DE426834C - Kippbarer Herdofen mit Windfrischvorrichtung und Regenerativ-Gasfeuerung und Verfahren zum Betriebe desselben - Google Patents

Description

• Kippbarer Herdofen mit Windfrischvorrichtung und Regenerativ-Gasfeuerung und Verfahren zum Betriebe desselben. Die Herstellung von bestimmtem, eng begrenztem Qualitätsmaterial hat bisher in den Thomasstahlwerken häufig S,-hwierigkeiten bereitet. da man die einzelnen in der Birne erblasenen Schmelzungen keiner längeren Nachbehandlung zur Erreichung einer genau abgegrenzten Qualität unterziehen kann, wie dies beim Herdofen sicher und leicht zu erreichen ist. Die Entkohlung und Entphosphorung ist jedoch in der Birne schnell und gründlich in etwa 15 Minuten durchgeführt, und außerdem ist das 'Windfrischen in der Gründlichkeit der Frischung dem Herdfrischen überlegen, das zudem für jede Schmelzung 5 bis 6 Stunden erfordert.
• Beim Herdfrischen wird nämlich nur die oberste Schicht des Schmelzbades von .der frischenden Flamme erfaßt, und es müssen deshalb zur Erreichung einer leidlichen Durchfrischung besondere Mittel angewendet werden, um die unteren Schichten des Schmelzbades nach oben an die Frischflamme zu bringen.
• Ist die Frischung im Herdofen beendet, so läßt man das Bad noch einige Zeit unter schwacher Feuerung abstehen, damit die Entschlackungs- und Härtemittel in der .für die einzelnen Qualitäten erforderlichen Weise wirken können.
• Die Erfindung bezweckt die Vereinigung der Vorteile des Windfrisch- und Herdofenverfahrens durch Schaffung eines geeigneten Ofens, dessen Betrieb eine gegenseitige Ergänzung der Vorzüge beider Verfahren ermöglicht. Denselben Zwecken dienende Vorschläge sind schon früher gemacht worden.
• W ü r t e n b e r g e r z. B. wandte im Jahre 1879 im Martinwerk der Hütte Phönix in Duisburg-Laar im sauern Herdofen die Windfrischung an, indem er mittels eines mit feuerfestem Material umkleideten Düsenapparates mit zwei bis drei Düsen von den Herdofentüren aus Luft in das Schmelzbad einblies, um größere Mengen weißstrahligen Roheisens zu verarbeiten, die Entkohlung zu beschleunigen, einen möglichst homogenen Stahl und weiter auch ein möglichst weiches Flußeisen zu erzeugen.
• Auch die Patentschrift 2356 der Firma Fried. Krupp in Essen zeigt einen Windfrischherdofen mit Blaseboden in Konverterform mit gemeinsamer Ausblase- und Ausgußschnauze von elliptischem Querschnitt, in dessen Verbundherd die Oberfläche des Schmelzbades imWinkel von etwa 9o° verstellt werden kann, um die Windlöcher des Blasebodens nach Beendigung des Blasens frei zu machen. Durch diese Form und Stellung würden aber die sich deckenden Stellen der Herdflächen auch einem doppelten Verschleiß unterworfen werden. Durch.den starken, einseitigen Verschleiß an den sich deckenden Stellen des Verbundherdes ist weiter ein Einstürzen des übrigen Ofenmauerwerkes zu befürchten.
• Im wesentlichen denselben Windfrischherdofen schlug E y e r m a n .n in .der Zeitschrift Stahl und Eisen. Jahrgang i goo, Seite 3 i o vor.
• Praktische Anwendung haben diese Vorschläge bisher nicht gefunden. Dies gilt auch von dem weiterhin zu erwähnenden Ofen %=on Alexander Tropenas, der ebenfalls ein Windfrischherdofen mit elliptisch-eiförmigem Konverter ist. Das abschmelzende lIetall läuft in einen an den Konverter nach unten abnehmbar angebrachten schachtartigen, runden oder eiereckigen Kasel. Über der Oberfläche des Schmelzbades in diesem angehängten Kessel sind in dessen MVandungen Düsen neben- und übereinander unabhängig voneinander in zwei Reihen angeordnet, welche den Wind nur über die Oberfläche des Schmelzbades blasen. Nach dem Blasen wird das Schmelzbad durch Wenden der eiförmigen Birne um etwa 9o bis ioo° in deren seitlichem Bauch durch Beiheizung fertig gemacht.
• In den letzten Jahrzehnten hat man weiter versucht, -\`'indfrisch- und Herdofenverfahzen miteinander zu verbinden, indem man zuerst in der Birne die Schmelzung vorfrischte und dieselbe dann durch Umfüllung dem Herdofen zur -\Veiterverarbeitung und zur Fertigstellung übergab. In neuerer Zeit wurde auch -der Elektrostahlofen an Stelle des Herdofens benutzt, indem man eine in der Windfrischbirne vorgefrischte Schmelzung im Elektrostahlofen weiterverarbeitete. Diese beiden Verfahren haben aber die zeitraubende, umständliche Umfüllung von der Birne in den Herdofen als unangenehme Beigabe, die auch Wärmeverluste durch Strahlung mit sich bringt. ' Endlich sind Nachbehandlungen der Schmelzungen in der Birne durch Einführung von Elektroden durch die Birnenmündung oder den Konv erterbauch oder Anwendung von Gas- bzw. Ülbrennern vorgeschlagen worden, wobei jedoch wegen der Bärenbildung in der Birnenmündung ein brauchbares Ergebnis nicht gezeitigt wurde.
• Der in. den Abb. i, z und 3 dargestellte ZVindfrischherdofen besteht aus einer drehbaren, zwciherdigen, zylindrischen Frischtrommel a, «-elche auf zwei kräftigen Rollenlagerböcken b um ihre Längsachse gelagert ist. Die Frischtrommel besitzt einen kräftigen Mantel c, wie die neuzeitlichen Rollmischer-und Birnenmäntel; sie ist innen mit einer entsprechenden Ausstampfung und Ausmauerung aus Radialformsteinen versehen unter Bildung von zwei einander gegenüberliegenden Herden d und e. In dem Herde d sind zwei oder drei auswechselbare Blaseböden f mit einer gemeinsamen Windzuführung g eingebaut. Aüch können die Blaseböden durch -eine größere Anzahl in geeigneter Weise beiderseits gegeneinander versetzt angeordneter, auswechselbarer Düsen lt (Abb. .l und 5) ersetzt werden. Die Ofenzustellung kann entweder ganz basisch oder für den Windherd basisch und für den zweiten Herd sauer sein. Die Abstichrinne sitzt in der Mitte des Ofens an der üblichen Stelle. Die Ofentüren sind durch geeignete Sicherungen gehalten, damit sie beim Wenden der Trommel dicht schließen. Die Windzuführung geschieht durch ein oder zwei biegsame Schlauchrohre. mit Drehgelenken oder durch ein entsprechendes, feststehendes oder drehbares Kreisrohr mit Verschiebeventil.
• Für die Zuführung des flüssigen Roheisens ist eine -esonderte Einfüllrinne vorgesehen, welche durch die Türöffnungen des Ofens eingeführt werden kann: ebenso ist ein besonderer Schlackenabstich i in der Mitte des Ofens angeordnet.
• als 'N\-ärmequelle für die Weiterverarbeitun- der Schmelzung auf dem zweiten Herd ist an erster Stelle die Regenerativ-Gasfeuerung vorgesehen, wobei die Abhitzc des vorausgegangenen Windfrischverfahrens durch die Wärmespeicher aufgefangen und beim Frischen auf dem z«-eiten Herd wieder nutzbar gemfcht wird.
• Die Arbeits«-eise ist folgende: Zuerst wird Stahlwerkskalk und die sonstigen basischen Zuschläge auf dem Flammofenherd e mit dem festen oder flüssigen Roheisen eingefüllt. Dann läßt man die Gasfeuerung wirken, bis der Kalk eingeschmolzen und reaktionsfähig geworden ist und das Schmelzbad die - Oxydationstemperatur für die Fremdkörper erreicht hat. Darauf wird die Ofentrommel gewendet, die -Vindfrischung vorgenommen, und nach deren Beendigung wird der Ofen zurückgewendet und das Bad auf dem Flammofenherd fertiggemacht. Nach dieser Arbeitsweise verläuft die Windfrischung sehr schnell und gründlich, auch wird man infolge der Leichtflüssigkeit des Schmelzbades mit einer geringen Windpressung und kurzer Blasedauer auskommen können.
• Der Winddruck ist durch Beobachtung an den Schaulöchern k der Ofentüren leicht so zu regeln, daß die Schmelzung gut durchgeblasen wird, ohne daß sich Auswurf bildet, der die Ofenzüge und Regeneratoren verstopfen würde. -Nachdem dann die Windfrischung beendet ist, wird die Trommel zurückgewendet, der Wind abgestellt und sofort abgeschlackt. Während des Blasens ist das Luft- und Gasventil auf die Mitte gestellt, so daß die Abgase durch beide Regeneratoren abziehen. Nach dem Abschlacken kann dann weiter der Herdofenprozeß durchgeführt werden. Der höhere Raum der beiden Herde wird dabei nicht ins Gewicht fallen. weil die Hauptarbeit und die Hauptwärme durch das Blasen geliefert wurde, so daß nur noch durch Nachfeuerung die sogenannte Abstehhitze aufrechtzulialten ist.
• Auch ist die Z\-ärmestrahlung der Innenwände eine günstige, da der Ofen einen zylindrischen Innenraum hat und die Wärmestrahlen im _1littelpunkt des Ofens unmittelbar über der Mitte des Metallbades sich vereinineii. Bei sehr heißgehenden Schinclzungen kann zur Abkühlung des Schmelzbades Schrott zugesetzt werden. Der Schrottzusatz kann überhaupt nach Belieben vorgenommen werden, da man den Schrott auch weiter durch Nachfeuern einschmelzen kann.
• Da die meisten Chargen in diesem Ofen sehr heißgehen, so kann man sehr gut eine Vergütung von Flußeisen und Stahl zu Edelstahl in der 'Weise vornehmen, daß man einer heißgehenden, fertig abgeschlackten Schmelzung geeignete Stoffe, wie sie für die gewünschte Edelstahlqualität erforderlich sind, zusetzt und dieselben bei Absperrung der Regeneratoren und des Kamins und der Schlitze am Anschluß der Ofenköpfe durch Ventilringe sowie durch Verschmieren der Ofentüren mit Ton unter Luftabschluß wirken läßt : in derselben Weise wie in den luftverschlossenen Tiegeln der Tiegelstahlschmelzöfen. Hierbei ist noch der Vorteil vorhanden, daß die Schwierigkeit der Strahlunterbrechung beim Ausgießen der kleinen einzelnen Tiegel bei diesem '\Vindfrischofen wegfällt und sehr schnell große Mengen Edelstahl erzeugt werden können.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRÜCHE: i. Kippbarer, um seine Längsachse in beiden Richtungen vollständig drehbarer Herdofen mit Winäfrischvorrichtung und Regenerativ-Gasfeuerung unter Verwendung von zwei getrennten Ofenherden zur Herstellung von Flußeisen oder -stahl, dadurch (Y k zennzeichnet, daß der Ofen eine zylindrische Fonn hat und daß seine zwei Frischherde diametral oder annähernd diametral einander gegenüberliegen, so daß auch die beim «#\rindfrischen entstehenden Abgase durch die Regenerativkammern ihren Abzug nehmen und in letzteren ihre Wärme aufspeichern können. z. Verfahren zum Betriebe des Herdofens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die basischen Zuschläge (Kalk usw.) mit dem festen oder flüssigen Roheisen zuerst auf dem gasbeheizten Frischherd bis zur R eaktions- bzw. Oxydationstemperatur der Zuschläge bzw. Fremdkörper erhitzt und hierauf durch Drehen des Ofens um r 8o' vom Flammofenherd auf den `\'indfrischherd verbracht und dort gefrischtwerden, worauf dann nach nochmaligem Drehen des Ofens um i 8o' die Beschickung vollends fertiggemacht wird.