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Elektrischer Ofen.
Bei solchen elektrischen Öfen, bei denen es aus Rücksicht auf die auszuführende Reaktion nötig ist, einen geschlossenen Ofenraum zu verwenden, war es bisher üblich, das Ofengewölbe auf dem Ofenboden aufzubauen, in der Weise, dass der Ofenraum eine geschlossene Einheit bildet. Bei solchen Öfen wird das Beschicken in Schächten oder andern Zuführungsvorrichtungen so vorgenommen, dass das Beschiekungsgut mehr oder weniger die Gestalt eines Haufens in dem Ofen annimmt. Diese Einrichtung des Ofens ist insofern ungünstig, als der Ofenboden, auf dem das zu behandelnde Material sich befindet und wo die Reaktion stattfinden soll, vollkommen unzugänglich ist. Sie verhindert daher auch jegliche Beeinflussung des Prozesses durch mechanische Bearbeitung von Hand oder maschinell.
Es ist auch vorgeschlagen worden, die Beschickung als gleichmässig ausgebreitete Schicht in den Ofen einzuführen und zu dem Zwecke den Ofen mit einem beweglichen Boden auszurüsten, welcher ausserhalb des Ofenraumes beschickt wird und durch seine Bewegung die Beschickung der Reaktionszone zuführt. Dieser Vorschlag ermöglicht es zwar, den Ofenboden zu besichtigen und zu kontrollieren, nach-
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jeweilig innerhalb des Ofenraumes befindet, von aussen her immer noch unzugänglich und eine wirksame Bearbeitung der in Reaktion befindlichen Beschickung kann nicht erfolgen.
Bei der genannten Ofenkonstruktion sind nämlich den Seitenwänden des Ofens entlang solche Dichtungsanordnungen vorgesehen (Rinnen mit pulverigem Material, in welche Vorsprünge der Ofenwand oder des Herdes eintauchen), dass die Einführung von Geräten zur Bearbeitung der Beschickung ausgeschlossen ist.
Die vorliegende Erfindung beseitigt alle die genannten Schwierigkeiten, indem nach derselben der Ofenboden mit der auf demselben befindlichen Beschickung von aussen derart zugänglich gemacht
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verteilen oder sammeln, bearbeiten und mischen kann und imstande ist, das Vorhandensein gesinterter harter Gebilde auf dem Ofenherde festzustellen und dieselben zu beseitigen.
Die Erfindung, welche in verschiedenen Ausführungsformen in der Zeichnung dargestellt ist, besteht darin, dass der Ofenboden mit der darauf befindlichen Beschickung durch den zwischen der unteren Kante des Gewölbes und dem Boden vorhandenen grösseren oder kleineren Zwischenraum nach allen Seiten von aussen der Bearbeitung zugänglich ist. Durch den genannten Zwischenraum wird auch die Beschickung in die Ofenkammer eingeführt.
In Fig. 1, welche einen Querschnitt des Ofens darstellt, wird das Ofengewölbe a durch vier Säulen an den vier Ecken des Bodens getragen, so dass zwischen der unteren Kante des Ofengewölbes und dem Boden ein Zwischenraum c freibleibt. Wenn der Ofen arbeitet, ist dieser Zwischenraum durch einen Haufen von Besehickungsmaterial abgedichtet. Damit dieser Haufen Platz hat, springt der Boden b unterhalb des Gewölbes seitlich etwas vor. Begreiflicherweise ist man nicht daran gebunden, das Gewölbe nur an den vier Ecken zu unterstützen, gewünschtenfalls können auch dazwischenliegende Stützpunkte für das Gewölbe angebracht werden, ohne dass dadurch die Zugänglichkeit des Ofenbodens merklich verringert wird.
Von dem Beschickungshaufen, welcher den Zwischenraum e ausfüllt, wird die Beschickung mittels geeigneter, von Hand oder maschinell betriebener Geräte über den Boden hinweg in den Ofenraum geschoben. Frisches Beschickungsgut kann dem Haufen entweder von Hand oder aus an den Aussenwänden des Ofens angebrachten Schächten zugeführt werden. Gewünschtenfalls können an einzelnen Stellen des Zwischenraumes Klappdeckel d vorgesehen werden, wodurch ein noch bequemerer Zugang zum Herde erzielt wird. Bei der in Fig. 1 veranschaulichten Anordnung werden zur Erhitzung Licht-
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bogen ziehen den Elektroden e benutzt.
Die Elektroden werden zweckmässigerweise in der sogenannten Scottschen Schaltung benutzt, wodurch erreicht wird, dass die Lichtbogen nach unten gegen das auf dem Herde befindliche Material abgelenkt werden. An Stelle der Lichtbogen kann auch Widerstandserhitzung Verwendung finden.
Fig. 2 zeigt Bodenelektroden f, zwischen welchen die Beschickung den Widerstand bildet.
Gewünschtenfalls kann auch eine Schicht von Koks oder einem andern leitenden Material als Unterlage der Beschickung benutzt werden. In dieser Figur sind auch die Schächte g gezeigt, aus welchen das Beschickungsgut ausserhalb des Ofenraumes dem Herde zugeführt wird. Bisweilen kann es zweckmässig sein, neben der Einführung von Beschiekungsmaterial durch den Zwischenraum c auch solches zum Teil durch hoher in der Wand angebrachte Öffnungen zuzuführen. In Fig. 2 sind h solche Öffnungen, welche in diesem Fall das Beschickungsgut durch dieselben Schächte g erhalten, welche den Herd ausserhalb des Ofenraumes mit Beschickung versehen. Die genannte Zuführung von Beschickungsmaterial in den Ofenraum durch höherliegende Öffnungen kann in gewissen Fällen Vorteile bieten.
Beispielsweise kann man dadurch eine bessere Ausnutzung der Hitze für die Vorwärmung der Beschickung erreichen, bevor dieselbe in die Reaktionszone gelangt, und gleichzeitig wird die Abdichtung des Zwischenraumes zwischen Boden und Ofengewölbe sehr vollkommen.
Der dargestellte Ofen hat einen feststehenden Herd mit einem darüber angebrachten Gewölbe ; man könnte aber auch den Herd beweglich anordnen. In letzterem Fall wird das Gewölbe von freistehenden Konstruktionen getragen, welche ihre Fundamente so weit seitlich vom Ofen haben müssen, dass der bewegliche Herd, der beispielsweise aus einer Reihe von Wagen bestehen kann, genügend Platz zum Hindurchlaufen erhält. Eine derartige Ofenkonstruktion zeigt Fig. 3. Aus verschiedenen Gründen ist-es zweckmässig, die Einführung des Beschickungsgutes durch den Zwischenraum zwischen Boden und Herd durch bekannte mechanische Mittel zu bewerkstelligen. Diese mechanischen Vorrichtungen können verschiedener Art sein.
Ip den Fig. 3 und 4 ist eine Ausführungsform für die Zuführung des Beschickungmaterials gezeigt, der zufolge das Gut mittels der Kolben oder Stangen i in den Ofenraum hineingeschoben wird. Die Kolben oder Stangen werden durch auf der Achse k sitzende Exzenter I in hin und her gehende Bewegung versetzt. Um den Kraftverbrauch möglichst niedrig zu halten, sind die Exzenter so auf der Achse angebracht, dass die verschiedenen Stempel sich auf verschiedene Phasen der hin und her gehenden Bewegung verteilen. Die Lagen der Kolben in einem gegebenen Augenblick sind schematisch in Fig. 4 angedeutet. Die Kolben führen die Beschickung gegen den Lichtbogen vorwärts, arbeiten aber aus praktischen Gründen nicht in dem heissesten Teil der Reaktionszone. Deshalb sind in Fig. 4 die mittleren Kolben kürzer, als die näher den Ofenseiten angebrachten.
In der Weise wird das Material gegen die annähernd ringförmige Reaktionszone vorgeschoben, deren Durchmesser sich gemäss der Belastung des Ofens einstellen wird. Die Bewegung der Kolben kann dementsprechend geregelt werden, entweder durch Verstellung ihrer Verbindungen mit den Kurbeln oder dadurch, dass die Treibachse k unabhängig vom Ofen und gegen diesen verstellbar montiert wird,
Die beschriebenen Ofenkonstruktionen können für verschiedene Zwecke Verwendung finden.
Besonders zweckmässig ist der Ofen für die Herstellung von Zink und ändern flüchtigen Metallen. Wenn dabei annähernd reines Zinkoxyd benutzt wird, werden bekanntlich nur geringfügige Mengen an Rückständen erhalten, so dass der Ofen lange betrieben werden kann, ohne dass deren Beseitigung erforderlich wird. Wenn mit Röstblenden gearbeitet wird, treten grössere Mengen von Rückständen auf, welche dann durch den Zwischenraum zwischen Boden und Gewölbe an dafür geeigneten Stellen fortgeschafft werden.
Es sei noch hervorgehoben, dass man an diesen Entleerungsstellen für die Abdichtung des Zwisehenraumes zweckmässig wertloses, zerkleinertes Material benutzt, wie z. B. Schlackensand oder ähnliches. Bei der Herstellung von Zink aus dem Oxyd tritt bekanntlich kein Schmelzen ein, da das Zink bei der Reduktionstemperatur in Dampfform auftritt. An sich ist es deshalb sehr wohl möglich, einen ebenen Ofenboden zu benutzen. Trotzdem wird es doch, unter anderem aus Rücksicht auf eventuelle Kondensation von Zinkdämpfen in den kälteren Teilen des Ofenraumes, angezeigt sein, dem Ofenboden Muldenform zu geben, damit etwaiges geschmolzenes Metall sich in der Mitte des Herdes sammeln kann. Auch wenn Material zur Verarbeitung gelangt, das etwas Schlacke ergibt, ist diese Gestalt des Herdbodens zweckmässig.
Auch kann es zweckdienlich sein, dem Herde eine Neigung zu geben, z. B. quer zur Fortbewegung des Beschickungsgutes.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrischer Ofen, bei dem das Gewölbe über dem feststehenden oder in wagrechter Richtung verschiebbaren Ofenboden frei angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ofenboden mit der darauf befindlichen Beschickung durch die zwischen der unteren Kante des Gewölbes und dem Ofenboden vorhandenen grösseren oder kleineren Zwischenräume nach allen Seiten von aussen zugänglich ist.