DE499454C - Anordnung an elektrischen Hochspannungs-Lichtbogenoefen - Google Patents

Description

Bei rohrförmigen Hochspannungs-Lichtbogenöfen hat man bisher in der Regel das innere Rohr, wo der Lichtbogen gebildet und ausgezogen wird, aus Metall ausgeführt.
Ein Rohr aus Metall für diesen Zweck hat den Vorteil, daß keine besonderen Vorrichtungen für die Zündung und Ausziehung des Lichtbogens nötig sind, da das freie Ende des Bogens sich ohne weiteres längs der

Wandung des Rohres nach aufwärts bewegen wird. Dagegen hat ein metallenes Rohr den Nachteil, daß man während des Betriebes Sorge tragen muß, daß die Temperatur des Rohres nicht zu hoch wird, weil die Wandung des Rohres sonst korrodiert werden und gegebenenfalls sogar schmelzen kann. Auch ohne daß die Temperatur so hoch steigt, daß die Gefahr des Schmelzens eintritt, treten Ubelstände dadurch ein, daß der Lichtbogen,

ao anstatt ruhig und stabil in der Mittellinie des Rohres stehenzubleiben, auf die Rohrwandung überspringt und dieser entlang leckt. Diese Erscheinung, die den Bogen unstabil und für den Betrieb ungeeignet macht, ist

as darauf zurückzuführen, daß die gewöhnlichen Metalle, wie Eisen, Kupfer usw., und übrigens auch die Oxyde derselben, bei höheren Temperaturen eine ausgesprochene Fähigkeit besitzen, Elektronen auszusenden. Die Folge davon ist, daß die der Rohrwand benachbarte Gasschicht eine hohe elektrische Leitfähigkeit erhält und dadurch das Übertreten des Bogens auf die Rohrwand bewirkt.

Es ist auch vorgeschlagen worden, das Lichtbogenrohr aus feuerfestem Material, wie Porzellan, Chamotte o. dgl., zu bauen. Bei Rohren dieser Art hat man erstens wegen der Hitzebeständigkeit des Materials keine Übelstände in bezug auf Korrosion oder Schmelzen des Rohres, selbst wenn man das Gas auf weit höhere Temperaturen erhitzt als die, die man bisher unter Verwendung von metallenen Rohren benutzt hat. Aber zweitens hat sich herausgestellt, daß auch der zweite obenerwähnte Übelstand, daß der Bogen bei hohen Temperaturen auf die Rohrwandung übertritt, ganz vermieden wird bei feuerfesten Rohren. Letzteres ist dadurch zu erklären, daß die hochfeuerfesten Materialien nicht in nennenswertem Maßre Elektronen aussenden, selbst bei weit höheren Gastemperaturen als den bisher in der Technik des Hochspannungsbogens benutzten. Durch Anwendung derartiger feuerfester Lichtbogenrohre kann man also, ohne irgendwelche Unbequemlichkeiten auf weit höhere Temperaturen im Ofen gehen, als es bei metallenen Rohren möglich ist.

Während Lichtbogenrohre aus feuerfestem Material somit nach verschiedenen Riehtungen hin wesentliche Vorteile besitzen, haben sie wegen der isolierenden Natur des Materials den Nachteil, daß besondere Vorkehrungen getroffen werden müssen, um die Zündung und Ausziehung des Lichtbogens zu ermöglichen.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zu diesem Zwecke. Das feuerfeste Lichtbogenrohr ist zweckmäßig aus ringförmigen Abschnitten aufgebaut, die mittels S einer durch Brennen erhärtenden und feuerfest werdenden Kittmasse verbunden sind. Um den Lichtbogen zu zünden und auszuziehen, wird gemäß der Erfindung an der Innenwand des feuerfesten Lichtbogenrohres

ίο eine in der Längsrichtung des Rohres sich erstreckende Rohrspirale aus Metall angeordnet. Das eine Ende des Lichtbogens wird dann während des Ausziehens sich dieser Rohrspirale entlang bewegen. Zweckmäßig wird die Rohrspirale in einer geeigneten Spur in der feuerfesten Rohrwand angebracht. Die Spirale wird vorteilhaft aus abgeplattetem Rohr ausgeführt, und die Spur in der Rohrwand wird so tief gemacht, daß das Rohr nur ganz wenig über die Rohrwand hervortritt. Die Spirale wird zwecks Kühlung von kaltem Wasser durchströmt. Da die Spirale nur eine geringe Oberfläche hat, läßt sich leicht eine so effektive Kühlung erreichen, daß weder eine Korrosion der Rohre noch eine Aussendung von Elektronen von ihrer Oberfläche eintritt.

Die Erfindung ist auf der Zeichnung veranschaulicht, die in Abb. 1 einen Längsschnitt durch ein Stück eines Lichtbogenrohres zeigt.-

Das Rohr A, das aus Abschnitten a_lt a₂ usw. zusammengesetzt ist, hat auf der Innenseite eine spiralig verlaufende Spur b, in welcher die Rohrspirale c derart angebracht ist, daß sie nicht oder nicht in wesentlichem Grade über die innere Wand des Rohres heraustritt.

Abb. 2 zeigt in kleinerem Maßstab einen senkrechten schematischen Schnitt durch den ; ganzen Ofen und veranschaulicht, wie die Zündung und das Ausziehen des Lichtbogens bewerkstelligt werden. Gemäß der Abbildung ist das feuerfeste Lichtbogenrohr A unten auf eine Kammer B gestellt. Diese Kammer enthält die eine Elektrode, welche hier aus einer schmelzflüssigen Masse C (z. B. einer Oxydschmelze oder geschmolzenem Metall) besteht. Die obere Elektrode!) besteht aus festem Material. Die beiden Elektroden sind an die Stromquelle E angeschlossen. Wenn der Ofen in Betrieb gesetzt werden soll, wird die Rohrspirale c vorübergehend mittels des Schalters F an die Stromquelle gelegt. Darauf wird der Bogen gezündet durch einen momentanen Kurzschluß zwischen der oberen Elektrode D und dem oberen Ende der Rohr-Spirale c. Der Bogen brennt nun zunächst zwischen der Elektrode D und der Rohrspirale c, und das untere Ende des Bogen»« wird durch den oben bei G tangential eintretenden Luft- oder Gasstrom der Spirale entlang abwärts geführt und springt von selbst auf die schmelzfLüssige Elektrode C über. Der Schalter F wird dann ausgerückt, und der Bogen brennt nun ruhig und stabil in der Mittellinie des Rohres A.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Anordnung an elektrischen Hochspannungs-Lichtbogenöfen mit in Rohren aus feuerfestem Material brennendem, langem stabilen Lichtbogen, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenseite des feuerfesten Lichtbogenrohres und vorzugsweise in einer geeigneten Spur in derselben eine in :. der Längsrichtung des Rohres verlaufende wassergekühlte Metallrohrspirale angeordnet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   (-,SDBIICKT IM tJEB