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Vereinigter Siemens-Martin- und Elektroofen Vereinigte Siemens-Martin-
und Elektroöfen, d. h. Vorrichtungen zur Herstellung von Stahl in Siemens-Martin-Öfen,
die derart arbeiten, daß der Einsatz nach Vollendung des Flammofenverfahrens, ohne
den Ofen zu verlassen, einer Raffinierung auf elektrischem Wege unterworfen wird,
indem man zwei oder mehrere über verschließbare Öffnungen im Deckengewölbe eines
Siemens-Martin-Ofens gewöhnlicher Bauart angeordnete Elektroden nach Vollendung
des Flammofenverfahrens durch die Öffnungen in den Ofen senkt, sind bereits vorgeschlagen
worden.
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Diese Vorrichtungen verdanken ihre Entstehung dem Bestreben, die Gestehungskosten
eines Stahls von der Güte des Elektrostahls zu verringern. Es wurde nämlich gefunden,
daß es nicht erforderlich ist, das Einschmelzen des Beschickungsgutes im elektrischen
Ofen durchzuführen. Dies kann vielmehr durch andere an sich bekannte Maßnahmen viel
billiger erfolgen. Das Ausschließen des elektrischen Stromes aus der Schmelzstufe
ist um so mehr gerechtfertigt, als etwa 75/,
des Stromverbrauchs 'für das
Einschmelzen und nur etwa 25 % für das Fertigmachen benötigt werden.
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Die bekannten Vorschläge, das Schmelzen in einem durchzuführen und
den so vorgefrischten flüssigen Stahl im Elektroofen mittels elektrischen Stromes
fertigzumachen, sind demnach auch schon aus Ersparnisrücksichten gerechtfertigt.
Die nach diesem Grundsatz arbeitenden Ofen konnten jedoch bisher in die Praxis keinen
Eingang finden.
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Ihre Einführung in die Praxis scheiterte nämlich an den Schwierigkeiten
der Schaffung von den obwaltenden Temperaturverhältnissen Rechnung tragenden Abschlußmitteln
für den Herdraum, in dem während der elektrischen Feinung eine möglichst reduzierende
Atmosphäre aufrechterhalten werden muß. Keinesfalls darf durch den Ofen Luft oder
Gas strömen.
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Bei den bekannten Einrichtungen wurden bisher vor Beginn des Fertigmachens
als Abschlußmittel insbesondere Türen oder aber feuerfeste oder wassergekühlte Rahmen
in den Raum zwischen den Brennerköpfen und dem Herd eingeführt.
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Einrichtungen dieser Art haften folgende Mängel an: Der Abschluß erfolgt
einerseits in unmittelbarer Nähe der Züge an den Seiten des Herdraumes, wo bekanntlich
die höchsten Temperaturen herrschen, anderseits entsprachen die bisher als Abschlußvorrichtungen
vorgeschlagenen Türen, feuerfesten Rahmen usw. den an sie gestellten Anforderungen
überhaupt nicht.
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Mauerte man sie nämlich mit hochfeuerfesten Stoffen aus, dann wurden
sie infolge des häufigen Temperaturwechsels alsbald rissig und gingen zugrunde.
':Mauerte man sie aber mit weniger temperaturwechselempfindlichen
Stoffen
aus, dann konnten sie den im Herd herrschenden hohen Temperaturen infolge ihrer
geringeren Feuerfestigkeit nicht standhalten. In beiden Fällen gingen sie schon
nach einigen Chargen zugrunde. Ein weiterer Nachteil ist darin zu erblicken, daß
sie den: Herdraum schon von vornherein nicht genügend luftdicht abschlossen, so
saß während der elektrischen Feinung eine gut reduzierende Atmosphäre überhaupt
nicht zur Verfügung stand.
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In Anbetracht des in den Brennerköpfen und Wärmespeichern herrschenden
starken Zuges, der durch die beträchtliche Temperatur der Wärmespeicher und die
durch den vorhandenen Höhenunterschied bedingte Auftriebskraft noch begünstigt wird,
ist es unerläßlich, daß das Abschließen des Herdraumes gegen Luftzutritt sehr dicht
erfolgt, Wenn die reduzierende Schlacke im Ofen ständig beibehalten werden soll.
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Die vörliegende Erfindung beseitigt die angeführten Mängel und besteht
im Wesen darin, daß -bei einem an sich bekannten, mit festem, flüssigem oder gasförmigem
Brennstoff beheizten Herdofen zum Schmelzen und Frischen von Stahl und anschließendem
Fertigmachen der Schmelze in gleichem Ofen auf elektrischem Wege unter Luft- und
Gasabschluß des Ofens unter Verwendung von Absperrmitteln die Anordnung getroffen
wird, daß die Absperrmittel zum Fernhalten von Luft oder Gas aus dem Herd des Ofens
in kältere Zonen der Anlage, namentlich in die Ventile oder zwischen Wärmespeicher
und Herd oder aber zwischen Ventile und Esse, verlegt werden.
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Dabei kann das Einschmelzen in beliebiger, bekannter Weise, z. B.
mittels Generator-, Gicht-, Koks-,oder Leuchtgas-, I@,,aphtha-, ;R,ohöl-, Pakura-,
Koks- oder Kohlenstaubfeuerung, erfolgen. Das Abschließen des Ofens hinter den Wärmespeichern
bietet noch den großen Vorteil, daß die in den Wärmespeichern, die nach Anbringung
der Absperrmittel eine in sich abgeschlossene Einheit bilden, angehäufte Wärme in
den Ofen zurückgestrahlt wird, so daß das Abkühlen des Herdes gegen die Köpfe verhindert
wird.
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Die Zeichnung veranschaulicht beispielsweise Ausführungsformen des
Erfindungsgegenstandes, und zwar zeigen die Fig. i und a die Anlage im Querschnitt
bzw. Grundriß, Fig. 3 das an sich bekannte Forter-Ventil in seiner Anwendung gemäß
der Erfindung. Mit i ist der Herd des Siemens-Martin-Ofens, an den sich seitlich
die Üblichen Brennerköpfe a anschließen, bezeichnet; 3 sind die Elektroden, die
in an sich bekannter Weise über verschließbare Öffnungen im Deckengewölbe angeordnet
und in Fig. i in den Herd gesenkt dargestellt sind. Ferner sind q. und 5 die Gas-und
Luftleitungen bzw. Wärmespeicher und Schlackenkammern.
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Das Schmelzen und Frischen des Einsatzes erfoltt in üblicher Weise
unter Zuleitung von poygewärmter Luft und Heizgasen an der einen Herdseite in dem
Herdraum, von wo die Abgase über den Wärmespeicher an der gegenüberliegenden Seite
zur Esse führen. Während des Ablassens der Oxydschlacke wird der Ofen auf die elektrische
Feinung umgestellt, die bekanntlich in einer möglichst reduzierenden Atmosphäre
stattzufinden hat.
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Der hierzu erforderliche Luftabschluß des Herdes, der gemäß der Erfindung
aus dem Herd selbst in kältere Zonen der Anlage verlegt werden soll, erfolgt z.
B. gemäß Fig. 3 im Ventil selbst.
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Während des auf das Einschmelzen und Frischen folgenden Schlackenabzuges
werden die Seitentüren des Ventils geöffnet und die Mündungen der zu den Wärmespeichern
und zur Esse führenden Kanäle R, K, R mit Platten 16 abgedeckt und mit feuerfester
Masse oder einer anderen geeigneten Masse verschmiert. Grundsätzlich erfolgt also
der Luftabschluß des Herdes durch Abschließen der Wärmespeicher- und Essenkanäle
mittels Platten. Dadurch wird der Essenkanal an sich und der Wärmespeicher gleichfalls
an sich luftdicht abgeschlossen. Das Ventil in der Gasleitung G ist dabei selbstverständlich
auch geschlossen. -Nach Beendigung der elektrischen Feinung und Abstechen der Charge
werden die Platten 16 entfernt, die Tür des Forter-Ventils wieder verschmiert und
nach entsprechender Lüftung wieder Gas in den Herdraum eingelassen.
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Die Mündungen der Kanäle R, K, R sind wie üblich von Wasserverschlüssen
8 umgeben, in welche auch die Muschel 7 eindringt und dadurch die Außenluft vollständig
abschließt.
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Der Abschluß im Luftventil kann z. B. gleichfalls mittels Platten
erfolgen.