DE311645C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Es sind bereits elektrische Lichtbogenöfen mit einer Kammer zur Aufnahme der zu erhitzenden¹ Gegenstände und mit einem von dieser getrennten Lichtbogenraum bekannt, in welch letzterem die zur Erhitzung dienenden Lichtbogen erzeugt werden. Bei Öfen dieser Gattung wird natürlich eine bessere Ausnutzung der Wärme erzielt, wenn man die erzeugten Lichtbogen mit der Wand zwisehen dem Lichtbogenraum und der Heizkammer, d. h. mit der Wand oder dem Schmelztiegel, wenn die Heizkammer durch einen in den Lichtbogenraum eingeführten Tiegel gebildet wird, Kontakt machen läßt.

Es ist deshalb schon früher vorgeschlagen worden, den Tiegel als eine der Elektroden auszubilden und den oder die Lichtbogen zwischen demselben und einer oder mehreren anderen Elektroden in dem Lichtbogenraum zu erzeugen. Solche Öfen leiden aber an dem Alangel, daß beim Anlassen desi Ofens, wenn die Elektroden mit * dem Tiegel oder mit der Wand in Berührung gebracht werden müssen, wobei der Widerstand verhältnismäßig gering ist, starke Stromstöße entstehen, weshalb dieselben nicht an Stromnetze mit konstanter Spannung, z. B. Beleuchtungsnetze, ohne Verwendung von Dämpfungsspulen, Anlaßwiderständen ο. dgl. angeschlossen werden können.

Die Erfindung bezweckt, diesen Übelstand zu beseitigen und den Ofen ζ. B. für Beleuchtungsnetze ohne Verwendung irgendwelcher besonderer Anlaßvorrichtungen unmittelbar verwendbar zu machen. Um dies zu erreichen, sind gemäß der Erfindung der Lichtbogenofen und der Erhitzungsraum oder -räume durch ein besonderes zweckmäßig schwer schmelzbares und pulverförmiges Widerstandsmaterial voneinander getrennt und die Elektroden in dem Lichtbogenraum derart angeordnet, daß die Lichtbogen desselben von diesem Widerstandsmaterial geschlossen werden. Dieses Widerstandsmaterial besteht zweckmäßig aus fein zerteiltem Graphit oder Koks und ist derart bemessen, daß die hauptsächliche Wärmeentwicklung durch den Lichtbogen erzeugt wird. Wenn der Ofen in kaltem Zustande angelassen wird, dient dieser Widerstand aber als Anlaßwiderstand, der die Erzeugung starker Stromstöße verhindert und somit alle besonderen Anlaßapparate unnötig macht. Je nachdem der Widerstand des Materials durch die Erwärmung herabgesetzt wird, werden die Elektroden zurückgezogen, wodurch ein gleichmäßiges und ruhiges Anlassen des Ofens erzielt wird. Hierdurch wird somit die Verwendung elektrischen Stromes als Wärmequelle auch in solchen Fällen ermöglicht, wo der vorhandene

Kraftbetrag verhältnismäßig gering ist und die Verhältnisse nicht einmal einen zufälligen, über gewisse Grenzen sich erstreckenden Stromverbrauch zulassen. Durch das Wider Standsmaterial wird auch die Wärme in der Heizkammer gleichmäßiger verteilt.

Um eine ununterbrochene Erhitzung zu ermöglichen, ohne daß der Ofen wiederholt ganz oder teilweise auseinandergenommen zu

ίο werden braucht, siiid in den Wänden der ... Ofenheizkammer Öffnungen vorgesehen, durch welche das zu erhitzende Material in den Ofen eingeführt werden kann. Das Graphitieren von Kohleelektroden kann somit in der Weise ausgeführt werden, daß sie an de"r^:einen Seite des Ofens eingeführt und an der anderen Seite herausgenommen werden, nachdem sie während einer genügend langen Zeit durch die Hitze der elektrischen Lichtbogen erhitzt worden sind. Falls die Elektroden langsam eingeschoben werden, können sie ohne merkbares Oxydieren in dem Boden oder in den Wänden d'er Heizkammer gleichzeitig vorgewärmt und abgekühlt werden, vorausgesetzt, daß der Boden und die Wände zu diesem Zwecke genügend stark ausgeführt sind. Unter dem Lichtbogen wird zweckmäßig eine geeignete Menge pulverförmiger Kohle oder pulverisierten Graphits als Koo-taktmaterial angebracht. Frische Kohle oder Graphitpulver werden zweckmäßig durch öffnungen in dem Ofengewölbe oder durch die Elektrodenöffnungen eingeführt. Damit das Pulver den Vorschub der zu behandelnden Elektroden nicht verhindert, ist es zweckmäßig, in dem Boden des Ofens durch Platten abgedeckte Kanäle anzuordnen, in welchen φ die Elektroden während des Graphitiefverfah-"■. ■ rens vorgeschoben werden. Der Boden des Ofens kann auch in wagerechter oder: senkrechter Richtung beweglich sein, um das gleichzeitige Einführen einer Beschickung von mehreren Elektroden unter die Lichtbogen zu ermöglichen.

Der Ofen kann auch mit einer eigentlichen,, durch Lichtbogen erhitzten Schmelzkammer versehen sein, deren Gewölbe aus schwer schmelzbarem Material hergestellt ist. Die Schmelzkammer kann dann mit einem beispielsweise aus Karborundum bestehenden inneren Gewölbe und mit einem zweiten Gewölbe aus Kohle außerhalb des ersteren versehen sein, welch letzteres Gewölbe mit pul- \^Terförmiger Kohle o. dgl. bedeckt sein kann.

Der Ofen kann gemäß vorliegender Erfindung auch so ausgeführt werden, daß die Heizkammer, z. B. eine Retorte oder ein Kupolofen, in dem Kontaktmaterial völlig eingebettet wird. Dadurch, daß man in das

Kontaktmaterial, dem Strom zugeleitet wird, auch eine Elektrode einbettet, kann die Erhitzung außer durch die Lichtbogen auch durch die in dem Widerstandsmaterial entwickelte Wärme erzielt werden. Die Retorte kann aus Graphit (Kohle) hergestellt sein, wodurch die Leitung der Wärme von der Lichtbogenzone ins Innere der Retorte infolge der hohen Wärmeleitungsfälligkeit des genannten Materials wesentlich erleichtert wird. Außerdem wird der weitere Vorteil erzielt, daß die Retorte bei Überhitzung nicht beschädigt oder zum Schmelzen gebracht wird. Die Retorte kann natürlich auch aus anderen feuerfesten Materialien, wie z. B. Karborundum, Magnesit, feuerfestem Ton usw., hergestellt werden. Sie kann eine runde, viereckige oder sonst geeignete Form haben. Es könnten auch mehrere Retorten über, oder nebeneinander eingebettet sein, in welchem Falle die Gegenstände aus. Retorten mit niedrigeren Temperaturen in Retorten mit höheren Temperaturen nach und nach übergeführt werden können. Wenn erwünscht, kann d'-ie Retorte mit Anordnungen für einen Gasumlauf versehen werden.

Auf den Zeichnungen sind einige beispielsweise. · Ausführungsformen von Öfen veranschaulicht worden, die zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens geeignet sind. Fig. 1 zeigt einen senkrechten Längsschnitt eines '·' Ofens, der mit drei Elektroden versehen ist, wobei in dem Boden des Ofens Kanäle zur Aufnahme der Kohleelektroden oder anderer zu erhitzender Gegenstände angeordnet sind. Fig. 2 zeigt einen senkrechten Querschnitt desselben Ofens nach der Linie II-II der Fig. ι. Fig. 3 zeigt einen senkrechten Querschnitt eines Ofens gemäß Fig. 1, der jedoch mit einem zylindrischen Boden versehen ist, in welchem eine Mehrzahl von Kanälen augeordnet ist. Fig. 3 kann auch als wagerechter Querschnitt eines Ofens betrachtet werden, der einen senkrechten Schacht oder eine senkrechte Kammer besitzt. Fig. 4 zeigt einen senkrechten Querschnitt, und . Fig. 5 einen senkrechten Längsschnitt einer dritten Ausführungsform, und Fig. 6 stellt eine Einzelheit dar. · ■ ■

Gemäß Fig. 1 und 2 ist der Ofen mit senkrechten Elektroden 1.. versehen, welche durch öffnungen in dem Gewölbe 2 und von diesem isoliert in den Ofen.hineinragen. Diese Elektroden bilden Lichtbogen 3, die mit; dem aus Kohlepulver bestehenden schwer.schmelzbaren Widerstandsmaterial .4 auf dem Boden 5 Kontakt machen. Der Boden und die Wände der Heizkammer sind, aus feuerfestem · Material, zweckmäßig Kohlenziegel, ,hergestellt. In dem Boden befinden sich lange Kanäle 6, in welche die Beschickung 7 an der einen Seite des Ofens eingeführt und aus denen sie an der anderen Seite desselben herausgenom- ,,

men werden kann, wobei die Beschickung gleichzeitig vorgewärmt und abgekühlt werden kann. Das innere Kohlefutter des Ofens ist von Magnesitziegeln o. dgl. umgeben und durch Asbest oder anderes geeignetes Material gut isoliert, um Wärmeveiiuste zu vermeiden. Die Wände des Ofens sind zweckmäßig mit Öffnungen 8 zum Einführen von Kohlepulver, wenn erforderlich, und zum Untersuchen des Innern des¹ Ofens versehen. Die Öffnungen 9, durch welche die Elektroden ι in den Ofen hineinragen, sind verhältnismäßig groß, um. Entladungen von den Elektroden zu dem gut leitenden Mauerwerk zu verhindern.

In dem in Fig. 3 dargestellten Ofen hat der Boden der Heizkammer zylindrische Form, und in demselben sowie in den Wänden sind mehrere Kanäle 10 angeordnet.

Der in den Fig. 4 und 5 dargestellte Ofen ist mit einem Elektroden- oder Lichtbogenraum 11 und mit einer in denselben hineinragenden Elektrode 12 versehen. Die Elektrode erzeugt einen Lichtbogen 13, der mit einem aus mehr oder weniger fein verteiltem Widerstandsmaterial bestehenden Leiter 14 Kontakt macht.. Unter dem Lichtbogen ist eine Kammer 15 in dem Widerstandsmaterial 14 angeordnet, die in dem dargestellten Falle von einer Kupolofenretorte 16 gebildet wird. Unter dieser Retorte 16 befindet sich eine leitende Masse oder ein Körper 17, in welchem eine Elektrode 18 oder irgendein anderer Kontakt für den Strom angebracht ist, der den Lichtbogen 13 bildet. Die W^Tände 19 des Elektrodenraumes 11 und der Kammer 15 sind aus einem noch feuerfesten Material, wie z. B. Magnesit, Kohlenziegel, Schamotte, Karborundum o. dgl, hergestellt. Zum Verschieben der Elektrode 12 nach unten ist auf dem Ofen ein Handrad 20 auf einer Schraube 21 angeordnet, die den Arm 22 bewegt, der bei 23 in geeigneter Weise mit der Elektrode 12 verbunden ist.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   .1. Elektrischer Lichtbogenofen mit einem oder mehreren Heizräumen zur Aufnahme der zu erhitzenden Gegenstände und einem von diesem oder diesen getrennten Lichtbogenraum, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung des Lichtbogenraümes von dem Heizraum bzw. den Heizräumen durch ein besonder es, zweckmäßig schwer schmelzbares und pulverförmiges Widerstandsmaterial erfolgt, wobei die Elektroden in dem Lichtbogenraum derart angebracht sind, daß ihre Lichtbogen von diesem Wider-. standsmaterial geschlossen werden.
2. 2. Elektrischer Lichtbogenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der; Heizraum oder die Heizräume in den Wändenvund dem Boden des Lichtbogenräumest angebracht sind, die mit Widerstandsmaterial bedeckt sind.

   3-if Elektrischer Lichtbogenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizraünv oder die Heizräume in das -■.Widerstandsmaterial eingebettet sind, wo-'■'bei zweckmäßig ein elektrischer Kontakt in dem Widerstandsmaterial auf der dem Lichtbogenraum entgegengesetzten Seite des Heizraumes oder der Heizräume angebracht wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.