Elektrischer Schachtofen mit Widerstandsheizung. Der elektrische Schachtofen mit einer Heizzone, die nur von zwei oder drei Ofen seiten aus beheizt wird, kann für Hochtem peraturen nur bei verhältnismässig kleinem Querschnitt praktische Anwendung finden, -weil bei zunehmender Grösse des Querschnit tes das sich bildende Temperaturgefälle nach der Mitte hin zunimmt und dadurch eine gleichmässige Durchglühung der Be schickung oft nicht mehr möglich ist.
Die vorliegende Erfindung, die einen elek trischen Schachtofen mit Widerstandheizung betrifft, ermöglicht diesen Nachteil dadurch zu beseitigen, dass erfindungsgemäss ein Teil des Ofenschachtes in mehrere Heizzellen unterteilt ist, indem ausser in die Schacht wände eingebauten Heizkörpern im Abstand von diesen und voneinander weitere Heizkör per eingebaut sind.
Diese weiteren Heizkörper werden zweck mässig durch keramische Körper gebildet, die in übereinanderliegenden Taschen oder Hohl räumen die Heizelemente enthalten, die da durch gegen das Glühgut geschützt sind. Elektrische Schachtöfen nach der Erfin dung' eignen sich sehr gut zum Kalzinieren von Mineralien und insbesondere zum Glühen von Gips für die Er -,eugung von Schwefel säure.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs- gegenstandes ist in beiliegender Zeichnung dargestellt, in. welcher Fig. 1 den Schachtofen im Aufriss zeigt; Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt nach Linie II-II in Fig. 3; Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt nach Linie III-III in Fig. 2 ;
Fig. 4 ist ein horizontaler Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 1; Fig. 5-8 zeigen in grösserem Massstab und in senkrechtem Schnitt verschiedene Ausführungsformen von Heizkörpergehäusen mit Taschen oder Hohlräumen zur Aufnahme der elektrischen Heizelemente.
Der Ofen von rechteckigem Querschnitt weist einen Schacht 1 zur Aufnahme des zu behandelnden, z. B. zu glühenden, Gutes auf, in dessen mittlerem Teil, der sog. Glühzone, Heizelemente 2, die zweckmässig stabförmig sind und aus Widerstandsmaterial bestehen, angeordnet und gegen das Glühgut geschützt in Hohlkörpern 3 (Hohlkörpergehäusen) aus feuerfestem Material eingeschlossen sind. Durch die in Abständen voneinander einge bauten, aus Heizelementen 2 und Gehäusen 3 gebildeten Heizkörpern B, welche ausser den in die Schachtwände eingebauten Heizkör pern A vorgesehen sind, wird der mittlere Schachtteil in zwischen den Heizkörpern be findliche Glühzellen von verhältnismässig kleinem Querschnitt unterteilt.
Oben ist der Schacht durch eine Deckplatte 4 abgeschlos sen, deren Rand in z. B. mit Nasser oder Sand gefüllte Rinnen 5 zwecks Abdichtung eintaucht. 6 ist ein Beschickungsstutzen mit dem üblichen Trichter 7, durch welchen Stut zen das zu glühende Gut intermittierend dem Schacht 1 zugeführt wird. Am untern Ende des Schachtes 1 ist ein Behälter 8 für das behandelte Gut angeschlossen, der eine Ent leerungsklappe 9 aufweist, durch welche intermittierend eine bestimmte Menge des be handelten Gutes abgelassen wird. Zweck mässig wird nur so viel Gut abgelassen, dass die Oberfläche der Gutsäule im Schacht immer bis zum obern Rand der Heizkörper reicht.
Durch Beschickung mit frischem Gut wird der Schacht wieder gefüllt. 10 bezeich net ein im untern Teil des Ofenschachtes angebrachtes Rohr, das an seiner Unterseite mit Öffnungen 11 zum Austritt von Luft oder eines andern Gases, falls eine bestimmte Reaktion mit dem Glühen des Gutes ver bunden werden soll, versehen ist. Die ausser halb des Schachtofens austretenden Enden des Rohres 10 sind mit Regulierorganen, z. B. Hähnen 12, für den Eintritt des Gases versehen. Das eintretende Gas kühlt das ge- glühte Gut im untern Schachtteil ab und er hitzt sich dabei bevor es in die Glühzone ge langt.
Das aus der Glühzone nach oben aus tretende heisse Gas gibt seine Wärme zur Vorwärmung des oberhalb der Glühzone be findlichen Gutes ab und entweicht schliesslich durch die Abzugöffnung 13. Dadurch wird eine sehr gute Ausnützung der Wärme im Schachtofen erzielt. Die Gasbewegung im Schacht kann unter natürlichem Zug erfol gen, oder das Gas kann unter Überdruck ein geführt werden.
Bei den Heizkörpern A sind als Gehäuse (Fig. 2, 8) eine Platte 14 mit Rippen 15 und zum Abschliessen der Taschen dieser Platte eine auf den Rippen 15 aufliegende Platte 16 vorgesehen.
Beim Ofen nach den Fig. 1-4 sind zwi schen den Heizkörpern A zwei weitere Heiz körper B vorgesehen, welche von den Schacht durchquerenden Abstützungen 17 getragen werden. Wie in Fig. 5 gezeigt, besitzt das Heizkörpergehäuse zwei mit Rippen 18 bezw. 19 versehene Platten 20 bezw. 21, wobei zur Bildung der Taschen 22 zur Aufnahme der Heizelemente die Rippen der einen Platte zwischen die Rippen der andern Platte hin einragen.
Auf der untern und obern Schmal seite der Platten 20 und 21 sind Kämme 23 vorgesehen, welche in Nuten von Balken 24 bezw. 25 hineinragen zum Zusammenhalten der Platten. Der obere Balken 25 ist dach- förmig ausgebildet.
Fig. 6 zeigt eine Ausführung des Heiz körpergehäuses, bei welcher die Rippen 26 der Platten 27 und 28 zur Bildung der Ta schen 22 aneinander anstossen.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 werden die Heizelemente in Hohlräumen 29 von hohlbalkenartigen, keramischen Körpern 30 angeordnet, wobei die Körper 30 einzeln mit einem oder mehreren Hohlräumen und Heizelementen versehen, aufeinandergesetzt und durch Nuten und Kämme 31 in ihrer Lage gesichert eingebaut sind.
Bei den Fig. 5-.8 sind die Heizstäbe der Heizkörper weggelassen.
Electric shaft furnace with resistance heating. The electric shaft furnace with a heating zone that is only heated from two or three sides of the furnace can only be used in practice for high temperatures with a relatively small cross section, because as the size of the cross section increases, the temperature gradient that forms towards the middle increases and as a result, uniform annealing of the loading is often no longer possible.
The present invention, which relates to an electric shaft furnace with resistance heating, makes it possible to eliminate this disadvantage in that, according to the invention, a part of the furnace shaft is divided into several heating cells by installing heaters built into the shaft walls at a distance from these and from each other by further Heizkör are.
These other heating elements are expediently formed by ceramic bodies that contain the heating elements in superimposed pockets or hollow spaces that are protected against the material to be annealed. Electric shaft furnaces according to the invention are very suitable for calcining minerals and, in particular, for annealing gypsum for the production of sulfuric acid.
An embodiment of the subject matter of the invention is shown in the accompanying drawing, in which FIG. 1 shows the shaft furnace in elevation; Fig. 2 is a vertical section on the line II-II in Fig. 3; Fig. 3 is a vertical section on the line III-III in Fig. 2;
Fig. 4 is a horizontal section on the line IV-IV in Fig. 1; 5-8 show, on a larger scale and in vertical section, various embodiments of radiator housings with pockets or cavities for receiving the electrical heating elements.
The furnace of rectangular cross-section has a shaft 1 for receiving the to be treated, for. B. to glowing, good, in the middle part, the so-called. Annealing zone, heating elements 2, which are conveniently rod-shaped and consist of resistance material, arranged and protected against the annealing material in hollow bodies 3 (hollow body housings) made of refractory material are enclosed. Through the built in at intervals, formed from heating elements 2 and housings 3 radiators B, which are provided except for the built in the shaft walls Heizkör pern A, the middle shaft part is divided into between the radiators be sensitive glow cells of relatively small cross-section.
Above the shaft is completed by a cover plate 4, the edge of which in z. B. with water or sand filled channels 5 immersed for the purpose of sealing. 6 is a charging nozzle with the usual funnel 7 through which the material to be glowed is intermittently fed to the shaft 1. At the lower end of the shaft 1, a container 8 for the treated goods is connected, which has an Ent emptying flap 9 through which a certain amount of the treated goods is drained intermittently. Appropriately, only so much material is drained that the surface of the material column in the shaft always extends to the upper edge of the radiator.
The shaft is filled again by loading it with fresh material. 10 denotes a tube mounted in the lower part of the furnace shaft, which is provided on its underside with openings 11 for the escape of air or another gas, if a certain reaction is to be connected with the glowing of the goods. The exiting outside half of the shaft furnace ends of the pipe 10 are equipped with regulating elements, for. B. taps 12, provided for the entry of the gas. The incoming gas cools the annealed product in the lower part of the shaft and it heats up before it reaches the annealing zone.
The hot gas exiting upwards from the annealing zone gives off its heat to preheat the goods above the annealing zone and finally escapes through the vent 13. This achieves very good utilization of the heat in the shaft furnace. The gas movement in the shaft can take place under natural tension, or the gas can be introduced under excess pressure.
In the case of the radiators A, a plate 14 with ribs 15 is provided as the housing (FIGS. 2, 8) and a plate 16 resting on the ribs 15 is provided to close the pockets of this plate.
In the furnace according to FIGS. 1-4, two more heating bodies B are provided between tween the radiators A, which are supported by supports 17 crossing the shaft. As shown in Fig. 5, the radiator housing has two with ribs 18 respectively. 19 provided plates 20 respectively. 21, the ribs of one plate protruding between the ribs of the other plate to form the pockets 22 for receiving the heating elements.
On the lower and upper narrow side of the plates 20 and 21 combs 23 are provided, which respectively in grooves of bars 24. 25 protrude to hold the plates together. The upper beam 25 is roof-shaped.
Fig. 6 shows an embodiment of the heater body housing in which the ribs 26 of the plates 27 and 28 to form the Ta's 22 abut one another.
In the embodiment according to FIG. 7, the heating elements are arranged in cavities 29 of hollow-bar-like ceramic bodies 30, the bodies 30 being individually provided with one or more cavities and heating elements, placed one on top of the other and secured in their position by grooves and combs 31.
The heating rods of the radiators are omitted in FIGS. 5-8.