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DE2204042C3 - Verfahren zum Schmelzen von Eisen - Google Patents

Verfahren zum Schmelzen von Eisen

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Publication number
DE2204042C3
DE2204042C3 DE19722204042 DE2204042A DE2204042C3 DE 2204042 C3 DE2204042 C3 DE 2204042C3 DE 19722204042 DE19722204042 DE 19722204042 DE 2204042 A DE2204042 A DE 2204042A DE 2204042 C3 DE2204042 C3 DE 2204042C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bed
shaft
furnace
combustion
fuel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19722204042
Other languages
English (en)
Other versions
DE2204042A1 (de
DE2204042B2 (de
Inventor
Richard Thomas Hanbury Bromsgrove; Taft Thomas Henry West Hagley; Worcestershire Taft (Großbritannien)
Original Assignee
Hayes Shell-Cast (Developments) Ltd., Stourbridge, Worcestershire (Grossbritannien)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hayes Shell-Cast (Developments) Ltd., Stourbridge, Worcestershire (Grossbritannien) filed Critical Hayes Shell-Cast (Developments) Ltd., Stourbridge, Worcestershire (Grossbritannien)
Publication of DE2204042A1 publication Critical patent/DE2204042A1/de
Publication of DE2204042B2 publication Critical patent/DE2204042B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2204042C3 publication Critical patent/DE2204042C3/de
Expired legal-status Critical Current

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schmelzen von Eisen in einem vertikalen Schachtofen ohne die Verwendung von Koks und unter Verwendung einer fluiden Brennstoff/Luft-Mischung, die außerhalb des Ofens in Brennern verbrannt wird, die nahe dem Unterteil des Ofens angeordnet sind, wobei Eisen, Schrott und Gußeisen in das Oberende des Ofens eingesetzt und geschmolzenes, überhitztes Metall durch ein innerhalb des Schachtes angeordnetes Bett aus losen, feuerfesten Körpern läuft und diese feuerfesten Körper durch die Verbrennungsprodukte der Brenner aufgeheizt werden, bevor die nach oben streichenden Verbrennungsprodukte das entgegenkommende Metall schmelzen und geschmolzenes Metall am Boden des Ofens abgestochen wird.
Die Erfindung betrifft weiterhin einen senkrechten Schachtofen zur Durchführung des Verfahrens.
Es ist bereits ein Ofen bekannt (DT-PS 3 70 476), der einen vorgelagerten Herd aufweist, in welchem sich das geschmolzene Metall sammelt. Die Verbrennungsgase bzw. Flammen streichen über die Oberfläche des Metalls und schließlich durch eine Art Gitter bzw. Träger und ein Bett aus lose angeordneten feuerfesten Körpern nach oben, während das geschmolzene Metall durch das feuerfeste Bett nach unten tropft Bei diesem bekannten Ofen steht die Wirtschaftlichkeit bzw. der Brennstoffverbrauch im Vordergrund. Durch die Beaufschlagung der Metalloberfläche wird das Eisen entkohlt und weist somit qualitative Mängel auf. Bei dem bekannten Ofen können die Brenngase auch seitlich direkt in das Wärmetauscherbett eingeblasen werden. Diese Zuführung ergibt jedoch keine gleichmäßigen Verhältnisse im Festkörperbett und hat den zusätzlichen Nachteil, daß die der Zuführung am nächsten liegenden Körper stark erodiert werden.
Es ist auch bereits bekannt, bei Kupolöfen eine reduzierende Atmosphäre zu verwenden (DT-AS 15 83 279). Diese Atmosphäre soll durch thermisches Kracken von Naturgas erzeugt werden und durch in der Ofenauskleidung verlegte Leitungen dem Ofeninneren zugeführt werden. Der bekannte Ofen weist versetzte innere Schultern auf, um zu verhindern, daß die nicht geschmolzene Metallcharge auf den Boden fällt. Sowohl die Bauweise des Ofens, als auch die Verfahrensführung sind aufwendig und äußerst kompliziert
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und einen Ofen zu schaffen, bei dem eine
Aufoxidierung des geschmolzenen Metalls und eine Entkohlung weitgehend vermieden werden. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Verbrennungsprodukte aus mehreren Brennern von allen Seiten in einen freien Raum des Ofens eingeleitet werden, der sich vollständig unterhalb des Bettes der feuerfesten Körper befindet, und der kein Hindernis aufweist und die Verbrennung mit einer Brennstoff/Luft-Mischung durchgeführt wird, die wenigstens 10% Brennstoff-Oberschuß enthält Obwohl dies unter dem Gesichtspunkt des thermischen Wirkungsgrades nicht die wirkungsvollste Verbrennung ist. beruht die Erfindung auf der Annahme, daß der thermische Wirkungsgrad nicht den bedeutungsvollsten Faktor darstellt Im Gegenteil wird durch Verwendung einer vergleichsweise reichen Mischung zur Gewährleistung eines steuerbaren Grades von reduzierenden Zuständen ohne die Berücksichtigung des thermischen Wirkungsgrades gewährleistet, daß ein optimaler Verfahrenswirkungsgrad bei der Herstellung geschmolzenen Metalls hoher Qualität und einer zur direkten Verwendung in der Gießerei ausreichenden Temperatur ohne Neuerhitzung erzielt wird. Vorzugsweise liegt der Überschußgehalt an Brennstoff bei 20 %.
Zur Durchführung des Verfahrens wird ein Ofen verwendet der einen vertikalen Schacht mit einer Einsatztür an seinem Oberende für die Zugabe von Eisen, Schrott und Gußeisen aufweist, weiterhin ein Wärmetauscherbett aus losen, feuerfesten Körpern, die auf einem Gitter ruhen und weiterhin mit einem Brenner zur Verbrennung eines Brennstoff/Luft-Gemisches völlig außerhalb des Schachtes und schließlich mit einer Öffnung für die Zuführung der Verbrennungsprodukte in den Schacht Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dadurch ermöglicht, daß das Bett aus losen feuerfesten Körpern in einem mittleren Bereich, deutlich über dem unteren Ende des Schachtes angeordnet ist so daß unterhalb des feuerfesten Bettes in dem Schacht ein von Hindernissen freier Raum besteht und daß mehrere Brenner mit Verbrennungskammer in der Höhe des besagten freien Raumes, klar unterhalb der Höhe des Bettes, symmetrisch um den Schacht herum angeordnet sind und sich am Boden des Schachtes, senkrecht unterhalb dem Bett eine Wanne zur Aufnahme des geschmolzenen Metalls befindet.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Nachfolgend sind Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Ofens anhand der Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Darin zeigt
F i g. 1 einen skizzenhaften senkrechten Schnitt durch die Achse des Ofens,
F i g. 2 einen weiteren senkrechten Schnitt durch die Achse des Ofens in einer zu F i g. 1 senkrecht liegenden Ebene,
Fig.3 einen skizzenhaften horizontalen Schnitt durch die Stangen, welche das Wärmetauscherbett tragen, wobei die Windformen nicht veranschaulicht sind, und
F i g. 4 einen Schnitt ähnlich F i g. 3 einer abgewandelten Ausführungsform.
Grundsätzlich ist der Ofen ähnlich einem koksbefeuerten Kupolofen insofern, als er aus einem senkrecht stehenden zylindrischen Stahlgehäuse 1 kreisförmigen Querschnittes mit einem Futter 2 aus feuerfestem Material besteht Obwohl er in kreisförmigem Querschnitt veranschaulicht ist kann er eine abweichende Form aufweisen, die sogar quadratisch sein kann. Eine
Chargenöffnung 3 ist für die Eingabe von Chargenmaterial vorgesehen, und das Oberende führt zu einem Abzug (nicht gezeigt).
Das Bodenende des Ofens ist ständig verschlossen veranschaulicht in der Praxis kann es jedoch in der Form eines Paares von mit Angeln versehenen Türen ausgebildet sein, die für den Zugang geöffnet werden können, wenn der Ofen neu ausgemauert wird.
Ungefähr 180 cm oberhalb des Bodens des Schachtes ist ein Stützgitier angeordnet welches durch zwei horizontale parallele hohle Stahlstangen 4 gebiJdet wird, die mit feuerfestem Material umhüllt sind. Kühlwasser wird durch diese Stangen während des Betriebes des Ofens geleitet Auf diesen Stangen lagert ein Bett 5 aus hoch feuerfestem Material in Form von lose gepackten kugelförmigen Bällen, beispielsweise aus kalkgebundenem Graphit Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel beträgt der Innendurchmesser des Schachtes an diesem Punkt 1 Meter, und die Kugeln haben einen Durchmesser von 12,5 cm. Bei einem größeren Ofen können die Kugeln größer sein, wobei vorzugsweise eine Obergrenze 17,5 oder 20 cm beträgt und in der Praxis wird der Durchmesser der Kugeln im allgemeinen in dem Bereich zwischen 7,5 % und 15 % des mittleren Durchmessers des Schachtes liegen.
Andere Materialien können für das Wärmetauscherbett verwendet werden, vorausgesetzt daß sie ausreichend feuerfest sind, um den auftretenden Temperaturen zu widerstehen. Da der Zweck des Bettes zusätzlich zum Abstützen der nichtgeschmolzenen Chargenmaterialien darin liegt, als Wärmetauscher zu arbeiten, sollte das Material eine hohe Wärmespeicherfähigkeit und eine hohe Abstrahlfähigkeit haben. Es sollte nicht leicht oder zumindest nicht im ausreichenden Maße mit dem erschmolzenen Metall reagieren, und vorzugsweise sollte es auch nicht durch das geschmolzene Metall benetzt werden. Anstelle von Kugeln können andere Formen, sogar abgebrochene Klumpen von feuerfestem Material in Form von Abfällen aus einem anderen Verfahren verwendet werden, vorausgesetzt, daß ihre Form und Anordnung derart ist daß sie den Durchlaß des erforderlichen Gasvolumens ermöglichen und gleichzeitig eine genügend lange Wegstrecke und Berührungszeit für die herunterlaufenden Metalltropfen gewährleisten, damit diese eine ausreichende Überhitze aufnehmen.
Die optimale Tiefe des Bettes hängt von verschiedenen Faktoren einschließlich des Durchmessers des Schachtes und der Temperatur ab, die erreicht werden soll. Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel beträgt die Tiefe ungefähr 60 cm.
60 cm unterhalb der Stangen 4 ist ein Ring von 4 Verbrennungskammern 6 angeordnet, die symmetrisch vorgesehen sind und von denen jede in der Draufsicht radial nach innen zeigt, wobei in der Seitenansicht diese Kammern leicht aus der Horizontalen (10 Grad in dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel) geneigt sind. Am anderen Ende einer jeden Verbrennungskammer ist ein Gasbrenner 7 angeordnet, der von einer auf dem Markt erhältlichen Bauweise sein kann, welcher mit Gas und Luft beschickt wird. Die Verbrennung findet vollständig im Inneren der Kammer statt, die im Querschnitt jede zweckdienliche Form aufweisen kann und welche ein ausreichendes Volumen haben muß, um eine vollständige Reaktion des vorhandenen Sauerstoffgehaltes in der Verbrennungsluft zu gewährleisten.
Der Strom von Gas und Luft zu iedem einzelnen
Brenner wird unabhängig auf einen Wert gesteuert und eingestellt, so daß das Verhältnis von Gas zu Luft mindestens 10% und vorzugsweise über 20% größer als der theoretisch richtige Wert ist, der durch stöchiometrische Überlegungen ermittelt wird. Dies gewährleistet, daß eine weniger oxydierende oder sogar eine reduzierende Atmosphäre in dem Schacht des Ofens vorhanden ist.
Am Fuß des Ofens ist ein Gestell 8, in welchem sich das geschmolzene Metall sammelt, und dies kann je nach Wunsch kontinuierlich oder intermittierend durch ein verschließbares Stichloch 9 abgestochen werden. Ein anderes Loch 10 in einer höheren Ebene ermöglicht es, daß auf dem geschmolzenen Metall schwimmende Schlacke von Zeit zu Zeit abgestochen werden kann, wenn sie sich ansammelt. Bei einer alternativen Ausbildung (nicht dargestellt) kann irgendeines der bekannten Systeme zum kontinuierlichen und gleichzeitigen Entnehmen von Metall und Schlacke verwendet werden.
Das beschriebene Ausführungsbeispiel des Ofens dient zum Schmelzen von Eisen in Eisengießereien. Er wird mit einer Mischung aus Gußeisen, Eisenschrott und Stahlschrott in Übereinstimmung mit der üblichen Verfahrensweise von Kupolofen beschickt, jedoch selbstverständlich nicht mit Koks. Weiterhin findet ein Zuschlag von typischerweise 1 % von Kalkstein als Flußmittel statt wobei diese Zuschlagsmenge in Abhängigkeit von der Qualität der Chargenmaterialien größer sein kann.
Die Verbrennungsgase von den Brennkammern 6 treffen sich in einer mittleren unteren Zone des Schachtes unterhalb der Stangen 4 und gelangen nach oben, heizen das feuerfeste Bett 5 auf und strömen dann nach oben in die Chargenmaterialien. Es ist offensichtlich, daß das Eisen nicht schmilzt, bis die Gastemperatur oberhalb des Bettes 5 über den Schmelzpunkten der Chargenmaterialien liegt, welche im Bereich zwischen 1 1500C bis ungefähr 1 5000C beim Schmelzen von Eisen liegen. Folglich ist die Umgebungstemperatur weiter unten in dem Bett wesentlich höher, und direkt unterhalb des Bettes betragen die geschätzten Gastemperaturen ungefähr etwas über 1 6000C. Die bereits oberhalb des Bettes geschmolzenen Chargenmaterialien nehmen beim Hindurchtröpfeln durch das Bett aus feuerfestem Material zusätzliche Wärmemengen aus dem Bett auf (welches selbst durch die Gase kontinuierlich erhitzt wird) und treten am Boden des Bettes erheblich fiber den Schmelzpunkt des nun im wesentlichen vermischten geschmolzenen Materials überhitzt aus. Das Metall fällt dann durch die die Verbrennungskammern enthaltende untere Zone in das Gestell, aus dem es zur Verwendung abgestochen wird.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Stangen 4150 cm oberhalb des Bodens des Gestells 8 angeordnet, °und die Verbrennungskammern 6 öffnen sich in den Schacht 60 cm unterhalb der Stangen. Das Wärmetauscherbett ist 60 em dick, find die Höhe des ,Chargenmaterialskann innerhalb weitläufiger Grenzen yaiäertwerden. Indem veranschaulichten Ausführungsbeispiel kann die tiefe des Chargenmaterials bis zu l£fii bettagen, welches die Entfernung vom Oberende des Wafmetanscherbettes zum Sims der Beschiokungs- <ür3isti fe gröBerdielaefederCJiarge ist, desto größer
die Wärmemenge, die von dein <Gas abgezogen wird, •was ζβ einem höheren Wirkgsgrad fährt Der inenmsche Gesamtwirkiingsgrad auf der Basis der maximalen Flammentemperatur-Wärmeausbeute ist jedoch nicht ein vordringliches Ziel der Erfindung.
Die Brenner bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel weisen je eine thermische Kapazität von 356 000 Kcal, pro Stunde auf, werden jedoch bei ungefähr 80% ihres Maximaldurchsatzes an Gas betrieben, was zu einer Abgabe von 600 000 Kcal, pro Stunde führt. Die tatsächlich erzeugte Wärmemenge ist kleiner als dieser Wert, da die Brenner mit einer
ίο brennstoffreichen Gas/Luft-Mischung bis zu dem Ausmaß von 20 % oder mehr Gasüberschuß beschickt werden. Von 30 bis 40 % der erzeugten Wärme wird auf das Metall als latente Schmelzwärme und anschließend beim Überhitzen des Metalls übertragen, wenn die Schmelzmenge von 3 auf 4'/2 Tonnen Metall pro Stunde erhöht wird. Es ist offensichtlich, daß sämtliche Werte und Abmessungen, die oben angegeben sind, und die Anzahl der Brenner geändert werden können, um größere oder kleinere Schmelzkapazitäten zu erzielen.
Die Hohlstangen 4 müssen nicht mit feuerfestem Material ummantelt sein, falls der Kühlwasserstrom groß ist und falls Schritte unternommen werden, um zu gewährleisten, daß der Strom nicht auch nicht momentan, unterbrochen wird. Bei einer in Fig.4 veranschaulichten abgewandelten Form ist die Anzahl der Stangen auf sechs vergrößert von denen, die bei den äußeren anfänglich vollständig von dem feuerfesten Futter des Schachtes aufgenommen sind, die jedoch hervortreten, wenn das Futter im Betrieb durch Verschleiß abgetragen wird. Diese Stangen dienen dazu, die Erosionsmenge der feuerfesten Ausmauerung zu verringern, um somit die Betriebsdauer des Futters zu vergrößern, ehe Reparaturen oder eine Neuausmauerung notwendig ist.
Das Material des feuerfesten Bettes 5 wird im Betrieb sehr langsam mit einer typischen Menge von 2 % oder weniger des Gewichtes des geschmolzenen Eisens verbraucht und somit kann der Ofen über lange Zeitspannen betrieben werden, ehe das Bett vollständig erneuert werden muß. Das Bett kann in seiner Arbeitstiefe gehalten werden, indem das Material des Bettes den eingeführten Chargenmaterialien in einer Länge von ungefähr 1 oder 2% des Gewichtes der Metallcharge zugegeben werden.
Die Vermeidung von Koks führt zu einem Eisen, welches frei ist von dem sonst folgenden Problem der Schwefelaufnahme, und der Schwefelgehalt des Eisens liegt sicherlich nicht höher als der des Gußeisens oder der Schrottmaterialien, die eingegeben wurden. Die
Veränderungen des Siliciumgehaltes haben sich als vernachlässigbar klein bei dem erfindungsgemäßen Verfahren im Vergleich zur Erschmelzung mit einem Kupolofen mit Koksfeuerung erwiesen. Die Änderungen des Kohlenstoffgebaltes des Eisens werden durch
die Abwesenheit des Kokses beeinflußt, der bei einem Kupolofen mit Koksfeuenmg vorhanden wäre. Bei einem koksbefeuerten Kupolöfen kann durch den Koks tatsächlich die Menge des Kohlenstoffs im geschmolzen nen Metall fiber den mittleren Kohlenstoff gehalt der
eingegebenen Materialien erhöht weiden. Bei dein gasbefeuerten Kupolofen wurden ungefähr Q$% weniger Kohlenstoff in dem geschmolzenen Metall für eine gegebeneChargenztisammensetzungim Vergleich init dem koksbefeuerten Kupolofen gefunden; jBies
kaimdu^ Add Vrili h
geriiiltiiisseder versc nen BestandteflederChargeausgegDchenwerden.
Alternativ kann Kohlenstoff dadurch zogegeben werden, daß er in Potm von Graphhpulver oder «enief
auf dem Markt erhältlichen Aufkohlungs-Verbindung eingeführt wird, welche in das Schmelzbad aus geschmolzenem Metall mittels eines Stromes von trockenem Gas eingeblasen wird, das in den Ofen durch ein Rohr, welches aus Metall oder aus einem feuerfest überzogenen Metall oder aus feuerfestem Material bestehen kann, eintritt, wobei das Rohr in der Wandung oberhalb der Ebene der Brenner angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Rohr nach unten geneigt, so daß die herunterfallenden Metalltropfen und Schlacketropfen sich nicht an seinem Auslaßende ansammeln und dort erstarren und daß das Graphitpulver durch den Gasstrom unter die Oberfläche des flüssigen Metalles in dem Gestell gezwungen wird.
Es ist bekannt, daß die Schmelztemperatur des Eisens ungefähr um 700C pro 1 % zugegebenen Kohlenstoff herabgesetzt wird. Wird folglich '/2 oder 1 % Kohlenstoff dem Eisen zugegeben, so liegt die Temperatur des Eisens, gemessen in einer Gießpfanne, in welche es aus dem Ofen abgestochen wurde, unter der Temperatur, die vorhanden wäre, falls kein Kohlenstoff zugegeben worden wäre. Außerdem hat die Schmelze ungefähr 30 oder 40°C zwischen dem Ofen und der Gießpfanne verloren. Wenn somit die in der Gießpfanne gemessene Temperatur allgemein zwischen 1 350° und 1 430°C und meistens zwischen 1 385° und 1 4100C liegt, kann daraus geschlossen werden, daß bei Abwesenheit der Aufkohlung die Temperatur des Metalls in dem Gestell zwischen 1 450°C und 1 520°C liegen muß. Die Temperatur kann weiter oben in dem Ofen unterhalb des Wärmetauscherbettes 1 550cC und nicht mehr als 1 600° C betragen.
Die oben angegebenen Ergebnisse wurden mit der Gas/Luft-Mischung erzielt, die 20 % Gasüberschuß aufwies und mit Kaltluft hergestellt war. Falls der Oberschuß auf 30 °/o oder 35 %, weiterhin mit nicht vorgeheizter Luft, erhöht wird, liegen die Temperaturen in dem Ofen niedriger. Die Verbrennungskammern müssen dann erheblich vergrößert werden, um zu gewährleisten, daß der gesamte freie Sauerstoff in der Verbrennungsgasen verbraucht wird, ehe die Gase der senkrechten Schacht des Ofens selbst erreichen. Mil derartig reichen Mischungen ist es empfehlenswert, die eintretende Luft vorzuheizen, um die Verbrennungstemperatur hoch zu halten und um dadurch die Temperatur in dem Ofen bei einem Niveau zu halten, welches das Schmelzen und Überhitzen der Charge gewährleistet. Das Vorheizen kann dadurch durchgeführt werden, daß die eintretende Luft an den Abgasen von dem Ofenabzug vorbeigeleitet werden. Alternativ, wenn die Gasmischung ausreichend brennstoffreich ist, können die Abgase selbst brennbar sein und verbrannt werden, um die Wärme zum Vorheizen der eintretenden Luft zu liefern. Bei derartigen Verhältnissen kann der Brennstoffreichtum der Luft bis zu 100% vergrößert werden, d. h. die Brenner können mit doppelt so viel Gas im Verhältnis zu Luft beschickt werden, wie dies zur vollständigen Verbrennung richtig wäre.
Wie der Kohlenstoff können andere Bestandteile, beispielsweise Magnesium oder Nickel, entweder in Form der wirtschaftlich reinen Metalle oder in der Form von Legierungen oder Verbindungen dem geschmolzenen Metall in dem Gestell zugegeben werden. Diese Zugabe zum Legieren führt zu einem wesentlich wirksameren Legieren des Zuschlagstoffes mit dem Eisen und vermeidet die nicht immer vorteilhaften Nebenreaktionen, welche die Atmosphäre verunreinigen können. Die Abwesenheit von Koks und von nicht kontrollierter Schlacke in dem erfindungsgemäßen Verfahren gewährleistet, daß diese Zusätze zu genau voraussagbaren Analysen führen.
Durch das Gesamtverfahren nach der vorliegenden Erfindung wird nicht nur ein verbessertes Produkt erreicht, sondern, wie bereits zuvor erwähnt, liegt ein besonders wertvoller zusätzlicher Vorteil in der schwefelfreien und rauchfreien Emission des Abzuges. Diese Art der Emission vermeidet eine Luftverunreinigung und ist im wesentlichen unsichtbar.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
«09652Π84

Claims (12)

  1. Patentansprüche:
    * 1. Verfahren zum Schmelzen von Eisen in einem vertikalen Schachtofen ohne die Verwendung von S -Koks und unter Verwendung einer fluiden Brennstoff/Luft-Mischung, die außerhalb des Ofens in ,Brennern verbrannt wird, die nahe dem Unterteil d|s Ofens angeordnet sind, wobei Eisenschrott und Gußeisen in das Oberende des Ofens eingesetzt und geschmolzenes, überhitztes Metall durch ein innerhalb des Schachtes angeordnetes Bett aus losen feuerfesten Körpern läuft und diese feuerfesten Körper durch die Verbrennungsprodukte der Brenner aufgeheizt werden, bevor die nach oben streichenden Verbrennungsprodukte das entgegenkommende Metall schmelzen und geschmolzenes Metall am Boden des Ofens abgestochen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsprodukte aus mehreren Brennern von allen Seiten in einen freien Raum des Ofens eingeleitet werden, der sich vollständig unterhalb des Bettes der feuerfesten Körper befindet und der kein Hindernis aufweist und die Verbrennung mit einer Brennstoff/ Luft-Mischung durchgeführt wird, die wenigstens 10 % Brennstoffüberschuß enthält
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennung mit einer Brennstoff/ Luft-Mischung von mindestens 20% Brennstoffüberschuß durchgeführt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Gase an der oben liegenden Oberfläche des Bettes bei höchstens 1 6000C gehalten wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Gase an der unteren Oberfläche des Bettes bei nicht mehr als 1600" C gehalten wird.
  5. 5. Senkrechter Schachtofen zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüehe 1 bis 4, bestehend aus einem vertikalen Schacht mit einer Einsatztür an seinem Oberende für die Zugabe von Eisenschrott und Gußeisen und mit einem Wärmetauscherbett aus losen, feuerfesten Körpern, die auf einem Gitter ruhen und mit einem Brenner zur Verbrennung eines Brennstoff/Luft-Gemisches völlig außerhalb des Schachtes und einer öffnung für die Zuführung der Verbrennungsprodukte in den Schacht, dadurch gekennzeichnet, daß das Bett (5) aus losen feuerfesten Körpern in einem mittleren Bereich, deutlich über dem unteren Ende des Schachtes angeordnet ist, so daß unterhalb des feuerfesten Bettes (5) in dem Schacht ein von Hindernissen freier Raum besteht, und daß mehrere Brenner (7) mit Verbrennungskammern (6) in der Höhe des besagten freien Raumes, klar unterhalb der Höhe des Bettes (S), symmetrisch um den Schacht herum angeordnet sind und sich am Boden des Schachtes, senkrecht unterhalb dem Bett (S), eine Wanne (8) zur Aufnahme des geschmolzenen Metalles befindet
  6. 6. Ofen nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch mindestens vier Brenner (7), die alle in Richtung des Mittelpunktes des Schachtes (1) zeigen.
  7. 7. Ofen nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (4) aus mindestens zwei parallelen, wassergekühlten Stangen besteht.
  8. 8. Ofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet.
    daß die feuerfesten Körper (5) im wesentliche kugelförmig sind und je einen Durchmesse zwischen 7,5 % und 15 % der mittleren horizontalei Abmessung des Schachtes (1) aufweisen.
  9. 9. Ofen nach Anspruch 7 oder 8, dadurcl gekennzeichnet, daß die feuerfesten Körper-{5) au: kalkgebundenem GJanzerz-Graphit bestehen.
  10. 10. Ofen nach einem der Ansprüche 5 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß das Bett (5) zwischer 30 cm und 90 cm dick ist
  11. 11. Ofen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Bett (5) im wesentlichen 60 cm dick ist.
  12. 12. Ofen nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder der Brenner (7) derart angeordnet ist, daß seine Verbrennungsgase in den Schacht (1) in einer Ebene eingeleitet werden, die im wesentlichen 60 cm unterhalb der Unterseite des Bettes (5) liegt
DE19722204042 1971-02-01 1972-01-28 Verfahren zum Schmelzen von Eisen Expired DE2204042C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB362771 1971-02-01
GB362771 1971-02-01

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2204042A1 DE2204042A1 (de) 1973-02-22
DE2204042B2 DE2204042B2 (de) 1976-05-06
DE2204042C3 true DE2204042C3 (de) 1976-12-23

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