DE930264C

DE930264C - Verfahren zum Betrieb eines mit Koks betriebenen Schachtofens zur Herstellung hochwertiger Eisen- und Gusseisensorten

Info

Publication number: DE930264C
Application number: DE1949P0000305
Authority: DE
Inventors: Eugen Dr-Ing Habil Piwowarsky
Original assignee: KLARA PIWOWARSKY
Current assignee: KLARA PIWOWARSKY
Priority date: 1949-11-22
Filing date: 1949-11-22
Publication date: 1955-07-14

Description

Verfahren zum Betrieb eines mit Koks betriebenen Schachtofens zur Herstellung hochwertiger Eisen- und Gußeisensorten In einer früheren Erfindung des Erfinders war eine wirkungsvolle Umkrustung des für das Schmelzen im Kupolofen benötigten Kokses Gegenstand der Erfindung. Das Prinzip bestand in einer Umkrustung des Kokses mit hochschmelzenden und gleichzeitig haftfähigen Substanzen, wie Hochofenzement, Mischzement, Portlandzement usw. mit dem Erfolg einer höheren Ofentemperatur, einer gesteigerten Rinnentemperatur des Eisens, einer Verminderung der Reduktion der C 02 reichen Verbrennungsgase, womit gleichzeitig eine Erhöhung der Zone höchster Ofentemperatur im Schmelzzonengebiet des Ofens verbunden war.
Alle Bestrebungen der letzten 20 bis 30 Jahre laufen bekanntlich auf eine Erhöhung der Überhitzungstemperatur des anfallenden Rinneneisens hinaus, weil sie die Grundlage der Herstellung von mechanisch hochfestem Gußeisen mit günstiger Graphitausbildung ist.
Eine Windvorwärmung führt bekanntlich ebenfalls zu einer wirkungsvollen Überhitzung des geschmolzenen Eisens bzw. Gußeisens beim Schmelzen im Kupolofen. Je nach Windvorwärmung beträgt die Steigerung der Rinnentemperatur des anfallenden Gußeisens 2o bis 8o° C. Je höher aber die Windtemperatur, um so mehr wird die Zone höchster Ofentemperatur zusammengezogen und nach der Düsenebene verlagert, was den Nachteil hat, daß die sehr hohe Schmelzzonentemperatur einen stark erhöhten Verschleiß des Ofenfutters ergibt und infolge der zusammengezogenen Zone höchster Ofentemperatur das Arbeiten mit Heißwind eine sehr weitgehende Überwachung des Schmelzprozesses erfordert. Während also die wirksame Koksumkrustung-die Zone höchster Ofentemperatur vergrößert, wird sie durch Heißwind vermindert.
Nach dem Vorschlag des Erfinde-rs--ergibt sich ein praktisch überaus wichtiger Erfolg durch Kombination einer Koksumkrustung mit der Verwendung heißen Windes. Versuche ergaben z. B., däß durch Koksumkrustung und Verwendung von Warmwind bis etwa 25O° C eine noch wesentlich stärkere Überhitzung des Rinneneisens eintritt als durch Verwendung von Heißwind zwischen 4oo und 6oo° C, aber ohne Koksumkrustung. Versuche des Erfinders ergaben, daß durch die aufgezeigte erfindungsgemäße Kombination eine Zone höchster Ofentemperatur auftritt, die wesentlich größer ist als die bei Warm- oder Heißwind beobachtete. Die Ofentemperatur in dieser Zone lag je nach Höhe der Windvorwärmung um 15o bis 350° C höher als bei normalem Kupolofenbetrieb. Die Temperatur des Rinneneisens stieg entsprechend um 3o bis 120' C, die Kupolofenabgase hatten einen um 2 bis 6% höheren C02 Gehalt als beim Betrieb mit Heißwind allein.
Bedenkt man, daß Warmwindanlagen, d. h. Anlagen für die Vorwärmung des Windes um so teuerer, unwirtschaftlicher und komplizierter ausfallen, je höher die Windtemperatur ist, so erkennt man auch den vollen praktisch-wirtschaftlichen Erfolg der vorgeschlagenen Arbeitsweise. Insbesondere benötigen Winderhitzer für Heißwind über 4oo° C Windtemperatur legierte Wärmeaustauschsegmente. Besonders bei Windtemperaturen über 55O° C sind derartige Winderhitzer entweder zu teuer oder zu kurzlebig für einen Gießereibetrieb, insbesondere für die kleineren Betriebe. Windvorwärmeranlagen aller Art für die Schaffung von Windtemperaturen zwischen i5o und annähernd 300° C sind dagegen sehr billig, haben eine große Lebensdauer und gestatten in Kombination mit der obenerwähnten Koksumkrustung die Ausnutzung von Vorteilen, die sonst nur durch wesentlich höhere Windtemperaturen und damit wesentlich teuerere Winderhitzeranlagen erzielt werden können.
Versuche des Erfinders ergaben ferner Steigerungen der Qualität des Rinneneisens (gemessen durch die mechanischen Festigkeitswerte) um 2o bis 6o %. Bemerkenswert dabei -war, däß ein nach vorstehend beschriebener Kombination arbeitender Ofen ein Eisen wesentlich höherer Dichte, geringerer Lunkerneigung und besserer Gießfähigkeit ergibt. Die für den Gießereiprozeß so wichtige Gießfähigkeit, gemessen an Auslaufspiralen, war zwei- bis dreimal besser als beim normalen Kupolofenbetrieb.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens ist die Möglichkeit der Verwendung auch von Koks mittlerer oder geringerer Güten, gemessen nach Stückgröße, Abriebfestigkeit und Reaktionsfähigkeit, da der Koks ja bis in die Schmelzzone hinein vor dem Einfluß reduzierender Gase (Kohlenoxyd) weitgehend geschützt ist. Die hohen Ofen- und Eisentemperaturen gestatten die betriebssichere Herstellung sowohl von niedrig gekohlten Eisenlegierungen als auch die Erschmelzung hochüberhitzter Eisenlegierungen mit leichterer Abschmelzbaikeit. Gerade für diese Gattierungen ist die Verbindung der in die Höhe gezogenen Schmelzzone (als Wirkung der Koksumkrustung) mit der höheren Ofentemperatur (als Wirkung von Windvorwärmung und der Verminderung der C02-Reduktion) ganz besonders wertvoll.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i.. Verfahren zum Betrieb eines mit Koks betriebenen Schachtofens zur Herstellung hochwertiger Eisen- und Gußeisensorten, dadurch gekennzeichnet, daß das Gut unter Anwendung einer Umkrustung des für das Schmelzen benötigten Kokses und mit auf Warm- oder Heißwindtemperaturen vorgewärmtem Wind erschmolzen wird.
2. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch i auf das Erschmelzen von metallischen Stoffen, insbesondere von Hartguß, Temperguß und Grauguß.
3. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch i und 2 für die Herstellung niedrig gesohlten Gußeiseris.
4. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 2 und 3 für alle leichtschmelzenden Eisensorten oder Metalle. Angezogene Druckschriften.: Deutsche Patentschriften Nr. 394 i2o, 659 336.