DE222186C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

-JV* 222186-KLASSE 40 c. GRUPPE -JV * 222186- CLASS 40 c. GROUP

Elektrischer Ofen für metallurgische Zwecke. Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Februar 1909 ab. Electric furnace for metallurgical purposes. Patented in the German Empire on February 26, 1909.

Bei der Anwendung elektrischer Öfen, bei welchen die für die Schmelzung oder Erhitzung des Materials erforderliche elektrische Energie dem Ofen durch Elektroden zugeführt wird, die durch die Wände des Ofens in den Ofenraum hineinragen, hat eine der größten Schwierigkeiten darin bestanden, das Mauerwerk vor der Einwirkung der in der Schmelzzone (d. h. in der Nähe der Elektroden) herrschenden hohenWhen using electric furnaces, which are used for melting or heating electrical energy required for the material is supplied to the furnace through electrodes, which protrude through the walls of the furnace into the furnace space has one of the greatest difficulties consisted of removing the masonry from the action of the melt zone (i.e. near the electrodes)

ίο Temperatur zu schützen.ίο protect temperature.

Diese Schwierigkeit soll nun gemäß vorliegender Erfindung dadurch beseitigt werden, daß man dem Schmelzraum oben eine solche innere Form gibt, daß stets ein oder mehrere freie Räume zwischen der oberen geneigten Fläche des durch die Zufuhröffnung in den Ofenraum eingeführten Materials und dem oberen Teil des Ofenraumes entstehen, und daß man die Elektroden, schräg von oben nach innen gerichtet, gerade durch diese freien Räume in das betreffende Material eintreten läßt, so daß die hauptsächliche Wärmeentwicklung im Innern der Masse des eingeführten Materials selbst stattfindet und das Mauerwerk demnach vor der Einwirkung der in der Schmelzzone herrschenden hohen Temperatur geschützt ist. Beiliegende Zeichnung stellt eine Ausführungsform des neuen Ofens beispielsweise dar, und zwar istThis problem is now to be eliminated according to the present invention in that the upper melting chamber is given such an internal shape that there is always one or more free Spaces between the upper inclined surface of the through the feed opening into the furnace space imported material and the upper part of the furnace chamber arise, and that one the Electrodes, directed diagonally from above inwards, straight through these free spaces in the material in question can enter, so that the main heat development inside the mass of the imported material itself takes place and the masonry accordingly is protected from the effects of the high temperature prevailing in the melting zone. The accompanying drawing shows an embodiment of the new furnace, for example, namely is

Fig. ι ein senkrechter Schnitt nach Linie A-B der Fig. 2, die einen Querschnitt nach Linie C-D der Fig. 1 darstellt.Fig. Ι a vertical section along line AB of FIG. 2, which represents a cross section along line CD of FIG.

ι ist das den Boden und die Wände des Ofens bildende Mauerwerk, welches durch eine geeignete Auskleidung geschützt ist. Der Ofen ist mit einem zweckmäßig konstruierten, mit einer Öffnung 4 versehenen Gewölbe 3 gedeckt und mit einem oberhalb der Öffnung angeordneten, zur Einführung des Beschickungsmaterials bestimmten Schacht 5 versehen. Außerdem sind Öffnungen zur Einführung der Elektroden 6 vorhanden, welche zweckmäßig von durch Wasser gekühlten Rahmen 7 umgeben sind. ■ι is the masonry that forms the floor and walls of the furnace, which is supported by a suitable lining is protected. The furnace is designed with a purpose-built, with an opening 4 provided vault 3 covered and arranged with a above the opening, provided shaft 5 intended for the introduction of the feed material. aside from that there are openings for the introduction of the electrodes 6, which are suitably surrounded by frames 7 cooled by water are. ■

Um das Ausströmen des beim Prozeß gebildeten Gases den Elektroden entlang zu verhindern, müssen die Rahmen 7 mit geeigneten Abdichtungen versehen werden, welche beispielsweise in der auf der Zeichnung dargestellten Weise angeordnet sein können.To prevent the gas formed during the process from flowing out along the electrodes, the frame 7 must be provided with suitable seals, which for example can be arranged in the manner shown in the drawing.

Der Schmelzprozeß nimmt bei diesem Ofen im wesentlichen den folgenden Verlauf: Das Beschickungsgut wird durch den Schacht 5 eingeführt, wobei in dem Ofen die obere Fläche des Gutes eine gewisse, von dessen Korngröße abhängige Neigung einnehmen wird. Bei der gewöhnlich vorkommenden Korngröße des Beschickungsgutes erhält die genannte Fläche eine Neigung von 50 bis 55 ° zur Vertikallinie. Aus diesem Grunde ist immer zwischen dem Gute und dem Mauerwerk des oberen Teiles des Ofenraumes ein freier Raum vorhanden, wie dies auf der Zeichnung durch die gestrichelten Linien angedeutet ist. Der elektrische Strom wird dem als Widerstandsmasse dienenden Material durch die Elektroden 6 zugeführt und erzeugt darin die zum Schmelzen ' und Reduzieren erforderliche Wärme. Dadurch, daß die Elektroden mit dem Gute an denjenigen Stellen in Berührung gebracht werden, an welchen diese mit dem Mauerwerk nicht in Berührung stehen, wird die hauptsächlichsteThe melting process in this furnace essentially takes the following course: The Load is introduced through the chute 5, with the upper surface in the furnace of the goods will assume a certain inclination depending on the grain size. In the Usually occurring grain size of the charge is given the area mentioned an inclination of 50 to 55 ° to the vertical line. For this reason there is always between the Good and free space for the masonry of the upper part of the furnace chamber, as indicated in the drawing by the dashed lines. The electric one Current is fed through the electrodes 6 to the material serving as the resistance mass and generates therein the heat required for melting and reducing. Through this, that the electrodes are brought into contact with the goods at those points at which these are not in contact with the masonry, becomes the most important

Wärmeentwicklung im Innern des Gutes stattfinden. Da, wie oben dargelegt worden ist, bei den bisher bekannten Konstruktionen die Schwierigkeit, das Mauerwerk vor der in der Nähe der Schmelzzone herrschenden hohen Temperatur zu schützen, einer der größten Nachteile war, so ist es klar, daß durch die vorliegende Erfindung große Vorteile erzielt werden.Heat development take place inside the property. Since, as has been explained above, at the previously known constructions the difficulty of the masonry in front of the To protect the vicinity of the melting zone prevailing high temperature, one of the largest Disadvantages were, it is clear, that great advantages are achieved by the present invention will.

ίο Das beim Prozeß entstehende Gas, welches hauptsächlich aus Kohlenoxyd und Kohlensäure besteht, wird durch den Schacht 5 abgeleitet und erwärmt dadurch das Beschickungsgut. Auf Grund des Widerstandes, welchen dieses gegen das ausströmende Gas ausübt, entsteht ■ im Innern des Ofens ein schwacher Überdruck, was an und für sich vorteilhaft ist; doch ist zu bemerken, daß bei Reduzierungsöfen der in Rede stehenden Art die Gasmenge durch den Mangel an Gebläse verhältnismäßig gering wird, so daß also z. B. beim Reduzieren von Eisenerz die abgehende Gasmenge nur etwa ¹Z₁₀ der bei einem gewöhnlichen Hochofen entstehenden Gasmenge beträgt. Schachtöfen mit einer Konstruktion wie bei gewöhnlichen Hochöfen sind daher bei elektrischer Reduktion nicht gut geeignet, da infolge der geringen Gasmenge die Vorteileίο The gas produced during the process, which mainly consists of carbon dioxide and carbonic acid, is diverted through the shaft 5 and thereby heats the material to be charged. Because of the resistance it exerts against the gas flowing out, ■ a slight overpressure arises inside the furnace, which is advantageous in and of itself; but it should be noted that in reducing furnaces of the type in question, the amount of gas is relatively small due to the lack of fan, so that z. B. when reducing iron ore, the outgoing amount of gas is only about ¹ Z _{10 of} the amount of gas produced in an ordinary blast furnace. Shaft furnaces with a construction like that of ordinary blast furnaces are therefore not well suited for electrical reduction, since the advantages due to the small amount of gas

. eines großen Schachtes in Wegfall kommen.. of a large shaft can be omitted.

Deshalb muß, wenn man es für zweckmäßig hält, die nach der vorliegenden Erfindung ausgeführten öfen mit einem Schachte zu versehen, um die Beschickung zu erleichtern und das Beschickungsmaterial vorzuwärmen und im Ofen einen Überdruck zu erzeugen, dieser Schacht verhältnismäßig kleine Dimensionen erhalten. Selbstverständlich können diese öfen auch ohne einen solchen Schacht ausgeführt werden.Therefore, if one finds it convenient, those made in accordance with the present invention must to provide ovens with a shaft to facilitate loading and to preheat the feed material and to create an overpressure in the furnace, this Well received relatively small dimensions. Of course, these ovens can can also be carried out without such a shaft.

Der auf der Zeichnung dargestellte Ofen ist für dreiphasigen Wechselstrom eingerichtet. Selbstverständlich könnte er auch für einphasigen Wechselstrom ausgeführt werden, doch dürfte im allgemeinen der Betrieb mit mehrphasigem Wechselstrom sich günstiger stellen.The furnace shown in the drawing is set up for three-phase alternating current. Of course, it could also be designed for single-phase alternating current, but Operation with multiphase alternating current is likely to be more favorable in general.

Claims

Patent claim:

Electric furnace for melting and. Reducing ores consisting of one Oven space, which is at the top with a for the introduction of the material to be treated serving shaft or a loading opening is provided, and in which the for the supply or discharge of the current serving electrodes occur in such a way that they come into direct contact with the embedded material, characterized by that the furnace space at the top has such an internal shape that there is always one or more free spaces between the upper inclined surface of the material introduced through the feed opening into the furnace space and the upper part of the furnace chamber, through which the diagonally from above to inward-facing electrodes must first pass through them before they can be heated Enter well for the purpose of letting the chief development of heat take place within itself, and that Masonry before exposure to the high temperature prevailing in the melting zone to protect as much as possible.

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1 sheet of drawings.