DE100785C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Ofen zum Behandeln von metallischen oder metallhaltigen Substanzen. Der Apparat eignet sich zum Raffiniren, Reinigen oder Abscheiden von Verunreinigungen', wie z. B. Schwefel, Arsen, Antimon, in einer flüssigen oder halbflüssigen Form, aus Erzen und dergl., wobei dann die Erze in reinerem Zustande zurückbleiben.

Der vorliegende Ofen besitzt ein mit einer Schnecke versehenes Rohr, welches in den Stromkreis eingeschaltet ist und so stark erhitzt werderf .kann, dafs die vorgenannten Stoffe in flüssiger oder halbflüssiger Form entweichen. Hierbei wird ein Strom" von grofser Stärke und geringer Spannung benutzt, wodurch es möglich wird, gleichzeitig eine grofse Menge Erz im Ofen zu behandeln und die im Ofen herrschende Temperatur während eines jeden der verschiedenen Stadien der Behandlung auf einer vorher bestimmten Höhe zu halten.

Durch in dem Rohre Und der Schnecke vorgesehene Löcher wird die im Erz enthaltene Feuchtigkeit abgeführt und so eine Explosion oder sonstige Zerstörung des Ofens verhütet. Durch die Anwendung des durchlöcherten Schneckenrohres ist auch weniger Neigung zu einer Ausdehnung des Erzes im Ofen vorhanden, wodurch ein Platzen oder Zerstören des Ofenkörpers eintreten könnte. Da die Schnecke innerhalb des Ofens eine gleichmäfsige Hitze liefert und von Hand oder auf mechanischem Wege gedreht werden kann, so ist auch das Festsetzen des Erzes erschwert.

Der nach vorliegender Erfindung verwendete elektrische Ofen ist auf den beiliegenden Zeichnungen dargestellt worden.

Fig. ι zeigt denselben theils im senkrechten Schnitt und theils in der Ansicht.

Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie X-X in Fig. i.

Der den Ofenkörper bildende Cylinder A besteht aus geeignetem nicht leitenden Material. Dieser Cylinder ruht auf einem Ring B, welcher seinerseits von drei Ständern B¹ getragen wird.

Die Bodenplatte C des Ofens hat die in Fig. ι veranschaulichte Form und wird durch Gleitstücke S² in ihrer Lage erhalten.

Nach dem Herausziehen der Gleitstücke oder Riegel B² kann die Bodenplatte gesenkt werden, um den Inhalt zu entfernen.· In der Bodenplatte C ist eine Bohrung R vorgesehen, welche zum Abführen etwaiger im Erz enthaltender leicht schmelzbarer Metalle dient.

Am oberen Ende des Ofens ist eine Oeffnung R¹ zum Entweichen von Gasen oder dergl. vorgesehen.

Um irgend welche in den Erzen enthaltenen Stoffe, welche durch die Hitze aus dem Ofen ausgetrieben werden, zu gewinnen, wird ein Rohr P verwendet. Dieses Rohr wird aus einzelnen Theilen zusammengesetzt, welche sich leicht aus einander nehmen lassen, um die in dem Rohr verdichteten Producte herauszunehmen. In dem wagerechten Theil des Rohres P sind schräge Ansätze P² und P³ vorgesehen, welche den freien Abzug der Gase und der von demselben mitgeführten Stoffe

verhindern und die Ablagerung der letzteren innerhalb des Rohres veranlassen. Das Ende des Rohres P ist in ein Gefä'fs W mit wässeriger Flüssigkeit geführt. Dies hat den Zweck, irgend welche Rückstände, die noch in dem durch das Rohr austretenden Dampf enthalten sind, zu verdichten und zu sammeln. Zur Regelung des in dem Rohr herrschenden Zuges können geeignete Absperrorgane verwendet werden. Ein geeigneter Schieber P⁴ ist in dem Rohr P vorgesehen, welcher geschlossen werden kann, wenn man die feuchten Dämpfe etc. direct aus dem Ofen—entweichen lassen, "und geöffnet, wenn man Schwefel oder andere in den Erzen enthaltene Nebenproducte gewinnen will. Enthalten die aus den Erzen abgeschiedenen Dämpfe magnetische Metalle, so bringt man in dem mit oder ohne Ansätze P² P³ ausgestatteten Rohr eine Reihe von Magneten an, um eine Trennung von den magnetischen und nicht magnetischen Theilen herbeizuführen. Diese Einrichtungen sind jedoch nicht Gegenstand des Patentes.

Zum elektrischen Heizen und zum Aufrühren des Ofeninhaltes ist nachstehend beschriebene Vorrichtung getroffen.

Eine hohle Welle S geht von einem Ventil F aufwärts durch die Mitte des Ofens zu dem Ventil F². Ein Stellring S⁴ sichert die Welle in ihrer Lage und gestattet ihre freie Drehung bei praktisch luft- und gasdichtem Abschlufs des oberen Endes vom Ventil F. Die Welle S wird, wenn erforderlich, durch das Handrad H^s gedreht, welches mittelst seiner Welle i/² und der Räder H¹ und H auf die Welle einwirkt. Ein Rohr S⁵ führt zu dem Ventil F und durch dasselbe zu der hohlen Welle S. Der Zweck des Rohres S⁵ ist der, eine Zufuhr von Luft oder Gas zu dem Ofen durch die Oeffnungen S² und S^a zu ermöglichen. Ein Handrad F¹ gestattet die richtige Einstellung des Ventils F und ein eben solches Handrad F³ die Einstellung des Ventils F².

Die hohle Welle S ist mit einem schraubenartig gewundenen Hohlfiantsch S¹ ausgestattet. Das Innere dieses Spiralflantsches S¹ steht mit dem Innern der Welle S in Verbindung, so dafs die von dem Rohr S⁶ herkommende Luft bezw. ein Gas aus den seitlichen Oeffnungen S² austreten kann.

Zum elektrischen Heizen der Welle S und des Spiralflantsches S¹ werden zwei äufsere elektrische Leiter E und F verwendet. Die beiden Leiter E und F sind unter einander gleich. Der eine ist an den positiven, der andere an den negativen Pol einer Stromquelle angeschlossen.

Das Kniestück Eⁱ ist an den negativen Pol der Stromquelle angeschlossen. Auf diesem Kniestück ist die Elektrode E schwingend angeordnet und wird durch die Schraube i?⁵ in gutem Contact gehalten. Um auch einen guten elektrischen Contact zwischen dem Leiter E und der Hohlwelle S zu sichern, ist eine Klammer E¹ durch den Bolzen E'² an den Leiter E angeschlossen. Diese Klammer wird durch die Schrauben E³ zusammengehalten. Der positive Leiter F ist in ganz ähnlicher Weise angeordnet.

In dem Deckel D des Ofens befindet sich ein Mannloch. M, welches durch einen Deckel Ai¹ verschlossen ist.

Damit die Wände des Ofens, der aus nicht leitendem Material, z. B. feuerfestem Thon, hergestellt ist, die aus den Erzen entweichen-,den Stoffe nicht absorbiren, werden dieselben auf ihren äufseren und inneren Flächen mit einer Glasur versehen. Die Glasur wird hinter dem Schmelztiegel oder dem entsprechenden Theile des Ofens 'angebracht und dann in einem Heizofen behandelt, um die Glasur fest zu machen, welche, in dieser Weise hergestellt, eine grofse Hitze aushalten kann. Der Vortheil der Glasur ist der, dafs dieselbe den Strom nicht leitet, das Material nicht absorbirt, irgend welches Anhaften metallischer Partikel an den Wänden des Ofens verhindert und schliefslich den Ofen gegen Bersten und Brechen widerstandsfähiger macht. Der Deckel und die Bodenplatte des Ofens sind aus gleichem Material und werden dicht auf den Ofenkörper aufgesetzt.

Eine mit Löchern versehene Rohrschnecke aus einem Gasrohr oder Kohle oder Elektroden aus einer Legirung von gegen Hitze in sehr hohem Grade widerstandsfähigen Metallen, z. B. von Kupfer und Antimon, können die Stelle des Spiralflantsches S¹ in dem Ofen einnehmen und an die Pole der Elektricitätsquelle angeschlossen werden.

Dadurch, dafs man das Rohr in Form einer Schnecke oder Spirale anordnet, kann man eine gleichmäfsige Hitze in der ganzen Erzmasse erzeugen, was bei der erfolgreichen Behandlung der strengflüssigen Erze von grofser Wichtigkeit ist.

Beim Schmelzen mancher Erze, ζ. Β. Bleiglanz, ist es zweckmäfsig, das Rohr und die Rohrschnecke aus Kupfer statt aus Eisen oder einem anderen Metalle zu machen. In einem Rohr von etwa 5 cm Durchmesser macht man zweckmäfsig Oeffnungen von 1Y₂ cm, da bei kleineren Oeffnungen die Wände eine gröfsere Dicke erhalten und somit mehr Heizfläche haben.

Die Enden des durch die Deckel- und Bodenplatten des Ofens hindurchgehenden Rohres sind stets dem Arbeiter zugänglich, um die Hitze in den innerhalb des Ofens befindlichen Leitern zu bestimmen, da die aufserhalb des Ofens befindlichen Leiter stets eine

etwas niedrigere Temperatur haben, als die innerhalb derselben sich befindlichen.

Der Querschnitt des Rohres in der Mitte der Schnecke, welche mit dem einen Ende an ■den positiven und dem anderen Ende an den negativen Pol angeschlossen ist, mufs im Verhältnifs zu dem Querschnitt des Metalls in der Schnecke stehen, so dafs man eine gleichmä'fsige Hitze in allen Theilen der Schnecke oder des Rohres erhält. Anderenfalls würden einzelne Theile der Schnecke leicht überhitzt werden, wodurch sie beschädigt würde. · Die an die Schnecke oder das Rohr an jedem Ende aufserhalb des Ofens angeschlossenen Leiter bestehen aus Kupferbarren, welche einen Strom von 800 bis 1200 Ampere und 8 bis 50 Volt aushalten können. Diese Kupferbarren haben 7 bis 8 cm Durchmesser. Die Stromstärke mufs je nach dem Charakter und der Menge des zu behandelnden Erzes geändert werden. Der vom Erfinder verwendete Wechselstrom eignet sich am besten. Aufserdem ergiebt der Wechselstrom da, wo die Partikelchen dicht bei einander liegen, einen schnelleren Heitzeffect für das Erz.

In demjenigen Theile des Rohres, welcher an den Boden des Ofens angeschlossen ist, ist ein Ventil oder Hahn V vorgesehen, welcher nach Belieben von dem W^Tärter geöffnet werden kann. Durch Zuführung der Wärme zu dem im Ofen befindlichen Erz bei geöffnetem Ventil V² werden die feuchten Gase abgeschieden, während nach dem Schliefsen des Ventils V'² und dem Steigen der. Hitze die Temperatur erhöht wird. Sollen indefs aus den abziehenden Gasen noch Nebenproducte gewonnen werden, so leitet man sie durch P in den Behälter W.

Der Behälter W besteht aus Holz oder einem sonst geeigneten Material und enthält einen zweiten Behälter W'², der aus Zink, Blei oder Kupfer, besteht. Befindet sich in den Erzen etwa leichtflüssiges Metall, so kann dasselbe, sobald es genügend erhitzt ist, aus der Masse abgezogen werden, indem man die Oeffnung R frei macht.

Die Oeffnung R, ebenso wie die Oeffnung R¹, welche in dem oberen Ende des Ofens zum Entweichen von Gasen und dergl. vorgesehen ist,, werden durch nassen Thon KK¹, welcher infolge der Hitze des Ofens rasch erstarrt, verschlossen. Wird es nothwendig, das Rohr S zu drehen und die Masse im Ofen aufzurühren, so löst man die Schrauben E^a und F^s an den Leitern E und F, worauf sich das Rohr 5 mittelst Handrades H³ drehen läfst.

Die obere Elektrode wird nachgeschoben, um sie stets in gutem Contact mit der Erzmasse zu halten.

Die untere Elektrode kann so angeordnet werden, dafs sie gehoben werden kann, wenn das Erz entschwefelt oder behandelt ist, so dafs die beiden Elektroden in Berührung mit dem im Ofen befindlichen Erz bleiben, wenn das Volumen der Erzmasse durch Ausscheiden von Gasen, Schwefel u. s. w. verringert wird; denn es ist nöthig, die Elektroden in gutem Contact mit dem Erz zu erhalten, damit die für eine gute Wirksamkeit erforderliche Hitze entwickelt werden kann. Ebenso wie bei der oberen kann auch bei der unteren Elektrode Zahnstange und Trieb zum Verstellen verwendet werden.

Claims (3)

Pa tent-Ansprüche:

1. Elektrischer Ofen, innerhalb dessen ein ge-' lochtes, in den Stromkreis eingeschaltetes Rohr angeordnet ist, das durch den Strom so stark erhitzt werden kann, dafs Schwefel, Arsen u. s. w. in flüssiger oder halbflüssiger Form entweichen.

2. Bei dem Ofen nach Anspruch 1 die Verbindung des gelochten Rohres (S) mit einer ebenfalls gelochten Rohrschnecke (S^ S³J, zu dem Zweck, dafs die Hitze nach allen Seiten der Erzmasse dringen, die in dem Erz enthaltene Feuchtigkeit durch die Löcher entweichen und die Erzmasse erforderlichenfalls durch Drehen der Rohrschnecke aufgerührt werden kann, damit ein Festbrennen der Beschickung verhütet wird.

3. Bei dem Ofen nach Anspruch 1 und 2 die Anordnung eines Ventils zur Regelung des Luft- oder Sauerstoffzuflusses und eines zweiten Ventils zur Regelung des Gasabzuges, wobei durch Bethätigung der Ventile ein bestimmter Hitzegrad erreicht werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.