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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 40: Hüttenwesen.CLASS 40: Metallurgy.

ERICH PETERS in BERLIN. Dreiherd-Flammofen. ERICH PETERS in BERLIN. Three-burner stove.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 29. April 1897 ab.Patented in the German Empire on April 29, 1897.

Der vorliegende Flammofen bezweckt die unmittelbare Gewinnung von Blei aus Kornerzen — namentlich aus reinem oder mit Zinkblende gemengten Bleiglanze — und seine Construction soll gestatten, dafs er ebenso vortheilhaft auch zum Sintern bezw. Schlackenrösten der Schlichbleierze, als Vorarbeit für den Schachtofenbetrieb, verwendet werden kann.The purpose of the flame furnace at hand is the direct extraction of lead from grain ores - namely from pure or with zinc blende mixed lead lance - and its construction should allow it to do the same advantageous also for sintering respectively. Slag roasting the slag ores, as preparatory work for the shaft furnace operation, can be used.

Der vorliegende Ofen enthält unter einem und demselben Gewölbe einen Röstraum B und einen Schmelzraum C. Aufserdem ist über dem Röstraum ein Vorröstofen A angebracht, welcher von der entbehrlichen Hitze vom Rost des Röstraumes B heifs gehalten und je nach Bedarf verwendet wird.The present oven contains a roasting room B and a melting room C under one and the same vault. In addition, a pre-roasting oven A is attached above the roasting room, which is held by the superfluous heat from the grate of the roasting room B and used as required.

Die Herdsohle des Röstraumes steigt gegen die Mitte des Ofens an, von wo ab die Herdsohle des Schmelzraumes gegen die unter der letzten Arbeitsöffnung befindliche Bleiausflufsöffnung von allen Seiten des Schmelzraumes abfällt. Die Abmessungen können beliebige sein. Der Vorröstofen kommt erst bei Vorarbeitung stark blendehaltiger Beschickung in Betrieb.The hearth floor of the roasting room rises towards the middle of the oven, from where the hearth floor starts of the melting chamber against the lead outflow opening located under the last working opening falls from all sides of the melting chamber. The dimensions can be any. The pre-roasting oven only comes in during preparation heavily dazzling loading in operation.

Der.Betrieb des Flammofens ist folgender:The operation of the flame furnace is as follows:

In der Zeit, in welcher der Schmelzraum C vorgewärmt wird, geschieht im Röstraum B das Rösten der Erze, wonach das geröstete Erz . in den Schmelzraum hineingeschaufelt und der Röstraum neu geladen wird. Die Ladung des Schmelzraumes mufs in der gleichen Zeit ausgearbeitet sein, in welcher die Ladung des Röstraumes genügend geröstet ist.During the time in which the smelting chamber C is preheated, the ore is roasted in the roasting room B, after which the roasted ore. shoveled into the melting room and the roasting room is reloaded. The charge of the melting chamber must be worked out in the same time in which the charge of the roasting room is sufficiently roasted.

Je nach der Gröfse des Ofens und der Beschaffenheit der Erze wählt man sechs- oder achtstündigen Ladewechsel.Depending on the size of the furnace and the nature of the ores, you can choose six or six eight-hour charge change.

Entsprechend einem Ofen von 9 m Länge und einer Breite von 3,6 m ist die Verarbeitung von drei Ladungen zu 3,25 t Bleierze in 24 Stunden möglich ,und gehört dazu eine Belegschicht von 8 Arbeitern (4 Röstern und 4 Schmelzern). Röster und Schmelzer verfahren eine 12 stündige Schicht und nehmen an einem und demselben Gedingesatz theil, da der gute Erfolg beim Schmelzen vom guten Rösten abhängt.The processing is equivalent to an oven 9 m long and 3.6 m wide of three loads of 3.25 t of lead ore possible in 24 hours, and one should be included Document shift of 8 workers (4 roasters and 4 smelters). Roaster and melter process a 12 hour shift and take part in one and the same set of thoughts, there Success in melting depends on good roasting.

Dieser Ofen ist ebenso auch ■ für das Sintern bezw. Schlackenrösten zu gebrauchen. Während in den bisherigen Flammöfen die Schmelzflamme zum Rösten der Schliche dient, wirkt hier eine besondere Rost- und Sinterflamme, wodurch es möglich wird, dafs man die Rösthitze reguliren und so die Beschickung besser und schneller verarbeiten kann und dafs die gerösteten Schliche im Zustande ihrer gröfsten Rösterhitzung zum Schmelzen kommen. Der für die besondere Rösthitze erforderliche Kohlenverbrauch fällt, da kleine Kohlensorten und Cynders verwendet werden können, nicht ins Gewicht. Wird der Vorröstofen mit betrieben, so kommt seine Beschickung nach 8 stündigem Vorrösten in den Röstraum B und die Beschickung dieses Ofens wiederum nach 8 Stunden in den Schmelzofen C. In 24 Stunden können 9 t Schliche gesintert werden. Das durch die Reaction sich ausscheidende Blei kann wie beim Erzschmelzen gewonnen werden.This furnace is also ■ for sintering BEZW. To use slag roasting. While in the previous flame furnaces the melting flame serves to roast the slugs, here a special grate and sintered flame works, which makes it possible to regulate the roasting heat and thus to process the load better and faster, and that the roasted slugs are in their largest state The roasting heat melts. The coal consumption required for the special roasting heat is not significant, since small types of coal and Cynders can be used. If the pre-roasting furnace is also operated, it is loaded into the roasting room B after 8 hours of pre-roasting, and this furnace is again loaded into the melting furnace C after 8 hours. 9 t slices can be sintered in 24 hours. The lead which separates out through the reaction can be obtained in the same way as in ore smelting.

Die Vortheile dieses Ofens sind:The advantages of this stove are:

i. man nutzt die ganzen Herdflächen aus, was bei dem einfachen Flammofen bezüglich des dem Fuchse zunächst liegenden Y₄ der Herdfläche nicht der Fall ist;i. the entire stove area is used, which is not the case with the simple flame furnace with regard to the Y _{4 of the stove area which is closest to the fox;}

2. die gerösteten Erze bezw. Schliche- werden im ■ Zustande ihrer Höchströsterhitzung dem Schmelzprocesse übergeben, was bei Anwendung besonderer Rostöfen ausgeschlossen ist; 2. the roasted ores respectively. In the state of their maximum heating, they are passed on to the melting process, which is excluded when using special grate ovens;

3. die Erzeugung eines reineren Werkbleies auf Grund der durch das längere Rösten erfolgenden wirksameren Reaction und3. The production of a cleaner lead due to the longer roasting more effective reaction and

4.. dadurch ein Mehrausbringen von Werkblei, was auch dadurch erfolgt, dafs eine gröfsere Menge Bleierze in gleicher Zeit verarbeitet werden kann.4 .. thereby an increased yield of work lead, which also occurs because a Larger quantities of lead ore can be processed in the same time.

Es werden
in 24 StundenIt will
in 24 hours Im
einfachen
Ofenin the
simple
oven Im
Doppel-
Ofenin the
Double
oven gewöhnlich verarbeitetusually processed 6 t6 t 8 t8 t in diesem Ofen .....in this oven ..... 9)75 t9) 75 t 9)75 t9) 75 t mithin mehr. . . .therefore more. . . . 3)75 t3) 75 t 1,751;1.751;

5. die Zahlung eines niederen Arbeitslohnes;5. the payment of a low wage;

6. die Ersparnifs an Kohle, weil die Verarbeitung von genügend gerösteten Bleierzen mit einer schwächeren Flamme geschehen kann;6. The savings in coal, because the processing of enough roasted lead ores can be done with a weaker flame;

7. der Minderverbrauch an schmiedeisernem Gezähr;7. the under-consumption of wrought-iron tools;

8. die gröfsere Haltbarkeit des Mauerwerkes infolge der niedrigeren und ununterbrochenen Schmelzhitze;8. The greater durability of the masonry due to the lower and uninterrupted Melting heat;

9. bedeutende Raumersparnifs durch die gedrungene Bauart des Ofens;9. Significant space savings due to the compact design of the stove;

10. die Ersparnifs von Zuschlageisen beim Schachtofenbetrieb, weil weniger Rückstände und diese mit einem geringen procentualen Schwefelgehalt zur Verarbeitung kommen.10. The savings on additional iron when operating the shaft furnace, because fewer residues and these are processed with a low percentage of sulfur.

Die Neuheit der vorliegenden Ofenconstruction liegt also darin, dafs unter einem gemeinschaftlichen Gewölbe neben der Schmelzflamme eine besondere Rösthitze gleichzeitig wirkt.The novelty of the present furnace construction lies in the fact that it is under a common Vault next to the melting flame a special roasting heat acts at the same time.

Dadurch unterscheidet sich dieser Flammofen von den langherdigen und mehrherdigen Flammofen, in denen die Schmelzflamme späterhin als Röstflamme benutzt wird. Aus demselben Grunde unterscheidet er sich auch von den kurzen einherdigen, einfachen und Doppelflammöfen, in denen nur ein Herd vorhanden ist, auf welchem zuerst geröstet und später geschmolzen wird.This is how this flame oven differs from the long and multi-hearth ovens Flame furnace in which the melting flame is later used as a roasting flame. the end For the same reason it differs from the short one-hearth, simple and Double flame ovens, in which there is only one stove, on which to roast and first later melted.

Der zweite Unterschied dieses Flammofens von den bisher gebräuchlichen ist der, dafs er durch die Anordnung einer besonderen Rösthitze für die Räume A und B und einer besonderen Schmelzflamme für den Raum C geeignet ist, Schlicherze zu verarbeiten, also zu trocknen, rationell zu rösten und zu sintern bezw. zu schmelzen.The second difference between this flame furnace and the hitherto used ones is that, thanks to the arrangement of a special roasting heat for rooms A and B and a special melting flame for room C, it is suitable for processing ore, i.e. drying, roasting and closing sinter or to melt.

Diese beiden Processe, das Erzschmelzen und das Schlichsintern, in ein und demselben Ofen rationell durchzuführen, sind die bisher gebräuchlichen Flammöfen nicht geeignet und daher auch nirgends verwendet.These two processes, ore smelting and creeping sintering, in one and the same To carry out the furnace efficiently, the conventional flame furnaces are not suitable and therefore not used anywhere.

Der grofse Vortheil, welchen dieser Ofen durch die Anwendung bezw. Wirkung einer besonderen Rösthitze hat, besteht darin, dafs durch die Möglichkeit der Regulirung der Hitze das Rösten der Bleierze — insbesondere der reinen oder mit Zinkblende gemengten ; Bleiglanze — zweckerreichend erfolgen kann, so dafs bei dem dem Rösten folgenden Schmelzen die Reaction in vollem Umfange eintreten mufs. Dieses Resultat wird in den lang- und mehrherdigen Oefen nicht erreicht, weil in diesen das Unterhalten einer ausreichenden Schmelzflamme der Hauptzweck, das-Rösten mittelst derselben der Nebenzweck ist. Durch die lange Schmelzflamme aber wird das Rösten theils erschwert, weil sie reducirend und daher nur wenig oxydirend wirkt, theils verhindert, weil sie die Oberfläche der Beschickung zusammensintert bezw. schmilzt, wodurch das Eindringen des Sauerstoffs in die Beschickung, also das Rösten, unmöglich gemacht wird. Dieser Theil der Beschickung kommt also unvorbereitet zum Schmelzen.The great advantage that this furnace has by its use resp. Effect of a has a special roasting heat, consists in the fact that the possibility of regulating the Heat the roasting of lead ores - especially those that are pure or mixed with zinc blende ; Lead lance - can be done in a purposeful manner, so that in the one following the roasting When the reaction melts, it must take place in full. This result is reflected in the Long and multi-hearth ovens not achieved, because in these the maintenance of a sufficient one Melting flame is the main purpose, and roasting by means of it is the secondary purpose. Roasting is, however, made more difficult by the long melting flame, because it is reducing and therefore has only a slight oxidizing effect, partly because it prevents the surface of the charge sintered together respectively. melts, preventing oxygen from penetrating the Loading, i.e. roasting, is made impossible. This part of the charge so it melts unprepared.

Ebenso unvollständig vorbereitet kommt die Beschickung in den kurzen einherdigen, einfachen und Doppelflammöfen zum Schmelzen — wenn man nicht ganz geringe Posten verarbeitet, wobei der Kohlenverbrauch und die Arbeitslöhne bedeutend gröfser werden ■—-, obgleich hier das Rösten besonders, und darauf erst das Schmelzen stattfindet. Der Grund dazu ist die für den Röstprocefs nicht geeignete, gleichsam umgekehrte Herdconstruction, indem der an die Feuerbrücke stofsende Theil des Herdes hoch ist und daher ein baldiges Zusammenbacken der Ofenbeschickung, also ein Rösthindernifs, vor sich geht, während der der Feuerbrücke entfernter und tiefer liegende Theil der Beschickung die zum Rösten nöthige Hitze nicht erhält, wenn man durch eine schwächere Rösthitze das Zusammenbacken vermeiden wollte. Ein zweiter Grund der unvollständigen Röstung ist die zu kurze Röstzeit. Eine Verlängerung derselben würde die Schmelzzeit zu sehr verkürzen, um alles auszubringende Blei in der vorgeschriebenen Zeit zu gewinnen. Die Kosten für das in ■ dem vorliegenden Ofen zu verwendende Brennmaterial fallen, da es in kleinen Kohlensorten und Cynders besteht, und gegenüber dem Werthe einer rationellen Arbeit, nicht ins Gewicht. Equally incompletely prepared is the loading in the short, single-hearth, simple one and double-flame furnaces for melting - if you do not process very small items, whereby the coal consumption and wages become significantly higher ■ -, although here the roasting takes place particularly, and only then does the melting take place. The reason in addition, the hearth construction, as it were reversed, is unsuitable for the roasting process, in that the part of the hearth that touches the fire bridge is high, and therefore it is quick to cake the oven loading, i.e. an obstacle to roasting, is going on, while the Fire bridge distant and deeper part of the charge that is necessary for roasting Heat is not obtained if you avoid caking by using a weaker roasting heat wanted to. A second reason for incomplete roasting is that the roasting time is too short. An extension of this would shorten the melting time too much for everything to be applied Win lead in the allotted time. The cost of the in ■ that present furnace to be used fuel fall as it is in small sorts of coals and Cynders exists, and compared to the value of rational labor, it is of no consequence.

Daher ist der Betrieb des aus der Ballingscheri Metallhüttenkunde, S. 63, Abs. 3, bekannten Etagenflammofens wegen des schwieriger zu leitenden Processes und wegen der häufigen Reparaturen unrationell geworden. ' Wahrscheinlich hat hier die Schmelzflamme die Beschickung des Röstofens, anstatt zu rösten, ge-Hence the operation of the Ballingscheri Metallhüttenkunde, p. 63, para. 3, known multiple hearth furnace because of the more difficult to leading processes and because of the frequent repairs become inefficient. ' Probably did the melting flame charge the roasting oven instead of roasting

schmolzen, also Blei ausgeschieden, das durch den Boden des Röstherdes und durch das Gewölbe des Schmelzofens in diesen hineingedrungen ist.melted, i.e. lead excreted through the bottom of the roasting stove and through the Vault of the furnace has penetrated into this.

Daher ist auch die Leitung des Processes und die Reparaturen des in Amerika patentirten .Flammofens (Nr. 220434) schwieriger, weil er nicht nur zwei-, sondern dreiherdig ist.Hence the direction of the process and the repairs of that patented in America Flame furnace (No. 220434) more difficult because it is not just two-hearth, but three-hearth.

Ferner kann der aus der Stölzel'schen Metallurgie, S. 896, Abs. 2, bekannte langherdige Flammofen kein rationell geröstetes Gut darstellen, weil in diesem die Schmelzflamme gleichzeitig Röstflamme ist.Furthermore, the long-hearth known from Stölzel's metallurgy, p. 896, para Flame furnaces do not represent a rationally roasted product, because in this the melting flame is roasting flame at the same time.

Die Hauptaufgabe bei der Verarbeitung der Bleiglanze im Flammofen, die zweckentsprechende Röstung, wird also in den gegenwärtig betriebenen Flammöfen nicht gelöst, mit Ausnahme derjenigen, die nur mit niedrigen Einsätzen, also theuer arbeiten.The main task in processing the lead lance in the flame furnace, the appropriate one Roasting, therefore, is not solved in the currently operated flame ovens, with the exception of those that only use low Deployment, so work dearly.

Andererseits erhellt aus dem Gesagten, dafs diese Aufgabe durch den Betrieb des vorliegenden Flammofens gelöst wird. Alle die durch das ungenügende Rösten der Bleierze entstehenden Nachtheile, als:On the other hand, it is evident from what has been said that this task is accomplished through the operation of the present Flame furnace is released. All caused by insufficient roasting of the lead ores Disadvantages as:

a) das Nachrösten in der Schmelzzeit, also mit reducirender Flamme,a) post-roasting during the melting time, i.e. with a reducing flame,

b) der -hohe Gehalt an Unreinigkeiten im Werkblei und an Schwefel und Zinkblende in den Rückständen,b) the high level of impurities in the Lead and sulfur and zinc blende in the residues,

c) der Mehrverbrauch an Kohle, an feuer-, festem Ziegelmaterial, an schmiedeisernem Gezähr, an Zuschlagseisen beim Schachtofenbetrieb und an Arbeitslöhnen c) the additional consumption of coal, refractory, solid brick material, wrought iron Gezähr, on surcharge iron in the shaft furnace operation and on wages

werden durch ein rationell durchgeführtes Rösten der Erzposten in dem vorliegenden Ofen beseitigt. Durch Beseitigung dieser Nachtheile treten diejenigen Vortheile auf, welche in Vorstehendem hervorgehoben sind.are made by a rationally carried out roasting of the ore posts in the present Oven eliminated. By eliminating these disadvantages, those advantages appear which are highlighted in the above.

Claims

Patent claim:

Three-hearth furnace, characterized by the. Arrangement of the grate and melting area ■ with an independent furnace under a common vault and a saddle-like one Hearth sole, connected to an overhead and a loading opening equipped pre-roasting stove, which gets its heating from the roasting stove.

1 sheet of drawings.