DE2518168C2 - Elektro-Reduktionsofen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektro-Reduktionsofen mit einem Ofengefäß und mit Stochcreinrichtungen.

Ein Elektro-Reduktionsoien in geschlossener Ausführung ist aus der DE-OS 16 08 228 bekannt Dabei werden die Stochereinrichtungen durch im Ofendeckel des geschlossenen Ofens vorgesehene öffnungen in das Innere des Ofengefäßes und in die Charge eingeführt

Gegenstand des nicht vorveröffentlichten, älteren DE-Patents 23 40104 ist ebenfalls ein geschlossener Elektro-Reduktionsofen, dem um den Ofen verfahrbare, räumlich bewegbare Stochervorrichtungen zugeordnet sind und dessen Ofengefäßdeckel aus einem ortsfesten Teil besteht, an welchem mindestens ein beweglicher, in allen Betriebsstellungen gegenüber dem ortsfesten Teil abgedichteter Teil angeordnet isi und daß der bewegliche Teil eine gasdichte Durchführung für die Stochervorrichtung aufweist. In beiden Fällen erfolgt das Stochen der im Ofengefäß aufgenommenen Charge von oben durch die Chargenoberflächc hindurch.

Auch bei der Herstellung von Silicium-Metall und an siliciumreichen Legierungen in offenen Schmelzöfen 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 Ofenumfanges 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 Verfahrensablauf. Des weiteren ist es für das Bedienungspersonal ein erheblicher Mißstand, daß das Stochen in einem sehr warmen und staubbcladenen Bereich stattfindet.

In anderem Zusammenhang, nämlich im Zusammenhang mit dem Beschicken eines elektrischen Widerstandsofens, bei dein die Beschickung mittels Speisevorrichtungen gegen die Elektroden geschoben wird, ist es weiter bekannt (AT-PS 57 983), von der Seite her durch die Herdwand hindurch unterhalb der Chargenoberfläche Beschickungsmaterial durch Förderschnecken oder Kolben einzudrücken, wodurch eine seitliche Verschiebung des Beschickungsmaterials gegen einen Punkt un-

s terhalb der Elektrodenspitze stattfinden soll. Bei einer derartigen mittelbaren Bearbeitung der Charge sind allerdings nachteilige Verdichtungen der Charge nicht auszuschließen.
Der Erfindung kann danach die Aufgabe zugrundegelegt werden, in Behebung der vorgenannten Mängel mit Stochereinrichtungen einen Elektro-Reduktionsofen zu schaffen, bei dem das Bearbeiten (Stochen) der Charge mit Stochereinrichtungen erfolgt die unterhalb des normalen Chargenniveaus in die Charge eingeführt werden.

is Die Lösung dieser Aufgabe gelingt bei einem Ofen der einleitend genannten Gattung durch die im Kennzeichen des ersten Anspruchs angegebenen Merkmale. Dabei ist es nach einer Weiterbildung nach Anspruch 2 von Vorzug, daß die Stochereinrichtungen sowohl horizontal. als auch vertikal schwenkbar sind.

Dadurch wird erreicht daß das Stochen der Charge unterhalb des normalen Chargenniveaus im Ofen vorgenommen wird, und zwar vorzugsweise in Richtung nach innen und oben. Ein Verdichten der Charge ist vermieden und gleichzeitig ist erreicht daß die Charge die gewünschte Bewegung in Richtung auf die Elektrode bzw. Elektroden erhält Ein zufriedenstellendes Stocherergebnis kann mit drei Stochereinrichtungen erzielt werden, die in einer 120" -Stellung zueinander und in einer 60°-Stellung zu den drei Elektroden angeordnet sind. Die Stochereinrichtungen können aus bekannten Bestandteilen mit hydraulischem, pneumatischem oder elektrischem Antrieb zur Steuerung der Richtung und Stocherkraft aufgebaut werden. Vorzugsweise sind die Stochereinrichtungen gemäß Weiterbildung nach Anspruch 3 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 Stochcrrichiung 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 dreieckförmig sein 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

b5 dem drehenden und dem stationären Teil des Ofengefäßes erreicht.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher beschrieben und erläutert. Es zeigt in schemalischer Weise

Fig. 1 einen Längsschnitt eines elektrischen Schmelzofens und

Fig.2 einen Horizontalschnitt durch den Fixpunkt gemäß F ig. 1.

Das Ofengefäß des elektrischen Schmelzofens ist ho- s rizontal geteilt und aus einem unteren 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 Stechen erfolgt mit einer Stochereinrichtung 8, welche durch einen Zylinder 9 in der Vertikalen und durch einen Zylinder IO in der Horizontalen über einen Bereich 11 schwenkbar ist Ein Fixpunkt bzw. Schwenkpunkt 12 für die Stochereinrichtung 8 ist hier in der Ofenschale angeordnet angezeigt; er kann jedoch auch inner- oder außerhalb der Ofenschale vorgesehen sein. Zwischen den beiden Teilen I₁ 2 des OfengefäOes ist eine Gasabdichtung 13 vorgesehen.

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

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (3)

Patentansprüche:

1. Eiektro-Reduktionsofen mit einem Ofengefäß und mit Stochereinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Ofengefäß horizontal geteilt ist und aus einem drehbaren unteren Teil (1) und einem ortsfesten oberen Teil (2) aufgebaut ist und daß die Stochereinrichtungen (8) unterhalb des normalen Chargenniveaus im Bereich des ortsfesten oberen Teils die Seitenwand durchdringen.

2. Elektro-Reduktionsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stochereinrichtungen (8) sowohl horizontal, als auch vertikal schwenkbar sind

3. Elektro-Reduktionsofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fix- und Schwenkpunkt (12) der Stochereinrichtungen (8) in der Ofenschale des ortsfesten obere Teils (2) angeordnet ist.