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Drehscheibe für elektrische Ofen und Verfahren zur Herstellung derselben
Bei verschiedenen Schmelzverfahren in elektrischen Ofen, «-o die Elektroden von
oben durch die Beschickung herabgeführt werden, hat es sich gezeigt, daß in der
Beschickung leicht Verstopfungen eintreten, indem Staub von den Schmelzkratern die
Poren füllt und so verhindert, daß die Ofengase an der ganzen Oberfläche des Ofens
gleichmäßig entweichen. Nur das Gebiet um die Elektroden, wo die Beschickung stetig
in Bewegung ist, hält sich offen. Die dadurch resultierende Erhöhung der Gaskonzentration
um die Elektroden, bewirkt, daß das Gas stoßweise unter hohem Druck und bei immer
höherer Temperatur entweicht, was auch bedeutende '"erdampfungsverluste mit sich
führt.
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Gemäß vorliegender Erfindung können diese Nachteile dadurch beseitigt
werden, daß man den Ofenkrater ständig seinen Platz in der Beschickung adern läßt.
In der Praxis wird dies in der Weise ausgeführt, daß man den Ofen in eine langsam
drehende Bewegung setzt um eine vertikale Achse, während die Elektroden in Ruhe
bleiben, oder umgekehrt. Die Drehgeschwindigkeit ist vom Herabsinken der Beschickung
abhängig, so daß sich der Ofen um so schneller drehen muß, je schneller die Materialien
in den Ofen hinabsinken. Gewöhnlich ist es ausreichend, eine Umdrehung pro 24 Stunden
anzuwenden oder sogar bedeutend weniger. Die Beschickun,g in dem Ring, der dann
vom Ofenkrater beschrieben wird, wird in der Weise ausreichend rasch erneuert, so
daß die Poren nicht Zeit haben, verstopft zu werden.
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Ein anderer Vorteil beim Rotieren des Ofens ist es, daß der Ofenmantel
der Deformierung viel weniger ausgesetzt ist, als bei stillstehenden Ofen. Hier
ist
es üblich, ein Zapfloch direkt außerhalb jeder Elektrode anzubringen, aber aus Rücksicht
auf Zapfschwierigkeiten kann der Abstand zwischen Zapfloch und Elektrode nicht zu
groß gemacht werden. Es zeigt sich dann, daß der Teil des Ofenmantels, wo das Zapfloch
angebracht ist, nach einiger Zeit stark deformiert wird, wegen der Wärme von der
Elektrode und von der Schmelze. Bei rotierendem Ofenmantel wechseln immer die Teile
des Mantels, die vor die Elektroden ,gelangen, so daß der Mantel, auch wenn der
Abstand von diesen kleiner ist als bei stillstehenden Ofen, seine Form behält.
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Die Bewegung kann kontinuierlich oder periodisch sein oder so, daß
sich der Ofen hin und her bewegt, wobei jedoch wenigstens 1/ä Umdrehung ausgeführt
werden muß, wenn drei Elektroden pro Ofen benutzt werden, so daß der ganze Ofenkreis
bei jeder vollendeten Bewegung erneuert wird.
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Die praktische Ausführung des Verfahrens findet zweckmäßig in der
Weise statt, daß der Ofen auf eine Drehscheibe montiert wird, die langsam, mittels
einer Antriebsmaschine, die unterhalb der Drehscheibe angebracht wird und so ausgeführt
ist, daß effektiver Schutz der Maschine erreicht wird, in rotierende oder oszillierende
Bewegung versetzt wird.
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Ein solcher elektrischer Schmelzofen mit Inhalt wiegt im allgemeinen
Zwischen 200 und 5oo t und es ist deshalb sehr wichtig, daß die Ausführung der Drehscheibe
mit Unterstützung sehr widerstandsfähig ist. Besonders ist es wichtig, daß das Gewicht
auf sämtlichen Rädern oder Rollen, auf welchen die Scheibe ruht, gleichmäßig verteilt
wird.
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Gemäß vorliegender Erfindung wird eine Konstruktion erreicht, die
alle obergenannten Ansprüche erfüllt. Die Scheibe wird mittels eines Eisengerüstes
aufgebaut, das die Rollen oder Räder mit der Triebanordnung verbindet, und auf diesem
Gerüst wird die Scheibe selbst aus Eisenbeton gebaut.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung illustriert, wo Fig. i Schnitt
durch Ofen und Drehscheibe (linke Seite 2er Figur) sowie Ofen und Drehscheibe von
außen gesehen (rechte Seite der Figur) zeigt, jedoch mit abgedeckter Triebanordnung.
Fig. 2 zeigt Ofen und Scheibe von oben gesehen. Die Drehscheibe i ist aus armiertem
Beton ausgeführt. Der Ofen 2 ruht auf der Scheibe mittels der Säulen 3. Die Drehscheibe
ist mit Eisenarmierung 4 ausgeführt und mit Rollen oder Rädern 5 versehen, die sich
auf einer Schiene 6 bewegen können. Die Scheibe wird mittels eines Zahnkranzes 7
gedreht. Der Motor 8 wird mittels einer Zahnradüberführung g mit dem Zahnkranz verbunden.
Das ganze wird mittels des Zapfens io zentriert. Der Zapfen kann hohl sein, so daß
die Kühlwasserrohre zum rotierenden Ofenmantel da durchgeführt werden können.
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Bei der Herstellung der Scheibe verfährt man wie folgt: Zuerst wird
der Zentrumzapfen senkrecht montiert und die Schiene möglichst horizontal festgegossen;
mit Hilfe eines radial angeordneten Schleifapparates, der im Zapfen io gelagert
wird, wird die Schiene so bearbeitet, daß sie eine zusammenhängende vollkommen horizontale
Ringfläche bildet. Dann werden die ]Zollen oder Räder auf Platz gebracht und ihre
Lager i i an den aus dünnem Flacheisen bestehenden Ringen 13 befestigt. Mit Hilfe
radialer Flacheisen 15 wird der Ring an einer um den Zapfen io angebrachten Platte
14 befestigt. Diese ganze Flacheisenarmierung muß mit so wenig Steifheit in vertikaler
Richtung ausgeführt «erden, daß sie während des nachfolgenden Aufbaus des Betons
so weit nachgibt, daß alle Räder oder Rollen gegen die Schiene anliegen.
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Der Zahnkranz 7 wird an einem Flacheisenriti, 12 befestigt, der auch
mittels der radialen Flacheisen 15 mit den Ricigen 13 und der Platte 14 fest verbunden
ist.
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Da sowohl die radialen Flacheisen als die Ringe eine verhältnismäßig
große Breite haben, so erhält die ganze Konstruktion eine ganz große Steifheit im
Horizontalplan, so daß diese Eisen, deren Verankerungsbolzen in der Betonscheibe
festgegossen werden, finit der Scheibe zusammen vollkommen fest genug sind, um die
für das Rotieren erforderliche Kraft vom Zahnkranz auf die Lagerböcke_der Räder
zu überführen.
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Das Gießen der Betonscheibe auf diesen eisernen Konstruktionsteilen
wird in gewöhnlicher Weise mit Verschalung und unter Anwendung der erforderlichen
Armierungseisen ausgeführt.
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Wenn die Betonscheibe die erforderliche Festigkeit erhalten hat, werden
die Säulen auf der Scheibe so montiert, daß ihr Druck möglichst direkt über die
Lagerböcke der Räder wirkt.
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Die Triebanordnung wird in dieser Weise sehr einfach und sicher und
erfordert nur einen 1/4- bis 1/,-PS-Motor, um den Ofen in Bewegung zu halten. Die
Triebanordnung wird gegen Beschädigung im Falle eines Durchbruchs im elektrischen
Schmelzofen durch Anbringung einer Ringmauer aus feuerfestem Stein um die Triebanordnung
unter der Kante der Drehscheibe geschützt. Auch wenn ein Durchbruch im Schmelzofen
eintritt und dessen flüssiger Inhalt herausfließt, so wird an der Triebanordnung
kein Schaden entstehen, und um die Betonscheibe bei Durchbruch zu schützen, ist
diese oben mit einer Schicht aus feuerfestem Stein versehen.
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Die genannte Ringmauer hat auch den Vorteil, daß sie im Falle eines
Räderbruches eine Sicherung bildet, indem der Ofen dann ganz einfach auf den Ring
herabsinkt, %%-o sein Gewicht aufgenommen wird. Die Öffnung zwischen dieser Ringmauer
und der Drehscheibe wird zweckmäßig mit Hilfe eines Eisenringes 17 gedeckt, der
auf der Drehscheibe angebracht ist.
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Die in dieser Weise hergestellte Drehscheibe gibt einen vollkommen
zuverlässigen Betrieb und kann bei allen Arten elektrischer Ofen angewandt werden,
wo eine Verschiebung der Schmelzkrater erforderlich ist.