DE163670C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

in PARIS. '

Gegenstand vorliegender Erfindung bildet eine neue Gewölbeanordnung mit doppelten Wänden, insbesondere für metallurgische Öfen, welche selbst den bei Verwendung elektrischer Lichtbogen auftretenden außerordentlich hohen Schmelztemperaturen dauernd Widerstand leisten, die Verluste durch Wärmestrahlung vermindern, die Verwendung weniger starker Wände ermöglichen und schließlich die Erzielung bedeutend höherer Temperaturen als es bisher der Fall war, gestatten.

Bei den bisher bekannten Gewölbeanordnungen überträgt sich die Wärme durch Leitung allmählich von der inneren Gewölbefläche nach der Außenseite, wobei die Temperatur mit der Dicke des Gewölbes nach außen abnimmt. Es muß daher das Mauerwerk eines derartigen Gewölbes aus einem Material bestehen, welches nicht nur die er-■ forderliche Feuerbeständigkeit besitzt, sondern auch einen schlechten Wärmeleiter bildet, wie beispielsweise das allgemein angewendete Ziegelmauerwerk. Je größer die im Ofen herrschende Schmelztemperatur ist, in desto erheblicherer Stärke muß das Mauerwerk ausgeführt sein; wenn letzteres auch aus feuerfesten Steinen hergestellt ist, so halten diese doch nicht bei den hohen Temperaturen elektrischer Schmelzöfen stand, sondern erhalten Risse infolge des Einflusses der hohen Temperaturdifferenzen und der dadurch hervorgerufenen verschiedenartigen Ausdehnungen ihrer Masse.

Wenn man nun ein solches Mauerwerk in zwei durch eine Luftschicht getrennte Wände ,teilt, schützt man wohl die äußere Wand gegen die hohe Temperatur durch das eingeschaltete Luftkissen, während jedoch die innere Wand den gleichen nachteiligen Einwirkungen ausgesetzt ist, als wenn nur eine einzige Gewölbewand vorgesehen wäre. Wenn nun auch eine solche Anordnung Wärmeverluste nach außen erfolgreich zu schwächen imstande ist, so erlaubt dieses System trotzdem nicht eine erhebliche Steigerung der Temperatur innerhalb des Ofens, da das angewendete Material bei einer Doppelwand nicht feuerbeständiger wirkt wie bei einer einfachen Wand.

Man kann bei richtig betriebenen elektrischen Öfen heutzutage Temperaturen von solcher Höhe erzeugen, daß von allen bekannten feuerbeständigen Materialien nur der in Graphitform vorkommende Kohlenstoff allein Widerstandsfähigkeit zeigt. Nun ist aber Graphit einer der besten Wärmeleiter und in dieser Eigenschaft sogar den. gutleitenden Metallen an die Seite zu setzen, so daß in dieser Hinsicht die bekannten feuerfesten Materialien mit dem Graphit nicht annähernd verglichen werden können. Während also die bisher verwendeten feuerfesten Steine in der Praxis die Verwendung noch höherer Temperatur nicht zulassen, weder bei doppelten Gewölben noch bei einfachen Wänden, erlaubt der Graphit allein eine Steigerung der Temperatur in beliebiger Höhe. Mit diesem Vor-

zug vereinigt jedoch der Graphit die Eigenschaft eines sehr guten Wärmeleiters und eines sehr leicht verbrennbaren Körpers.

Die Anordnung gemäß vorliegender Erfindung, welche aus einer Innenwand aus Graphit und einer durch einen Zwischenraum getrennten Wand aus feuerbeständigem Material besteht, gestattet indes die Verwendung von Graphit, ohne daß dessen gute Leitungsfähigkeit und

ίο leichte \^erbrennbarkeit nachteilig wirken. Die Graphitwand kann verhältnismäßig dünn ausgeführt werden, da einesteils die Dicke der Wand die Wärmeleitungsfähigkeit des Graphits keineswegs einschränken könnte und andernteils die zwischen der Doppelwand befindliche Gasschicht den Wärmedurchgang erheblich einschränkt; da eine solche Graphitwand durch vollkommene Feuerbeständigkeit, gute Leitungsfähigkeit und verhältnismäßig geringe Stärke sich auszeichnet, besitzt -sie eine vollkommene Widerstandsfähigkeit, ohne sich auch bei solchen Temperaturen, welche nur mit dem elektrischen Lichtbogen zu erzielen sind, in irgend einer Weise zu verziehen; die Brauchbarkeit einer solchen Graphitwand hängt aber von einer Bedingung ab, nämlich, daß eine Verbrennung derselben verhindert wird. Die zwischen den beiden Wänden befindliche Gasschicht muß sich demgemäß aus inerten Gasen

30" zusammensetzen, d. h. Gasen ohne Zirkulation und ohne Einwirkung auf den weißglühenden Graphit; diese Schicht läßt zu der äußeren Wand nur die durch die. Graphitwand ausgestrahlte Wärme gelangen. Dadurch ist die äußere Wand nur einer verhältnismäßig geringen Temperaturwirkung (wenn auch immer noch hoch genug) ausgesetzt, so daß die gewöhnlichen feuerbeständigen -Materialien, welche hierfür widerstandsfähig genug sind, zum Aufbau der äußeren Wand Verwendung, finden können.

Die zwischen den beiden Wänden befindliche Gasschicht besteht aus einem gegenüber der "weißglühenden Kohle indifferenten Gas;

45. diese inerte Schicht kann am einfachsten in folgender Weise erhalten werden: Wenn der Ofen das erste Mal in Betrieb genommen wird, verbrennt die Luft, welche sich naturgemäß zwischen den beiden Gewölben befindet, den weißglühenden Graphit, aber nur ah der Oberfläche in äußerst minimaler, für die Stärke des Graphitgewölbes nicht in Betracht kommender Menge, so daß die Luft ihren Sauerstoff abgibt und so nur mehr ein Gemisch von Stickstoff, Kohlensäure usw. zurückbleibt. Als eine gute Wirkungsweise des Ofens ist es naturgemäß erforderlich, daß jeder Zutritt von Außenluft zwischen die beiden Gewölbe ausgeschlossen ist, da durch dieselbe eine Verbrennung des inneren Graphitgewölbes verursacht würde.

Der Erfindungsgegenstand ist in einem Ausführungsbeispiel auf beiliegender Zeichnung veranschaulicht.

α zeigt das innere Gewölbe aus Graphit, c das Außengewölbe aus gewöhnlichem feuerfesten Material und b den Zwischenraum, welcher an keiner Stelle mit der Außenluft in Verbindung steht und mit einem inerten und gegenüber dem Graphit indifferenten Gas gefüllt ist.

Diese neue Anordnung von Doppelgewölben, bei welchen eine Graphitwand von einer aus gewöhnlichem feuerfesten Material bestehenden Außenwand durch eine Schicht inerter Gase getrennt ist, gestattet in kontinuierlicher und dauerhafter Weise, insbesondere bei elek- ' irischen Schmelzofen, bei welchen die unmittelbare Strahlungswärme des Lichtbogens zur Wirkung kommt, die Verwendung von Temperaturen, welche bisher in metallurgischen Öfen bei dauerndem Betriebe noch nicht angewendet werden konnten. Hieraus ist der wesentliche Fortschritt vorliegender Erfindung vom Standpunkt der modernen Metallurgie ohne weiteres ersichtlich.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Doppelwandige Gewölbeanordnung für metallurgische Öfen, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen den beiden Wänden des Gewölbes durch ein inertes und gegenüber weißglühendem Graphit indifferentes Gas ausgefüllt ist, welches einesteils ein Verbrennen des die Innenwand bildenden Graphits selbst bei außerordentlich hohen Temperaturen verhindert und andererseits den Wärmedurchgang zu der aus gewöhnlichem feuerfesten Material bestehenden Außenwand erheblich schwächt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.