DE1257308B

DE1257308B - Lichtbogenschmelzofen mit Stoffzufuhr durch Hohlelektroden

Info

Publication number: DE1257308B
Application number: DES100273A
Authority: DE
Inventors: Dr Ludwig Grimm; Dr-Ing Franz Kaess; Dipl-Ing Otto Kick
Original assignee: SUEDDEUTSCHE KALKSTICKSTOFF-WERKE AG; SKW Trostberg AG
Current assignee: SUEDDEUTSCHE KALKSTICKSTOFF-WERKE AG; Evonik Operations GmbH
Priority date: 1965-10-29
Filing date: 1965-10-29
Publication date: 1967-12-28
Also published as: US3370119A

Description

Lichtbogenschmelzofen mit Stoffzufuhr durch Hohlelektroden Die Erfindung betrifft einen Lichtbogenschmelzofen mit Hohlelektroden und mit einer auf den Hohlraum der Elektroden aufgesetzten Zuführungsvorrichtung zum Einschleusen von Einsatzstoffen und/oder Abführen von Ofengasen durch die Elektroden.
Die Vorteile der Mölleraufgabe oder Gasabsaugung durch Hohlelektroden bei der elektrothermischen Herstellung von z. B. Calciumcarbid sind dem Fachmann geläufig. Jedoch konnten bisher die apparativen Probleme nicht befriedigend gelöst werden. Bei der Möllerzuführung liegt die besondere Schwierigkeit darin, gegen den stark schwankenden Überdruck, mit dem das im wesentlichen aus Kohlenmonoxyd bestehende Abgas aus dem Lichtbogen am unteren Ende der Elektroden ausgeblasen wird, das Reaktionsgut einzuschleusen. Die Elektroden werden im Betrieb zur Leistungsregelung dauernd in einem Bereich von etwa 50 cm in vertikaler Richtung bewegt. Daneben werden sie in bestimmten Zeitabständen entsprechend ihrem Verbrauch im Lichtbogen nach unten nachgesetzt. Eine Zuführungsvorrichtung muß diesen Bewegungen folgen können, was mit Hilfe eines Faltenbalges und/oder Teleskoprohres bewirkt werden kann, welche die längenveränderliche Verbindung zum feststehenden Möllerbunker herstellen. Wenn die in Elektroöfen gebräuchlichen Elektroden etwa 2 m ihrer Länge durch Verbrauch eingebüßt haben, müssen sie am oberen Ende durch ein entsprechendes Elektrodenstück bzw. durch Stücke des Blechmantels und des Innenrohres ergänzt werden. Damit dieser Ersatz durchgeführt werden kann, ist es notwendig, die Möllerzufuhr zu stoppen und das Innenrohr der Hohlelektrode zu verschließen. Danach kann die Zuführungsvorrichtung abgenommen und das neue Innenrohr und der Elektrodenmantel aufgesetzt werden. Nach Wiederanbringen der Zuführungsvorrichtung wird die Absperrung im Innenrohr beseitigt und die Mölleraufgabe fortgesetzt. Die Absperrung des Innenrohres muß wegen der Giftigkeit des aus dem Ofen entweichenden Kohlenmonoxyds dauernd gasdicht sein und der gesamte Vorgang der Elektrodenverlängerung wegen der kostspieligen Ofenbetriebsunterbrechungen schnell vorgenommen werden können.
Es ist bekannt, das Innenrohr mit Absperreinrichtungen zu verschließen, die in der Elektrode verbleiben und mit der Elektrode infolge deren Verbrauch in den Schmelzherd gelangen.
Abgesehen von dem wirtschaftlichen Nachteil, welcher durch Verlust der Absperreinrichtungen verursacht wird, verunreinigen diese auch die Schmelze. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem eingangs genannten Ofen eine Zuführungsvorrichtung zu schaffen, bei der die Abspeirung des Hohlraumes der Elektroden in besonders einfacher Weise durchgeführt werden kann und die verlorenen Absperreinrichtungen mit ihren Nachteilen vermieden werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe weist der Ofen erfindungsgemäß eine in der Zuführungsvorrichtung koaxial zu der Elektrode verschiebbar gelagerte Schubstange und einen damit lösbar verbundenen, im Durchmesser veränderbaren Pfropfen auf, der von einer Stellung in der Zuführungsvorrichtung, in der er die Zu- und Abfuhr von Stoffen nicht behindert, in eine Stellung in der Elektrode, in der er deren Hohlraum verschließt, und umgekehrt mittels der Schubstange von außen verschoben werden kann.
Die Zuführungsvorrichtung weist zweckmäßig einen mit dem Hohlraum der Elektroden annähernd gleichachsigen und querschnittsgleichen Stutzen auf, der den Verschlußpfropfen in der Ruhestellung aufnimmt.
Die Schubstange zum Verschieben, Aufweiten und Schrumpfen des Verschlußpfropfens kann sowohl als Stange als auch als Rohr ausgebildet sein und gegebenenfalls gasdicht in einer Stopfbüchse verlaufen. Bei Verwendung eines Rohres besteht die Möglichkeit, ein die Aufweitung des Verschlußpfropfens bewirkendes Steuermedium durch das Rohr zu leiten. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, den Verschlußpfropfen ofenseitig durch hitzebeständige Platten gegen die Wärmeabstrahlung des Ofens zu schützen. Der Verschiebungsbereich des Pfropfens wird begrenzt durch radial bewegliche Bolzen im oberen Abschnitt des Innenrohres. Die Zeichnung zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hohlelektrode, und zwar zeigen die F i g. 1 und 2 je eine andere Stellung des verschiebbaren Verschlußpfropfens.
Der Elektrodenkörper 10 der Elektrode ist in üblicher Weise mit dem Innenrohr 12 ausgerüstet, auf das ein Abschlußstück 14 aufgesetzt ist. Dieses Abschlußstück trägt einen seitlichen Stutzen 22 für die Zuführung von Möller und darüber hinaus einen mit dem Innenrohr 12 gleichachsigen Stutzen 16 etwa Gleichen Durchmessers wie das Innenrohr 12. In diesem Stutzen 16 ist ein Pfropfen 26 verschiebbar geführt, der im Querschnitt veränderbar ist, und zwar entweder durch Druck von außen über eine Betätigungsstange 20 oder eine Spindel, die durch Druckausübung eine Querschnittsvergrößerung des Pfropfens 26 herbeiführt. Schließlich kann die Stange 20 als Rohr ausgebildet sein, um auf diese Weise eine die Ausweitung des Pfropfens 26 bedingende Flüssigkeit unter Druck zuzuführen. Zur unteren Verschiebungsbegrenzung des Pfropfens 26 mit Hitzeschutzplatte 24 ist ein radial beweglicher Anschlagbolzen 28 vorgesehen, der sich am Innenrohr 12 befindet.
Nach Abstellen der Möllerzufuhr wird der Verschlußpfropfen 26 aus der Stellung nach F i g. 1 in die Stellung nach F i g. 2 verschoben, um dort das Innenrohr 12 abzudichten, und zwar dadurch, daß der Teller 24 auf dem Ansatz 28 aufliegt und durch Druck, übertragen unter Vermittlung der Stange oder des Rohres 20, aufgeweitet wird. Danach kann der Zuführungsstutzen 14 ohne Gefahr des Gasaustritts zusammen mit der Betätigungsstange 20 abgenommen werden. Diese ist zum Zwecke der Lösbarkeit über einen von außen lösbaren Verschluß, z. B. Dreh-oder Bajonett-Verschluß, mit dem Pfropfen 26 ; verbunden.

Claims

Patentansprüche: 1. Lichtbogenschmelzofen mit Hohlelektroden und mit einer auf den Hohlraum der Elektrode aufgesetzten Zuführungsvorrichtung zum Einschleusen von Einsatzstoffen und/oder Abführen von Ofengasen durch die Elektroden, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h eine in der Zuführungsvorrichtung (14, 22) koaxial zu der Elektrode (10) verschiebbar gelagerte Schubstange (20) und einen damit lösbar verbundenen, im Durchmesser veränderbaren Pfropfen (26), der von einer Stellung in der Zuführungsvorrichtung, in der er die Zu- und Abfuhr von Stoffen nicht behindert, in eine Stellung in der Elektrode, in der er deren Hohlraum verschließt, und umgekehrt mittels der Schubstange (20) von außen verschoben werden kann.
2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsvorrichtung (14,22) einen mit dem Hohlraum (12) der Elektroden annähernd gleichachsigen und querschnittsgleichen Stutzen (16) zur Aufnahme des Pfropfens (26) besitzt.
3. Ofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (20) den Stutzen (16) in einer Stopfbüchse (18) durchsetzt.
4. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (20) als Rohr zur Zufuhr eines Steuermediums zum Pfropfen (26) ausgebildet ist.
5. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Verschlußpfropfen (26) eine hitzebeständige Platte (24) angeordnet ist.
6. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit Hohlelektroden, deren Hohlraum durch ein Innenrohr gebildet ist, gekennzeichnet durch einen im Innenrohr (12) radial bewegbaren Anschlagzapfen (28). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 492 343; französische Patentschrift Nr. 1192591.