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Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten der Beschickung elektrischer Schmelzöfen
Beim elektrischen Erschmelzen von Kalzium-
Karbid und Eisenlegierungen, wobei die Be- schickung in die Nähe der Elektroden eingebracht wird und allmählich in die Schmelzzone sinkt, bildet sich um jede Elektrode ein kraterförmiger
Hohlraum und das Einsatzgut sinkt in den letzteren durch eine Öffnung, die gegen die
Oberfläche zu mehr oder weniger eingeengt ist.
Diese Kraterform ist typisch für die meisten
Schmelzverfahren und ist die Ursache von
Betriebsstörungen. Das Material sintert in der Verengung oder oberhalb derselben leichter zusammen und bleibt hängen, so dass sich ein
Dach bildet, das die Materialzufuhr zur Reaktionszone stark behindert. Unterhalb dieses Daches schmilzt das Material leicht, so dass es sich senkt und Hohlräume entstehen, in welche die Beschickung von Zeit zu Zeit herabfällt.
Dieses ungleichmässige Herabfallen der Beschickung verursacht jedoch eine starke stossweise Gasentwicklung. Der Ofen"bläst"daher leicht, d. h. es bilden sich Gasansammlungen unter dem Dach des Kraters und der Gasdruck steigt soweit an, bis er genügend hoch ist, um das Dach zu durchbrechen. Alle Gase entweichen dann durch die Bruchstelle, u. zw. in stark überhitztem Zustand, ohne dass sie Gelegenheit haben, ihre Wärme an die zu schmelzenden Materialien abzugeben. Die Gase führen auch grosse Mengen Verdampfungsprodukte mit sich, was zu einem beträchtlichen Materialverlust beim Schmelzen führt.
Um die vorgenannten Schwierigkeiten zu beseitigen, muss das entstandene Dach so oft als möglich zerbrochen werden, beispielsweise mittels Eisenstangen, Holzpfählen u. dgl. Diese in Betrieb von Schmelzöfen wichtigste Tätigkeit ist mühsam und setzt den Arbeiter ausserordentlich grosser Hitze aus. Auch wird hiedurch die Bedienungsarbeit sehr erhöht.
Es wurden bereits zahlreiche Vorschläge gemacht, die darauf abzielen, die genannte Dachbildung zu verhindern. Man hat Stocheranordnungen konstruiert, die mit hydraulischem oder pneumatischen Antrieb von Zeit zu Zeit eine Eisenstange od. dgl. in die Beschickung stossen und diese aufbrechen. Es hat sich aber herausgestellt, dass derartige Vorrichtungen sehr teuer und, wenn sie ortsfest eingebaut sind, der Wärmestrahlung stark ausgesetzt sind, so dass sie im allgemeinen nicht den gewünschten
Erfolg hatten.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum
Bearbeiten der Beschickung in elektrischen
Schmelzöfen und besteht im Zusammenpressen oder Niederwalzen der Beschickung, indem deren
Oberfläche mit einem verhältnismässig schweren
Körper, der auf der Beschickung vorwärts-und zurückbewegt wird, behandelt wird, wobei nach und nach die ganze Oberfläche der Einwirkung des genannten Körpers ausgesetzt wird. Der
Körper kann aus irgendeinem hitzebeständigen Material von genügend hohem Gewicht bestehen.
Das Bewegen kann von Hand aus geschehen, doch ist im allgemeinen ein mechanischer Antrieb vorzuziehen. Die Antriebsvorrichtung wird ausserhalb des Ofens und des Bereiches grosser Wärme angeordnet. Der genannte schwere Körper, dessen Gewicht der Stärke der zu durchbrechenden Kruste angepasst werden muss, kann als ein Block oder Klotz aus Eisen, vorzugsweise Gussstahl, angefertigt werden, der an einer Stange befestigt ist, die hin-und herbewegt werden kann, so dass der Block auf der ganzen Oberfläche der Beschickung zur Wirkung kommt. Er kann auch als Walze geformt werden oder eine besondere, im einzelnen Fall zweckmässige, Form erhalten. Sein Gewicht beträgt im allgemeinen 50-200 kg.
Eine zweckdienliche Ausführung des Verfahrens ist auf der Zeichnung veranschaulicht, in der Fig. l einen teilweisen Schnitt durch einen elektrischen Ofen zeigt. 1 ist die Elektrode, 2 die Beschickung, 3 die obere Öffnung des Kraters. Die gestrichelte Linie deutet die Form des Kraters an.
Fig. 2 zeigt im Schnitt durch den Ofen eine Vorrichtung zur mechanischen Bearbeitung der Oberfläche der Beschickung. 4 ist ein Gussstahlblock, der an einer Stange befestigt ist, die bei 6 an einem Fahrzeug 5 schwenkbar gelagert ist.
Das Fahrzeug zeigt jene Form, wie sie zur Beschickung von Schmelzöfen verwendet wird und ist mechanisch angetrieben. Durch Vorund Rückwärtsfahren des Fahrzeugs bricht der Block 4 durch sein Gewicht die Kraterwände entzwei ; die ganze Beschickung wird gleichmässig zum Sinken gebracht, da das Fahrzeug von
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allen Seiten die Oberfläche bearbeiten kann. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, kann sich der Block etwas senken, wenn die Decke eines Hohlraumes einbricht.
Man kann das gleiche Fahrzeug für die Beschickung des Ofens und für die darauffolgende Bearbeitung der Oberfläche benutzen, da die Stange, an welcher der Block 4 befestigt ist, leicht herausgezogen und wieder eingesetzt werden kann. Die grosse Wärmeaufnahmefähigkeit des Blockes sowie die Wärmeableitungsfähigkeit der Stange genügen, um zu verhindern, dass diese schmilzt oder sonstwie durch Hitze beschädigt wird, selbst wenn sie einer starken Stichflamme ausgesetzt sein sollte.
Die Erfahrung hat gezeigt, dass diese Art des Aufbrechens von Brückenbildungen auf den Ofenbetrieb ausserordentlich günstig wirkt. Unter der Brücke gebildete Hohlräume verschwinden rasch, so dass ein wirksames und ruhiges Schmelzen zustandekommt. Ein Mann reicht zur Bedienung der Vorrichtung vollständig aus.
Das Schmelzen wird im allgemeinen in der Weise betrieben, dass man die Beschickung zuerst um die Elektrode einsetzt. Dann wird der Ofen für einige Zeit in Ruhe belassen, worauf man die Oberfläche in der oben beschriebenen Weise zu behandeln beginnt. Später wird dann ein weiterer Teil der Beschickung eingesetzt.
Der Arbeitsvorgang wie auch die betreffende Vorrichtung muss selbstverständlich dem Betrieb und der Bauart des Schmelzofens angepasst werden ; die Erfindung ist daher in keiner Weise an die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen gebunden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Bearbeiten der Beschickung elektrischer Schmelzöfen, dadurch gekennzeichnet,
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vor-und rückwärts bewegt wird, so dass die gebildete Kruste entzweigebrochen wird und Hohlräume eingedrückt werden.