DE198952C

DE198952C -

Info

Publication number: DE198952C
Application number: DENDAT198952D
Authority: DE
Publication date: 1900-01-01

Description

KAISERLICHES

i'

PATENTAMT.

- M 198952 KLASSE 18 b. GRUPPE

in LUDVIKA, Schweden.

Bei der Darstellung von Stahl oder Schmiedeeisen in elektrischen Widerstandsöfen hat sich im allgemeinen die Schwierigkeit ergeben, die Schlacke genügend heiß und leichtflüssig zu erhalten, um Phosphor und andere Verunreinigungen aus dem Eisen entfernen zu können. Der elektrische Strom geht nämlich hauptsächlich durch das Metall und nicht durch die Schlacke, und zwar infolge des bedeutend geringeren elektrischen Leitungsvermögens der letzteren.

Zwar hat man bereits elektrische Schmelz-. öfen konstruiert, bei denen man eine genügend heiße Schlacke erhält. Diese bisher vorgeschlagenen Einrichtungen haben jedoch

andererseits wieder gewisse Obelstände, welche teilweise den Vorteil der Erzeugung einer genügend heißen Schlacke wieder aufheben.

. Man hat z. B. sogenannte Lichtbogenöfen, bei denen das Bad durch Strahlung von dem Lichtbogen erhitzt wird, wodurch die Schlacke sogar wärmer als das eigentliche Metallbad wird. Diese Öfen werden jedoch unökonomisch infolge des großen Verlustes an von dem Lichtbogen ausstrahlender Wärme, welche dem Bade nicht zugute kommt. Ferner hat

man Öfen konstruiert, bei denen der Strom dem Schmelzbade durch Kontakte zugeführt

■ wird, die so angebracht sind, daß sie nur die Schlacke und nicht das Metall berühren. Der Strom muß also durch das Schlackenlager gehen, wobei derjenige Teil der Schlacke, welcher den Kontakt zunächst umgibt, eine hohe Temperatur erhält. Diese Anordnung der Kontakte bewirkt jedoch wesentliche Übelstände, teils darin bestehend, daß die Lage der Kontakte in bezug auf das Schmelzbad fortwährend geregelt werden muß, indem sich während des Prozesses die Tiefe des Schmelzbades verändert, und teils darin, daß die Kontakte bei dieser Anordnung einem zu starken Anfressen ausgesetzt sind.

Die vorliegende Erfindung bezweckt ein Verfahren bei der Darstellung von Stahl und Eisen in elektrischen Kontaktöfen, wodurch sowohl der Schlacke wie dem Metallbade eine zur Beseitigung von Phosphor und anderen Verunreinigungen passende Temperatur beigebracht werden kann, und zwar bei Vermeidung der obenerwähnten Übelstände und der zur Ausführung dieses Verfahrens zweckmäßigen Anordnungen. Das Prinzip der Erfindung ist, daß bei Darstellung von Stahl oder Schmiedeeisen in Kontaktöfen die elektrische Energie während eines gewissen Zeitraumes hauptsächlich an die Metallmasse und während eines anderen gewissen Zeitraumes an die Schlacke abgegeben wird, damit sowohl dem Metall wie der Schlacke eine zum Entphosphoren oder zur Entfernung anderer Verunreinigungen als Phosphor passende Temperatur erteilt wird.

Zur Veranschaulichung der Erfindung sind auf beiliegenden Zeichnungen einige Ausführungsformen von zur Ausführung des vorliegenden Verfahrens passenden Kontaktofen dargestellt.

Fig. ι zeigt einen nach der vorliegenden Erfindung angeordneten Kontaktofen in Vertikalschnitt nach der Linie C-D in Fig. 2, welche denselben Ofen im Grundriß zeigt.

Fig. 3 ist ein Vertikalschnitt nach der Linie A-B in Fig. 1.

Fig. 4 zeigt einen Vertikalschnitt wie Fig. i, jedoch ist der Ofen hier auf bekannte Weise so angeordnet, daß seinem Boden eine geneigte Stellung gegeben werden kann.

Fig. 5 zeigt einen anderen Ofen in Vertikalschnitt nach der Linie G-H in Fig. 6, welche denselben Ofen im Grundriß zeigt.

Fig. 7 ist ein Vertikalschnitt nach der Linie E-F in Fig. 5.

Der Ofenraum wird von einem äußeren Mauerwerk I gebildet und ist durch eine Zwischenwand 2 teilweise in zwei Rinnen 3 geteilt, welche die von dem Schlackenlager 7 bedeckten Metallbäder 6 aufnehmen. Der elektrische Strom wird den Metallbädern durch die Kontakte 5 zugeführt.

Bei der Benutzung des durch Fig. 1, 2 und 3 veranschaulichten Ofens verfährt man nach der vorliegenden Erfindung in folgender Weise. Die Tiefe des Metallbades 6 wird so abgepaßt, daß seine obere Fläche niedriger liegt als die Oberkante der Zwischenwand 2, während das Schlackenlager 7 über diese hinausragt. Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, erstreckt sich bei dieser Ausführungsform des Ofens die Zwischenwand 2 nicht bis zu dem einen Ende des Ofenraums, sondern es befindet sich dort ein Zwischenraum, welcher mittels des beweglichen Teiles 4 verschlossen werden kann. Wenn der Teil 4, der Schlußstein, fortgenommen worden ist, geht der durch die Kontakte 5 zugeführte elektrische Strom infolge größerer Leitungsfähigkeit des Metallbades hauptsächlich durch dieses letztere, wobei das Metall sich erhitzt. Wenn das Metall bis auf die gewünschte Temperatur erhitzt ist, wird der Schlußstein 4 eingesetzt, so daß hierdurch in dem Meta-llbade eine Unterbrechung entsteht. Der Strom wird in dieser Weise gezwungen, durch die Schlackendecke 7 über die Zwischenwand 2 zu gehen, und hierdurch kann auch die Temperatur der Schlacke bis auf die für die Entphosphorung passende erhöht werden. Dieses Verfahren kann man, falls erforderlich, mehrere Male wiederholen.

Bei Verwendung eines nach Fig. 4 angeordneten Ofens ist das Verfahren folgendes:

Nachdem das Metallbad bei horizontaler Lage des Ofenbodens durch den elektrischen Strom genügend erhitzt worden ist, gibt man dem Ofen eine geneigte Lage, wie aus Fig. 4 ersichtlich, so daß die Metallmasse 6 in die Rinnen 3 bis nach den niedrigeren Enden derselben zurückfließt. Die elektrisch leitende Verbindung zwischen den Rinnen 3 besteht nun ausschließlich aus der in der Öffnung 8 zwischen dem Ende der Scheidewand 2 und dem Mauerwerk zurückgebliebenen Schlacke, welche hier also stark erhitzt wird. Durch Umrühren der Schlacke kann in dieser Weise die Temperatur der ganzen Schlackendecke erhöht und eine kräftige Entphosphorung erzielt werden. .

Bei Verwendung eines nach den Fig. 5, 6 und 7 angeordneten Ofens ist das Verfahren folgendes: Der Strom wird durch die beiden Kontakte 5 zugeleitet und der Stromkreis durch die Verbindung 9 geschlossen, welche zwei andere Kontakte 5', die in der in Fig. 6 angegebenen Weise in den unteren Teil je einer Rinne 3 hineinreichen, elektrisch verbindet, wodurch der Strom hauptsächlich durch das Metall geleitet wird. Wenn dieses genügend erhitzt worden ist, wird die Verbindung 9 unterbrochen, wodurch der Strom gezwungen wird, sich durch die Schlacke 7 über die in bekannter Weise angeordnete Zwischenwand 2 zu schließen, wodurch auch die Schlacke genügend erhitzt werden kann.

Durch Benutzung von drei oder mehreren Rinnen kann das gleiche Verfahren und dieselben Anordnungen für Mehrphasenwechselstrom verwendet werden. . . ;

Claims

Pate nt-An Sprüche:

1. Verfahren, Phosphor und andere Verunreinigungen aus Stahl oder Eisen in elektrischen Kontaktofen zu entfernen, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Energie während eines Zeitraumes . hauptsächlich an die Metallmasse und während eines anderen Zeitraumes hauptsächlich an die Schlacke abgegeben wird.

2. Ausführungsform des Verfahrens nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abwechselnde Abgabe der elektrischen Energie an das Metall und an die Schlacke dadurch bewirkt wird, daß eine oder mehrere Zwischenwände oder bewegliche Teile von nichtleitender Masse zeitweilig so in den Ofenraum eingesetzt werden, daß der elektrische Strom oder ein wesentlicher Teil desselben dadurch gezwungen wird, durch einen größeren oder geringeren Teil der Schlackenschicht hindurchzugehen.

3. Ausführungsform des Verfahrens nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitweilige Abgabe der

elektrischen Energie an das Metallbad und an die Schlacke dadurch bewirkt wird, daß der Ofenboden zeitweise so gegen die Wagerechte geneigt wird, daß die Verbindung zwischen verschiedenen Teilen des Metallbades dabei unterbrochen, jedoch durch die Schlackendecke beibehalten wird.

4. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens . nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallmasse in bekannter Weise durch Zwischenwände in zwei oder mehr Metallbäder mit gemeinsamer Schlackendecke geteilt ist, welche Metallbäder entweder direkt oder durch Kontakte und Verbindungsleitungen mit der Stromquelle und miteinander in solcher Weise elektrisch verbunden sind, daß durch Unterbrechung einer oder mehrerer dieser Verbindungsleitungen oder der direkten Verbindung zwischen den verschiedenen Metallbädern der Strom gezwungen werden kann, frei von dem einen Bade nach dem anderen durch die Schlackendecke zu gehen, während, wenn diese Verbindungsleitungen bzw. direkten Verbindungen nicht unterbrochen sind, der Strom hauptsächlich durch das Metall geht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen,