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Elektrischer Ofen.
Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Öfen für die Durchführung thermischer Prozesse, bei welchen der Ofen entzündliche oder mit Luft explosive Gemische bildende Gase oder Dämpfe enthält. Insbesondere ist der elektrische Ofen gemäss der Erfindung für die elektrothermische Darstellung von Magnesium durch Verhüttung oxydischer Magnesiumverbindungen mit Kohle bestimmt, welcher Reduktionsprozess unter Ausschluss von Luft in Gegenwart von indifferenten Gasen, vorzugsweise Wasserstoff, durchgeführt wird.
Ergibt sich beim Betriebe elektrischer Öfen, die mit entzündlichen oder mit Luft explosive Gemische bildenden Gasen oder Dämpfen gefüllt sind, die Notwendigkeit, die Heizkammer zwecks Durchführung von Instandhaltungsarbeiten zu öffnen, so muss dies in solcher Art geschehen, dass ein Vermischen der heissen Gase oder Dämpfe mit Luft nicht stattfinden kann. Die bekannten elektrischen Öfen, deren Heizkammer durch die Decke oder die Seitenwände zugänglich ist, können aus diesem Grunde erst geöffnet werden, nachdem der Ofen erkaltet ist. Würde man den Ofen öffnen, solange die Heizkammer noch heiss ist, so wäre es unvermeidlich, dass atmosphärische Luft durch die an der Decke oder an den Seitenwänden einmündenden Zugangskanäle in die Heizkammer gelangt und die explosionsartige Verbrennung der heissen Gase bzw. Dämpfe herbeiführt.
Die Forderung, das Erkalten des Ofens abzuwarten, bevor an das Öffnen der Heizkammer geschritten werden kann, bedeutet bei Öfen, deren Heizkammer mit einer gut wirkenden Wärmeisolierung ausgestattet sein muss, um die zur Durchführung des Prozesses erforderlichen hohen Temperaturen erreichen und aufrechterhalten zu können, einen bedeutenden Nachteil, weil das Erkalten überaus langsam vor sich geht und der Betrieb demnach für verhältnismässig lange Zeit unterbrochen werden muss. So erfordert das Erkalten elektrischer Öfen zur Gewinnung von Magnesium, bei welchen die Heizkammer in Russ od. dgl. Dämmstoffe eingebettet ist, einen Zeitraum von ungefähr vier Tagen, wozu noch ein Zeitraum von zwei Tagen, der für das Wiederanheizen notwendig ist, hinzukommt, so dass durch das Öffnen der Heizkammer ein Betriebsstillstand von insgesamt sechs Tagen verursacht wird.
Die Erfindung macht sich nun die bekannte Tatsache zunutze, dass atmosphärische Luft durch eine Bodenöffnung in ein mit heissen Gasen oder Dämpfen gefülltes Gefäss nicht eintritt. Sie besteht im wesentlichen darin, dass ein in den Boden der Heizkammer des Ofens einmündender Zugangskanal vorgesehen ist, welcher mit einer Hilfseinrichtung ausgestattet ist, die ein zeitweiliges Schliessen und Öffnen des Kanals ermöglicht.
Handelt es sich um eine Ofentype, bei welcher die Beschickung des Ofens von oben oder seitlich erfolgt, so wird der Zugangskanal zweckmässig mit einer Schüttung von Kohlengriess od. dgl. ausgefüllt, die von einem am Boden der Ummantelung der Heizkammer leicht abnehmbar befestigten Deckel getragen wird. Zum Einbringen des Kohlengriesses od. dgl. wird der für die Zuleitung der Beschickung vorgesehene Kanal benützt. Die Füllung mit Kohlengriess, welche gleichzeitig das Bett für die Beschickung bildet, kann während des Ofenbetriebes ergänzt werden, um dem Verschleiss des Bettes, der bei Elektrodenöfen infolge der Einwirkung des Lichtbogens sehr beträchtlich ist, Rechnung zu tragen.
Sollen am Ofen Instandhaltungsarbeiten durchgeführt werden, so genügt es, den Deckel. welcher den Zugangskanal verschliesst, abzunehmen, worauf das den Kanal füllende Schüttgut von selbst aus dem Ofen fällt und den Zugangskanal freilegt.
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den den Zugangskanal verschliessenden Deckel heb-und senkbar mit einem Fahrgestell zu vereinigen, das die Abstützung des Deckels bei der Lockerung und Loslösung der Befestigungsmittel übernimmt.
Bei Öfen, welche von unten beschickt werden, wird gemäss einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ein einziger in den Boden der Heizkammer mündender Kanal vorgesehen, welcher zugleich den Zuführungskanal für die Beschickung und den Zugangskanal bildet. In diesem Falle dient die Beschickungsvorrichtung zugleich als Hilfseinrichtung für den Abschluss des Kanales, indem sie im Sinne der Erfindung mit dem Kanal lösbar verbunden angeordnet wird. Die Beschickungsvorrichtung kann bei dieser Ausführungsform gleichfalls auf einem Fahrgestell untergebracht sein, wobei das in den Ofen einmündende Beschickungsrohr mit dem Ofenboden derart verbunden ist, dass diese Verbindung zeitweilig gelöst werden kann. Während des Betriebes ist in diesem Fall der Kanal mit der Beschickung gefüllt.
Bei Betriebsstillstand fällt, wenn die Verbindung der Beschickungvorrichtung mit dem Ofenboden gelöst und die Beschickungsvorrichtung ausgefahren ist, das restliche Gut aus dem Kanal, so dass dieser zugänglich wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Ofens gemäss der Erfindung im Vertikalschnitt dargestellt.
Die aus Kohlenstoffsteinen und Platten hergestellte Heizkammer 1 ruht auf einem Sockel 2 und ist in einen Dämmstoff eingebettet, mit welchem das metallische Gehäuse 3 gefüllt ist. Die Bauelemente der Heizkammer werden durch Streben 4 zusammengehalten, die sich am Mantel des Gehäuses abstützen. 5 und 6 sind die die Decke der Heizkammer durchsetzenden Elektroden und 7 ist ein an der Decke ausmündender Kanal, durch welchen die Beschickung eingeschleust wird. Durch die Öffnung 8 steht die Heizkammer mit dem Kondensator in Verbindung.
Im Boden und Sockel der Heizkammer ist ein senkrechter nach oben sich erweiternder Zugangskanal 9 vorgesehen, der durch einen am Boden des Gehäuses leicht lösbar befestigten Deckel 10 verschlossen ist. Der Deckel ist zweckmässig mit einer Kühleinrichtung ausgestattet und bildet ein drehbares Aufsatzstück einer Schraubenspindel 11, deren Mutter sich auf einem Fahrgestell 12 befindet. Der Kanal 9 ist mit Kohlengriess gefüllt, der durch das Beschickungsrohr 7 eingebracht wird.
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der in der Heizkammer vorhandenen heissen Gase. Nach der Beendigung der Arbeiten in der Heizkammer wird der Kanal 9 wieder durch den Deckel 10 verschlossen und neuerlich mit Kohlengriess gefüllt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrischer Ofen für die Durchführung thermischer Prozesse, bei welchen der Ofen entzündliche oder mit Luft explosive Gemische bildende Gase oder Dämpfe enthält, dadurch gekennzeichnet, dass ein in den Boden der Heizkammer des Ofens einmündender Zugangskanal vorgesehen ist, welcher mit einer Hilfseinrichtung ausgestattet ist, die ein zeitweiliges Schliessen und Öffnendes Kanales ermöglicht.
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Electric oven.
The invention relates to electric ovens for carrying out thermal processes, in which the oven contains gases or vapors which are inflammable or which form explosive mixtures with air. In particular, the electric furnace according to the invention is intended for the electrothermal production of magnesium by smelting oxidic magnesium compounds with coal, which reduction process is carried out with the exclusion of air in the presence of inert gases, preferably hydrogen.
If, when operating electric ovens that are filled with flammable gases or vapors that form explosive mixtures with air, it is necessary to open the heating chamber for maintenance work, this must be done in such a way that the hot gases or vapors mix cannot take place with air. The known electric ovens, the heating chamber of which is accessible through the ceiling or the side walls, can therefore only be opened after the oven has cooled down. If you were to open the furnace while the heating chamber is still hot, it would be inevitable that atmospheric air would get into the heating chamber through the access channels opening into the ceiling or the side walls and cause the explosive combustion of the hot gases or vapors.
The requirement to wait for the furnace to cool down before opening the heating chamber means one thing for furnaces whose heating chamber must be equipped with effective thermal insulation in order to be able to reach and maintain the high temperatures required to carry out the process Significant disadvantage because the cooling process is extremely slow and operation must therefore be interrupted for a relatively long time. For example, the cooling of electric furnaces for the production of magnesium, in which the heating chamber is embedded in soot or the like. Insulation materials, requires a period of about four days, plus a period of two days, which is necessary for re-heating, so that opening the heating chamber causes a total of six days of downtime.
The invention makes use of the known fact that atmospheric air does not enter a vessel filled with hot gases or vapors through an opening in the bottom. It essentially consists in providing an access channel which opens into the bottom of the heating chamber of the furnace and which is equipped with an auxiliary device which allows the channel to be closed and opened temporarily.
If the furnace is of a type in which the furnace is charged from above or from the side, the access channel is expediently filled with a bed of charcoal or the like, which is supported by a cover that is easily detachable on the bottom of the casing of the heating chamber . The channel provided for the feed line is used to introduce the coal or the like. The filling with coal grit, which at the same time forms the bed for the charging, can be supplemented during operation of the furnace in order to take account of the wear and tear on the bed, which is very considerable in electrode furnaces due to the effect of the arc.
If maintenance work is to be carried out on the furnace, it is sufficient to remove the lid. which closes the access channel, whereupon the bulk material filling the channel falls out of the furnace by itself and exposes the access channel.
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It has proven advantageous to combine the cover closing the access channel so that it can be raised and lowered with a chassis that supports the cover when the fastening means are loosened and released.
In the case of ovens which are loaded from below, according to a particular embodiment of the invention, a single channel opening into the bottom of the heating chamber is provided, which at the same time forms the feed channel for the charging and the access channel. In this case, the loading device serves at the same time as an auxiliary device for the closure of the channel, in that it is arranged releasably connected to the channel according to the invention. In this embodiment, the charging device can also be accommodated on a chassis, the charging pipe opening into the furnace being connected to the furnace floor in such a way that this connection can be temporarily released. In this case, the channel is filled with the feed during operation.
In the event of a standstill, when the connection between the charging device and the furnace floor is released and the charging device is extended, the remaining material falls out of the channel so that it becomes accessible.
In the drawing, an embodiment of a furnace according to the invention is shown in vertical section.
The heating chamber 1 made of carbon bricks and plates rests on a base 2 and is embedded in an insulating material with which the metallic housing 3 is filled. The components of the heating chamber are held together by struts 4 which are supported on the casing of the housing. 5 and 6 are the electrodes penetrating the ceiling of the heating chamber and 7 is a channel opening out at the ceiling through which the charge is introduced. The heating chamber is connected to the condenser through the opening 8.
In the base and base of the heating chamber there is a vertical access channel 9 which widens upward and is closed by a cover 10 which is easily detachably attached to the base of the housing. The cover is expediently equipped with a cooling device and forms a rotatable attachment piece of a screw spindle 11, the nut of which is located on a chassis 12. The channel 9 is filled with coal meal which is introduced through the feed pipe 7.
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the hot gases in the heating chamber. After completion of the work in the heating chamber, the channel 9 is closed again by the cover 10 and again filled with coal semolina.
PATENT CLAIMS:
1.Electric furnace for carrying out thermal processes in which the furnace contains gases or vapors which are flammable or form explosive mixtures with air, characterized in that an access channel is provided which opens into the bottom of the heating chamber of the furnace and is equipped with an auxiliary device, which allows a temporary closing and opening of the channel.