DE6078C

DE6078C - Verfahren und Ofen zum Reinigen von Eisen

Info

Publication number: DE6078C
Application number: DENDAT6078D
Authority: DE
Original assignee: O. helmholtz, Direktor, in Bochum

Description

PATENTSCHRIFT

Klasse 18.

O. HELMHOLTZ in BOCHUM. Verfahren und Ofen zum Reinigen von Eise

Patentirt im Deutschen Reiche vom 5. März 1878 ab.

Mein Grundprincip ist folgendes:

Ein constanter, langsamer, dünner Strom flüssigen Roheisens wird einem ähnlichen, vorwiegend aus Eisenoxyden bestehenden Strom, den wir der Abkürzung wegen den Schlackenstrom ■ nennen wollen, entgegen- und darunter fortgeführt. Im Anfang seines Weges setzt er an den ihm entgegenfliefsenden, _N dort bereits saurer gewordenen Schlackenstrom Silicium ab, trifft in der Fortsetzung seines Weges jüngere Partien des Schlackenstroms, die weil seinem Ursprung näher noch weniger zersetzt, daher an Eisenoxyden reicher und basischer sind, giebt an diese den Phosphor als Säure ab und fliefst- endlich gereinigt ab, während der saurer gewordene Schlackenstrom am entgegengesetzten Ende, dem Anfange des Eisenstromes, ausmündet.

Ich will also continuirlich mit Anwendung des Princips der Gegenströmung arbeiten.

Da es Betriebsverhältnisse giebt, bei denen die Kohle eher zu entweichen beginnt, als die Reinigung vom Phosphor beendet ist, und das naheliegende Mittel, dies durch Zusatz von Mangan zu verhindern, kostspielig wird, so ziehe ich zu diesem Zweck noch ein zweites Mittel hinzu. Ich lasse nämlich den Roheisenstrom auf einem Theile seines Weges auf einer aus Kohle statt aus Eisenoxyden gebildeten Unterlage fliefsen.

Ich erreiche dadurch in den Fällen, wo ein Frischen zu befürchten ist, oder wo ein hochgekohltes Product gewünscht wird (z. B. bei der Fabrikation möglichst siliciumarmen Roheisens für Herstellung von getempertem, schmiedbarem Gufs), dafs der Roheisenstrom während der Operation von unten Kohle aufnimmt, während er nach oben hin an den Schlackenstrom Silicium, Phosphor oder selbst Kohle abgiebt.

Will, man lieber ein an Kohle ärmeres Product erzielen (z. B. für den Martin- oder Puddelprocefs), so läfst man das geschmolzene Eisen auf kürzeren Theilen seines Weges über Kohle, und auf längeren Theilen über eisenoxyd- - haltige Stromrinnentheile fliefsen.
"\Die Ausführung des Processes erfolgt durch einen entweder mit gewöhnlicher Rostfeuerung oder mit Gasfeuerung versehenen Flammofen, wie es auf den Zeichnungen dargestellt ist. Das Eisen fliefst durch die Oeffnung a\ Blatt III, in den Ofen und durchläuft denselben schlangenförmig in Rinnen, welche durch auf den Herd gesetzte Dämme oder Krippen gebildet werden, bis an das entgegengesetzte Ende, wo es unter einem Tümpel b^x abfliefst. Ebenso fliefst die Schlacke, nachdem sie durch die Oeffnung c¹ in den Ofen gebracht ist und die Rinnen in entgegengesetzter Richtung wie das Eisen passirt hat, über den Ueberfall i¹ wieder ab.

Der constante Roheisenstrom wird dadurch gewonnen, dafs entweder an dem Schmelzofen (Hochofen, Cupolofen, Flammofen etc.) das Stichloch nicht verschlossen wird, sondern offen bleibt, und das geschmolzene Eisen mit Schlacke zusammen abfliefst, welche letztere dann gleich wieder durch das Schlackenloch e' zurück abfliefst, oder dafs statt des gewönlichen Stichloches ein Tümpel, ähnlich wie in der Zeichnung angegeben ist, angebracht wird, unter dem das Eisen fortfliefst, während die Schlacke über einen Ueberlauf ebenfalls continuirlich abfliefst.

("Die Basis des Herdes besteht aus gufseisernen Platten, welche von unten durch Luft gekühlt werden können, und auf welchen die Krippen stehen, zwischen denen das Bodenmaterial der Erzunterlage, oder an anderen Stellen der Kohlenunterlage (vorwiegend Koksstaub mit backender Steinkohle, Kalk und Thon) anfänglich eingestampft und eingebrannt, nachher während des Betriebes durch Nachfuttern immer wieder erneuert wird.

Die Krippen, Tümpel, sowie alle solche Theile, welche dem zu raschen Abschmelzen ausgesetzt sind, können auf ähnliche Weise wie bei Puddelöfen gebräuchlich, mittelst Wasser und Luft abgekühlt werden J

Um den Betrieb continuirlich zu erhalten, ist es nöthig, eine oder mehrere Rinnen behufs Reparatur, wenn der Boden zu tief fortgefressen, oder wenn man, _%wie früher erwähnt, mehr Erzlänge statt Kohlenlänge als Untergrund der Rinnen haben will, auszuschalten. Zu diesem Behufe sind an jeder Seite des Ofens und vor jeder Rinne Arbeitsthüren und unter denselben ein Abstichloch angebracht. Soll also beispielsweise die Rinne/', Blatt I, reparirt werden, so wird bei /z¹ ein Theil des Dammes durchbrochen und an dem anderen Ende bei h'

verlängert, sowie die beiden Querdämme i^l und k' aufgeführt. Alsdann kann man das flüssige Eisen und Schlacke durch das unter der Thür befindliche Abstichloch entfernen und die Rinne dann repariren, ohne dafs der continuirliche Strom unterbrochen wird. Damit auch die äufsersten Rinnen gereinigt werden können, ist es nöthig, dafs, wie Zeichnung angiebt, sowohl der Tümpel zum Abfliefsen des Eisens und der darüberliegende Einflufs für Schlacke, sowie der Ueberlauf für die abfliefsende Schlacke ί und der darüberliegende für das Eisen auch auf der anderen Seite des Ofens angebracht ist. Diese zweiten Oeffnungen sind für gewöhnlich verstopft und kommen nur in Wirksamkeit, wenn die äufsersten Rinnen reparirt werden sollen, y.

Auch die Krippen sind nicht alle blos mit Eisenstein gefüttert. Der langsame Schlackenstrom wird zum grofsen Theil durch Abschmelzen der Ausfütterungsmasse gebildet, je nach Bedarf werden aber auch geschmolzene Oxyde durch die über dem Abflufstümpel des Eisens befindliche Eingufsöffnung zugeführt.

Die Krippen am Ende des Eisenstroms werden mit den reinsten Eisenoxyde enthaltenden Materialien gefüttert. An dieselben reihen sich solche an, welche mit weniger reinen, diese Oxyde enthaltenden Materialien, und zuletzt kommen Krippen, welche wesentlich mit Kalk gefüttert werden. Der Schlackenstrom hat also an seinem Anfang den höchsten Gehalt von Eisenoxyden, nimmt in seinem Verlaufe erst Phosphorsäure, dann Kieselsäure und zuletzt Kalk auf.

Die Verwendung von manganhaltenden Roheisen oder Oxyden etc. bleibt nicht ausgeschlossen, sie soll nur nicht in den Quantitäten nothwendig sein, wie es bei anderen Manipulationsweisen der Fall ist. Manganhaltendes Roheisen kann sowohl flüssig eingebracht werden, als auch zum allmäligen Abschmelzen auf einzelne Krippen aufgelegt werden.

Das in oben beschriebener Weise gereinigte Eisen kann entweder direct in Coquillen ge-' gössen oder in einem vorgewärmten Behältnifs angesammelt werden,

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Ein mit zickzackförmigen Rinnen versehener Flammofen; in welchem in entgegengesetzter Richtung ein Strom von Roheisen und ein Strom von Schlacke zum Zweck der Befreiung des ersteren von Phosphor und Silicium übereinandergeführt werden.

2. Herstellung und Erhaltung eines Schlackenstromes, innerhalb des beschriebenen Flammofens, welcher:

a) örtlich, d. h. an verschiedenen Stellen seines Laufes chemisch variirt,

b) an den einzelnen Stellen constant bleibt,

c) nicht etwa blos einen Zu- oder Abflufs bildet, sondern als Factor chemischer Reactionen dient, welche längs seines Laufes continuirlich verschieden sind,

d) aus Schlacken entsteht und erhalten wird durch Abschmelzen der immer wieder von neuem und zwar an verschiedenen Stellen mit chemisch verschiedenen Materialien (Kohle, Eisenoxyd haltendem Material, Kalk und anderen alkalischen Erden) gefütterten Ufer. Nicht die einzelnen unter a), b), c), d) angeführten Eigenschaften sind als neu anzusehen, sondern der Strom gleichzeitig mit allen diesen Eigenschaften begabt.

3. Anwendung von Krippen im Metallbade und Herstellung einer langen Stromrinne aus solchen Krippen, welche entweder aus den Reagentien selbst, oder aus diesen mit dauerndem gekühltem Kern darin bestehen.

4. Ausschaltung einzelner Rinnentheile behufs Neuausfütterung, namentlich des Bodens, durch-Anwendung vergänglicher Isolirmassen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.