Titel: | Neuerungen in der Eisenerzeugung. |
Fundstelle: | Band 235, Jahrgang 1880, S. 43 |
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Neuerungen in der Eisenerzeugung.
(Fortsetzung des Berichtes S. 398 und 489 Bd.
234.)
Mit Abbildungen auf Tafel 5.
Neuerungen in der Eisenerzeugung.
Verfahren zum Reinigen von Eisen von O. Helmholtz (* D. R. P. Nr. 6078 vom 5. März 1878).
Wie bei dem Verfahren von Krupp (* 1879 233 42) soll
hier die Reinigung vorwiegend durch Eisenoxyd erreicht werden; zu diesem Zweck ist
der langsame, dünne Strom von flüssigem Roheisen dem vorwiegend aus Eisenoxyden
bestehenden Schlackenstrom entgegen und darunter fortzuführen. Anfangs soll das
Eisen dem entgegenflieſsenden, bereits sauer gewordenen Schlackenstrom Silicium
abgeben, dann aber dem noch basischeren Eisenoxydstrom auch Phosphor als
Phosphorsäure und schlieſslich gereinigt abflieſsen, während der ausgenutzte
Schlackenstrom am entgegengesetzten Ende austritt. Um hierbei eine etwaige
Entkohlung zu verhüten, wird ein Theil des Weges mit Kohle ausgefüttert.
Die Ausführung des Processes erfolgt in einem mit gewöhnlicher Rostfeuerung oder mit
Gasfeuerung versehenen Flammofen, wie er in Fig. 1 bis
5 Taf. 5 in verschiedenen Schnitten dargestellt ist. Das Eisen flieſst
durch die Oeffnung A (Fig. 1 und
5) ein und durchläuft denselben schlangenförmig in Rinnen h bis a, welche durch auf
den Herd gesetzte Dämme oder Krippen (vgl. Fig. 2)
gebildet werden, bis an das entgegengesetzte Ende, wo es unter einem Tümpel B hindurch abflieſst. Ebenso durchflieſst der durch die
Oeffnung C (über B)
eintretende Schlackenstrom die Rinnen von a bis h in entgegengesetzter Richtung wie das Eisen und
gelangt durch den Ueberfall E wieder nach auſsen.
Der ununterbrochene Roheisenstrom wird dadurch gewonnen, daſs entweder an dem
Schmelzofen das Stichloch offen bleibt, so daſs das geschmolzene Eisen mit der
Schlacke zusammen austritt, welch letztere jedoch durch das Schlackenloch E sofort wieder zurückflieſst, oder daſs statt des
gewöhnlichen Stichloches ein Tümpel, ähnlich wie in Fig. 5
angegeben ist, angebracht wird, unter welchem das Eisen fortflieſst, während die
Schlacke über einen Ueberlauf ebenfalls ununterbrochen abflieſst.
Die Basis des Herdes besteht aus guſseisernen Platten, die 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 Kokesstaub mit backender Steinkohle, Kalk und Thon) anfänglich
eingestampft und eingebrannt, nachher während des Betriebes durch Nachfüttern 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, mittels Wasser und Luft abgekühlt werden.
Um während des Betriebes einzelne Rinnen ausschalten zu können, befindet sich an
jeder Seite des Ofens vor jeder Rinne eine Arbeitsthür t und unter derselben ein Abstichloch. Soll z.B. die Rinne d ausgebessert werden, so wird bei m (Fig. 1) ein
Theil des Dammes durchbrochen und an dem anderen Ende bei l verlängert, sowie die beiden Querdämme i
und k aufgeführt. Alsdann kann man das flüssige Eisen
und die Schlacke durch das unter der Thür befindliche, Abstichloch entfernen und die
Rinne dann ausbessern, ohne daſs der Strom unterbrochen wird. Damit auch die
äuſsersten Rinnen gereinigt werden können, ist es nöthig, daſs, wie die Zeichnung
angibt, sowohl der Tümpel zum Abflieſsen des Eisens und der darüber liegende
Einfluſs für Schlacke, sowie der Ueberlauf für die abflieſsende Schlacke und der
darüber liegende 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 äuſsersten Rinnen ausgebessert werden sollen.
Die Krippen am Ende des Eisenstromes 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. (Vgl. Osann 1878
230 511.)
Verfahren zur Entphosphorung des Eisens durch flüssige
Haloïdsalze von J. Barnstorf und H. Schulze-Berge in Oberhausen (* D. R. P. Nr. 5152 vom
5. October 1877). Das flüssige, Phosphor haltige Roheisen wird direct beim Abstechen
aus dem Hochofen oder nach dem Umschmelzen, der Bessemerstahl, nachdem er vollständig fertig geblasen
ist, der Martinstahl wie das Fluſseisen werden ebenfalls im flüssigen Zustande in
einen Behälter abgelassen, welcher das flüssige Metall möglichst vor Abkühlung und
Oxydation schützt. Als solche Stoffe, welche wegen Oxydation des beim Entphosphoren
gebildeten Phosphorcalciums, Phosphorstrontiums, Phosphorbariums oder
Phosphormagnesiums unbedingt abgehalten werden müssen, sind auſser der
atmosphärischen Luft Wasserdampf, Kohlensäure, Kohlenoxyd, Eisenoxyd hervorzuheben.
Ferner ist bei Anwendung der Fluoride Kieselsäure sehr nachtheilig, so daſs das
Eisen möglichst Schlacken frei sein soll.
Um dem flüssigen Eisen möglichst wenig Wärme zu entziehen, werden die Haloïdsalze der
Alkalimetalle ebenfalls geschmolzen angewendet. Für Hochofen werke kann dies durch
die Wärme der abflieſsenden Schlacke geschehen, und zwar in dem ovalen Blechgefäſs
P (Fig. 6 und
7 Taf. 5), welches zum Schutz gegen die zerstörende Wirkung der von der
Rinne N aus in der Pfeilrichtung flieſsenden Schlacke
mit feuerfesten Stoffen umhüllt ist. Bei etwaigen Unterbrechungen des Betriebes kann
die Schlacke durch eine am Boden befindliche Oeffnung z
(Fig. 7) abgelassen werden. Die zu schmelzenden Salze werden durch die
verschlieſsbare Oeffnung p eingefüllt und nach dem
Schmelzen durch entsprechende Vorrichtungen in den Behälter B (Fig. 8 und
9 Taf. 5) abgelassen, welcher gut vorgewärmt war.
Zur Ausführung der Entphosphorung wird das geschmolzene Eisen in den Behälter A abgelassen, von welchem Fig. 9 einen
Horizontalschnitt durch die Abfluſsöffnung c und durch
den Boden zeigt. Man preſst nun in den untern Raum B
durch das Rohr i getrocknete Luft ein, so daſs die
geschmolzenen Halloïde durch die mit Kegelventil versehenen Rohre a fein vertheilt in dem Eisen aufsteigen. Ist die
genügende Menge des Entphosphorungsmittels durchgetrieben, so werden die Ventile
geschlossen, die beiden Apparate von einander gelöst, worauf das gereinigte Eisen
abgelassen wird. Das sich bildende Phosphorcalcium oder Phosphormagnesium sammelt
sich über dem Eisen und flieſst schlieſslich mit den unzersetzten Haloïdsalzen durch
das Rohr c in eine Vorlage ab, während das gleichzeitig
gebildete Eisenchlorür sich in einer entsprechenden zweiten Vorlage verdichtet.
Jedes der Haloïdsalze der Erdalkalimetalle kann einzeln für sich, oder in Gemischen
mit den übrigen angewendet werden. Vielleicht benutzt man am zweckmäſsigsten ein
Gemisch von zweien oder dreien derselben. Beispielsweise könnte ein Gemenge von
Chlorcalcium und einigen Procenten Chlorbarium und Fluorcalcium weit günstiger
wirken, als irgend ein Chlorid oder Fluorid für sich. Die Haloïdsalze der
Alkalimetalle, der Erdmetalle und der schweren Metalle äuſsern im flüssigen Zustande
auf flüssiges Eisenphosphid keine entphosphoren de Einwirkung. Man kann sie aber
erforderlichen Falls benutzen, um durch Zusatz derselben zu den Haloïdsalzen der
Erdalkalimetalle letztere leichter schmelzbar zu machen.
Um von den gebildeten Phosphiden die atmosphärische Luft völlig abzuhalten, kann man
durch das Rohr e entsprechende Gase einführen. Die
Vorrichtung kann auch umgekehrt angeordnet werden, indem der Behälter mit den
Chloriden sich über dem Eisen befindet. Es ist ferner eine Benutzung rotirender
Oefen nicht ausgeschlossen, wenn sie nur unter Abschluſs von Luft und oxydirenden
Stoffen gleichzeitig ein ununterbrochenes inniges Mischen der Entphosphorungsmittel
mit dem flüssigen Eisen ermöglichen und auſserdem ein Ableiten von
Zersetzungsproducten gestatten. Nach Vornahme der sich hieraus ergebenden
Abänderungen könnte sich beispielsweise der Sellers'sche rotirende Puddelofen (*
1878 228 41) vollständig zur Entphosphorung des Eisens eignen, wie auch Siemens'
Drehofen (* 1873 209 1). Durch entsprechende Verwerthung der erhaltenen
Phosphorverbindungen und des Eisenchlorürs sollen die Kosten dieses Verfahrens
wesentlich ermäſsigt werden.
Windform-Mantel von H.
Bansen in Tarnowitz (* D. R. P. Nr. 5143 vom 19. September 1878). Der in
Fig. 10 bis 12 Taf. 5
im senkrechten und wagrechten Schnitt sowie in der Vorderansicht dargestellte
Windformmantel soll namentlich dort die geschlossenen guſseisernen Kühlkästen
ersetzen, wo diese wegen geringer Menge von Kühlwasser oder dessen Neigung zur
Krustenbildung nicht wohl verwendet werden können.
Der guſseiserne Mantel A ist nach der Auſsenwand des
Gestelles cylindrisch, nach dem Innern desselben der Windform entsprechend
kegelförmig gegossen. Die verstärkten Kanalkränze a
legen sich an die Windform dicht an und verhindern so gleichzeitig ein Tiefergehen
derselben in das Innere des Ofens. Die in dem kegelförmigen Theile des Mantels
befindlichen halbkreisförmigen Kanäle b, deren Wülste
bezieh. Kanalkränze nicht ganz dicht an die Windform anschlieſsen, werden von den
beiden etwa 25mm breiten Kanälen B in der ganzen Länge bis zum Kopf kränz a durchschnitten und dienen auf dem höchsten Punkte zum
Einleiten, an der Sohle zur Ableitung des Kühlwassers. Dasselbe wird von der
Hauptleitung O aus durch ein etwa 13mm weites, mit etwa 12mm weiten Oeffnungen versehenes Rohr D in den
oberen Kanal B und durch das Rohr F in die Windform geleitet, während das gebrauchte
warme Wasser durch die Rinne G zur Abfluſsleitung N geführt wird.
Nach seinem Zusatzpatente * Nr. 6648 vom 14. Januar 1879 ab will der Erfinder die
Kanäle B und b nach Zahl
und Maſs beliebig vermehren und vermindern, die Wülste oder Kränze der Kanäle b, wie dies bei den Kanalkränzen a schon geschehen, dicht an die Windform anlegen,
endlich den cylindrischen Theil des Mantels, entsprechend der Gestalt des
Windformgewölbes, beliebig erweitern oder verringern.
Die Kühlung soll bei dieser vereinigten offenen und geschlossenen Vorrichtung
vollkommen ausreichend sein, ein Eindringen von Wasser in den Hochofen nicht
stattfinden können und daher jede Explosion, wie solche beim Schadhaft werden
geschlossener Kühlkästen vorkommt, ganz ausgeschlossen sein, da die Kanalöffnungen
B und die seitlichen Oeffnungen i (Fig. 12)
des Kranzes vollkommen ausreichen, die etwa entwickelten Dämpfe nach auſsen zu
leiten.