DE55049C - Verfahren zur direkten Herstellung beliebiger Eisensorten im Hochofen - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 18: Eisenerzeugung.

Es ist eine längst bekannte Thatsache, dais durch die Verbindung von Kohlenstoff in gasförmigem Zustande mit Sauerstoff über 100 pCt. mehr Wärme-Einheiten erzielt werden, als wenn die Verbindung 'des Sauerstoffes mit der Kohle in fester Form stattfindet, vorausgesetzt, dafs eine totale Verbrennung durch richtige Anordnung erzielt wird. Daher rührt auch die Bestrebung neuerer Zeit, zu Heizungszwecken aller Art Brennmaterial in Gasform an Stelle der festen Kohle zu verwenden.

Wenn irgendwo, so mufs sich dieser aufserordentliche Gewinn im Eisenhüttenwesen, dem gröfsten Koblenconsumenten, ganz speciell aber im Hochofenbetrieb erweisen, wenn es gelänge, auf praktische Weise das leicht zu erzeugende Gas an Stelle der Kohlen" oder Koks im Hochofen treten zu lassen.

Untrennbar verbunden mit diesem Gedanken ist aber sofort ein anderer Vortheil, den die Anwendung gasförmigen Brennmaterials an Stelle der festen Kohle im- Hochofen notwendigerweise zur Folge haben mufs, das ist das viel gröfsere Fassungsvermögen an Erzen und Zuschlagen . in demselben Volumen eines Ofens, da ja natürlich aller jener Raum, den die Kohle in Anspruch nimmt, also etwa Y₃ des ganzen Inhalts, frei wird.

Die Production eines gleich grofsen Hochofens, z. B. mit Gasheizung im Vergleich eines solchen mit fester Kohle, müfste also in jenem Verhältnifs gröfser werden. Bei Neuanlagen würde man den Ofen so viel kleiner bauen dürfen und könnte von den ungeheuren Dimensionen, die die Hochöfen nachgerade angenommen haben, wieder absehen, ohne die Productionsfähigkeit zu reduciren, und sparte dann die ungeheuren Summen todten Kapitals nebst Zinsen, wodurch allein schon eine wesentliche Verminderung der Selbstkosten erzielt würde.

Die in Vorstehendem angedeuteten Vortheile bei der Eisenerzeugung zu verwirklichen, ist Zweck meiner Erfindung.

Der Erfolg wird zweifellos sein, wenn die Vorbereitungs-, Reductions-, Kohlungs-, Schmelz- und Veredelungszonen am richtigen Ort im Ofen sich befinden, oder wenn die denselben entsprechenden Zersetzungen zur richtigen Zeit und im richtigen Verhältnifs stattfinden können. Um dies zu erreichen, lasse ich die Gase in dem der vorzunehmenden Reaction entsprechenden Verhältnisse durch Düsen einblasen, welche vertical oder horizontal direct über oder neben einander, oder auch doppel- und mehrwandig, event, auch injectorartig combinirt sein können. Vorausgesetzt als selbstverständlich ist, dafs das zur Verwendung kommende Gas, erhitzte Luft, event, überhitzter Dampf, in besonderen Generatoren erzeugt, in genügender Menge stets vorräthig ist und jedes für sich allein oder mit einem oder mehreren anderen combinirt in regulirbarem Verhältnifs durch Anwendung oben beschriebener einstellbarer Düsen zu handhaben ist.

Um den Gang des Schmelzprocesses in einem . nach meinem Verfahren construirten bezw. betriebenen Ofen zu verfolgen, sei angenommen, der Ofen sei in Betrieb, wobei die Inbetriebsetzung zu erfolgen hat, als geschehe der Betrieb auf gewöhnliche Weise mit festem Brennmaterial, und erst wenn der Gang

so richtig geregelt ist, wird allmälig zum neuen Verfahren übergegangen, indem nach und nach die Beschickung von fester Kohle oder Koks ausgesetzt wird, und das Einblasen von Gas an deren Stelle tritt. Die in der Vorbereitungszone zur Aufnahme von Kohle aufgelockerten und vorbereiteten Erze erhalten durch zeitweiliges Geben von überschüssigem Kohlengas, auch durch die vorbeschriebenen Düsen der Schmelzzone, welches dann Mangels der nöthigen Verbrennungsreagentien in der Schmelzzone nur höchstens zu Kohlenoxydgas oxydirt, ihre nothwendige-Kohlung, um so in bester Weise für den Schmelzprocefs vorbereitet zu sein. Es sei hier gleich erwähnt, dafs mein Verfahren wesentlich verschieden ist von dem in England und Amerika einige Zeit ausgeübten Bull'schen Verfahren.

Derselbe benutzte nur Wassergas und Luft, jedoch jedes für sich allein und an entgegengesetzten Stellen des Ofens einführend, wodurch eine ^rationelle, d. h. vollständige und rapide Verbrennung unmöglich war, daher auch die so betriebenen Oefen kaltgeblasen wurden. Auch fehlte diesen Bull'schen Gasen der nöthige Kohlenstoff.

Nachdem man nun glaubt annehmen zu dürfen, dafs die Erze durch Reduction und Kohlung zum Schmelzprocefs genügend vorbereitet sind, läfst man durch die vorbeschriebenen combinirten event, injectorartigen, regulirbaren Düsen, Kohlen- und Wassergase oder überhaupt Kohlen oder Kohlenwasserstoffe in jeder möglichen Form und Verbindung in solchem Verhältnifs mit erhitzter Luft event, überhitztem Dampf, Petroleum und . andere ähnliche Kohlenwasserstoffe, sowie auch fein zerkleinerte Anthracit-, Glasflamm- und andere Kohlen, welche vermittelst der erhitzten Luft oder des überhitzten Wasserdampfes oder in sonst einer Weise durch die Düsen eingeblasen werden, -— können event, das Kohlengas theilweise oder auch wohl ganz ersetzen — gleichzeitig eintreten, so dafs eine vollständige und rapide Verbrennung stattfinden mufs, um so die gröfstmögliche Hitze zu erzeugen, welche erforderlich ist, um einen jeden Anforderungen entsprechenden Schmelzprocefs herbeizuführen.

Dafs man mit solcher Einrichtung den Betrieb eines Hochofens oder ähnlichen Schmelzofens bezw. die Regulirung des Ganges vollständig in der Hand hat, bedarf wohl kaum der Erwähnung.

Um nun Eisen mit beliebigem Kohlenstoffgehall erzeugen zu können, Spiegeleisen mit höchstem C-Gehalt bis zu halbirtem Roheisen von nur ganz geringem Gehalt, sowie Giefsereieisen jeglicher Art, einschliefslich Bessemereisen, Stahl- und Flufseisen, schaffe ich in dem Herd des Ofens, der event.' auch beweglich sein kann, eine Veredelungszone, indem ich ebenfalls dafür Vorsorge treffe, dafs mittelst der vorbeschriebenen Düsenanordnung ein beliebig mischbares Gasgemenge mit oder ohne erhitzte Luft, event, überhitzten Dampf eingeblasen wird, wodurch der im flüssigen Eisen enthaltene Kohlenstoff etc. beliebig verändert werden kann.

Eine ovale Ofenform in der Schmelzzone dürfte wohl einer runden Form vorzuziehen sein.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren zur directen Erzeugung beliebiger Eisensorten in einer einheitlichen Operation im Hochofen, dadurch gekennzeichnet, dafs nach anfänglicher Inbetriebsetzung des Ofens mit Koks an Stelle des letzteren Kohlenwasserstoffgase oder sonstige Kohlenstoffverbindungen, event, auch fein zertheilte Kohle, einzeln oder in Mischung, mit überhitzter Luft oder überhitztem Wasserdampf, durch besondere,, vertical über einander angeordnete horizontale Düsenreihen in regulirbaren Verhältnissen in den Ofen eingeführt werden.