Wynalazek niniejszy dotyczy pieców elektrycznych, których narzady grzejne sa wykonane z wegla lub grafitu. Przed¬ miotem wynalazku sa w szczegódnosci pie¬ ce o duzej pojemnosci i duzej spraw¬ nosci.Znane sa piece elektryczne o ksztalcie walca obrotowego i osi poziomej, których narzad grzejny ma ksztalt preta grafito¬ wego, umieszczonego na osi pieca. Takie piece sa odpowiednie do obróbki mniej¬ szej ilosci obrabianego materialu, np. 3 — 4 ton stali. Jednakze chcac przetapiac wieksze ladunki pojemnosc takiego pieca mozna zwiekszac tylko przez powiekszenie jego srednicy, gdyz zwiekszenie w kierun¬ ku podluznym jest ograniczone dopusz¬ czalna dlugoscia grafitowego narzadu grzejnego, wynoszaca zwykle okolo 1 nu Zatem zwiekszajac srednice pieca znacz¬ nie zwieksza sie jego rozmiary, co powo¬ duje wieksze straty ciepla i znaczne obni¬ zenie sprawnosci urzadzenia.Wynalazek niniejszy ma na celu unik¬ niecie tej niedogodnosci. Polega on glów¬ nie na tym, ze w piecach plytkich, których wysokosc nad ciekla kapiela jest mniej¬ sza od poziomych wymiarów pieca, stosu-je sie narzady grzejne czyli promieniuja¬ ce, wykonane z wegla i skladajace sie z szeregu pretów, stanowiacych opory grzej¬ ne. Narzady grzejne sa rozmieszczone w ten sposób, ze tworza rodzaj kraty, umie¬ szczonej w plaszczyznie w przyblizeniu poziomej tuz nad roztopionym ladunkiem pieca.Poszczególne narzady grzejne, stano¬ wiace taka krate promieniujaca, sa roz¬ mieszczone wzgledem siebie w ten sposób, ze dlugosc kazdego z tych narzadów po¬ miedzy punktami oparcia lub podporami odpowiada rozmiarom elektrod, zwykle wyrabianych w praktyce, niezaleznie od najwiekszego rozmiaru przekroju pieca na poziomie kapieli. Z drugiej zas strony na¬ rzady te sa rozmieszczone na calej po¬ wierzchni ladunku, wskutek czego ich dzialanie staje sie bardziej równomierne.Pod nazwa „piece plytkie" nalezy ro¬ zumiec piece, w których przekrój na po¬ ziomie roztopionej kapieli posiada wieksza powierzchnie, anizeli jakikolwiek przekrój poprowadzony w plaszczyznie pionowej.Wynalazek niniejszy dotyczy w szcze¬ gólnosci róznych postaci wykonania pie¬ ców elektrycznych, które oprócz wymie¬ nionych cech glównych posiadaja nastepu¬ jace zalety, wystepujace oddzielnie lub razem.Uklad grzejny jest zlozony calkowicie lub czesciowo z narzadów grzejnych w postaci pretów na ogól o ksztalcie cylin¬ drycznym. Moga one byc równiez calko¬ wicie lub czesciowo wydrazone lub tez mo¬ ga posiadac jakikolwiek inny odpowiedni ksztalt, przy czym narzady te na jednych koncach sa zamocowane sztywno, np. za pomoca gwintu, w walcu grafitowym o wiekszym przekroju. Walec taki jest osa¬ dzony w krazku weglowym, umieszczonym zewnatrz pieca, i jest zasilany pradem elektrycznym za posrednictwem metalowej nasadki, chlodzonej woda. Drugi czyli wolny koniec tych narzadów grzejnych obrobiony w odpowiedni sposób, np. w po¬ staci stozka lub kuli, jest oparty w gniez¬ dzie odpowiedniego ksztaltu, wykonanym w narzadzie podtrzymujacym. Narzad ten, wykonany z grafitu, jest polaczony bez¬ posrednio lub posrednio z drugim biegu¬ nem lub biegunami elektrycznymi. Opar¬ cie narzadów grzejnych jest sprezyste dzieki zastosowaniu odpowiednich spre¬ zyn, resorów itd., co pozwala na ich roz¬ szerzanie sie.Jeden lub kilka weglowych narzadów podtrzymujacych, zasilanych bezposrednio lub posrednio pradem elektrycznym, sluzy do podtrzymywania wewnatrz pieca kon¬ ców narzadów grzejnych, opisanych wy¬ zej. Takie narzady podtrzymujace moga byc zawieszone pionowo w sklepieniu pie¬ ca lub tez zamocowane poziomo w scian¬ kach pieca na jednym lub na obu koncach.Moga one posiadac równiez jakikolwiek , inny odpowiedni ksztalt i uklad. Te narza¬ dy podtrzymujace posiadaja gniazda, w których opieraja sie swobodnie konce na¬ rzadów grzejnych.Narzady grzejne, narzady pomocnicze i ewentualnie narzady podtrzymujace lub tylko niektóre z nich moga byc osobno wyjmowane z pieca bez koniecznosci o- twierania go, np. przez przesuniecie ich za pomoca wózków w kierunku równole¬ glym do najwiekszej srednicy pieca. Urza¬ dzenie to pozwala na latwa wymiane na¬ rzadów zuzytych lub tez na ich wyjmowa¬ nie na okres ladowania pieca w celu za¬ bezpieczenia tych narzadów przed zlama¬ niem.Piec sklada sie z dwóch czesci szczel¬ nie polaczonych w jedna calosc, przy czym jedna z tych czesci pieca posiada sklepie¬ nie, które jest stale podczas procesu to¬ pienia metalu, druga zas czesc stanowi trzon, który moze byc obracany dokola osi pionowej, wskutek czego ogrzewanie ladunku pieca jest bardziej równomierne.Narzady grzejne sa sztywno polaczo- — 2 —ne ze sklepieniem, które moze byc odsu¬ niete od trzonu, np. przez podniesienie i przesuniecie w bok, w celu umozliwie¬ nia lub ulatwienia ladowania pieca.Aby narzady grzejne mogly przesuwac sie razem ze sklepieniem podczas przesu^ wania go, narzady, za pomoca których u- skutecznia sie przesuwanie wspomnianych narzadów grzejnych wzgledem sklepienia, np. tory wózków, sa sztywno polaczone z czescia pieca podtrzymujaca sklepienie i moga byc zamocowane wraz z nimi.Na rysunku przedstawiono, tytulem przykladu, trzy postacie wykonania elek¬ trycznego pieca plytkiego, posiadajace nie¬ które z wymienionych cech.Fig. 1 przedstawia przekrój pionowy pieca ksztaltu soczewkowego wzdluz linii / — /na fig. 2, fig. 2 -— przekrój pozio¬ my pieca w zmniejszonej podzialce, fig. 3 przedstawia przekrój poziomy odmiany pieca wedlug fig. 1, fig. 4 — przekrój pio¬ nowy innej postaci wykonania pieca, a fig. 5 — widok z góry pieca wedlug fig. 4.Komora 1 jest zawarta pomiedzy trzo¬ nem 2 i sklepieniem 3, szczelnie polaczo¬ nymi ze soba. Sklepienie 3 i trzon 2 sa wy¬ konane ze zwyklej wyprawy ogniotrwalej.Wewnatrz pieca w poblizu poziomej plaszczyzny zetkniecia sie trzonu 2 i skle¬ pienia 3 umieszczone sa narzady grzejne -4 w postaci pretów.Przy ogrzewaniu pieca pradem trójfa¬ zowym stosuje sie trzy narzady grzejne U- Jednakze do omawianych pieców wedlug wynalazku da sie zastosowac równiez i in¬ ny rodzaj pradu elektrycznego, przy czym liczba narzadów grzejnych moze byc in¬ na niz 3.Narzady grzejne U sa wprowadzane do pieca przez otwory 23, wykonane w skle¬ pieniu '3, przy czym w czasie pracy pieca otwory te sa zamkniete narzadami 5, do¬ prowadzajacymi prad elektryczny, w któ¬ rych narzady U sa odpowiednio umocowa¬ ne na jednym koncu.Drugi swobodny koniec narzadów grzejnych, rozmieszczonych pod katem 120° wzgledem siebie, jest podtrzymywa¬ ny wewnatrz pieca za pomoca narzadu podtrzymujacego 6, wykonanego z wegla, np, o ksztalcie walca. Narzad powyzszy jest umocowany za pomoca nasady 7 w srodku sklepienia pieca i moze byc latwo wyjmowany. Posiada on trzy gniazda stozkowe 2U, do których wpuszczone sa swobodne konce narzadów grzejnych i.W przypadku stosowania pradu trójfazo¬ wego narzad 6 spelnia zadanie punktu ze¬ rowego.W celu wyrównania rozszerzalnosci czesci pieca kazdy narzad grzejny U jest zaopatrzony w sprezyne 8, dzialajaca na narzad sprzegajacy 10 za pomoca dzwigni 9. Narzad 10 jest sztywno polaczony z o- kuciem 11, obejmujacym plytke weglowa 12, przez która przepuszczony jest narzad 5, doprowadzajacy prad elektryczny.W odpowiednich miejscach, np. w miej¬ scu 13, umieszczone sa chlodnice wodne w celu zapewnienia chlodzenia urzadzen do¬ prowadzajacych prad. Urzadzenia te sa o- sadzone na wózkach 1A, za pomoca któ¬ rych mozna wyjmowac oddzielnie poszcze¬ gólne narzady.Przed wylewaniem z pieca gotowego metalu, co uskutecznia sie przez przechy¬ lanie pieca, wyjmuje sie narzady grzejne i i ewentualnie narzad podtrzymujacy 6.Wyjmowanie powyzszych narzadów jest konieczne przy usuwaniu sklepienia 3 z trzonu 2, np.. podczas ladowania pieca.Piec wedlug fig. 1 i 2 jest obrotowy.Trzon 2 pieca spoczywa na krazkach 15, umieszczonych na pomoscie 16., i moze byc obracany dokola osi pionowej X — X, wskutek czego ladunek pieca przesuwa sie pod narzadami grzejnymi U- Sklepienie £ pozostaje nieruchome.W odmianie pieca wedlug fig. 3 na¬ rzady grzejne J^ sa rozmieszczone w po¬ staci trójkata równobocznego przy zasto- — 3 —sowaniu pradu trójfazowego o ukladzie trójkatnym.Fig. 4 i 5 przedstawiaja przyklad pie¬ ca o sklepieniu bardzo obnizonym, lecz nieobrotowego, którego trzon 2^ nie jest obracany dokola osi pionowej. Narzady grzejne U sa umieszczone równolegle, a ich swobodne konce znajduja sie w gniaz¬ dach 25, rozmieszczonych w wydluzonym narzadzie podtrzymujacym 17, zamocowa¬ nym w sciankach sklepienia 3^ przy czym gniazda te leza na wprost otworów do wprowadzania narzadów grzejnych. Szy¬ ny 18 wózków wyciagowych^ sa podtrzy¬ mywane za pomoca wspornika 20^ sztyw¬ no polaczonego ze sklepieniem pieca, i sa przesuwane razem z nim podczas ladowa¬ nia pieca. Narzady grzejne U sa zaopa¬ trzone podobnie jak na fig. 1 w narzady sprezyste, nie przedstawione na fig. 4, u- mozliwiajace rozszerzanie sie narzadów grzejnych. Narzady powyzsze sa sztywno polaczone ze sklepieniem^ podczas prze¬ suwania sklepienia £ wzgledem trzonu 2.Przesuwanie sklepienia 3 uskutecznia sie za pomoca narzadów 21, przymocowanych do sklepienia, i uskutecznia sie np. wtedy, gdy nalezy odslonic trzon 2^ podczas lado¬ wania pieca.We wszystkich przykladach wykona¬ nia pieca wedlug wynalazku polaczenie po¬ miedzy kablami doprowadzajacymi prad i narzadami grzejnymi U uskutecznia sie za pomoca narzadów metalowych 22j szty¬ wno polaczonych z nasadkami 11.Oczywiscie wynalazek niniejszy nie o- granicza sie do opisanych wyzej postaci wykonania pieca, lecz moze byc zastoso¬ wany w róznych odmianach. PL PLThis invention relates to electric furnaces whose heating elements are made of carbon or graphite. The invention particularly concerns large-capacity and highly efficient furnaces. Known are electric furnaces in the shape of a rotating cylinder with a horizontal axis, whose heating element is in the form of a graphite rod placed on the furnace axis. Such furnaces are suitable for processing smaller amounts of material, e.g., 3-4 tons of steel. However, to melt larger charges, the capacity of such a furnace can only be increased by enlarging its diameter, as the increase in the longitudinal direction is limited by the permissible length of the graphite heating element, which is usually about 1 nu. Therefore, increasing the furnace diameter significantly increases its size, which causes greater heat losses and a significant reduction in the device's efficiency. The present invention aims to avoid this inconvenience. It consists primarily in using heating elements (radiating elements) made of carbon and consisting of a series of rods constituting heating resistances in shallow furnaces, whose height above the liquid bath is smaller than the horizontal dimensions of the furnace. The heating elements are arranged in such a way that they form a kind of grid, placed in an approximately horizontal plane just above the molten furnace charge. The individual heating elements constituting this radiant grid are arranged in such a way that the length of each of these elements between the points of support or supports corresponds to the dimensions of the electrodes usually manufactured in practice, regardless of the largest cross-sectional size of the furnace at the level of the bath. On the other hand, these elements are distributed over the entire surface of the charge, which makes their operation more uniform. The term "shallow furnaces" should be understood as meaning furnaces in which the cross-section at the level of the molten bath has a larger surface than any cross-section drawn in a vertical plane. The present invention relates in particular to various embodiments of electric furnaces which, in addition to the main features mentioned, have the following advantages, occurring separately or together. The heating system is composed entirely or partially of heating elements in the form of rods, generally of cylindrical shape. They may also be completely or partially hollow or have any other suitable shape, with one end rigidly secured, for example, by threading, to a graphite cylinder of larger diameter. This cylinder is embedded in a carbon disc placed outside the furnace and is supplied with electric current via a water-cooled metal cap. The other, or free, end of these heating elements, machined in an appropriate manner, for example, a cone or sphere, rests in a suitably shaped socket in the supporting device. This graphite device is connected directly or indirectly to the other electrical pole or poles. The support of the heating elements is resilient thanks to the use of appropriate springs, springs, etc., which allows for their expansion. One or more carbon support elements, powered directly or indirectly by electricity, serve to support the ends of the heating elements described above within the furnace. Such support elements may be suspended vertically in the furnace ceiling or mounted horizontally in the furnace walls at one or both ends. They may also have any other suitable shape and arrangement. These supporting elements have sockets in which the ends of the heating elements rest freely. The heating elements, auxiliary elements and possibly the supporting elements, or only some of them, can be removed from the furnace separately without the need to open it, for example by moving them with the help of carriages in a direction parallel to the largest diameter of the furnace. This device allows for easy replacement of worn-out elements or their removal during the furnace loading period in order to protect these elements from breakage. The furnace consists of two parts tightly connected into one whole, where one of these parts of the furnace has a roof which is fixed during the metal melting process, while the other part constitutes the hearth which can be rotated around a vertical axis, as a result of which the heating of the furnace charge is more uniform. The heating elements are rigidly connected to the roof which can be moved away from the hearth, e.g. by lifting and moving it sideways, in order to enable or facilitate loading of the furnace. In order for the heating elements to move together with the roof when it is moved, the devices by means of which the said heating devices are moved relative to the vault, e.g. the trolley tracks, are rigidly connected to the part of the furnace supporting the vault and can be mounted together with them. The drawing shows, by way of example, three embodiments of an electric shallow furnace having some of the above-mentioned features. Fig. 1 shows a vertical section of a lens-shaped furnace along the line / — / in Fig. 2, Fig. 2 shows a horizontal section of the furnace in a reduced scale, Fig. 3 shows a horizontal section of a variant of the furnace according to Fig. 1, Fig. 4 shows a vertical section of another embodiment of the furnace, and Fig. 5 shows a top view of the furnace according to Fig. 4. The chamber 1 is enclosed between the hearth 2 and the vault 3, which are tightly connected to each other. The vault 3 and the hearth 2 are made of ordinary refractory plaster. Inside the furnace, near the horizontal plane of contact between the hearth 2 and the vault 3, heating devices 4 in the form of rods are placed. When heating the furnace with three-phase current, three heating devices U are used. However, for the furnaces discussed according to the invention, another type of electric current can also be used, and the number of heating devices can be different than 3. The heating devices U are introduced into the furnace through openings 23 made in the vault '3, and during the operation of the furnace, these openings are closed by devices 5 supplying electric current, in which the devices U are appropriately fixed at one end. The other free end of the heating devices, arranged at an angle of 120° to each other, is supported inside the furnace by a supporting device 6 made of carbon, e.g., cylindrical. This device is fixed by means of a base 7 in the center of the furnace ceiling and can be easily removed. It has three conical sockets 2U, into which the free ends of the heating elements i are inserted. When three-phase current is used, the element 6 acts as a zero point. In order to equalize the expansion of the furnace parts, each heating element U is provided with a spring 8, acting on the coupling element 10 by means of a lever 9. The element 10 is rigidly connected to the fitting 11, which includes a carbon plate 12, through which the element 5, which supplies the electric current, is passed. In suitable places, e.g. at position 13, water coolers are placed to ensure cooling of the current supplying devices. These devices are mounted on trolleys 1A, by means of which individual organs can be removed separately. Before pouring the finished metal from the furnace, which is achieved by tilting the furnace, the heating organs 1 and possibly the supporting organ 6 are removed. Removal of the above-mentioned organs is necessary when removing the vault 3 from the hearth 2, e.g. when loading the furnace. The furnace according to Figs. 1 and 2 is rotatable. The furnace hearth 2 rests on discs 15, placed on the platform 16, and can be rotated around the vertical axis X — X, as a result of which the furnace load moves under the heating organs U. The vault £ remains stationary. In the furnace variant according to Fig. 3, the heating organs J^ are arranged in the form of an equilateral triangle when using three-phase current with a triangular configuration. Figs. 4 and 5 show an example of a furnace with a very low ceiling, but non-rotating, whose shaft 2' is not rotated around the vertical axis. The heating elements U are arranged in parallel, and their free ends are located in sockets 25 arranged in an elongated support device 17, mounted in the walls of the ceiling 3', these sockets being located opposite the openings for introducing the heating elements. The rails 18 of the exhaust trolleys' are supported by a bracket 20' rigidly connected to the furnace ceiling, and are moved together with it during the loading of the furnace. The heating elements U are provided, similarly to Fig. 1, with elastic elements, not shown in Fig. 4, enabling the expansion of the heating elements. The above-mentioned devices are rigidly connected to the vault 2 when the vault 1 is moved relative to the hearth 2. The movement of the vault 3 is effected by devices 21 attached to the vault and is effected, for example, when the hearth 2 2 needs to be uncovered during the charging of the furnace. In all embodiments of the furnace according to the invention, the connection between the power supply cables and the heating devices 1 is effected by means of metal devices 22 rigidly connected to the caps 11. Of course, the present invention is not limited to the above-described embodiments of the furnace, but can be applied in various variants.