DE50250C - Verfahren und Apparat zum Ausgleichen der chemischen Zusammensetzung- von Roheisen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 18: Eisenerzeugung.

WILLIAM RICHARD JONES in BRADDOCK . (Allegheny County, Pennsylv., V. St. Α.).

Patentirt im Deutschen Reiche vom 4. Juni 1889 ab.

In der Praxis hat es sich herausgestellt, dafs Metall, aus verschiedenen Hochöfen abgestochen, ganz beträchtlich hinsichtlich seiner chemischen Znsammensetzung von einander abweicht, namentlich was den Silicium- und den · Schwefelgehalt anbetrifft; solche Unterschiede sind selbst in verschiedenen Perioden ein und desselben Abstiches bemerkbar und selbst in den verschiedenen Theilen eines und desselben Roheisenblockes. Die nachstehende Tabelle, welche die Analyse des Metalles verschiedener Giefskellen, aus einem Abstiche eines Hochofens in den Edgar Thomson'sehen Stahlwerken zu Braddock entnommen, wiedergiebt, wird diese Thatsache bestätigen:

Giefskelle No. ι enthielt: Silicium 4,15 pCt., Schwefel 0,15 pCt.,

- 2 - ' - 4,07 - - 0,25 - - 3 - - 2,89 - - 0,30 -

- 5 - - 1,23 - - 1,20 -

- 6 - - 2,52 - - 0,61

Die Folge dieser Tendenz des Siliciums und des Schwefels, sich zu separiren und Nester in dem Rohmetall zu bilden, ist, dafs das Product des Frischprocesses im Convertor oder sonstwo in gleicher Weise an Ungleichartigkeit in diesen Elementen leidet, woraus grofse Unzuträglichkeiten und Verluste entstehen können; hierdurch wird es unmöglich gemacht, alle Gegenstände eines bestimmten Auftrages in homogener Zusammensetzung herzustellen. Besonders ist dies der Fall beim Rohmetall, das einem Schmelzofen entnommen und direct dem Convertor zugeführt wird, ohne im Cupolofen umgeschmolzen zu sein; obgleich jener directe Procefs viel ökonomische Vortheile bietet, so hat er doch aus . dem angeführten Grunde wenig Aufnahme in der Praxis gefunden. Zum Zwecke der Vermeidung dieser angegebenen, in der Praxis sich erweisenden Uebelstände nimmt Erfinder beim Frisch- oder Raffinirprocesse eine Beschickung, die nicht aus dem zu einer Zeit dem Schmelzofen entnommenen Metall zusammengesetzt ist, sondern aus einer Anzahl verschiedener Schmelzöfen oder demselben Schmelzofen bei verschiedenen Abstichen oder in verschiedenen Abstichen oder in verschiedenen Perioden des nämlichen Abstiches entnommen ist, und unterwirft das Metall vor dem endgültigen Raffiniren einem Mischprocesse, bei welchem die Einzelbestandtheile gründlich durch einander gemischt werden, so dafs die gesammte Beschickung ihrer Zusammensetzung nach für alle praktischen Zwecke homogen wird und die nunmehr in jedem Theile den Durchschnittsgehalt an ungleichmäfsig. vertheilten Elementen an Silicium und Schwefel hat. Auf diese Weise wird nicht allein jede Beschickung des Convertors in sich homogen, sondern es werden,

da es den Durchschnitt einer Reihe von ungleichmäfsigen Zusammensetzungstheilen bildet, alle Beschickungen der Converter mit der Zeit gleichmäfsig und die gewonnenen Producte homogen sein.

Zu diesem Zwecke kann die Erfindung durch eine grofse Verschiedenheit an Apparaten der Form nach zur Ausführung gebracht werden, so z. B. dadurch einfach, dafs in einer Beschickungskelle eine Anzahl kleiner Metallportionen aufgenommen werden, die aus mehreren Kellen oder Aufnahmegefäfsen stammen, welche Rohmetall aus verschiedenen Oefen oder zu verschiedenen Zeiten entnommenes Rohmetall enthalten, wobei die Mischung einfach durch Zusammengiefsen in die Beschickungskelle sich vollzieht; es können auch andere dergleichen Mittel zur Anwendung kommen.

Erfinder zieht jedoch vor, den in der beiliegenden Zeichnung dargestellten Apparat zu verwenden, und ohne dafs die Erfindung auf die Anwendung dieses besonderen Apparates beschränkt werden soll, wird dessen Beschreibung hier nachfolgen.

Fig. ι ist ein Längsschnitt durch den Apparat,

Fig. 2 Endansicht des Mischgefäfses und seines Antriebsmechanismus, in der Richtung des Pfeiles A, Fig. ι, gesehen,

Fig. 3 ein Grundrifs der in Fig. 2 gezeigten Theile. ■ . ' ■

2 stellt das vorher erwähnte Mischgefäfs dar. Es besteht aus einem überdeckten Hohlgefäfs, das von dem Eisen- oder Stahlmantel 3 umschlössen ist, der durch äufsere Schienen und Anker entsprechend verstärkt ist. Das ganze Innere des Gefäfses ist mit feuerfesten Ziegeln oder dergleichen Futter ausgefüttert, das von genügender Stärke sein mufs, um die. Hitze des geschmolzenen Inhaltes des Gefäfses zu conserviren und Abschrecken zu verhindern. Das Gefäfs kann von beliebiger Gröfse sein, so dafs es bis oder auch über 100 t Metall aufnehmen kann, und empfiehlt es sich, die in der Zeichnung dargestellte Form von rechteckigem Querschnitt und unregelmäfsigem trapezförmigen Längenschnitt dafür zu wählen, wobei das eine Ende beträchtlich tiefer als das andere ist.

lieber dem tieferen Ende, welches als hinteres Ende zu bezeichnen ist, befindet sich ein Trichter 5, in den das Metall beim Beschicken des Mischgefäfses eingegossen wird, während am vorderen Ende eine Abgufsrinne 6 so angebracht ist, dafs der Rinnenboden eine gewisse Entfernung über dem Gefäfsboden liegt, ungefähr 60 cm in einem Gefäfs von 100 t, weniger und mehr, je nach der Fassungsfähigkeit des Gefäfses. Der Zweck hiervon ist, dafs, wenn das Metall aus der Rinne abgelassen wird, ein beträchtliches Quantum geschmolzenes Metall immer zurückbleibt, mit dem die frische Beschickung sich wiederum mischt. Auf diese Weise wird, so weit als möglich, Gleichmäfsigkeit in der Zusammensetzung des ■ Metalles erhalten, das in und aus dem Mischgefäfs tritt, und werden Abweichungen in der Qualität der auf einander folgenden Abgüsse sehr allmälig in einander übergehen.

Zum bequemen Gebrauche des Apparates kann dem Mischgefäfs die Metallbeschickung aus den auf einem Hochgeleise rollenden Wagen 7 zugeführt, dagegen der Abgufs in die auf dem Tiefgeleise unter Rinne 6 rollenden Wagen 1,5 erfolgen. Um die Füllung und Entleerung zu erleichtern, hat das Gefäfs Zapfen 8, die in den Lagerböcken 9 aufruhen. Hinten am Gefäfs sind die hängenden · Zahnstangen 10 drehbar angebracht, welche mit Triebrädern 11 in Eingriff stehen, deren Welle durch Triebräder 12 mit der Betriebsmaschine in Verbindung stehen. Die Triebräder 11 werden durch Laufrollen 13 mit den Zahnstangen in Eingriff gehalten. Da dk Zapfen 8 in ihrer Querlage etwas über den Schwerpunkt des Gefäfses hinausliegen, "so will letzteres durch sein Gewicht stets in die in Fig. ι dargestellte Lage übergehen, kann aber jederzeit durch Auftrieb der Zahnstangen in die oder nahezu in die Stellung gebracht werden, dafs der Vordertheil des Gefäfses auf der Ruheplatte 14 aufliegt.

Das Verfahren mit dem Gefäfse ist folgendes: Wenn sich dasselbe in der Stellung Fig. 1 befindet, ist es bereit, die Beschickung aus dem Wagen 7 zu empfangen. Ehe.jedoch die erste Beschickung erfolgt, mufs das Gefäfs durch innere Heizung mittelst Koks oder Gas auf eine genügende Hitze seiner Wände gebracht werden, dafs es das Metall, ohne dasselbe abzuschrecken, aufnehmen kann. Das Gefäfs wird , dann wiederholt durch Wagen 7 mit Metall beschickt, das entweder einer Anzahl Oefen oder zu verschiedenen Zeiten aus einem Ofen entnommen ist. Diese zu verschiedenen Zeiten in das Gefäfs eingebrachten Metallbeschickungen, so verschieden sie in Qualität sein mögen, vermischen sich mit einander und, wenn das Gefäfs das genügende Quantum aufgenommen hat, wird der Inhalt eine homogene geschmolzene Masse bilden, dessen Qualität nicht genau die gleiche von einer der Einzelbeschickungen ist, aber eine Durchschnittsqualität aller Beschickungen zusammen bildet.

Das Durcheinandermischen des Inhaltes kann auch, sofern gewünscht, durch Bewegen oder Schwingen des Gefäfses auf seinen Zapfen bewirkt werden. Durch die Form des Mischgefäfses, das am Hinterende tiefer als vorn ist, und durch seine Normalstellung, wenn nicht abgegossen wird, in welcher die Abflufsrinne hochliegt, kann es ein grofses Quantum geschmolzenen Metalles aufnehmen, ohne dafs

letzteres so hochtritt, dafs es in die Abflufsrinne gelangt.

Der Trichter 5 ist mit einem wegnehmbaren Deckel 22 versehen, der im geschlossenen Zustande den Zutritt der Luft und die schnelle Abkühlung des geschmolzenen Inhaltes verhindert. Wird der Trichter vorsichtig geschlossen gehalten, wenn Beschickungen nicht stattfinden, so kann' das Metall für lange Zeit in flüssigem Zustande erhalten bleiben, wobei die Hitze durch wiederholte frische Beschickungen von geschmolzenem Metall oder, wenn sich solches erforderlich oder wünschenswerth macht, durch brennendes Gas aufrecht erhalten . wird, das durch Röhren zugeführt wird.

Nach vollständiger Beschickung des Gefäfses erfolgt das Abgiefsen in die Wagen 15, und zwar je nach Erfordernifs von Zeit zu Zeit, zu welchem Zwecke die Thür 16 der Abfiufsrinne 6 geöffnet und durch Anlassen der Maschine das Gefäfs· hinten hochgehoben wird, so dafs es sich vorn senkt und das gewünschte Quantum in den Wagen 15 entleert, der es entweder in den Convertor abgiebt oder von dem Blocke gegossen werden. Das Kippen des Gefäfses entleert jedoch den Inhalt nicht vollständig, da ein Theil durch die erhöhte Stellung der Abflufsrinne 6 am Ablaufen verhindert wird, so dafs bei Wiederfüllung jede neue Beschickung mit Theilen der vorhergehenden, im Gefäfs zurückgebliebenen Beschickung vermischt wird, so dafs plötzliche Aenderungen in der Qualität des dem Convertor zuführenden Metalles vermieden werden. Anstatt das Metall in die Wagen 1 5 abzugiefsen und diese dann nach dem Convertor zu transportiren, kann das Gefäfs 2 in der Gesammtofenanlage so situirt sein, dafs es seinen Inhalt direct an den Convertor oder dahin, wo es sonst gebraucht wird, abgiebt.

Es kann sich auch empfehlen, zwei oder mehrere solcher Mischgefäfse aufzustellen und einen Theil einer jeden Convertorbeschickung einem jeden der Mischgefäfse zu entnehmen.

Das Gefäfs 2 kann oben mit Mannlöchern 17 nebst Deckel 18 versehen werden, durch welche Anbringung und Reparaturen des Futters bewerkstelligt werden. Am hinteren Ende ist das Loch 19 zur Einführung einer Rührkrücke vorgesehen, mit welcher das Vermischen beschleunigt wird; am entgegengesetztem Ende sind im Niveau des inneren Bodens die Löcher 20 mit Ausgüssen (Fig. 3) angebracht, welche eine zeitweise vollständige Entleerung des Gefäfses ermöglichen, im übrigen aber durch Stöpsel geschlossen gehalten werden.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche :

   ι. Verfahren zum Ausgleichen der chemischen Zusammensetzung von Roheisen, darin bestehend, dafs das theilweise aus einem oder mehreren Schmelzöfen oder theilweise zu verschiedenen Zeitpunkten des Abstiches aus einem oder mehreren Schmelzöfen gewonnene flüssige Metall in einem Mischgefäfse zusammengebracht wird und nach genügender Vermischung theilweise wieder aus dem Gefäfse abgelassen wird, damit zu dem verbleibenden flüssigen Metall wiederum flüssiges Metall zugesetzt werden kann, so dafs immer Sätze von einer durchschnittlich gleichen chemischen Zusammensetzung erhalten werden.
2. 2. Zur Ausführung des im Anspruch 1. gekennzeichneten Verfahrens ein Mischgefäfs (2) mit feuerfester Ausfütterung, mit einem Eingüsse oder Trichter (5) und einem Ausgusse (6) versehen und auf drehbaren Zapfen (8) gelagert.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.