Verfahren zur Schonung des Ofenfutters Das Kupolofenschmelzen unter
Verwendung von Heißwind hat u. a. den Vorteil, daß die oxydierende Zone zwischen
Windzüführungsebene und eigentlicher Schmelzzone verringert wird, was insbesondere
für die Sicherung der Erschmelzung von Gußeisen mit eng begrenzter chemischer Zusammensetzung,
z. B. für Kolbenringe, Hartguß oder dünnwandigen Guß, von größter Bedeutung ist.
Die Verwendung von Heißwind gestattet ferner auch die Verwendung weniger guter Kokssorten
und kommt den Notwendigkeiten entgegen, die sich aus der Verminderung der Zuteilungen
an Breitkammerkoks oder hartem, grobstückigem Gießereikoks ergeben. Das Schmelzen
mit Heißwind, insbesondere mit Windtemperaturen über q.oo°, hat jedoch den Nachteil,
daß in der Schmelzzone so hohe lokale Überhitzungen des Ofenfutters eintreten, daß
dasselbe in stärkerem Maße als bei Kaltwindbetrieb fortschmilzt. Hierdurch wird
aber einmal die Menge der anfallenden Schlacke erhöht und damit ein erhöhter Verlust
an Wärme hervorgerufen, vor allem aber wird das Profil des Ofens während des Schmelzens
ständig geändert, wodurch auch die Schmelzverhältnisse sich dauernd ändern, so daß
das anfallende Eisen in seinem Kohlungsgrad, seiner chemischen Zusammensetzung und
seiner Temperatur sich ebenfalls ständig ändert. Der erfahrene Gießer kennt die
systematische Änderung dieser Erscheinungen und gießt seine Stücke in einer bestimmten
Reihenfolge, wobei er auf die oben gekennzeichneten Veränderungen im Schmelzvorgang
Rücksicht nimmt. Er ist aber infolgedessen gezwungen, Gußstücke mit fortlaufend
verschiedenen Wanddicken und verschiedenen Eigenschaften in bestimmter Reihenfolge
abzugießen; er ist also nicht völlig Herr über die jeweilige Verwendung des anfallenden
Rinneneisens während einer ganzen Schmelzperiode des Ofens. Diese betriebstechnischen
Nachteile sind sehr lästig, stören den Betrieb, vermindern die Treffsicherheit und
führen leicht zu erhöhten Ausschußziffern. Daneben fallen der Mehrverbrauch an feuerfester
Auskleidung zuzüglich der erforderlichen Löhne
für die ständigen
Reparaturen am Ofen erheblich ins Gewicht.Procedure to protect the furnace lining The cupola melting under
Use of hot blast has inter alia. the advantage that the oxidizing zone between
Windzugeguide level and actual melting zone is reduced, which in particular
for securing the smelting of cast iron with a very limited chemical composition,
z. B. for piston rings, chilled cast iron or thin-walled cast, is of the utmost importance.
The use of hot blast also allows the use of less good types of coke
and meets the needs arising from the reduction in allotments
in broad-chamber coke or hard, lumpy foundry coke. The melting
with hot wind, especially with wind temperatures above q.oo °, has the disadvantage, however,
that so high local overheating of the furnace lining occurs in the melting zone that
the same melts away to a greater extent than in cold wind operation. This will
but once the amount of slag increases and thus an increased loss
caused by heat, but above all the profile of the furnace during melting
constantly changed, as a result of which the melting ratios also change constantly, so that
the accumulating iron in its degree of carbonization, its chemical composition and
its temperature is also constantly changing. The experienced caster knows them
systematic change of these phenomena and pour its pieces in a particular
Sequence, referring to the changes in the melting process identified above
Is considerate. As a result, however, he is forced to use castings continuously
different wall thicknesses and different properties in a certain order
pour off; so he is not completely in control of the respective use of the accruing
Gutter iron during a whole melting period of the furnace. This operational
Disadvantages are very annoying, disrupt operation, reduce accuracy and
easily lead to increased reject rates. In addition, the additional consumption of refractories falls
Lining plus the required wages
for the permanent
Repairs to the furnace are significant.
Diese Nachteile der üblichen Arbeitsweise mit Heißwind können und
werden praktisch vermindert durch Anwendung bekannter Maßnahmen zum Schutz des feuerfesten
Mauer-Zverks, z. B. durch Einlegen von wassergekühlten Rohren, Verwendung wassergekühlter
Düsen und Düsenkästen sowie durch starke Berieselung der Außenwand des Ofens. Die
erwähnten Malnahmen sind jedoch überaus teuer, nicht immer ausreichend wirksam.
dabei aber betriebstechnisch umständlich, zumal durch das Kühlsystem der wertvollste
Arbeitsplatz um den Ofen herum in nachteiliger Weise eingeschränkt wird. Wenn ferner
mit höheren W indmengen, z. B. 14o bis i 6o m3/m= Ofenquerschnitt jmin oder darüber
gearbeitet wird, so bleiben die Abbrandzifiern selbst bei Heißwindbetiicb immer
noch etwa in der Größenordnung der Schmelzweise mit Kaltwind.These disadvantages of the usual way of working with hot air can and
are practically reduced by applying known measures to protect the refractory
Mauer-Zverks, z. B. by inserting water-cooled pipes, using water-cooled
Nozzles and nozzle boxes as well as through heavy sprinkling of the outer wall of the furnace. the
However, the measures mentioned are extremely expensive and not always sufficiently effective.
but technically cumbersome, especially the most valuable due to the cooling system
Workplace around the furnace is adversely restricted. If further
with higher wind quantities, e.g. B. 14o to i 6o m3 / m = furnace cross-section jmin or above
is being worked, the burn-up figures always remain even with hot-blast operation
still roughly in the order of magnitude of the melting mode with cold wind.
Gemäß vorliegender Frfindung kann man ein überaus heißes, hochwertiges
Gußeisen mit größter Wirtschaftlichkeit, ausreichender betriebstechnischer Sicherheit
im Kupolofen erzeugen, wenn der finit 3oo` C aufwärts, vorzugsweise mit Windtemperaturen
von 400 bis 700"'C, betriebene Kupolofen unter Verwendung von getrennt beheizten
Winderhitzern durch Verringerung der Windmenge oder Erhöhung des Satzkoksanteils
so geführt wird, daß die Temperatur in der Schmelzzone des Ofens entsprechend gedrückt
und das anfallende Rinneneisen in einem dein Kupolofen nachgeschalteten, an sich
bekannten Vorherd, vorzugsweise einem Flachvorherd, unter Abzweigung einer entsprechenden
Heißwindmenge aus dem gleichen Winderhitzer mittels ÜIs. Gases oder Kohlenstaubs
in an sich bekannter Weise überhitzt wird. Bei Verwendung höherer Satzkoksanteile
als etwa i o bis i=@`o steigt der Kohlenoxydgehalt der Abgase so weit an, daß auch
diese letzteren unter Verwendung des Heißwindes, entnommen dem gleichen Winderhitzer,
für die Überhitzung des Rinneneisens in dem erwähnten Vorherd nutzbar gemacht «-erden
können.According to the present invention, you can get an extremely hot, high quality
Cast iron with the greatest economic efficiency, sufficient operational safety
Produce in the cupola when the finite 3oo` C upwards, preferably with wind temperatures
from 400 to 700 "'C, powered cupola using separately heated
Cookers by reducing the amount of wind or increasing the proportion of coke
is performed so that the temperature in the melting zone of the furnace is correspondingly depressed
and the resulting gutter iron in a cupola downstream of yours, in itself
known forehearth, preferably a flat forehearth, branching off a corresponding one
Hot breeze from the same heater by means of ÜIs. Gas or coal dust
is overheated in a manner known per se. When using a higher percentage of coke
as about i o to i = @ `o the carbon oxide content of the exhaust gas rises so much that also
the latter using the hot blast taken from the same heater,
made usable for the overheating of the channel iron in the forehearth mentioned above
can.
Die Vorteile dieser Arbeitsweise lassen sich wie folgt kennzeichnen:
Die höchsten Flammtemperaturen im OfVn steigen nicht mehr so weit an, daß der feuerfeste
Baustoff der Ofenauskleidung, insbesondere in der Schmelzzone, in untragbarer Weise
abgeschmolzen wird. Im Gegenteil, die Profilhaltung des Ofens, insbesondere in der
Schmelzzone, bleibt so weit gesichert, daß erhebliche Änderungen in der Höhenlage
der Schmelzzone, dem Kohlungsgrad des Eisens, den Oxydationsbedingungen, der Gasphase
usw. nicht mehr auftreten. Sodann kann die Überhitzung des anfallenden Rinneneisens
unter Verwendung des hocherhitzten Windes, entnommen dein Winderhitzer des Kupolofens,
mit Hilfe von Gas, (l oder Kohlenstaub praktisch jede beliebige Höhe erreichen,
insbesondere sind Eisentemperaturen zwischen i 5oo bis 165o' betriebstechnisch einfach
und finit großer Gleichmäßigkeit laufend zu erzielen. Weiter ist durch Verwendung
des hocherhitzten Windes, entnommen dem gleichen für den Kupolofen vorgesehenen
Winderhitzer, der zusätzliche Verbrauch an Brennstoff für den Vorlierd Überaus gering,
da der hocherhitzte Heißwind eine kurze Flamme ohne nennenswerten Windüberschul.i
ermöglicht. Schließlich ist das anfallende Eisen chemisch von größter Gleichmä15igkeit
und kommt in seiner Qualität dem im 1@lektroofen hergestellten Gußeisen nahe.The advantages of this way of working can be identified as follows:
The highest flame temperatures in the furnace no longer rise so far that the refractory
Construction material of the furnace lining, especially in the melting zone, in an unacceptable manner
is melted. On the contrary, the profile of the furnace, especially in the
Melting zone, remains secured to such an extent that there are considerable changes in altitude
the melting zone, the degree of carbonization of the iron, the oxidation conditions, the gas phase
etc. no longer occur. This can result in overheating of the resulting iron
using the high-temperature wind, taken from your cupola furnace,
with the help of gas, (oil or coal dust can reach practically any height,
in particular, iron temperatures between 1500 to 165o 'are technically easy to operate
and to achieve finite uniformity on an ongoing basis. Next is through use
of the highly heated wind, taken from the same one provided for the cupola furnace
Winderheater, the additional fuel consumption for the Vorlierd extremely low,
because the highly heated hot wind creates a short flame without any noteworthy excess wind
enables. After all, the iron produced is chemically extremely uniform
and its quality comes close to that of cast iron produced in a 1 @ electric furnace.
Ein Beispiel mag die @@"irkungsti eise des Verfahrens hinsichtlich
des Wärmebedarfs kennzeichnen. Bei Heißwindbetrieb mit 7 bis 80 ;o Satzkoks
und etwa a his 30,() Koksauf-Wand im Winderhitzer bei über et\ca ,150° Windtemperatur
nimmt die Verschlackung des feuerfesten Baustoffs der Ofenauskleidung derartig zu,
daß ohne zusätzliche Kühlung der Schmelzzone des Ofens 2 his .4@o höhere Schlackenmengen
anfallen als beim Betrieb mit Kaltwind.An example may characterize the efficiency of the process with regard to the heat requirement. With hot blast operation with 7 to 80 ; o set coke and about a to 30, () coke up wall in the blast heater at a wind temperature of more than about 150 °, the slagging increases of the refractory building material of the furnace lining in such a way that without additional cooling of the melting zone of the furnace 2 to .4 @ o higher amounts of slag are produced than when operating with a cold wind.
Beim Arbeiten nach der erfindungsgemäß aufgezeigten Arbeitsweise mit
etwa ioa/o Satzkoks und Windtemperaturen über 3oo", vorzugsweise aoo bis 700` C,
erfordert die Herstellung eines überhitzten, hochwertigen Gußeisens noch den Aufwand
beispielsweise von i bis 2,50!o öl je nach gewünschtem überhitzungsgrad. Die Schlackenmengen
liegen vollkommen auf der Höhe der bei Kaltwindbetrieb üblichen oder sogar wesentlich
darunter. Dagegen sind die Schwankungen der Zusammensetzung des Eisens weit geringer.
als bei Kaltwindbetrieb oder aber den bisher bekanntgewordenen Heißwindschmelzverfahren.
So sind Schmelzzeiten von i o bis 16 Stunden täglich möglich, ohne daß die Auskleidung
des Ofenfutters, insbesondere innerhalb der Schmelzzone, zu nennenswerten Veränderungen
im Profil des Ofens führt. Der Raum um den Ofen herum aber ist für das betriebsmäßige
Arbeiten frei und durch keinerlei zusätzliche Leitungen, Kühlschlangen, . Zu- oder
Abführungsrohre für Kühlwasser usw. eingeengt.When working according to the procedure shown according to the invention with
about 10 a / o set coke and wind temperatures over 300 ", preferably aoo to 700 ° C,
The production of an overheated, high quality cast iron still requires the effort
for example from 1 to 2.50! o oil depending on the desired degree of superheating. The amounts of slag
are completely at the level of the usual or even substantial in cold wind operation
underneath. In contrast, the fluctuations in the composition of iron are much smaller.
than with cold blast operation or the previously known hot blast melting process.
Melting times of 10 to 16 hours per day are possible without the lining
of the furnace lining, especially within the melting zone, to significant changes
in the profile of the furnace. But the space around the stove is for operational purposes
Work freely and through no additional lines, cooling coils,. To other
Drainage pipes for cooling water etc. are narrowed.