DE2518168A1

DE2518168A1 - Verfahren und vorrichtung zum bearbeiten der charge innerhalb eines elektrischen schmelzofens

Info

Publication number: DE2518168A1
Application number: DE19752518168
Authority: DE
Inventors: Harald Krogsrud
Original assignee: Elkem Spigerverket AS
Current assignee: Elkem ASA
Priority date: 1974-04-25
Filing date: 1975-04-24
Publication date: 1975-11-13
Also published as: SE401523B; FI58833B; FR2269049A1; YU37399B; CS205053B2; ZA751892B; FI750915A; FR2269049B1; NO741501L; DE2518168C2; CA1051075A; NL165281B; BR7502271A; CH594222A5; JPS5645068B2; RO72719A; IT1034739B; JPS50149511A; BE828359A; FI58833C

Description

PATENTANWALT DR.-IHC LOTTERHOS

«000 FRANKFUMT (MAIM)

ANNASTIASSE 1» FEtNSMECHEd («11) 55 5061 TELEG«AMMEi IOMOSAPATENT LANOESZENTItALIANK 500071* fOSTSCHECK-KONTO FfM. ««-«0»

V/K FRANKFURT (MAIN), 2 3. APR. 1975

Elkem-Spigerverket A/S

Oslo 3» Middelthunsgate 2?5, Norwegen

Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten der Charge innerhalb eines elektrischen Schmelzofens

Es ist bekannt, daß es bei den meisten Schmelzprozessen, welche in elektrischen Schmelzofen stattfinden, von Vorteil ist, daß die in den Schmelzofen gegebene Charge gestecht od-er in anderer Weise Bewegungen unterzogen wird.

Es ist weiter bekannt, daß eine Rotationsbewegung des Ofengefäßes zusammen mit einem mechanischen Stochen oder Nivellieren der Oberfläche der Charge einen günstigen Effekt hat für die Herstellung beispielsweise von Siliciummetall und Legierungen, die reich an Silicium sind. Durch die Rotationsbewegung des Ofengefäßes wird zu einem gewissen Grad die Bildung von Verkostungen und Brücken im Ofen verringert, wobei gleichzeitig eine bessere Wärmeverteilung und eine gleichmäßigere Abnutzung des Auskleidungsmaterials erreicht wird. Aus diesen Gründen werden offene Schmelzöfen,- das sind Ofen ohne Ofendach bzw. Ofenabdeckung - bei der Herstellung"von Siliciummetall und Legierrungen, die reich an Silicium sind, angewendet, während man bei einer Anzahl von anderen Schmelzprozessen zu geschlossenen Ofen, welche ein Ofendach aufweisen, übergegangen ist.

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Bei der Herstellung von Siliciummetall und an Silicium reichen Legierungen in offenen Schmelzofen wird das Stochen und Bearbeiten der Charge bzw. des Möllers von der um das Ofengefäß herum angeordneten Bühne vorgenommen, und zwar mittels beweglicher Stocherwagen oder anderer Stochervorrichtungen, welche auf der Bedienungsbühne angeordnet sind. Mit einem derartigen Stochen, welches von oben nach unten in das Ofengefäß erfolgt, wird nachteiligerweise erreicht, daß die Rohmaterialien zugleich mit der bewirkten Verschiebung zusammengedrückt und verdichtet werden, was für den Verfahrensablauf ungünstig ist. Auch werden bei dieser Art des Stochens die Bereiche längs des' Ofenumfangs nicht gestocht, so daß dort das Rohmaterial zusammensintert und sich Verkrustungen und Brücken im Ofen ausbilden. Diese bedingen in einem "engen'Ofen einen wirtschaftlich ungünstigen Verfahrens-

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ablauf. Desweiteren ist es für daa Bedienungsperson ein erheblicher Mißstand, daß das Stochen in einem sehr warmen und staubbeladenen Bereich stattfindet..

Um diese aufgezeigten Mangel zu beheben, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß, das Stochen der Charge unterhalb des normalen Chargenniveaus im Ofen vorgenommen wird,und zwar vorzugsweise ir Richtung nach innen und/oder oben. Auf diese Weise wird das erwähnte Verdichten der Charge vermieden und gleichzeitig erreicht daß die Charge die gewünschte Bewegung in Richtung auf die Elektrode bzw. Elektroden erhält.

Die Durchführung dieses Vorschlags nach der Erfindung wird vorzugsweise an einem Schmelzofen (gemäß NO-Patentanmeldung No. 7415OO) vorgenommen, dessen Ofengefäß horizontal geteilt aus einem oberen und einem unteren Teil aufgebaut ist, und die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist dabei so ausgestattet, daß das untere Teil gegenüber dem oberen stationären Teil drehbar ist und die Stochervorrichtung durch die Seitenwand des oberen Teils des Ofengefäßes durchdringt. Ein zufriedenstellendes Stocherergebnis kann mit drei Stochereinrichtungen erzielt werden* die in einer 120°-Stellung zueinander und in eintr 60°-Stellung zu den drei Elektroden angeordnet sind. Die ßtochereinrichtungen können aus "bekannten Bestand-

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oder elektrischem

teilen mit hydraulischem, pneumatischem/Antrieb zur Steuerung der Richtung und Stocherkraft aufgebaut werden. Vorzugsweise sind die Stochereinrichtungen so angeordnet, daß sie um einen Fix- bzw. Schwenkpunkt, welcher in oder in der Nähe des Umfangs der Ofenschale gelegen ist, bewegt werden und das Stocherteil vorzugsweise so ausgerichtet wird, daß ein Arbeiten in einer Horizontalebene in einem Bereich von etwa 90° und in einer nach oben gerichteten Stocherrichtung von etwa 10° gegenüber der Horizontalebene erfolgen kann.

Der Betrieb der Stochervorrichtung kann ferngesteuert und/oder vorprogrammiert sein. Auf diese Weise ist eine erhöhte Gleichmäßigkeit des Prozeßablaufs erreichbar und ein Arbeiten am Ofen in Hitze und Staub zu vermeiden.

Es kann von Vorteil sein, daß der obere, stationäre Teil des Ofengefäßes einen kleineren Durchmesser aufweist, als das untere,drehbare Teil. Die Charge wird dann zwischen den beiden Teilen -einen natürlichen Gleitwinkel aufweisen.

Zwischen den beiden Teilen des Ofengefäßes kann zur Abdichtung eine Sanddichtung oder andere Gas-Abdichtungen bekannter Bauart angewendet werden. Das obere, stationäre Teil des Ofengefäßes muß nicht notwendigerweise rund sein. Es kann gegebenenfalls

S θ XIX

dreieckförmig oder die Gestalt eines Kleeblatts, welche in eine kreisförmige Gestalt übergeht, in welche eine Gasabdichtung zwischen den beiden Teilen des Ofengefäßes eingepaßt ist, aufweisen. Mit einer derartigen Gestalt des oberen Teils des Ofengefäßes wird eine günstige Bewegung der Charge im Bereich zwischen dem drehenden und dem stationären Teil des Ofengefäßes erreicht.

Anhand der anliegenden Zeichnung wird die Erfindung näher beschrieben und erläutert. Es zeigen in schematischer Weise: Fig. 1 einen Längsschnitt eines elektrischen Schmelzofens und Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch den Fixpunkt gemäß Fig.1.

Das Ofengefäß des elektrischen Schmelzofens ist horizontal ge-

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unteren

teilt und aus einem/drehbaren Teil 1 mit einer Gießschnauze 6 und einem oberen stationären Teil 2 aufgebaut. In das Ofengefäß reichen Elektroden 3> die sich in Dreieckanordnung befinden. Im Ofengefäß ist unterhalb einer festen Beschickung bzw. des Möllers 4- ein Schmelzbad 5 dargestellt. Ein Stocher-Zylinder' 7 ist an der stationären Ofenschale angebracht. Das eigentliche Stochen erfolgt mit einem Stocherteil 8, welches durch einen Zylinder 9 in der Vertikalen und durch einen Zylinder 10 in der Horizontalen über einen Bereich 11 schwenkbar ist. Ein Eixpunkt bzw. Schwenkpunkt 12 für die Stocheranordnung ist hier in der Ofenschale angeordnet angezeigt 5 er kann jedoch auch inner- oder außerhalb der Ofenschale vorgesehen sein. Zwischen den beiden Teilen 1,2 des Ofengefäßes ist eine Gasabdichtung 13 vorgesehen.

Die Erfindung ist im Zusammenhang mit einem offenen elektrischen Schmelzofen beschrieben und dargestellt» Sie ist indesser aber auch für geschlossene oder sogenannte halbgeschlossene Schmelzöfen, bei welchen nur ein Teil des Ofenbereichs durch ein Dach überdacht ist, anwendbar.

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Claims

588 Ansprüche

1) Verfahren zum Bearbeiten der Charge in elektrischen Schmelzöfen, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere an einem elektrischen Schmelzofen, dessen Ofengefäß horizontal geteilt aus einem drehbaren unteren Teil und einem stationären oberen Teil aufgebaut ist, das Stochen unterhalb des normalen Chergenniveaus im Ofen vorgenommen wird.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stochen von der Seite in Richtung nach innen und/oder oben vorgenommen wird.

3) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, daß an einem elektrischen Schmelzofen, dessen Ofengefäß (1,2) horizontal geteilt aus einem drehbaren unteren Teil(1) und einem stationären oberen Teil (2) aufgebaut ist, Stochervorrichtungen (8) im Bereich des Teils (2) zur Durchdringung der Seitenwand des oberen Teils (2) angeordnet sind (Fig.1,2).

4·) Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stochervorrichtung (8) sowohl in der Horizontalebene als¹ auch in der Vertikalebene schwenkbar ist (Fig. 1,2).

5) Vorrichtung* nach Anspruch 3 und 4·, dadurch gekennzeichnet, daß der Fix- und Schwenkpunkt (12) der Stochervorrichtung (8) in der Ofenschale des Teils (1) angeordnet ist (Fig.1,2). *

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