Przy zwyklym procesie otrzymywania zelaza surowego przeprowadzanym w pie¬ cu szybowym wystepuja niepozadane, do¬ tychczas tylko czesciowo znane, reakcje u- boczne, które badz wplywaja ujemnie na wlasnosc produktu otrzymywanego, badz tez pogarszaja sposób pod wzgledem go¬ spodarczym. Przed kazda forma dmucho- wa w wielkim piecu tworzy sie strefa, w której znajduje sie wolny tlen, tlenek we¬ gla i para wodna, podczas gdy ku srodko¬ wi szybu jest w niej obecny prócz azotu tylko tlenek wegla. O rozmiarach tych u- tleniajacych gazów jak w kierunku pozio¬ mym, tak i w kierunku pionowym istnieja tylko przypuszczenia. W odnosnej litera¬ turze, dzieki próbom dokonanym przez van Vloten'a (Zeitschriit Stahl und Eisen 13, 1893, str. 26), wspomniano, iz przed formami w piecu wielkim tworzy sie utle¬ niajaca warstwa gazowa, t. j. w odleglosci do 60 cm od wylotu form jest jeszcze obec¬ ny w fazie gazowej wolny tlen. Kwas we¬ glowy rozprzestrzenia sie wglab szybu na¬ wet ponad 90 cm, liczac od wylotu form.Tlenek wegla zaczyna sie tworzyc dopiero w odleglosci okolo 55 cm tak, iz znaczne ilosci tlenku wegla wystepuja dopiero wte¬ dy, gdy tlen znika z fazy gazowej. Rów¬ niez i Bureau of Mines przedsiewzielo obszerne doswiadczenia, z których wynika z cala pewnoscia, iz przed formami piecawielkiego znajduje sie utleniajaca faza gazowa i wskutek tego musi nastepowac utlenianie surówki. Utlenianie surówki nie- tylko mozna przypuszczac, lecz mozna je stwierdzic matematycznie. Dokladne do¬ swiadczenia nad ujemnym wplywem stre¬ fy utleniajacej podzynil Wiist (czasopismo Stalli und Eisen 36, 1926 sir. 1213—21).Dowiódl on, iz zbyteczne utlenianie zelaza przed formami wymaga znacznie wieksze¬ go zuzycia koksu.Ponadto silny strumien dmuchu przy koncu formy mocno zasysa palne gazy ga- rowe. Wskutek wysokiej temperatury ga¬ zów garowych w strumieniu dmuchu, nim tenze zetknie sie z koksem, nastepuje juz natychmiastowe spalanie sie tlenku wegla na kwas weglowy, który nastepnie, styka¬ jac sie z rozzarzonym koksem, redukuje sie natychmiast na tlenek wegla. Zjawisko to jednak jest polaczone ze znacznem zu¬ zyciem paliwa i dmuchu.Na rysunku fig. 1 uwidacznia w zarysie strefe utleniajaca lub spalajaca, przy sto¬ sowanych obecnie formach dmuchowych o zwezeniu stozkowem wylotu dmuchu. Stre¬ fa utleniajaca x (zakreskowana) podobna jest w przekroju do elipsy, gdyz dzieki zwezeniu w rodzaju dyszy ksztaltu stozko¬ wego maksimum kinetycznej energji dmu¬ chu osiaga sie przed forma. Zachowujac jednakowy przekrój dyszy, mozna przez zmiane wewnetrznego przekroju podluzne¬ go formy przed ta ostatnia wywolac prze¬ suniecie sie naprzód osi strefy utleniajacej, jezeli jej os podluzna skrócic, a os wyso¬ kosci przedluzyc. W tym celu, w mysl wy¬ nalazku, nalezy dmuch wprowadzac do szybu tak, aby zmniejszyc szkodliwe zasy¬ sanie i spalanie gazów garowych, jak rów¬ niez osiagnac zwiazane z tern zjawiskiem zmniejszenie strefy utleniajacej, a to za- pomoca przeksztalcenia energji kinetycz¬ nej dmuchu na energje cisnienia oraz do¬ prowadzenia dmuchu tak, aby mial on kie¬ runek nie poziomy, a pionowy.Fig. 2 do 5 uwidaczniaja nadajace sie do powyzszego sposobu przyklady rózne¬ go wykonania form dmuchowych.Wedlug fig. 2 forma posiada przy do¬ tychczasowym ksztalcie a krótkie rozsze¬ rzenia a w postaci stozka odwróconego.Bardziej okragly ksztalt strefy utleniaja¬ cej x otrzymuje wzdluz osi podluznej i osi wysokosci jeszcze korzystniejsze przesu¬ niecie, skoro wewnetrzna czesc formy a wedlug fig. 3 bedzie na calej swej dlugosci miala ksztalt stozka odwróconego, lub, jak przedstawia fig. 4, bedzie posiadala pra¬ wie równe w obie strony rozszerzenia stoz¬ kowe a, a tak, iz w przeciwienstwie do ksztaltu wedlug fig. 2 zwezenie h bedzie znajdowalo sie dalej od wylotu formy.Odchylenie strefy utleniajacej bedzie tym wieksze, im wiekszy bedzie kat rozsie¬ wania rozszerzenia a' o ksztalcie stozka odwróconego. Rozszerzenie w postaci stoz¬ ka odwróconego winno posiadac scianki zaokraglone, t. j. zakreslone wedlug la¬ godnej krzywej. Przestrzen zajmowana przez strefe utleniajaca przed formami dmuchowemi, dzieki stosowaniu srodków opisanych, nie bedzie mniejsza. W tym wy¬ padku ma sie na wzgledzie jedynie zwiek¬ szenie wysokosci kosztem szerokosci stre¬ fy* gdyz sciekajace nadól krople ze¬ laza beda sie utlenialy w fazie gazo¬ wej w plaszczyznie form w stopniu tern mniejszym, im przestrzen zajmowana przez faze gazowa w plaszczyznie dysz bedzie mniejsza. Innemi slowy rozcho¬ dzi sie o to, aby czesc utleniajaca znaj¬ dujaca sie w plaszczyznie form dmucho¬ wych w kierunku srodka pieca wypadla jak najmniejsza. Rozmiary strefy utlenia¬ jacej x uwidocznione sa na rysunku tylko w zarysie.Nalezy przypuszczac, ze strefa utlenia¬ jaca zaczyna sie nie scisle matematycznie przy wylocie formy, lecz rozprzestrzenia sie równiez wtyl do sciany pieca. Poniewaz zwykle formy dmuchowe wielkiego pieca — 2 —nie sa sciete przy scianie, lecz wychodza do wewnatrz pieca, jak to uwidocznia fig. 1, a wiec strefe utleniajaca mozna zmniejszyc ponadto, skoro forme dmuchowa umiesci sie w ten sposób, aby wyplyw dmuchu, to jest wylot formy, konczyl sie przy krawe¬ dzi wewnetrznej obmurowania c pieca (fig. 4).Stosujac forme dmuchowa uwidocznio¬ na na fig. 3, mozna strumien dmuchu do¬ prowadzac do wewnatrz pieca z mniejsza szybkoscia, a to w tym celu, aby wyprzec gazy piecowe (fig. 5). W czesci a formy dmuchowej w tym celu miesci sie rura d dyszy. Strumien dmuchu wyplywajacy przez otwory e przedostaje sie do prze¬ strzeni pierscieniowej /, tworzac sprezony plaszcz naokolo strumienia znajdujacego sie w rdzeniu (srodkowego) i zmniejszajac znacznie ssanie gazów piecowych.Gdy proponowana zmiana wewnetrzne¬ go przekroju podluznego formy zmniejsza energje kinetyczna dmuchu, przeksztalca¬ jac czesc tej ostatniej w energje cisnienia, to jednak, jak wykazaly wyniki otrzyma¬ ne przy piecach o szerokim wnetrzu, kine¬ tycznej energji dmuchu przypisywano nie¬ slusznie zbyt wielkie znaczenie, gdyz rów¬ niez i przy zmniejszonem sprezeniu dmu¬ chu srodek pieca byl czynny.Dla przedmiotu wynalazku jest rzecza obojetna, jesli przy wprowadzaniu przez nowe formy dmuchowe dmuchu opisana zmiana strefy utleniajacej przebiega nieco inaczej i polaczone z tern zmiany reakcji w piecu uksztaltowuja sie nieco odmiennie.Praktyczne próby na wielka skale wykaza¬ ly, iz wewnetrzne uksztaltowanie form dmuchowych, zgodnie z wynalazkiem, wy¬ woluje pozadany skutek zmiany strefy u- tleniajacej i t. d. PL