DE268317C - - Google Patents

Description

Die Erfindung ^betrifft einen elektrischen Ofen, in welchem die Hitze durch Lichtbögen erzeugt wird.

Mittels der Erfindung wird folgendes erzielt: Die Höhenlage der Heizquelle im Ofen kann nach Belieben geändert werden. Den Ofen kann man nach Belieben entweder durch von der Beschickung unabhängige Bögen oder durch Bögen zwischen der Beschickung und

ίο den Elektroden betreiben. Das Innere des Ofens wird dadurch leicht zugänglich, daß die Elektroden und ihre Tragvorrichtungen derart angeordnet sind, daß die Elektroden von den für sie in den Ofenwänden vorgesehenen Öff-

>5 nuhgen gänzlich zurückgezogen werden können. Das Schmelzgut kann selbsttätig umgerührt werden. Die Elektroden werden derart angeordnet, daß der Öfen mit jedem Systein der Stromzufuhr, sowohl mit Gleichstrom als auch

ao mit Wechselstrom von jeder Phasenzahl oder Frequenz betrieben werden kann.

Die Erfindung besteht hauptsächlich darin, daß der elektrische Ofen, welcher in bekannter Weise aus einer drehbaren, zweckmäßig zylindrischen Schmelzkammer besteht,.sowohl mit genau oder ungefähr wagerechten Elektroden, die durch die Seitenwände der Schmelzkammer eingeführt sind, als auch mit einer oder mehreren radialen Elektroden, die durch den zylindrischen Mantel der Schmelzkammer hindurchgehen, versehen ist. Die wagerechten Elektroden sind zweckmäßig derart angebracht, daß sie in sich selbst paralleler Lage hochgehoben und herabgesenkt oder um eine Achse geschwenkt werden können, die rechtwinklig zu der Längsrichtung der Elektrode liegt, wodurch die elektrischen Bögen in bezug auf das Schmelzbad gehoben öder gesenkt werden können.

In den Zeichnungen zeigt Fig. ι einen lotrechten Schnitt durch einen Ofen mit Elektroden, die teils lotrecht, teils ungefähr wagerecht angeordnet sind. Fig. 2 ist ein Schnitt durch den Ofen nach x-x der Fig. 1. Fig. 3 ist ein lotrechter Teilschnitt durch einen Ofen mit wagerechten Elektroden, die in verschiedene Winkellagen gedreht werden können, während die Elektroden nach den Fig. 1 und 2 in der Höhenrichtung dadurch einstellbar sind, daß sie senkrecht zu ihrer Längsrichtung und parallel zu ihrer Ausgangsstellung bewegt werden. Fig. 4 zeigt ein Schaltungsschema mit aus dem Bade gehobenen Elektroden und Fig. 5 die herabgesenkten Elektroden. Fig. 6 zeigt den Schnitt einer Vorrichtung zum Zusammenfügen von aufeinanderfolgenden Elektroden, die in der nämlichen Führung beweglich sind. Fig. 7 zeigt im Schnitt eine drehbare Seitenelektrode und eine Vorrichtung zum Längsverschieben derselben. Fig. 8 ist ein Querschnitt und Fig. 9 eine Endansicht, welche ein Verfahren zur Herstellung der Schmelzkammer veranschaulichen.

Die Schmelzkammer 1 des Ofens besitzt zylindrische Form und ruht auf Rollen 2. so daß sie leicht gedreht werden kann, um die

Schlacke und das Metall durch die Öffnungen 3 abzulassen. Die Beschickung, die z. B. aus geschmolzenem Stahl und Schlacke bestehen kann, ist mit 4 bezeichnet. Ein oder mehrere Vorsprünge 5 am unteren Teile der Schmelzkammer dienen zum Umrühren oder Mischen der Beschickung, sobald die Schmelzkammer schnell hin und her gedreht wird. Während des Schmelzens wird die Schmelzkammer zweckmäßig langsam hin und her gedreht.

Die Schmelzkammer wird zweckmäßig, wie die Fig. 8 und 9 zeigen, hergestellt. 19 ist ein Zylinder, -z. B. aus Eisenblech, der innen mit einem Futter 20 z. B. aus Dolomit oder Magnesit ausgekleidet ist. Dieses Futter kann durch Einstampfen der genannten Stoffe in den auf seinem einen Ende stehenden Zylinder 19 gebracht werden, während ein Kern zum Formen des inneren Hohlraumes der Schmelzkammer in die Mitte des Zylinders eingesetzt ist. Die Endwände der Schmelzkammer bestehen aus dem nämlichen Stoff, welcher in besondere Formen eingestampft wird, die mit Kernen für die zum Einführen der Elektrodenin den Ofen bestimmten Öffnungen 22 versehen sind. Die Endwände werden dann mit dem zylindrischen Teil mittels eines feuerfesten Zementes vereinigt, der aus ungefähr den nämlichen Bestandteilen wie das Futter und die Endwände hergestellt ist. Falls erwünscht, können die Fugen zwischen den Endwänden und dem zylindrischen Futter ein wenig konische Form besitzen.

Geheizt wird durch elektrische Lichtbögen zwischen der radialen Elektrode 6 und den genau oder ungefähr wagerechten Elektroden 7, die durch Deckel oder Schilde 18 hindurchgehen, welche achsiale Öffnungen der Schmelz^ kammer 1 verschließen (Fig, 1). Die radialen Elektroden sind nur in der Längsrichtung einstellbar. Die wagerechten Elektroden werden von Vorrichtungen getragen, welche das Heben und Senken der Elektroden je nach der Stelle, wo die Lichtbögen erforderlich sind, ermögliehen. Die Einstellvorrichtungen können entweder in einem mit einem Wagen 10 verbundenen Hißtau 9 oder z. B. in auf dem Boden stehenden hydraulischen oder pneumatischen Hebezeugen bestehen, die mit den Deckeln iS verbunden sind.

Die radiale Elektrode kann mit dem mittleren Leiter eines Dreileiter-Gleichstrom- oder Einphasen-Wechselstromsystems verbunden sein oder sie wird mit dem Mittelleiter eines z. B.

in bekannter Weise aus einem Dreiphasensystem umgewandelten Zweiphasensystems verbunden. Die wagerechten Elektroden bilden , in allen Fällen die Außenleiter (Fig. 4).

Die radiale Elektrode bedarf keiner besonderen Isolation, erhält aber einen Kühlmantel 11. Die wagerechten Elektroden besitzen ähnliche Kühlmäntel ir und sind gegeneinander und gegen die radialen Elektroden sorgfältig isoliert.

Vorrichtungen zur Regelung der Lichtbogenlänge sind in Fig. 7 gezeigt; sie bestehen in einem Rohr 12, das gegen den Kühlmantel mittels einer Packung 13 aus Asbest oder ähnlichem Stoff isoliert ist. Innen am Rohr befindet sich eine elastische Packung aus Kupferdrahtnetz 14, welches gegen die Elektrode einen Gleitkontakt bildet, der genügenden Reibungswiderstand besitzt, um die Elektrode zu zwingen, die Bewegungen des Rohres mitzumachen. Diese Bewegungen werden mittels'einer nicht dargestellten Vorrichtung, z. B. einer Schraube, eines hydraulischen Kolbens o. dgl., bewirkt. Der Strom wird den Elektroden durch an der Elektrode oder dem umgebenden Rohre befestigte Klemmen 15 zugeleitet. Das Rohr besteht wie die Packung zwischen demselben und der Elektrode aus Kupfer oder anderem · leitenden Stoff. Die wagerechten Elektroden (Fig. 3 und 7) ruhen auf Zapfen 16, welche eine Winkelbewegung der Elektrode um eine zur Längsrichtung derselben senkrechte Achse ermöglichen. Die Elektrode wird gegen die Ofenhitze durch ein Schild 17 aus sehr feuerfestem Material geschützt, welches von Zapfen 16 getragen wird und die Bewegungen der Elektrode mitmacht.

Die aneinandergereihten Elektroden, die in ein und. derselben Führung angeordnet sind, können miteinander mittels der in Fig. 6 gezeichneten Vorrichtung vereinigt werden. Die Stoßenden 23 und 24 der Elektroden sind mit Gewinde versehen und in eine Graphitmuffe 25 geschraubt. Um die Längseinstellung der Elektrode zu ermöglichen, auch wenn die Muffe 25 die Kante 27 passiert hat, ist die Führung mit einer Rinne oder Röhre 26 versehen, die die Bewegungen der Elektrode mitmacht und in den Ofen eingeführt werden kann. Anstatt jener Rinne oder Röhre kann Kohlenpulver o. dgl. in die Führung 28 eingebracht werden, oder es kann auch die Elektrode mit einer Rippe oder einem Vorsprunge versehen sein. Mit Hilfe der genannten Rinne oder Röhre wird die Erschütterung verhütet, welche entstehen würde, wenn die Elektrode, no nachdem die Muffe 25 die Kante 27 passiert hat, herabfiele.

Dadurch, daß den Enden der Elektroden 7 (Fig. i) eine geeignete Neigung gegen die Beschickung 4 gegeben wird und jene Enden dann mittels der Hebevorrichtung nebst der radialen Elektrode 6 genügend nahe an die Oberfläche der Beschickung herabgesenkt werden, wird es ermöglicht, das Bad direkt mittels solcher Lichtbögen zu beheizen, welche die Beschickung selbst berühren, indem diese einen Teil der Stromleitung bildet (Fig. 5). Die nämliche

Claims (3)

Wirkung wird nach Fig. 7 durch genügendes Drehen der Elektroden erreicht. Es ist besser, von der Beschickung unabhängige Bögen zu verwenden (Fig. 4), solange dieselbe noch nicht geschmolzen ist, und den Strom gemäß Fig. 5 erst dann durch die Beschickung zu leiten, wenn ein Bad aus flüssigem Metall und Schlacke sich ergeben hat. Man kann einen Ofen mit einer größeren Menge Abfälle beschicken, wenn die Elektroden oberhalb der Beschickung eingestellt werden können, um auch beim Sinken der Beschickung während des Schmelzens einen kleinsten Abstand zwischen den Bögen und der Beschickung aufrechtzuerhalten. Die zylindrische Form der Schmelzkammer gibt nicht nur. den Wanden j und der Decke eine bedeutende mechanische Festigkeit, sondern bewirkt auch eine gute Ausnutzung der Energie, weil ein Teil der nach oben ausgestrahlten Wärme nach der Oberfläche der Beschickung zurückgeworfen wird. Ein anderer von den Wänden aufgenommener Teil der Wärme kann dadurch zurückgewonnen werden, daß die Schmelzkammer derart gedreht wird, daß die Beschickung mit den erhitzten Wänden in Berührung gelangt. Die Instandhaltung eines derartigen Ofens ist verhältnismäßig billig, weil ein neues zylindrisches Futter mit geringen Kosten und einem Mindestaufwand von Zeit, Arbeit und Material in die Schmelzkammer eingestampft werden kann. Die radiale Elektrode verursacht, daß die Lichtbögen abwärts gegen die Beschickung gerichtet werden, so daß diese in ähnlicher Weise wie bei einem nur mit lotrechten Elektroden ausgerüsteten Ofen sehr kräftig erhitzt wird, dabei aber die Bögen gleichzeitig wagerecht verbreitert werden und die Konzentrierung der gesamten Energie auf eine einzige kleine Stelle 4,0 verhütet wird. Hierdurch wird die Verdampfung der Beschickung vermindert, die oben auf der Ladung schwimmende Schlacke gleichmäßig erhitzt und infolgedessen die Reaktion zwischen dem Bade und der Schlacke erleichtert. Pate ν τ-An Sprüche:

1. Elektrischer Ofen mit um eine wagerechte oder ungefähr wagerechte Achse drehbarer, z. B. zylindrischer Schmelzkammer, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzkammer sowohl mit einer oder mehreren wagerechten oder ungefähr wagerechten als auch mit einer oder mehreren radial oder ungefähr radial zur Drehachse in die Schmelzkammer eingeführten Elektroden versehen ist.

2. Elektrischer Ofen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die wagerechten oder ungefähr. wagerechten Elektroden in die Schmelzkämmer durch Schilde eintreten, welche in an sich bekannter Weise verstellbar, z. B. sich selbst parallel verschiebbar oder (und) um eine Achse drehbar sind, die einen rechten Winkel mit der Achse der im Schild sitzenden Elektrode bildet.

3. Elektrischer Ofen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radial oder ungefähr radial angeordneten Elektroden mit dem Mittelleiter, die wagerechten oder ungefähr wagerechten Elektroden mit den Außenleitern eines z. B. in bekannter Weise aus einem Dreiphasensystem umgewandelten Zweiphasensystems verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

Berlin, gedruckt in der reichsdruckerei.