DE566040C

DE566040C - Procedure for operating shaft smelting furnaces

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Publication number: DE566040C
Application number: DE1930566040D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1930-01-10
Filing date: 1930-01-10
Publication date: 1932-12-08

Description

Verfahren zum Betrieb von Schacht-Schmelzöfen Die Schmelzprozesse von Stahlschrott, Eisenschwamm, Kupfererzen und sonstigernur bei hoher Temperatur schmelzbarer metallhaltiger Stoffe verlaufen um so günstiger, je höher die Verbrennungstemperatur in der Feuerung gebracht werden kann und je weniger oxydierende Gase bei der Verbrennung entstehen. Das war bisher nur zu erreichen, wenn die Bildung -wesentlicher Mengen Kohlensäure bei der Verbrennung vermieden, die Kohle oder der Koks also nur zu Kohlenmonoxyd verbrannt wurde. Das führt aber zu einem unwirtschaftlichen Brennstoffverbrauch.Procedure for operating shaft melting furnaces The melting processes of scrap steel, sponge iron, copper ores and others only at high temperature Meltable metal-containing substances are more favorable, the higher the combustion temperature can be brought into the furnace and the less oxidizing gases in the combustion develop. So far, this could only be achieved if the formation of substantial quantities Avoided carbonic acid during combustion, so coal or coke only turned into carbon monoxide was burned. However, this leads to uneconomical fuel consumption.

Nach dem heutigen Stande der Technik auf dem Gebiete des Schmelzbetriebes in gasbeheizten Schachtöfen ohne Einsatz von festem Brennstoff im Ofen bestand bisher keine Möglichkeit, einen solchen Prozeß, ohne das Schmelzgut zu oxydieren, mit Kreislaufgas von so hoher Temperatur zu betreiben, wie es zum Schmelzen von Metallen oder metallhaltiger Stoffe mit einem Schmelzpunkt über r 5oo° erforderlich ist. Die bekannten Verfahren zum Betrieb von Schachtöfen solcher Art sind daher mit dem Mangel behaftet, daß entweder das Schmelzgut oxydiert wird oder der Brennstoff nur zu CO verbrannt wird, -was entweder das Erzeugnis verschlechtert oder die Wirtschaftlichkeit beeinträchtigt.According to the current state of the art in the field of melting operations previously existed in gas-fired shaft furnaces without the use of solid fuel in the furnace no possibility of such a process without oxidizing the melting material with circulating gas operate at as high a temperature as it is used to melt metals or metal-containing ones Substances with a melting point above r 5oo ° is required. The known procedures for the operation of shaft furnaces of this type are therefore fraught with the defect that either the melting material is oxidized or the fuel is only burned to CO, -which either worsens the product or affects the economy.

Gegenstand der Erfindung ist ein Kreislaufverfahren für den Schachtofen-Schmelzbetrieb mit reduzierendem Gas (oder auch mit abwechselnd reduzierendem und oxydierendem Gas), wobei die Wärmeerzeugung so geleitet wird, daß die Kohle vollständig, also zu CO., verbrennt, ohne daß damit eine Oxydation des Schmelzgutes verbunden ist.The invention relates to a cycle process for the shaft furnace smelting operation with reducing gas (or with alternating reducing and oxidizing gas Gas), whereby the heat generation is conducted in such a way that the coal is completely, i.e. to CO., burns without any oxidation of the melt material being connected with it.

Das Gas gibt dabei izi einem Schachtofen seine Wärme an den zu schmelzenden Ofeninhalt im Gegenstrom zur Beschickung, d. h. von unten nach oben, ab, wird bei seinem Austritt oben aus dem Schmelzofen von einem Gebläse angesaugt und durch einen. mit hocherhitztem Koks oder sonstigem Brennstoff gefüllten Gaserhitzer im Gleichstrom zur Brennstoffbewegung, d. h. von oben nach unten, wieder in den Schmelzofen eingeblasen.The gas gives izi a shaft furnace its heat to the one to be melted Furnace contents in countercurrent to the feed, d. H. from bottom to top, from, will at its exit from the top of the furnace is sucked in by a fan and through a. Gas heater filled with highly heated coke or other fuel in direct current for fuel movement, d. H. from top to bottom, blown back into the furnace.

Dabei wird vom Kreislaufgas dem Brennstoff seine fühlbare Wärme entzogen und auf den. Inhalt des Schmelzofens übertragen.The circulating gas extracts its sensible heat from the fuel and on the. Transfer the contents of the furnace.

Dieser Umlauf wird einige Minuten betrieben; dann muß die dem Brennstoff des Gaserhitzers entzogene' Wärme wieder ersetzt werden. Dies geschieht durch abwechselndes HeiBblaseri nach Art des bekannten Wassergasprozesses mittels Luft. Im Gaserhitzer verkehrt also abwechselnd das Kreislaufgas und das Verbrennungsgas der Heißblaseperiode, ersteres im Gleichstrom und letzteres im Gegenstrom zur Brennstoffbewegung im Gaserhitzer, die von oben nach unten vor sich geht.This cycle is carried out for a few minutes; then it has to go with the fuel The heat extracted from the gas heater can be replaced again. This is done by alternating HeiBblaseri based on the well-known water gas process using air. In the gas heater So the cycle gas and the combustion gas of the hot-blowing period alternate, the former in cocurrent and the latter in countercurrent to the fuel movement in the gas heater, that goes from top to bottom.

Das Kreislaufgas besteht in der Hauptsache aus CO und übt-daher keinerlei oxydierende Wirkung auf das Schmelzgut aus, was beim Schmelzen von Metallen, insbesondere von Eisenschwamm und Stahlschrott, von ausschlaggebender Bedeutung ist.The cycle gas consists mainly of CO and therefore does not exercise any oxidizing effect on the melt material, what with Melting of Metals, in particular sponge iron and scrap steel, of decisive importance Meaning is.

Beim Heißblasen der Kohlenfüllung des Gaserhitzers geht die Verbrennung des Kohlenstoffs zu C02 jedoch nur unvollkommen vor sich. Die Abgase können bis zu 20 % C O enthalten, besitzen also noch einen gewissen Heizwert. Dieser wird entweder- dazu verwendet, um die Verbrennungsluft zum Heißblasen des Gaserhitzers auf etwä 80o° vorzuwärmen (Fall I), oder es wird dieses Schwachgas ebenfalls in den Schmelzofen geleitet und in diesem mit stickstofffreiem Sauersto$ verbrannt, um eine genügend hohe Verbrennungstemperatur zu erzielen (FallII).When the coal filling of the gas heater is blown, the combustion stops of the carbon to C02, however, is only imperfectly in front of you. The exhaust gases can go up Contain 20% CO, so they still have a certain calorific value. This will either- used to heat the combustion air to blow the gas heater on something 80o ° (case I), or this lean gas is also fed into the melting furnace and burned in this with nitrogen-free oxygen to produce a sufficient amount to achieve high combustion temperature (case II).

Im ersten Fall wird das Abgas in einen Winderhitzer geleitet und dort vollends zu C02 verbrannt, wodurch :eine vollkommene Verbrennung der Kohle oder des Kokses erreicht wird, ohne daß das Schmelzgut mit der Kohlensäure aus dem Verbrennungsprozeß in Berührung kommt. Im zweiten Fall geht der Schmelzofenbetrieb abwechselnd mit reduzierender und oxydierender Atmosphäre vor sich, da einmal nur CO durch den Schachtofen geleitet, anschließend daran. aber das Schwachgas mit Sauerstoff zu C02 verbrannt wird. -Beim Heißblasen mit 80o° Windtemperatur . kann eine Verbrennungstemperatur im Gaserhitzer von etwa 1700° erreicht werden. Das Kreislaufgas wird jedoch nur auf etwa i 50o° gebracht werden können, weil eine gewisse Temperaturdifferenz für die Wärmeübertragung vom glühenden Brennstoff auf das durchgeleitete, zwischen Schmelzofen und Gaserhitzer verkehrende Kreislaufgas erforderlich ist. Diese Temperatur von i 50o° reicht in manchen Fällen (Stahlschrott-Eisenschwamm) nicht aus, um eine Schmelzung zu erzielen.In the first case, the exhaust gas is fed into a wind heater and there completely burned to C02, whereby: a complete combustion of the coal or of the coke is achieved without the melting material with the carbonic acid from the combustion process comes into contact. In the second case, the furnace operation alternates reducing and oxidizing atmosphere in front of you, as there is only CO once through the shaft furnace headed, then to it. but the lean gas is burned with oxygen to form C02 will. -When hot blowing with 80o ° wind temperature. can be a combustion temperature can be reached in the gas heater of about 1700 °. However, the cycle gas is only can be brought to about i 50o °, because a certain temperature difference for the transfer of heat from the glowing fuel to the one that is passed between the furnace and gas heater circulating gas is required. This temperature of i 50o ° is in some cases (scrap steel-sponge iron) not enough to melt the to achieve.

Deshalb- wird hier in das auf i500° erhitzte Kreislaufgas auf dem Wege vom Gaserhitzer nach dem Schmelzofen etwas stickstofffreier Sauerstoff eingeleitet und damit die teilweise Verbrennung zu C02 herbeigeführt, um das Gas bis i8oo° oder 2000° weiter zu überhitzen, oder es wird nach dem Heißblasen mit erhitzter Luft noch kurze Zeit mit Sauerstoff nachgeblasen, oder es wird die erhitzte Heißbläseluft mit Sauerstoff angereichert. Im ersten Fall, d. h. bei der teilweisen Verbrennung des C O zu C02 mittels Sauerstoffs, genügt es, wenn etwa 5 % der Kreislaufgasmenge mit Sauerstoff verbrannt werden, so', daß der C02-Gehalt nicht über diesen Betrag hinausgeht.Therefore- is here in the circulating gas heated to 1500 ° on the Some nitrogen-free oxygen was introduced from the gas heater to the smelting furnace and thus the partial combustion to C02 brought about to the gas up to i8oo ° or 2000 ° further to overheat, or it will after hot blowing with heated air still briefly blown with oxygen, or the heated hot air will be blown enriched with oxygen. In the first case, i.e. H. in the case of partial incineration of the C O to C02 by means of oxygen, it is sufficient if about 5% of the circulating gas amount burned with oxygen in such a way that the C02 content does not exceed this amount goes out.

-In diesem sehr beschränkten - Ausmaß ist die Kohlensäure beim Schmelzprozeß unschädlich. Wenn aber in besonderen Fällen das Vorhandensein von CO2 vollständig vermieden werden soll, dann wird nach einem anderen Vorschlag Zusatzsauerstoff nicht in das Kreislaufgas, sondern in die Kohlenfüllung des Gaserhitzers selbst eingeblasen, und zwar entweder jeweils nach dem Heißblasen, d. h. während der Kreislaufperiode, oder es wird neben dem Sauerstoff auch etwas Kohlenstaub zwischen Gaserhitzer und Schmelzofen in das Kreislaufgas mit eingeblasen. - To this very limited - extent the carbonic acid is harmless in the melting process. If, however, the presence of CO2 is to be completely avoided in special cases, then, according to another proposal, additional oxygen is not blown into the cycle gas, but into the carbon filling of the gas heater itself, either after the hot blowing, i.e. during the cycle period, or it In addition to the oxygen, some coal dust is also blown into the cycle gas between the gas heater and the melting furnace.

Auf der Zeichnung (Abb. i) ist eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Fall I in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.The drawing (Fig. I) shows a device for carrying out the Method according to case I shown schematically in one embodiment.

Sie besteht aus einem Schmelzofen a, dem Gaserhitzer b' und b", dem Winderhitzer c' und c", den Umschaltklappend' und d", dem Kreislaufgasgebläse f, dem Windgebläse g, dem Gaswäscher lt' und h" sowie den Sauerstoffdüsen h' und k", den Kohlenstaubdüsen r' und r" und den Absperrschiebern s' und s" in den Verbindungskanälen zwischen den Gaserhitzern und dem Schmelzofen.It consists of a melting furnace a, the gas heater b ' and b ", the blast heater c' and c", the reversible flaps' and d ", the circulating gas blower f, the wind blower g, the gas scrubber lt 'and h" and the oxygen nozzles h' and k ", the pulverized coal nozzles r ' and r" and the gate valves s' and s "in the connecting ducts between the gas heaters and the melting furnace.

Zu Beginn des Betriebes werden die Gaserhitzer b' und b" und der Winderhitzer c', c" mit dem Gebläse g heißgeblasen, letztere durch Verbrennen des C O-haltigen Abgases aus den Gaserhitzern. Die Kohlenfüllung der Gaserhitzer nimmt dabei unten eine Temperatur von etwa 170o° an, die nach oben hin bis auf i oo° abnimmt, so daß die Abgase stets abgekühlt austreten, ehe sie durch den Gasv wäscher h' in den Winderhitzer geleitet und dort vollends verbrannt werden. Der Schmelzofen wird mit dem zu schmelzenden Material gefüllt.At the beginning of the operation, the gas heaters b 'and b " and the wind heater c', c" are blown hot with the blower g, the latter by burning the CO-containing exhaust gas from the gas heaters. The coal filling of the gas heater assumes a temperature of about 170 ° at the bottom, which decreases towards the top to 100 °, so that the exhaust gases are always cooled before they are passed through the gas scrubber h 'into the heater and burned there completely will. The melting furnace is filled with the material to be melted.

- Nun wird die Umschaltklappe d' auf Kreislaufbetrieb umgestellt, wobei sich zwangsläufig auch der Schieber s' öffnet, und das Gebläse/ in Betrieb gesetzt, welches dagr Gas oben mit Leitung i' aus dem Schmelzofen durch den Gaswäscher h' hindurch absaugt und mit Leitung 2' wieder oben in den Gaserhitzer b'-drückt, in welchem -es durch Berührung mit dem weißglühenden Koksinhält auf etwa i 50o° erhitzt wird. Mit dieser Temperatur wird es unten aus dem Gaserhitzer durch den Verbindungskanal in den Schmelzofen übergeleitet und auf dem Wege dahin im Bedarfsfalle durch teilweise Verbrennung' mittels stickstofffreien Sauerstoffs (Düsen h') oder durch Einleiten von Sauerstoff oder sauerstoffangereicherter Luft in die Feuerung des Gaserhitzers (Düsen h") während der Kreislaufperiode auf i8oo° bis 2ooo° weiter überhitzt. Zur Vermeidung jeglicher CO2-Bildung kann durch die Düsen Y' und r" auch Kohlenstaub neben dem Sauerstoff mit eingeblasen werden.- The changeover flap d 'is now switched to circuit operation, the slide s' inevitably also opens and the fan / is in operation set which dagr gas above with line i 'from the melting furnace through the gas washer h 'is sucked through and with line 2' back up into the gas heater b'-presses, in which -it on contact with the incandescent coke content to about i 50o ° is heated. At this temperature, it is out of the gas heater through the bottom Connection channel transferred to the melting furnace and on the way there if necessary by partial combustion 'by means of nitrogen-free oxygen (nozzles h') or by introducing oxygen or oxygen-enriched air into the furnace of the gas heater (nozzles h ″) during the cycle period to between 180 ° and 2,000 ° overheated. To avoid any formation of CO2, nozzles Y 'and r "can also be used Coal dust can be blown in alongside the oxygen.

Im Schmelzofen a überträgt das Kreislaufgas dann seine Wärme an das Schmelzgut bis auf einen Rest von etwa 2oo° und wird oben wieder mit Leitung i' vom Gebläse/ durch den Gaswäscher lt' angesaugt und oben mit Leitung 2' in den Gaserhitzer gedrückt, wodurch sich der Kreislauf wiederholt.In the melting furnace a, the circulating gas then transfers its heat to the melted material down to a remainder of about 2oo ° and is sucked in again at the top with line i 'by the blower / through the gas scrubber lt' and at the top with line 2 'is pressed into the gas heater, whereby the cycle repeats.

Nach i bis 2 Minuten wird die Umschaltklappe d' auf Heißblasebetrieb umgestellt und mit dem Gebläse g durch Leitung 3' Luft durch den Winderhitzer c' in den Gaserhitzer b" mit 8oo° eingeblasen, bewirkt dort durch teilweise Verbrennung von Koks das Heißblasen der Koksfüllung des Gaserhitzers und verläßt denselben oben mit i 5o bis 25o° und ungefähr 2o % CO-Gehalt mit Leitung q.', um durch den Gaswäscher hindurch vom Gebläse g angesaugt und mit Leitung 5" oben in den Winderhitzer c" gedrückt zu werden. Dort wird es unter Luftzufuhr entzündet und vollends verbrannt, um die aus feuerfesten Steinen bestehende Füllung des Winderhitzers aufzuheizen.After 1 to 2 minutes, the switchover flap d 'is set to hot-blowing mode changed over and with the blower g through line 3 'air through the heater c' blown into the gas heater b "at 8oo °, caused there by partial combustion of coke the hot blowing of the coke filling of the gas heater and leaves the same above with i 50 to 25o ° and about 20% CO content with line q. 'to go through the gas scrubber sucked through the blower g and with line 5 "above in the heater c" to be pressed. There it is ignited with a supply of air and completely burned, to heat up the fireproof stone filling of the heater.

Während der Gaserhitzer b' heißgeblasen und mit dessen Abgas der Winderhitzer c" aufgeheizt wird, geht zwischen dem Schmelzofen a und dem Gaserhitzer b" der Kreislaufbetrieb vor sich und umgekehrt, so daß trotz des abwechselnden Heißblasens ein kontinuierliches Schmelzen ermöglicht wird.During the gas heater b 'blown hot and with its exhaust gas the wind heater c "is heated, the cycle operation goes between the melting furnace a and the gas heater b" in front of him and vice versa, so that despite the alternating hot blowing, a continuous Melting is made possible.

Beim Heißblasen der Gaserhitzer wird die Verbindung mit dem Schmelzofen durch die wassergekühlten Schieber s' und s" abgesperrt. Diese Schieber öffnen und = schließen sich zwangsläufig mit den Umschaltklappen d' und d" durch je einen Kolben u, welche in je einem Zylinder t mittels Druckluft vor und zurück bewegt werden.When the gas heater is hot-blown, the connection with the melting furnace is blocked by the water-cooled slides s 'and s ". These slides open and = inevitably close with the switchover flaps d' and d" each by a piston u, which is inserted in a cylinder t by means of Compressed air can be moved back and forth.

Eine weitere Umschaltklappe w ist dazu bestimmt, die Luft zum Heißblasen der Gaserhitzer abwechselnd durch die Winderhitzer c' und c" den Gaserhitzern b' und b" durch das Gebläse g zuzuführen.Another changeover flap w is intended to supply the air for hot blowing the gas heater alternately through the blast furnace c 'and c "the gas heater b' and b "to be supplied by the fan g.

Nach Abb.2 (Fall II) wird das Verfahren so durchgeführt, daß die CO-haltigen Abgase, anstatt im Lufterhitzer verbrannt zu werden, abwechselnd mit dem Kreislaufbetrieb ebenfalls in den Schmelzofen geleitet und in diesem mit Sauerstoff verbrannt werden, aus dem vorher der Stickstoff ganz oder zum größten Teil entfernt wurde.According to Fig.2 (case II) the process is carried out in such a way that the CO-containing Exhaust gases, instead of being burned in the air heater, alternate with circulating operation are also fed into the melting furnace and burned in this with oxygen, from which all or most of the nitrogen has been removed beforehand.

Bei dieser Ausführungsart fallen also die Lufterhitzer fort, und das brennbare Abgas aus der Heißblaseperiode des Gaserhitzers wird abwechselnd mit Leitung 2 unten bei e in den Schmelzofen geleitet, um izi diesem mit Sauerstoff verbrannt zu werden. Es wird dann aus dem Schmelzofen bei i ins Freie abgeführt, im Gegensatz zur nächsten Periode, bei welcher CO im Kreislauf durch den Schmelzofen und die Gaserhitzer verkehrt. Im einzelnen geht bei dieser Ausführungsart des Verfahrens der Betrieb wie folgt vor sich: Der. Gaserhitzer b wird mit gewöhnlicher oder sauerstoffangereicherter Luft heißgeblasen, welche durch das Gebläse g mit Leitung i zugeführt wird. In dieser Periode ist der Schieber s im Verbindungskanal zwischen dem Gaserhitzer und dem Schmelzofen geschlossen.In this version, the air heaters are omitted, and that flammable exhaust gas from the hot-blowing period of the gas heater is alternated with conduit 2 at the bottom at e into the melting furnace in order to burn it with oxygen to become. It is then discharged from the furnace at i into the open, in contrast to the next period at which CO is circulated through the furnace and the Wrong gas heater. In detail, this embodiment of the method goes the operation as follows: The. Gas heater b is made with ordinary or oxygen-enriched Air blown hot, which is supplied by the blower g with line i. In this The period is the slide s in the connection channel between the gas heater and the Melting furnace closed.

Die Abgase mit etwa 2o % CO-Gehalt und etwa 25o° werden mit Leitung 2 bei e in den Schmelzofen a geleitet, im Zuführungskanal durch Sauerstoffzufuhr (Düsen k') 'vollkommen verbrannt und oben aus demselben durch die Umschaltklappe d bei i ins Freie,entlassen.The exhaust gases with about 20% CO content and about 25o ° are piped 2 at e into the melting furnace a, in the feed channel by supply of oxygen (Nozzles k ')' completely burned and above from the same through the switchover flap d at i into the open, dismissed.

Nun wird die Klappe d auf Kreislaufbetrieb umgeschaltet, der Schieber s geöffnet und durch das Gebläse / der Gasinhalt des Schmelzofens a und des Gaserhitzers b dergestalt im Kreislauf umgewälzt, daß das Gas oben aus dem Schmelzofen angesaugt, mit Leitung 3 durch den Wäscher lt und oben in den vorher heißgeblasenen Gaserhitzer b gedrückt wird, von wo es unten hocherhitzt (mit etwa i 5oo°) in den Schmelzofen übertritt und oben aus demselben wieder angesaugt wird. Im Schmelzofen oder im Verbindungskanal wird dem Gas etwas Sauerstoff zugeführt (Diisen k') und ein kleiner Teil davon zu CO. verbrannt, um eine hohe Temperatur zu erreichen, oder es wird während des Kreislaufbetriebes durch die Düsen k" Sauerstoff in die Gaserhitzerfeuerung geblasen. Wenn dagegen das Heißblasen mit sauerstoffangereicherter Luft erfolgt, dann erübrigt sich diese nachträgliche Zuführung von Sauerstoff. -Bei dieser Ausführungsart ist nur ein Regenerator erforderlich, weil hier auch während des Heißblasens das Schmelzbn vor sich gehen kann.Now the flap is d switched to circulating operation, the slider S is opened, and through the blower / the gas content of the melting furnace A and the gas heater b such circulated in the circulation, that the gas is sucked up from the melting furnace, according to line 3 through the scrubber and above is pressed into the previously hot-blown gas heater b, from where it is highly heated at the bottom (at about 1500 °) and passes into the furnace and is sucked in again at the top. In the melting furnace or in the connecting duct, some oxygen is added to the gas (Diisen k ') and a small part of it is converted into CO. burned to reach a high temperature, or oxygen is blown into the gas heater furnace through the nozzles k "during circulation operation. If, on the other hand, the hot blowing takes place with oxygen-enriched air, this subsequent supply of oxygen is unnecessary a regenerator is required because the melt can also take place here during hot blowing.

Der wirtschaftlichste Schmelzbetrieb kann nur im Schachtofen erreicht werden, weil in diesem das Gas im Gegenstrom zur Schmelzgutbeschickung verkehrt und somit seine Wärme weitestgehend an dieses abgeben kann, was im Herdofen nur in unzulänglichem Ausmaße möglich ist.The most economical smelting operation can only be achieved in the shaft furnace, because in this the gas is reversed in countercurrent to the charge of the molten material and thus can largely transfer its heat to it, which is only possible to an inadequate extent in the hearth furnace.

Anderseits besitzt aber der Herdofen den Vorteil, daß man in diesem das Schmelzgut unter Wärmezufuhr flüssig weiterbehandeln, frischen, vergüten und legieren kann. In solchen Fällen wird vor dem Schachtofen ein Herdofen angeordnet, in welchem das flüssige Eisen mit einer Sauerstoff-Kohlenstaub-Flamme überhitzt, gefrischt und nachbehandelt werden kann. Das Abgas aus der Kohlenstaubflamme gibt also seine Strahlungswärme zuerst an das flüssige Eisen im Herd ab, ehe es nach dem anschließenden Schachtofen abzieht. Im Bedarfsfalle kann beim übertritt vorn Herdofen in den Schachtofen das Abgas durch erneute Sauerstoff- und Kohlenstaubzufuhr nochmals überhitzt werden. Diese Gestaltung ist auf Abb.3 und ¢ veranschaulicht. Sie unterscheidet sich von Abb. i und 2 nur durch das Hinzufügen des Herdofens p und .einer weiteren Serie von Sauerstoff- und Kohlenstaubdüsen gu. (Abb. 3 zeigt den kombinierten Herd- und Schachtofenbetrieb im Fall I mit Erhitzung der Heißblaseluft durch den Heizwert der Abgase des Heißblasebetriebes, Abb. q. dagegen im Fall II mit Verbrennung der Abgase aus der Heißblaseperiode im Schmelzofen mit Sauerstoff.) Auf diese Weise lassen sich die Vorteiler des Herdofens für die Weiterbehandlung des flüssigen Schmelzgutes mit dem zum Schmelzen viel wirtschaftlicheren Betriebe eines Schachtofens verbinden.On the other hand, the hearth furnace has the advantage that you can use it in this further treat the melted material in a liquid state with the supply of heat, freshen up, temper and can alloy. In such cases, a hearth furnace is placed in front of the shaft furnace, in which the liquid iron is superheated with an oxygen-coal dust flame, can be refreshed and treated. The exhaust gas from the pulverized coal flame gives so its radiant heat first off to the liquid iron in the stove before it after the adjoining shaft furnace. If necessary, when crossing the front Hearth furnace in the shaft furnace the exhaust gas by renewed supply of oxygen and coal dust be overheated again. This design is shown in Fig.3 and ¢ illustrated. It differs from Fig. I and 2 only in the addition of the hearth furnace p and another series of oxygen and coal dust nozzles gu. (Fig. 3 shows the combined hearth and shaft furnace operation in case I with heating the hot-blowing air by the calorific value of the exhaust gases from the hot-blowing operation, Fig. q. on the other hand in case II with combustion of the exhaust gases from the hot blowing period in the melting furnace with oxygen.) In this way the advantages of the hearth furnace for the Further treatment of the liquid melt material with the much more economical one for melting Connect the factories of a shaft furnace.

So kann beispielsweise der Herdofen mit flüssigem Roheisen aus dem Hochofen und der anschließende Schachtofen mit Stahlschrott oder festem Roheisen beschickt werden.For example, the hearth furnace with liquid pig iron from the Blast furnace and the subsequent shaft furnace with steel scrap or solid pig iron be charged.

Das Frischen im Herdofen kann auch mit Erz oder Walzwerkszunder erfolgen, in diesem Falle dient die Sauerstoff-Kohlenstaub-Flamme in der Hauptsache der Wärmezufuhr in den Herdofen.Refining in the hearth furnace can also be done with ore or rolling mill scale, in this case, the oxygen-coal dust flame is mainly used to supply heat in the hearth oven.

In Abb. 5 und 6 (Fall I und II) ist eine Ausführungsart des Verfahrens schematisch angegeben, welche beim Schmelzen von Roheisen und Gußschrot oder einer Roheisen-Stahlschrott- oder Stahlschrott - Güßschrott-Mischung in einem Schachtofen mit anschließendem Frischprozeß zur Umwandlung in Flußstahl Anwendung findet und wobei das geschmolzene Eisen kontinuierlich schon beim Abfluß in einem Sammler durch einen Sauerstoffstrahl oder durch die Kohlensäure einer Sauerstoff-Kohlenstaub-Flamme gefrischt wird.In Figs. 5 and 6 (cases I and II) is one embodiment of the method indicated schematically, which in the melting of pig iron and cast shot or a Pig iron-steel scrap or steel scrap - cast scrap mixture in a shaft furnace with a subsequent fresh process for conversion into mild steel is used and whereby the molten iron is continuously flowing through as soon as it is drained into a collector a jet of oxygen or through the carbonic acid of an oxygen-coal dust flame is freshened.

Da bekanntlich das zugesetzte Roheisen und der Gußschrott Kohlenstoff enthalten, so ist es zweckmäßig, den Schmelzbetrieb so zu leiten, daß schon beim Abschmelzen eine bedarfsgemäße Frischwirkung eintritt.As is well known, the added pig iron and the cast scrap carbon included, it is advisable to manage the smelting operation in such a way that the Melting occurs a fresh effect as required.

Zu diesem Behufe wird hier eine zweite Feuerung im Schmelzofen selbst oder im Abflußkanal zum Sammler z oder auch im Sammler in Form einer Sauerstoff-Kohlenstaub-Flamme angeordnet (Düsen gu).To this end, there is a second furnace in the furnace itself or in the discharge channel to the collector z or in the collector in the form of an oxygen-coal dust flame arranged (nozzles gu).

In dieser Flamme verbrennt der Kohlenstoff zu Kohlensäure, und mit dieser kann man sowohl das flüssige Eisen frischen (oxydieren) als auch das Schmelzen mit oxydierender Wirkung betreiben, da die Abgase aus der Kohlenstaubflamme durch den Schachtofen abziehen. Das Frischen kann im Bedarfsfalle auch durch einen Sauerstoffstrahl ohne Kohlenstaubzugabe öder bei stark eingeschränkter Kohlenstaubzufuhr erfolgen.In this flame the carbon burns to form carbonic acid, and with it This can be used both to fresh (oxidize) the liquid iron and to melt it operate with an oxidizing effect, as the exhaust gases from the pulverized coal flame pass through remove the shaft furnace. If necessary, the freshening can also be carried out with an oxygen jet without the addition of coal dust or with a severely restricted coal dust supply.

Das Verfahren nach Abb.3 und q. stellt eine Verbindung des Schächtofenbetriebes und des mit reduzierender Wirkung arbeitenden Kreislaufverfahrens mit der oxydierenden Sauerstoff-Kohlenstaub-Feuerung des Herdofens dar, während das Verfahren nach Abb. 5 und 6 durch die Verbindung des kontinuierlichen Windfrischverfahrens mittels Sauerstoffbetriebes mit dem Schmelzbetrieb in einem Schachtofen nach dem Kreislaufverfahren gekennzeichnet ist.The procedure according to Fig.3 and q. establishes a connection between the shaft furnace operation and the circulatory process, which works with the reducing effect, with the oxidizing Oxygen-coal dust firing of the hearth furnace, while the process according to Fig. 5 and 6 through the connection of the continuous wind freshening process using oxygen operation marked with the melting plant in a shaft furnace according to the cycle process is.

Je nachdem mehr oder weniger Roheisen oder Gußschrott im Verhältnis zum Stahlschrott gesetzt wird, muß die Zusatzfeuerung der Sauerstoff-Kohlenstaub-Flamme verstärkt oder eingeschränkt werden. Auf diese Weise kann daher schon beim Schmelzen die Frischwirkung bedarfsgemäß geregelt werden. Darüber hinaus wird aber für genaue Einhaltung eines bestimmten Kohlenstoffgehalts im Stahl noch eine weitere Regelung durch die Erhöhung oder Herabsetzung der Kohlenstaubmenge in der Sauerstoff-Kohlenstaub-Flamme ermöglicht.Depending on the ratio, more or less pig iron or scrap is added to the steel scrap, the additional firing of the oxygen-coal dust flame be strengthened or restricted. In this way, therefore, can already be used when melting the freshness effect can be regulated as required. Beyond that, however, is for exact Compliance with a certain carbon content in the steel is another regulation by increasing or decreasing the amount of coal dust in the oxygen-coal dust flame enables.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Procedures for operating shaft melting furnaces, characterized in that a non-oxidizing gas in the circuit between the Melting furnace and one or two gas heaters, which are alternately blown hot, so wrong that it is in the melting furnace in countercurrent to the melt charge and moved in the gas heater in cocurrent to the fuel feed.

2. Procedure for operating shaft melting furnaces -according to claim i, characterized in that the melting furnace alternately in the gas cycle according to claim i and by burning of the C O-containing exhaust gas from the hot-blowing period of the gas heater by means of oxygen or oxygen-enriched air is operated.

3. Procedure for the operation of Shaft melting furnaces according to claims i and 2, characterized in that of the im Highly heated gas in the circuit when it passes from the gas heater to the Furnace or even a small part of it with more or less pure oxygen is burned. . q ..

A method for operating shaft melting furnaces according to claim i to 3, characterized in that the on the way through "the hot-blown gas heater Circulation gas that has already been overheated by further overheating with an oxygen-coal dust flame is brought above melting temperature.

5. Procedure for operating shaft melting furnaces according to claim i and 2, characterized in that the or the Gas heater each with oxygen-enriched and heated or only with oxygen-enriched Air can be blown hot.

6. Procedure for operating shaft melting furnaces according to Claims 1 and 3 to 5, characterized in that the C O-containing Exhaust gases from the hot-blowing period of the gas heaters provide the air for hot-blowing the same is preheated in a stove.

7. Procedure for operating shaft melting furnaces according to claims i to 6 for the production of mild steel, characterized by Combination of a pulverized coal-fired hearth furnace with one based on the cycle process operated shaft furnace, whereby the hot exhaust gases of the hearth furnace into the shaft furnace derived and when it enters the shaft furnace with the oxygen-fuel-dust-flame continue to overheat.