DE3421485A1 - Lichtbogenofen mit einem auf einer seite des ofengefaesses vorgesehenen aufnahmeraum fuer chargiergut - Google Patents
Lichtbogenofen mit einem auf einer seite des ofengefaesses vorgesehenen aufnahmeraum fuer chargiergutInfo
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Description
84/0115
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft einen Lichtbogenofen mit wenigstens einem auf einer Seite des Ofengefäßes vorgesehenen Aufnahmeraum
für Chargiergut gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Bei dem durch die EP-A1-56 773 bekannt gewordenen Lichtbogenofen dieser Art weist der Lichtbogenofen eine seitliche
Ausbuchtung auf, deren Sohle höher liegt als die Sohle des Herdes. In diesen ausgebuchteten Teil wird das Einsatzgut
chargiert und als Haufwerk auf der erhöhten Sohle gelagert. Durch den oberen Teil dieses Haufwerks werden die heißen
Ofengase hindurchgeleitet, außerdem ist das Haufwerk der Strahlungshitze des Lichtbogenofens ausgesetzt und wird
hierdurch erwärmt. Durch einen Schieber wird das vorerhitzte Einsatzgut jeweils aus dem untersten Abschnitt des Haufwerks
schubweise in den Ofenherd befördert. Die Sohle der seitlichen Ausbuchtung des Ofens ist zum Ofenherd hin abfallend
ausgebildet.
Durch die US-PS 3 441 651 ist ein Lichtbogenofen mit einem an einer Seite des Ofengefäßes angeordneten, schachtförmigen
Chargiergutvorwärmer bekannt geworden, dessen Innenraum mit dem Innenraum des Ofengefäßes durch eine etwa in
mittlerer Höhe des Ofengefäßes vorgesehene Verbindungszone verbunden ist, die einerseits dazu dient, die beim Schmelzprozeß
entstehenden heißen Ofengase in eine im Chargiergutvorwärmer gebildete Säule aus Einsatzmaterial ein- und im
Gegenstrom zu dem absinkenden Einsatzmaterial hindurchzuleiten, dieses vorzuwärmen und andererseits als Austragöffnung
für das erhitzte Chargiergut im Bodenbereich des Chargiergutvorwärmers. Mittels eine hydraulisch betätigbaren
Schiebers kann jeweils der vorgewärmte unterste Abschnitt der Chargiergutsäule durch die Verbindungszone
in den Ofenherd befördert, d.h. das Einsatzgut schubweise dem Schmelzgefäß zugeführt werden. Eine am Chargiergutvorwärmer
oben angebrachte Chargiervorrichtung erlaubt eine kontinuierliche Zufuhr des Chargiergutes in den Vorwärmer
und ein in der Nähe hiervon angebrachter Gasauslaß einen Abzug der im Wärmetausch mit dem Chargiergut innerhalb der
Chargiergutsäule abgekühlten Ofengase.
Aufgabe der Erfindung ist es bei einem Lichtbogenofen gemaß
dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1 den möglichen Wärmetransport in das Chargiergut zu vergrößern und damit
die Aufheizzeit des Chargiergutes zu verkürzen. Es soll eine bessere Ausnutzung der Strahlungshitze sowie der
entstehenden heißen Ofengase beim Aufheizen des Chargiergutes ermöglicht und dadurch der thermische Wirkungsgrad
verbessert werden. Die Hitzebeanspruchung der Ofenwände soll verringert werden. Außerdem soll ein kontinuierlicher
Materialfluß aus dem Aufnahmeraum für das Chargiergut in den Ofenherd und damit sollen gleichmäßigere Betriebsbedingungen
ermöglicht werden. TemperaturSchwankungen und Schwankungen in der chemischen Zusammensetzung des Schmelz-bades
sollen herabgesetzt werden.
Die Erfindung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gekennzeichnet.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung können die Elektroden des
Lichtbogenofens bis in die unmittelbare Nachbarschaft des
auf einer Seite des Ofengefäßes vorgesehenen Aufnahmeraums
für das Chargiergut gefahren werden, so daß die durch die Lichtbogen erzeugte Strahlungshitze verstärkt auf das
Chargiergut einwirken kann und gleichzeitig die Strahlungsbelastung der freien Wandbereiche des Lichtbogenofens
verringert wird. Die insbesondere bei Zusatz von Kohle und
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anderen Einsatzmaterialien im Bereich der Lichtbogen entstehenden
heißen Gase werden unmittelbar in das Chargiergut eingeleitet, so daß ihre fühlbare Wärme optimal ausgenutzt
werden kann. Durch diese beiden Effekte läßt sich der thermische Wirkungsgrad wesentlich verbessern.
Durch die unmittelbare Einwirkung der Lichtbogen auf den
unteren Bereich des Haufwerks bzw. der Säule aus Chargiergut läßt sich dieser in den teigigen und flüssigen Zustand
überführen, so daß ein kontinuierlicher Zufluß aus dem Aufnahmeraum für das Chargiergut in den Ofenherd ermöglicht
wird.
Werden zusätzlich auf den unteren Bereich des Aufnahmeraums
für das Chargiergut gerichtete Brenner und/oder Düsen vorgesehen, so kann dieser Bereich zusätzlich erhitzt
werden oder es können Sauerstoff, Kohle oder sonstige Zuschläge zur Temperatursteuerung und Steuerung der Zusammensetzung
des Schmelzbades eingebracht werden.
Vorzugsweise ist der Boden des Aufnahmeraums für das Chargiergut so tief angeordnet, daß sich bei Bildung eines
flüssigen Sumpfes im Ofenherd dieser in den Aufnahmeraum erstreckt und in der untersten Zone des aufgehäuften Chargierguts
einen unmittelbaren Stoff- und konduktiven Wärmeaustausch ermöglicht. Auf diese Weise wird ein zusätzlicher
Wärmefluß für die unterste Zone der im flüssigen Sumpf stehenden Chargiergutsäule ermöglicht. In dieser Zone
findet ein intensiver Stoff- und Wärmeaustausch statt, der durch die im Ofenherd stets auftretende Badbewegung verursacht
wird. Die im Bereich der Lichtbogen überhitzte Schmelze gibt auf diese Weise in dieser Zone Wärme ab, wodurch
das bereits vorerhitzte Material in dieser Zone aufgeschmolzen wird. Das verflüssigte Material fließtaus dem
Aufnahmeraum für das Chargiergut kontinuierlich in das
flüssige Schmelzbad des Ofenherdes, so daß hier die Betriebsbedingungen
weitgehend konstant gehalten werden können. In der Zone des Fest-Elüssig-Übergangs finden
darüber hinaus chemisch-metallurgische Umsetzungen, wie Schlackenbildung, Aufkohlung etc. statt, die durch gezielte
Zufuhr von Sauerstoff, Kohle oder Zuschlagen begünstigt werden können. Es können somit nicht nur die thermischen
Bedingungen im Ofenherd konstant gehalten und auf einen optimalen Arbeitspunkt eingestellt werden, sondern auch
größere Schwankungen der Zusammensetzung der Schmelze verhindert bzw. die Zusammensetzung der Schmelze gesteuert
werden.
Wenn sich im Ofenherd ein ausreichender Sumpf gebildet hat, spätestens aber wenn der Schmelzspiegel die Abstichhöhe
erreicht hat, werden die Elektroden wieder in die Mitte des Ofens zurückgefahren und in dieser Position das Bad bis
zur erforderlichen Abstichtemperatur erhitzt. Durch die Verfahrbarkeit der Elektroden ist es so möglich im Verlauf
des Schmelzprozesses die Position der Hitzequelle innerhalb des Ofens so zu verändern, daß sowohl der Einschmelzprozeß
als auch metallurgische Prozesse innerhalb des Ofens optimal ablaufen können.
Die Erfindung wird durch Ausführungsbeispiele anhand von 7 Figuren näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 in schematischer Darstellung einen senkrechten Schnitt durch einen Lichtbogenofen mit einem auf
einer Seite des Ofengefäßes angeordneten Aufnahmeraum für Chargiergut,
Fig. 2 eine Draufsicht, teilweise geschnitten, der Ausführungsform
nach Fig. 1,
Fig. 3 in vergrößerter Darstellung den Schnitt III-III von
Fig. 2,
Fig. 4 den Schnitt IV-IV von Fig. 2,
Fig. 5 einen der Fig. 4 entsprechenden Schnitt bei anderer Position der Elektrode,
Fig. 6 und 7 in den Fig. 1 und 2 entsprechenden Ansichten eine zweite Ausführungsform der Erfindung.
Das in den Fig. 1 und 2 in einem senkrechten Schnitt und in einer Draufsicht dargestellte Ofenaggregat enthält
einen Lichtbogenofen 1 aus einem Ofengefäß 2 und einem abnehmbaren Deckel 3, durch den 3 Elektroden 4/1, 4/2 und
4/3 hindurchgeführt sind. Das Ofengefäß 2 ist durch einen Ofenherd 5 aus einer feuerfesten Ausmauerung und durch
vorzugsweise flüssigkeitsgekühlte Wandelemente 6 gebildet. Auf einer Seite des Ofengefäßes, das im vorliegenden Fall
wie Fig. 2 zeigt einen runden Querschnitt aufweist, ist ein schachtförmiger Chargiergutvorwärmer 7 mit einem Aufnahmeraum
(Innenraum) 8 für Chargiergut angeordnet, der in einem an seinen Boden 9 angrenzenden Bereich
durch eine Verbindungszone 10 mit dem Innenraum 11 des
Ofengefäßes 2 verbunden ist. Der Chargiergutvorwärmer 7 weist in seinem oberen Bereich eine gasdichte Beschickungseinrichtung
12, z.B. einen Doppelglockenverschluß bekannter Bauart, sowie einen Gasauslaß 13 auf.
Wie Fig. 2 zeigt, erstreckt sich der Chargiergutvorwärmer 7 etwa über ein Viertel des Umfangs des Ofengefäßes 2,
wobei die dem Ofengefäß zugekehrte Schachtwand 14 des
Chargiergutvorwärmers der Außenkontur des Ofengefäßes angepaßt ist. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß sich der Querschnitt
des Innenraums 8 des Chargiergutvorwärmers 7 nach unten erweitert. Hierdurch soll ein unbehindertes Absinken
des Chargierguts im Chargiergutvorwärmer ermöglicht werden. In die Verbindungszone 10 münden Brenner 15 bzw. Düsen
zum Einblasen von Gasen, wie Sauerstoff, oder von Feststoffen, wie Kohle oder Zuschlagen.
Das in den Chargiergutvorwärmer 7 chargierte Einsatzgut 16 kann aus Metallschrott, insbesondere Stahlschrott und
anderen Eisenträgern, wie stückigem Roheisen, Eisenschwamm sowie Zuschlägen bestehen. Es bildet im Chargiergutvorwärmer
7 eine als Chargiergutsäule 17 bezeichnete gasdurchlässige Schüttsäule. Die im Lichtbogenofen 1 gebildete
Metallschmelze (Sumpf) ist mit 18, der Schmelzspiegel mit 19 bezeichnet.
Der Boden 9 des Chargiergutvorwärmers 7, der vorzugsweise zum Ofenherd 5 hin abfallend ausgebildet ist, ist so tief
angeordnet, daß sich über einen wesentlichen Teil des Einschmelzprozesses ein im Ofenherd gebildeter flüssiger
Sumpf 18 in die unterste Zone 20 der Chargiergutsäule 17 erstreckt und hier einen unmittelbaren Stoff- und konduktiven
Wärmeaustausch ermöglicht. Im Boden des Ofenherdes 5 ist ein exzentrischer Bodenabstich 21 vorgesehen, der in
Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist. Das Ofengefäß 2 ist im vorliegenden Fall kippbar ausgebildet. Die Kippebene,
d.h. die Ebene in der die Kippbewegung erfolgt, ist mit 22 bezeichnet. Der Chargiergutvorwärmer 7 ist in einer
quer zur Kippebene des Ofengefäßes verlaufenden Richtung angeordnet.
Jede der Elektroden 4/1 bis 4/3 enthält einen flüssigkeitsgekühlten
metallischen oberen Teil 23 und einen die Elektrodenspitze bildenden unteren Teil 24 aus verzehrbarem Material,
wie Graphit, der am oberen Teil 23 lösbar befestigt ist. Jede Elektrode 4/1, 4/2 bzw. 4/3 ist mit ihrem oberen
Teil 23 in einen Elektrodentragarm 25/1, 25/2 bzw. 25/3 eingespannt, der durch ein Elektrodenhubwerk 26/1, 26/2
bzw. 26/3 anhebbar und absenkbar ist. Die Elektrodenhubwerke 26/1 bis 26/3 sind auf der dem Aufnahmeraum für
das Chargiergut, d.h. dem schachtförmigen Chargiergutvorwärmer 7 gegenüberliegenden Seite neben dem Ofengefäß 2
angeordnet.
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Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist jeder der Elektrodentragarme 25/1 bis 25/3 über
eine Horizontalführung 27/1, 27/2 bzw. 27/3 mit dem zugehörigen
Hubwerk 26/1, 26/2 bzw. 26/3 verbunden und durch einen in zwei Richtungen wirkenden Antrieb, der in der
Zeichnung nicht dargestellt ist, längs der Führung vor- und zurück bewegbar. Die Führungen 27/1 und 27/3 der beiden
äußeren Elektrodentragarme 25/1 und 25/3 sind jeweils nach außen gekrümmt, so daß bei der Vor- und Rückbewegung der
Elektrodentragarme 25/1 und 25/3 diese um einen begrenzten Winkel in der horizontalen Ebene schwenkbar sind. Die
Bewegungsbahnen der Mittelachsen der Elektroden 4/1 bis 4/3 bei der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Elektrodentragarme
längs der Führungen 27/1 bis 27/3 sind in Fig.
strichpunktiert dargestellt und mit 28/1 bis 28/3 bezeichnet. Es ist ersichtlich, daß aufgrund der gekrümmten Führungen
27/1 und 27/3 die Bewegungsbahnen 28/1 und 28/3 ebenfalls nach außen gekrümmt sind. Die Enden der Bewegungsbahnen
sind durch Querstriche markiert, die somit die Extremlagen der Mittelachsen der Elektroden veranschaulichen
.
Die Horizontalführungen 27/1 bis 27/3 für die Elektrodentragarme
25/1 bis 25/3 können entsprechend Fig. 3 ausgebildet sein. Diese Fig. stellt den Schnitt III-III von
Fig. 2 in vergrößertem Maßstab dar. Danach enthält die Führung 2 7/2 zwei einander gegenüberliegende, im Querschnitt
trapezförmige Gleitschienen 29/2 mit jeweils einer oberen und einer unteren Gleitbahn 30/2, die durch eine
Auflage aus Gleitwerkstoff gebildet sind. An den Gleitbahnen liegen die Gleitflächen eines Schlittens 31 /2 an,
der hierdurch in seiner Lage fixiert wird und längs der Schienen 29/2 verschiebbar ist. Der Schlitten 31/2 trägt
den Tragarm 25/2, der unter Zwischenfügen einer Abdeckplatte 32/2 und einer Isolierplatte 33/2 mittels eines
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Schraubenbolzens 34/2 auf dem Schlitten 31/2 befestigt ist. Die Isolierplatte 33/2, die die gleiche Länge wie der
Schlitten 31/2 aufweist, ist zum Teil auch in Fig. 2 dargestellt. Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, daß sich
der Schlitten 31/2 aus Stabilitätsgründen über etwa ein Drittel bis zur Hälfte der Länge der Führung 27/2 erstreckt.
Die Führungen 27/1 und 27/3 für die beiden äußeren Tragarme 25/1 und 25/3 sind ähnlich aufgebaut. Wie aus Fig. 2
ersichtlich, sind sie jedoch gekrümmt, d.h. die betreffenden Schienen 2 9/1 und 29/3 weisen in der Draufsicht auch
eine entsprechende Krümmung auf.
Um bei geschlossenem Deckel die Bewegungsbahnen 28/1 bis 28/3 der Elektroden 4/1 bis 4/3 zu ermöglichen, weist der
Deckel für jede Elektrode eine an deren Bewegungsbahn angepaßte schlitzförmige Elektrodendurchführung auf. Die
schlitzförmigen Elektrodendurchführungen sind durch längs der horizontalen Bewegungsbahn verschiebbare Abdecklamellen
35/1, 36/1, 37/1 bis 35/3, 36/3, 37/3 abgedeckt, von denen
eine eine dem Elektrodenquerschnitt angepaßte Durchtrittsöffnung aufweist. Die Abdecklamellen verschließen die
schlitzförmige Elektrodendurchführung im Deckel in jeder Position der Elektrode längs deren Bewegungsbahn 28/1,
28/2 bzw. 28/3.
In den Fig. 4 und 5 ist die Lage der Abdecklamellen 35/1 bis 37/1 der Elektrode 4/1, in deren
beiden Endpositionen schematisch dargestellt. Eine analoge Darstellung gilt für die Abdecklamellen der beiden anderen
Elektroden 4/2 bzw. 4/3.
Die in der Darstellung nach den Fig. 4 und 5 sichtbare schlitzförmige Elektrodendurchführung im Deckel 3 ist mit
38/1, die dem Elektrodenquerschnitt angepaßte Durchtritts-
öffnung in der Abdecklamelle 36/1 mit 39/1 bezeichnet.
Wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich ist, übergreifen die Enden der mittleren Abdecklamelle 36/1 jeweils ein Ende
der äußeren Abdecklamellen 35/1 bzw. 37/1. An den sich übergreifenden Enden dieser Abdecklamellen sind Mitnehmer
40/1 vorgesehen, die bei einer Verschiebung der Elektrode 4/1 längs der Bewegungsbahn 28/1 und der dadurch verursachten
Bewegung der mittleren Abdecklamelle 36/1 die äußeren Lamellen jeweils um ein Stück mitnehmen und damit in jeder
Position der Elektrode 4/1 einen vollständigen Verschluß der Elektrodendurchführung 38/1 gewährleisten.
Im folgenden wird der Einschmelzprozeß mit dem anhand der Fig. 1 bis 5 beschriebenen Ofenaggregat erläutert.
Durch die Chargiervorrichtung 12 wird das feste stückige Einsatzgut 16 in den Aufnahmeraum 8 des Chargiergutvorwärmers
7 chargiert, bis sich eine ausreichende Säule 17 gebildet hat. Im Bereich der Verbindungszone 10
gelangt das feste Einsatzgut aufgrund des natürlichen Schüttwinkels 41 der Schüttung zum Teil bis in den Ofenherd.
Es werden nun die Elektroden 4/1 bis 4/3 in Richtung des Chargiergutvorwärmers 7 gefahren und durch Absenken der
Elektroden im Bereich der Schüttung mit dem Schmelzprozeß begonnen. Der sich bildende flüssige Metalls.umpf sammelt
sich im Ofenherd und bewirkt durch die Badbewegung in der untersten Zone der Chargiergutsäule einen intensiven Stoff-
und Wärmeaustausch. In dieser Zone können auch gewünschte metallurgische Umsetzungen stattfinden, die durch gezielte
Zufuhr von Sauerstoff, Kohle oder Zuschlagen in dem durch die Brenner 15 angedeuteten Bereich oder durch dem Chargiergut
beigemischte Zuschläge gesteuert werden. Durch die Brenner 15 kann außerdem zusätzlich Wärme eingebracht werden.
Gleichzeitig mit dem Aufschrnelzprozeß sinkt das
Einsatzgut 16 der Schüttsäule 17 nach unten, um in der
untersten Zone ebenfalls aufgeschmolzen zu werden. Zur Begünstigung dieser Absinkbewegung ist der Querschnitt des
Innenraums 8 des Chargiergutvorwärmers 7 nach unten erweitert.
Solange sich die Elektroden 4/1 bis 4/3 in der dem Schachtofen 7 benachbarten Position, also bei der Darstellung nach
Fig. 2, in der Nähe oder an der linken Endposition der Bewegungsbahnen
28/1 bis 28/3 befinden, wird die Strahlungsenergie der Lichtbogen in erhöhtem Maße in den unteren
Bereich der Chargiergutsäule eingebracht und damit zum Aufschmelzprozeß optimal ausgenutzt. Das gleiche gilt für die
Ofenabgase, die aufgrund der Absaugung über den Gasauslaß 13 unmittelbar aus den Lichtbogenbereichen in die Chargiergutsäule
gelangen.
Wenn eine ausreichende Menge an Einsatzgut eingeschmolzen ist, werden die Elektroden in die in Fig. 2 dargestellte
rechte Endposition der Bewegungsbahnen 28/1 bis 28/3 zurückgefahren und das Bad auf die erforderliche Abstichtemperatur
gebracht. Der Abstich erfolgt über die im Boden des Lichtbogenofens vorgesehene Abstichvorrichtung 21.
Vorzugsweise wird hierbei ein Teil des Metallsumpfes im Ofengefäß für den nächsten Einschmelzprozeß zurückgehalten.
Durch die horizontale Verfahrbarkeit der Elektrode können
die Lichtbogen im Hinblick auf den Aufschmelzvorgang, auf die Erhitzung des flüssigen Schmelzbades und auf die Belastung
der Ofenwände stets an die jeweils günstige Position gebracht werden. Es sind längs der Bewegungsbahnen
28/1 bis 28/3 der Elektroden 4/1 bis 4/3 beliebige Zwischonpositionen
möglich. Auf diese Weise ist es auch möglich, während des Einschmelzprozesses die Lichtbogen nur auf
einem bereits vorhandenen flüssigen Sumpf unmittelbar
benachbart zu dem noch festen Material brennen zu lassen und damit gleichmäßigere Betriebsbedingungen zu ermöglichen,
Bei dem in den Fig. 6 und 7 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel
ist jede der Elektroden 4/1, 4/2 bzw. 4/3 in einen teleskopisch ausfahrbaren Elektrodentragarm 51/1,
51/2 bzw. 51/3 eingespannt. Die Führungen 52/1, 52/2 bzw. 52/3 für diese Elektrodentragarme sind durch Elektrodenhubwerke
26/1, 26/2 bzw. 26/3 anhebbar und absenkbar und außerdem um einen begrenzten Winkel um senkrechte Achsen
53/1, 53/2 bzw. 53/3 drehbar. Die Führungen 52/1 bis 52/3 sind somit jeweils über eine mit einem Antrieb ausgestattete
innerhalb eines begrenzten Winkels drehbare Verbindung mit dem zugehörigen Elektrodenhubwerk 26/1 bis 26/3 verbunden.
Wie bei der ersten Ausführungsform sind auch bei der zweiten
Ausführungsform gemäß den Fig. 6 und 7 die Lichtbogenelektroden
4/1 bis 4/3 aus einer in der Draufsicht dreieckförmigen Anordnung in der Mitte des Ofengefäßes, wie
sie in Fig. 7 dargestellt ist, in eine bogenförmige Anordnung benachbart zum Aufnahmeraum für das Chargiergut und
zurück verfahrbar. Darüberhinaus ist eine nicht dargestellte begrenzte Drehmöglichkeit jedes der beiden äußeren Tragarme
51/1 und 51/3 um deren Längsachsen 5 4/1 und 54/3 vorgesehen. Hierdurch können die äußeren Elektroden 4/1 und
4/3 um einen kleinen Winkel schräggestellt werden, so daß zusätzlich zu der Änderung des Abstandes zwischen den Elektrodenspitzen
aufgrund der vorgegebenen Bewegungsbahnen der Elektroden eine Änderung des Abstandes durch Schrägstellung
möglich ist. Da bei den beschriebenen Ofenaggregaten die Elektroden nicht mehr durch Schrotteinstürze beim
Einbrennen in eine Schrottcharge gefährdet sind, eignen sich in besonderer Weise sogenannte Dauerelektroden aus
einem flüssigkeitsgekühlten metallischen oberen Teil und
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einem die Elektrodenspitze bildenden unteren Teil aus verzehrbarem
Material, der am oberen Teil lösbar befestigt ist.
Bei der zweiten Ausführungsform ist wie Fig. 6 zeigt, die
Verbindungszone 10 vom Innenraum 11 des Ofengefäßes 2 zum
Innenraum 8 des Chargiergutvorwärmers 7 schräg nach oben führend erweitert und in dem erweiterten Bereich eine mit
Gasdurchtrittsöffnungen 55 versehene Trennwand 56 angcordnet. Hierdurch können über einen größeren Querschnitt der
Chargiergutsäule 17 die heißen Ofengase in diese Säule eingeleitet werden.
Claims (23)
1. Lichtbogen (1) mit einem auf einer Seite des Ofengefäßes
(2) vorgesehenen Aufnahmeraum (8) für Chargiergut, der mit dem Innenraum (11) des Ofengefäßes (2) verbunden ist und
wenigstens teilweise im Strahlungsbereich des Lichtbogens wenigstens einer Lichtbogenelektrode (4/1, 4/2, 4/3) liegt,
dadurch gekennzeichnet , daß die Lichtbogenelektrode (4/1, 4/2, 4/3) in Richtung des Aufnahmeraums (8)
und von diesem weg verfahrbar ist.
2. Lichtbogenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß drei Lichtbogenelektroden (4/1, 4/2,
4/3) vorgesehen sind, die aus einer in der Draufsicht dreieckförmigen Anordnung in der Mitte des Ofengefäßes (2) in
eine in der Draufsicht bogenförmige oder lineare Anordnung benachbart zum Aufnahmeraum (8) und zurück verfahrbar sind.
3. Lichtbogenofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Lichtbogenelektroden (4/1, 4/2,
4/3) in ihrer bezüglich des Ofengefäßes (2) mittleren Position in der Draufsicht entsprechend den Ecken eines
gleichseitigen Dreiecks angeordnet sind, das mit der Spitze zum Aufnahmeraum (8) hinweist.
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4. Lichtbogenofen nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Lichtbogenelektroden
(4/1, 4/2, 4/3) in eine benachbarte Position zum Aufnahmeraum (8) verfahrbar sind, in der sie jeweils etwa den
gleichen Abstand zu diesem aufweisen.
5. Lichtbogenelektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Lichtbogenelektrode
(4/1/ 4/2, 4/3) in einen Elektrodentragarm (25/1, 25/2, 25/3; 51/1, 51/2, 51/3) eingespannt ist.
6. Lichtbogenelektrode nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodentragarm (25/1,
25/2, 25/3; 51/1, 51/2, 51/3) durch ein Elektrodenhubwerk (26/1, 26/2, 26/3) anhebbar und absenkbar ist.
7. Lichtbogenofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrodenhubwerk (26/1, 26/2,
26/3) auf der dem Aufnahmeraum (8) gegenüberliegenden
Seite neben dem Ofengefäß (2) angeordnet ist.
8. Lichtbogenofen nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodentragarm (25/1,
25/2, 25/3; 51/1, 51/2 51/3) über eine Horizontalführung (27/1, 27/2, 27/3; 52/1, 52/2, 52/3) mit dem Hubwerk (26/1,
26/2, 26/3) verbunden und durch einen in zwei Richtungen wirkenden Antrieb längs der Führung vor und zurück bewegbar
ist.
9. Lichtbogenofen nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß bei wenigstens zwei nebeneinander angeordneten Elektrodentragarmen (25/1,
25/2, 25/3; 51/1, 51/2, 51/3) wenigstens die äußeren Elektrodentragarme
(25/1, 25/3; 51/1, 51/3) um einen bearenzten Winkel in einer horizontalen Ebene schwenkbar sind.
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10. Lichtbogenofen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Horizontalführungen (27/1,
27/3) der äußeren Elektrodentragarme (25/1, 25/3) jeweils nach außen gekrümmt sind.
11. Lichtbogenofen nach einem der Ansprüche 5 bis 9,
dadurch gekennzeichnet , daß der Elektrodentragarm (51/1, 51/2, 51/3) teleskopisch ausfahrbar ist.
12. Lichtbogenofen nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei wenigstens zwei nebeneinander
angeordneten Elektrodentragarmen (25/1, 25/2, 25/3; 51/1, 51/2, 51/3), die äußeren Elektrodentragarme (25/1,
25/3; 51/1, 51/3) um einen begrenzten Winkel um ihre Längsachse (54/1, 54/3) drehbar sind.
13. Lichtbogenofen nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ofengefäß (2) durch einen Deckel (3) verschließbar ist, der für
jede Lichtbogenelektrode (4/1, 4/2, 4/3) eine an die horizontale Bewegungsbahn (28/1, 28/2, 28/3) der Elektrode
angepaßte schlitzförmige Elektrodendurchführung (38/1) aufweist.
14. Lichtbogenofen nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die schlitzförmige Elektrodendurchführung
(38/1) durch längs der horizontalen Bewegungsbahn (28/1, 28/2, 28/3) verschiebbare Abdecklamellen (35/1,
36/1, 37/1; 35/2; 35/3) abgedeckt ist von denen eine (36/1, 36/2, 36/3) eine dem Elektrodenquerschnitt angepaßte Durchtrittsöffnung
(39/1) aufweist und die in jeder Position der Lichtbogenelektrode (4/1, 4/2, 4/3) längs deren Bewegungsbahn (28/1, 28/2, 28/3) die schlitzförmige Elektrodendurchführung
(38/1) im Deckel (3) verschließen.
342U85
15. Lichtbogenofen nach Anspruch 14, dadurch g e k e η η ■
zeichnet , daß zwei äußere Abdecklamellen (35/1, 37/1) und eine die Durchtrittsöffnung (39/1) aufweisende
mittlere Abdecklamelle (36/1) vorgesehen sind, daß die Enden der mittleren Abdecklamelle (36/1) jeweils ein Ende
der äußeren Abdecklamellen (35/1, 37/1) übergreifen und an diesen Enden Mitnehmer (40/1) vorgesehen sind.
16. Lichtbogenofen nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet , daß der Boden (9) des Aufnahmeraumes (8) für das Chargiergut so tief angeordnet
ist, daß sich bei Bildung eines flüssigen Sumpfes (18) im Ofenherd dieser in den Aufnahmeraum erstreckt und
in der untersten Zone der Chargiergutsäule (17) einen unmittelbaren Stoff- und konduktiven Wärmeaustausch ermöglicht.
17. Lichtbogenofen nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (9) des Aufnahmeraums (8) für das Chargiergut zum Öfenherd (5)
hin abfallend ausgebildet ist.
18. Lichtbogenofen nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet , daß als Aufnahmeraum (8) für das Chargiergut (16) der Innenraum eines auf
einer Seite des Ofengefäßes (2) angeordneten, schachtförmigen Chargiergutvorwärmers (7) vorgesehen ist, daß der
Innenraum dieses Chargiergutvorwärmers (7) in einem an
seinen Boden (9) angrenzenden Bereich durch eine Verbindungszone (10) mit dem Innenraum (11) des Ofengefäßes (2)
verbunden ist, durch die Chargiergut aus dem unteren Abschnitt einer im Chargiergutvorwärmer (7) vorhandenen
Chargiergutsäule (17) dem Ofenherd (5) zuführbar ist und
heiße Ofengase in den Chargiergutvorwärmer (7) einleitbar sind und daß der Chargiergutvorwärmer (7) in seinem
oberen Bereich eine Beschickungseinrichtung (12) für
das Chargiergut und einen Gasauslaß (13) für das im Wärmeaustausch mit dem Chargiergut abgekühlte Ofengas aufweist.
19. Lichtbogenofen nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß die dem Ofengefäß (2) zugekehrte Schachtwand (14) des Chargiergutvorwärmers (7) der Außenkontur
des Ofengefäßes (2) angepaßt ist.
-JO
20. Lichtbogenofen nach Anspruch 18 oder 19, dadurch
gekennzeichnet , daß im Bereich der Verbindungszone (10) wenigstens ein Brenner (15) oder eine Düse
angeordnet ist.
■J5
21. Lichtbogenofen nach einem der Ansprüche 18 bis 20,
dadurch gekennzeichnet , daß die Verbindungszone (10) vom Innenraum (11) des Ofengefäßes (2)
zum Innnenraum(8) des Chargiergutvorwärmers (7) schräg nach oben führend erweitert ist und in dem erweiterten
2Q Bereich eine mit Gasdurchtrittsöffnungen versehene Trennwand
zur Aufrechterhaltung einer Chargiergutsäule (17) angeordnet ist.
22. Lichtbogenofen nach einem der Ansprüche 1 bis 21,
dadurch gekennzeichnet , daß sich der Querschnitt des Aufnahmeraums (8) für das Chargiergut (16)
nach unten erweitert.
23. Lichtbogenofen nach einem der Ansprüche 1 bis 22,
3Q dadurch gekennzeichnet , daß die Lichtbogenelektrode
(4/1, 4/2, 4/3) einen flussigkeitsgekuhlt.cn,
metallischen oberen Teil (23) und einen die Elektrodenspitze bildenden unteren Teil (2 4) aus verzehrbarem Material
enthält, der am oberen Teil (23) lösbar befestigt ist·
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