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Elektrischer Schmelzofen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt die Verwendbarkeit des Ofens nach Stammpatent Nr. 35063 in der Industrie durch geeignete Ausführungen gewisser Einzelheiten des Ofens zu vergrössern.
Auf der beiliegenden Zeichnung sind als Beispiele einige nach der vorliegenden Erfindung
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im Vertikalschnitt nach der Linie A-B (Fig. 1) einen Ofen, in welchem Kontaktblöcke mit Kühlvorrichtungen vorgesehen sind.
In Fig. 4-9 werden zwei Ausführungsformen eines Ofens veranschaulicht, wobei der Boden des Ofens in besonderer Weise angeordnet ist. Fig. 4 zeigt einen derartigen Ofen im Vertikal-
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schnitt nach den Linien I-E (Fig. 4 und 6) und Fig. 6 ist ein Horizontalschnitt nach der Linie L-M (Fig. 4). Die Figuren 7, 8 und 9 veranschaulichen in derselben Weise eine andere Ausführungsform eines derartigen Ofens. Fig. 7 ist ein Vertikalschnitt nach den Linien G-H
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und 13 veranschaulichen in derselben Weise eine andere Ausfübrungsform dieser Vorrichtung.
Fig. 14 : bis 17 veranschaulichen besondere Anordnungen der Elektroden, um eine grössere Stromintensität an der oder den Elektroden, welche mit dem einen Pol der Stromquelle verbunden
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In den Fig. 1-3 bezeichnet 1 den Ofenraum oder Schacht, der mit dem Material beschickt. wird. Der untere Teil des Schachtes ist durch eine Zwischenwand 3 aus feuerfestem Material
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Die Wirkungsweise eines Ofens von vorstehend beschriebener Konstruktion in elektrischer Hinsicht ist im Stammpatent angegeben. IN
Die gemäss dieser Ausführungsform des Ofens aus Metall bestehenden Kontaktblöcke 51 werden dadurch abgekühlt, dass ein kühlendes Mittel durch dieselben geleitet wird, sodass die die Elektroden bildenden Metalle, die innerhalb deá Ofens sich in geschmolzenem Zustande befinden, an den Berührungsstellen mit den abgekühlten Kontaktblöcken erstarren. Zu diesem Zwecke sind in den Kontaktblöcken , welche aus Eisen bestehen, Kanäle 18 vorgesehen, welche mit Leitungen 19 für Zuführung und Ableitung eines kühlenden Mittels, wie z. B.
Wasser oder andere Flüssigkeiten oder Gasen, verbunden sind, sodass das Kühlmittel durch die Kanäle 18
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(Sohle) des Ofens, welcher die die. Elektroden enthaltenden Rinnen verbindet, geneigt angeordnet.
Auch in diesen Figuren bezeichnet 1 den Ofenraum oder Schacht, der mit Material beschickt wird ; 6 und bezeichnen die die Elektroden enthaltenden Rinnen oder Vertiefungen, welche sich durch Öffnungen 2 im Mauerwerk bis ausserhalb des Schachtes erstrecken, wo die Elektroden in der im Stammpatent beschriebenen Weise durch Kohlenblöcke 5 mit der Stromquelle verbunden sind.
Gemäss der Fig. 4,5 und 6 ist die eine Elektrodenrinnc (61) bezw. die darin enthaltene Elektrode höher als die andere (6) angeordnet. Der Boden des Ofens läuft schräg von der Elektrodenrinne 61 abwärts nach der Elektrodenrinne 6, sodass das geschmolzene Produkt in die Rinne 6 hinabfliesst. Die Oberfläche des in dieser Rinne befindlichen, die Elektroden bildenden Materials wird dadurch bei konstantem Niveau erhalten, dass das geschmolzene Produkt durch die Öffnung 7 in einen Behälter 8 abfliesst, von wo es später durch die Öffnung 9 abgelassen werden kann.
Die durch die Fig. 7,8, 9 veranschaulichte Ausführungsform unterscheidet sich von der durch die Fig. 4-6 veranschaulichten nur dadurch, dass die beiden Elektroden bezw. die das Elektrodenmaterial enthaltenden Rinnen 6, 61 in gleicher Höhe liegen und dass der Boden 3 des Ofens in diesem Falle schräg abwärts von den oberen Kanten dieser Rinnen der Mitte des Ofens zuläuft, von wo das geschmolzene Produkt durch die Öffnung 7 im Mauerwerk in den Behälter oder Herd 8 abfliesst, um dann daraus abgelassen zu werden. Um das Abfliessen des geschmolzenen Produktes zu erleichtern, kann es in gewissen Fällen zweckmässig sein, dass in der Mitte des Ofens eine mit der Ablassöffnung verbundene Rinne 11 im Boden angeordnet wird. Für diesen Zweck kann auch der Boden des Ofens oder auch der Boden dieser Rinne schräg gegen die Ablalöffnung 7 angeordnet werden.
Die vorliegende Erfindung kann auch selbstverständlich mit erforderlichen Modifikationen für die Anwendung von mehrphasigem Wechselstrom angewendet werden.
Um in Ofen dieser Art eine gleichförmigere Verteilung des Stromes im Ofen beim Übergang von der einen Elektrode nach der anderen zu erzielen, ist es zweckmässig, dass die die Elektroden enthaltenden Rinnen 6, wie in Fig. 10,11 veranschaulicht wird, von entgegengesetzter Seite in den Ofen eingeführt werden, wobei die. Kontaktblöcke J'anstatt nebeneinander an entgegengesetzten Seiten des Ofens angeordnet werden können, wodurch auch Kurzschliessung des Stromes zwischen den Kontaktblöcken vermieden wird.
Wie ohne weiteres ersichtlich ist, wird bei dieser Anordnung der Elektroden die Spannung im Ofen zwischen entg, genstehenden Punkten der Elektroden an verschiedenen Stellen des Ofeuraumes gleichförmig, was auf Grund des Spannungverlustes in den Elektroden nicht der Fall ist, wenn die ElektrodenrinnenJ z. B. wie nach Fig. 2, von einer und derselben Seite des Ofens in den Ofenraum hineingehen.
Die Verbindung der Elektroden mit der Stromquelle kann durch Kontaktblöcke 51 und Stromxuführungsschienen 7J hergestellt werden. Durch diese Anordnung der Elektrodenrinnen wird, wie oben gesagt, auch der Vorteil gewonnen, dass eine Kurzschliessung des Stromes zwischen den Kontakten vermieden wird, was sonst leicht eintreten kann, wenn die beiden Kontaktblöcke 51 nebeneinander an einer und derselben Seite des Ofens angeordnet sind.
Bei Verwendung von dreiphasigem Strom können die zwei äusseren Elektrodenrinnen bezw, Elektroden
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. \nordnnng der Kontakthliicke 51 bietet den Vorteil, dass die Berührung der Kontaktblöcke mit den Elektroden während des Prozesses immer unverändert bleibt und in keiner Weise von dem Al) lassen des gewonnenen Produktes beeinflusst wird.
In Fig. 12, 13 wird eine andere Ausführungsform der in Fig. 10, 11 gezeigten Anordnung der Elektrodeminnen veranschaulicht. Die Elektrodenrinnen 6 werden auch nach dieser Aus- führungsform von entgegengesetzten Seiten des Ofens in denselben eingeführt.
Sie verlaufen jedoch nicht geradlinig quer über den Ofenraum, sondern sind T-förmig (siehe Fig. 13) und derart ungeordnet, dass die dem horziontalen Teil dieses Buchstabens entsprechenden Zweige der beiden humes in dem Ofenraum parallel mit einander, aber durch die Erhöhung 12 des Ofenbodens vonlnander getrennt verlaufen, während der andere Teil jeder Rinne sich aus dem Ofenraume
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erstreckt und ausserhalb des Ofens mit einer erweiterten Vertiefung 4 versehen ist, worin der Kontaktblock 51 in der durch Fig. 12 veranschaulichten Weise angeordnet ist.
Es ist zuweilen erwünscht, die durch den Strom im Ofen erzeugte Wärme an einer gewissen Stelle des Ofens zu konzentrieren, um daselbst die für das Ablassen des Produktes erforderliche hohe Temperatur zu erzeugen. Dieser Zweck kann dadurch erzielt werden, dass die Elektroden derart angeordnet sind, dass eine grössere Stromintensität an der einen Elektrode oder Elektrodengruppe erzeugt wird.
Für diesen Zweck können die Elektroden z. B. in der durch die Fig. 14, 15 oder 16,17 veranschaulichen Weise angeordnet werden. Gemäss der durch die Fig. 14,15 veranschaulichten Ausführungsform dieser Anordnung sind drei Elektroden enthaltende Rinnen (6, zu angeordnet, von welchen Elektroden (die aus dem gewonnenen Produkt in ganz oder teilweise geschmolzenem Zustande bestehen) die in den zwei äusseren Rinnen 6 befindlichen in oben beschriebener Weise mit dem einen Pol der Stromquelle verbunden sind, während die in der mittleren Rinne 61 befindliche Elektrode mit dem anderen Pol der Stromquelle verbunden ist. Hieraus folgt, dass die grösste Stromintensität und somit die höchste Temperatur in oder neben dieser Rinne 61 erzeugt wird. Das Produkt wird zweckmässig aus dieser Rinne durch die Öffnung 7 abgelassen.
Gemäss der durch die Fig. 16 und 17 veranschaulichten Ausführungsform befindet sich die eine Elektrode in einer Vertiefung 61 im Boden des Ofens, während die andere Elektrode in einer konzentrisch um diese Vertiefung gebogenen Rinne 6 angeordnet ist. Die Wirkungsweise ist aber bei dieser
Ausführungsform ganz analog wie bei der in den Fig. 14,15 veranschaulichten Ausführung-
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrischer Schmelzofen nach Stamm-Patent Nr. 35063, dadurch gekennzeichnet, dass der die die Elektroden enthaltenden Rinnen tragende Ofenboden geneigt angeordnet ist.