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in einer geschlossenen Stromkreisbahn und an den Wandungen entlang, darf bei den leichten Chargen der elektrischen Ofen, wo die Möglichkeit des Ansetzens wegen der im Verhältnis zur abkühlenden Ofenmasse geringen Menge Stahles leicht eintritt, nicht unterschätzt werden. Ein weiterer Vorteil des im Stahlbad kreisende Stromes und der sich um die Stromlinien herum bildenden Drehfelder ist die vorzügliche Mischung des Stahlbades und die Erzielung eines ganz gleichmässigen Endproduktes, da der Strom wie ein Rührwerk wirkt. Vor allen Dingen aber wird durch diese Elektrodenanordnung auch eine gute Erhitzung der Schlackendecke erzielt, wodurch dieselbe äusserst dünnflüssig und reaktionsfähig ist.
Es leuchtet ein, dass dadurch die Raffinationsperiode erheblich abgekürzt und eine weitgehendste Raffination erzielt werden muss.
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Stahlbad und Schlackendecke hergestellt.
Ferner wird durch den Ofen der Erfindung die bei der üblichen Gestaltung des Herdes (Mulden-oder Tiegelform) und der damit verbundenen Tiefe des Stahlbades bestehende Schwierigkeit der Entgasung vermieden. Durch die schalenförmige Gestaltung der Herdsohle können die in stahlband befindlichen Gase bequem nach oben steigen und sich nur schwer oder gar nicht festsetzen.
Eine Steigerung dieser günstigen Wirkung wird noch dadurch erzielt, dass man den Ofen während des Rafnnationsprozesses in langsamer schaukelnder Bewegung hält, wodurch eine
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dem ebenfalls heissen Stahl herbeigeführt und so die raffinierende Wirkung der Schlacke noch erhöht wird.
Die in Fig. 2 veranschaulichte Ausführungsform des Ofens unterscheidet sich von der in Fig. l dargestellten nur dadurch, dass die Gestalt des Schmelzherdes eine andere, nämlich eine T-förmige. ist, wodurch die Berührungsfläche des Schmelzgutes mit der dasselbe bedeckenden raffinierenden Schlackendecke in einem für das Raffinieren günstigen Sinne vergrössert wird. In Hand damit geht auch die leichtere Entgasung und, da der elektrische Strom auch einen grösseren Weg zu durchfliessen gezwungen wird, kann man höhere Hitzegrade erzielen.
Es ist allerdings nicht mehr neu, in der Herdsohle von elektrischen Schmelzöfen Vertiefungen
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im vorliegenden Falle, nämlich dem, die zu kühlenden und in der Sohle des Ofenherdes eingelassenen metallenen Elektroden möglichst von dem Wärmezentrum entfernt zu halten oder aber, um durch solche Vertiefungen Sammelstellen für spezifisch schwerere Metall usw. zu schaffen.
Hier wird dagegen mit der Vertiefung beabsichtigt, den Strom durch einen Weg grösseren Widerstandes zu leiten und dadurch eine starke Erhitzung des Metallbades herbeizuführen. Mit Rücksicht darauf wird hier etwa in der Mitte der Sohle eine Vertiefung von beträchtlicher Länge, aber
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den Bades Gpgcneiektroden vorgesehen sind, so wird durch diese Vertiefung in der Herdsohle der Joulesche Effekt sehr erhöht, indem die Stromlinien in dem schmalen T-Schenkel zusammen- geschnürt werden und dicht nebeneinander liegen, so dass, trotzdem die Stärke der Schicht der den Schmelzherd füllenden Flüssigkeit sonst keine allzu grosse ist, für den Durchgang des Stromes ein Weg grossen Widerstandes geschaffen ist.
Die natürliche Folge dessen ist, dass das schmelzflüssige Metall auf eine sehr hohe, natur- nouiiÜ beliebig zu regulierende Temperatur erhitzt werden kann und dass Hand in Hand damit eine gründlichere Entgasung und Durchmischung des Schmelz- bzw. Raffiniergutes stattfindet.
Diese vortei haften Wirkungen werden durch die Einrichtung gemäss Fig. 3, wo der Ofen mehrere, z. B. drei Vertiefungen in seiner Sohle aufweist, noch wesentlich erhöht.
Die Elektroden können aus Kohle, Stahl oder anderem geeigneten Material, z. B. dem der
Beschtekung. bestehen. In der Regel werden die oberen Elektroden aus Kohle, die unteren aus
Metall bestehen.
In Fin. 4 und 5 ist nun noch eine andere Ausführungsform im senkrechten Schnitt bzw. in einer Ansicht von oben gezeigt. Bei dieser Ausführungsform bestehen auch die oberen Elektroden a und c nicht aus Kohle, sondern aus einem anderen Material, welches, wenn der Ofen zur Her- stellung von Stahl verwendet werden soll, Stahl sein, ebensogut aber auch aus anderen geeigneten
Stoffen bestehen kann. Die Elektroden sind hohl, um z.
B. mit Wasser gekühlt werden zu können und sind in entsprechenden Schlitzen 16, welche in der Decke : ! des Ofens angeordnet sind, in an sich bekannter Weise derart verstellbar, dass man sie einander nähern oder voneinander ent- fernen kann, wodurch der Widerstand vergrössert oder verkleinert wird, so dass dementsprechend , auch höhere oder geringere Hitzegrade erzeugt werden können. Bestehen die Elektroden aus
Siahl, so kann man sie, falls der Ofen dazu verwendet werden soll, um Stahl zu raffinieren, wie aus der Fig. 4 ersichtlich, in das Bad selbst tauchen lassen, was bei Kohlenelektroden deshalb ausgeschlossen ist, weil dadurch Kohle in den Stahl gelangen würde.
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Man kann auch bei Ofen nach der Erfindung verschiedene Stromquellen dazu verwenden, um das Bad zu erhitzen. In diesem Falle werden die an der Herdsohle und über dem Herde angeordneten Elektroden paarweise an verschiedene Stromquellen derart angeschlossen, dass die von jedem Elektrodenpaar begrenzten Teile des Schmelz- oder Raffiniergutes in verschiedene Stromkreise eingeschaltet werden. Es ist hiedurch dem Betriebe die Möglichkeit gegeben, im Bedarfsfalle einzelnen Stellen des Ofens eine erhöhtere Energie gesondert von der sonstigen Beheizung zuzuführen.
Falls für den Gegenstand der Erfindung Wechselstrom oder Drehstrom zur Anwendung kommt, bedeutet selbstverständlich Verschiedenpoligkeit der benachbarten Elektroden, dass die den benachbarten Elektroden zugeführten Wechselströme verschiedene Phasen besitzen.
PATENT. ANSPRÜCHE :
1. Elektrischer Ofen zum Schmelzen und Raffinieren, insbesondere von Stahl, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von Elektroden sowohl über dem Herd, als auch in der Sohle des Herdes angeordnet ist, wobei die benachbarten Elektroden stets verschiedenpolig sind.