DE3501401A1

DE3501401A1 - Elektrischer lichtbogen-widerstandsofen zum kontinuierlichen schmelzen von mineralrohstoffen, insbesondere basalt

Info

Publication number: DE3501401A1
Application number: DE19853501401
Authority: DE
Inventors: Jan Sosnowiec Antosz; Józef Dipl.-Ing. Zabrze Ceg&lstrok;a; Bogdan Dipl.-Ing. Zabrze Chryczynski; Marian Doz. Dr.-Ing. Czeladz Chrzeszczyk; Ireneusz Dipl.-Ing. Sosnowiec Janikowski; Jan Dipl.-Ing. Zabrze Jastrz&eogon;bski; Ryszard Dipl.-Ing. Katowice Kie&lstrok;pinski; Wiktor Dipl.-Ing. Ogrodnik; Bogus&lstrok;aw Dipl.-Ing. Katowice Radosz; Ginter Tokarski
Original assignee: HUTA ZABRZE
Current assignee: HUTA ZABRZE
Priority date: 1984-01-18
Filing date: 1985-01-17
Publication date: 1985-07-25
Also published as: DD231419A5; PL245769A1; HUT43711A; HU195311B; CS253717B2

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf einen elektrischen Licht-
bogen-Widerstandsofen zum kontinuierlichen Schmelzen von Mineralrohstoffen, insbesondere Basalt, bestehend aus Herdsohle, Wanne mit zumindest einer Ablaßöffnung und zumindest einer Ablaufrinne, abdeckendem Gewölbe und Elektroden mit Speiseschaltung und Kühlsystem. Die geschmolzenen Mineralrohstoffe dienen dabei als Ausgangsprodukte bei der Herstellung von Isoliermaterial, wie es im Bauhandwerk, bei der Fernheizung und in Gießereibetrieben Verwendung findet.
Zumeist erfolgt das Schmelzen von Mineralrohstoffen in mit Gas oder Koks beheizten Schachtöfen. Insbesondere beim Schmelzen von Basalt ist ein zu schnelles Abströmen der leichter schmelzbaren Fraktionen zu beobachten, während das Abschmelzen der schwerer schmelzbaren Fraktionen nur ungenügend erfolgt. Ein sogenanntes Homogenisierungsglühen des geschmolzenen Gutes läßt sich daher nicht erreichen. Das gilt insbesondere für Lava. Darüber hinaus ist das Schmelzen von Lava in Schachtöfen energieaufwendig und benötigt bei der Verwendung von Koks als Brennstoff eine bestimmte Stückgröße desselben. Durch die dazu erforderliche Absiebung des Kokses entstehen erhebliche Mengen an Abfall. Auch ist eine automatische Steuerung der Ofenführung kaum möglich.
Allerdings kennt man auch gasbeheizte Wannenöfen zum Schmelzen von Mineralrohstoffen. Auch diese Maßnahme ist energieaufwendig und mit einem geringen thermischen Wirkungsgrad verbunden. Ferner stören häufige Reparaturen und Betriebsunterbrechungen zur Erneuerung der Auskleidung.
Endlich kennt man das Schmelzen von Mineralrohstoffen in offenen Lichtbogen-Widerstandsöfen (SW-PS 8003721-1). Hier erfolgt die Beschikkung und Entnahme des geschmolzenen Gutes periodisch, wobei insbesondere in der Anfangsperiode des Schmelzvorganges ein erheblicher Staubanfall zu verzeichnen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Lichtbogen-Widerstandsofen zu schaffen, mit dem ein kontinuierliches Schmelzen der Mineralrohstoffe, insbesondere von Basalt, mit wesentlich geringerem Energieaufwand und ohne Staubbelästigung der Umwelt durchführbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Querschnittsfläche der Elektroden im Verhältnis zur Grundfläche der Wanne in der Höhe der Ablaßrinne zumindest dem Zahlenwert 1:10 entspricht, daß die Höhe der Wanne zumindest dem dreifachen Wert des Durchmessers der Elektroden entspricht, und daß die Wanne mehr als eine Ablaßöffnung aufweist, von denen zumindest eine ständig geöffnet ist.
In weiterer Ausbildung hierzu geht ein Vorschlag der Erfindung dahin, daß die Ablaßöffnungen auf der Verbindungslinie zweier Elektroden angeordnet sind. Zweckmäßig ist der Aufbau so getroffen, daß die Grundfläche der Wanne von einem Vielarkusumfang begrenzt ist.
Die erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß eine kontinuierliche Aufgabe der Mineralrohstoffe und ein kontinuierlicher Abzug der Schmelze erzielbar sind. Darüber hinaus läßt sich die Fahrweise des elektrischen Lichtbogen-Widerstandsofens vollautomatisch verwirklichen. Eine im wesentlichen gleichbleibende Qualität der Schmelze ist sichergestellt, da mit hohen Temperaturen von 1500 bis 20000 C gearbeitet werden kann. Das sind Temperaturbereiche, die im Bereich des Homogenisierungsglühens der Schmelze liegen. Ferner läßt sich die Zusammensetzung der eingesetzten Mineralrohstoffe leicht korrigieren und der gewünschten Schmelze anpassen. Der spezifische Wärmeenergieaufwand für Mineralrohrstoffe mit dem Aziditätsmodul von 1,2 bis 1,3 beträgt z. B. in einem derartigen Lichtbogen-Widerstandsofen 665 kcal /kg. Demgegenüber sind in einem Schachtofen 2000 kcal/kg und in einem Wannenofen 4100 bis 4300 kcal/kg erforderlich. Die Abführung und Reinigung von Rauchgasen entfällt. Ferner wird eine störende Staubbelästigung vermieden. Die Lagerung von Brennstoffen und deren umständliche Zuführung entfällt ebenfalls. Ferner wird der Platzbedarf erheblich reduziert.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen: Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen erfindungsgemäßen Ofen und Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1.
Der dargestellte elektrische Lichtbogen-Widerstandsofen dient zum kontinuierlichen Schmelzen von Mineralrohstoffen, insbesondere Basalt. Er besteht aus der Herdsohle 5, auf der die schwerste Fraktion des geschmolzenen Rohstoffes gesammelt wird, aus der Wanne 2, die den geschmolzenen oder noch zu schmelzenden Mineralrohstoff aufnimmt, aus dem Gewölbe 7 zum Zurückhalten von Gasen, das der Abdichtung und damit zur Reduzierung von Wärmeverlusten dient, aus einem Kühlsystem 6, das den Dauerbetrieb des Ofens sicherstellt und den Verschleiß der Wanne 2 reduziert, aus den Elektroden 1 mit der Speiseschaltung 8, die die kontinuierliche Energiezuführung sicherstellt. Der Ofen wurde derart gebaut, daß die Querschnittsfläche der Elektroden 1 zur Grundfläche der Wanne 2 in der Höhe der Ablaufrinne 3 dem Zahlenwert 1:10 entspricht, was eine entsprechende Zuordnung der Arbeitsfläche des Ofens mit der Oberfläche der Elektroden herbeiführt. Die Höhe H der Wanne 2 entspricht dem dreifachen Wert des Durchmessers D der Elektrode 1, wodurch das entsprechende Volumen sichergestellt ist, das bei der kontinuierlichen Schmelze von Mineralrohstoffen notwendig ist. Eine der Elektroden 1 ist in der Achse der Ablaßöffnung 4 angeordnet, die stets geöffnet ist, wodurch der ununterbrochene Abfluss des geschmolzenen Mineralrohstoffes gesichert ist. Die andere Ablaßöffnung 4 ermöglicht die periodische Entfernung der schweren Fraktionen, die sich an der Herdsohle 5 sammeln.
Die Wanne 2 des Ofens besitzt eine Grundfläche, die von einem Vielarkusumfang begrenzt ist, was die maximale Ausnutzung der Arbeitsfläche des Ofens beim Schmelzen von Mineralrohstoffen ermöglicht.
Der elektrische Lichtbogen-Widerstandsofen nach der Erfindung gewährleistet ein kontinuierliches Schmelzen von Rohstoffen bei großer Leistung und mit kontinuierlichem Abzug des geschmolzenen Rohstoffes.

Claims

Elektrischer Lichtbogen-Widerstandsofen zum kontinuierlichen Schmelzen von Mineralrohstoffen, insbesondere Basalt Patentansprüche: 1. Elektrischer Lichtbogen-Widerstandsofen zum konlinuierlichen Schmelzen von Mineralrohstoffen, insbesondere Basalt, bestehend aus Herdsohle, Wanne mit zumindest einer Ablaßöffnung und zumindest einer Ablaufrinne, abdeckendem Gewölbe und Elektroden mit Speiseschaltung und Kühlsystem, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Querschnittsfläche der Elektroden (1) im Verhältnis zur Grundfläche der Wanne (2) in der Höhe der Ablaufrinne (3) zumindest dem Zahlenwert 1:10 entspricht, daß die Höhe (H) der Wanne (2) zumindest dem dreifachen Wert des Durchmessers (D) der Elektroden (1) entspricht, und daß die Wanne (2) mehr als eine Ablaßöffnung (4) aufweist, von denen zumindest eine ständig geöffnet ist.
2. Lichtbogen-Widerstandsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaßöffnungen (4) auf der Verbindungslinie zweier Elektroden (1) angeordnet sind.
3. Lichtbogen-Widerstandsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundfläche der Wanne (2) von einem Vielarkusumfang begrenzt ist.