DE187089C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

Die bisher bekannt gewordenen elektrischen Öfen für metallurgische Zwecke zeigen die charakteristische Eigenschaft, daß der erforderliche Strom eine sehr niedrige Spannung und eine hohe Stromstärke besitzen muß. Hierbei. wird entweder, wie z. B. bei dem Ofen nach Heroult, letzterem direkt ein derartig bemessener Strom zugeführt, oder aber es wird, wie z. B. bei dem Ofen nach

ίο KjelHn, ein hochgespannter Strom zugeführt, der durch die besondere Bauart des Ofens als eines Transformators auf den oben gekennzeichneten Strom umgewandelt und als niedrig gespannter Strom mit großer Strotnstärke auf das Metall zur Einwirkung gebracht wird. Diese besondere Eigenschaft der bisher bekannten elektrischen Öfen für ' metallurgische Zwecke hat die Errichtung eines Großbetriebes behindert und die An-Wendung der Elektrizität für metallurgische Zwecke wesentlich erschwert.

Nach der vorliegenden Erfindung soll nun ein Ofen zur Anwendung kommen, der für alle Stromarten gleich gut zu verwenden ist und der vor allen Dingen hochgespannte Ströme in überaus günstiger Weise zu benutzen gestattet. Zu diesem Zwecke sind die Wandungen mit Leitern zweiter Klasse, d. h. solchen Stoffen, die erst bei höherer Temperatur stromleitend werden, ausgefüttert und darin eine Anzahl Elektroden so angeordnet, daß eine Anzahl von Jablochkoffkerzen gebildet werden, die eine intensive Erwärmung des Ofenfutters an der inneren Oberfläche herbeiführen und durch Strahlung die Hitze auf das Metall übertragen. Hierbei kann der Strom auch durch das Metall selbst hindurchgeleitet werden, was oft für die Hervorrufung besonderer Reaktionen wünschenswert erscheint. Zwar sind elektrische öfen, deren Wandungen aus Leitern zweiter Klasse bestehen, an sich, wenn auch nicht für die Metallverarbeitung, bekannt geworden. Diese können aber die Wirkung von Jablochkoffkerzen nicht herbeiführen; ebenso sind Öfen bekannt geworden, deren Futter durch Zusatz von leitfähigem Material (Graphit) zu gewöhnlichen Stromleitern ausgebildet wurde. Auch diese Öfen verlangten zunächst die Anwendung niedrig gespannten Stromes und konnten außerdem bei hoher Stromstärke eine praktische Bedeutung nicht erreichen, weil die Benutzung von Graphit eine schnelle Zerstörung der Ofenwandungen herbeiführt, wobei die Leitfähigkeit unterbrochen werden mußte.

Die Konstruktion und Fütterung des elektrischen Ofens ist fast dieselbe wie jene des gegenwärtigen Martinofens oder der Bessemeroder Thomasbirnen. Als Wärmequelle dient dabei ein elektrischer Strom von hoher Spannung, welcher durch die Ofenfütterung, hauptsächlich durch das Gewölbe, eintritt. Genannte Fütterung besteht aus Oxyden, vorzugsweise, wie es schon bei Martinöfen der Fall ist, aus Magnesiumoxyd, Calciumoxyd und anderen Oxyden basischer wie auch saurer Natur, oder aus Gemischen derselben, sofern sie nur bei entsprechender Temperatur genügende Leistungs- und Widerstandsfähigkeit besitzen.

Indem der elektrische Strom durch die Metalle geht, lassen sich Reaktionen zwischen Metallbeimengungen, der Ofenfütterung und

absichtlich zugegebenen Zuschlägen hervorrufen; auch kann hierbei das Luftfrischen sowie andere schon jetzt in Anwendung stehende Methoden zur Entfernung von ' 5 Kohlenstoff, Silicium, Phosphor usw. in Anwendung kommen.

Die wichtigsten Anwendungen dieses elektrischen Ofens sind folgende:
·- i. für Martinöfen (selbstverständlich können

to hierbei die Generatoren und Wärmespeicher fortfallen oder dienen nur zum Vorwärmen). Der Kohlenstoff des Roheisens soll sich hierbei in Calciumkarbid und andere Beimischungen des Eisens in geeigneten Verbindüngen umwandeln. In einigen Fällen können auch geeignete Zuschläge für Reinigungszwecke zur Anwendung kommen;

2. für Bessemer- oder Thomasbirnen, wenn das Roheisen zu arm an wärmeentwickelnden Beimengungen, wie Silicium oder Phosphor, ist;

3. für Tiegelstahlerzeugung;

4. für Kupfer- und Nickelbessemerei, bei reichem Metallgehalt, sowie für die Bearbeitung von schwerflüssigen Metallen;

5. zum Nach wärmen von Metallen, welche während der Bearbeitung, z. B. in Walzenstraßen oder unter dem Dampfhammer erkalteten ;

6. zum Wärmen der Tieföfen;

7. zu Schmelzungen der im Hochofengestelle oder in der Rast angesammelten Massen, bei schlechtem Gang und Mangel an Koks in Hochöfen.

Die beiliegende Zeichnung veranschaulicht den Erfindungsgegenstand schematisch in einem Ausführungsbeispiel. Der Einfachheit halber sind hier nur zwei Pole zur Anwendung gekommen, und zwar tritt der Strom am höchsten Punkt α des Gewölbes ein, fließt dann durch die in der Ofenwand ver-

- senkte Elektrode b und durch die innere Fütterung c, welche so glühend wird, und durch Strahlung das im Ofen enthaltene Metall erwärmt, worauf der Strom durch das Metall geht, hierbei chemische Wirkungen ausübt und den Ofen endlich durch die untere Elektrode b verläßt. Im Bedarfsfalle kann die Stromrichtung auch umgekehrt, oder statt eines Gleichstromes ein Wechsel- oder Vielphasenstrom angewendet werden. Im letzteren Falle und überhaupt wenn dies die jeweiligen Verhältnisse gestatten oder verlangen, werden die Elektroden in entsprechend größerer Anzahl angeordnet und der jeweiligen Stromart angepaßt, so daß eine Art von Jablochkoffkerzen gebildet wird, welche lediglich die innere Ofenwandung erhitzen. Ebenso kann es bei Strömen mit niederer Spannung zweckmäßig sein, möglichst viel Elektroden in demselben Querschnitt anzuordnen. Mit Rücksicht auf das für das Futter zur Anwendung kommende Material aus Leitern zweiter Klasse ist es natürlich notwendig, diese Leiter, d. h. also das Futter, vorzuwärmen, damit sie leitfähig werden. Hierzu kann neben besonderen Konstruktionen der Ofen drehbar konstruiert werden, in welchem Falle er natürlich mehr als zwei Elektroden besitzen muß, um die bei letzterer. Ausgestaltung bei horizontaler Stellung der Elektroden möglichen Kurzschlüsse durch das Metallbad zu vermeiden. Selbstverständlich können an dem Ofen auch Blasformen angeordnet werden. '

Wesentliche Vorzüge des neuen elektrischen Ofens:

1. Der Ofen hat keine mit .der Masse in Berührung kommende Kohlenelektrode, was bei Durchführung von Entkohlungsprozessen wichtig ist.

2. Die aufeinanderfolgende Benutzung von basischen und sauren elektrischen Öfen erlaubt die Ausscheidung aller möglichen Metallbeimengungen.

3. Bei Anwendung von flüssigem Metall aus dem Hochofen (Pilzofen) arbeitet der elektrische Ofen weit billiger als der Martinofen oder gar der Tiegelofen.

4. Der Ofen erlaubt das Luftfrischen solcher Arten von Roheisen, welche ganz arm an Silicium bezw. Phosphor sind und ist zum Bessemern der reichsten Kupfersteine brauchbar.

5. Der Ofen macht die Blasenbildung und andere Fehler im Stahlguß fast unmöglich.

6. Die Produktionsfähigkeit des Ofens ist viel größer als jene des Martinofens.

7. Die Regelung der Temperatur läßt sich leicht jederzeit bewirken.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Elektrischer Ofen, dessen Wandungen innen mit Leitern zweiter Klasse ausgekleidet sind, zur Behandlung von Metallen, dadurch gekennzeichnet, daß in den Wandungen des Ofens Elektroden so angeordnet sind, daß der durch sie unter Mitwirkung des Ofenfutters hindurchgehende Strom die innere Oberfläche des Ofens erhitzt und glühend macht, zum Zwecke, durch strahlende Wärme das Metall zu erhitzen Und gegebenenfalls mittels des durch das Metallbad fließenden Stromes besondere Reaktionen herbeizuführen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.