DE968517C - Kupolofen mit flammenbeheiztem Trommelherd - Google Patents

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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• Die im folgenden beschriebene Erfindung behebt diese Nachteile.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• Die Vorteile dieser Erfindung sind: i. Die Überhitzung erfolgt schneller, gleichmäßiger und wirtschaftlicher als mit den vorbekannten Anlagen.
• 2. Der Platzbedarf der Anlage und die Baukosten werden bei dem guten Wirkungsgrad der Beheizung viel kleiner als gemäß den seitherigen Vorschlägen.
• 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.
• 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.
• 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.
• 6. Durch Kohlenstoffzusatz vor dem Eintritt in den Durchlaufüberhitzer und neutrale oder reduzierende Flamme kann kohlenstofferhaltend oder aufkohlend geschmolzen werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Kupolofen mit flammenbeheiztem Trommel-oder kippbarem Herd, dadurch gekennzeichnet, daß für den dauernden Abfluß des Eisens an der Stirnseite der zentrische Hohldrehzapfen des Drehtrommel- oder Schaukelofens dient, dessen lichter Durchmesser die Badhöhe und die Aufenthaltsdauer des Eisens im Durchlauf überhitzer bestimmt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 480 856, 245 442, 520174, 669979, 56449o, 623341, 561845 531o64, 564739, 750o65, 613197, 750403, 518 682, 86o 995 USA.-Patentschrift Nr. 2 344 440; Druckschrift »Verein Deutscher Gießerfachleute«, »Neuere Entwicklung der Kupolöfen«, Nr. q./47 vom Oktober 1947, S. 4 und 5 ; L. Schmidt, »Der Bau und der Betrieb von Kupolöfen«, V. Bd., 1923, S. 102; »Gemeinfaßliche Darstellung des Eisenhüttenwesens«, 15. Auflage, 1949, S. 1.