DE631218C - Ofenanlage, bestehend aus einem Kupolofen und an diesen angeschlossenen gasbeheizten Flammofen - Google Patents

Description

• Ofenanlage, bestehend aus einem Kupolöfen und an diesen angeschlossenen gasbeheizten Flammofen Die Erfindung bezieht sich auf eine Ofenanlage, 'bestehend aus einem Kupolofen und an diesen angeschlossenen gasbeheizten Flammofen, dessen heiße Abgase die niedergehende Kupolofenbeschickung vorwärmen, zum Erschmelzen zementitfreien, besonders zur Herstellung von Stahlwerkskokillen geeigneten Gußeisens.
• Da diese Kokillen eine große Anzahl Güsse aushalten sollen, benötigt man für sie ein Gußeisen von besonders hoher Festigkeit, Dehnung und Widerstandskraft gegen Ausbrennen. Aus Roheisensorten, die Zementit enthalten, läßt sich ein derartig hohen Anforderungen gewachsenes Gußeisen im normalen Kupolofen nicht herstellen. Die Zementitbestandteile gehen nämlich infolge der verhältnismäßig niedrigen Schmelztemperaturen im normalen Kupolofen unverändert vom Roheisen in das Gußeisen über und machen dieses durch übergroße Sprödigkeit und Neigung zum Ausbrennen unbrauchbar für den obengenannten Zweck. Sollen trotzdem Zementit enthaltende Roheisensorten Verwendung finden, so muß durch Anwendung erhöhter Temperatur eine völlige Umwandlung dieser Eisenbestandteile vorgenommen werden. Zu einem anderen Zwecke, nämlich zur Erzeugung eines kohlenstoffarmen Gußeisens im Kupolofen durch Niederschmelzen von Schrott bzw. Roheisen ohne Koks sowie zur Herstellung von Roheisen und Stahl, ist bereits eine Vereinigung von Schacht- und Flammofen mit der vorstehend angegebenen Gasführung vorgeschlagen worden.
• Bei den bekannten Anordnungen gehen jedoch die Abgase einer im Vorofen angeordneten Zusatzfeuerung im Gegenstrom zum flüssigen Eisen vom Vorherd in den Schachtofen. Außerdem fließt bei ihnen die Schlacke mit dem flüssigen Eisen aus dem Schachtofen in den Vorherd. Die dadurch bedingte hohe Schlackendecke verhindert aber die überhitzung des flüssigen Eisens im Vorherd ganz erheblich. Die bekannte Abgasführung hat ferner die Nachteile, daß CO,-Gase in die Schmelzzone gebracht werden, die daselbst in C O zerfallen und einen unerwünschten Wärmeeffekt zur Folge haben, und daß die Abgase erst in stark heruntergekühltem Zustand für die Luftvorwärmung verwendet werden.
• Alle diese Nachteile werden gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch beseitigt, daß der mit einem wannenförmigen Herd versehene Vorofen als Regenerativ- bzw. Rekuperativofen ausgebildet ist, dessen Verbrennungsgase zunächst im Gleichstrom mit dem sich bildenden Gußeisen, sodann durch einen Regenerator bzw. Rekuperatör und von hier vermittels eines besonderen über der Schmelzzone des Isupolofens angebrachten Düsenringes in den Kupolofenschacht geführt werden und im Gegenstrom zu der niedergehenden Iiup.olofenbeschickung ins Freie treten. .
• Bei einer solchen Ofenanlage trifft die Zusatzflamme des Vorofens mit ihrer höchsten Temperatur das aus dem Schachtofen austretende rein flüssige Eisen und streicht dann im Gleichstrom über das reine Eisenbad. Die Abgase mit ihrer noch- sehr hohen Temperatur werden vom Vorofen aus unmittelbar zur Luftvorwärmung benutzt, um somit die hohe Luftvorwärmung zu erreichen, die zur Erzielung höchster Überhitzungstemperaturen der Zusatzfeuerung nötig ist. Die den Abgasen noch verbleibenden Wärmemengen werden zur Anwailnung des Einsatzes veiivendet und erst über der Schmelzzone dem Kupolofen zugeführt, arbeiten demnach nur auf diesem letzten Weg im Gegenstrom, der dann allerdings günstig wirkt.
• In zweiter Linie besteht die Erfindung darin, daß der unter höherem als Atmosphärendruck stehende Vorofen an den Kupolofen derart angeschlossen ist, daß ein Teil der Gase der Schmelzzone, deren Druck größer als der im Vorofen herrschende ist, in den Vorofen strömt. Es sei hierzu darauf hingewiesen, daß bei einer weiteren bekannten, aber grundsätzlich vom Erfindungsgegenstande abweichenden Ofenanlage der Druck im Schmelzraum höher als im Vorofen, in diesem aber gleich dem Atmosphärendruck ist.
• In der Abb. i der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in einer teilweise im Schnitt gehaltenen Seitenansicht dargestellt. Abb.2 zeigt schematisch die Gasführung der Ofenanlage ohne Rekuperator.
• A ist ein Iiupolofen normaler Bauart. Das in ihm erschmolzene Roheisen tritt durch ein Siphon B in den vorgebauten Rekuperativofen C ein und sammelt sich mit breiter Oberfläche auf dem wannenförmig ausgebildeten Herde. Die Flamme einer Zusatzfeuerung streicht lang über die Oberfläche des Eisenbades hin. Sie wird in einem besonderen BrennerD, in dem sich das Heizgas (z. B. Koksofengas, aber auch Teeröl) mit der durch einen Rekuperator E hocherhitzten Luft mischt, gebildet. In die Rekuperatorrohre wird durch ein Anschlußrohr F kalte Luft eingeblasen, die sich dadurch erwärmt, daß die heißen Ofenabgase, durch einen senkrecht abfallenden Kana1G dem Herdraum entnommen, die Rekuperatorrohre von außen beheizen. Durch eine ÜCfnung H verlassen die Abgase den Ofen und werden oberhalb der Schmelzzone des Kupolöfens durch einen besonders hierfür vorgesehenen Düsenring J in das Innere des Ttupblofenschachtes eingeführt und von hier aus mit den ILupolofengasen zusammen ins Freie geleitet. Letztere Anordnung bietet wärmetechnisch den großen Vorteil, daß die den Allgasen des Vorofens C innewohnende Wärme noch zur Vorwärmung der niedergehenden Beschickung ausgenutzt wird.
• Der Abstich des erschmolzenen Gußeisens aus dein Herd des Vorofens C erfolgt seitlich durch eine Abstichrinne I(: An Stelle des Siphons B kann auch ein offener Überlauf mit Schlackenabscheidung treten. Hierdurch erreicht man eine Erweiterung des Grundsatzes des Gleichstromes bei der Überhitzung. Es ist besonders vorteilhaft, daß im Überhitzungsraum des Vorofens ein geringerer Überdruck als in der Schmelzzone des Schachtes angewendet werden kann. Man braucht dem Breimer nur so viel Druck zu geben, daß er seine eigenen Widerstände, die Abzugswiderstände aus dem Vorofen und den Durchgangswiderstand der Vorwärmzone im Ofenschacht überwindet; das sind etwa 300 mm W. S., während der Wind mit etwa 6oo mm W. S. .in die Schmelzzone des Schachtofens eingeblasen wird.
• Infolge des Druckgefälles vom Schmelzraum gegen den Vorofen und gegen den Schacht gehen die Abgase des Ofenschachtes zum Teil im Gleichstrom mit dem schmelzenden Eisen in den Vorofen und vereinigen sich dort mit der Flamme des Vorofenbrenners, um mit dieser weiter im Gleichstrom zu überhitzen.
• Der andere Teil der Schachtofengase streicht im Gegenstrom gegen die Beschickung im Schacht hoch und trifft die Abgase des Vorofens, die gleichfalls nun im Gegenstrom mit den Schachtgasen die Vorwärmung des Einsatzes vornehmen (vgl. Abb.2). Man kann die Verteilung der Abgase dadurch regeln, daß man(eine Drosselklappe 11-7 in die Abgasleitung N einbaut, so daß der Druckunterschied des Ofenschachtes gegen den Vorofen geregelt werden kann.
• Durch Einstellung des Gemisches kann man mit dem Brenner jede beliebige oxydierende oder reduzierende Wirkung ausüben. Man kann dem Herd auch eine Aufgabevorrichtung geben, um dem Bade flüssige oder feste Zusatzstoffe zum Schmelzen, Oxydieren, Reduzieren oder Verschlacken zu geben. Um die Schlacke für sich abzugießen, kann man den Vorofen kippbar ausführen. Mit einer derartigen Ofenanlage lassen sich die höchsten Eisentemperaturen erreichen, die selbst bei kurz dauernder Einwirkung geniigen, sämtliche vom Roheisen mitgebrachte Zementitbestandteile umzubilden. Eine Rückbildung der Zementitbestandteile tritt nicht ein. Man läßt den Pfanncninhalt abkühlen und @-crgießt ihn bei normaler Gießtemperatur (etwa 1250 bis 130o°) ohne besondere Vorbereitung der Formen. Erfahrungsgemäß erhöht sich die Gußzahl, die derartig hergestellte Kokillen gewöhnlich vergossenen gegenüber aushalten, auf das Doppelte.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Ofenanlage, bestehend . aus einem Kupolofen und an diesen angeschlossenen beheizten Flammofen, dessen heiße Abgase die niedergehende Kupolofenbeschikkung vorwärmen, zum Erschmelzen zementitfreien, besonders zur Herstellung von Stahlwerkskokillen geeigneten Gußeisens, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einem wannenförmigen Herd versehene Vorofen (C) als Regenerativ- bzw. Rekuperativofen ausgebildet ist; dessen Verbrennungsgase zunächst im Gleichstrom mit dem sich bildenden Gußeisen, sodann durch einen Regenerator bzw. Rekuperator (E) und von hier vermittels eines besonderen über der Schmelzzone des Kupolofens (A) angebrachten Düsenringes (J) in den Kupolofenschacht geführt werden und im Gegenstrom zu der niedergellenden Küpolofenbeschickuilg ins Freie treten.
2. 2. Ofenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unter höherem als Atmosphärendruck stehende Vorofen (C) an den Kupolofen (A) derart angeschlossen ist, daß ein Teil der Gase der Schmelzzone, deren Druck größer als der im Vorofen (C) herrschende ist, in den Vorofen strömt.
3. 3. Ofenanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Abzug' (N) des Vorofens (C) eine einstellbare Stauvorrichtung (M) angebracht ist, welche die Regelung der im Gleich- und Gegenstrom fließenden Gasmengen durchDruckveränderung im Vorofen (C) ermöglicht.