DE90961C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT?

Der vorliegende Retortenofen dient zur Reduction von Eisenerzen zwecks directer weiterer Verarbeitung derselben zu Stahl oder dergl.

Das Eisenoxyd wird in Körnerform gemeinsam mit Kohle in geeignetem Verhältnifs in einen Trichter eingebracht, aus welchem beide Stoffe nach abwärts in den den Gegenstand dieses Patentes bildenden Retortenofen gelangen. Derselbe wird von aufsen beheizt. Die Retorten sind am besten von solcher Länge, dafs sie zwei Beschickungen aufzunehmen vermögen.

Aus der ersten Retorte gelangt das körnige Erz und die Kohle in eine die Reduction vollendende Heizretorte, in welcher die Reduction des Eisenoxydes zu Ende geführt wird. Das Eisen wird dann zum Schmelzen und Puddeln direct in einen Flammofen übergeführt; während des in den Retorten sich abspielenden Vorganges ist die Aufsenluft abgeschlossen, so dafs eine Verbrennung des Kohlenstoffes sowie eine erneute Oxydation des Eisens vollständig ausgeschlossen ist.

Fig. ι zeigt im lothrechten Schnitt den Obertheil des Apparates, Fig. 2 in ebendemselben Schnitt den Apparatuntertheil. Fig. 3 zeigt theilweise einen lothrechten Schnitt rechtwinklig zu Fig. i, und Fig.'4 einen waagrechten Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 3.

Das Erz in körniger Form wird in den Trichter A, dagegen die ebenfalls in diese Form übergeführte Kohle in den Trichter A¹ eingebracht. Dieses Einbringen kann durch geeignete Hebewerke oder an Ketten hängende Körbe erfolgen, deren Gröfse eine solche ist oder die mit einer solchen Geschwindigkeit angetrieben werden, dafs Kohle und Erz in geeigneten Verhältnissen zu einander in den oder in die Trichter gelangen; gewöhnlich kommen auf Y₅ Gewichtstheile Erz Y₅ Gewichtstheil Kohle.

Am Boden des Trichters befindet sich ein Schieber B, nach dessen Oeffnen die Massen in richtigem Verhältnisse aus den Trichtern in den Mischraum C gelangen. Dieser Mischraum besteht aus einer Trommel mit einer mit Rührarmen 5 besetzten Welle 4; bei Drehung der letzteren kommen die RUhrarme mit dem aus dem Trichter herabfallenden Erz und der Kohle in Berührung, demzufolge Erz und Kohle innig mit einander gemischt werden. Von hier gelangt das Gemisch durch Röhren c in die Retorten D. Diese Retorten sind ganz oder nahezu aufrecht stehend angeordnet und zickzackförmig gestaltet. Zwischen den Retorten D befinden sich die Heizkanäle E, in welche zur Erzielung einer vollkommenen Verbrennung Luft und Gas mittels der Brenner F in geeignetem Mischungsverhältnisse eingeführt werden. Bei 6 und 7 (Fig. 3) sind Hähne zur Regelung der Luft- bezw. Gaszufuhr vorgesehen, so dafs an jedem eine heizende Flamme erzeugenden Brenner die richtige Menge Luft bezw. Gas gesichert und aufrecht erhalten wird.

Die Retorten und Heizkanäle sind aus einzelnen Gruppen zusammengesetzt und werden am ■ besten aus Thon hergestellt. Eine jede solche Gruppe umfafst ein Stück der gebogenen Kanäle; durch Vorsprünge an der einen Gruppe und Vertiefungen an der anderen Gruppe wer- ' den die Gruppen in der bei 8 (Fig. i) ersichtlichen Weise auf einander gebaut, so dafs ein Ofen von gewünschtem Fassungsraum entsteht. In der Zeichnung sind beispielsweise drei Retorten an jeder Seite des Ofens und

vier Heizkanäle vorgesehen, so dafs eine jede Retorte an beiden Seiten erhitzt wird und die Verbrennungsproducte in den Heizkanälen nach oben steigen und durch die seitlichen Oeffnungen 9 nach dem Schornstein entweichen. Die Retorten werden in einem Gemäuer G angeordnet, wobei geeignete Schienen und Streben die Theile der Anlage fest zusammenhalten. Es empfiehlt sich das Einziehen einer Zwischenwand H zwischen den Retorten; durch diese aus Ziegeln gebildete Wand werden die Luftröhren / hindurchgeführt, an welche sich die Zweigrohre K nach den Brennern anschliefsen, so dafs sich die verbrauchte Luft bei ihrem Herankommen an das Gas, Petroleum oder einen anderen Brennstoff in erhitztem Zustande befindet. Durch diese Anordnung werden die Retorten nebst ihren Heizkanälen leicht und billig zusammengebaut und die Theile luftdicht gemacht, während andererseits die Retorten für etwaige Reparaturen leicht aus einander genommen werden können.

Bei L ist für die Retorten ein eiserner Träger angedeutet; an die unteren Enden der Retorten sind die Rohrstutzen M mit eingelegten Schiebern 10 angeschlossen, durch welche das Durchfallen des Arbeitsgutes nach Bedarf geregelt werden kann. Diese Rohrstutzen führen nach einer zweiten, zur Vollendung des Reductionsvorganges dienenden Gruppe von Retorten N, die am besten in der in Fig. 2 ersichtlichen Weise eine schräge Lage erhalten. Zwischen den Retorten befinden sich die Heizkanäle oder Feuerzüge O, in welche bei F¹ Luft und Gas oder ein anderer brennbarer Körper eingeführt wird, um hier mit der für die Vollendung des Reductionsprocesses für das Eisenoxyd nöthigen Hitze zu verbrennen. Die Brenner F¹ sind den oben beschriebenen Brennern ähnlich.

Die Retorten N sind an ihrem unteren Ende am weitesten, so dafs die in ihnen befindliche Masse sich nicht festsetzen kann. Im Allgemeinen sind diese Retorten den Retorten D ähnlich, d. h. die Retorten werden ebenfalls aus Thon und gruppenweise hergestellt und durch vorspringende Leisten einerseits und Vertiefungen andererseits bei 11 in einander gefügt, so dafs die Heizkanäle O entstehen.

Die Retorten selbst sind vollkommen luftdicht und zeigen keine vertical laufenden Säume oder Rippen. Die aus Thon gebildeten Gruppen werden von vorn nach hinten zu ebenso zusammengestellt, wie ihre Zusammenstellung nach oben zu erfolgt. Bei 12 werden die Verbrennungsproducte abgeführt, während die Gase bei 13 aus den Retorten abgeleitet werden.

An den unteren Enden der Retorten N befinden sich Schieber P, die durch Handhebel oder Schraubenspindeln etc. bethätigt werden und welche in geschlossener Stellung das Erz und die Kohle in den unteren Retorten N zurückhalten. Nach Oeffhen der Schieber kann die Masse in den Trichter Q. und durch das Ueberleitungsrohr R direct in den Flammofen S gelangen, in welchem der Eisenschwamm geschmolzen wird und je nach dem zu erzielenden Product gepuddelt oder in anderer Weise weiter behandelt werden kann. Durch 14 kann ..die Schlacke abgeführt werden, während das geschmolzene Eisen durch das Abstichloch 15 herausbefördert und eine vollständige Entleerung durch 18 bewirkt werden kann.

Die Betriebsweise des Apparates ist folgende:

Zunächst werden die Retorten genügend stark erhitzt; dann wird der Schieber B zurückgezogen, damit die Kohle und das Eisenoxyd in den Mischbehälter C herabfallen, in welchem bei Drehung der Welle mit den Rührarmen die Kohle mit dem Eisenerz innig und gleichmäfsig vermischt und dann zusammen in die Retorten übertreten, letztere bis zur Hälfte anfüllend. Die Masse verbleibt hierin eine genügend lange Zeit unter Einwirkung der Hitze, um aus dem Eisen den Sauerstoff auszutreiben und letzteren sich mit dem Kohlenstoff verbinden zu lassen. Schieber B wird dann von neuem zurückgeschoben und eine zweite Beschickung herabfallen gelassen, deren Bestandtheile sich dann im Mischbehälter mit einander vermischen und die Retorten bis zu deren oberen Rand anfüllen. Diese Masse verbleibt dann ebenfalls auf die geeignete Zeitdauer unter der Einwirkung der Hitze, worauf der Schieber 10 geöffnet wird, um etwa die Hälfte des Retorteninhaltes in die zweite Retortengruppe N herabfallen zu lassen; diese Retorten werden, da sie etwa nur halb so grofs wie die oberen Retorten D sind, ganz oder nahezu angefüllt.

Es empfiehlt sich die Anbringung von Schaulöchern 16. um feststellen zu können, wann bei Anfüllung der Retorten N mit der genügend grofsen Menge Masse ein weiteres Zubringen unterbrochen werden soll. Schieber B wird hierauf wieder geöffnet und die Masse fällt von oben in die Retorten D, die sich nahezu wieder anfüllen, worauf die Vorgänge der Reihe nach wiederholt werden, so dafs der Apparat nahezu ein continuirlich wirkender ist. Wenn nun die Massen in den unteren Retorten N die erforderliche Zeit lang der geeigneten Temperatur ausgesetzt worden sind, werden die Schieber P zurückgezogen und der Inhalt der Retorten N fällt in den Flammofen herab, um hier einer endgültigen Schmelzung unterworfen zu werden.

Während dieser einzelnen Vorgänge werden das körnige Erz und die Kohle durch die aufwirbelnde Wirkung innig mit einander gemischt, wenn die Massen in den zickzackförmigen Retorten herabgehen, und wird gleichzeitig die Aufsenluft mit nur geringem oder

gar keinem Verlust an Hitze abgesperrt, weil die Massen aus den oberen Retorten in die unteren Retorten übertreten, aus denen sie in den Schmelzofen gelangen, ohne mit der Aufsenluft in Berührung zu kommen und ohne merklich an Eigenhitze zu verlieren.

In den Wandungen der Heizkanäle E befinden sich Oeffnungen mit herausnehmbaren Stöpseln 17, um zum Entzünden der Flammen zu den Kanälen gelangen und den jeweiligen Zustand der erhitzten Retorten beobachten zu können. Auch empfiehlt sich die Anbringung von kleinen herausnehmbaren Stöpseln 19 an den unteren Enden der Kanäle E und O zum. Einbringen von glühender Kohle oder anderem Brennmaterial in genannte Kanäle beim Ingangsetzen der Anlage; diese glühende Kohle bringt die Gase, die zunächst an den Bodentheilen der Kanäle eingeleitet werden, sofort zum Entzünden, was sich dann bei den höher gelegenen Brennern fortsetzt dergestalt, dafs immer der untere Brenner die höher gelegenen Brenner entzündet und die Verbrennungsproducte durch geeignete Kanäle nach einem Abzugsrohre ,T an der Seite abgeleitet werden.

Die aus den Retorten abziehenden Gase können auch' durch das Rohr T abgezogen werden, wenn Oeffnungen, die mit letzterem in Verbindung stehen, vorgesehen sind; für gewöhnlich aber empfiehlt sich die Anordnung eines besonderen, von den Oeffnungen 1 3 und 29 abgehenden Abzugskanales, so dafs irgend welches gebildetes Kohlenoxydgas aus den Retorten nach einem geeigneten Behälter oder Gasometer übergeführt und dann weiter verwendet werden kann.

In der Anlage nach vorliegender Erfindung lassen sich die Retorten und Heizkanäle leicht und billig herstellen und zusammensetzen^; auch ist leicht ersichtlich, dafs der Ofen durch Vermehrung der Retorten und der zwischen ihnen liegenden Heizkanäle hinsichtlich seiner Gröfse und Leistungsfähigkeit in unbeschränktem Mafse erweitert werden kann. Stellt man die aus Thon gebildeten Retorten in dem Heizofen von der dargestellten Anlage her, so ist es nur nöthig, zwei oder drei Formen vorzusehen , in denen die einzelnen Gruppen der aus Thon bestehenden Retorten gebildet werden, so dafs letztere zum Aufbau des Ofens zusammengestellt werden und die vorspringenden Theile die Zwischenkanäle bilden. Zuletzt ist es nur noch nothwendig, die Thonretorten mit genügend starkem Mauerwerk zu umgeben und dieselben zusammenzuhalten.

Am besten werden die Retorten aus Chamotte hergestellt, was auch mit dem Mauerwerk der Fall sein sollte, damit dasselbe der Hitze, welcher der Ofen, ausgesetzt wird, widerstehen kann.

Erfinder beschränkt sich nicht allein auf einen Flamm- oder Herdofen, auf welchem das Erz geschmolzen wird; nur ist es von Wichtigkeit, dafs das ,körnige reducirte Erz nur immer allmälig in den Ofen eingebracht und die Schlacken und unreinen Beimengungen in geschmolzenem Zustande getrennt von einander aus dem in genanntem Ofen geschmolzenen oder gepuddelten Eisen oder Stahl abgezogen werden.

In Fällen, in denen die reducirte Masse unmittelbar in den Schmelzofen gebracht wird, ist leicht die Gefahr vorhanden, dafs das geschmolzene Metall oder die Schlacke den Apparat bespritzt oder verstopft oder die Arbeiter beschädigt. Dadurch, dafs man das Eisen veranlafst, in die geschmolzene Masse unter deren Oberfläche einzudringen, ist dieser Uebelstand vermieden.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Ein Retortenofen zum Reduciren von Eisen-, erzen (Eisenoxyd), gekennzeichnet durch die Anordnung mehrerer Retorten und zwischenliegender Heizkanale derart, dafs die Retorten (D) durch Aneinandersetzen einzelner kachelartiger Stücke aus feuerfestem Material mit Durchgangskanälen und vorstehenden Flantschen, die Heizkanäle (E) dagegen durch die Zwischenräume zwischen den genannten Flantschen gebildet werden.

2. Eine Ausführungsform des Retortenofens nach Anspruch 1, bei welcher die Retorten und zwischenliegenden Heizkanäle eine Zickzackform haben.

3. Eine Ausführungsform des Retortenofens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen die Erz- und Reductionsmittel getrennt zuführenden Einfülltrichter (A AJ, welcher mittels Klappen (B) durch eine Mischvorrichtung gegen den mit den Retorten durch die Rohre (c) verbundenen Mischraum (C) abgeschlossen ist.

4. Eine Ausführungsform des Retortenofens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei über einander liegende und durch Röhren mit Schiebern' mit einander verbundene Retortengruppen (D N), von denen die obere Retortengruppe zur Vorreduction und die untere Retortengruppe zur Fertigreduction der Erze vor deren. Uebertritt in den Schmelzofen dient.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.