DE968517C

DE968517C - Cupola furnace with flame-heated drum hearth

Info

Publication number: DE968517C
Application number: DEG2526A
Authority: DE
Inventors: Richard Gerisch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-06-21
Filing date: 1950-06-21
Publication date: 1958-02-27

Description

Kupolofen mit flammenbeheiztem Trommelherd Es wurde bereits früher vorgeschlagen, den Vorherd des Kupolofens zur Vermeidung der Ab. kühlung des Eisens zu beheizen. Der feste Vorberd hatte j edoch zu wenig Heizfläche, und die Schlackendecke verhinderte die Wärmeaufnahme des Eisens. Deshalb wurden flammenbeheizte Drehtrommelöfen als Eisensammler mit Gas-, Öl- oder Kohlenstaubflamme als Heizmittel vorgeschlagen.Cupola with flame-heated drum hearth It was used earlier suggested the forehearth of the cupola to avoid cooling of the iron to heat. However, the solid forecourt had too little heating surface, and the slag roof prevented the iron from absorbing heat. That is why flame-heated rotary drum furnaces became proposed as an iron collector with gas, oil or coal dust flame as heating means.

Bei diesen Vorrichtungen wurde das durch einen Lagerhohlzapfen in die Vorherde eintretende Eisen nach dem überhitzen zeitweise durch Abstechen oder Entleeren aus einem Loch in der Trommelwand in die Gießpfanne befördert. Dabei wurde versucht, durch Drehen oder Schaukeln der Trommel 'die Wärme besser auf das Eisen zu übertragen. Die zähe Schlackenschicht, welche auf dem Eisenbad schwimmt, wird dabei mit der sich drehenden Trommelwand in den Heizraum gezogen und brennt dann in das feuerfeste Futter immer stärker unter Zerstörung desselben ein. Gleichzeitig werden Eisenkügelchen dadurch auf die Schlackenoberfläche gerissen und verbrennen dort infolge ihrer großen Oberfläche. Aus diesem Grunde hatte die Trommelherdüberhitzung des Eisens seither neben schlechtem Wirkungsgrad großen Futterverschleiß und hohen Eisenabbrand, der sich auch auf die Veredelungszusatzstoffe, wie Silizium, Mangan, Schwefel, Chrom usw., erstreckte. Durch den hohen Futterverschleiß wird diese Schlacke- dickflüssig und hat einen sehr hohen Schmelzpunkt, so daß sie ohne Verflüssigungsmittel am Schluß der Schmelze nicht entfernt werden kann. Die notwendigen FliAmitiel zerstören aber erst recht das Trommelfutter.In these devices, this was achieved by means of a hollow bearing pin in iron entering the forehearth after overheating temporarily by tapping or Emptying conveyed into the ladle from a hole in the drum wall. It was tries by rotating or rocking the drum 'the heat better on the iron transferred to. The tough layer of slag that floats on the iron bath becomes pulled into the boiler room with the rotating drum wall and then burns into the refractory lining more and more with destruction of the same. Simultaneously iron balls are then torn onto the slag surface and burned there due to their large surface. For this reason the drum hearth had overheating of iron since then, in addition to poor efficiency, great wear and tear on the chuck and high Iron burn-up, which also affects the finishing additives, such as silicon, manganese, Sulfur, chromium, etc., extended. Due to the high feed wear, this slag is viscous and has a very high melting point, making it without a liquefying agent cannot be removed at the end of the melt. The necessary FliAmitiel but even more destroy the drum lining.

Weiter wurde vorgeschlagen, das Eisen in dünner Schicht über die beheizte Innenfläche einer Röhre zu leiten. Endlich erfolgte der Vorschlag, Erze durch Behandeln in mehreren Trommeln hintereinander in Eisen oder Stahl zu verwandeln und es durch eine Schöpfspirale aus der letzten Trommel zu heben. Dieser Vorschlag scheiterte ebenfalls an der zähen Schlacke, am zu hohen Futter- und Wärmeverbrauch und an den im Verhältnis zur Leistung viel zu hohen Anlagekosten.It was further suggested that the iron be in a thin layer over the heated Conducting inner surface of a tube. Finally the proposal was made to treat ores by treating them in several drums in a row to transform it into iron or steel and through it to lift a spiral out of the last drum. This proposal failed also on the tough slag, on the excessive feed and heat consumption and on the Investment costs are far too high in relation to performance.

Bei der Überhitzung von Grauguß und beim periodischen Abstich der Schmelze aus dem Trommelherd veränderte sich mit der Entnahmedauer der fertigen Schmelze, weil dabei weiter erhitzt werden mußte, um keine zu große Abkühlung durch die große Trommelfläche zu erhalten, die Graphitkeimzahl der Schmelze und damit die Gußdualität erheblich.When overheating gray cast iron and periodically tapping the Melt from the drum hearth changed with the removal time of the finished product Melt because it had to be heated further in order not to cool down too much to preserve the large drum surface, the graphite nucleation of the melt and thus the casting duality is considerable.

Die zähe Schlacke verhinderte nicht nur die gute Überhitzung in kurzer Zeit, sondern deckte auch das Eisenbad bei den Versuchen, durch Sauerstoffaufblasen oder Erzzusatz zu entkohlen, so ab, daß nur eine ungenügend schnelle Entkohlung eintrat. Die dabei entstehende, noch relativ zähe Eisenschlacke fraß das feuerfeste Futter sehr an und bildete so viel Schlacke, daß man gezwungen war, zwischen den einzelnen Kammern besondere Schlackentrennstellen einzuschalten. Trotzdem blieb der Brennstoff- und Futterverbrauch zu hoch, und der Verbrauch an Sauerstoff und der Abbrand an Eisen machten das Verfahren unwirtschaftlich.The tough slag not only prevented good overheating in a short time Time, but also covered the iron bath in the experiments by inflating oxygen or ore to decarburize, so that only insufficiently rapid decarburization entered. The relatively tough iron slag that arose in the process ate the refractory The fodder very much and formed so much slag that one was forced to move between the to switch on special slag separation points in the individual chambers. Still stayed the fuel and feed consumption too high, and the consumption of oxygen and the burn-up of iron made the process uneconomical.

Die im folgenden beschriebene Erfindung behebt diese Nachteile.The invention described below overcomes these disadvantages.

Erfindungsgemäß wird der mit dem Kupolofen verbundene flammenbeheizte Trommelherd oder kippbare Herd als Durchlaufüberhitzer mit dauerndem Abfluß des Eisens an der Stirnseite des Herdes durch den zentrischen Hohldrehzapfen ausgebildet. Die Aufgabe des Eisenspeicherns nach der Durchlaufbehandlung wird z. B. einem abgasbeheizten Sammelherd übertragen, oder aber es wird amAuslauf des Durchlaufüberhitzers eine Kipprinne angeordnet, welche 'das Eisen bei Fließbandanlagen auf die kleinen Gießpfannen verteilt.According to the invention, the one connected to the cupola is flame-heated Drum hearth or tiltable hearth as continuous flow superheater with continuous drainage of the Iron formed on the front of the stove through the central hollow pivot. The task of iron storage after the continuous treatment is z. B. an exhaust gas heated Transfer hearth, or there is a Tilting trough arranged, which 'the iron in assembly line systems on the small ladles distributed.

Der Durchlauferhitzer kann als Schaukelofen oder als rotierender Drehtrommelofen ausgebildet sein. In beiden Fällen dient die sich drehende innere Wandfläche desselben als Heizfläche, neben dem Bad. Dabei verhütet das dauernd durch die Trommel fließende Eisen, daß sich Schlacke an das Futter hängt. Das durchlaufende Eisen spült sich bildende Schlacke sofort in die Vorpfanne oder in einen vorgeschalteten Schlackenabscheider und fließt dann erst in das Verteilgerät. Die Badoberfläche und die Trommelwand bleiben deshalb stets schlackenrein. Dadurch wird der Wirkungsgrad der Beheizung sehr hoch. Das Futter wird durch das sofortige Wegspülen der Schlacke geschont, weil letztere gar keine Gelegenheit hat, sich mit Kieselsäure oder Tonerde des Futters zu vereinigen und dort einzubrennen. Aus diesem Grunde wird es durch diese Erfindung möglich, das Kupolofeneisen in einer Behandlungsstufe in Stahl zu verwandeln, ohne Zwischenentnahme der Schlacke in Behandlungsstufen.The water heater can be used as a rocking furnace or as a rotating rotary drum furnace be trained. In both cases, the rotating inner wall surface serves the same as a heating surface, next to the bathroom. This prevents the constant flowing through the drum Iron so that slag clings to the lining. The iron passing through is flushed Forming slag immediately in the preliminary ladle or in an upstream slag separator and only then flows into the distributor. The bath surface and the drum wall therefore always remain clean. This increases the efficiency of the heating very high. The feed is protected by the immediate flushing away of the slag, because the latter has no opportunity to deal with silica or clay in the feed to unite and burn in there. That is why it is made possible by this invention possible to transform the cupola iron into steel in one treatment step without Intermediate removal of the slag in treatment stages.

Bei Grauguß kann das Maß der Zerstörung der Graphitkeime erfindungsgemäß durch die Stauung des Eisens im Durchlaufüberhitzer mit Hilfe des Auslaufdurchmessers der Trommel im Drehzapfen genau geregelt werden.In the case of gray cast iron, the extent to which the graphite nuclei are destroyed can be determined according to the invention due to the accumulation of iron in the flow superheater with the help of the outlet diameter of the drum can be precisely regulated in the pivot.

Durch den offenen Einlauf des Eisens in den Durchlauferhitzer können aufkohlende oder entkohlende Zusätze gegeben werden, so z. B. Erze oder Sauerstoff zum Drücken des Kohlenstoffgehalts, wie im Martin-Ofen und Konverter üblich. Man kann so unmittelbar aus dem Kupolofen durch überhitzende Nachbehandlung Stahl von beliebig niedrigem C-Gehalt bis zu o,o5 % herstellen.Through the open inlet of the iron in the water heater you can carburizing or decarburizing additives are given, so z. B. Ores or oxygen to reduce the carbon content, as is usual in the Martin furnace and converter. Man can so directly from the cupola by overheating after-treatment of steel Produce any low C content up to 0.05%.

Es können aber auch aufkohlende Zusätze, wie z. B. Kohlenstaub, beim Überhitzen zugefügt werden. Unterstützt wird die aufkohlende oder entkohlende Wirkung der vorbekannten Zusätze durch Einstellung der Luftmenge zur Flamme, wodurch diese reduzierend, neutral oder oxydierend das Bad überhitzt.But it can also be carburizing additives such. B. coal dust, at Overheating. The carburizing or decarburizing effect is supported the previously known additives by adjusting the amount of air to the flame, thereby reducing, neutral or oxidizing overheats the bath.

Die Vorteile dieser Erfindung sind: i. Die Überhitzung erfolgt schneller, gleichmäßiger und wirtschaftlicher als mit den vorbekannten Anlagen.The advantages of this invention are: i. Overheating occurs faster, more even and more economical than with the previously known systems.

2. Der Platzbedarf der Anlage und die Baukosten werden bei dem guten Wirkungsgrad der Beheizung viel kleiner als gemäß den seitherigen Vorschlägen.2. The space requirement of the facility and the construction costs will be with the good Heating efficiency much lower than previous proposals.

3. Die Überhitzung und damit die Qualität des Eisens ist ganz gleichmäßig und regelbar, und die Graphitkeimzahl kann durch die Höhe der Flam -mentemperatur, die Art der Gasatmosphäre und die Dauer des Aufenthalts des Eisens im Überhitzer beeinflußt werden.3. The overheating and thus the quality of the iron is quite even and adjustable, and the graphite germ count can be determined by the level of the flame temperature, the type of gas atmosphere and the duration of the stay of the iron in the superheater to be influenced.

Durch- Erzzusätze zum flüssigen Eisen vor dem Eintritt in den Überhitzer kann der C-Gehalt des Gusses weitgehend gesenkt und so billig, z. B. aus einer Gattierung, verschiedenes Eisen erzeugt werden.Through ore additives to the liquid iron before entering the superheater the C content of the casting can be largely reduced and so cheap, e.g. B. from a genre, different iron can be produced.

5. Durch entkohlende Zusätze vor und in dem Trommelofen und Bestimmung der Aufenthaltsdauer des Eisens im Durchlaufüberhitzer durch den lichten Durchmesser des Hohldrehzapfens als Auslauf ist es möglich, aus Kupolofeneisen unmittelbar beliebig gekohlten Stahl treffsicher zu erzeugen und diesen nach Entfernung der Schlacke laufend in Kokillen od. dgl. zu gießen.5. By decarburizing additives before and in the drum furnace and determination the length of time the iron stays in the instantaneous superheater due to the clear diameter of the hollow pivot as an outlet, it is possible to use any cupola iron directly Accurately produce carbon steel and this after removing the slag to pour continuously in molds or the like.

6. Durch Kohlenstoffzusatz vor dem Eintritt in den Durchlaufüberhitzer und neutrale oder reduzierende Flamme kann kohlenstofferhaltend oder aufkohlend geschmolzen werden.6. By adding carbon before entering the continuous flow superheater and neutral or reducing flame can be carbon sustaining or carburizing be melted.

Claims

PATENT CLAIM: Cupola furnace with flame-heated drum or tiltable hearth, characterized in that the central hollow pivot of the rotary drum or rocking furnace is used for the permanent drainage of the iron at the front, the clear diameter of which determines the bath height and the length of time the iron stays in the superheater. Documents considered: German Patent Nos. 480 856, 245 442, 520174, 669979, 56449o, 623341, 561845 531o64, 564739, 750o65, 613197, 750403, 518 682, 86o 995 U.S. Patent No. 2,344,440; Publication "Association of German Foundry Experts", "Newer Development of Cupola Furnaces", No. q./47 of October 1947, pp. 4 and 5; L. Schmidt, "The construction and operation of cupolas", vol., 1923, p. 102; "Common description of the iron and steel industry", 15th edition, 1949, p. 1.