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Elektrischer Lichtbogenofen Es sind verschiedene Ausführungen von
elektrischen Lichtbogenöfen mit einem seitlichen Durchtritt für die sich im Schmelzherd
entwickelnden Gase bekannt geworden. So ist vorgeschlagen worden, in ein nach unten
hin sich konisch verengendes, als Ofenraum dienendes Mauerwerk einen oder mehrere
Kohlenbalken in schräger Richtung einzusetzen, derart, daß zwischen diesen Kohlenbalken
und dem Ofenmauerwerk ein Durchtritt für die sich entwickelnden Gase verbleibt.
Die Elektrode ist dabei in dem mittleren Raum angeordnet, durch welchen das Beschickungsgut
eingeführt wird. Bei dieser bekannten Ausführung besteht insbesondere der Mangel,
daß das Beschickungsgut infolge der nach unten zu konischen Verengung des durch
Kohlenbalken begrenzten Raumes leicht unten festbacken kann, und daß außerdem die
Anbringung einer wirksamen Kühlung für die Außenseite des Abzugskanals für die Gase
nicht durchführbar ist.
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Weiter ist vorgeschlagen worden, bei Lichtbogenöfen einen nach unten
hin sich ebenfalls konisch verengenden Hohlkörper zur Einführung der Beschickung
zu verwenden. Dieser trichterförmige Hohlkörper ist in der Höhe verstellbar in einen
Ofenraum so eingeführt, daß zwischen ihm und der Außenwandung des Ofens ebenfalls
ein Durchtrittsraum für die sich entwickelnden Gase vorgesehen ist. Die Elektroden
sind dabei in dem Abzugskanal angeordnet. Infolgedessen besteht bei diesen bekannten
Öfen nicht nur der Mangel, daß die Beschickung am unteren Ende des trichterförmigen
Hohlkörpers festbacken kann, sondern zugleich noch der weitere wesentliche Mangel,
daß die sich beim Niederschmelzen der Beschickung entwickelnden Gase die Elektroden
umspülen, so daß ein erhöhter Elektrodenv erbrauch eintritt.
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Zur Vermeidung dieser Nachteile wird ein elektrischer Lichtbogenofen,
insbesondere für Dreiphasenbetrieb, mit einem seitlichen Durchtritt für die sich
im Schmelzherd entwickelnden Gase gemäß der Erfindung derart ausgebildet, daß oberhalb
eines weiten Schmelzherdes ein zylindrischer Innenmantel die Elektroden umgibt und
der zweckmäßig ebenfalls zylindrische Außenmantel künstlich kühlbar ist, wobei zwischen
beiden Mänteln ein ringförmiger Gasabzug liegt. Es empfiehlt sich, in an sich bekannter
Weise die Innen-und die Außenwandung des Ofenmantels unabhängig von den von der
Innenwandung umgebenen Elektroden gegeneinander in axialer Richtung verschiebbar
anzuordnen.
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Bei dem neuen Ofen ist einerseits ein Festbacken der Beschickung am
unteren Ende des Innenmantels wegen dessen zylindrischer Form praktisch ausgeschlossen;
andererseits wird aber auch noch eine besonders günstige
Wärmeausnutzung
und ein äußerst geringer Elektrodenv erbrauch erreicht. Die praktische Erprobung
des neuen Ofens hat ergeben, daß der Elektrodenverbrauch pro Tonne Schmelzgut, z.
B. bei Bauxitschmelzen, um mehr als die Hälfte des bisherigen Elektrodenverbrauches
herabgesetzt wird, und daß die aufgewendete elektrische Energie, bezogen auf i kg
Schmelzgut, ebenfalls für Bauxitschmelzen um etwa 40 °/o geringer ist als bei den
für diesen Zweck bekannten Öfen.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des neuen Lichtbogenofens
dargestellt. Abb. i zeigt eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, während in Abb.
2 eine Ansicht von oben dargestellt ist. Der Mantel des Ofens besteht aus einem
äußeren zylindrischen Teil i, der feststeht, und einem inneren, ebenfalls zylindrischen
Teile, der auf seitlich abgestützten Punkten 3 aufgehängt ist. Die Stützpunkte 3
sind mittels eines mechanisch elektrischen Antriebes hebbar und senkbar. Es können
beispielsweise durch einen Motor io angetriebene Druckspindeln ii zur Verstellung
des inneren Ofenmantels 2 verwendet werden. Von oben her sind in den Ofen eine öder
mehrere Elektroden q. eingeführt, die bekanntermaßen in axialer Richtung verstellbar
sind. Für das zu schmelzende Gut ist ein Aufgaberohr 5 oder eine Aufgaberinne vorgesehen,
auf der das Gut in den Ofen eingeführt wird. Die beweglichen Stützpunkte 3 des Innenmantels
können auch mit dem Außenmantel konstruktiv verbunden werden, falls z. B. der ganze
Ofen fahrbar ausgeführt wird.
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Während des Betriebes bildet sich infolge Erhitzung durch den Lichtbogen
in dem Schmelzherd 6 eine feuerflüssige Schmelze. Die sich in diesem Schmelzprozeß
entwickelnden Gase treten bei 7 in den ringförmigen Raum zwischen den Teilen i und
2 des Ofenmantels ein und können aus diesem frei entweichen oder auch mittels einer
bei 9 angeschlossenen Absaugevorrichtung entfernt werden. Der Raum zwischen dem
Innen- und Außenmantel kann zu letzterem Zwecke durch einen Deckel S gasdicht abgedeckt
werden. Man kann durch entsprechende Verstellung des inneren Ofenmantels 2 den jeweils
günstigsten Abstand von dem Schmelzherd erreichen. Der neue Ofen kann sowohl für
Abstich- als auch für Blockbetrieb verwendet werden. In Abb. i ist bei 12 eine Öffnung
für Abstichbetrieb angedeutet.
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Die Vorteile des neuen Ofens bestehen zunächst darin, daß eine schnelle
und sichere Füllung und eine gute Verteilung des Schmelzgutes auf dem weiten Schmelzherd
möglich ist. Die nach oben ausgestrahlte Wärme des Schmelzbades geht nicht verloren,
sondern wird zum Vorwärmen der frischen Füllung benutzt. Die frische Füllung schützt
außerdem die in ihr eingebetteten Elektroden vor zu hoher Erhitzung und vermindert
damit. den Elektrodenabbrand. Die bei dem Schmelzprozeß entstehenden Gase und Dämpfe
können leicht aus dem Schmelzherd durch den ringförmigen Raum zwischen den beiden
Mänteln entweichen oder auch künstlich abgesaugt werden, ohne daß sie die Elektroden
berühren. Dadurch, daß sie den inneren Ofenmantel von außen her umspülen, erwärmen
sie ihn und die in diesem befindliche Beschickung und verhindern außerdem eine Ableitung
der Wärme nach dem äußeren Ofenmantel, für den praktisch meist eine Wasserkühlung
angebracht ist. Die Herdzone ist so weit bemessen, wie es die Ausdehnungsmöglichkeit
des Bades verlangt und wie es zum Schutze der Ofenwandungen erforderlich ist.