DE368328C

DE368328C - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Sintern und Schmelzen hochfeuerfester Oxyde, Gesteine u. dgl. im Schaukelofen

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Publication number: DE368328C
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Priority date: 1921-02-12
Filing date: 1921-02-12
Publication date: 1923-02-02

Description

DEUTSCHES REICH

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AUSGEGEBEN AM 2. FEBRUAR 1923

REICH S PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- KLASSE 80 c GRUPPE 11

(ß 98250 v;Sbc) ' 1

Rombacher Hüttenwerke in Coblenz und Jegor Israel Bronn in Charlottenburg.

Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Sintern und Schmelzen hochfeuerfester

Oxyde, Gesteine u. dgl. im Schaukelofen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. Februar 1921 ab.

In den bis jetzt bekannten elektrischen Üfen läßt sich das Sintern und Schmelzen von hochieueriesten Stoffen, wie z. B. von

Massen ergeben, nur schwer und unwirtichaftlidi durchführen.

Auf der Suche, diese Schwierigkeiten zu

Metalloxvden, Gesteinen (z.B. Magnesit¹!, beheben, ist-nun eine Arbeitsweise und cine 5 welche iiii besten Falle nur ganz zähflüssige Ofenart entstanden, welche für die oben- 1

nannten feuerfesten Stone >ich gut bewährt id als gut anpassungsfähig an -lie Sonderienschaften ties jeweilig zu erhitzenden Utes sich erwiesen hat.
Nach der neuen Arbeitsweise wind das zu iiternde oder zu schmelzende Gestein zuerst üblicher Weise vorgebrannt, sei es. um die ohlensäure auszutreiben, sei es. um das Geein nur mürbe zu machen, dann zerkleinert id daraufhin möglichst hoch, beispielsweise it ι ooo oder gar 1'40O¹ C vorgewärmt; in esem erhitzten Zustand wird das Gut der "irkung· einer d'Jrch. das Gut hindurchgehen-ϊΐι sogenannten Lichtbogenbeheizung aussetzt, s Bei manchen Gesteinsarten kann das vorwähnte Vorbrennen und das unmittelbare orwärmen vor dem Schmelzen vereinigt erden oder sich aneinander anschließen. Es ist an sich bekannt, solches Gut nach erwärmung in einem Drehrohrofen mit nem Lichtbogen zu behandeln, der oberhalb :s Gutes im Üfenraum brennt. Dabei wird ;doch die Hitze ides Lichtbogens nur unvoll-Dmmen ausgenutzt.

Es ist ferner bekannt, bei schaukelnden chmelzöfen den Strom durch, das Gut gehen ι lassen, -dabei handelt es sich aber um gut itendes Gut. nicht wie beim Erfinctungs- ;genstand um Leiter II. Klasse, und die .ichtung· des Stromes lag ([uer zur Ofen- :hse, was eine große stmm.iurchflossene änge ausschließt und zu häufigen Stromnterbrechungen (Ausgehen bzw. Abreißen ^s Lichtbogens) führen kann. Ferner sind mit einer Feuerung beheizte 'fen. die in der Längs- oder Querrichtung ischüttelt oder geschaukelt werden, bekannt. Zur Erzielung einer wirtschaftlichen Arsitsweise ist es hierbei wesentlich, daß einerrits fortwährend neue Teilchen der zu eritzenden Masse 4er Lichtbogenw.irkung itsgesetzt werden, und -iaß anderseits die eilchen, die bereits gesintert oder gcschmol- ;n sind, den Bereich der Lichtbogenbehei-Jng möglichst bald verlassen ιι·ν1 nach der »fenmündung geleitet werden. Dies wird '■ adurch erreicht, daß der Strom parallel zur lienachse durch -las Gur geleitet wird und aß der· geneigt aufgestellte Ofen gerüttelt : nd in eine wippende oier schaukelnde Bc-■egung vorsetzt wird, v.o-iurch das zu critzende Gut in dav.enr:e:i Ulnirriüchrawcch- . si und in -.iauermier. nach dem Ofonen.de hin · ^richteten Fonbeweg:!::g gehalten wird. ' Hepjiijrch wir.l vr/.ieit. ;aß -Ja* gesamte in en Ofen gc!ange::-.!e Gin der Wirkung des lcktrischen Strome* gioiehmäuig ausgesetzt ^r-I. u:ul zwar trotz :es l*n:ita:ules. /laß das nit zumeist aus tf;ck:riic:ien Xicht'.eitern Leitern zweiter KIa^e. !>e<teht. in welchen -ich also der Strom kaum ausbreitet. Ziim Teil infolge gerade dieser elektrischen Eigenschaften des zu erhitzenden Gutes hates sich herausgestellt. >Uiß es zweckmäßig ist, den elektrischen Strom bzw. den oder die Lichtl >:«jien in der Richtrang des sich fortbewegenden Gutes spielen zu lassen.

Aus dieser Schilderung· der Arbeitsweise : ergibt sich, daß es sich hier um ganz andere

Vorgänge und Arbeitsbedingungen, als bei- _: ipielsweise bahn Schmelzen von Eisen, Stahl und anderen derartigen Stoffen, handelt, welche vorzügliche elektrische Leitfähigkeit und eine derartige Dünnflüssigkeit in geschmoizenem Zustande aufweisen, daß sogar vorgeschlagen worden ist, diese Metallschmelzen in geschlossenen und ziemlich verwickelten Kanalsystemen umlaufen zu lassen.

Ein zur Ausübung des Verfahrens geeigneter Uten besteh!, aus einem mehr oder minder stark ,geneigt gelagerten, überwölbten Kanal .·!-£?. in welchem das am oberen Ofenende A eingeführte Gut infolge des Gefälles ■ dem Auslaufende B zustrebt. Diese Maßnähme reicht bei sinternden oder zähflüssigen Massen zu deren dauernder Fortbewegung nicht aas. Es hat sich aber herausgestellt, -daß die gewünschte dauernd fortschreitende Bewegung des Oiengutes erzielt wird, wenn go ; der Ofen selbst in eine geeignete Bewegung versetzt wird. Je nach der Eigenart des Gutes wird der Öfen in eine Art schaukelnder (Abb. ι) oder wippender oder aufsclmel- ' lender oder Rüttelbewegung (Abb. 2) versetzt.

Durch diese Maßnahme wird die ständige Fortbewegung und Erneuerung der dem Lichtbogen zugekehrten Überfläche des Gutes erzielt. Freilich kommt die sichere -Fortbewegung des Gutes dem ganzen Vorgang nur dann zugute, wenn die Erhitzung dauernd hoch bleibt und nicht etwa gerade durch die >^x Fortbewegung des Gutes gestört wird. · was bei den sonst üblichen Anordnungen der Liclnlxvcnstrccken quer zur Bewegungsrichtung des Gutes vielfach der Fall ist. ~

Bei den Öfen nach der Erfindung· ist die Anordnung der Lichtbogcnclektroden und .tier Stromanschliis.se derartig, daß die Licht- xxo lxigen bzw. die »Lichtbrückcn*. in welche die Lichtbogen oft zerfallen, in der Richtung des sich fortbewegenden Gutes, also in der Längsrichtung des Ofens, spielen. In dem hier veranschaulichten Ofen nach Abb. I ur.d 2 spielt der Lichtbogen nicht zwischen den gleichnamigen Elektroden C und D, sondern zwischen dem F.lcktrodcnpaar C-D einerseits und der Elektrode £ anderseits. Wird die Elektrode E wie das erste Elcklro-• lcnpaar unterteilt, beispielsweise in die Elektroden E unj F (die nicht veranschaulicht

ist), so können zwei parallel verlaufende Lichtbogen bzw. Lichtbrüoken C-E und D-F hervorgebracht werden. Hierdurch und dank der gleichzeitigen schaukelnden, wiippendera oder rüttelnden Bewegung- des ganzen Ofens wird' erzielt, daß alle Teilchen des Gutes in den Bereich: des Lichtbogens geraten, so daß leine große Gleiohformigkeit der •Beheizung· enzielt wird) und hiermit einer

ίο der wesentlichen Nachteile des Lichtbogens — die zu enge (Konzentration der Heizwirkung· —_: beseitigt wird.

iBei besonders ,schwer schmelzenden oder sinternden ,Stoffen wird die Dauer der Lichtbogenbeheiziung dadurch, verlängert, daß mehrere Lichtbogen hintereinander erzeugt werden, so daß man auf diese Weise bei Benutzung' ■beispielsweise von Drebstrom von bei Schmelzofen, üblichen nur mäßigen Spannungen von 50 bis 150 Volt Lichtbogenstrecken von 2 und ,noch mehr Metern erzeugen kann. Man verwendet in solchen Fällen 4 Elektroden C-D, E-F; G-H und I-K (oder Elektroderjigruppen), "von denen die erste und die letzte beispielsweise an die Phase a, die zweite an die Phase b und¹ ,die dritte an die Phase c angeschlossen wird. Es entstehen dann drei Lichtbogen oder Lichtbogenbündel: C-D — E-F — G-H— I-K, entsprechend den Phasen: a—b — c — a, so daß alle drei Phasen des -Drebstromnetzes gleichmäßig belastet werden könnien.

/Für das störungsfreie Fortbestehen des Lichtbogens ist es ferner wesentlich, daß derselbe durch Hineingeraten von verhältnismäßig kaltem Schmelzgut nicht »abgeschreckt« werde,. da er dann in der Regel abbricht. Zur Vermeidung derartiger Stö-, rangen empfiehlt es sich, das Gut vor seinem Eintritt in. den Bereich der unmittelbaren Lichtbogenbeheizung gut vorzuwärmen. Bei ■den bier geschilderten Ofenausführungen ist daher ii,m Vorraum L eine Reihe elektrischer Hilfsiheizungen M, bestehend aus Stäben von Siliziumkarbid o. dgl. oder aber zwischen Stromzuführungen in der Luft spielender Lichtbogen eingebaut. Die von diesen Hilfsbeizungen ausstrahlende Wärme wird vom Gut aufgenommen und kommt dem ganzen Vorgang zugute. Statt einzelner solcher Hilfshaizungen 'kann man das Gewölbe aus karhidhaltigen Steinen aufbauen und diese ■■'lurch -StromanschluB erglühen lassen.

•Durch Anordnung- ähnlich gestalteter Hilfshekkorperii nach der Lichtbogenbeheizung ist dafür gesorgt, daß die zähflüssige Schmelze nicht zu schnell erkaltet und noch flüssig den Ofen verläßt.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zum kontinuierlichen Sintern und -Schmelzen hochieuerfester Oxyde, Gesteine u.dgl. im Schaukelofen, dadurch gekennzeichnet, daß in das durch \^rorerhitzung ,elektrisch leitend! gewordene Gut mittels von oben hineinragender Elektroden der ,Strom parallel zur Ofenachse hinidiurchgeführt wird¹, wobei der elektrische Strom unter Bildung von Lichtbogen beim Übergang von den Elektroden zum -Sintergut sich durch dieses in Form von Lichtbrücken in gleicher Richtung· mit dem sich fortbewegenden Sintergut fortpflanzt und beim Erreichen der nächsten Elektrode in diese wieder unter Bildung eines Lichtbogens überspringt.

2. Schaukelofen zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den geneigt gelagerten, schaukelnden, wippenden, aufschnellenden oder gerüttelten Ofenkanal mehrere in der Längsrichtung- hintereinanderliegende Elektroden (C, E) von oben hineinragen. -85'

3. Ofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß einige oder auch alle Lichtbogenelektroden in der Querrichtung des Ofens unterteilt sind, wobei die nebeneinander liegenden (C, Z?)-Elektroden g-leicbnamig, die hintereinander liegenden ungleichnamig- sind.

4. Ofen nach Anspruch 2 und· 3, dadurch ,gekennzeichnet, daß der Vorraum vor dem Bereich der Lichtbogenbeheizung und gegebenenfalls auch der Hinterraum des Ofens mit Bilfsheizungen (M) ausgestattet ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.