DE263615C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 18 h. GRUPPE

in BERLIN.

Die Erfindung bezieht sich auf .einen elektrischen Ofen zum Schmelzen von Metallen und zum Raffinieren von solchen, insbesondere von Stahl. Bei demselben sollen an der

5 Oberfläche des Ofens Lichtbogen elektroden, am Herde Herdelektroden so angeordnet sein, daß zwischen sämtlichen Elektroden Potentialdifferenz besteht.

Die Folge hiervon ist, daß beim Betriebe

ίο des Ofens die Beheizung großenteils durch die. zwischen den oberen Elektroden und der Schlackendecke sich bildenden Lichtbögen erfolgt ; zum Teil ist sie eine Widerstandsheizung, indem die Umwandlung der elektrischen in die Wärmeenergie durch den Widerstand zustande kommt, welcher dem Durchgange des elektrischen Stromes teils durch die Schlackendecke und teils durch das Metallbad entgegengesetzt wird.

Bei dem Betriebe derartiger Öfen unterscheidet man nun verschiedene Perioden und und je nach diesen wird die Haupt wärme entweder in der Schlackendecke, z. B. während der Frischperiode, oder aber hauptsächlich im eigentlichen Metalle, z. B. während der Desoxydations- und Rückkohlungsperiode, benötigt. Da nun die Widerstände, welche in solchen öfen zwischen den Elektroden auftreten, je nach Größe des Herdes bzw. der Badhöhe und je nach der Entfernung der Elektroden voneinander verschieden sind, so hat man es bei der bisherigen Stromführung nicht in der Hand gehabt, den elektrischen, dem Bade an mehreren Stellen zugeführten Strom in ganz bestimmten, gewünschten Mengen auf den gewollten Weg zu zwingen, um je nach dem jeweiligen Stande der Behandlung und dem Bedürfnis, seine Wärmewirkung dort zur Geltung kommen zu lassen, wo dies gerade erforderlich ist.

Nach vorliegender Erfindung bedient man sich nun der an sich bekannten Regelung der Stromzufuhr zu einzelnen Elektroden durch Anordnung von Widerständen oder vollständiges Ausschalten einzelner Elektroden, um je nach Wunsch und Erfordernis bestimmte Teile des Schmelzgutes mehr oder weniger zu beheizen. -

Die natürlichen Widerstände, mit denen im vorliegenden Falle gerechnet werden muß, sind hauptsächlich die der Schlackendecke und des Metallbades zwischen je zwei Oberflächenelektroden und zwischen einer Oberflächen- und einer Bodenelektrode. Mit Rücksicht darauf, daß der Widerstand der Schlacke sowohl, als auch derjenige des Metallbades, von den geringen, durch die Änderung der Temperatur hervorgerufenen Schwankungen abgesehen, bei gleichbleibender Beschickung und gleichem Querschnitte des Herdes derselbe bleibt, kann man zur Erzielung der gewünschten Wirkung in den Weg des Stromes je nach Bedürfnis vor seinem Eintritt in jene Elektroden, welche mit den betreffenden Badstellen in Verbindung stehen, in bekannter Weise größere oder geringere Widerstände oder einzelne Elektroden ein- bzw. ausschalten.

Für die praktische Durchführung dieses

Verfahrens seien einige Beispiele angeführt, und zur näheren Erläuterung werden die in der beiliegenden Zeichnung im senkrechten Schnitt veranschaulichten Öfen herangezogen. In der Fig. ι der beiliegenden Zeichnung ist die Verwendung des Edison-Hopkinsonschen Dreileitersystems veranschaulicht. Hiernach werden die beiden oberen Elektroden ι und 2 mit den Außenleitern 9 und 10 der beiden Stromquellen 3 verbunden, während die Bodenelektroden 4 und 5, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung je eines Widerstandes 6 bzw. 6' und je eines Ausschalters 7 bzw. 7', mit der Kompensationsleitung 11 verbunden werden.

Es sind dann folgende Schaltungen möglich:

Die beiden Ausschalter seien geöffnet. Es

findet dann der Stromausgleich zwischen den Elektroden 1 und 2 nur über die Badoberfläche in der Strombahn 8 statt. Anderseits seien die beiden Ausschalter 7 und 7' geschlossen. Dann verläuft der Strom auch oder ausschließlich von der Elektrode 1 bzw. 2 über die Elektrode 4 bzw. 5, die Widerstände 6 bzw. 6' nach der neutralen Leitung 11.

Wird der Ausschalter 7 geöffnet, der andere Ausschalter 7' geschlossen, so verläuft der Strom außer auf der Bahn 8 auch von den beiden Elektroden 1 und 2 nach der eingeschalteten Bodenelektrode auf dem Wege 12' und 13' oder ausschließlich über 8 oder 12' und 13'. Schaltet man hingegen die Elektrode 4 ein, so wird der Strom über 12 und 13 fließen.

Die Bodenelektroden können dem Bedürfnis und der Form des Ofens entsprechend beliebig vermehrt werden unter Beibehaltung der vorgeschriebenen Schaltweise, so daß tatsächlich im Wechsel auf jeden beliebigen Punkt des Bades der Strom und dessen Wirkung konzentriert werden kann.

Fig. 2 zeigt die Anordnung bei Anwendung von Mehrphasen-, speziell Dreiphasenstrom.
Es sind hierbei die oberen Elektroden 1, 2 und 3 an die drei Phasen der Stromquelle angeschlossen und die Bodenelektroden gegebenenfalls unter Zwischenschaltung je eines regelbaren Widerstandes und Ausschalters, wie schon unter Fig. 1 beschrieben, mit der neutralen Leitung 11 der Stromquelle verbunden.

Die Betriebsweise bei dieser Schaltung und die Möglichkeit, den Strom und dessen Wirkungen auf verschiedene Teile des Bades verteilen bzw. konzentrieren zu können, ist dieselbe, wie unter Fig. 1 beschrieben; jedoch ist die Anzahl der möglichen Kombinationen infolge der größeren Anzahl der oberen Elektroden eine entsprechend größere. Auch hierbei, wie bei Fig. 1, braucht natürlich die Zahl der unteren Elektroden mit der der oberen nicht übereinzustimmen.

Selbstverständlich könnten auch Öfen mit mehrfacher Wiederholung der obigen Schaltungen in gruppenweiser Anordnung der letzteren an ein und demselben Ofen ausgeführt werden.

Bei Verwendung von Wechsel- oder besonderen D.rehströmen treten als Nebenerscheinungen infolge der motorischen Wirkung dieser Ströme Drehbewegungen des Bades ein, was eine gründliche Durchmischung desselben herbeiführt.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Ofen zum elektrischen Schmelzen und Raffinieren von Metallen, insbesondere von Stahl, gekennzeichnet durch die Anordnung von Lichtbogenelektroden an der Oberfläche des Schmelzbades und von Bodenelektroden am Umfange des Schmelzherdes, zwischen denen sämtlich Potentialdifferenz besteht, so daß die Beheizung des Behandlungsgutes in der Hauptsache durch Lichtbögen bewirkt wird, die sich zwischen den oberen Elektroden und der Schlackendecke bilden, zum Teil aber auch durch Ströme, die von den unteren Elektroden durch das Metallbad und durch die Schlackendecke hindurchgehen, wobei, um einzelnen Elektroden mehr Strom zuzuführen und so bestimmte Teile des Schmelzgutes besonders beheizen zu können, in an sich bekannter Weise vor den Elektroden regelbare Vorschaltwiderstände angebracht oder die einzelnen Elektroden in den Stromkreis ein- und ausschaltbar gestaltet oder beide Anordnungen vereinigt sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.