DE37178C - Ofen zur direkten Darstellung von schmiedbarem Eisen aus Erzen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 18: Eisenerzeugung.

Fatentirt im Deutschen Reiche vom 8. December 1885 ab.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ofen, um schmiedbares Eisen direct aus Erzen darzustellen, und zwar in der Weise, dafs letztere unter Beimischung von Flufsmitteln mit einem geringeren Quantum Kohlen, als wie bei der Roheisenerzeugung gebräuchlich ist, aufgegeben und bei künstlich hergestelltem kalten Gange des Ofens etwas oberhalb der Formen reducirt werden. Das so erhaltene Eisen sinkt dann, ohne gröfsere Mengen Kohlenstoff aufnehmen zu können, an den Formen vorbei und schweifst, auf den Herd angelangt, in der leichtflüssigen Schlacke zu einer Schmiedeisenluppe bezw. einem Stahlblock zusammen, welcher sofort einer weiteren Verarbeitung unterzogen werden kann.

-AufbeiliegenderZeichnung wird der Ofen durch Fig. ι in Seitenansicht und durch Fig. 2 im Längenschnitt dargestellt. Fig. 3 zeigt einen Querschnitt nach c-d, Fig. 1, während Fig. 4 den Herd des Ofens im Querschnitt und in der oberen Ansicht veranschaulicht. Fig. 5 ist ein Querschnitt nach e-f, Fig. 1. Fig. 6, 7 und 8 verdeutlichen Modificationen des Ofens, und zwar ist Fig. 7 ein Querschnitt nach g-h, Fig. 6. Fig. 9 stellt den Ofenherd dar, Fig. 10 und 11 die Formen und Düsen desselben im Durchschnitt bezw. in der vorderen Ansicht. Fig. 12 zeigt einen Theil eines modificirten Ofens im Längenschnitt, welcher rechtwinklig zu dem Durchschnitt in Fig. 6 genommen ist. Wie aus den Fig. 1 und 2 zu ersehen, besteht der Ofen aus dem durch einen hohlen Mantel A gebildeten Schacht, einem Gestell jB und einem Herd H. Der Mantel, welcher aus Eisenblech hergestellt ist, ruht auf Säulen G.

An seinem unteren Theil, welcher mit feuerfestem Material ausgefüttert ist, wird unmittelbar das aus einem konischen gufseisernen Ring bestehende Gestell B befestigt, dessen Oeffnung der Herd H schliefst. Der Raum zwischen den beiden Wandungen des Mantels ist in mehrere Etagen eingetheilt, welche ringförmig über einander liegen können und durch je eine Oeffnung oder durch Rohre, Fig. 12, oder auf irgend eine andere Weise unter einander verbunden sind. Auch kann diese Windleitung nach Art einer Schraube sich von dem oberen nach dem unteren Theile des Ofens winden, Fig. 2.

Durch diese Hohlräume wird geprefster Wind vermittelst eines Rohres C geblasen, und ist man so in. den Stand gesetzt, den Ofen abzukühlen und einen kalten Gang zu erzielen. Auch kann dieser leicht geregelt werden, da das Rohr C mit dem Mantel A an mehreren Stellen D¹D²D³..., Fig. 1, verbunden ist, so dafs man vermittelst der hier angebrachten Klappen den Wind an höheren oder niederen Punkten einzuleiten vermag, je nachdem die Charge einer gröfseren oder geringeren Abkühlung bedarf. Von dem untersten Ring oder Gewindegang des Mantels A wird der Wind vermittelst eines Rohres E durch die hohlen Wandungen des Gestelles B geführt, um . schliefslich genügend vorgewärmt durch irgend eine geeignete Rohrleitung vermittelst der Düsen i% Fig. 2, in die Formen zu gelangen. Von letzteren können mehrere und zwar in verschiedener Höhe in dem untersten Theil des Ofens angeordnet werden. In Fig. 2 und 4 .sind des Beispiels halber Formen

in drei Höhenlagern angebracht, vermittelst welcher der vorgewärmte Wind theils in den Herd, theils in das Gestell geblasen wird. Was nun den Herd H anbetrifft, so besteht derselbe, wie in den Fig. 2, 4 und 9 veranschaulicht .ist, aus einem mit zwei Zapfen V versehenen Kasten, welcher aus einzelnen Blechplatten zusammengesetzt sein kann. In der vorderen Wand sind mehrere über einander liegende Schlackenlöcher J angebracht, während in den Seitenflächen Oeffhungen für die Formen sich befinden.

Ueber dem Blechboden ist ein loser Boden L angeordnet, jedoch nicht direct, sondern zwischen beiden wird eine die Wärme geling leitende Masse gelegt und kann so je nach der Dicke der letzteren der Boden L erhöht oder heruntergelassen werden. Der Herd ist auf Rädern gelagert und kann mittelst dieser auf einem Schienengeleise M nach dem Ofen hin- und von demselben wieder fortgeschoben werden. Unterhalb des letzteren ist das Geleise unterbrochen, und befindet sich hier eine passende Vorrichtung, um den Herd entweder fest unter das Gestell zu pressen oder von diesem zu entfernen. Die an dem Ofen angebrachten Wasserformen sind, wie aus den Fig. ι ο und 11 zu ersehen, Theile einer Hohlkugel und ruhen in Kugellagern, so dafs jene nach Bedarf in die für den Betrieb nöthige Richtung vermittelst der Kühlrohre gedreht werden können. Die durch Fig. 6, 7, 8 und 12 dargestellten Modifikationen unterscheiden sich von dem oben beschriebenen Ofen hauptsächlich darin, dafs nur der untere Theil des Schachtes durch einen hohlen Mantel A' gebildet wird, welcher ähnlich dem durch Fig. 1 bezw. Fig. 2 veranschaulichten Mantel A angeordnet sein kann. Der obere Theil des Schachtes wird dagegen von einem mit Rauchgemäuer und Mantel oder Bändern umgebenen Gemäuer begrenzt, welches mittelst eines gufseisernen Ringes N auf den Eisensäulen G ruht. Letztere tragen gleichfalls den Mantel A '.

Die hier angegebenen Modifikationen sollen nur als Beispiele für die Ausführung des Ofens dienen; denn, wie es in der Natur der vorliegenden Sache liegt, kann der Ofen auf vielfache Arten hergestellt werden; an dem Wesen der Erfindung würde dadurch nichts geändert.

Soll nun der Ofen in Betrieb gesetzt werden, so giebt man das Erz mit einem geringeren Zusatz von Kohlen, als wie bei der Roheisenerzeugung gebräuchlich ist, auf; Flufsmittel werden zugesetzt, um eine leicht flüssige und basische Schlacke zu erhalten und so den gröfsten Theil des im Erz befindlichen Phosphors zu binden. Nun leitet man den Wind durch den hohlen Mantel; die dadurch erzielte Abkühlung des Mantels bewirkt, dafs das Erz nicht eher reducirt wird, als bis es etwas oberhalb der Formen gelangt ist.

Das so reducirte Erz sinkt dann bald unter die im Herde bereits befindliche Schlacke und schweifst hier zu einem Block zusammen. Je nachdem diese zunimmt, werden die Düsen in die höher liegende Form gesteckt und die so frei werdende wird geschlossen.

Die überschüssige Schlacke dagegen wird von Zeit zu Zeit durch das jeweilig oberhalb der Luppe liegende Schlackenloch J abgelassen. Nachdem nun der Block eine genügende Gröfse erlangt hat, wird der Herd von dem Gestell vermittelst der oben angedeuteten Vorrichtung entfernt und durch einen anderen mit glühender Kohle gefüllten Herd ersetzt. Der erstere wird dann auf dem Schienengeleise M bis zu den Stützen K, Fig. 1, gerollt, vermittelst der Zapfen V umgekippt und der Block herausgenommen. ·

Durch Veränderung der aufgegebenen Mengen von Eisen und Kohlen, sowie des Windquantums und der Mantelkühlung ist man im Stande, den Kohlenstoff des zu erzielenden Eisens im Voraus zu bestimmen, so dafs man ebensowohl Schmiedeisen wie Stahl oder Roheisen in demselben Ofen herstellen kann. Auch besitzt dieser noch den grofsen Vortheil, dafs die Selbstkosten des so fabricirten Schmiedeisens oder Stahles nicht höher sind als wie diejenigen des in einem Hochofen erzeugten Roheisens.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   An einem Schachtofen die'gleichzeitige Anordnung mehr oder weniger hohler Wandungen, durch welche der Wind vor Eintritt in die Formen geleitet und wodurch die Temperatur des Windes sowohl wie die des Ofens regulirt wird, und eines beweglichen Herdes, dessen Wandungen mit Formöffnungen oder mit Formen versehen sind, ■ von welchen letzteren jede einen Theil einer Hohlkugel bildet und in einem in den Wandungen des Herdes anzubringenden Kugellager ruht, um die Form nach allen Richtungen bewegen zu können, alles zu dem Zwecke, in einem so gekennzeichneten Schachtofen Schmiedeisen oder Stahl direct aus Erzen darzustellen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.