CH623404A5 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Lichtbogenschmelzofen, bei dem die Ofenwandung wenigstens einen oberhalb des Schmelzspiegels angeordneten, aus Stahlblech geschweissten Wasserkühlkasten enthält, dessen dem Ofeninneren zugekehrte Ober-50 fläche mit Vorsprüngen versehen ist, die das Anhaften einer auf dieser Oberfläche gebildeten feuerfesten Schutzschicht begünstigen.

Zur Verlängerung der Lebensdauer der Ofenwandung von bekannten Schmelzöfen, insbesondere von Lichtbogenöfen, hat 55 man in der Ofenwandung hinter der Ziegelauskleidung aus Stahlplatten zusammengeschweisste Wasserkühlkästen eingebaut, durch die die Ziegelauskleidung gekühlt wird. Diese Massnahme hat sich insofern als nicht voll zufriedenstellend erwiesen, als durch die starke Erhitzung der die Wasserkühlkästen 60 bedeckenden feuerfesten Steine an ihrer Innenfläche und durch die Kühlwirkung an ihrer Aussenfläche die Gefahr besteht, dass die Steine verformt werden und abplatzen, so dass dann die Oberfläche des Wasserkühlkastens direkt der Lichtbogenhitze des Ofens ausgesetzt ist. Dies führt nicht nur dazu, dass nun-65 mehr Risse in der Wand der Wasserkühlkästen auftreten, insbesondere falls die Wandstärke 12 mm überschreitet und dass Löcher in die Wand der Wasserkühlkästen eingebrannt werden können, was zu einem Austritt des Kühlwassers und einer

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Explosionsgefahr führt, sondern es wird hierdurch auch der den Vorsprüngen bildet, die ein Abschmelzen dieser Vorsprün-

thermische Wirkungsgrad des Ofens herabgesetzt. ge verhindert. Die Feuerfestmasse kann nass oder trocken auf-

Man hat zur Vermeidung dieser Nachteile einen neuen Weg gespritzt, aufgestampft oder aufgeschleudert werden und ist beschritten, nämlich im Bereich der Wasserkühlkästen bzw. vorzugsweise so ausgewählt, dass sie eine hohe Wärmeleitfähig-Kühlrohre, die feuerfesten Steine entfernt und stattdessen die 5 keit und einen hohen Schmelzpunkt aufweist. Durch die hohe dem Ofeninneren zugekehrte Oberfläche der Kühlelemente so Wärmeleitfähigkeit wird in Verbindung mit der vergrösserten ausgebildet, dass das Haftvermögen gegenüber Schmelze- oder Berührungsfläche zwischen den Vorsprüngen und der Feuer-Schlackespritzern stark erhöht ist, so dass sich im Betrieb festmasse eine bessere und gleichmässigere Kühlung der Feuerschnell eine Schutzschicht aus feuerfester Schlacke aufbaut, die festmasse gewährleistet, die wiederum deren Standfestigkeit fest haftet, die Kühlelemente schützt und einen guten Wärme- I0 erhöht und ein Abplatzen verhindert. Im Gegensatz zu der Wirkungsgrad gewährleistet. Bei der durch die DT-OS durch Schlackespritzer gebildeten feuerfesten Schutzschicht 2 354 570 bekannt gewordenen Lösung sind die Kühler aus kann bei dem erfindungsgemässen Schmelzofen die Feuerfest-einem Hauptkörper aus Gusseisen oder Kupfer und einer An- masse hinsichtlich der gewünschten Eigenschaften optimal auszahl von unmittelbar in den Hauptkörper eingegossenen Kühl- gewählt werden.

röhren aufgebaut, wobei zur Erhöhung des Haftvermögens der 15 Bei einer Stampfmasse werden die Vorsprünge vorzugswei-

dem Ofeninneren zugewandten Oberfläche diese gewellt oder se in Form von Hohlprofilen und bei einer Spritzmasse vorzugs-

mit stellenweise eingegossenen und aus der Oberfläche vorste- weise in Form von oben offenen U-, V-förmigen oder in Form henden Ziegeln ausgebildet ist. Bei der Lösung nach der DT-OS von rohrsektorförmigen Profilen mit der Schlitzöffnung nach

2 502 712 dienen als Kühlelemente aus Stahlblech geschweisste oben weisend ausgebildet. Die oben offenen Profile weisen

Wasserkühlkästen, deren zum Inneren des Lichtbogenofens hin 20 zudem den Vorteil auf, dass sie, falls nach längerer Betriebszeit freiliegende Aussenflächen mit mehreren Rippen oder stabför- die vorab aufgebrachte Feuerfestmasse örtlich beschädigt ist,

migen Vorsprüngen in gitter- oder schachbrettartiger Anord- herablaufende Schlackespritzer auffangen und damit auch die nung versehen sind. Auf der zunächst freiliegenden Oberfläche Bildung einer zusätzlichen Schutzschicht durch Schlacke begün-

der Wasserkühlkästen bildet sich nach Inbetriebnahme des stigen, wenn sie mit gegenseitigem Abstand und in Axialrich-Ofens eine feuerfeste Schlackenschicht mit einer Dicke bis zu 20 25 tung des Ofens zueinander versetzt angeordnet sind.

mm die fest haftet und einen guten Wärmewirkungsgrad des Entgegen der bisher geltenden Auffassung (DT-OS

Lichtbogenofens gewährleistet. 2 354 570, Seite 2, letzter Absatz), dass bei aus Stahlblech

Nachteilig an dem durch die DT-OS 2 354 570 bekannt geschweissten Wasserkühlkästen die Dicke der dem Ofeninnegewordenen Kühlsystem sind die verhältnismässig hohen Her- ren zugekehrten Wand höchstens in der Grössenordnung von 9 stellungskosten für die als Gussstücke ausgebildeten Kühlele- 30 bis 12 mm liegen darf, weil sonst eine starke Neigung zur mente. Nachteilig an der durch die DT-OS 2 502 712 bekannt Rissbildung aufgrund des Temperaturunterschiedes zwischen gewordenen Lösung ist die Gefahr, dass bei Inbetriebnahme des der hohen Temperatur im Ofen und der durch Kühlwasser Ofens die Vorsprünge stellenweise abschmelzen, bevor sich eine gekühlten Fläche auftritt, ist beim erfindungsgemässen Schlackeschutzschicht gebildet hat und dann an dieser Stelle Schmelzofen die betreffende Wand mindestens 15 mm dick sich keine ausreichend dicke Schutzschicht mehr entwickeln 35 aufgebildet und weist vorzugsweise eine Stärke im Bereich kann und dass auch vor der Ausbildung einer entsprechenden zwischen 20 und 35 mm auf. Dies ist aufgrund der von Anfang Schutzschicht die Gefahr von Lichtbogenüberschlägen zu den an vorhandenen Schutzschicht aus Feuerfestmasse möglich und Wasserkühlkästen besteht mit der Folge einer erhöhten Explo- bedingt nicht nur in Verbindung mit der speziellen Form der sionsgefahr durch austretendes Wasser. Vorsprünge eine gleichmässigere Temperaturverteilung in der Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem 40 Ofenwand, sondern vermindert, falls in Ausnahmefällen den-Schmelzofen der einleitend genannten Art eine hohe Lebens- noch die Oberfläche des Wasserkühlkastens freigelegt wird, die dauer der wassergekühlten Ofenwandung zu ermöglichen, ohne Gefahr eines Durchschmelzens der Stahlplatte. Ausserdem wird die erwähnten Nachteile der bekannten Schmelzöfen dieser Art durch die hierdurch bedingte Erhöhung an Steifigkeit die Mög-in Kauf nehmen zu müssen. Es soll eine festhaftende feuerfeste lichkeit eröffnet, den Wasserkühlkasten als ein freitragendes Schutzschicht gleichmässiger Stärke gebildet werden können, 45 Element der Ofenwandung auszubilden.

ohne dass es zu einem örtlichen Abschmelzen der Vorsprünge kommt. Diese Schutzschicht soll ohne die Gefahr des Abplat- Um die in dem genannten Ausnahmefall wegen der vergrös-

zens in einer Stärke von mehr als 20 mm aufgebaut werden serten Wandstärke vorhandene Gefahr einer Rissbildung und können. als Folge hiervon die Gefahr eines Wasseraustritts in den

Diese Aufgabe wird durch die im unabhängigen Patentan- 50 Schmelzofen wirksam zu verhindern, sind gemäss einer weiteren sprach 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausfüh- Ausführungsform der Erfindung die Fugen oder Flanschen zwi-rungsformen der Erfindung sind den abhängigen Patentansprü- sehen der Ofenausmauerung und den Wasserkühlkästen so auschen (2 bis 22) zu entnehmen. gebildet, dass sie an der Ofeninnenseite herabfliessendes Wasser auffangen und nach aussen leiten. Ausserdem sind Massnah-Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass bei einer 55 men getroffen, um beim Abstich des Ofens sicher verhindern zu bestimmten Ausbildung der Vorsprünge, nämlich in Form von können, dass die Schmelze in den Bereich der Wasserkühlkä-Profileisen, vorzugsweise in Form von Hohlprofileisen, nicht sten gelangen kann.

nur eine verbesserte Haftung einer Feuerfestmasse an der dem

Ofeninneren zugekehrten Wand des Wasserkühlkastens erziel- Die Erfindung wird durch Ausführungsbeispiele anhand von bar ist, sondern wegen der vergrösserten Berührungsfläche zwi- Ml 13 Figuren erläutert. Es zeigen sehen feuerfester Masse und den Profileisen auch eine gleich- Fig. 1 einen Axialschnitt eines erfindungsgemässen mässigere Kühlung der feuerfesten Masse. Damit wird die Mög- Schmelzofens bei entferntem Deckel,

lichkeit eröffnet, bereits vor dem ersten Schmelzvorgang eine Fig. 2 einen Radialschnitt dieses Ofens an der Stelle II-II

geeignete Feuerfestmasse in ausreichender Stärke aufzubringen, Fig. 3 bis 6 Teilschnittansichten weiterer Ausführungsfor-

die bereits beim ersten Schmelzvorgang nicht nur die dem 65 men eines erfindungsgemässen Ofengefässes.

Ofeninneren zugekehrte Wand des Wasserkühlkastens ausrei- Fig. 7 den Ausschnitt VII aus der Längsschnittansicht des chend schützt und einen Überschlag des Lichtbogens zum Was- Ofens nach Fig. 1 in vergrösserter Darstellung.

serkühlkasten verhindert, sondern auch eine Schutzschicht auf Fig. 8 bis 12 Ansichten der dem Ofeninneren zugekehrten

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Wand verschiedener Wasserkühlkästen in ausschnittsweiser dar, die Schutzmassnahmen enthalten, um beim Austritt von

Darstellung zur Veranschaulichung verschiedener Formen von Wasser aus den Wasserkühlkästen zu verhindern, dass dieses bis

Profilen für die aufgeschweissten Vorsprünge. in den Bereich des Schmelzbades dringen kann. Zu diesem

Fig. 13 eine Teilschnittansicht einer weiteren Ausführungs- Zweck ist bei der Ausbildung nach Fig. 3 der Flansch 14

form eines erfindungsgemässen Ofengefässes. 5 zwischen der Unterkante eines hohlringförmigen Wasserkühl-

Das in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellte Ofengefäss kastens 15 und der Oberkante einer ringförmigen Ofenaus-enthält ein wannenförmiges Untergefäss 1 aus feuerfesten Stei- mauerung 16 nach aussen abfallend ausgebildet und es ist nen, dessen Rand 2 um etwa 30 bis 40 cm bis über den ausserdem die dem Ofeninneren zugekehrte Wand des Wassermaximalen Schmelzspiegel 3 hochgezogen ist. Auf den Rand 2 kühlkastens 15 gegenüber der darunterliegenden Innenwand des Untergefässes ist etwas zurückversetzt die abnehmbare I0 der Ofenausmauerung 16 etwas nach aussen versetzt. Hierdurch Ofenwandung 4 aufgesetzt. Die Ofenwandung besteht bei dem wird bei einem Leck auf der dem Ofeninneren zugekehrten gewählten Beispiel aus einer Vielzahl von Wasserkühlkästen Seite der Wasserkühlkästen das unterhalb der Feuerfestmasse 5/1,5/2,5/3 ... 5/n, die als hohlringsektorförmige Elemente herabfliessende Wasser, das die Ausmauerung des Untergefäs-ausgebildet sind, deren Fläche pro Element auf der dem Ofenin- ses befeuchten und zu einer Explosionsgefahr führen würde, neren zugekehrten Seite etwa 3 m2 nicht überschreitet und die 15 nach aussen geleitet. Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausfüh-durch ein nicht dargestelltes Gerüst zu einem selbsttragenden rungsform ist der Wasserkühlkasten 17 gegenüber der darunter-geschlossenen ringförmigen unteren Abschnitt der Ofenwand 4 liegenden Ofenausmauerung 18 mit Hilfe eines ebenfalls nach zusammengefasst sind. Dieser ringförmige Abschnitt enthält aussen abfallenden Flansches 19 noch etwas weiter nach aussen ausserdem im Bereich des Abstichloches 6 des Ofens eine beim versetzt, als bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3. In beiden Kippen des Ofens durch den Badspiegel bestimmte Ausmaue- 20 Fällen ist im übrigen die Fuge zwischen Wasserkühlkasten und rung 7 durch die gewährleistet ist, dass beim Abstechen des Ofenausmauerung zum Ofeninneren hin mit einer feuerfesten Ofens die Wasserkühlkästen 5 nicht mit der Schmelze in Berüh- Masse 20 abgedichtet und es ist abweichend von der Ausführung kommen. Um dies sicher zu vermeiden, ist ausserdem bei rungsform nach Fig. 1 in axialer Richtung nur ein Wasserkühl-dem erfindungsgemässen Ofen der Durchtrittsquerschnitt des kästen vorgesehen. In Umfangsrichtung kann dieser mit entAbstichloches 6 im Vergleich zu bekannten Öfen auf mehr als 25 sprechenden Kammern ähnlich dem Wasserkühlkasten 10 aus-500 cm2, vorzugsweise auf mehr als 750 cm2 vergrössert und es gebildet sein oder es können in Umfangsrichtung mehrere sek-ist oberhalb des Abstichloches und unterhalb der Unterkante torförmige Wasserkühlkästen entsprechend den Wasserkühlkä-des unmittelbar darüberliegenden Wasserkühlkastens 5/3 ein sten 5 nach Fig. 1 vorgesehen sein.

Sicherheitsloch 8 vorgesehen, das zur Unterkante dieses Was- Die in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsformen serkühlkastens einen Abstand von etwa 10 bis 20 cm aufweist. 30 sind zwei Beispiele für die konstruktiven Möglichkeiten, die

Das Sicherheitsloch zeigt den Bedienungsleuten des Ofens beim durch die grössere Wandstärke bedingte höhere Steifigkeit der

Abstich an, ob der Badspiegel noch einen ausreichenden Ab- Wasserkühlkästen eröffnet werden.

stand zu dem darüberliegenden Wasserkühlkasten aufweist. Bei der Ausführungsform nach Figur 5 sind ähnlich wie im

Falls aus dem Sicherheitsloch Schmelze austritt, ist dieser Ab- mittleren Abschnitt des Ofengefässes nach Figur 1 mehrere stand erreicht und der Ofen darf nicht weiter gekippt werden. 35 hohlringsektorförmige Wasserkühlkästen 21 vorgesehen. Diese

Das Sicherheitsloch muss nicht oberhalb, sondern kann auch liegen auf der Ofenausmauerung 22 auf und bewirken eine seitlich des Abstichloches angeordnet sein. Seine Höhenlage Kühlung der obersten Steine dieser Ausmauerung. Jeder der bestimmt sich dann nach der Linie des maximal zulässigen Wasserkühlkästen weist am oberen Rand einen sich nach aussen

Badspiegels bei gekipptem Ofen. erstreckenden Flansch 23 auf, der auf ein Versteifungsprofil 24

Oberhalb der hohlringsektorförmig ausgebildeten Wasser- 40 eines äusseren Rahmens 25 zu liegen kommt. Der Flansch ist kühlkästen 5/1.. ,5/n ist als ein oberer Abschnitt der Ofenwan- mit nicht dargestellten Löchern versehen, die es erlauben, den dung 4 ein weiterer Wasserkühlkasten 10 angeordnet, der als Wasserkühlkasten mit dem Kran nach oben herauszuziehen und ein sich über den gesamten Umfang des Ofens erstreckendes gegebenenfalls auszuwechseln. In Figur 5 sind auch die bereits hohlringförmiges Element ausgebildet ist, das in Umfangsrich- oben zu Figur 1 erwähnten Ringleitungen 26 und 27 für die tung in einzelne Kammern 10/1,10/2 ... 10/m (siehe Fig. 2) 45 Zufuhr und die Ableitung des Kühlwassers zu den einzelnen unterteilt ist. Die Wasserkühlkästen 5/1... 5/n und die einzel- Wasserkühlkästen dargestellt. Ferner sind Leitbleche 28 einge-

nen Kammern 10/1... 10/m des Wasserkühlkastens 10 sind zeichnet, die eine Zwangsführung des Kühlwassers längs eines durch Zuleitungen 11 und Ableitungen 12 jeweils voneinander mäander- bzw. wellenförmigen Weges des Kühlwassers im Was-

unabhängig mit einem Kühlwasserversorgungssystem, das in serkühlkasten von unten nach oben gewährleisten.

Form von Ringleitungen (siehe Fig. 5) um den Ofen geführt sein 50 Figur 6 zeigt eine Ausbildung der Ofenwandung, bei der kann, verbunden. abwechselnd Wandabschnitte mit hohlringsektorförmigen Was-

In Fig. 2 sind noch die drei Elektroden 13 des Lichtbogen- serkühlkästen 29 bzw. 30 und aus feuerfesten Steinen 31 über-

ofens dargestellt. einander angeordnet sind. Der Halterahmen besteht hier ledig-

Gemäss einem Merkmal der Erfindung ist entgegen der lieh aus zwei Hohlprofilringen 32 und 33, die durch einzelne bisherigen Auffassung und Praxis die Stärke der dem Ofeninne- 55 längs des Umfangs angeordnete Säulen 34 im Abstand gehalten ren zugekehrten Wand der Wasserkühlkästen nicht auf 9 bis 12 werden. Infolge der grösseren Wandstärke der Wasserkühlkä-

mm begrenzt, sondern grösser als 15 mm, vorzugsweise 20 bis sten vermögen diese das auf ihnen lastende Gewicht ohne

35 mm ausgebildet. Dies ermöglicht neben einer verbesserten zusätzliche gesonderte Abstützung aufzunehmen. Sie sind im

Wärmeverteilung der auf die Wasserkühlkästen aufgebrachten übrigen, wie die Figur erkennen lässt, gegenüber den Steinen

Feuerfestmasse — dieser Gesichtspunkt wird anhand der Fig. 7 m etwas nach hinten versetzt. Die Ausführungsform nach Figur 6

bis 12 noch näher erläutert werden - wegen der höheren ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn bei bestimmten Anwen-

Steifigkeit der Wasserkühlkästen auch eine selbsttragende Bau- dungsfällen, wie z.B. beim Einschmelzen von Eisenschwamm,

weise und damit eine weitere Vereinfachung im Aufbau der der Anteil der wassergekühlten Flächen in der Ofenwandung

Ofenwandung. Ausserdem ist im Falle eines ausnahmsweisen verringert werden soll. Das Aufspritzen der Feuerfestmasse

örtlichen Freiliegens der Ofenwandung die Gefahr eines Durch- m erfolgt hier zweckmässig erst nach dem Zusammenbau des brennens durch den Lichtbogen vermindert. Ofengefässes.

Die Fig. 3 und 4 stellen in Querschnittsansichten die interes- Beim erfindungsgemässen Schmelzofen ist die dem Ofenin-

sierenden Ausschnitte aus erfindungsgemässen Schmelzöfen neren zugekehrte Wand des bzw. der Wasserkühlkästen mit

Vorsprüngen versehen, die aus Profileisen gebildet sind und es dient als feuerfeste Schutzschicht eine vorab, d.h. vor dem betriebsmässigen Einsatz aufgebrachte Feuerfestmasse. Figur 7 stellt in einer vergrösserten Ansicht den Ausschnitt VII der Fig. 1 dar und lässt neben der dem Ofeninneren zugekehrten Wand 35 die aus Profileisen 36 gebildeten Vorsprünge sowie die vorab aufgebrachte Feuerfestmasse 37 erkennen. Die Profileisen 36 sind vorzugsweise auf die Wand 35 aufgeschweisst und haben eine Länge zwischen 20 und 50 mm. Die feuerfeste Schutzschicht ist nur in einer solchen Stärke aufgetragen, dass sie die Profileisen gerade vollständig bedeckt. Da die feuerfeste Schutzschicht nicht erst durch Schlackespritzer gebildet wird, wie bei dem bekannten Ofen der einleitend genannten Art, sondern da als feuerfeste Schutzschicht eine vorab aufgebrachte Feuerfestmasse 37 dient, sind die Profileisen 36 von Anfang an geschützt und es ist damit in Verbindung mit ihrer Form die wegen der grösseren Kontaktfläche zur Feuerfestmasse einen besseren Wärmeübergang und damit eine bessere Temperaturverteilung in der Feuerfestmasse gewährleistet, auch eine höhere Standfestigkeit der Feuerfestmasse und der Profileisen gesichert. Die Feuerfestmasse kann aufgestampft, aufgespritzt, aufgeschleudert oder aufgeschmiert werden. Das geeignete Verfahren zum Aufbringen der Feuerfestmasse richtet sich nach der verwendeten Masse und nach der Art der Ausbildung der Profileisen. Als Masse eignet sich insbesondere eine Masse hoher Wärmeleitfähigkeit mit hohem Schmelzpunkt. Gute Erfahrungen sind mit Massen auf Magnesitbasis gemacht worden.

Die Profileisen 36 können in verschiedener Weise ausgebildet sein. Vorteilhaft sind solche Profile, die neben einer grossen Berührungsfläche zur umgebenden Feuerfestmasse diese möglichst gut festhalten und daneben die Eigenschaft aufweisen,

dass sie Schlackespritzer auffangen und damit auch zur Bildung einer Schutzschicht aus Schlackespritzern beitragen, falls nach längerer Betriebszeit die vorab aufgebrachte Feuerfestmasse örtlich beschädigt wird. Als besonders vorteilhaft hat sich hierfür die in Fig. 8 dargestellte Form von Profileisen 36 erwiesen. Fig. 8 ist eine Draufsicht auf die dem Ofeninneren zugekehrte Wand 35 eines Wasserkühlkastens vor dem Aufbringen der Feuerfestmasse. Die Profileisen sind hier als in Axialrichtung geschlitzte Rohrstücke ausgebildet, deren Schlitzbreite sich etwa über ein Viertel bis zwei Fünftel des Umfangs erstreckt, wobei der Schlitzbereich jeweils nach oben weist und diese

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Rohrstücke derart in Axialrichtung versetzt angeordnet sind, dass durch sie herablaufende Schlackespritzer aufgefangen werden. Damit wird einerseits die Feuerfestmasse fest umklammert und es werden andererseits herablaufende Schlackespritzer im 5 Falle einer örtlichen Beschädigung der Schutzschicht durch die oben offenen Profileisen aufgefangen und festgehalten.

Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, die geschlitzten Rohrstücke 36 in etwa in Umfangsrichtung des Ofens verlaufenden Reihen 42 anzuordnen und als gegenseitigen lichten Abstand D 10 der einzelnen Rohrstücke einer Reihe das 1 bis 1,5-fache und als lichten Abstand H der einzelnen Reihen das 1,5 bis 2-fache des Aussendurchmessers d eines Rohrstückes zu wählen.

Die Fig. 9 bis 12 zeigen weitere vorteilhafte Formen von Profileisen. Im Falle von Fig. 9 sind es V-förmige, im Falle von 15 Fig. 10 U-förmige und im Falle der Fig. 11 und 12 in Form von Hohlprofileisen ausgebildete Vorsprünge 38 bis 41.

Die Ausführungsform nach Fig. 13 unterscheidet sich von der nach Fig. 4 im wesentlichen dadurch, dass anstelle eines nach aussen abfallenden Flansches ein rinnenförmig ausgebilde-2o ter Flansch 44 vorgesehen ist. Auf einem Ringflansch 45 des Ofenuntergefässes 1 sitzt eine Tragkonstruktion 46 für hohl-ringsektorförmig ausgebildete Wasserkühlkästen 47 auf. Die Tragkonstruktion besteht aus einem durch einen Steg 48 versteiften Ringflansch 49, der in bestimmten Abständen längs des 25 Umfanges kastenförmige Träger 50 trägt. Au fden Trägern sind zwei ringförmige Hohlprofile 51 und 52 aufgebracht, die der Kühlwasserversorgung der einzelnen Wasserkühlkästen 47 dienen. Die hohlringsektorartigen Wasserkühlkästen 47 weisen am oberen Rand einen nach aussen gerichteten Flansch 53 auf, mit 30 dem sie sich auf der Tragkonstruktion abstützen. Das durch ein Leck auf der Innenseite der Wasserkühlkästen herablaufende Wasser wird durch den rinnenförmig ausgebildeten Flansch 44 aufgefangen und nach aussen geleitet, wo es am Rand des Flansches 44 abtropft. Die obere Kante 53 des Flansches 44 ist 35 in die die Fuge abdichtende feuerfeste Masse 54 eingebettet.

In axialer Richtung ist bei den Ausführungsbeispielen gemäss den Fig. 3,4 und 13 nur jeweils ein Wasserkühlkasten vorgesehen. Selbstverständlich können übereinander auch mehrere Kühlkästen vorhanden sein. In diesem Fall sind die Fugen 40 bzw. Flanschen zwischen übereinanderliegenden Wasserkühlkästen ebenfalls so auszubilden, dass sie an der Ofeninnenseite herabfliessendes Wasser auffangen und nach aussen leiten.

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4 Blatt Zeichnungen

Claims (22)

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Lichtbogenschmelzofen, bei dem die Ofenwandung wenigstens einen oberhalb des Schmelzspiegels angeordneten, aus Stahlblech geschweissten Wasserkühlkasten enthält, dessen dem Ofeninneren zugekehrte Oberfläche mit Vorsprüngen versehen ist, die das Anhaften einer auf dieser Oberfläche gebildeten feuerfesten Schutzschicht begünstigen, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Ofeninneren zugekehrte Wand (35) des Wasserkühlkastens (5,10,15,17,21,29,30) eine Stärke von wenigstens 15 mm aufweist und mit einer feuerfesten Schutzschicht bedeckt ist, und dass die Vorsprünge (36,38 bis 41) als Hohlprofileisen ausgebildet sind.
2. 2. Schmelzofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Ofeninneren zugekehrte Wand (35) des Wasserkühlkastens eine Stärke zwischen 20 mm und 35 mm aufweist.
3. 3. Schmelzofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge eine Länge von 20 mm bis 50 mm aufweisen.
4. 4. Schmelzofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge als oben offene Hohlprofileisen (36,38,39) ausgebildet sind (Fig. 7 bis 10).
5. 5. Schmelzofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge als in Axialrichtung geschlitzte Rohrstücke (36) ausgebildet sind, wobei sich die Schlitzbreite etwa über ein Viertel bis zwei Fünftel des Umfangs erstreckt (Fig. 7,8).
6. 6. Schmelzofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (36,38 bis 41) in Axialrichtung des Ofens gegeneinander versetzt angeordnet sind (Fig. 7 bis 12).
7. 7. Schmelzofen nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die geschlitzten Rohrstücke (36) in etwa in Umfangsrichtung des Ofens verlaufenden Reihen (42) angeordnet sind und der gegenseitige lichte Abstand (D) der einzelnen Rohrstücke einer Reihe das 1- bis 1,5-fache und der lichte Abstand (H) der einzelnen Reihen das 1,5- bis 2-fache des Aussendurchmessers (d) eines Rohrstückes beträgt.
8. 8. Schmelzofen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Wasserkühlkasten (10,15, 17) als ein hohlringförmiges Element ausgebildet ist, das in Umfangsrichtung in einzelne getrennt mit Kühlwasser versorgbare Kammern (10/1,10/2 ...10m) unterteilt ist und einen ringförmigen Abschnitt der Ofenwand (4) bildet.
9. 9. Schmelzofen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Wasserkühlkasten (5,21, 29,30) als ein hohlringsektorförmiges Element ausgebildet ist, und dass mehrere dieser Wasserkühlkästen (5/1,5/2 ... 5/n) durch einen Rahmen (24,25,32 bis 34) zu einem selbsttragenden, geschlossenen ringförmigen Abschnitt der Ofenwand (4) zusammengef asst sind.
10. 10. Schmelzofen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fugen bzw. Flansche (14,19,44) zwischen dem oberen Rand (2) des Untergefässes (1) des Ofens und den Wasserkühlkästen (15,17,47) und bei übereinanderliegenden Wasserkühlkästen auch die Fugen bzw. Flansche zwischen diesen so ausgebildet sind, dass sie an der dem Ofeninneren zugewandten Seite der Wasserkühlkästen herabfliessendes Wasser auffangen und nach aussen leiten (Fig. 3,4,13).
11. 11. Schmelzofen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Fugen bzw. Flansche (14,19) nach aussen abfallend ausgebildet sind (Fig. 3,4).
12. 12. Schmelzofen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fugen bzw. Flansche (44) rinnenförmig ausgebildet sind (Fig. 13).
13. 13. Schmelzofen nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Offeninneren zugekehrte Wand der Wasserkühlkästen (15,17,47) gegenüber der Innenwand des darunterliegenden Ofenuntergefässes (1) bzw. der darunterliegenden Wasserkühlkästen nach aussen versetzt ist Fig. 3,4,13).
14. 14. Schmelzofen nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Ofeninneren zugekehrte

    5 Wand der Wasserkühlkästen (17,47) etwa mit der Aussenwand des darunterliegenden Ofengefässes (1) bzw. der darunterliegenden Wasserkühlkästen fluchtet (Fig. 4,13).
15. 15. Schmelzofen nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Ofeninneren zugekehrte

    10 Wand der Wasserkühlkästen gegenüber der Aussenwand des darunterliegenden Ofengefässes (1) bzw. der darunterliegenden Wasserkühlkästen nach aussen versetzt ist.
16. 16. Schmelzofen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Mass der Dicke der Feuerfestmasse

    15 (37) das Mass der Länge der Vorsprünge (36, 38 bis 40) nur geringfügig überschreitet.
17. 17. Schmelzofen nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Wasserkühlkasten 21,47) oben einen nach aussen weisenden Flansch (23,53)

    2o aufweist, der an einem ringförmigen Versteifungsprofil (24,51) eines äusseren Rahmens (25,46) aufliegt (Fig. 5,13).
18. 18. Schmelzofen nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Ofenwandung in axialer Richtung des Ofens abwechselnd ringförmige Wandabschnitte mit

    25 Wasserkühlkästen (20,30) und ringförmige Wandabschnitte aus feuerfesten Steinen (31) enthält (Fig. 6).
19. 19. Schmelzofen nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Ofenausmauerung (7) im Bereich des Abstichloches (6) so weit erhöht ist, dass das

    30 geschmolzene Material beim Kippen des Ofens nicht mit den Wasserkühlkästen (5) in Berührung kommen kann.
20. 20. Schmelzofen nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstichloch (6) einen Durchtrittsquerschnitt von wenigstens 500 cm2, vorzugsweise von wenigstens 750 cm2

    35 aufweist.
21. 21. Schmelzofen nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ofenausmauerung (7) oberhalb des Abstichloches (6) ein Sicherheitsloch (8) vorgesehen ist.
22. 22. Schmelzofen nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich-

    40 net, dass der Abstand zwischen dem Sicherheitsloch (8) und der

    Unterkante des ersten darüberliegenden Wasserkühlkastens (5/ 3) 10 bis 15 cm beträgt.

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