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Elektrischer Ofen.
Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet ein-für alle Zwecke der elektrochemischen Industrie verwendbarer elektrischer Ofen, der sich aber infolge besonderer Ausgestaltung insbesondere zum Schmelzen von bei der Stahlherstellung benutzten Eisenverbindungen (Ferromangan, Ferrochrom, Ferrosilizium usw.) eignet. Die Öfen für das Schmelzen der als Zuschläge bei der Herstellung von Stahl oder anderen metallurgischen Produkten dienenden Legierungen müssen, insbesondere wenn es sich um im Konverter herzustellende Produkte handelt, ermöglichen, häufig verschieden grosse Mengen des geschmolzenen Inhaltes abziehen zu können.
Bisher wurde dieses Problem bloss durch die Kippöfen'in zufriedenstellender Weise gelöst, welche aber ausser dem komplizierten Mechanismus den Nachteil haben, dass gleichzeitig mit dem Metall auch Schlacke, abfliesst, was einen doppelten Übelstand nach sich zieht : i. kann diese Schlacke, welche die im Konverter, der Pfanne oder dem Löffel bereits enthaltene Schlacke vermehrt, mit dem Stahl vermengt bleiben und übt häufig auch noch eine zerstörende Wirkung auf das Futter aus ; 2. muss die bei jedem Abziehen des Metalls mitabgehende Schlacke auf Kosten des ersteren sich wieder bilden.
Wenn sie aber gezwungen wird, stets im elektrischen Ofen zu verbleiben, vermindern sich gleichzeitig Metallverlust und Abnutzung des Ofenfutters, denn wenn sie einmal mit dem Oxyd des Schmelzproduktes gesättigt ist, kommt sie in einen Gleichgewichtszustand und verliert dabei jegliche schädliche Einwirkung sowohl auf das Bad als auch auf das Futter.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird der in seiner Menge zu regelnde Abfluss des geschmolzenen Metalls durch ein entsprechend tiefes Niederdrücken der in den Herd eingeführten Elektroden bewerkstelligt. Zu diesem Behufe haben diese Elektroden einen solchen Querschnitt, dass sie nahezu vollständig das Metallbad bzw. den Schlackenspiegel bedecken, so dass sie beim Herabsenken eine gewisse Menge des Metalls, frei von Schlake, aus dem Herde in den in bekannter Weise durch einen am Ofenboden gelegenen Kanal verbundenen Vorherd drängen und aus diesem durch einen Kanal zum Abfluss bringen, dessen Sohle oberhalb des normalen Niveaus des Metallbades im Herd liegt. Der grosse Querschnitt der Herdelektroden lässt gleichzeitig ein Arbeiten mit geringer Spannung zu.
Der Ofen nach der Erfindung, der in einer Ausführungsform in Fig. i im Schnitt und in Fig. 2 in Draufsicht dargestellt ist, besteht im Wesen aus einer Schmelzkammer, in welche zwei Elektroden A von gleicher Polarität hineinragen, welche aber tür bestimmte Fälle auch von verschiedener Polarität sein können. Diese Elektroden sind oberhalb eines Herdes B angeordnet, der das Metall enthält und mit dem vorzugsweise mit leitenden Materialien ausgefütterten Vorherd C in Verbindung steht ; in welchen das geschmolzene Metall in bekannter Weise nur durch einen Kanal D eintreten kann, der einen Siphon bildet und den Übertritt der bei b angedeuteten Schlacke unmöglich macht.
Dieser Vorherd ist mit vertikalen Elektroden E versehen, die miteinander derart verbunden sind, dass der Strom durch sie rückfliessen kann, wodurch das in diesem Vorherd befindliche Metall beständig überhitzt wird. Die beiden Hauptelektroden A sind unter entsprechender Führung mittels einer entweder durch eine Kurbel G oder durch einen elektrischen, gegebenenfalls mit automatischen Spannungsreglern ausgestatteten Motor betätigten Schraube F heb-und
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senkbar. Da die Spannung sehr gering bleiben soll, zumindest in gewissen Fällen, um Ver- flüchtigungen zu vermeiden, müssen die Elektroden sehr grossen Querschnitt besitzen, so dass sie nahezu vollständig das metallische Bad bedecken.
Dies hat den grossen Vorteil, dass die eigentlichen Überwölbungen vermieden werden, welche bei den gebräuchlichen Öfen so rasch zerstört werden und die Quelle bedeutender Ausgaben bilden,. ganz abgesehen von
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Senkt man eine dieser Elektroden A in das Metallbad, so wird das Schmelzgut in den Vorherd getrieben und fliesst dort durch den Kanal H, dessen Sohle über dem normalen Niveau des Metallbades im Herde liegt, in eine Giesspfanne oder einen Löffel ab, der auf einem Schwingarm gelagert ist. Ist die gewünschte Metallmenge in die Pfanne abgeflossen, so schwingt. der Pfannenträger und stellt dadurch einen elektrischen Kontakt her, der selbsttätig das Anheben der Elektrode hervorruft.
Infolge des grossen Querschnittes der Elektroden genügt ein sehr geringes Senken, um die erforderliche Metallmenge zum Abfliessen zu bringen. Übrigens kann man auch an dem die Giesspfanne oder den Löffel tragenden Wagebalken ein Gegengewicht beliebig verschieben, so dass sich ersterer nur dann senkt, wenn in die Pfanne die notwendige Menge Metall eingeflossen ist, die jeweils verschieden sein kann.
Während dieses Vorganges kann man die andere Elektrode anheben, um die Öffnung frei zu geben, durch welche sie in den Ofen eintritt, und sodann eine Menge festen Eisens als Ersatz des im flüssigen Zustande abgezogenen einbringen.
Da die im Ofen befindliche Schlacke stets dieselbe bleibt, kann man deren Menge beliebig gross halten ; dadurch und im Vereine mit der Verwendung niedriger Spannung können Verflüchtigungen nahezu vollständig verhindert werden, selbst bei sehr flüchtigen Metallen, wie Mangan oder anderen, denn man kann den eigentlichen Lichtbogen stets unterdrücken und den Ofen als Widerstandsofen betreiben.
Das Abstichloch I dient zur vollständigen Entleerung des Ofens, wenn man ihn ausser Betrieb setzen oder reparieren will.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Elektrischer Ofen mit zwei durch einen am Ofenboden gelegenen Kanal verbundenen Schmelzräumen, in deren jeden Elektroden eintauchen und deren einer als Herd und der andere, mit einer Abflussöffnung versehene als Vorherd dient, dadurch gekennzeichnet, dass die Herdelektroden von solchem Querschnitt sind, dass sie nahezu vollständig das Metallbad bzw. den Schlackenspiegel bedecken und beim Senken in das Metallbad dieses durch den Verbindungskanal hindurch in den Vorherd verdrängen und von dort zum Ausfliessen bringen, zum Zwecke, einen geregelten Ausfluss des Metalls und infolge des grossen Elektrodenquerschnittes ein Arbeiten mit geringer Spannung zu ermöglichen.