DE76043C - Retorten-Ofen zum Reduciren von Eisenerz - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 18: Eisenerzeugung.

Bisher wurde bei der Darstellung von Roheisen in der Regel der Weg durch den Hochofen gewählt. Wo das Brennmaterial billig zu beschaffen ist, giebt es wohl auch keinen Procefs, der sich durch seinen ökonomischen Verlauf und die durch ihn ermöglichte Massenerzeugung besser dazu eignen würde. Es giebt aber eine grofse Anzahl von Industriebezirken, welche, auf vortrefflichen Erzlagern fufsend, deshalb schwer in dem Concurrenzkampfe Stand halten können,, weil ihnen nur theueres Brennmaterial zur Verfügung steht. Darum liegt der Gedanke nahe, einen Theil des bisher im Hochofen durchgeführten Processes mit einem billiger zu beschaffenden Brennmaterial, als es Koks oder Holzkohle ist, durchzuführen.

Im Hochofen gehen zwei Processe vor sich: der Reductions- und der Schmelzprocefs. Der letztere ist unter allen Umständen im Schachtofen billiger durchführbar, weil dieser Ofen' die günstigste Ausnutzung der Wärme gestattet. Wird aber der Schachtofen zur Schmelzung angewendet, so ist man· gezwungen, ein für diesen Ofen passendes Brennmaterial (Holzkohle oder Koks) zu verwerthen.

Anders verhält es sich mit dem Reductionsprocefs. Dieser ist eine chemische Reaction, und es ist einerlei, in welcher Form die für den Verlauf desselben nöthige Wärmemenge zugeführt wird. Man ist deshalb in der Lage, ebenso gut eine billige, nicht backende Kohle zur Anwendung bringen zu können.

Von dieser Erwägung ausgehend, wird der bisher im Hochofen durchgeführte Procefs in seine zwei Theile zerlegt:

1. den Reductionsprocefs,

2. den Schmelzprocefs,

welche gesondert durchgeführt werden.

Der erste Theil wird in dem in beiliegenden Zeichnungen mit R bezeichneten Reductionsofen ausgeführt. Der hierbei auftretende chemische Procefs ist folgender: Das fein gepulverte Erz wird mit der nöthigen Menge Brennstoff gegichtet. Der chemische Vorgang wird durch folgende Formel wiedergegeben:

Fe₂ O₃ + 3 C = 2 Fe + 3 C O.

Das entstandene Kohlenoxyd [wird abgesaugt und zur Heizung der Oefen verwendet.

Die chemothermischen Verhältnisse dieses Processes gestalten sich folgendermafsen:

Zur Zerlegung der in einem Molecül enthaltenen 112 Eisen benöthigt man ungefähr 112X1880 CaI. = — 210560 CaL,

durch die Bildung von 3 CO
erhält man 36X2 473 ==. . . + 89 028 CaL,

die erzeugten 84 C O verbrennen zu Kohlensäure mit
84 X 2 403 = . ·. + 201 852 - .

Erzeugte Wärme -f- 290 880 CaL

Verbrauchte Wärme ..".... — 210 560 -

Ueberschufs an Wärme . . . + 80 320 CaL

Diese Wärmemenge wird dazu verwendet, um die Beschickungsmaterialien und die ent-

weichenden Gase auf die entsprechende Temperatur zu erhitzen und die durch Ausstrahlung verloren gegangene Wärme zu ersetzen.

Die Einrichtung der zur Durchführung dieses Processes dienenden Vorrichtungen ist die folgende:

Die in der Zeichnung (Blatt III) mit R bezeichneten Oefen sind von unten durch auf Rollen laufende Schieber L abgeschlossen, welche durch die vermittelst Zahnräder angetriebenen Zahnstangen \ ein- oder ausgeschoben werden können.

Das Gewölbe besitzt drei Oeffnungen: eine O₁ in der Mitte zum Absaugen des gebildeten Kohlenoxydgases, zwei O₂, O₃ an der Seite zum Eintragen des Beschickungsmaterials. Den Abschlufs der ersteren Oeffnung gegen die Saualeituns bildet ein einfaches Tellerventil.

Die Heizung der Oefen erfolgt durch ein System von Kanälen k, wie in der Zeichnung ersichtlich. Um die zur Heizung dieser Kanäle dienenden Gase schon vor dem Eintritt in die Kanäle k mit der Verbrennungsluft zu mengen und theilweise zu verbrennen, dienen die Verbrennungskammern V. Die vorerhitzte Luft strömt durch das Rohr w zu, das Gas durch die wassergekühlte Düse d. Die auf der anderen Seite des Ofens abziehenden Abhitzgase entweichen durch das Heifswindrohr' w in den Regenerator und von da nach Passirung der Luftwechselklappe in die Esse.

Das während der Chargendauer abgesaugte Kohlenoxydgas wird vom Exhaustor unter eine Gasglocke getrieben und strömt von dort aus in das Rohr G, Blatt III, und durch die Düse in die Verbrennungskammer.

Zwischen dem Rohr G und der Gasglocke ist eine Wechselklappe eingeschaltet. An der Stirnseite der Oefen befinden sich Oeffnungen zum Ausgleichen der Beschickung und zum Entweichen der im Anfange der Charge gebildeten Kohlensäure.

Nachdem die Bodenschieber L und das Gasventil geschlossen sind, wird durch die Füllöffnungen der Oefen chargirt.

Ist die Chargirung vollendet, so bildet sich im Anfange, so' lange die Beschickung selbst noch nicht erhitzt ist, nur Kohlensäure. Diese entweicht. Nach Schlufs dieser ersten Phase öffnet man das Gasventil, und der Procefs verläuft in der geschilderten Weise.

Nach 2 bis 3 Stunden ist die Reduction vollendet; die BodenschieberL werden gezogen und die Materialien fallen in die Kammern T, in denen sie vor neuerlicher Oxydation geschützt erhalten werden, um nach Bedarf durch Oeffnen des Schiebers η in den unter den Reductions-Oefen aufgestellten Schachtschmelzofen 5 gegichtel zu werden.

Der für die Schmelzung im Schachtofen nothwendige Brennstoff und Zuschlag wird durch den Trichter aufgegeben, und das flüssige Eisen und die Schlacke abgestochen.

Auf diesem Wege ist man in der Lage, jenen Theil des Processes, welcher am meisten Wärme benöthigt, mit einem sehr billigen Brennstoff durchzuführen, und aufserdem hat man den Procefs viel mehr in der Hand als beim Hochofenbetriebe.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Retorten-Ofen zum Reduciren von Eisenerz, gekennzeichnet durch die im Gewölbe angeordneten Beschickungsöffnungen (O₂ O_s), die Gasabzugsöffnung (O₁), den Bodenschieber (L) und die Seitenwandkanäle (k), in welchen das in der Retorte (R) erzeugte Gas mit heifser Luft gemischt verbrennt.

   Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.