Elektrischer Schmelzofen mit Widerstandsheizung für ?Metalle. Um ein rationelles Schmelzen auf elek trischem Wege mit Widerstandsheizung durchführen zu können, muss der IIeizwider- sta.nd so angeordnet sein, dass die erzeugten Wärmeeinheiten möglichst ausschfiesslieh dem Schmelzgute zugeführt werden. Insbesondere ist es wichtig, dass der Verlustfaktor das heisst das Vei-liiltnis des Widerstandes r der Zuleitung zum Widerstamde R des Heiz körpers möglichst klein wird.
Für Schmelz temperaturen über<B>1.000'</B> C kommen nun als Heizwiderstände praktisch nur noch Kohlen- stoffwiderstände in Betracht, deren spezi fischer Widerstand zirka tausend mal grösser ist, als derjenige von Kupfer. Da nun im allgemeinen für Schmelzanlagen nur Nieder spannung in Betracht kommt, so treten ent sprechend hohe Stromstärken auf.
Diese verursachen an. den Verbindungsstellen zwi schen den aus gutleitendem Metalle beste henden Verbindungen, welche von den An schlussleitungen zu dem schlechtleit;enden Kohlenstoffheizwiderstande führen, und den letzteren wegen den beträchtlichen Über- gangswidersi.änderi grosse, durch den Strom erzeugte @V:irme, die nutzlos für den Sclimelz- prozess verloren geht.
Diese Übergangswider- stände vergrössern den Faktor r, wodurch der Verlustfaktor hoch wird.
Beim elektriscleen Ofen gemäss vorliegen- der Erfindung enthält der Ofen mehrere Schmslzkammern und einen Heizwiderstand und sind die A.nsclilussl-eitungen des. Ofens direkt bis in die Schmelzbäder geführt.
Der Heizwiderstand verbindet; die Sehrnelz- liäd-er miteinander elektriseli. Das Ganze verfolgt;
den Zweck, ausser der im @eizR@ider- stand erzeugten Schmelzhitze auch die an der tttaergangsstelle zwischen Anschlusslei- i.nng und Geizwiderstand entstehende Strom <B>-</B> n, nutzbar zu ncacli#,n.
Auf' der Zeichnung sind A.uaführun@.;s- beispiele des Erfindungsgegenstandes Clar- gesi;elli:.
Fig. 1-3 sind.usi\ührungsbeispele für Gleich- oder Werliselstroin mit je zwei An- scleliissen. nnil Sind diese Au.sftihrungsbei- sh-iele in) Vert.ihalschnü;t.e gezeichnet;
Fig. -1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel l'ilr Dreipleasenstrom in Vertikalsebnii-t. und F id. 5 und 6 stellen ein zweites A.us- fülirungsbeispiel fi:ir Dreiphasenstrom in. Vertika schnitt lind im Grundrisse dar.
In diesen Figuren ist jeweils die aus feuerfestem Material gein.iu erte oder aufge- starn.pfte L7mniantelung der Ofen mit 1 be zeichnet.
Die dazu gehörenden, aus demselben Material liergest:ellten Deckel sind mit bezeichnet. Die Schinelzbiider 3 sind durch llittf@ltvündc: 4 in den einzelnen Oferr vonein- a.n(hr getrennt.. Ziz den Schmelzbädern füh ren jeweils die Netzanschlüsse 5.
In Fig. . ind die beiden Selrinelzbiider 3 (lureli die ll@littelwand 4, .die als Ileizwidier- stand. ausgebildet ist, getrennt;.
Die 'Netz- ansühlüsse 5 Führen direkt in die Schmelz- b < i.eler 3 voll nuten. :
Der TUberga,ngswiclersta.n.d von diesen Uriden Ansehlussleitungen zum Ileiztvid.erst.anilc 4 ist dadurch nutzbar ge- ma@Ait wordf,n, da,ss derselbe sich nunmehr dirpht in demchnrelzra.ume selbst befindet.
In heg. \? ii; der IHeizwiderst:a.ncl im Bo den des Ofens 1. angeordnet. In der Mitte des Ofens befindet sich wiederum eine Mittel- tt-a.zirl, welche his tin den Widerstand 6 hin- uncerreiclit und den Ofenrahm in zwei Teile teilt, welche beide das Sclimelzba,d 3 ent halten.
Die zir den Schmelzbildern 3 führen- dei3 Netzanscliliisse 5 kommen mit der Ober- des lieizwiderstaudes 6 seitlich in.
Berührung. Der >rTbergangswiderstand voll diesen Anscfiliisseri 5 zurr Ileizwiclersl;iiaide 6 liefin.det sich auf der ganzen Oberfläche des Heizwidi@rstandes, wo er mit dem Schmelz ba de 3 in Beriihrun.g stellt. Dieser Über- gangswiderstand kommt somit hier nicht als scliiidlicher Faktor in Betracht, sondern ist direl@l;
nui;zliar gema,eht.
In Fig. . 3 ist der He.iz-vviderstan('l 6 im Biclen des Ofens angebracht, und stellt die oberste Windung des Widerstandes 6 mit d(ri Netzanschlüssen 5 in elektrisch leiten- di=i- Verbindung und bildet auch hier wie- (lei rim das SehmelzbaA:
selbst die weitere Verbindung zwischen dem Netzanschlnsse 5 und. der obersten Windung des Heizwider- standes 6, so dass der Übergangswiderstand mich im vorliegenden Falle unmittelbar nutz- bar gemacht ist.
Die Schlangenlinien-form des Heizwiderstandes ist zum Z-%veche der Vergrösserung des Ohm'sehen Widerstandes gewählt worden.
Fig. 4 stellt einen Ofen für Dreipliaz#eri- strom dar, wobei. die Beschickung 7, welche aus Selirnelzgrii; wie Erz, Eisen, mit. einem Zusatz aus ziem. Beispiel Holzhohle, Koks bestehen kann, gleichzeitig als Heiz-,vider- stand dient. Das erschmolzene Metall setzt: siele am Boden nieder, von -wo es abgestochen werden kann.
In dem Boden des Ofens sind drei. Netzanschlüsse 5 untergebracht, und rasen. dieselben von unten her in das ge- sehmolzene Metall hinein, wenn der Ofen i.in. Betrieb ist:. Zwischen diesen Netzanschlüs- sen. befindet sich jeweils eine Zwischenwand 4, die den Ofen unten in drei Schmelzkam mern einteilt.
Bei dem. Ofen für Dreiphasenstrom ge n Ü *iss Fio, 1. <B>5</B> und <B>6</B> sind die Schnielzräume 3 durch elektrisch- und wärmeleitende Zwi schenwände 4, die zum Beispiel vorwiegend aus ILohlenstoff bestehen, vom Reizwider- sta-nde 6 betrennt. Letzterer kann aus Gra phit, Koks, Holzkohle usw.
oder aus einem Gemische von solchen mit nicht- oder schlechtleitendem Material bestehen. Der Deckel 2 schützt den Heizwiderstand 6 .gegen Luftzutritt und demnach gegen vorzeitige Verbrennung. Der Ersatz von @eizwider- standsmaterial kann durch die sonst ver- sehlossene Offnung bei 8 im Deckel<B>:)</B> ge schehen. Das Einfüllen des Schmelzgutes er folgt durch Abheben des mit einem Schau- loche versehenen Deckels bei 9.
Das flüssige Metall aus jedem Schmelzraume 3 kann durch ein Abstiehloch 10 abgestochen wer den. In jedes Schmelzbad 3 ragt voll unten her der Netzanschluss 5 hinein und mündet <B>in</B> das Sehmelzba;cl in einer Höhe aus, in welcher auch (las Abstiehloeli liegt.
Auch in diesem Fall ist der Übergangswiderstand von, den Anschlrissleituno-eri 5 zum Heiz wid'erstande 6 in den Schmelzraum 3 verlegt worden, und wirkt der Teil der Zwischen wand 4, welcher mit dein Schmelzbade 3 in Berührung steht, als 1fl)ergangswiderstand. Das Vorhandensein mehrerer Schmelz räume im gleichen Ofen kann unter Umstän den zur gleichzeitigen Herstellung verschie dener Legieriuigen sehr vorteilhaft sein.
Die Ofen -werden zweckrniissig aus feuer festen Steinen gemauert und die Wandungen der Schmelzräume selbst aus feuerfestem Ma terial ausgestampft, wodurch eine längere Haltbarkeit gegenüber den Tiegelöferi gege ben ist. Die Unterhaltungskosten sind da durch sehr gering.
Der Ofen kann für alle Metalle verwen det werden, deren Schmelztemperatur zirka 2000' C nicht überschreitet.
Die Heizwiderstände können auch in den Seitenwänden des Ofens untergebracht sein, anstatt auf dem Boden. Man kann auch eine ;ecignete Kombination dieser Art der Unter bringung der Heizwiderstände verwenden.
Electric melting furnace with resistance heating for? Metals. In order to be able to carry out efficient electrical melting with resistance heating, the heating resistor must be arranged in such a way that the heat units generated are supplied to the melting material as exclusively as possible. In particular, it is important that the loss factor, i.e. the ratio of the resistance r of the supply line to the resistance R of the heating element, is as small as possible.
For melting temperatures above <B> 1,000 '</B> C, the only heating resistors that can be used are carbon resistors whose specific resistance is around a thousand times greater than that of copper. Since now only low voltage is generally considered for smelting plants, accordingly high currents occur.
These cause at. the connection points between the connections made of highly conductive metals, which lead from the connecting lines to the poorly conductive carbon heating resistor, and the latter because of the considerable transition resistance changes large amounts generated by the current, which are useless for the liming process is lost.
These transition resistances increase the factor r, which makes the loss factor high.
In the electric furnace according to the present invention, the furnace contains several melting chambers and a heating resistor, and the connection lines of the furnace are led directly into the melting baths.
The heating resistor connects; The Sehrnelz- liäd-er with each other elektriseli. Followed the whole thing;
the purpose, in addition to the melt heat generated in the @ eizR @ iderstand, also the current <B> - </B> n generated at the point of transition between the connection line and the stinging resistor, usable for ncacli #, n.
On the drawing are A.uaführun @ .; s- examples of the subject of the invention Clargesi; elli :.
Fig. 1-3 are examples of use for Gleich- or Werliselstroin, each with two connections. nnil Are these notes drawn in) Vert.ihalschnü; t.e;
Fig. -1 is a first embodiment of the three-please flow in vertical sebnii-t. and F id. 5 and 6 show a second exemplary embodiment for three-phase power in. Vertika section and floor plan.
In these figures, the lining of the furnace, which is made of refractory material, is denoted by 1.
The corresponding liergest: ellen lids made of the same material are marked with. The Schinelzbiider 3 are separated from one another by means of llittf @ ltvündc: 4 in the individual oferr. The mains connections 5 each lead to the melt pools.
In Fig. and the two Selrinelzbiider 3 (lureli die ll @ littelwand 4,. which is designed as an ileizwidierstand., separated ;.
The 'mesh connection nuts 5 lead directly into the enamel b <i.eler 3 fully grooves. :
The TUberga, ngswiclersta.n.d from these Uriden connection lines to the Ileiztvid.erst.anilc 4 is usable as a result, since it is now located directly in the room itself.
In heg. \? ii; the heating resistance: a.ncl arranged in the bottom of the 1. oven. In the middle of the furnace there is again a middle circle which reaches into the resistance 6 and divides the furnace frame into two parts, both of which contain the scallop, 3.
The network attachments 5 leading to the enamel images 3 come in laterally with the upper part of the lieizwiderstudes 6.
Contact. The transition resistance full of these connections 5 to the Ileizwiclersl; iiaide 6 runs over the entire surface of the heating resistor, where it comes into contact with the melting bath 3. This transition resistance does not come into consideration here as a final factor, but is direl @ 1;
nui; zliar gema, eht.
In Fig. 3, the heating element ('l 6 is attached in the biclen of the furnace, and represents the topmost turn of the resistor 6 with d (ri network connections 5 in an electrically conductive-di = i-connection and also forms here again- (lei rim the SehmelzbaA:
even the further connection between the network connections 5 and. of the uppermost turn of the heating resistor 6, so that the transition resistance can be used directly in the present case.
The serpentine shape of the heating resistor was chosen to increase the ohmic resistance.
FIG. 4 shows a furnace for three-plate stream, where. the feed 7, which from Selirnelzgrii; like ore, iron, with. an addition from Example wood, coke can consist, at the same time serves as heating, resist- ance. The molten metal settles: fall down on the ground from where it can be tapped.
In the bottom of the stove are three. Power connections 5 housed, and rush. the same from below into the molten metal when the furnace is i.in. Operation is :. Between these network connections. there is an intermediate wall 4, which divides the furnace down into three Schmelzkam numbers.
In which. Oven for three-phase electricity according to Ü * iss Fio, 1. <B> 5 </B> and <B> 6 </B> are the Schnielz rooms 3 through electrically and heat-conducting intermediate walls 4, which for example consist mainly of carbon, from stimulus resistance 6. The latter can be made from graphite, coke, charcoal, etc.
or consist of a mixture of those with non-conductive or poorly conductive material. The cover 2 protects the heating resistor 6 against the ingress of air and therefore against premature combustion. The replacement of electrical resistance material can be done through the otherwise closed opening at 8 in the lid <B> :) </B>. The melting material is poured in by lifting off the lid provided with a hole at 9.
The liquid metal from each melting chamber 3 can be tapped through a tap hole 10 who the. The mains connection 5 protrudes from the bottom of each weld pool 3 and opens <B> into </B> the Sehmelzba; cl at a height at which (read Abstiehloeli.
In this case, too, the transition resistance from the connection line 5 to the heating resistance 6 has been moved into the melting chamber 3, and the part of the intermediate wall 4 that is in contact with the melting bath 3 acts as a contact resistance. The presence of several melting chambers in the same furnace can under certain circumstances be very advantageous for the simultaneous production of different alloys.
The furnaces are expediently built of refractory bricks and the walls of the melting chambers themselves are stamped out of refractory material, which means that the crucible furnaces are more durable. The maintenance costs are very low.
The furnace can be used for all metals whose melting temperature does not exceed around 2000 ° C.
The heating resistors can also be housed in the side walls of the furnace instead of on the floor. You can also use an appropriate combination of this type of accommodation of the heating resistors.