DE1059152B - Anordnung zum Beschicken eines Schachtofens mit Metallabfaellen ueber ein seitlich des Ofenschachtes angeordnetes besonderes Fallrohr - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein« Anordnung zum Beschicken eines Kupolofens mit Metallabfällen, z. B. mit Bohrspänen, Drehspänen, Schleifschlamm usw., d. Ti. von pulverisiertem oder körnigem Metall, Legierungen oder anderen Stoffen, etwa auch pulverisierten nietallreichen Erzen und Mischungen von Metallabfällen mit anderen Stoffen.

Es ist bekannt, der üblichen Hauptbeschickung eines Gießerei-Kupolofens eine Hilfscharge aus Metallabfällen beizufügen, um letztere wenigstens teilweise aufzuarbeiten. Den Metallabfall unmittelbar mit der Hauptcharge zu mischen ist aber insofern ungünstig, als dabei nur ein begrenzter Teil des Abfalls so lange im Ofen verbleibt, bis er die Schmelzzone erreicht. Ein beträchtlicher Teil des beigemengten Abfalls ward durch den von den Gebläsedüsen herrührenden Luftstrom wieder aus dem Ofen herausgedrückt. Hinzu kommt, daß der von der Hauptcharge mitgenommene Teil des Metallabfalls infolge des langsamen Absinkens gegen die Schmelzzone hin einer beträchtlichen Oxydation und Schwefelabsorption ausgesetzt ist. Hierdurch wird die Ausbeute an Metall verringert, und es ergeben sich metallurgische Schwierigkeiten, z. B. unregelmäßige Metallzusammensetzungen.

Man hat zur Verhütung dieser Nachteile bereits vorgeschlagen, den Abfall zu brikettieren, um hierdurch einen größeren Teil der Abfallstoffe bis in die Schmelzzone zu bringen. Das Brikettieren ist jedoch umständlich und kostspielig, abgesehen davon, daß die Briketts unter dem Druck der Charge leicht zerrieben werden. Der weiter gemachte Vorschlag, den Metallabfall in Kästen abzupacken und diese in den Ofen einzuführen, verursacht hohe Arbeitskosteii, ohne daß Gewähr für die Haltbarkeit der Behälter bestünde.

Aus negativen Erfahrungen dieser Art ist man auf den Gedanken gekommen, die Abfälle direkt in die Sc'hmelzzone einzubringen. Es haben sich dabei zwei unterschiedliche Arten von Lösungen herausgebildet. Nach der ersten Art werden die Metallspäne über separate Öffnungen und z. B. mittels Kolbendruck in Höhe der Schmelzzone in den Schachtofen befördert, während bei der anderen Methode die Metallabfälle mehr oder weniger parallel zur Luftströmung durch separate Leitungen in die Schmelzzone gedrückt werden. Die dazu erforderlichen Einrichtungen sind indessen verwickelt und teuer; zudem gewährleisten sie nicht zuverlässig einen einwandfreien Betrieb. Um ihre Unsicherheit zu beseitigen, ist man zwar gemäß einer weiteren, bekannten Anordnung dazu übergegangen, Metallspäne durch eine in der Winddüse des Kupolofens vorgesehene Spezialdüse mit erhöhter Druckluft in die Schmelzzone des Ofens zu treiben. Die Verteuerung, die diese mit zweierlei Druck arbeitende Anlage erfordert, wird jedoch durch die Güte Anordnung zum Beschicken

eines Schachtofens mit Metallabfällen

über ein seitlich des Ofenschachtes

angeordnetes besonderes Fallrohr

Anmelder:

Crofts (Engineers) Limited,
Thornbury, Bradford (Großbritannien)

. Vertreter: Dr.-Ing. F. Mayer, Patentanwalt,
Berlin-Dahlem, Hüttenweg 15

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 11. Dezember 1951 und 8. August 1952

Arthur Croft, Maurice Thomas James Goff

und Douglas William Hammond,

Thornbury, Bradford, Yorkshire (Großbritannien),

sind als Erfinder genannt worden

des Endproduktes nicht gerechtfertigt, da sich auch hierbei metallurgische Mängel zeigen.

Die Erfindung verfolgt nun das Ziel, die geschilderten Nachteile zu beseitigen, also die Beimengung von Metallabfall zur Hauptcharge eines Kupolofens so zu gestalten, daß dieser Abfall einerseits nicht aus dem Ofen ausgetrieben werden kann, andererseits aber auch nicht zu lange in der Hauptcharge verbleibt, wo er erheblicher Oxydation bzw. Schwefelabsorption aus* gesetzt sein könnte.

Hierbei geht die Erfindung von einer Anordnung zum Beschicken eines Kupolofens mit Metallabfällen aus, wonach letztere über ein seitlich des Ofenschachtes angeordnetes, besonderes Fallrohr in die Hauptcharge eingeleitet werden. Das Neue besteht darin, daß das oder mehrere Fallrohre unmittelbar über der Schmelzzone in den Ofenschacht münden und an ihrer Mündung mit Lockerungswerkzeugen versehen sind, durch welche die unter Schwerkraft nachgleitende Abfallsäule ungeballt in den Strom der Hauptcharge überführbar ist.

Einer der führenden Gesichtspunkte für diesen Vorschlag ist, die Abfallzuführung nicht direkt in die Schmelzzone, sondern in den Bereich dicht oberhalb der Schmelzzone zu verlegen. Es handelt sich hierbei nämlich um denjenigen Bereich, in welchem der Ab-

909 530/196

3 4

fall einem Minimum an Oxydation und Schwefel- sich von der Einlaßöffnung 4 nach unten erstreckt,

absorption unterliegt, vor allem auch des'halb, weil Der eintretende Abfall wird sich somit in dieser Aus-

hier der meiste Sauerstoff rasch vom benachbarten sparung ansammeln und in die Zwischenräume der

Brennstoffbett verbraucht wird. Zugleich wird auch Hauptbeschickung 8 gelangen, wobei die Bewegung

dur.ch die über der Abfallzufuhr liegende Hauptcharge 5 der Hauptcharge über die Fläche dieser Aussparung

ein-unerwünschtes Ausblasen des Abfalls verhindert. hinweg selbsttätig den Abfall mit der Beschickung

Für die-erfindungsgemäße Anordnung ist es sodann nach innen und unten zu ziehen sucht. Der aufwärts auch kennzeichnend, daß der Metallabfall zwar in gerichtete Zug wird ferner den Abfall seitlich über Form einer zusammenhängenden Säule in den Kupol- den Boden der Hauptbeschickung verteilen,
ofen eingeführt, dabei aber nicht etwa unter kompak- 10 Es können verschiedene Methoden und¹ Vorrichtunter Verdichtung vorwärts gepreßt wird. Dies hat zur gen .verwendet werden, um den Abfall zu der Einlaß-Folge, daß die Abfallsäule zwar wie eine Abdichtung öffnung zu befördern. Eine zweckdienliche Bauart, die wirkt und keine zusätzliche Luft in die Schmelzzone in Fig. 1 gezeigt ist, weist einen Förderstutzen 11 auf, dringen läßt, daß aber andererseits der Abfall die welcher am Gehäuse 6 über der Zuführungsöffnung 4 Möglichkeit behält, in verhältnismäßig lockerer Form i$ angebracht ist und einen schrägverlaufenden Förderz.ur Hauptcharge hinzuzutreten, um so von dieser im kanal 12 aufweist. Dieser Kanal ist vorzugsweise aus Maße des' Nachschubs leicht und gleichmäßig mitge- metallischem und feuerfestem Material gebildet und norhmen zu werden. verbindet den Einlaß 9 mit einer nach oben ragenden

Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung sind in Beschickungskammer 13, die von Hand oder auch der Zeichnung zwei Ausführungsformen beispielhaft 20 selbsstätig mit Abfall beschickt wird. Um zu verhindargestellt, wobei jede der Zeichnungsfiguren 1 und 2 dem, daß die Bewegung des Abfalls aufgehalten wird, einen Kupolofen in Ansicht und teilweise im Längs- ist der Förderstutzen mit einer Fönderstange 14 verschnitt wiedergibt. sehen, die in dem schrägliegenden Förderkanal unter-

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist gebracht ist. Diese Stange hat an ihrem unteren Ende ein Kupolofen 2 von an sich bekannter Bauart so aus- 25 Vorsprünge, die dazu dienen, den Abfall gegen die gebildet, daß er sich zur Einführung von Metallabfall, öffnung 9 hin zu drängen, indem die Förderstange und zwar vorzugsweise ganz nahe der Schmelzzone 3 auf den Einlaß zu bewegt wird. Der Förderstange des Ofens eignet. Eine schrägliegende öffnung 4 ist in kann eine hin- und hergehende Bewegung erteilt werder feuerfesten Auskleidung 5 und in dem Gehäuse 6 den, um zu gewährleisten-, daß der Abfall nicht stehendes Ofens an einer Stelle oberhalb der Gebläsedüsen 7 30 bleibt, sondern in einem Strom auf die Auslaßöffnung und unterhalb der Ebene der Hauptbeschickungstür 1 zu befördert wird, um in die Ofencharge einzutreten, gebildet. Lage, Gestalt und Abmessungen dieser OfF- Für die hin- und hergehende Bewegung der F ordernung werden für jeden Kupolofen festgelegt und -hän- stange kann irgendeine geeignete Einrichtung, beigen: Von dem Durchsatz des Ofens, seiner Höhe und spielsweise ein Motor 15, verwendet werden, welcher Tragfähigkeit und von dem Druck und Volumen der 35 eine Verlängerung der Stange 14 über eine Steuer-Luftzuleitung ab. Es müssen gewisse wesentliche Er- scheibe 16 oder einen. Exzenter und einen geeigneten fordernisse für die Festlegung der erwähnten Lage Lenker 17 betätigt. Der Motor 15 kann ein mechanider öffnung erfüllt sein. In erster Linie muß die scher, elektrischer, pneumatischer oder hydraulischer Hilfsbeschickung in den Kupolofen an solcher Stelle Motor sein. Der Metallabfall wird in die Beschickungseiritreten, daß Metall, Koks und Kalkstein oder an- 40 kammer 13 in irgendeiner geeigneten Weise, beispielsdere zur Hauptcharge 8 gehörige Stoffe das vorzeitige weise von Hand oder durch einen Elevator oder eine Ausschleudern des Abfalls aus dem oberen Ende 2 α Fördervorrichtung entweder in kleinen Mengen oder des Kupolofens durch die „von der Verbrennungszone von Vorratsbunkern oder -trichtern aus eingebracht, aus nach oben gerichtete Strömung der Gase verhin- Das Volumen der Hilfsbeschickung aus Abfall kann dem. Zweitens muß der Abfall schnell bis zu seinem 45 entsprechend den auftretenden Erfordernissen inwer-Schmelzpunkt erhitzt werden, um in das geschmolzene halb eines weiten Bereiches eingestellt werden, um den Metall und die Schlacke, die von der Hauptbeschickung chemischen oder physikalischen Anforderungen· des erzeugt werden, einzutauchen und um so den Zeitraum aufzubereitenden Metalls Rechnung zu tragen; die auf ein Mindestmaß zu verringern, in dem die Oxy- Förderöffnung 4 sowie die Einlaßöffriving 9 können dation und die .Schwefelabsorption des Abfalles statt- 50 dementsprechend dimensioniert werden, wobei Anlage finden könnte. Drittens muß der Abfall mit fortschrei- und Arbeitsweise der Beschickungs- und Förderein-■tende.m Schmelzprozeß durch die normale Abwärts- richtung entsprechend den besonderen Bedingungen bewegung der Hauptcharge 8 innerhalb des Ofens in abgeändert werden können. So können beispielsweise, die Schmelzzone 3 des Kupolofens eingeführt werden. wenn dies erwünscht ist, bestimmte Mengen von

Es hat sich herausgestellt, daß, wenn- der Auslaß 9 55 Metallabfall je Tonne Metall der Hauptbeschickung

aus der Zuführungsöffnung 4 unmittelbar über der selbsttätig zugeführt werden.

normalen Höhenlage des^: Koks- oder eines anderen Es ist zu bemerken, daß, wenn auch bei der oben

Brennstoffbettes 10 des Ofens liegt, welches gegebenen- beschriebenen Ausführungsform der Erfindung nur

falls,;beim Arbeiten die Schmelzzone bildet, der durch eine, einzige Einlaßöffnung vorgesehen ist, auch meh-

diesen Auslaß eingebrachte Abfall unmittelbar in die fio rere solche Einlaßöffnungen für den Abfall vorgesehen

■Schmelzzone gelangt, wodurch die Periode der Oxy- . sein können, im besonderen in Verbindung mit größe-

da.tion und,der Schwefelabsorption auf das äußerste ren Kupolöfen. Ferner können., wenn dies erwünscht

Mindestmaß verringert wird. Ferner wird fast die ist, diese Einlaßöffnungen in den Ofen oberhalb der

volle Masse-der Hauptbeschickung 8 über dem Abfall Schmeizzone mündend in verschiedenen Höhenlagen

liegen:· Dies hat die bestimmte Wirkung, den Abfall 65 angeordnet sein.

in dem Ofen zurückzuhalten und somit Verluste auf Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführung sind

ein Mindestmaß zu verringern. zwei Förderkanäle 18, die einen im wesentlichen ab-

^; Um die Einführung des Abfalls zu erleichtern, hat geflachten, rohrartigen Querschnitt haben, zwischen

die in der feuerfesten Auskleidung 5 gebildete öff- der feuerfesten Auskleidung 5 und dem Gehäuse 6 an-

nu'ng 9 die Form einer länglichen Aussparung, die 70 geordnet, wobei ihre Einlaßöffnungen 9 sich in ver-

schiedener Höhe befinden. Wenn es erforderlich ist, können wieder zwangläufige Fördervorrichtungen, z. B. nach Art der Förderstangen 14, benutzt werden, um ein Hängenbleiben des Abfalles in Kanälen zu vermeiden. Sollte es zweckdienli'cher sein, so könnten die Kanäle 9 auch auf der Außenseite des Gehäuses nach unten führen. Bei dieser abgeänderten Anordnung wird das Beschicken des Ofens mit Abfall und mit der Hauptcharge von ein und derselben Region aus vorgenommen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Beschicken eines Kupolofens mit Metallabfall, welcher über ein seitlich des Ofenschachtes angeordnetes besonderes Fallrohr der Hauptcharge zugeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das oder mehrere Fallrohre (11,13) unmittelbar über der Schmelzzone (3) in den Ofenschacht münden und an ihrer Mündung mit

Lockerungswerkzeugen (14) versehen sind, durch welche die unter Schwerkraft nachgleitende Abfallsäule ungeballt in den Strom der Hauptcharge überführbar ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen in eine Aussparung (9) der Ofenausmauerung (5) mündenden Füllkanal (12), der, aus einem Fülltrichter (13) mit Metallabfall beliefert, eine als Luftabschirmung dienende, geschlossene Abfallsäule enthält, welche der Wirkung des bis in die Aussparung (9) reichenden Lockerungswerkzeuges unterliegt.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Lockerungswerkzeug eine mit radialen Ansätzen versehene Stange (14) dienit, die im Füllkanal (12) hin- und herbeweglich ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 699 962, 424 228,
275, 681071.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen