DE953994C

DE953994C - Electrically heated electrode furnace for industrial purposes

Info

Publication number: DE953994C
Application number: DEB34463A
Authority: DE
Inventors: Otto Breig
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-02-17
Filing date: 1955-02-11
Publication date: 1956-12-13

Description

Die Wahl eines elektrisch beheizten Ofens für die Durchführung von chemischen Prozessen hängt von vielen Umständen ab. Es liegt ein besonderer Fall vor, wenn das Heizgut sich auf einen relativ großen Raum erstreckt und elektrisch leitfähig ist, wie z. B. bei der Herstellung von Schwefelkohlenstoff, wo Holzkohle und Schwefel in einem ausgedehnten Raum auf hohe Temperaturen (80o bis 100o° C) erhitzt werden müssen. In allen Fällen ist die Form, die Größe, das Material und die Anordnung der Elektroden von entscheidender Bedeutung. Es ist z. B. bekannt, daß man in eine breite und hohe Holzkohlenschicht drei Graphitelektroden eintaucht-und die Holzkohle zum Glühen und den Schwefel zum Verdampfen und auf Reaktionstemperatur bringt. Bei einem im Prinzip ähnlichen Ofen ragen die drei Graphitelektroden vom Boden her in die darüberliegende Holzkohlenschiebt hinein. Bei anderen Ofen befinden sich die Elektroden teils am Boden, teils an den Wänden und teils gegen die Spitze der Materialschüttung zu, wobei der Stromdurchgang meistens in vertikaler Richtung erfolgt.The choice of an electrically heated oven for performing chemical processes depends on many circumstances. It is a special case before when the heating material extends over a relatively large space and electrically is conductive, such as B. in the production of carbon disulfide, where charcoal and sulfur in a large room at high temperatures (80o to 100o ° C) need to be heated. In all cases the shape, the size, the material and the placement of the electrodes is crucial. It is Z. B. known that one immerses three graphite electrodes in a wide and high layer of charcoal - and the charcoal to glow and the sulfur to evaporate and at reaction temperature brings. In a furnace that is basically similar, the three graphite electrodes protrude from it Into the charcoal slide above. Located at other furnace the electrodes are partly on the floor, partly on the walls and partly against the tip the bulk of the material, with the passage of current mostly in the vertical direction he follows.

Diese Öfen weisen erhebliche-Nachteile auf, die insbesondere im Auftreten unkontrollierbarer Stromwege bestehen, die eine über den Querschnitt des Ofens ungleichmäßige Verteilung der Wärme zur Folge haben.These ovens have significant disadvantages, particularly in terms of their occurrence There are uncontrollable current paths that are uneven across the cross-section of the furnace Distribution of heat.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden mindestens zwei Elektroden vorgesehen, die vom untern Rand der Heizzone an entlang der Innenwand bis zum oberen Rand der. Heizzone schräg und gleichmäßig über die Wand verteilt aufsteigen. Das Anbringen von zwei Elektroden ergibt einen Einphasenbetrieb, das Anbringen von drei Elektroden einen Dreiphasenbetrieb. Selbstverständlich läßt sich auch eine größere Anzahl von Elektroden anbringen. Die vorteilhafteste Form des Ofens hat einen runden Schacht, in dem die Elektroden in einer Schraubenlinie links- oder rechtsgängig ansteigen. Denkbar wäre auch ein Ofen mit mehreckigem Schacht, bei dem die Elektroden ebenfalls in schräger Linie aufsteigen, jedoch der Winkelstellung der Wände entsprechend abgewinkelt sind. Der Neigungswinkel und die Länge der Wegstrecke der Elektroden hängen ab von der gewünschten Heizleistung, der Höhe der Heizzone und von dem Maß, in dem vertikale Stromwege zugunsten möglichst horizontaler Wege vermieden werden sollen. So kann eine Elektrode am unteren Rand der Heizzone mit dem Anstieg vor oder nach oder bei dem Punkt beginnen, über welchem eine andere Elektrode endet. Die Elektrodenlänge kann sich auf einen kürzeren oder längeren Teil des Wandumfanges, bei entsprechender Höhe der Heizzone schließlich auf einen ganzen oder mehrere Umgänge erstrecken.According to the present invention, there are at least two electrodes provided, from the lower edge of the heating zone along the inner wall to the upper Edge of. Ascend the heating zone at an angle and evenly distributed over the wall. That Attaching two electrodes results in single-phase operation, attaching three Electrodes operate in three phases. Of course, a larger one can also be used Apply number of electrodes. The most advantageous shape of the oven has a round one Well in which the electrodes are left or right-handed in a helical line increase. A furnace with a polygonal shaft with the electrodes would also be conceivable also ascend in an inclined line, but according to the angular position of the walls are angled. The angle of inclination and the length of the path of travel of the electrodes depend on the desired heating output, the height of the heating zone and the extent to which in which vertical flow paths are avoided in favor of paths that are as horizontal as possible should. So an electrode at the bottom of the heating zone can face the rise or begin after or at the point above which another electrode ends. The electrode length can refer to a shorter or longer part of the wall circumference, with a corresponding height of the heating zone, finally, on a whole or more passages extend.

Das Material, aus dem die Elektroden bestehen, kann verschiedenartig sein, muß sich aber immer nach den Bedingungen des Fabrikationsprozesses richten. Eine in vielen Fällen brauchbare Konstruktion besteht z. B. aus Metallröhren, die gekühlt und von Graphitröhren dicht und in innigem Kontakt umschlossen sind. Der Ofenschacht kann zylindrisch sein und im unteren Teil zwecks Erhöhung der Wärmekonzentration konisch zulaufen. Er kann sich aber auch nach oben zu verengen.The material from which the electrodes are made can vary but must always be based on the conditions of the manufacturing process. A useful construction in many cases is, for. B. from metal tubes that are cooled and enclosed by graphite tubes tightly and in intimate contact. Of the The furnace shaft can be cylindrical and in the lower part in order to increase the heat concentration taper conically. But it can also narrow towards the top.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen Einphasenofen im senkrechten Längsschnitt, Fig. 2 denselben im Querschnitt nach Linie a-a der Fig.i. Fig. 3 einen zylindrischen Dreiphasenofen im Längsschnitt und Fig. q. denselben im Querschnitt nach der Linie b-b der Fig.3.Two exemplary embodiments of the invention are shown schematically in the drawing shown, namely Fig. i shows a single-phase furnace in vertical longitudinal section, Fig. 2 shows the same in cross section along line a-a of Fig.i. Fig. 3 shows a cylindrical Three-phase furnace in longitudinal section and Fig. Q. the same in cross section along the line b-b of Fig. 3.

Sowohl der Einphasenofen, dessen Phasen mit u und v bezeichnet sind, wie der Dreiphasenofen, dessen Phasenfolge die Bezeichnung it, v und w trägt, besteht aus einem im Verhältnis zur Breite hohen Schachtofen i, in welchem die Elektroden 2, gekühlte Stahlrohre, in der erfindungsgemäßen Art angeordnet sind. Diese Elektroden tragen einen Schutzmantel 3 aus Graphit. Das Beschickungsgut zur Herstellung von Schwefelkohlenstoff, z. B. Holzkohle oder Koks, werden durch den Einfüllstutzen 7 eingebracht, während der flüssige Schwefel durch den Zulaufstutzen q. zugeführt wird. Der dampfförmige Schwefelkohlenstoff kann durch den Stutzen 6 austreten, während die Ausräumung des Ofens durch den Stutzen 5 erfolgt.Both the single-phase furnace, the phases of which are denoted by u and v, how the three-phase furnace, whose phase sequence bears the designations it, v and w, exists from a shaft furnace i, which is high in relation to its width and in which the electrodes 2, cooled steel pipes, are arranged in the manner according to the invention. These electrodes wear a protective jacket 3 made of graphite. The charge for the production of Carbon disulfide, e.g. B. charcoal or coke, are through the filler neck 7 introduced, while the liquid sulfur through the inlet port q. fed will. The vaporous carbon disulfide can exit through the nozzle 6 while the furnace is cleared through the nozzle 5.

Da der Stromdurchgang zwischen den Phasen auf dem Weg des geringsten Widerstandes, also. unter gleichen . Bedingungen auf dem kürzesten Weg erfolgt, so vollzieht er sich bei der erfindungsgemäßen Anordnung horizontal über die ganze Heizzone. Der hierdurch erzielte Fortschritt ist sehr erheblich, weil sich die Wärmeerzeugung über die ganze Heizzone gleichmäßig verteilt. Bei den bisher bekannten Elektrodenanordnungen traten lokale Wärmestauungen und damit auch Wandüberhitzungen auf, da der Strom oft unkontrollierbare, falsche Wege ging.Since the passage of current between the phases is on the way of the least Resistance, so. under same. Conditions takes place by the shortest route, so it takes place horizontally over the whole of the arrangement according to the invention Heating zone. The progress made in this way is very significant because the heat generation Evenly distributed over the entire heating zone. With the previously known electrode arrangements local heat accumulations and thus wall overheating occurred because the electricity often went uncontrollable, wrong ways.

Claims

PATENT CLAIM: i. Electrically heated electrode furnace for industrial Purposes with a shaft which is high in relation to the width, characterized in that that at least two electrodes from the lower edge of the heating zone along the inner wall Climb up to the upper edge of the heating zone at an angle and evenly distributed over the wall.

2. Electrically heated electrode furnace according to claim i, characterized in that the shaft has a round cross-section and the electrodes on the inner wall are helical rising up.