DEF0000664MA - Lichtbogenblockofen und Verfahren zum Betrieb - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb von Ein- und Mehrphasen-Lichtblocköfen, denen der Strom ausschliesslich durch senkrecht in den Schmelzraum von oben hineinragende Elektroden zugeführt wird, sowie einen Blockofen zur Durchführung dieses Verfahrens. Die Erfindung bezweckt die Vereinfachung des Betriebes, die Steigerung der Material- und Energieausbeute und die Verbesserung des Erzeugnisses, insbesondere durch Vermeidung nachteiliger Überhitzungen.

Erfindungsgemäss wird der Ofenboden nebst Mantel während einer Schmelzperiode entweder mindestens einmal voll um 360° gedreht, oder mindestens um einen solchen Winkel hin und her gedreht, wie er sich aus dem vollen Kreisumfang (360°) geteilt durch die Anzahl der Elektroden ergibt. Der Mindestwinkel für eine Hin- und Herdrehung beträgt also bei einem Einphasen-Ofen mit 2 Elektroden die Hälfte von 360° = 180°, bei einem Dreiphasen-Ofen mit 3 Elektroden ein Drittel von 360° = 120° und bei einem Einphasen-Ofen mit 4 Elektroden ein Viertel von 360° = 90°. Das Verfahren bietet besondere Vorteile bei der Herstellung hochschmelzender Oxyde, wie Tonerde, Magnesia, Quarz, Spinell, Forsterit u.dgl., wobei erfindungsgemäss die Drehzahl um so höher gewählt wird, je höher der Schmelzpunkt des betr. Oxydes liegt. Bei einem zur Durchführung des Verfahrens besonders geeigneten Blockofen ruht erfindungsgemäss der Ofenboden vermittels eines Wagens auf einer Drehscheibe. Die erforderliche Dreh- oder Schwenkbewegung wird vorzugsweise der Drehscheibe erteilt. Die Drehkraft kann aber auch dem Ofenboden über ein geeignetes Getriebe geführt werden. Da der den Ofenboden nebst Mantel tagende Wagen vermittels seiner Räder auf der zweckmässig mit Geleisführungen versehenen Drehscheibe innerhalb gewisser Grenzen verschiebbar ist, kann auf diese Weise gewünschtenfalls eine exzentrische Drehbewegung bezogen auf die Ofenachse bewirkt werden, was für die Zwecke der Erfindung vorteilhaft ist. Gegenüber dem bekannten Blockverfahren mit ruhendem Herd wird durch vorliegende Erfindung eine beachtliche Steigerung der Ausbeute, eine wesentlich bessere Ausnutzung des verfügbaren Ofenraumes sowie eine Verbesserung des Erzeugnisses hinsichtlich seiner gleichmässigen Beschaffenheit erzielt und auch die Aufarbeitung des erschmolzenen Blockes erleichtert. Trotz der Dreh- oder Schwenkbewegung kann der Elektrodenabstand gegenüber der Betriebsweise bei ruhendem Ofen entweder beibehalten werden oder es kann die vorteilhafte Wirkung der Dreh- oder Schwenkbewegung auf den Ofenbetrieb noch weiter unterstützt werden durch Verringerung oder Vergrösserung der Elektrodenabstände mittels einer während des Ofenbetriebes einfach und schnell zu betätigenden Vorrichtung zum Auseinanderziehen und Zusammenrücken der Elektroden. Die erwünschte Ausweitung der Schmelzzone kann durch wechselnde exzentrische Verschiebung des Ofenbodens nebst Mantel noch vergrössert werden. Die Erfindung ist besonders zum Umschmelzen und Kristallisieren hochschmelzender Oxyde geeignet. Die Umschmelzung kann gegebenenfalls auch mit einer Reduktion unerwünschter Begleitstoffe verbunden sein.

Ausführungsbeispiel:

In einem 1500 KVA-Einphasen-Blockofen mit zwei in den, durch Ofenboden und wassergekühlten Ofenmantel umschlossenen Schmelzraum senkrecht von oben hineinragenden, zur Ofenachse symmetrisch angeordneten Kohleelektroden, wurde 99%ige, nach dem Bayer-Verfahren hergestellte Tonerde in an sich bekannter Weise eingeschmolzen. Der Ofen ruhte auf einem mit 4 Rädern ausgerüsteten Wagen, der bei hochgezogenen Elektroden auf einen unterhalb derselben, in der Hüttensohle eingebauten Drehscheibe geschoben wurde, derart, dass ihre Drehachse etwa in der Verlängerung der Ofenachse bzw. der Symmetrieachse der Elektroden lag. Die pulverförmige Tonerde wurde praktisch ununterbrochen unmittelbar in die Lichtzone beschickt, wobei dem Ofenboden nebst Mantel während der etwa 48stündigen Schmelzperiode 7-8 volle Umdrehungen im gleichen Drehsinn erteilt wurden. Das Gewicht des erschmelzenen Blockes betrug etwa 15 t bei einem Durchmesser von etwa 220 cm und einer Höhe von etwa 150 cm. Nach dem Erkalten wurde der Block zerkleinert und die Korundkristalle von den ungaren Aussenteile abgetrennt. Im nämlichen Ofen wurde mit gutem Erfolg Forsterit aus einer Mischung von Magnesia und Quarz erschmolzen, wobei entsprechend der ni9edrigeren Schmelztemperatur 5-6 Umdrehungen während der 48stündigen Schmelzperiode genügten, während bei Verwendung von Bauxit als Rohmaterial zur Erschmelzung eines an Korund ärmeren Schleifmittels bereits 3 Umdrehungen hinreichten. Bei grösseren Ofeneinheiten mit z.B. 2500 KVA Leistung empfiehlt sich der 3 Phasen-Betrieb unter Verwendung von 3 symmetrisch um die Ofenachse bzw. Drehachse angeordneten, senkrecht von oben in den Schmelzraum hineinragenden Elektroden, wobei natürlich mit einer geänderten Drehzahl gearbeitet wird.

Claims (3)

1. Verfahren zum Betrieb von Ein- oder Mehrphasen-Lichtbogenblocköfen, denen der Strom ausschließlich durch senkrecht in den Schmelzraum hineinragende Elektroden zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Ofenboden nebst Mantel während einer Schmelzperiode entweder mindestens einmal voll um 360° gedreht, oder mindestens um einen solchen Winkel hin und her gedreht wird, wie er sich aus dem vollen Kreisumfang (360°) geteilt durch die Anzahl der Elektroden ergibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, insbesondere zur Herstellung hochschmelzender Oxyde, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl um so höher gewählt wird, je höher der Schmelzpunkt des Oxydes liegt.

3. Blockofen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ofenboden vermittels eines Wagens auf einer Drehscheibe ruht, und dass entweder die Drehscheibe oder der Ofenboden mit dem Antrieb verbunden ist.