei nachfolgend beschrieben.

O ist ein in genügend grofser Höhe aufgestelltes Reservoir zur Aufnahme von flüssigen Kohlenwasserstoffen.

/1 sind Leitungen für dieselben, welche ein- und abstellbar von diesem Reservoir O durch ein Kühlgefäfs K hindurch bis zur Düsej des Vorherdes führen.

Durch diese Einrichtung wird es möglich, mit dem durch die Düse j in den Vorherd F₂ tretenden Gebläsewind zugleich flüssige Kohlenwasserstoffe gekühlt einzuführen, die fein zerstäubt mit dem Gebläsewind in den glühenden Raum gelangen und sofort unter Entwickelung enormer Hitze entflammen. Hierdurch ist ein vorzügliches Mittel gegeben, die im Vorherd W befindlichen kohlenstoffarmenEisenmengen rasch zur "Weifsglut zu bringen, in welchem Zustande dieselben nach Abstellung der flüssigen Kohlenwasserstoffe und des Vorherdgebläsewindes in das flüssige Gufseisen im Vorherd F₂ geschoben und darin mit diesem durchgerührt werden.

Es ist bei Anwendung dieser in den heifsen Vorherd eingeführten flüssigen Kohlenwasserstoffe möglich, die Erhitzung des Vorherdes W mit dem darin eingesetzten kohlenstoffarmen Eisen viel intensiver zu bewirken, als dies mit den aus dem Cupolofenschacht C kommenden Kohlenoxydgasen, die im Vorherd vollends zur Verbrennung gelangen, bewerkstelligt werden kann. Nur ist dabei geboten, durch geeignet vorsichtige Betriebsführung die Vermeidung von Explosionen zu sichern.

Wegen des continuirlichen Betriebes im Schacht C ist, bei nicht gegebener Möglichkeit, in den Vorherd F₂ zu entleeren, ein zweiter Vorherd F₁ angeordnet worden, welcher das während der Zeit des Garwerdens und der Beschickung in F₂ W im Schacht niederschmelzende Gufseisen aufnimmt; für das Ablassen des Gufseisens in den Vorherd F₁ dient die Abstichöffnung T₁. Dieser zweite Vorherd F₁ hat keine Gebläsedüse und keine Kohlenwasserstqffzuleitung erhalten; es wird aus ihm durch den Abstich ^₁ nur unvermischtes Gufseisen, wie es in dem Cupolofenschacht niedergeflossen ist, abgestochen.

Der auf Blatt II dargestellte Cupolofen hat drei Sammelräume, nämlich einen Herd im Cupolofenschacht, der durch drei Oeffnungen T₁ r₂ und r₃ abgestochen werden kann, ein Vorherdpaar F₁ TF₁ und ein zweites dergleichen F₂ W₂, beide neben dem Schacht befindlich. Die Vorherdpaare F₁ TF₁ F₂ TF₂ sind zur Einschmelzung und Auflösung von kohlenstoffarmem Eisen in Gufseisen bestimmt. Es sind zwecks der Beschickung derselben die Thürenj^, und y₂ zwecks des Umrührens W₁ und W₂ und zwecks des Räumens die Thüren Ot₁ und W₂ analog vorhanden (wie bei dem Vorherdpaar F₂ und TF auf Blatt I). Die beiden Vorherdpaare haben hier eine gemeinschaftliche Esse E, welche von jedem Paar einzeln abwechselnd benutzt wird; zur Erreichung dieses Zweckes sind die Schieber g₁ und g₂ in den Verbindungskanälen e_x und e₂ der Vorherde TF₁ und TF₂ mit dem Schornstein vorhanden. Die Esse E ist mit dem Wärmapparat α im Cupolofenschacht verbunden, ist aber auch zugleich bis über das Dach hinaus geführt und dort mit einem Absperrdeckel versehen, so dafs es möglich wird, die Abgase aus den Vorherden TF₁ und TF₂ ohne irgend welchen Gegendruck in die Atmosphäre treten zu lassen. Der Cupolofenschacht C kann nicht nur in den Vorherd F₁ und in den Vorherd F₂ vermittelst der vorhandenen Thürchen tj und i₂ abgestochen werden, sondern auch ins Freie,- direct in Pfannen, vermittelst der Abstichöffnung r₃. Jeder der Vorherde F₁ und F₂ ist mit Gebläsedüse J₁ und J₂ versehen, um das Kohlenoxydgas, welches durch die geöffneten, entsprechend weiten Abstichöffnungen T₁ oder r₂ aus dem Cupolofenschacht ausströmt, zu entzünden und zur Vorwärmung des eingesetzten kohlenstoffarmen Eisens zu benutzen.

Zwecks Anwendung ist dieser Ofen noch mit den Reservoiren O₁ und O₂ für flüssige Kohlenwasserstoffe versehen, welche durch Leitungen Z₁ I₂, die durch Kühlgefäfse K₁ und K₂ gehen, ein- und abstellbar mit den Düsen J₁ und J₂ verbunden sind.

Der auf Blatt III dargestellte Cupolofen hat ebenfalls drei Sammelräume, einen als Herd im Cupolofenschacht C und abstechbar durch die Abstichöffnungen r_L und r₂, einen durch das Vorherdpaar F₁ und TF₁ und den dritten durch das Vorherdpaar F₂ und TF₂ gebildet. Hier ist jedes Vorherdpaar mit einem besonderen Schornstein Ji₁ und E₂ versehen, welche an die Vorrichtung α zur Vorwärmung der aufgegebenen Gichten anschliefsen. Die eingeschriebenen Buchstaben erläutern an der Hand der für Blatt I gegebenen Beschreibung dieses Blatt erschöpfend.

Um das Verfahren, die kohlenstoffarmen Eisen durch Entflammung flüssiger Kohlenwasserstoffe im heifsen Räume unter Einführung genügender Gebläseluft zu erhitzen, anzuwenden, sind die Reservoire O₁ und O₂ sammt ihren ab- und einstellbaren Leitungen I₁ I₂, die durch die Kühlgefäfse K₁ und K₂ nach den Vorherdgebläsedüsen J₁ und J₂ führen, vorhanden, deren entsprechende Benutzung zum Einschmelzen kohlenstoffarmen Eisens für den Zweck des Vergiefsens nach dem Gesagten ohne Weiteres verständlich ist.

Claims

Patent-Anspruch:

Ein Cupolofen mit zwei oder mehreren Vorherden (V) zur Aufnahme des abfliefsenden Gußeisens, von denen einer oder mehrere mit einem Beschickungs- und Erhitzungsherd (W) für kohlenstoffarmes Eisen verbunden sind, bei welcher Anordnung entweder ein Theil des Gebläsewindes aus dem Cupolofen durch einen der Vorherde (V) und den Beschickungsherd (W) geführt oder durch diese beiden Herde (V W) directer Gebläsewind in Verbindung mit tropfbar flüssigen Kohlenwasserstoffen eingeführt werden kann, beide Führungen zwecks Erhitzung des kohlenstoffarmen Eisens und Einschmelzens desselben im Gufseisen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.