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Elektrischer Durchsatzofen
Für die Erzeugung sehr hoher Temperaturen wie sie z. B. für die Herstellung von Elektro- graphit notwendig sind, bedient man sich häufig der sogenannten Kohlegriessöfen. Bei diesen meist mit einphasigem Anschluss ausgebildeten Öfen, sind im Seitenmauerwerk an zwei gegen- überliegenden Seiten Graphitplatten angeordnet, zwischen denen sich eine Kohlegriessschicht befindet, welche als Widerstandsstrecke dient.
Derartige Öfen haben stets eine diskontinuierliche
Arbeitsweise. Sie zeigen ferner im Betriebe den grossen Nachteil, dass das in der Graphitschüttung untergebrachte Brenngut keinem gleichmässigen
Temperaturfeld ausgesetzt ist, da die Kernzonen stets eine viel höhere Temperatur aufweisen als die Randzonen.
Diese ungleichmässige Tem- peraturverteilung in der Heizzone hat in fast allen Fällen zwangsläufig ein ungleichmässiges
Endprodukt zur Folge. Man hat auch bereits vorgeschlagen, das Glühgut in einem kontinu- ierlichen Arbeitsgang durch ein Kohlerohr zu führen, welches mit einer Kohlepulveraufschüttung umgeben ist, in der die Elektroden untergebracht sind. Allen solchen bisherigen Öfen kommt der Nachteil zu, dass im Bereiche der hohen Stromdichten in der Nähe der Graphitplatten oder an den Stellen, an denen die zweckmässig symmetrisch angeordneten Elektroden das Mauerwerk durchbrechen, häufig unerwünschte Reaktionen zwischen dem Kohlenstoff der Schüttmasse und dem feuerfesten Mauerwerk auftreten.
Man hat auch schon versucht, diesen Übelstand durch intensive Kühlung der gefährdeten Stellen auszugleichen, konnte aber die auftretenden bekannten Mängel im allgemeinen nicht beseitigen.
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Durchsatzofen für hohe Temperaturen, bei welchem das kontinuierlich durchgeführte Brenngut einem stets gleichbleibenden Temperatur-Zeitverlauf ausgesetzt wird und das durch die Behebung der bisher auftretenden Schwierigkeiten zu Produkten höchster Gleichmässigkeit führt. Sie besteht darin, dass die im spitzen Winkel zur Längsachse des Rohres angeordneten Elektroden zu dreiviertel ihrer Länge von je einem Kohlerohr umgeben sind, das von den Elektroden zwecks Isolierung in Abstand gehalten wird. Der Ofen kann mit Gleich-, Wechsel-oder Drehstrom beheizt werden. Bei Verwendung von Drehstrom werden drei Elektroden im Winkel von 120 symmetrisch angeordnet. Diese Ausbildung der
Erfindung hat sich in der Praxis ganz besonders bewährt.
Zufolge dieser Anordnung wird die Hoch- temperaturzone, die zur Gänze von der Kohle- griessschüttung umgeben ist, auf einen bestimmten
Raum beschränkt und ein nach allen Richtungen genügender Wärmeschutz erreicht, dadurch wer- den die bisher auftretenden störenden Reaktionen zwischen dem Kohlenstoff und dem Mauerwerk vermieden. Durch die erfindungsgemässe An- ordnung der Elektroden wird ausserdem eine hohe Sicherheit gegenüber Kurzschlüssen, ins- besondere zwischen Stromklemmen und Ofen- mantel erzielt.
Falls in dem Ofen stark gasentwickelnde Produkte erhitzt werden sollen, ist es zweckmässig, in bekannter Weise das Durchsatzkohlerohr vorzugsweise in der Heizzone mit Löchern zu versehen, durch welche entstehende Gase oder Dämpfe aus dem Rohrinneren in die lose Schüttmasse eintreten können.
Die erfindungsgemässen Öfen ermöglichen den kontinuierlichen Durchsatz durch eine Temperaturzone von 1500 bis über 2000 o. Da das jeweils gleichmässig durchgeführte Durchsatzgut gleichen Temperaturbereichen ausgesetzt wird, werden völlig gleichmässige Produkte erhalten. Die erfindungsgemässen Öfen eignen sich dadurch z. B. in hervorragendem Masse für die Elektrographitierung von Kohlen, für die Entaschung von kohlenstoffhaltigen Substanzen, wie Holz Kohle, Koks, Petrolkoks usw. Von ganz besonderer Bedeutung sind sie für die kontinuierliche Erzeugung von Karbiden der hochschmelzenden Metalle der vierten Gruppe des periodischen Systems der Elemente sowie für die Herstellung von Mischkristallen dieser Karbide, die wegen ihrer hohen Härte überaus geschätzte Rohstoffe in der Hartmetalltechnik darstellen.
Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung durch ein Ausführungsbeispiel mit drei Elektroden veranschaulicht. Fig. 1 stellt einen Ofen im Längsschnitt dar, wobei der Einfachheit halber nur eine Elektrode eingezeichnet wurde, Fig. 2 den Ofen im Grundriss in verkleinertem Massstabe.
In dem mit feuerfesten Material 2 (Fig. 1) ausgekleideten Blechgehäuse 3 des Ofens ist das
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zur kontinuierlichen Durchleitung des Brenngutes 12 dienende Durchsatzkohlerohr 1 lotrecht und axsial angeordnet. Den oberen Abschluss des Gehäuses bildet der an seinem nach unten umgebördelten Rand 14 in einer mit Sand als Abdichtungsmittel gefüllten Ringnut 10 des
Gehäuses ruhende Deckel 13. Er trägt gleichzeitig das mit dem Einfülltrichter 19 für das Brenngut verbundene Zuleitungsrohr 15.
In die das Kohlerohr 1 umgebende, aus Graphitgriess bestehende Widerstandsmasse 6 ragen die schräg abwärts durch die Gehäusewand eingeführten, im Abstand von 1200 symmetrisch um das Gehäuse (Fig. 2) angeordneten Elektroden 4. Sie sind von den in üblicher Weise als Hohlkörper mit Kanälen 9 für die Durchleitung von Kühlwasser ausgebildeten, mittels Stopfbüchsen 16 angepressten Zuleitungsklemmen 8 gehalten, die vom Gehäuse durch eine ringförmige hitzebeständige Zwischenlage 17 isoliert sind.
Innerhalb des Gehäuses sind die Elektroden, um einen Stromübergang von ihnen zum Gehäuse und damit Kurzschlüsse zu verhindern, durch ein sie im Abstand umgebendes, in die Graphitgriessschüttung ragendes Kohlerohr 5 von solcher Länge geführt, dass ihr aus diesem Rohr nahe dem Durchsatzkohlerohr 1 vorstehendes Ende nur etwa auf ein Viertel oder weniger ihrer eigenen Länge von der Widerstandsmasse umgeben ist.
An das untere aus dem Gehäuse vorstehende Ende des Durchsatzkohlerohres 1 schliesst sich ein zwecks Abkühlung des Brenngutes als Doppelmantelrohr ausgeführtes Rohr 20 an. Das aus diesem kontinuierlich austretende Brenngut wird dann durch die z. B. als Förderband 18 aus-
EMI2.1
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrischer Durchsatzofen für hohe Temperaturen mit vertikal stehendem Durchsatzkohlerohr, das von symmetrisch angeordneten Elektroden beheizt wird, die mit einer das Kohlerohr umgebenden Widerstandsmasse, beispielsweise Kohlegriess in leitender Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass die im spitzen Winkel zur Längsachse des Rohres angeordneten Elektroden zu dreiviertel ihrer Länge von je einem Kohlerohr umgeben sind, das von den Elektroden zwecks Isolierung in Abstand gehalten wird.