Rennofenversuche

10 апреля 2016 г., 16:23
Hallo liebe mit infizierte.
Seit einiger Zeit versuchen meine Kumpels und ich mittels eines Rennofen´s Erz zu einer Luppe zu verhütten.
Wir hatten daher zum Anfang einen ca. 2Meter hohen Rennofen gebaut.
Da das Ergebnis natürlich nach dem ersten Versuch nicht überzeugte, entschloss ich mich, erstmal
an einem kleineren Model zu üben. Nun gab es allerdings schon 3 weitere Rückschläge.

 

1ter Versuch:
Bei diesem wollte ich schauen ob es theoretisch alles vom aufbau klappt.
Wollte mit Raseneisen aus Neuhardenberg nachstellen, ob eine Verhüttung mit diesem kleinen Rennofen/Herd möglich wäre.
Ich weiß natürlich, dass dieses Raseneisen aus diesem Ort nichts außer schlacke bringt.
Doch zeigte mir der Versuch wenigstens, dass es doch gelingen kann, wenn man anderes erz hätte.

2ter Versuch:
Bei diesem Versuch ging es darum für die Größe des Ofens die entsprechende Luftmenge zu bestimmen.
Ich hatte für diesen Versuch verschiedene Erze. anderes qualitativeres Raseneisen, Pellets aus
dem Stahlwerk unserer Umgebung und Carjuna Feinerz (oder so ähnlich).
Als Luftförderer hatte ich einnen Kompressor, der kontinuierlich 2bar Druck in den Ofen Pumpte.
Das Ergebnis hiervon waren unter anderem Schlacke und auch sehr seltsame Gebilde.
Diese Gebilde waren magnetisch. Hämmerte man mit dem Hammer rauf, so zersprangen sie und hinterließen eine glatte scharfe Bruchstelle.
Ich versuchte diese "Steine bzw Gebilde" zu schmieden, doch nach dem erwärmen auf unterschiedlichster Temperatur, zersprangen sie mir nach
dem 2ten sachten Hammerschlag.
Man konnte auch sehr grobe kristalline Eisenansammlungen in diesen "Gebilden" finden.

3ter Versuch:
Bei diesem Versuch nahm ich weniger Luft, sodass ich einen maximal Druck von 1bar in den Ofen förderte.
Die Erze blieben die gleichen, gutes Raseneisen, Pellets und dieses Carjuna feinerz.
Das Mischungsverhältnis lag natürlich bei jeden Versuch bei 1:1 also 1Kg Kohle und 1Kg Erze.
Als der Prozess diesmal fertig war dachte ich, dass es diesmal was geworden sei.
Doch leider wieder ein Tiefschlag. Die Erze, bzw Pellets waren zu einer grauen zusammengepappten Masse geworden, die
so spröde wie Schlacke war.

Wie kann das denn bitte sein? :(
Langesam werd ich immer deprimierter. Solle ich die erze am besten alle zu Pulver verarbeiten?
Die Pellets haben einen Durchmesser von max. 10 mm.
Und sollte ich das Mischungsverhältnis zu 500 g Erz und 1 Kg Kohle ändern?
Die Erze haben einen Eisengehalt von 62%. Da hätte bald mal was passieren müssen.

Also liebe Leute, könnt Ihr mir evtl. sagen wo mein Denkfehler liegt, auch wenns vielleicht erstmal nur ne Pauschalantwort wäre?
Berufsschüler schaffen das auch, nur wir nicht... :/

Ich danke erstmal für euer Interesse.

11 апреля 2016 г., 13:41
Hallo Draugr,

Am Erz kann es also nicht liegen.

Schreibe doch bitte etwas über die Innendurchmesser deines Ofens, vor allem dem Durchmesser in Düsenhöhe. Desweiteren den Düsendurchmesser.
In welcher Zeit habt Ihr die Chargen aufgegeben, und wieviel davon?

Dann dieser Kompressor.......Welche Windmenge bringt der in m3/h ? Ich glaube hier liegt das Problem.

Stelle doch bitte Bilder von deinen Ofenreisen hier ein, auch vom geröstetem und gepochtem Erz sowie der Kohle.

Gruß Rom.
 
Mit besten Grüssen 
Rom. 
11 апреля 2016 г., 20:14
Ich habe mal in unserem eisenzeit.lu Forum bezügl. niedrigsten möglichen Windmengen nachgesehen.
Im August 2015 haben wir in einem Rennofen von 1m Höhe und 22cm Innendurchmesser auf Düsenhöhe ,mit 25mm Düsendurchmesser ,mit folgenden Parametern gefahren: Erz/Kohle verhältniss 1:1 (0,6 Kg/0,6 Kg) bei einer Windmenge von 0,3l/cm2 (0,3 l Wind pro cm2 Schachtfläche) im 15min Takt.


Das bedeudete dass sich bei erwähntem Schachtdurchmesser in 15min jeweils 600g Kohle und 600g Erz von 89,7% Fe2O3 nachfüllen liessen. 
Das Erz war ein lokal vorkommendes Rasenerz (89,7% Fe2O3)  mit dem ich beste Erfahrung habe. 
Schlussendlich befanden sich nach Aufbruch des Ofens nur schwarze magnetische Schlacken im Ofen, fast genausoviel wie Erz aufgegeben wurde. Es war absolut kein metalisches Eisen vorhanden. 

Was war passiert?
Es ging mir ja darum zu ermitteln mit welcher Windmenge eine Reduktion nicht meht klappt.
Offensichtlich war es so, und das lies sich sogar an dem Temperaturverlauf der Innenwand des Ofens ablesen dass weder die Temperatur noch die Kohlenmonoxidmenge ganz einfach nicht ausreichte um eine noch so kleine Reduktionszone zu schaffen, was sich daran ablesen lies dass sich keine Gichtflamme an der Gicht entzünden liess..

Alles Erz wurde schlicht nicht zu metallischem Eisen reduziert sondern nur zu Wüstit (FeO), der Stufe davor .

Wenn dein Kompressor 2 bar bringt aber nicht die nötige Windmenge kann dir das gleiche passiert sein.

Gruß Rom.
 
Mit besten Grüssen 
Rom. 
13 апреля 2016 г., 12:59
Hallo Rom, tut mir leid für die späte Nachricht ich hab probleme die antworten hier zu lesen :/
hab leider grad auch wenig zeit.
hab letztens wieder ein versuch gemacht mit 0,5 bar aber wieder alles verbrannt.
ich schicke hier mal noch schnell ein Bild von den Kompressor und bin heut abend wieder erreichbar.

 

L
G und vielen Dank für dein Interesse und deine Hilfe!!!
13 апреля 2016 г., 17:47
Suche dir mal ein richtiges Radialgebläse. Dein Kompressor bringt nicht die benötigte Windmenge. Achte darauf dass das Radialgebläse ein schmales Schaufelrad (Bild) hat, da diese den mindestdruck von 10-20millibar erzeugen.

Gruß Rom.


Pappnasentest_012.jpg 
Mit besten Grüssen 
Rom. 
13 апреля 2016 г., 22:38
Hallo und Danke für deine Antwort.
Also den Herd den ich momentan betreiben will hat die innenmaße ca. 40X40cm, die Düse steckt bei ca. 15- max. 20 cm bodenhöhe im ca 30° Winkel auch hier sind 40X 40cm Innenmaße. Die Stahldüse müsste 2cm Innendurchmesser haben. 

Das waren meine Vorstellungen Vorgestern:

 1. Weniger Luft (Ich denke da nicht mehr wie bei dem Versuch zuvor mit 1bar sondern eher 0,5bar)
2. Ich mache die Holzkohle noch feiner max. ca 2cm
3. Ich zerbrösele die Erze (Pellets und Gangerze), Raseneisen ist ja sowieso kein Problem
4. Ich werde in einem anderen Verhältnis die Aufgaben hineinfüllen (1:3 Erz:Holzkohle wahrscheinlich 100g:300g)

Jetzt musst du mir aber unbedingt etwas erklären! Ich dachte ich muss den Sauerstoff reduzieren? Weshalb brauche ich dann mehr und mehr Luft? Habe ich jetzt einen Denkfehler? Bitte erkläre es mir irgendwie verständlich... und sind 1 millibar nicht weniger als 1bar? Ist das etwa der Grund weshalb in allen Videos im Internet ne lautstarke Windmaschine oder ähnliches zu hören ist und die Erze und kohle so gut wie gar nicht klein gemacht wurden??
Kannst  du mir eventuell ein Gebläse empfehlen per link, da ich davon nicht ganz soviel Ahnung habe?
Ich weiß, Fragen über Fragen, ich entschuldige mich jetzt schonmal über meine naivität und unwissenheit.


und wegen den letzten Versuch,
das kam dabei raus: ...

IMAG0049.jpg



14 апреля 2016 г., 10:38
Guten Morgen Draugr,

Ich schreibe einen etwas längeren Text.

Ich kopiere der Übersicht zuliebe mal deine Fragen hier rein.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1. Weniger Luft (Ich denke da nicht mehr wie bei dem Versuch zuvor mit 1bar sondern eher 0,5bar)
2. Ich mache die Holzkohle noch feiner max. ca 2cm
3. Ich zerbrösele die Erze (Pellets und Gangerze), Raseneisen ist ja sowieso kein Problem
4. Ich werde in einem anderen Verhältnis die Aufgaben hineinfüllen (1:3 Erz:Holzkohle wahrscheinlich 100g:300g)

 

Jetzt musst du mir aber unbedingt etwas erklären! Ich dachte ich muss den Sauerstoff reduzieren? Weshalb brauche ich dann mehr und mehr Luft? Habe ich jetzt einen Denkfehler? Bitte erkläre es mir irgendwie verständlich... und sind 1 millibar nicht weniger als 1bar? Ist das etwa der Grund weshalb in allen Videos im Internet ne lautstarke Windmaschine oder ähnliches zu hören ist und die Erze und kohle so gut wie gar nicht klein gemacht wurden??
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Fangen wir mal mit der letzten Frage an, denn genau dort liegt das Problem.
Ich denke es ist tatsächlich ein Denkfehler deinerseits der dir das geliebte Luppeneisen vorenthält.

Du musst tatsächlich den Sauerstoff (O2) reduzieren! Aber nicht Mengenmässig sondern Chemisch.
Damit meine ich dass die Atemluft mit Ihren 21% O2 zu dem reduzierenden Gas Kohlenmonoxid umgewandelt wird. Man nennt es die reduktuon der Gase.

Es passiert grob und prinzipell folgendes: die Umgebungsluft/Atemluft trifft auf die glühende Holzkohle (fast reiner Kohlenstoff) und geht sofort eine Verbindung mit diesem Kohlenstoff ein.
Hierbei entsteht Kohlendioxid (CO2) , dabei steigt die Temperatur an.
Ab 1000°C ist die Freude des Sauerstoffs am Kohlenstoff dermassen gross dass die doppelte Menge Kohlenmonoxid entsteht (2CO) die Temp. sinkt minimal.
Dieses CO/Kohlenmonoxid ist unser geliebtes Gas welches uns in der Reduktionszone (absolut Sauerstofffreien Zone) aus dem Eisenerz (FeO /Wüstit) den Sauerstoffatom herausspaltet, weil es wieder CO2 sein möchte. Hat das Gas dies erreicht wuselt das metallische Kügelchen mit der Gangart/Schlacke nach unten in den Ofen,CO2/CO (so streng präzise geht das nicht) steigt richtung Gicht und brennt dort als Orange/Blaue Flamme. An eben dieser Flamme siehst du wie hoch dein CO Gehalt ist. Ist die Windmenge richtig eingestellt ist die Flamme blau und ruhig (Bild), .....man kann sagen die Luft ist reduziert, aber nicht in der Einheit m3/Std sondern zu möglichst 100% CO.
Ist das soweit verständlich gewesen?
1 bar sind 1000 milli Bar.
Es reichen die von mir angegebenen 10-15millibar, wie ich in dutzenden Ofenreisen festgestellt habe, also nur ein ganz kleiner Teil von dem was dein Kompressor mit links schafft. 
Was der Kompressor aber nicht schafft ist die nötige Windmenge zu liefern, sieh dir mal die Ansaugleistung auf dem Schild an.
Eine bestimmte Menge Kohle benötigt eine bestimmte Menge Sauerstoff zum Verbrennen, wobei man dabei eine Oxidierende (CO2 Überschuss)  sowie eine reduzierende CO Überschuss)  Feuerführung anstreben kann, letztere (Farbe der Gichtflamme) ist für die Reduktion von Eisenerz wärmstens zu empfehlen. 

Bei deinem Ofen von 40cm Schachtweite, würde ich 2 gegenüberliegende Düsen vorschlagen , und die Windmenge so regeln dass du alle 8-10 min 2 Kg Erz und 2 Kg Kohle aufgeben kannst. Dh. Erz und Kohle müssen in 10 min ab Gicht-Oberkante soweit abgesunken sein dass beide Chargen, hineinpassen. 
Die Peletts würde ich zu Gries brechen, um so die Öberfläche zu erhöhen. Dieses agglomerierte hochwertige Erz macht praktisch keine Schlacke, die wenige die zusammen kommt entstammt der Ofenwand. 
Hast du eigentlich eine Analyse deines Rasenerzes? Wer sagt dass es was taugt? Informiere dich besser sonst wirds schnell teuer.
Wenn es mässig ist also <70% Fe2O3 kannst du es ohne weiteres mit den gebrochenen Pellets mischen.

Die Kohle sollte um die 3 cm kalibriert sein, Feinanteil, Staub etc. unbedingt heraussieben . Erz, und die daraus entstehende Schlacke erzeugen schon genug Wiederstand im Schacht und sorgen für ungleichmässigen Lauf. Wenn es geht versuche den Schacht leicht konisch zu machen, also unten einige cm weiter als oben, es verhindert dass die Holzkohle sich verkeilt und irgendwann samt Erzcharge schlagartig absackt. Stochere nie mit einer Stange im Schacht herum, es hat die gleiche Wirkung.

So wenn ich nichts Vergessen habe kommen wir zum Gebläse. 
Wie bereits erwähnt gibt es 2 Sorten von Radialgebläse. Die (Bild 1) welche ohne nennenswerten Druck arbeiten (2-5 millibar) und in Heizungen oder zur Belüftung von Gebäuden genutzt werden und andere (Bild 2) welche Druck aufbauen (>10 bis....) .
Zweiteres ist unbedingt vorzuziehen. Sieh dich bei Ebay oder auf Schrottplätzen um. Es gibt dort auch regelmässig Seitenkanalverdichter (rechter Ofen)Pappnasenofen_Schluss_016.jpg. Diese Radialgebläse erzeugen bis 2 Bar  Druck und werde von Zahnartztpraxen genutzt um Unterdruck zu erzeugen. Dieser röchelnde Schlauch im Mund während der Arzt an den Zähnen rummacht ist an einem solchen Gebläse angebracht. Irgendwann sind sie dermassen voll mit Zahnsplittern und Füllungen dass sie verschrottet werden. Man kann sie aber mit etwas Geschick öffnen und säubern. Einziger Nachteil, sie pfeifen etwas während des Betriebes.
Schlussendlich bleiben noch die Staubsauger. Von Kärcher und anderen Marken gibt es welche die auch drücken können. Auch Staubsauger arbeiten mit Radialgebläsen und haben eine gute Leistung. Allerdings machen sie einen fürchterlichen Krach.

Bild 1


Pappnasentest_008.jpg
Antrazithesse_004.jpg Bild 2


 
Hier noch das Bild einer Idealen Gichtflamme.  
Neiheisgen_2015_2_Iewen_021.jpg 
Neiheisgen_2015_2_Iewen_019.jpg
zum Vergleich: vorne etwas mehr Wind als hinten

Neiheisgen_2015_2_Iewen_023.jpg 

 Ich hoffe ich konnte dir etwas weiterhelfen.

Gruß Rom. 

Mit besten Grüssen 
Rom. 
Последнее редактирование: 14 апреля 2016 г., 10:42
14 апреля 2016 г., 11:42
Ich danke dir Rom!
Das hört sich sehr vernünftig an!
10-15millibar also ich werd mal sehen was ich finde. ich denke mal dann wird ein drehzahlregler auch sehr wichtig sein.
Ich hab gleichmal nachgeschaut und den gefunden:

 BAHCIVAN Radialgebläse
Typ: OBR.200M-2K
Fördermenge: 1800m³/h
Druck: 1500 Pa
Luft Input: 160mm Durchmesser
Luft Output: 115x100mm
Rohranschluss: 145x160mm
Venwendung: -15°C bis +60°C
Motordaten: 230V, 600W, 2700U/min.

Theoretisch müsste der doch eigentlich geradezu perfekt sein? im bedarfsfall klemmt man sich nen drehzahlregler vor? :)

Lieben Gruß und vielen Dank!  
14 апреля 2016 г., 12:04
Könntest du mir eigentlich auch noch sagen bzw zeigen wie die formel funktioniert, mit der man errechnet,
wieviel luftmenge man für seinen ofeninnenraum brauch? ich finde dieses thema sowieso total spannend!

Die Bilder der Gichtflamme sind übrigens richtig genial! Hatte zwar auch schon einige, aber nie sone großen und magisch
blauen Flammen!

Lieben Gruß,

Tom
Последнее редактирование: 14 апреля 2016 г., 12:07, Tom Jäschke
14 апреля 2016 г., 12:09
Ein bisschen viel auf einmal dieses Gebläse. Such besser mal weiter.

Ich würde nichts an der Drehzahl ändern, da diese Gebläse durch den transportierten Wind über das Gehäuse gekühlt werden.
Wie du auf dem Bild an dem rechten Gebläse vor dem Rennofen erkennen kannst sind dort 2 Kugelventile angebracht. Um die Windmenge herunter zu regeln, öffnet man zuerst das Ventil Stückweise welches den Wind ins freie lässt, anschliessend regelt man mit dem Ventil richtung Düse weiter auf oder zu.
Es muss auf alle Fälle ein möglichst grosser Luftfluss erhalten bleiben ...wegen der Kühlung das Gebläses.

Gruß Rom.
 
Mit besten Grüssen 
Rom. 
14 апреля 2016 г., 12:41
Was meinst du jetzt mit viel? hab versucht in erster Linie zu schauen dass ich auf ungefähr 15mbar kommen könnte.

Wäre der jetzt besser?

 BAHCIVAN Radialgebläse
Typ: AORB
Leistung: 1200m³/h
Lautstärke: 55 dbA
Luft Output: 105x120mm
Montagefläche: 150x163mm
Motordaten: 230V, 550W, 2750U/min.
14 апреля 2016 г., 12:50
Genau das sind diese Gebläse von denen ich dir abgeraten habe.
Sieh dir bitte noch mal meine Bilder der Schaufelräder an. Diese Gebläse haben Schaufelräder wie unten auf dem Bild und bringen ausser grossen Mengen Luft weiter keinen Druck. Wo steht denn etwas von der Druckleistung?

Gruß Rom.

Pappnasentest_008.jpg 
Mit besten Grüssen 
Rom. 
14 апреля 2016 г., 13:01
https://www.maschinensucher.de/Seitenkanalgeblaese-0-75-kW/i-2056995
https://www.ebay-kleinanzeigen.de/s-anzeige/radialgeblaese-geblaese-abluft-absaugung/433351732-84-1492


Das hier wäre was.

Gruß Rom.
Mit besten Grüssen 
Rom. 
Последнее редактирование: 14 апреля 2016 г., 13:04
14 апреля 2016 г., 16:17
Ich möchte dies hier als Anhaltspunkt noch hinzufügen:

Bei einem Ofen mit 25cm Schachtinnendurchmesser auf Düsenhöhe, habe ich bei einem Erz/Kohle Verhältniss von 1:1 , 700g zu 700g alle 10min ca. 33 m3/Std. Wind eingeblasen. 

Aichach_2015_016.jpg Aichach_2015_017.jpg

Es ist also nicht notwendig Gebläse mit möglichst hohem Luftdurchsatz zu suchen. Auf die Bauform kommt es an.

Gruß Rom.

 
Mit besten Grüssen 
Rom. 
14 апреля 2016 г., 19:43
OK, so langsam macht es klick. Fakt ist also, nicht der Druck ist  entscheidend sondern die Menge. Die Verdichter die du mir vorgeschlagen hast bringen diese. Dann anschließen und mittels Kugelhahn die Menge richtig einstellen bis ich eine wunderschöne blaue, ruhige Gichtflamme habe. So weit richtig? Wie heißt eigentlich so eine Spindel, mit der ich die Menge der Luft kontrollieren kann? 
Ich hoffe bloß dass ich einen Verdichter finde der mit normaler Steckdose funktioniert, sprich 230V.

LG,
Tom
Последнее редактирование: 14 апреля 2016 г., 19:46, Tom Jäschke