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Schachtschmelzofen mit Vorherd Die vorliegende Erfindung schlägt eine
neue: Schmelzanlage vor; die zum Niederschmelzen und gleichzeitigeri,Vergüten von
Erzen, Eisen-und sonstigen Metallen dient und die mittels Kohlenstaub, Gas oder
öl, aber auch mittels sonstiger geeigneter Hilfsmittel beheizt werden kann.
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Versuche, um Schachtöfen nur mittels flüssiger, gasförmiger oder staubförmiger'
Brennstoffe zu beheizen, sind bereits mehrfach angestellt worden; aber alle diese
Versuche führten zu keinem Erfolg.
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Man hat, schon versucht, den Schacht zen-: trisch über den Herd, zu
setzen und im Zentrum des Herdes-einen Schmelzgutträger anzuordnen, der; kurz unter
dem Schacht oder im Schacht endet oder das in den Schacht aufgegebene stückige Schmelzgut
trägt.: Durch: den Schmelzgütträger im Herd wurde aber derfür die Heizflammen erheblich
verengt: Die .Folge davon war, daß das Mauerwerk vom Schmelzgutträger und, am verengten
Übergang vom Herd zum Schacht sehr stark angegriffen wurde, wodurch sich innerhalb
kurzer Zeit große Schlackenmengen bildeten, die sich mit den Brennstoffrückständen
zum Nachteil des Schmelzbades auf diesem festsetzten. Ein Erhitzen des Schmelzbades
und ein. Vergießen. desselben war daher nicht. möglich. ' -.
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Man hat ferner versucht,, einen Herd von kleinerem Querschnitt als
der Schacht neben diesem anzuordnen und beide durch einen rechteckigen, schlitzartigen
Kanal miteinander zu verbinden; der sowohl in den Schacht als auch in den Herd radial
einmündete. Durch die radiale Einführung der Heizflammen in den ,Schacht wurde naturgemäß
die tangentiale Führung der Heizflammen im Herd und das Rotieren. und Mischen des
Schmelzbades behindert. Den Flammen war nicht der richtige Weg gegeben; sie wirbelten
und "stauten sich im verhältnismäßig kleinen Herd, wodu,rch das Mauerwerk starkangegriffen
würde,
das sich mit den Brennstoffrückständen als dicke Schlackendecke
auf dem Bad festsetzte und daher dessen Erhitzung und Vergießbarkeit unmöglich machte.
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Um diesen Übelständen abzuhelfen, hat uranferner noch versucht, den
Schachtofen mit besonderen vorgebauten Brennkammern zu versehen, in welchen die
Verbrennung des Brennstoffes und die Ablagerung der Verbrennungsrückstände erfolgen
sollte. Hierbei hat sich jedoch der große Nachteil erwiesen, daß die größte Hitzeentwicklung
in den vom Schmelzbad abgelegenen Brennkammern bei frühzeitiger Zerstörung des Brennkammermauerwerks
erfolgte, das Schmelzbad selbst aber nicht genügend erhitzt wurde und -,deshalb
nicht vergossen werden konnte. Trotz ganz erheblichem Brennstoffverbrauch war es
nicht möglich, mit den vorerwähnten Öfen ein einwandfreies, vergießbares Schmelzbad
zu @erreichen, und man war daher gezwungen, Zusatzfeuerungen im Schacht zu verwenden,
durch die aber wieder unerwünschte und teils schädliche Wirkungen auf das Schmelzgut
ausgeübt wurden: ` Mit der Schmelzofenanlage gemäß der vorliegenden Erfindung sind
alle diese Übielstände vorwiegend dadurch vermieden, daß die Verbrennung des Brennstoffes
in einem seitlich vom Schacht #angeordneten, vollkommen freien Brennraiun von größerem
Querschnitt als der Schacht unmittelbar über dem rotierenden Schmelzgut vor sich
geht und daß die Heizgase durch einen zweckentsprechend dimensionierten und geformten
Kanal tangential aus dem Herd in den Schacht geleitet werden, während die Verbrennungsrückstände
und die Schlacke durch eine zweckentsprechende Einrichtung vom Schmelzbad zurückgehalten
und unter dem Einfluß des Verbrennungswindes aus dem Ofen hinausgeblasen werden.
Die hohen Verbrennungstemperaturen können somit mit ihrer vollen Kraft auf das bereits
gut erhitzte Schmelzbad im Herd einwirken, wodurch dasselbe eine noch höhere Erhitzung
und Feinheit erfährt. Die Fühning der Heizflammen findet noch insofern in besonderer
Weise statt, als sie bei freier ausgiebiger Entfaltung im Herd zunächst über dem
Schmelzbad kreisen, um dann, durch den vom Herd zum Schacht tangential angelegten
und zweckentsprechend geformten Kanal geführt, mit voller Wirkung in den Schmelzschacht
einzutreten, wo sie das stückige Gut verflüssigen, das, dann zwecks weiterer Erhitzung
und Verfeinerung im Gegenstrom zu den..Heizflammen über die erhitzte Sohle des tang_ential
angelegten Kanals in den Herd abläuft. Bei dieser neuartigen Ofenausführung, wobei
die im freien Herd unmittelbar über dem. Schmelzbad fertig . entwickelte Schmelzhitze
ohne Stauung dem stückigen Schmelzgut zugeleitet wird, ist die Wirkung der Heizgase
auf das Schmelzgut derart ausgiebig, daß sich jegliche Zusatzfeuerung im Schacht
erübrigt, was eine wesentliche Brennstoffersparnis zur Folge hat. Dadurch, daß die
Heizgase im freien Herd reichlich Raum für ihre volle Entwicklung - haben, und dadurch,
daß die Heizgase in ihrer kreisenden Bewegung über dem gleichzeitig rotierenden
und sich mischenden Schmelzbad nicht behindert werden und bei ihrer neuartigen tangentialen
Einführung in den Schacht keine Stauung erfahren, wird das Mauerwerk naturgemäß
erheblich geschont, wodurch große, kostspielige und zeitraubende Reparaturarbeiten
erspart bleiben und ein wirtschaftlicher Betrieb erreicht wird.
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Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
schematisch dargestellt.
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Abb. i zeigt einen Längsschnitt durch eine Ofenanlage.
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Abb.2 zeigt dieselbe Ofenanlage im Querschnitt.
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Die Ofenanlage umfaßt im wesentlichen den Schmelzschacht i, den ringförmigen
Herd 2 und den zylinderförmigen, vollkommen leeren Brennraum 3. Der Schmelzschacht
i, der durch den Kanal 4 mit dem Brennraum 3 bzw. mit dem Herd 2 in Verbindung steht,
ruht auf Stützen 5; er hat eine untere Entleerungsöffnung 6, die auch ziun Einsteigen
dient, um Reparaturen an der feuerfesten Schachtafitskleidung 7 bequem vornehmen
zu könne. 8 ist die Sohle vom Verbindungskanal 4, der sowohl in den Brennraum 3
bzw. in den Herd 2 als auch in den Schmelzschacht i tangential einmündet. Der @
Herd 2 und der Brennraum 3 hängen an einem Traggerüst g. Im Herd 2 sammelt sich
das aus dem Schacht i über die erhitzte Kanalsohle 8 abfließende Schmelzgut zwecks
weiterer Erhitzung und Vergütung. Nächst der Schlackeausflußöffnung io befindet
sich eine Vorrichtung i i zum Zurückhalten der Verbrennungsrückstände und der Schlacke.
Der Herdboden i2 ist in der Mitte erhöht, wodurch der Vergütungsraum 2 ringförmig
ausgebildet ist. Diese Form,- ist gewählt worden, weil die Erfahrung gelehrt hat,
daß das Schmelzgut in ,einem ringförmigen Serd fortlaufend eine rotierende Bewegung
ausübt, was die Güte des Schmelzgutes ganz erheblich fördert. 13 ist eine Rinne,
an welcher das Schmelzgut mittels Pfannen zum Vergießen abgefaßt wird.
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Der große, vollkommen freie Brennraum 3, in den aie Brenner 14, 14a
tangential einmünden, gewährt eine vollkommene Verbnennung und wirtschaftliche Ausnutzung
des Brennstoffes. Die - Stellung der Brenner ist so getxoffen,-daß-hauptsächlich
unter der Wirkung
des Brenners iq.a sowohl die über dem Schmelzbad
kreisenden Heizgase durch den Kanal q. in den Schmelzschacht i gedrückt werden als
auch die durch idie Vorrichtung i i zurückgehaltene Asche und Schlacke durch die
Abflußöffnung io ausgeblasen werden. Je nach Größe der Ofenanlage können mehr oder
weniger Brenner Verwendung finden. Die öffnung 15 dient nach Schmelzschluß zum Ablassen
der noch im Herd befindlichen Rückstände. Um die Instandsetzungsarbeiten an der
Ofenlage bequem vornehmen zu können, kann der Herd z und im Bedarfsfalle auch der
Brennraum 3 auf ein Fahrgestell 16 abgesenkt und beiseite gefahren werden.
Man hat dann das ganze Ofeninnere offen vor sich stehen, so daß die Instandsetzungsarbeiten
"-unbehindert vorgenommen werden könmien.
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Der Erfindungsgegenstand- ermöglicht auf wirtschaftlichste Weise aus
billigen, eänheimschen Rohstoffen und Abfällen die Erzeugung hochwertiger Qualitätsprodukte
und ist geeignet, zwecks Steigerung der Materialgüte nicht nur den bisher üblichen
koksgefeuerten Kupolofen, sondern auch andere, nicht fortlaufend beschickbare und
daher unwirtsch2iftlich arbeitende Schmelzanlagen, insbesondere auch den. in der
Anschaffung und im Betrieb bedeutend kostspieligeren Elektroschmelzofien, zu ersetzen.
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Die Erfindung .soll sich natürlich nicht- nur auf das dargestellte
Beispiel beschränken; vielmehr sind auch noch andere Ausführungen unter Wahrung
des Erfindergedankens möglich.