CH86558A - Elektrischer Lichtbogenofen für Gasreaktionen. - Google Patents

Description

      Elektrischer        Lichtbodenofen    für     Gasreaktionen.       In dem normalen     Birkelandsofen    bewegt  die Luft sieh durch den Ofen in der gleichen       Iiiehtnng    wie der Bogen, d. h. sie bewegt  sich in     der    Ebene der     Lichtbogenscheibe.     Diese Anordnung ist insofern nicht ganz  ideal, weil es mit Schwierigkeiten verbunden  ist, bei dieser     Ausführungsform    eine schnelle.       Abkühlung    in direkter Verbindung mit dem  Ofen durchzuführen.  



  Bei einer     Ausführungsform    dieses Ofens  wird die Luft quer durch die Flamme ge  blasen, was dadurch möglich gemacht. wird,  dass, das Magnetfeld dermassen unsymmetrisch  in bezug auf die     Flammenscheibenebene    an  geordnet ist, dass der Lichtbogen, wen  er  von der Luft     unbeeinflusst    ist, eine schirm  artige Form annimmt.  



  Gegenstand vorliegender Erfindung ist     nun     ein elektrischer     Lichtbogenofen,    bei     dein    ein  Kühlungsbehälter unmittelbar hinter einem  in genannter Weise mit unsymmetrischem  Magnetfeld     beeinflussten    Lichtbogen, dem Gas,  zum Beispiel Luft durch eine durchlöcherte  Wand direkt vor dem Lichtbogen zugeführt    wird, angeordnet ist.

       lIan    kann ohne irgend  welche     (lefalir    des     L'benschlagens    den     Küh-          lungsbehälter,    zum Beispiel einen Dampfkessel  mit     Feuerröhren    oder einen andern metalli  schen Behälter für kühlendes Medium, an  der andern Seite der     Flammenscheibe,    an  bringen und in solcher unmittelbarer Nähe  derselben,     _dass    eine sehr wirkungsvolle Küh  lung, fast augenblicklich nachdem die Luft  die Bogenflamme passiert bat,     erreicht    wer  den kann.

   Man kann die Einrichtung so       treffen,    dass die Luft nicht mehr als einmal  vom Bogen     getroffen    wird, wodurch man die  idealste Form für die     (Tasreaktionen    im Ofen  erreicht.  



  Die Zeichnung zeigt ein Ausführungs  beispiel des Erfindungsgegenstandes im     Ver-          tikalschnitte,    und zwar einen Ofen mit hori  zontaler Flammenscheibe.  



  In einem Ofenraume A befinden sich die  Elektroden B. Der entstehende Lichtbogen  ist mit C bezeichnet. Unter dem Ofenraume  befindet sich eine     Luftzufuhrkammer    D, durch  deren durchlöcherte Decke T Luft senkrecht           gegen    die     Liehtbogenscheibe    geblasen wird.       Ob@-i,    wird der Ofenraum von der     U        nter-          seite    eines als     Kühlungsbehälter    dienenden       Feuerrolrrkessels    F begrenzt.

   Die Gase strö  men durch dessen Feuerröhren hinauf in einen       ringfürrnigen    Kasten G, an welchen sich Röh  ren zur     Fortleitung    der Gase     anschliehen.     In der Praxis wird man natürlich die Küh  lungsvorrichtung auf solche Weise anordnen,  dass Reparaturen daran oder an dein Ofen  möglichst unabhängig vor sich gehen können,  zum Beispiel indem man den Kessel von     be-          sondern    Säulen tragen lässt. , Die durch einen  Eisenrahmen<I>I</I> verbundenen Magnete<I>H</I> und  h, von denen der obere geringere Feldstärke  hat, breiten den Lichtbogen aus, so dass er  die notwendige gewölbte Form annimmt.

       rin     die günstigste     Einstellung    zu erhalten, sind  die Magnete,     bezw.    die     Magnetwicklungen     unabhängig regelbar.  



  Zur     Unterstützung    der Kühlung der voll  der     Lichtbogenzone    kommenden Gase mit  Hilfe der     Kühlungswand    des     Kühlbehälters        I'          all    der Rückseite des Lichtbogens kann man  einen radial von der Peripherie des Flammen  raumes längs der Oberfläche der Lichtbogen  sclleibe     rnit    schwacher     'Neigung    nach oben       eingeführten        Strom        voll    kühlender Luft oder  Gas anwenden.

   Zu diesem Behufe ist eine       Verieilungskanlmer    L längs des Lichtbogen  umfanges     vorgesehen,    und     strömt    Kühlungs  luft aus     Düsen    oder Spalten längs der Ober  fläche des     Lichtbogens,    wodurch das Gas an  dem     äussern    Teile des Lichtbogens, der die  grösste Energiemenge pro Flächeneinheit ent  hält. eine     augenblickliche    extra Kühlung er  hält. bevor es bis zur Kühlungswand des       Kühlungsbehälters    gelangt.

   Man wird so auf  eine sehr wirkungsvolle Weise erreichen, dass  über der für die     Dissociation    besonders kriti  schen Zone des Flammenbereiches der zur  Verhinderung der     Dissociation    notwendige       Kühlungseffekt    vergrössert wird.  



  Es ist     zweckmässig,    die     Luftzuführungs-          üffnungen    in der Decke F so zu verteilen,  dass die zugeführte     11Tenge    Luft an jeder       Stelle    so ziemlich der Energiemenge ent  spricht,     welehe    der Bogen an der betreffen-    den Stelle abgehen     bann.    Auf entsprechende  Weise kann man dann auch die     Feuerrührerl     im Kessel F     verteilen.     



       Ausser    dein Ziel, die     Dissociation    der ge  bildeten     nitrosen        (fase    zu verhindern,     kann     durch diese beschriebene Anordnung auch  eine möglichst vollständige     Ausnützung    der       Wärme    der gebildeten Gase erreicht werden,  wenn das Kühlmedium hinter der     kiihlerrden     Ofenwand Wasser ist, welches erwärmt wird  und entweder als Speisewasser für Dampf  kessel benutzt werden kann oder direkt hin  ter der erwähnten     Kühlwand    in Dampf um  gewandelt wird.  



  Das Kühlmedium kann auch     zweekrlräl,)ig     aus den verschiedenen Arten der bei der  weiteren Fabrikation gebildeten Produkte be  stellen, welche eingedampft,     vorgewärmt     oder einer besonders starken Erhitzung aus  gesetzt werden sollen.  



  Ferner kann das Kühlmedium aus Dampf  oder Gas bestellen, so dass man in direktem       Anschlusse    an den Flammenraum des Ofens  einen     Dampfüberhitzer    oder einen     Kalorifer     mit     einer    Temperatur     voll    bis auf     1200     C  erhält.

   .<B>To</B>     nachderb        rnan        meln,    oder weniger       Feuerrühren    für den Abzug der     (Tae    mit  grösserer oder kleinerer     hühltläclle    anbringt,  hat     man    es in der Hand, mehr oder weniger  die Wärme des Ofens direkt in Verbindung  mit dein Ofen auszunützen.

   Bei einer passen  den Verteilung der Anzahl der Feuerröhren  und der abkühlenden Fläche wird auch eine  für den     Oxy        dationsprozess    im Ofen günstige  gleichmässige Verteilung vom     (rase,        bemv.     von der Luftmischung in und     über    der Licht  bogenscheibe erreicht.  



  Weil der     Flammenraum    des elektrischen       Lichtbogenofens    in direkter unmittelbarer  Verbindung mit dem genannten     Flüssigkeits-,     Dampf- oder Gaskühler steht, kann man er  reichen,     dalä    in dein     Kühlungsbehälter    die  Gase von der     Temperatur    des Flammenrau  rnes (1100 bis     1200         C)    herunter bis<B>800</B> bis  900  abgekühlt werden, und man darauf die       zurückbleibende    Gaswärme in einer einfache  ren und billigeren, besonders aufgestellten       Dampfkesseltype    ausnutzen kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Elektrischer Lichtbogenofen mit Flammen- Scheibe und unsymmetrisch zu deren Ebene verlaufendem 'Magnetfelde für Gasreaktionen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kühlungs behälter bezüglich der Gasströmung unmittel bar hinter dem Lichtbogen angeordnet ist, -welchem Gas durch eine durchlöcherte Wand direkt vor dein Lichtbogen zugeführt wird.

   UNTERANSPRüCHE 1. Lichtbogenofen gemäss Patentanspruch, ge kennzeichnet durch eine solche Verteilung der Löcher in der Wand (E), durch welche das Gas dem elektrischen Licht bogen zugeführt wird, dass das Gas über einstimmend rnit der Energiemenge des Lichtbogens an jeder einzelnen Stelle in diesem in der Weise verteilt wird, dass die Gasmenge pro Energieeinheit in dem Lichtbogen konstant wird.

   . Lichtbogenofen nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, gekennzeichnet durch eine solche Verteilung der Anzahl und Dimensionen von (;asablaufsrühren hinter dem Lichtbogen, dass das Gas hinter dem Lichtbogen möglichst direkt durch diesen hindurch und auf dem kürzesten Wege herüber zrr den Kühlungsflüchen des Küh lungsbehälters strömen kann.

   3. Lichtbogenofen nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dar zur U nter- stützung der Kühlung des Gases längs des Lichtbogen-Scheibenumfanges aus einer Verteilungskammer (L) durch Ausstrüm- öffnungen ein Kühlungsluftstrom- längs der Oberfläche des Lichtbogens eingeblasen wird, wodurch das Gas an dein 'feile des Lichtbogens, der die grüsste Energiemenge pro Flächeneinheit enthält, eine augen blickliche extra Kühlung erhält,

   bevor es zur Kühlungswand des Kühlungsbehälters gelangt.