CH130947A - Verfahren zur Herstellung von Metallen im elektrischen Elektrodenofen. - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Metallen im elektrischen Elektrodenofen.

Info

Publication number
CH130947A
CH130947A CH130947DA CH130947A CH 130947 A CH130947 A CH 130947A CH 130947D A CH130947D A CH 130947DA CH 130947 A CH130947 A CH 130947A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
slag
electrode
furnace
resistance
bath
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
Torvald Gustafsson Emil Gustaf
Original Assignee
Torvald Gustafsson Emil Gustaf
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Torvald Gustafsson Emil Gustaf filed Critical Torvald Gustafsson Emil Gustaf
Publication of CH130947A publication Critical patent/CH130947A/de

Links

Landscapes

  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)

Description


  Verfahren zur Herstellung von     liletallen    im     elektrisehen        Elektrodenofen.            Die        vorliegende    Erfindung bezieht sich       nuf    ein Verfahren zur Herstellung von Me  tallen, zum Beispiel Eisen, Stahl     und    Eisen  legierungen, bei welchen eine metallhaltige  Beschickung,     etwaigenfalls        gleichzeitig    mit  oder nach ihrer Reduktion, unter Bildung  von Metall und Schlacke in einem elektri  schen Ofen geschmolzen wird, welcher Ofen  mit einer oder mehreren über dem Bad im  Ofen     angebraehten,    abwärts gerichteten,

    heb- und senkbaren Elektroden versehen ist.       Das    Verfahren ist besonders anwendbar,  wenn die Beschickung auf einem     Schla,cken-          ba.d    in einem     derartigen        Ofen        reduziert    und  geschmolzen wird, und zwar als eine     relativ     dünne Schicht auf oder in einem solchen  Schlackenbad     schwimmend    oder liegend.

   Das  Schlackenbad kann bei     chargenweisem    Be  trieb, ehe die Beschickung     eingeführt    wird,  gebildet werden, um den Boden des Ofens  gegen den Einfluss des Lichtbogens zu schüt  zen, oder es kann bei kontinuierlichem Betrieb  während des     Verlaufes    der Schmelzung ge-    bildet werden, und nimmt dann allmählich  während der     Schmelzung    wegen der aus der  Beschickung gebildeten Schlacke an Tiefe  zu.  



  Die Erfindung kann bei Verfahren der  angegebenen Art verwendet werden, wo       grosse    Öfen von technischem Massstab, zum  Beispiel von 250     Kilowatt    pro Elektrode  oder noch mehr, erforderlich sind,     für    kleine  Öfen vom Laboratoriumsmassstab ist sie da  gegen nicht beabsichtigt.  



  Bei     Schmelzungen    von unter anderem Be  schickungen, .die Eisenerz und Holzkohle  oder Steinkohle und Kalk in zum     Erhalten     einer geeigneten Schlacke und eines     ge-          -wünschten    Kohlenstoffgehaltes im Eisen ab  gepassten     Verhältnissen    enthielten, wobei die  Beschickungen     entweder    aus     Briketten    der  fein zerkleinerten Rohmaterialien oder aus  einer mehr oder weniger feinkörnigen Mi  schung solcher Rohmaterialien bestanden,  hat es sich     erwiesen,

      dass die im Ofen zwi  schen einer Elektrode und dem Metallbad           beziehungsweise    dem Ofenboden im Anfang  der Schmelzung angewandte .Spannung in  einem gewissen Verhältnis zu der angewand  ten Stromstärke stehen soll, das heisst dass  der Widerstand zwischen der Elektrode und  dem Metallbad einen gegebenen Wert haben  soll, um die beste     Ausnützung    des Stromes  im Ofen, sowie des     Ofens    selbst und den       besten    Verlauf des ganzen     Metallherstel-          lungsprozesses,    sowie einen kleineren     Elek-          trodenverbrauch    zu     ,

  erzielen.    In den elektri  schen     Stahlöfen,    zum Beispiel von der       Heroult-Type,    und in     elektrischen    Roheisen  öfen, zum Beispiel von der     Elektrometall-          Type,    ist dieser     Widerstand    immer bei einem  Wert gehalten worden, der für die erfolg  reiche     Durchführung    der hier in     Betracht     kommenden     Reduktionsprozesse    nicht ge  nügt, oder, mit andern     Worten,

      ist die ange  wandte     Spannung    im Verhältnis zu dem an  gewandten elektrischen     Effekt    zu niedrig  gehalten worden. Die Spannung zwischen  zwei Elektroden in Stahlöfen wird gewöhn  lich auf     l10--120    Volt gehalten, wenn  Drehstrom und drei Elektroden verwendet  werden.

   Die für einen Ofen bestimmter  Grösse erforderliche Leistung wird durch die  zugeführte Stromstärke geregelt, und zwar,  zum Beispiel bei Verwendung in Dreieck ge  schalteter Elektroden, gemäss der gewöhn  lichen Gleichung       RT   <I>=</I>     e.        #   <I>i</I>     #        cos        So     wobei  N = die Leistung in     Watt     e = die     Spanunng    in Volt  i = die     Stromstäxke    in     Amp.,    und       co-,(p    = der     Leistungsfaktor.     Angenommen, dass     coscp=0,

  90    und e=       710    Volt,     wird    für :einen Ofen von 3000     Kw     die     .Stromstärke    i =     etwa    17,500     Amp.    Für  einen     Heroult-Ofen    oben angegebener Grösse  wird die Spannung zwischen einer Elektrode  und dem Metallbade Volt. Der       ohmsche    Widerstand
EMI0002.0044  
   zwischen einer Elek  trode und dem Metallbade wird somit  
EMI0002.0045  
   = 0,0036 Ohm, was für einen ge-         wöhnlichen    Stahlofen genügt.

   Derselbe     nie-          drigeWidersta.nd    oder ein noch niedrigerer ist  auch bei den     gewönhlichen        Roh-eisenöfen    der       Elektrometall-T'ype    üblich, in welchen die  Spannung zwischen jeder Elektrode und dem  Eisenbade bei Verwendung einer Stromstärke  von 12,000 bis 16,000     Amp.    normal 30 bis  40 Volt beträgt, was einem     ohmschen    Wider  stand von etwa 0,0025 Ohm entspricht.  



  Gegenstand der vorliegenden Erfindung  ist ein Verfahren zum Betrieb     insbesondere     grosser Ofen von technischem Massstab oben  angegebener Type bei Durchführung von  Prozessen der erwähnten Art,     -welches    Ver  fahren eine     wirksamere    Ausnutzung     der    zu  geführten elektrischen Energie, sowie des  Ofens selbst, einen besseren Verlauf des  ganzen     Metalllierstellungsprozesses    und  einen kleineren     Elektrodenverbrauch    ermög  licht.  



       Dieser    Zweck wird gemäss der Erfindung  dadurch erreicht,     da.ss    der elektrische Strom       während:    des hauptsächlichen Teils der  Schmelzung, das heisst der Schmelzdauer  zwischen zwei Abstichen, dem Ofen mit  einer solchen Spannung im Verhältnis zur  angewandten elektrischen Energie zugeführt       -wird,    dass der Gesamtwiderstand im Licht  bogen und in der Schlacke mindestens 0,020  Ohm pro Elektrode beträgt.  



  In diesem Zusammenhang wird mit dem  Ausdruck     "ohmscher    Widerstand" das Ver  hältnis zwischen Spannung und Stromstärke  gemeint.  



  Beim Betrieb des Ofens mit einem gerin  geren     olimschen    Widerstand als 0,020 Ohm  pro Elektrode hat es sich gezeigt, dass der  Prozess, wenn auch mit Schwierigkeit, durch  geführt werden kann,     da.ss    aber im Vergleich  mit einem Ofenbetrieb mit höherem Wider  stand der     Stromvarbrauch    und der     Elektro-          denverbrauch    erheblich höher werden, die       Reduktion        langsamer    verläuft und die Tem  peratur am Boden des Ofens die Neigung  hat, allzu hoch. zu werden, welch letzterer  Umstand die Lebensdauer der Zustellung des  Ofens beeinträchtig.

   Je höher der Wider  stand gehalten     -wird,    um so besser wird die      Reduktion und Schmelzung der Beschickung       auf    oder in dem Schlackenbad vor sich ge  hen. Schmelzungen sind dementsprechend  mit sehr gutem Erfolg mit     ohmschen    Wider  ständen bis auf 0,06 Ohm pro Elektrode und  in allen dazwischenliegenden Stufen, zum  Beispiel 0,022, 0,025, 0,030, 0,035, 0,040,  0,045, 0,050 usw. Ohm pro Elektrode, durch  geführt worden.

   Beim Reduzieren und  Schmelzen in einem     elektrischen    Ofen von  zum Beispiel 300     Kw    einer     brikettierten    oder       sonstwie        stückig    gemachten Beschickung aus  einer Mischung von feinverteiltem     Oxyderz     und feinverteiltem Reduktionsmittel hat es  sich gezeigt-, dass der beste Erfolg dann er  reicht wurde, wenn der Ofen mit einem     ohm-          schen    Widerstand. von .0,035 bis 0,045 Ohm  zwischen jeder der drei Elektroden und dem  Metallbade betrieben wurde.

   In noch grö  sseren Öfen, zum Beispiel von 5000     Kw    oder  mehr, ist es indessen aus     praktischen    Grün  dern schwer, den Widerstand auf den höch  sten     Werten,    zum Beispiel über 0,04.0 Ohm,  zu halten, da die Spannungen zwischen den  Elektroden, das heisst die Hauptspannungen,  dabei eine     derartige    Höhe annehmen, dass       Schwierigkeiten    bezüglich der     Isolierung    der  Elektroden und Gefahr für die Arbeiter ent  stehen, falls der     zugeführte    Strom nicht auf  eine grosse Anzahl kleinerer Elektroden     auf-.     geteilt wird, was indessen aus verschiedenen  Gründen unzweckmässig ist,

   und zwar zum  Beispiel deshalb, weil das Gewölbe des  Ofens geschwächt wird und eine     entspre-          ehend    grössere Anzahl von Kühlstellen und       Stromzuführungsvorrichtungen    erforderlich  werden. In solchen sehr grossen Ofen kann. es  notwendig sein, sich mit     niedrigeren    Wider  ständen pro Elektrode, zum Beispiel 0,0.20  bis 0,030 Ohm, zu begnügen, obwohl höhere  Widerstände erwünscht sind.

   Insbesondere  wenn Beschickungen reduziert und be  ziehungsweise oder geschmolzen werden  sollen, die nicht aus einer brikettier  ten oder     sonstwie        stückig    gemachten  Mischung der feinverteilten Rohmateria  lien, sondern aus einer mehr oder weniger  losen     Mischung    dieser Rohmaterialien beste-         hen,        hat.es    sich als     notwendig        erwiesen,    die  Schmelzung mit hohem Widerstand durch  zuführen. Für solche Beschickungen soll ein  Widerstand von mindestens 0,025 Ohm ver  wendet werden, wobei aber Widerstände  höherer Werte zweckmässiger sind.  



  Es hat sieh ferner gezeigt, dass der       Widerstand    zwischen der     Elektrode    bezie  hungsweise jeder Elektrode und dem Metall  bad abhängig von der Natur des herzustel  lenden Metallee geändert werden kann. Wenn  zum Beispiel Eisenlegierungen aus einer       Eisenerzbeschickung    und einer andern, Oxyd  erz des     Legierungsmetalles        enenthaltenden     Beschickung hergestellt werden sollen, wel  che Beschickungen in beliebiger Reihenfolge  nacheinander reduziert und geschmolzen wer  den,

   kann der beim Reduzieren und Schmel  zen der     Eisenerzbeschickung    zu verwen  dende Widerstand mit Vorteil von dem beim  Reduzieren und Schmelzen der     Legierungs-          meta11-Beschickung    zu verwendenden ver  schieden sein. Als eine allgemeine Regel  kann gesagt werden, dass der Widerstand  desto niedriger zu halten ist, je schwerer das  herzustellende Metall beziehungsweise Le  gierung zu reduzieren und beziehungsweise  oder zu schmelzen ist.  



  Der Grund     dafür,    dass in den hier frag  lichen Prozessen der     ohmsche    Widerstand so  viel höher als in gewöhnlichen     elektrischen     Stahl- oder     Roheisenöfen    gehalten werden  soll, liegt in der besonderen Weise des       Reiduzierens    und     beziehungsweise    oder  Schmelzens der Beschickung schwimmend auf  oder liegend in dem     Schlackenbad    im Ofen.

    Die     _    Wärme soll dabei so gut wie möglich  über die Oberfläche des Schlackenbades, wo  der Wärmeverbrauch .der grösste ist, verteilt       werden,    was durch Bildung hinreichend lan  ger Lichtbögen. zwischen den Elektroden  und dem Schlackenbad erreicht wird.

   Da im  Schlackenbad ein verhältnismässig hoher Wi  derstand immer vorhanden ist, der mit der  Höhe des Bades anwächst, russ deshalb, um  die Lichtbögen immer aufrecht zu     erhalten,     ein ziemlich hoher Widerstand zwischen der  Elektrode und dem Metallbad eingelegt war-      den, das heisst die     ,Spannung    muss im     Ver-          glsicli    zu dem     zugeführten        elektrischen.    Ef  fekt hoch gehalten werden, weil sonst, falls  man die     Stromstärke    mit Hilfe selbsttätiger  Regler,

   welche auch die Lagen der Elektro  den im     Verhältnis        zuiri        Metallbade    regeln,       selbsttätig    konstant hält, die     Elektroden    in  das     @Schlackeribad    bei     zunehmender    Dicke  desselben eintauchen werden, so dass keine       Lichtbögen.    gebildet werden.

   Die     Temp.era-          turverteilungskurve    eines Lichtbogens zeigt  deutlich, dass der Lichtbogen eine gewisse,  nicht     unerhebliche    Länge haben     muss,    um  eine gute     Wärmeverteilung    über das Bad hin  zu     erhalten.    Das Mittel zur Erzielung dieses       erwünschten    langen     Lichtbogens,    selbst bei  verhältnismässig     sehr    dicker Schlacken  schicht, ist ein grosser Widerstand, oder, in  andern     Worten    ausgedrückt, eine hohe Ver  hältniszahl zwischen Spannung und Strom  stärke.

       Liehtbogenbetrieb    während des Re  duzieress und beziehungsweise oder Schmel  zens     bringt    ausserdem den Vorteil mit sich,  dass die Elektrode mit der Charge nicht in  Berührung kommt, was von besonderer Be  deutung ist, wenn     kohlenstoffarmes,    kohlen  stoffaufnehmendes Metall beziehungsweise  Legierung hergestellt werden soll.  



  In einem Prozess der hier in Betracht  kommenden Art hat der Widerstand in der  Schlacke die wichtige Aufgabe, die zum  Aufrechterhalten der Temperatur in der  Schlacke und dem     darunterliegenden    Metall  erforderliche Wärme zu entwickeln. Pro  zesse, bei welchen die Charge auf der Ober  fläche der Schlacke schwimmend reduziert  und     beziehungsweise    oder geschmolzen wird.

    welche Oberfläche eine etwas steife Haut an  den Stellen, wo die Charge liegt, bilden  kann, können mit gutem Erfolg nicht durch  geführt werden, wenn die elektrische Wärme  ohne einen solchen Widerstand in der  Schlacke, zum Beispiel nur durch zwei über       Iem    Bade spielende Lichtbögen, zugeführt  wird, indem der Wärmeverbrauch an der  Oberfläche des Schlackenbades es unmöglich  macht, eine genügend hohe Temperatur am  Boden des Ofens zu erhalten, insofern als die         Temperatur'    über dem Bade unterhalb der  für den Bestand des Ofens kritischen Tem  peratur gehalten werden soll.

   Wenn der       Strom    die     .Schlacke    durchdringt, wird eine  erhebliche Wärmemenge darin zufolge des  Widerstandes entwickelt, so dass die  Schlacke genügend warm wird, um das Me  tall im erforderlichen Grad zu erhitzen und  auch Wärme an die auf der Oberfläche der  Schlacke schwimmenden oder liegenden Be  schickungsteile abzugeben. Je schwerer  schmelzbar das herzustellende Metall ist, um  so wärmer muss selbstverständlich das Metall  am Boden des Ofens gehalten werden, um  dort nicht zu erstarren.

   Bei     Herstellung    von  Legierungen, die einen hohen Gehalt an Le  gierungsmetall enthalten, zum Beispiel     koh-          lenstoffa.rmem        Ferrochrom        odersogenanutem     rostfreiem Eisen mit 1'd bis 15 % Chrom,  muss somit ein verhältnismässig grosser Teil  des Widerstandes pro     Elektrode    in die  Schlacke gelegt werden. Der Gesamtwider  stand in der Schlacke und im Lichtbogen  soll indessen während des hauptsächlichen  Teils der     ,Schmelzung        mindestens    0,020 Ohm  pro Elektrode oder besser noch höher sein.  



  Wenn     während    der Schmelzung     .die    Tem  peratur des     Metalles    eine Neigung hat, allzu  niedrig zu werden, so dass die Gefahr ent  steht, dass das Metall erstarrt oder dass die  Umsetzung zwischen Metall und Schlacke  nicht so gut wird, wie dies zum Beispiel bei  Entschwefelung des     Metalles    erwünscht  wird, ist es zweckmässig, die Elektrode be  ziehungsweise Elektroden während kürzerer  oder     längerer    Perioden der Schmelzung in die  Schlacke einzutauchen, das heisst den Wider  stand pro Elektrode zu vermindern und da  durch eine grosse Wärmemenge den untern       Schichten    des Schlackenbades zuzuführen.

    Durch Veränderung der Lage der Elektro  den zum Metallbade und damit Veränderung  des Gesamtwiderstandes pro Elektrode im       Liehtbogen    und in der Schlacke kann man  also die Wärme nach Belieben verschiedenen  Teilen des Schlackenbades zuführen und da  mit die Temperatur in .den verschiedenen  Teilen des Ofens regeln. Der Ofen wird ge-           wöhnlich    auf eine solche Weise betrieben,  dass die elektrische Energie konstant gehal  ten -wird, das heisst dass für einen bestimm  ten     Wert    der Spannung die Stromstärke auf  einem entsprechenden Wert gehalten wird,  was mittelst selbsttätiger Regler bewirkt  werden kann, die auf verschiedene Werte  der Stromstärke eingestellt werden können  und somit die Lage der Elektroden zum Me  tallbade regeln.

   Bei grossem Widerstand, das  heisst     verhältnismässig    langem Lichtbogen,  findet die Wärmezufuhr hauptsächlich zu  .der Oberfläche des     Schlackenbades    statt; bei  mittlerem Widerstand,     da---    heisst kurzem       Lichtbogen:    oder beginnender Berührung  zwischen der Elektrode und dem Schlacken  bade, findet die grösste Wärmezufuhr immer  noch zum obern Teile des Schlackenbades  statt, und bei niedrigem Widerstand, das  heisst bei in die     .Schlacke    eintauchenden  Elektroden, erfolgt die grösste Wärmezufuhr  zum untern Teile des Schlackenbades.  



  Da bei Schmelzprozessen hier in Be  tracht kommender Art, bei welchen eine me  tallhaltige Beschickung auf das Schlacken  bad im Ofen entweder ununterbrochen oder  in dem Prozesse     angepassten    Zwischenräumen  eingeführt wird, die Höhe des Schlacken  bades und .damit der Spannungsfall und der  Widerstand im     Schlatkenba.d    während der  Schmelzung stetig anwächst, würde dies be  deuten, wenn der Gesamtwiderstand im  Lichtbogen und in der Schlacke konstant ge  halten wird, dass der Spannungsfall im  Lichtbogen und damit der Widerstand des  Lichtbogens sich stetig vermindern würde.  Um dies zu vermeiden, ist es zweckmässig,  einen geeigneten Teil der Schlacke ein- oder  mehrmals während der Schmelzung abzu  stechen oder in anderer Weise zu entfernen.

    Bei Verwendung     kippbarer    Ofen ist es ver  hältnismässig leicht, die Schlacke beliebig  oft abzustechen, ohne dass eine nennenswerte  Unterbrechung des Prozesses stattzufinden       ])raucht.    Die Höhe der Schlackenschicht  wird dabei zweckmässig derart gehalten, dass  der Widerstand der Schlacke nur die zum  Warmhalten des     Metallbades    und der         Schlacke    erforderliche Wärme liefert, wäh  rend die übrige Wärme an der Stelle ent  wickelt wird, wo der Wärmeverbrauch am       grössten    ist, und zwar an der Oberfläche des  Schlackenbades.  



  Die Erhöhung des Widerstandes und  folglich .des Spannungsfalles im Schlacken  bad während des     Verlaufes    der Schmelzung  kann indessen auch in anderer Weise als  durch Abstechen der Schlacke kompensiert  werden, und zwar zum Beispiel durch     Ver-          Crösserung    der     .Spannung    zwischen     .Elektrode     und dem Metallbade in einer oder mehreren  Stufen, so dass der .Spannungsfall oder der  Widerstand des Lichtbogens und damit des  sen Länge aufrecht erhalten werden kann.  Bei     unveränderter    Stromstärke wird dabei  die dem Ofen zugeführte elektrische Ener  gie erhöht.

   Solche Regelung der Spannung  kann zum Beispiel durch Veränderung der  Schaltung der     Transformatoren    oder der  Verhältniszahl der Wicklungen durch     Ver-          wenduno-    von geeigneten     Anzapfungen    der  Transformatoren     erreicht    werden.

   Wenn die  elektrische Energie konstant gehalten wer  den soll, was gewöhnlich der Fall ist, muss       die    dem Ofen zugeführte     Stromstärke    ver  mindert werden, und zwar in demselben  Grad wie die Spannung erhöht wird, was  durch     Einregulierung    der Elektrode, am be  sten     mittelst    selbsttätigen Reglers in     eine     Stellung, die sowohl dem höheren Spannungs  fall als der verminderten Stromstärke ent  spricht, erzielt wird.

   Die Stromzufuhr wird  somit zweckmässig durch Veränderung der       Spannung    und der Lagen der     Elektroden    im  Verhältnis zum Metallbade     derart    geregelt,  dass der Gesamtwiderstand im Lichtbogen  und in der Schlacke zwischen jeder Elek  trode und dem Metallbade in demselben  Masse erhöht, wie der Einzelwiderstand im  Schlackenbade gesteigert wird, das heisst der  Widerstand des Lichtbogens wird während  des Verlaufes der Schmelzung konstant ge  h alten.  



  Die Nachteile eines     erhöhten.    Widerstan  des zufolge der anwachsenden Höhe des  Schlackenbades während der Schmelzung      werden     selbstverständlich    kleiner, wenn die  Schlacke eine hohe elektrische Leitfähig  keit hat. Es ist     somit    möglich, auch  durch zweckmässige Anpassung der Zusam  mensetzung der Schlacke diese Nachteile zu  kompensieren, und zwar zum Beispiel durch  Bildung einer stark basischen     ,Schlacke,    oder  dadurch, dass der Schlacke ein hoher Gehalt  an Metalloxyden gegeben wird, welche letz  tere Massnahme in solchen Fällen von beson  derem Vorteil ist, wenn es sich um Herstel  lung von Metallen mit sehr niedrigem Koh  lenstoffgehalt handelt, zum Beispiel Eisen  oder. Eisenlegierungen mit unter 0,05  Kohlenstoff.  



  Öfen, in     welchen    das Verfahren gemäss  der Erfindung durchgeführt werden soll,  nebst zugehörigen     elektrischen    -Transforma  toren und Leitungen usw. können entweder  für hohe     Betriebsspannungen,    zum Beispiel  1.10 bis 2,20 Volt zwischen der Elektrode be  ziehungsweise jeder der Elektroden und dem  Metallbade, oder für eine Spannung unter  110 Volt bemessen werden. Höhere Spannun  gen können indessen verwendet werden, ohne  ausserhalb des Erfindungsbereiches zu fal  len.

   Im ersten Falle wird bei Verwendung  von dreiphasigem Wechselstrom und drei  Elektroden die     Hauptspannung    zwischen  zwei Elektroden 190 bis 380 Volt, welche       Spannungen    bei elektrischen     Elektrodenöfen     bisher     keine    Verwendung gefunden haben.  Bei solchen hohen Spannungen wird die       Elektrodenza.hl    verhältnismässig klein, ins  besondere bei der     höchsten    Spannung, auch  bei     einem.    Widerstand von zum Beispiel 0,03  bis 0,0.4 Ohm pro Elektrode.

   Im zweiten  Falle, und zwar bei Verwendung von Span  nungen unter 110 Volt, muss .die Elektroden  zahl erhöht werden, um eine kleinere elek  trische Energie pro Elektrode zu     erhalten,     so     ,dass    pro Elektrode die angewandte     @Span-          nun-    in ein     solches    Verhältnis zur elektri  schen Energie kommt, wie es dem erwünsch  ten höheren     Widerstande    entspricht.

   Im       ersten:    Falle wird der Vorteil erreicht, dass  die Energieverluste in Transformatoren und  Leitungen kleiner werden und die     elektrische            Ausstattung    des Ofens billiger wird, wäh  rend im zweiten Falle eine bessere Wärme  verteilung über die ganze     Badoberfläehe    er  halten     wird.     



  Gegen die vorgeschlagene Weise zur Re  gelung der     Stromzufuhr    entsprechend einem  bestimmten Widerstand     zwisehen    Elektrode  und Metallbad beziehungsweise     Schlacken-          ba.d    könnte der Einwand erhoben werden,  dass die Verteilung des Widerstandes auf die       Schlacke    und den Lichtbogen bei verschie  denen     Querschnitten    der     Elektrode    verschie  den ist, indem der zugeführte     ,Strom    sieh  über eine     grössere    Fläche des     Schla.ekenbades     verteilt und somit der Widerstand kleiner  wird,

   je grösser der     Elektrodenquerschnitt     ist. Dies mag richtig     sein,    wenn die Elek  trode die Sehlacke berührt oder in derselben  eintaucht, aber sobald ein     Lichtbogen    zwi  schen     Elektrode    und     Schlacke        gebildet    wird,  wird dieser hauptsächlich     zwischen    zum  Beispiel einem Teil des untern Randes der       Elektrode        und    dem Bade spielen und sich  gewöhnlich um den Umfang der Elektrode       herum    bewegen.

   Die     Verteilung    des Stro  mes in die Schlacke wird deshalb beim       Lichtbogenbetrieb    bei verschiedenen     Elek-          trodendurchmessern    praktisch die gleiche  sein,     wenigstens    innerhalb derjenigen Gren  zen, die für Ofen industriellen Massstabes in  Frage kommen. Ein anderer Grund dafür,  dass dem     Elektrodendurehmesser    keine be  sondere Rechnung getragen zu werden  braucht,     liegt    darin, dass der untere Teil der       Elektrode    während des Betriebes immer ab  brennt und bei verschiedenen Gelegenheiten  sehr schwankenden     Querschnitt    haben kann.

    Bei     Verwendung    von Elektroden grösserer       Querschnitte    kann jedoch zweckmässig der  Widerstand pro Elektrode etwas niedriger  gehalten werden als bei kleinerem Quer  schnitt, wobei jedoch die oben angegebene  untere Grenze von 0,020 Ohm pro Elektrode  immer     innegehalten    werden soll.  



  Ausser der Herstellung des oben als Bei  spiele     erwähnten    Eisens und von Eisenlegie  rungen, wobei eine Beschickung aus     Eisen..          oxytl    und, wenn erforderlich, Oxyd eines Le-           gierungsmetalles    zusammen mit     Reduktions-          mittel    behandelt wird, welches Reduktions  mittel ein thermisches Reduktionsmittel, wie       Ferro-Silicium,        Ferro-Aluminium-Siliciam,     Aluminium oder dergleichen, oder Hohle ir  gend welcher Art oder     eine    Mischung von  Kohle und einem thermischen Reduktions  mittel sein kann, ist das Verfahren gemäss  der Erfindung auch bei :

  der Herstellung  anderer Metalle aus deren     Oxyderzen,    zum  Beispiel     Aluminium    und Aluminiumlegie  rungen aus Ton oder Bauxit, oder aus deren       Sulphiderzen    durch Verwendung von zum  Beispiel     Calcium    oder Eisen als Schwefel  bindungsmittel, beispielsweise Zink aus kom  plexeng Zink und Blei enthaltenden Erzen,  verwendbar. Die Erfindung ist folglich nicht  an die oben als Beispiel erwähnten Materia  lien gebunden, sondern kann bei jeder     Her-          stellung    von Metallen aus Erzen oder andern       metallhaltigen    Materialien Verwendung fin  den.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von _NIetfallen, wobei eine metallhaltige Beschickung unter Bildung von Metall und Schlacke auf und in einem Schlackenbad in einem Elektroden ofen geschmolzen wird, welcher Ofen mit einer oder mehreren über dem Bade ange brachten, abwärts gerichteten, heb- und senkbaren, Elektroden versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Strom während des hauptsächlichen Teils der Schmelzung, da.s heisst der Schmelzdauer zwischen zwei Abstichen, dem Ofen mit einer solchen .Spannung im Verhältnis zur angewandten elektrischen Energie zugeführt wird,
    da.ss der Gesamtwiderstand im Licht bogen und in der Sehlacke mindestens 0,020 Obm pro Elektrode beträgt. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren gemäss Patentanspruch zur Herstellung von kohlenstoffbindenden Metallen niedrigen Kohlenstoffgehaltes durch Reduzieren und Schmelzen von Be- schickllng, die Oxyderz und Reduktions- mittel enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtwiderstand im Lichtbogen und in der Schlacke zwischen 0,03 und 0,05 Ohm pro Elektrode gehalten wird.
    ?. Verfahren gemäss Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, da.ss die Tiefe des Schlackenbades während des Verlaufes der Schmelzung durch Abstechen von Schlacke derart geregelt wird, dass der Widerstand in der (Schlacke nur die zum Warmhalten des, Metallbades und der Schlacke erforderliche Wärme liefert, während der Rest des Widerstandes in den Lichtbogen zwischen der Elektrode und dem Schlackenbade gelegt wird zwecks Entwicklung der für das Redu zieren und beziehungsweise oder Schmel zen der Beschickung erforderlichen Wärme. 3.
    Verfahren gemäss Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Spannung zwischen jeder Elektrode und dem Me tallbade während der Schmelzung in einer oder mehreren Stufen erhöht wird, je nachdem der Widerstand in dem während der Schmelzung immer tiefer werdenden Schlackenbad steigt. 4. Verfahren gemäss Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeich net, dass zum. Konstanthalten der zuge führten elektrischen Energie die Strom stärke im gleichen Masse vermindert wird wie die Spannung erhöht wird. 5.
    Verfahren gemäss Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, dass die Zusammensetzung der Beschickung so abgepasst wird, dass beim Schmelzen im Ofen eine elektrisch gut leitende Schlacke gebildet wird, zum Zwecke, den Widerstand in der Schlacke zu vermindern und damit pro Elektrode den dem Lichtbogen zur Verfügung ste henden .Spannungsfall beziehungsweise den zu erhöhen. 6.
    Verfahren gemäss Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die elektrische Energie dem Ofen mit einer Spannung von 110 bis 220 Volt zwischen jeder Elektrode und dem Metallbade mittelst . einer solchen Zahl von Elektroden zuge führt wird, dass der Gesamtwiderstand pro Elektrode mindestens 0,020 Ohm wird. 7.
    Verfahren gemäss Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die .elektrische Energie dem Ofen mittelst einer so gro ssen Anzahl getrennt voneinander ange- ordneter Elektroden zugeführt wird, dass eine, Spannung von höchstens <B>110</B> Volt zwischen jeder Elektrode und dem He tallbade bei .einem Gesamtwiderstand pro Elektrode von mindestens 0,020 Ohm ge halten werden kann.
CH130947D 1926-09-27 1927-09-26 Verfahren zur Herstellung von Metallen im elektrischen Elektrodenofen. CH130947A (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE130947X 1926-09-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH130947A true CH130947A (de) 1929-01-15

Family

ID=20296820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH130947D CH130947A (de) 1926-09-27 1927-09-26 Verfahren zur Herstellung von Metallen im elektrischen Elektrodenofen.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH130947A (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1508222A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Stahl im Elektroofen
DE2300341A1 (de) Lichtbogenofen zum feinen von metall, insbesondere gleichstrom-lichtbogenofen zum schmelzen und feinen von stahlschrott
DE3413745C2 (de) Gleichstromlichtbogenofen
DE1583194A1 (de) Verfahren zum Schmelzen metallischer materialien in einem Lichtbogenofen
DE2900676A1 (de) Verfahren zur gewinnung von nichteisenmetallen aus schlacken und anderen metallurgischen nebenprodukten
CH130947A (de) Verfahren zur Herstellung von Metallen im elektrischen Elektrodenofen.
DE1812102A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Bloecken
DE2355168A1 (de) Schmelzverfahren fuer lichtbogenofen mittels gleichstrom und lichtbogenofen zur durchfuehrung des verfahrens
DE2847946C2 (de) Gleichstromgespeister Lichtbogenofen
AT122930B (de) Verfahren zur Gewinnung von kohlenstoffarmen Metallen oder Metallegierungen aus deren oxydischen Erzen.
DE566991C (de) Verfahren zur Herstellung von Eisen und Eisenlegierungen
DE541333C (de) Verfahren und elektrischer Ofen zum Schmelzen von Metallen und Metallegierungen
DE2048827A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Re duktion von Erzen, insbesondere Eisen
DE3242209A1 (de) Verfahren zum betrieb eines gleichstrom-lichtbogenofens und gleichstrom-lichtbogenofen zur durchfuehrung des verfahrens
DE2520655A1 (de) Gleichstrom-lichtbogenofen
CH125525A (de) Verfahren zur Herstellung von Eisen und Eisenlegierungen.
DE1167041B (de) Lichtbogen-Reduktionsofen, insbesondere zur Reduktion von Aluminiumoxyd mit Kohlenstoff
DE2434747A1 (de) Verfahren zur herstellung von metall, insbesondere stahl, durch reduzieren und erschmelzen aus schrott und feinkoernigen metalloxiden mittels elektrischer energie und anlage zur durchfuehrung des verfahrens
DE726445C (de) Elektrisch beheizter Herdschmelzofen zum Schmelzen von Leichtmetallen oder deren Legierungen
EP0273975B1 (de) Plasma-induktionsofen
DE572870C (de) Verfahren zur Behandlung von Eisen, das im geschmolzenen Zustand durch eine Schicht gluehenden Materials hindurchtropft
EP2937431A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Metallschmelze
DE1471853A1 (de) Als Elektrode dienende Vorrichtung fuer einen Schmelzofen mit elektrischer Beheizung
DE2846496A1 (de) Verfahren zur herstellung von geschmolzenem eisenoxid
DE376968C (de) Verfahren zur Herstellung von kohlenstoff- und siliziumarmen Metallen aller Legierungen im elektrischen Ofen