DE166562C - - Google Patents

Description

KALSI&felCHES

LSI&

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21A. t

in PARIS.

mit geschlossenem Schmelzraum.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. März 1904 ab.

Die bisher verwendeten Verfahren und Vorrichtungen zur Zuführung des Schmelzgutes in elektrischen Strahlungsofen haben entweder den Nachteil, daß die Einwirkung der Wärmestrahlen auf das Schmelzgut während der Zuführung zum Herde keine unmittelbare ist, da zwecks Trennung der Reduktionszone vom Schmelzraum dachartige Einbauten vorgesehen sind, oder die Einführung des Schmelzgutes erfolgt ununterbrochen in Haufenform, so daß nur das auf der Böschung dieses Haufens befindliche Material unmittelbar von den Lichtbogenstrahlen getroffen wird. Der Nachteil dieser bekannten Einrichtungen ist darin zu erblicken, daß dabei der Schmelzprozeß nicht in kontinuierlicher und gleichmäßiger Weise fortschreiten kann.

Dieser Nachteil ist durch das vorliegende Verfahren beseitigt, dessen wesentliches Merkmal darin besteht, daß das Schmelzgut in möglichst dünner Schicht, also ohne die in bekannter Weise schräg angeordneten Zuführungskanäle zu füllen, dem Schmelzherde zugeführt wird, so daß es schon vom Beginn der Einführung in den Ofen an unmittelbar unter der Einwirkung der auf die dünne Schicht auffallenden Wärmestrahlen des Lichtbogens steht und so ein ununterbrochenes und allmähliches Fortschreiten des Schmelzprozesses bewirkt wird. Der zur Ausführung dieses Verfahrens dienende elektrische Strahlungsofen ist demgemäß derart anzuordnen, daß die Elektroden an der Mündungsstelle der schräg und von der Gicht an geradlinig verlaufenden Beschickungskanäle angebracht sind, so daß die Strahlungswärme sowohl auf das Schmelzbad als auch im Verein mit den nach aufwärts steigenden Gasen unmittelbar auf die dünne Schicht des Schmelzgutes einwirkt.

Die beiliegende Zeichnung stellt einen derartigen Ofen in einem Ausführungsbeispiel dar, und zwar zeigt Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt nach Linie Y-Y der Fig. 2, während Fig. 2 selbst eine Draufsicht des Ofens in teilweisem Schnitt nach Linie Z-Z der Fig. 1 wiedergibt.

Der Ofen A ist auf einer passenden Unterlage B aufgebaut; die Kammer a des Ofens wird von der Sohle b, dem Deckengewölbe c und den beiden vertikalen Seitenwandungen d eingeschlossen. An den beiden offenen Seiten ist die Kammer α an zwei geneigt angeordnete Beschickungskanäle e angeschlossen, welche gewissermaßen die Verlängerung der Kammern bilden. Der Boden /der beiden Beschickungskanäle e besteht zweckmäßig aus Kalkstein, die ebene Sohle b der Kammer α dagegen aus Sand. Die geneigten Sohlen h der Beschickungskanäle e sind aus feuerfesten Platten hergestellt.

Oberhalb der Sohle b sind die Elektroden i angeordnet, welche durch in den Seitenwandungen d des Ofens vorgesehene Öffnungen in die Kammer α eingeführt sind. Die Einführungsöffnungen sind mit zweckmäßig aus

gezogenem Stahlrohr hergestellten Kühlschlangen j versehen, damit während des Betriebes des Ofens durch Zirkulation kalten Wassers in den genannten Schlangenrohren Formänderungen der Einführungsöffnungen vermieden werden. Die Decke c der Kammer a besteht zweckmäßig aus zwei Gewölben; das innere Gewölbe c¹ wird von Graphitplatten gebildet, das äußere Gewölbe c² dagegen besteht aus feuerfesten Ziegeln; zwischen beiden Gewölben bleibt ein freier Raum, der eine ruhende Luftschicht c³ aufnimmt.

Die Decke k der Beschickungskanäle e kann gleichfalls aus einem inneren und äußeren Gewölbe gebildet werden, von denen die Decke k¹ aus feuerfesten und die Decke k² aus gewöhnlichen Ziegeln besteht; zwischen beiden befindet sich ebenfalls eine ruhende Luftschicht k³.

Die in der Kammer α auftretenden Gase und Dämpfe steigen in den Beschickungskanälen e auf und werden durch Schornsteine I, welche mit Sockeln η und Regelungsklappen m versehen sind, abgeführt. Die

nach außen hin gelegenen Öffnungen der Beschickungskanäle e sind durch eine vermittels Gegengewicht ausbalancierte Tür 0 zu öffnen und zu schließen. Die Zuführung der rohen Erze zu den Beschickungskanälen e geschieht durch besondere Tische p. Die Öffnung q in Höhe der Sohle des Ofens dient zum Abstich der geschmolzenen Metalle, die Öffnung r dagegen, welche etwas höher liegt, soll die Entfernung der geschmolzenen Schlacke erleichtern.

An der Verbindungsstelle des Mauerwerkes /f¹ der Ofendecke und der Kammer η ist eine Einlage s aus Graphit vorgesehen, welche von einem aus Stahl hergestellten Kühlrohr s¹ durchzogen wird, durch welches fortwährend ein Strom kalten Wassers zirkuliert, damit eine Formänderung des Gewölbes verhindert wird.

Die Länge der Beschickungskanäle muß so groß wie möglich sein, um die ausgestrahlte Wärme auf eine möglichst große Heizfläche zu verteilen und um ferner einen guten Teil der von den Gasen und Dämpfen mitgeführten Wärme auszunutzen. Der Neigungswinkel der Kanäle muß ferner so gewählt werden, daß je nach dem besonderen Fall unter Berücksichtigung der Dichtigkeit und der Form der Beschickung (Körnerform, Stückform, Brikettform usw.) die zu verarbeitenden Materialien auf der Sohle des Ofens in dem Maße ohne Stauung vorrücken, als die dem Lichtbogen zunächst liegenden Teile niedergeschmolzen werden, so daß ein gleichmäßiges und ununterbrochenes Vorrücken des Beschickungsmaterials erfolgt. Die horizontal liegenden Elektroden erzeugen Lichtbögen von einer für den Ofen erforderlichen Stärke und sind nahe den beiden seitlichen Öffnungen der Kammer α angebracht. Auf diese Weise wird ungefähr die Hälfte der von den weißglühenden Elektroden ausgesendeten Wärme direkt die Wandungen der Beschickungskanäle treffen, so das auf der Sohle der letzteren befindliche Beschickungsmaterial vorwärmend, während die andere Hälfte der Wärmestrahlen die eigentliche Ofenkammer, welche zwischen beiden Lichtbögen liegt, beheizt.

Die Länge der Kammer oder, was dasselbe ist, der Abstand zwischen den beiderseitigen Lichtbögen, hängt einerseits von der Stärke des angewendeten Ele.ktrodenstromes, andererseits von der Natur der zu schmelzenden Erze ab. In allen Fällen wird der Abstand so gewählt, daß der mittlere Teil der Kammer, welcher am weitesten von den Lichtbogenelektroden entfernt ist, eine genügende Wärme erhält, damit die bereits geschmolzenen Materialien, welche sich auf der Sohle des Ofens angesammelt haben, die erforderliche Temperatur beibehalten. Die Decke der Kammer α ist der Sohle soweit als möglich zu nähern, soweit dies die Dicke des geschmolzenen Metallbades und der Durchmesser der Elektroden selbst zuläßt.

Die Höhe, sowie im allgemeinen der Querschnitt der Beschickungskanäle wird so gewählt, daß die von den Gasen und Dämpfen mitgeführte Wärme für die Vorwärmung der zu behandelnden Materialien ausgenutzt werden kann, ohne daß dabei das Entweichen der Gase behindert wird. Die Schornsteine / sind an den Enden der Beschickungskanäle angeordnet; die Sohle derselben schützt die Beschickungskanäle gegen Abkühlung.

Die Schornsteine können in bekannter Weise mit Regulierklappen versehen sein, welche gestatten, in dem Ofen einen geringen Überdruck gegenüber der Atmosphäre zu erzeugen, damit nicht in den Ofen Luft eindringen und denselben abkühlen kann, wodurch die Elektroden verbrennen und die aus Graphit bestehenden Gewölbewandungen schädlich beeinflußt werden würden. Die zum Vorrücken der Elektroden, sowie zur Stromzuführung und zur Abkühlung der Elektroden dienenden Vorrichtungen liegen außerhalb des Ofens und können in irgend einer bekannten und zweckmäßigen Weise angeordnet sein.

Die im vorstehenden beschriebene Anordnung bezieht sich auf einen mit zwei Beschickungskanälen versehenen Ofen, welche symmetrisch mit Rücksicht auf die mittlere Durchschnittslinie X-X liegen. Denkt man sich den Ofen an der Stelle dieser Schnittlinie geteilt und nur die eine Hälfte nutzbar

gemacht, indem man die Kammer α an Stelle der Trennungslinie durch eine aus feuerfestem Material ausgeführte Wand schließt, wobei die Öffnung r in der Abschlußwand nahe dem Boden α angebracht ist, so erhält man einen einfachen Ofen mit nur einem Beschickungskanal, mit einer nur einseitig offenen Schmelzkammer und einem einzigen elektrischen Lichtbogen, welcher gleichwohl ίο alle charakteristischen Merkmale und Vorzüge des doppelten Ofens besitzt und infolgedessen den Erfindungsgegenstand gleichfalls wiedergibt.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Verfahren zur Zuführung von Schmelzgut in elektrischen Strahlungsöfen mit geschlossenem Schmelzraum unter Benutzung schräger Beschickungskanäle, zo dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzgut in möglichst dünner Schicht und ohne den Zuführungskanal zu füllen, dem Schmelzbade zugeführt wird, so daß es schon von der Gicht an auf seinem ganzen Wege unmittelbar von den Wärmestrahlen des im Schmelzofen angeordneten Flammbogens getroffen wird, zum Zwecke, eine allmählich fortschreitende Erhitzung schon von der Gicht an zu bewirken.
2. 2. Elektrischer Strahlungsofen zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem oder mehreren Beschickungskanälen und geschlossenem Schmelzraum, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungskanäle von der Gicht an geradlinig bis zur Einmündung in den Schmelzraum verlaufen und an der Einmündungsstelle die Flammbogenelektroden derart angeordnet sind, daß das in dünner Schicht zugeführte Schmelzgut auf seinem ganzen Wege und im Schmelzraum selbst den Flammbogenstrahlen ausgesetzt ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.