DE901655C

DE901655C - Verfahren und Einrichtung zum Erzeugen eines Ofenschutzgases mit hohem Gehalt an aufkohlenden Bestandteilen

Info

Publication number: DE901655C
Application number: DES15942D
Authority: DE
Inventors: Heinrich Gelius
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1939-08-08
Filing date: 1939-08-08
Publication date: 1954-01-14

Description

Verfahren und Einrichtung zum Erzeugen eines Ofenschutzgases mit hohem Gehalt an aufkohlenden Bestandteilen Den Gegenstand der Erfindung bilden ein Verfahren und eine Einrichtung zum Erzeugen eines Ofenschutzgases mit hohem Gehalt an aufkohlenden Bestandteilen, insbesondere für Einsatzhärtezwecke, durch Verbrennung oder Teilverbrennung von gasförmigem oder flüssigem Brennstoff mit Luft. Zum Einsatzhärten von Stählen bzw. zum entkohlungsfreien Glühen wird ein Ofenschutzgas mit geringem H2-CO.- und Wasserdampfgehalt benötigt. Das Schutzgas soll also im wesentlichen aus N2, C O und C H4 bestehen.
Um dies zu erreichen, bedient man sich in an sich bekannter Weise einer elektrisch erhitzte Kohle, z. B. Holzkohle, enthaltenden Vorlage, durch welche die beispielsweise aus Koksofengas gewonnenen Verbrennungsgase hindurchgeleitet werden.. Gemäß der Erfindung wird hierzu eine Einrichtung ohne elektrische Heizung verwendet, bei der die Verbrennungsgase zwecks Regelung der Gaszusammensetzung zweckmäßig nach Verlassen der Brennkammer sich in zwei Ströme teilen, von denen der eine Teilstrom zunächst durch eine erhitzte Holzkohleschicht hindurchgeleitet wird, während der andere unter Umgehung der Holzkohlevorlage mit dem diese verlassenden Teilstrom, gegebenenfalls nachdem beide Teilströme Kühlungs -, Reinigungs- und Trocknungseinrichtungen durchlaufen haben, wieder vereinigt und dann der Verbrauchsstelle zugeführt wird. Man erhält hierdurch die Möglichkeit, den CO-Gehalt des Gasgemisches zu regeln und der gerade zu behandelnden Stahlsorte anzupassen. Dies ist dadurch möglich, daß der Anteil des Gases, der über die Holzkohle geleitet wird und bei dem infolgedessen der C 02=Gehalt zu C O reduziert wird, durch die relative Bemessung der beiden Teilströme verändert werden kann.
Es ist auch möglich, bei dem Teilstrom, der durch die Holzkohle geleitet werden soll, vorher durch Kühlung die von der Verbrennung her vorhandene Feuchtigkeit teilweise auszuscheiden, so daß dieser Teilstrom nur noch wenig Wasserdampf enthält und damit die Reaktion nach der Wasser-Gas-Gleichung beeinflußt wird.
Besonders zweckmäßig ist es, die Anordnung so zu treffen, daß zur Beheizung der Holzkohleschicht, durch welche der eine der beiden Gasteilströme hindurchgeführt wird, der ungeteilte, von der Brennkammer herkommende Gasstrom dient. Mit Vorteil ordnet man dabei die Holzkohlevorlage oberhalb der Brennkammer so an, daß sie von dem von der Brennkammer herkommenden heißen Gasstrom seitlich oder allseitig .berührt wird.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der zum Gegenstand der Erfindung gehörenden Einrichtungen veranschaulicht.
Die Schutzgaserzeugungseinrichtung enthält in ihrem unteren Teil die Brennkammer i, in welche der das zu verbrennende Gas, beispielsweise Koksofengas; verarbeitende Brenner 2 einmündet. Nach der mehr oder weniger v ollkommenen Verbrennung nehmen die Gase ihren Weg durch den Kanal 5 in der Pfeilrichtung aufwärts, um sich dann in zwei Teilströme zu verzweigen. Der eine Teilstrom streicht unterhalb der Decke 6 des Gaserzeugers entlang und verläßt diesen bei A. Der andere Teilstrom führt in der Pfeilrichtung abwärts durch eine mit glühender Holzkohle angefüllte Vorlage 7 hindurch und tritt bei B aus. Der Holzkohlevorrat in der Vorlage 7 kann aus einem oberhalb angeordneten Nachfülltrichter 8, der oben durch einen Deckel 9 mit Dichtungstasse io und unten durch einen Schieber i i absperrbar ist, verschlossen werden. Der bei A den Gaserzeuger verlassende Teilstrom der Verbrennungsgase kann mittels eines Schiebers 12 geregelt werden.
In der beschriebenen Einrichtung spielt sich außer der Reduktion des C02 zu CO ein weiterer Vorgang im wesentlichen wie folgt ab. Die Verbrennungsfeuchtigkeit wird in der Holzkohlevorlage zum Teil zerlegt. Es bilden sich also 211. und 02, wobei sich der Sauerstoff mit Kohlenstoff wieder zu C O verbunden hat. Die Möglichkeit, den Teilstrom zu kühlen und dadurch vorzutrocknen, bevor er über die Holzkohle geleitet wird, wurde bereits erwähnt. -Auch dadurch hat man es in der Hand, den Gehalt der Gase zu beeinflussen.
Die Weiterbehandlung des Schutzgases erfolgt in bekannter Weise in einem Rieselturrn zwecks Wasserabscheidung und Reinigung von S 02 und einem Teil C 02 und gleichzeitiger Kühlung, worauf eine Entschwefelung, z. B. durch Raseneisenstein, und gegebenenfalls eine C 02 Wäsche angeschlossen wird. Schließlich kann eine Nachtrocknung durch Kieselgel oder Unterkühlung vorgenommen,werden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Fig. 2 dargestellt. Diese Einrichtung, die in ihren wesentlichen Teilen mit der Vorrichtung nach Fig. i übereinstimmt, weist die Besonderheit auf, daß die aus der Brennkammer i kommenden Gase die Holzkohlevorlage 7 allseitig umströmen; um danach den Gaserzeuger bei A zu verlassen. Die Verbrennungsgase werden durch eine Leitung 14 einem Kühler, z. B. einem Wasserkühler 15, zugeleitet, aus dem sie gekühlt und getrocknet durch die Leitung 16 einer Hauptleitung 17 zugeführt werden. Durch ein in die Hauptleitung an geeigneter Stelle eingebautes Drosselventil 18 wird es ermöglicht, einen Teil des Gasstromes nach der Holzkohlevorlage 7 zu leiten, während ein anderer Teil durch das Drosselventil hindurch zu den übrigen Reinigungsapparaten geführt wird. Der in die Holzkohlevorlage 7 abgeleitete Gasanteil durchströmt diese und verläßt sie bei B'. Mittels der Rohrleitung i9 wird der in der Holzkohlevorlage mit Aufkohlebestandteilen angereicherte Gasstrom, der auf Grund seiner Vortrocknung einen sehr niederen Gehalt an Wasserstoff aufweist, mit dem dann abgezweigten Gasstrom in der Hauptleitung 17 wieder vereinigt. Die übrige Arbeitsweise der Einrichtung und z. B. deren Beschickung mit Holzkohle vollzieht sich bei der vorbeschriebenen Einrichtung in der gleichen Weise wie bei der Einrichtung gemäß Fig. i, wobei die gleichen Teile in der Darstellung auch die gleichen Bezugszeichen aufweisen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i: Verfahren zum Erzeugen von Ofenschutzgas mit hohem Gehalt an aufkohlenden Bestandteilen durch Verbrennung oder Teilverbrennung von gasförmigem oder flüssigem Brennstoff mit Luft, insbesondere für Einsatzhärtezwecke, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Regelung der Gaszusammensetzung die Verbrennungsgase zweckmäßig unmittelbar nach Verlassen der Brennkammer in zwei regelbare Ströme geteilt werden, von denen der eine Teilstrom zunächst durch eine glühende Hölzkohleschicht hindurchgeleitet wird, während der andere unter Umgehung der Holzkohlevorlage mit dem diese verlassenden Teilstrom, gegebenenfalls nachdem beide Teilströme Kühlungs-, Reinigungs-und Trocknungseinrichtungen durchlaufen haben, wieder vereinigt und dann der Verbrauchsstelle zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch ,gekennzeichnet, daß zur Beheizung der Holzkohleschicht der ungeteilte, von der Brennkammer herkommende Gasstrom benutzt wird.
3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, daß die Holzkohlevorlage (7) oberhalb der Brennkammer (i) so angeordnet ist, daß sie von dem von der Brennkammer herkommenden heißen Gasstrom seitlich oder allseitig berührt wird.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trockenvorrichtung, z. B. in Form eines Kühlers, vorgesehen ist, in der zum mindesten der Teilstrom des erzeugten Gases, der durch die Holzkohlevorlage geführt werden soll, getrocknet wird.