DE3019812C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erschmelzen
schmelzbarer Oxidverbindungen von Metallen/Nichtmetallen
in einem elektrischen Ofen mit einem Behälter mit einer
Seitenwand aus Stahl und mindestens einer Elektrode, bei
dem zunächst in dem Ofenbehälter eine elektrisch leitende
Schmelze aus mindestens einem Teil der Oxidverbindungen
hergestellt und der Strom zwischen der oder den Elektroden
und der Schmelze hindurch geschickt wird, um weitere
Oxidverbindungen zu erschmelzen und bei dem die Seiten
wände des Ofenbehälters mit Wasser gekühlt werden, so
daß sich eine Schlackenkruste angrenzend an die Innen
wand des Behälters verfestigt. Weiterhin betrifft die
Erfindung einen elektrischen Schmelzofen zur Durchführung
des Verfahrens.
Schlacke, die zuweilen zur Herstellung von Faserdämm
material verwendet wird, ist ein Abfallprodukt aus
dem Hochofenbetrieb und kann beispielsweise 39% CaO,
37% SiO2, 18% Al2O3, 4% MgO und geringe Mengen von
FE2O3 neben Spuren anderer Materialien enthalten. Ein
solcher Stoff ähnelt dem Material, aus dem feuerfeste
Steine hergestellt werden, und solche Schlacke löst
feuerfeste Steine tatsächlich an oder wäscht sie weg,
wenn die Temperatur so hoch ist, daß die Schlacke
dünnflüssig wird. Dies ist einer von zwei Gründen,
aus denen elektrische Schmelzöfen normalerweise nicht
zum Erschmelzen von Schlacke verwendet werden, bevor
die Schlacke zur Erzeugung von Faserdämmaterial auf
eine drehende Scheibe gegossen wird. Der andere Grund
besteht in der Schwierigkeit, ein Zusetzen der Auslauf
öffnung für die Schlacke zu vermeiden, wobei Abhilfe
hiergegen Gegenstand des deutschen Patentes 30 19 811
ist. Auf dieses Patent wird wegen weiterer Einzelheiten
insoweit, als sie auch im vorliegenden Zusammenhang von
Interesse sein können, ausdrücklich Bezug genommen.
Infolge dieser beiden Schwierigkeiten wird die Schlacke
in der Regel in einem Schmelzofen mit Koksbett erwärmt,
und wenn die Schlacke schmilzt, so tropft sie durch das
Koksbett hindurch nach unten und läuft über eine Öffnung
in der Bodenwand des Schmelzofens ab.
Die Temperatur, bei der der Ofen läuft, kann bis
zu 1600°C betragen und liegt normalerweise zwischen
1450°C und 1500°C, und bei dieser Temperatur können
die Stahlwände des Schmelzofens erheblich beschädigt
werden. Daher ist es üblich, einen in dieser Weise
mit Koks befeuerten Schmelzofen mit einem Mantel
zu umgeben, durch den dauernd Kühlwasser strömt,
welches die Schlacke in unmittelbarer Nachbarschaft
der Innenwand des Ofens abkühlt, so daß diese selbst
sich verfestigt und gewissermaßen ihre eigene
feuerfeste Auskleidung bildet.
Bei längerem oder kontinuierlichem Betrieb wird die
Qualität der Stahlwand jedoch allmählich schlechter
und das Kühlwasser wird, wenn die Stahlwand so weit
zerstört worden ist, daß Wasser aus dem Kühlmantel in
den Ofen eindringen kann, einen Schmelzofen vorfinden,
der eine relativ geringe Menge an Schlackenschmelze
und eine relativ große Menge an brennendem Koks
aufweist, so daß das Wasser im wesentlichen nur die
Verbrennung löscht und den Inhalt des Ofens abkühlt,
worauf der Inhalt des Ofens einzeln entfernt und
die Wände einzeln ersetzt werden müssen.
Eine solche Anordung ist jedoch bei elektrischen Schmelz
öfen nicht akzeptabel. Wenn eine Wand eines elektrischen
Schmelzofens zerstört wird, so daß Wasser aus dem um
gebenden Wassermantel in den elektrischen Ofen eintre
ten kann, so da kann dieser explodieren, da anstelle einer
großen Menge von Koks im Ofen eine große Menge von
Schlackenschmelze ist. Aus diesem Grund haben bekannte
elektrische Schmelzöfen bei Verwendung zum Erschmelzen
von Schlacke eine Auskleidung aus feuerfesten Steinen,
die häufig ersetzt werden müssen.
Aus der US-PS 19 46 083 ist eine gasbefeuerte Glaswanne
bekannt, die eine bespülte Wand mit dicht
gesetzten Steinen aufweist, die luftgekühlt
sind. Auch aus der US-PS 20 42 660 ist eine Anordnung
zur Luftkühlung von Ofenwänden bekannt.
Aus der US-PS 26 86 821 ist ein elektrischer Schmelz
ofen zum Erschmelzen in organischer schwer schmelzbarer
oxidischer Materialien bekannt, der einen Wasserkühl
mantel aufweist. Die erläuterte Explosionsgefahr besteht
bei dieser Anordung jedoch nicht, da die Schmelze auf
den oberen Bereich des Ofenbehälters beschränkt ist, und
durch Kippen des Behälters dekantiert wird.
In der US-PS 27 90 019 ist die Schwierigkeit erläutert,
die bei der Abkühlung der Schmelze in der Nachbarschaft
einer Abflußöffnung auftritt, und nach dieser Druckschrift
soll in einem feuerfest ausgekleideten Ofen das Überström
prinzip angewandt werden. Zwar ist aus der US-PS 36 12 501
ein ringförmiger Wasserkühlmantel bekannt, jedoch
dient dieser zur Wasserkühlung einer feuerfesten Aus
kleidung. Außerdem sind solche Auskleidungen nicht
befriedigend beim Erschmelzen von Metalloxiden.
Ferner ist aus der DE-OS 27 28 530 ein Verfahren
zum Erschmelzen schmelzbarer Oxidverbindungen als
bekannt zu entnehmen, welches dem Gattungsbegriff
des Anspruches 1 entspricht.
Die Kühlung der Schmelze erfolgt hier mit Hilfe einer
Kühlflüssigkeit, die durch als Hohlsektionen ausge
bildete Abschnitte der Seitenwand geleitet wird.
Bei derart ausgebildeten Schmelzöfen würde aber, wenn
die Seitenwandung zerstört wird, die in dem Kühlmantel
vorhandene Wassermenge sofort in das Innere des
Schmelzofens eindringen und eine Explosionsgefahr durch
Verbindung mit der im Ofen vorhandenen Schlacke her
vorrufen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht
nun darin, diese Gefahr zu vermeiden, ohne in bisher
üblicher Weise eine Auskleidung aus feuerfesten Steinen
in dem Ofen vorsehen zu müssen, wobei angestrebt wird,
eine kontinuierliche Produktion über eine längere
Zeitspanne aufrechtzuerhalten.
Nach dem erfindungsgemäßen Vefahren wird dies dadurch
erreicht, daß zur Kühlung der Seitenwände des Ofen
behälters ein kontinuierlich fließender, freier Wasser
film von oben nach unten über die äußere Oberfläche
der Seitenwände geleitet wird.
Läßt man das Kühlmittel in einem dünnen Film über die
Außenwände streichen, dann kann bei Rißbildung in der
Seitenwandung nur eine ganz geringe Wassermenge in das
Ofeninnere eindringen. Hierbei wird diese geringe Wasser
menge im Ofen unmittelbar im Bereich des gebildeten Risses
verdampfen und dbei innerhalb dieses kleinen Bereiches
einen so großen Druck entwickeln, daß hierdurch weiteres
Eindringen von Wasser verhindert wird. Eine Zerstörung
der Wand selbt spielt bis zu dem Umfang, in dem Wasser
im Ofen eindringen kann, keine Rolle, da kein Kühl
wassermantel mit entsprechendem Wasservolumen vorhanden
ist, wie in einem ummantelten Ofen. Das erfindungsge
mäße Verfahren schafft somit eine Möglichkeit, auf
einfache Weise einen wirksamen Schutz gegen mögliche
Explosionen im Schmelzofen zu erhalten.
Durch die kontinuierliche Kühlung der Seitenwände des
Ofens sind diese nur einem geringen Temperaturunterschied
ausgesetzt. Hierdurch werden Ermüdungserscheinungen des
Wandmaterials und dadurch auch dessen Korrosionsanfällig
keit verringert, wodurch einerseits ebenfalls die Ex
plosionsgefahr beseitigt, andererseits aber auch die
Kontinuität der Produktion über eine längere Zeitspanne
aufrechterhalten wird.
In Weiterbildung des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird der Wasserfilm von einer Mehrzahl von
Auslässen einer Kühlmittel-Verteilerleitung auf die Außen
oberfläche der Seitenwand aufgebracht, welche die Seiten
wand in derNähe ihres oberen Endes umgibt. Durch die
Verwendung einer Kühlmittel-Verteilerleitung wird
sichergestellt, daß die Temperaturunterschiede und damit
die Spannungen im Wandmaterial des Schmelzofens so
gering wie möglich bleiben. Ferner werden die Oxidver
bindungen bevorzugt nach ihrem Erschmelzen als kontinu
ierlicher Strom aus dem Ofenbehälter durch eine Abfluß
buchse ausgetragen, wobei deren Austragsgeschwindigkeit
durch ein wassergekühltes Steuerorgan zur Strömungsein
stellung am äußeren Ende der Ausflußbuchse reguliert
wird. Durch ein solches Vorgehen wird ermöglicht, daß
die Schichtdicke der längs der Innenwand anliegenden
erstarrten Schlacke während des Schmelzvorganges
annähernd konstant bleibt, da die Abflußbuchse bis in
die Schmelze hineinreicht und dafür sorgt, daß die
Schmelze kontinuierlich abgeleitet wird. Dabei ist es
erforderlich, die Abflußbuchse mit Wasser zu kühlen, da
sonst das Material der Buchse die sehr hohen Temperaturen
im Ofen nicht aushalten könnte.
Sollte aber dennoch ein Materialbruch eintreten, so
wäre der Wasseranteil, der durch die Abflußbuchse hin
durchdringen könnte, so gering, daß die Gefahr einer
Explosion relativ gering bleibt.
Die Schaffung einer Schlackenauskleidung des Ofens von
konstanter Schichtdicke trägt außerdem wesentlich dazu
bei, die Explosionsgefahr zu verringern. Schließlich
müssen gegebenenfalls durch die Ofenwandung eintretende
geringe Wassermengen auch noch die relativ feste Schlacken
schicht durchdringen, bevor sie in das Ofeninnere gelangen
können. Diese Schlackenschicht kann daher als zusätzliche
Dichtung und damit explosionsverhindernd gewertet werden.
Der erfindungsgemäß zur Durchführung des Verfahrens
dienende elektrische Schmelzofen zum Erschmelzen von
schmelzbaren Oxidverbindungen von Metallen/Nichtmetallen
mit einem von einer Bodenwand und aus Stahl gebildeten
Seitenwänden begrenzten Ofenbehälter, in dem mindestens
eine Elektrode von der Oberseite aus in den Ofenbe
hälter hineinragt sowie einer Wasserkühlung für die
Seitenwände ist dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen
behälter in der Nähe seines oberen Endes von einer in
einem Abstand von der Ofenwandung angeordneten, etwa
ringförmigen Kühlmittelverteilerleitung umgeben ist,
die eine Mehrzahl von auf die Außenfläche der Seitenwände
gerichtete Auslaßöffnungen für das Kühlmittel aufweist,
so daß das ausströmende Kühlmittel nach unten über die
äußere Oberfläche der Seitenwand gelenkt wird, und diese
in Form eines freien Filmes von oben nach unten über
streicht.
In Weiterbildung ist eine Abflußbuchse, welche
sich durch die Seitenwand zwischen deren oberem und
unterem Ende erstreckt, vorgesehen, wobei das innere
Ende der Buchse im Ofenbehälter in einem Abstand von der
Seitenwand liegt.
Nähere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungs
form anhand der Zeichnung. Es zeigt
Fig. 1 schematisch vereinfacht die Anordnung eines
erfindungsgemäßen elektrischen Schmelzofens,
Fig. 2 schematisch vereinfacht einen Schnitt durch
einen erfindungsgemäßen Schmelzofen in Betrieb,
Fig. 3 einen Schnitt durch den Schmelzofen vor Betriebs
aufnahme und
Fig. 4 einen Teilschnitt gemäß Linie 4-4 in Fig. 3.
Der mit 10 bezeichnete Schmelzofen der in der Zeichnung
veranschaulichten Ausführungsform möge zum Erschmelzen
von Schlacke dienen und weist einen feuerfest ausgeklei
deten Stahlboden 11, eine Seitenwand 12 und eine Be
schickungswand 13 auf, die oberhalb der Seitenwand 12
liegt. Obwohl der Stahlboden 10 und die Beschickungs
wand 13 auch aus anderen Materialien bestehen können,
ist es wesentlich, daß die Seitenwand 12 spezi
ell aus Stahl besteht. Der von der Seitenwand 12 um
schriebene Raum ist ein Ofenbehälter und enthält die
Schmelze 15, eine erstarrte Schicht 16 angrenzend an
die Innenoberfläche der Seitenwand 12 und, für die An
laufphase, eine Schicht 17 aus Koks oder einem anderen
kohlenstoffhaltigen Material.
Der Schmelzofen 10 weist eine Mehrzahl von Elektroden 20
auf, die in das Ofengefäß hineinhängen. Die Elektroden 20
sind Kohlenstoffstangen, die durch Leitungen 21 an einen
Drehstrom-Leistungstransformator 22 angeschlossen sind.
Etwas oberhalb und radial außerhalb des oberen Endes der
Seitenwand 12 ist eine Verteilerringleitung 24 in Kreis
form angeordnet, die mit einer Mehrzahl von nach unten
gerichteten Rohren 25 versehen ist, die je einen Aus
laß für Kühlmitel besitzen und so angeordnet sind, daß
die Kühlmittelströmung über die Außenoberfläche der
Seitenwand 12 gelenkt wird. Die Seitenwand 12 ist durch
eine Mehrzahl von Aussteifungsstegen 27 ausgesteift,
und die Rohre 25 sind im Bereich zwischen den Ausstei
fungsstegen 27 gegen die Außenoberfläche der Seiten
wand 12 gerichtet und weisen einen solchen gegenseitigen
Abstand auf, daß mit Ausnahme der Unterbrechungen durch
die Stützstege 27 ein zusammenhängender Film an Kühl
wasser an der Außenoberfläche der Seitenwand 12 ge
bildet wird. Das Kühlwasser läuft in einen Sumpf 28
und wird mittels einer Pumpe 29, die von einem Motor 30
aus angetrieben wird, nach oben zurückgepumpt und so
rezirkuliert.
Durch die Seitenwand 12 erstreckt sich eine Buchse 31
mit einem ringförmigen Wassermantel, durch den Kühlwas
ser strömt. Die Buchse 31 besteht aus dickem rostfreiem
Stahl. Die Buchse 31 erstreckt sich durch die Seiten
wand 12 hindurch und endet mit ihrem inneren stirnseitigen
Ende 32 in einem Abstand von der Innenoberfläche der Sei
tenwand 12 im Ofeninneren, und mit ihrer äußeren Stirn
fläche 33 in einem Abstand außerhalb der Außenoberfläche
der Seitenwand 12. Die Buchse 31 besitzt eine leicht
auswechselbare Auskleidung 34 aus Kohlenstoff. Weiterhin
ist ein schwenkbeweglich gelagertes Steuerorgan 36 vor
gesehen, welches ebenfalls aus rostfreiem Stahl besteht
und ebenfalls wassergekühlt ist und mit dem Abflußkanal
durch die Auskleidung 34 hindurch zusammenarbeitet, um
den Auslaßquerschnitt und damit die Abflußgeschwindig
keit der Schmelze aus dem Ofeninneren zu steuern. Für
weitere Einzelheiten wird auf das
eingangs bereits genannte deutsche Patent
desselben Anmelders vom gleichen Tag Bezug ge
nommen.
In Höhe der Bodenwand 11 ist ein zweites Zapforgan 37
mit einer Kohlenstoffauskleidung 37′ und einer Buchse 37′′
mit Wasserkühlmantel vorgesehen, welches von ähnlicher
Ausbildung wie im Bereich der Buchse 31 ist; das Zapf
organ 37 wird zur Steuerung eines Bodensatzes an Eisen
verwendet, welches sich am Boden des Ofens absetzen kann.
Aus zusammenschauender Betrachtung der Fig. 1 und 2 wird
der Einsatz eines erfindungsgemäßen Schmelzofens 10 in
einer Gesamtanlage deutlich. Mittels einer Mühle 38 wer
den die Rohstoffe in eine geeignete Größe gebracht, wo
bei zum Erschmelzen von granulierter Schlacke die Par
tikelgröße im allgemeinen zwischen einer Siebgröße von
etwa 6 bis 12 mm liegt. Die diskrete,
also partikelförmige Schlacke 39 wird durch einen Eleva
tor 40 hochgefördert und in einen Wiegetrichter 41 ein
geführt, sofern erforderlich. Das Schlackegranulat 39
wird sodann mittels eines Förderbandes 42, soweit er
forderlich, in den Beschickungsraum des Ofens 10 ge
bracht und gelangt über Schlitten 43 in den Ofen.
Die Erfindung ist zwangsläufig beschränkt auf solche
schmelzbaren Oxidverbindungen von Metallen/Nichtmetallen,
die im geschmolzenen Zustand leitend sind, und es gibt
einige Anwendungsfälle der Erfindung, bei denen es nötig
ist, daß die Schmelze zunächst durch verunreinigungs
freie Wärmeeinwirkung, beispielsweise in gasbefeuerten
Schmelzöfen, hergestellt wird. Jedoch ist dies bei der
Herstellung von Mineralfaser-Dämmatten oder -Dämmplatten
nicht erforderlich, und in diesem Fall kann in besonders
günstiger Weise eine Schmelze dadurch hergestellt werden,
daß zunächst eine Menge an Koks 17 oder anderem kohlen
stoffhaltigen Material in den Bodenbereich des Ofens 10
eingebracht wird, wonach diese Koksmenge dadurch er
wärmt wird, daß ein entsprechender Strom zwischen den
Elektroden 20 fließt. Obwohl dies erfolgen kann, nach
dem der Schmelzofen 10 mit Schlackepartikeln 39 be
schickt worden ist, ist es vorteilhaft, getrennt den Koks
zu erhitzen, was nur eine kurze Zeitspanne erfordert,
und anschließend den Ofen zu beschicken. Die Erwärmung
des Kokses erfolgt teilweise durch eleketrische Leitung,
teilweise durch Plasma-Erwärmung und teilweise durch
Verbrennung. Wenn eine ausreichende Temperatur erreicht
worden ist, wird einiges Schlackegranulat 39 eingefüllt
und erreicht den Bodenbereich des Behälters, so daß
hierdurch infolge der körperlichen Berührung mit dem
weißglühenden Koks schnell eine Schmelze erzeugt wird.
Wenn die Schmelze erstmalig erzeugt ist, so ist die
Funktion des Kokses nicht mehr so kritisch, da die
Schmelze selbst leitend wird und der Ofen voll be
schickt werden kann, wobei die zugeführte partikelför
mige Schlacke 39 zunehmend geschmolzen wird.
Die Anströmung der Außenoberfläche der Seitenwand 12
mit Kühlwasser erzeugt eine abgekühlte, verfestigte
Schicht aus der Schmelze an der Innenoberfläche der
Seitenwand 12 und auch an der Oberseite des feuerfest
ausgekleideten Bodens 11, so daß diese verfestigte Schicht
gewissermaßen als eigene feuerfeste Schlackeschicht dient;
im Zuge der Erzeugung und Bewegung weiterer Schmelze aus
den schmelzbaren Verbindungen wird zwar ein Teil der
Schlackeschicht weggewaschen, jedoch auch automatisch
wieder angesetzt. Da das innere stirnseitige Ende 32
der Buchse 31 im Abstand von der Innenoberfläche der
Seitenwand 12 liegt, kann es die verfestigte Schicht
durchstoßen und bis zur flüssigen Schmelze vorstoßen,
so daß Verstopfungstendenzen weitgehend vermieden sind.
Da das äußere Ende 33 der Buchse 31 im Abstand außer
halb der Außenoberfläche der Wand 12 endet, besteht nur
eine sehr geringe Wahrscheinlichkeit, daß Kühlwasser
auf die Schmelze trifft, wenn diese durch die Ausklei
dung 34 hindurch nach außen strömt. Notwendigerweise
ergeben sich Zerströungserscheinungen am Stahl der
Seitenwand 12 des Schmelzofens 10 , jedoch stellt eine
solche Zerstörung keine Gefahr mehr dar, da jegliches
Wasser, welches die Seitenwand 12 zum Ofen hin durch
dringt, lediglich auf die verfestigte Schicht 16 der
Schlacke trifft, verdampft und wieder ausgetrieben wird.
Wie in Fig. 3 der Zeichnung veranschaulicht ist, wird
der feuerfest ausgekleidete Boden 11 durch das Wasser im
Sumpf ebenfalls wassergekühlt, was einen weiteren Schutz
der Bodenwand 11 mittels einer Mischmasse aus Oxidver
bindungen, Eisen und einigem geschmolzenen feuerfesten
Material alle in unterschiedlichen Stufen der Verfesti
gung erfordert, die auf diese Weise auch gewährleistet
ist.
Die geschmolzene Schlacke strömt durch die Buchse 31 und
ihre Auskleidung 34 in kontinuierlichem Strom 45 nach
außen und wird dort von einem Luftstrahl aus einer Dü
se 36 abgefangen, der den Strom 45 auf eine drehende
Scheibe 47 od. dgl. lenkt, die eben, konisch oder ge
bogen sein kann, und die Mineralfaser wird geformt und
gepackt, wie dies an sich bekannt ist.
Eisen, welches in die metallische Form reduziert wurde,
und sich im Bodenbereich des Ofens ablagert, kann durch
das Steuerorgan 37 in Bodenhöhe des Ofens abgezapft und
in der Aufbauhöhe gesteuert werden.
Claims (7)
1. Verfahren zum Erschmelzen schmelzbarer Oxidverbindungen
von Metallen/Nichtmetallen in einem elektrischen
Ofen mit einem Behälter mit einer Seitenwand aus
Stahl und mindestens einer Elektrode, bei dem zunächst
in dem Ofenbehälter eine elektrisch leitende Schmelze
aus mindestens einem Teil der Oxidverbindungen herge
stellt und der Strom zwischen der oder den Elektroden
und der Schmelze hindurch geschickt wird, um weitere
Oxidverbindungen zu erschmelzen und bei dem die Seiten
wände des Ofenbehälters mit Wasser gekühlt werden, so
daß sich eine Schlackenkruste angrenzend an die Innen
wand des Behälters verfestigt, dadurch ge
kennzeichnet, daß zur Kühlung der Seiten
wände des Ofenbehälters ein kontinuierlich fließender,
freier Wasserfilm von oben nach unten über die äußere
Oberfläche der Seitenwände geleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Wasserfilm von einer Mehr
zahl von Auslässen einer Kühlmittel-Verteilerleitung
auf die Außenoberfläche der Seitenwand aufgebracht wird,
welche die Seitenwand in der Nähe ihres oberen Endes
umgibt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Oxidverbindungen
nach ihrem Erschmelzen als kontinuierlicher Strom aus
dem Ofenbehälter durch eine Abflußbuchse ausgetragen
werden und daß die Austragsgeschwindigkeit der
geschmolzenen Oxidverbindungen durch ein wassergekühltes
Steuerorgan zur Strömungseinstellung am äußeren Ende
der Ausflußbuchse reguliert wird.
4. Elektrischer Schmelzofen zur Durchführung des Ver
fahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zum Erschmel
zen von schmelzbaren Oxidverbindungen von Metallen/
Nichtmetallen mit einem von einer Bodenwand und aus
Stahl gebildeten Seitenwänden begrenzten Ofenbehälter,
in dem mindestens eine Elektrode von der Oberseite aus
in den Ofenbehälter hineinragt, sowie einer Wasser
kühlung für die Seitenwände, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Ofenbehälter in der
Nähe seines oberen Endes von einer in einem Abstand
von der Ofenwandung angeordneten, etwa ringförmigen
Kühlmittelverteilerleitung (24) umgeben ist, die eine
Mehrzahl von auf die Außenfläche der Seitenwände ge
richteten Auslaßöffnungen (25) für das Kühlmittel
aufweist, so daß das ausströmende Kühlmittel nach
unten über die äußere Oberfläche der Seitenwand gelenkt
wird, und diese in Form eines freien Filmes von oben
nach unten überstreicht.
5. Elektrischer Schmelzofen nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Abflußbuchse (31)
vorgesehen ist, welche sich durch die Seitenwand (12)
zwischen deren oberen und unteren Ende hindurch erstreckt,
wobei das innere Ende (32) der Buchse ( 31) im Ofenbe
hälter in einem Abstand von der Seitenwand (12)
liegt.
6. Schmelzofen nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das äußere Ende (33)
der Abflußbuchse (31) in einem Abstand außerhalb der
Seitenwand (12) liegt und ein mit dem äußeren Ende (33)
zusammenarbeitendes Strömungssteuerorgan (36) aufweist.
7. Schmelzofen nach einem der Ansprüch 4 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Buchse (31) einen
äußeren Wassermantel und eine innere Auskleidung (34)
aus Kohlenstoff besitzt.
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US5579334A (en) * | 1994-03-03 | 1996-11-26 | Baxter; Rodney C. | Method and apparatus for reacting solid particulate reagents in an electric furnace |
DE4424814A1 (de) * | 1994-07-14 | 1996-01-18 | Horn Aug Soehne | Schmelzwanne |
US5601427A (en) * | 1994-07-25 | 1997-02-11 | Daidotokushuko Kabushikikaisha | Waste melting furnace and a method of melting wastes |
JP3098733B2 (ja) * | 1996-12-25 | 2000-10-16 | 株式会社神戸製鋼所 | 溶融処理装置 |
BR9806062A (pt) * | 1997-07-22 | 1999-08-31 | Saint Gobain Isover | Forno para a preparação de vidro por fusão elétrica, processo de fusão elétrica de vidro, e, instalação de fabricação de lã de vidro. |
US6980580B2 (en) * | 2003-08-23 | 2005-12-27 | Alcoa Inc. | Electrode arrangement as substitute bottom for an electrothermic slag smelting furnace |
Family Cites Families (19)
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US1202837A (en) * | 1914-02-07 | 1916-10-31 | Southern Electro Chemical Company | Electric furnace. |
US1217306A (en) * | 1914-11-02 | 1917-02-27 | Southern Electro Chemical Company | Electric-furnace-wall construction. |
US1264073A (en) * | 1916-09-09 | 1918-04-23 | Hoover Suction Sweeper Co | Suction-sweeper. |
US1946083A (en) * | 1933-05-06 | 1934-02-06 | Findlay Clay Products Company | Furnace wall |
US2042660A (en) * | 1936-01-16 | 1936-06-02 | Kirk & Blum Mfg Company | Wall cooling method and means |
US2122469A (en) * | 1936-09-10 | 1938-07-05 | Pittsburgh Plate Glass Co | Apparatus for making glass |
US2426644A (en) * | 1944-08-11 | 1947-09-02 | Norton Co | Furnace construction for fusing refractory materials and the like |
US2686821A (en) * | 1951-11-08 | 1954-08-17 | Carborundum Co | Apparatus for melting and fiberizing refractory materials |
US2790019A (en) * | 1952-06-19 | 1957-04-23 | Owens Corning Fiberglass Corp | Apparatus for handling and processing mineral materials having high fusing temperatures |
FR1109474A (fr) * | 1954-07-22 | 1956-01-30 | Carborundum Co | Procédé et appareil de fusion de matières réfractaires |
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DE1133513B (de) * | 1959-04-18 | 1962-07-19 | Voest Ag | Elektrischer Schmelzofen fuer Hochofenschlacke od. dgl. |
GB1166246A (en) * | 1966-04-12 | 1969-10-08 | Ass Elect Ind | Improvements in Mould Assemblies for Electro-Slag Refining. |
US3612501A (en) * | 1969-09-29 | 1971-10-12 | Anderson Constr Corp A E | Furnace-cooling apparatus |
JPS5217492B2 (de) * | 1972-03-06 | 1977-05-16 | ||
JPS52104908U (de) * | 1976-02-06 | 1977-08-10 | ||
DE2728530B2 (de) * | 1977-06-24 | 1980-09-04 | Institut Elektrosvarki Imeni E.O. Patona Akademii Nauk Ukrainskoj Ssr, Kiew (Sowjetunion) | Vorrichtung zum Elektroschlackeumschmelzen und Auftragsschweißen von Metallen |
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