DE2153717A1 - Schmelzofen - Google Patents

Description

• Schmelzofen Zusatz zu Patent ... (Az.: P 19 63 430*1) Die Erfindung betrifft einen Durchlaufofen mit 1Ieißgaserzeugern zum Schmelzen und Reduzieren und/oder Aufkohlen von Schrott sowie zum Erschmelzen von Metallen aus Erzen und zum Anreichern von Erzen, mit einem Zulauf-kanal, in dessen Einlauf das zu behandelnde Gut eingebracht wird und an dessen Ende es in die Schmelzzone gelangt, mit Heißgaserzeugern, die in-den Ofen Heißgase einblasen, die den Zulaufkanal entgegengesetzt zur Bewegung des eingebrachten Gutes durchströmen, wobei der Zulanfkanal mit horizontalem oder in Richtung der Bewegung des eingebrachten Gutes abfallenden Boden angeordnet und eine Vorschubvorrichtung zum Vorbewegen des einge- .
• brachten Gutes vorgesehen ist, nach Patent (Az.: P 19 63 430.1).
• Bei dem Durchlaufofen nach dem Hauptpatent ist zum Vorbewegen des eingebrachten Gutes der Boden des Zulaufkanales vorzugsweise in Richtung auf die Schmelzzone hin abfallend angeordnet. Die Vorbewegung des eingebrachten Gutes erfolgt durch Greifer, die an Ketten angebracht sind, die in Richtung der Vorbewegung verschiebbar im Bereich des Einlauftrichters angeordnet sind0 Bei in sich nicht starrem sondern nachgiebigen oder federnden Gut; jedoch kann es vorkommen, daß ein Antrieb nur im Bereich des Einlauftrichters ungenügend ist.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist; es, den Durch laufofen nach dem Hauptpatent weiter zu verbessern.
• Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Durchlaufofen der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß als Vorschubvorrichtung eine rotierend angetriebene viendel im Vorschubkanal vorgesehen ist, deren Außendurchmesser.
• etwas geringer ist als die lichte Weite des Zulaufkanals und deren Wendeldicke klein ist; gegenüber dczll Außendurchmesser.
• Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Durchlaufofens liegt darin, daß eine gleichmäßige Zufuhr des zu schmelzenden Gutes durch den Zulaufkanal zur Schmelzzone praktisch unabhangig davon erreicht wird, welche Art von Gut zu fördern ist, also unabhängig davon, ob es sich um körniges, stückiges, paketiertes oder sperriges Gut handelt. Da die Vorschubenergie über die Zulaufkanallänge hinweg auf das Gut übertragen wird, wird ein sehr gleichmäßiges Vorschieben erzielt0 Die erfindungsgemäße Vorschubvorrichtung kann unterschiedlich ausgebildet sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Wendel ein schraubenlinienförmig gewundenes Doppelrohr, dessen beide Rohre an dem der Sciimelzzone zigewandten Ende durch ein U-Stück miteinander verbunden sind0 Die Wendel endet im Bereich des der Schmelz zone zugewandten Zulaufkanalendes. In diesem Bereich hat das zu schmelzende Gut bereits relativ hohe Temperaturen erreicht, so daß es erforderlich ist, die Wendel zu kühlen. Das ist bei der Doppelrohrausbildung der Wendel einfach möglich, die bevorzugt wassergekühlt ist.
• Der Zulaufkanal kann in weiten Grenzen beliebige Querschnittsformen aufweisen. Er kann beispielsweise einen quadratischen oder rechteckigen lichten Querschnitt aufweisen. Bevorzugt ist jedoch der Zu)aufkanal zumindest in seinem unteren Bereich im Querschnitt kreisbegenförmig gestaltet und es ist die Wendel mit in Abständen aufgebrachten Gleitschuhen versehen. Die Wendel liegt damit an dem kreisbogenförmigen Bc-rech des Zulaufkanalquerschnittes unter ihrem Gewicht auf und gleitet mit den Gleitschuhen an der Oberfläche entlang, auf der sie sich abstützt. Dabei weisen bevorzugt die Gleitschuhe die Form eines U-förmigren Bügels auf, der das Doppclrohr mit seinem Jochbereich umschließt und dessen Jochaußenfläche allseitig gewölbt und gerundet ist. Durch diese Wölbung und Rundung wird ein verschleißarmes Gleiten des Schuhes und damit der Wendel auf dem Zulaufkanalboden erzielt Durch die U-förmige Gestaltung läßt sich der Gleitschuh das Doppelrohr umfassend an diesem günstig befestigen, beispielsweise durch Schweißen.
• Die freien Schenlcelenden des Gleitschuhes sind ebenfalls abgerundet, um ein Hängenbleiben von vorzuschiebendem Gut auszuschließen.
• Zum rotierenden Antrieb der Wendel ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung an dem Einlauf ende des Zulaufkanals stirnseitig ein hydraulischer Antriebsmotor vorgesehen, Hydraulische Antriebsmotoren haben den Vorteil, daß sie bei geringer Drehzahl ein sehr großes Drehmoment abgeben, wodurch zumeist auf ein Getriebe völlig verzichtet werden kann oder aber nur ein sehr einfaches Getriebe erforderlich ist. Es erstreckt sich dabei die Wendel bis zum Einlaufende des Zulaufkanales, wo auch die Kühlwasserzufuhr vorgesehen ist. Es ist zum Zwecke des Antriebsanschlusses als auch der Yiühlwasserzufuhr das Wendelende in die Längsachse der Wendel hin geführt. An diesem Ende greift der Antriebsmotor an und an diesem Ende ist in bequemer Weise die Kühlwasserzufuhr möglich. Die Kühlwasserableitung kann ebenfalls hier vorgesehen sein.
• Die Schmelzgutzufuhr erfolgt bevorzugt nicht durch die Stirnseite des Zulaufkanales, sondern es ist, wie bei einer bevorzugten SLusführungsform der Erfindung vorgesehen, für die Schmelzgützufuhr und für die Rauchgasableitung ein radial an den Zulaufkanal angeschlossener Zufuhrtrichter vorgesehen. Dabei ist der Zufuhrtrichter an der Oberseite des Kanales angeschlossen und er weist bevorzugt eine seitliche Beschickungsöffnung auf. Durch die seitliche Beschickungsöffnung kann das in den Durchlaufofen zu bringende Gut bequem aufgegeben werden.
• Die Rauchgase können schädliche gasförmige und staubförmige Bestandteile aufweisen. Es ist daher bei einer bevorzugten Ausführungsform an den Trichter für die Ableitung der Rauchgase eine zu einer Entstaubungsanlage führende Leitung angeschlossen. Durch diese Leitung werden die Rauchgase zu einem Multizyklon und ggf. zu einer Entstaubungsanlage mit Venturi-Wäscher geleitet. Nach dem Passieren dieser Anlagen sind die Rauchgase ausreichend frei von Schadstoffen.
• Weitere Einzelheiten und Iãerkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles.
• Es zeigen: Fig. 1 teils im Längsschnitt, teils in Ansicht einen erfindungsgemäßen Durchlaufofen in schematisierter, vereinfachter Darstellung, Fig. 2 eine Draufsicht auf den Ofen nach Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 5, Fig. 5 in vergrößerter Darstellung die Seitenansicht eines Gleitschuhes, Fig. 6 in vergrößerter Darstellung einen Längsschnitt durch das der Schmelzzone zugewandte "heißer' Ende der Vorschubwendel und Fig. 7 in perspektivischer Ansicht und verkleinerter Darstellung den an das "heiße" Ende der Vorschubwendel anschließenden Bereich unter Weglassung der Gleitschuhe.
• Ein Fundament 1 trägt mehrere Stütz-er 3, auf denen ein Schmelzherd 11 und ein Zulaufkanal 10 um ihre Längsachse schwenkbar gelagert sind. Mit Hilfe einer Zahnstange 70 und eines Schneckentriebes 71 ist die Schwenkbewegung durchführbar. Der Zulaufkanal 10 weist eine Trennfuge 107 auf, durch die er in einen hnlaufabschnitt 10a und einen Durchlaufabschnitt lOb unterteilt ist. Der Durchlaufabschnitt 10b des Zulaufkanales 10 ist mit einer Flansch-Schraubverbindung 108 mit; dem Schmelzherd 11 starr verbunden. Der Einlaufabschnitt 10a ist auf einem Stützer 3' fest angebracht. Er weist eine obere Zulauföffnung 109 auf, an die ein Einlauftrichter 9 angeschlossen ist, der eine seitliche Beschickungsöffnung 110 aufweist, durch die mittels einer Fördervorrichtung 111 das zu schmelzende Gut eingebracht wird. An das obere Ende des im übrigen geschlossenen Zulauftrichters 9 ist eine Rohrleitung 112 angeschlossen, durch die hindurch die Abgase und Rauchgase zu einer Reinigungsanlage geführt werden. Um das Austreten von Ab- und Rauchgasen durch die Beschickungsöffnung 110 zu verhindern, ist diese mit einer Schleuse, oder einer Schürze oder dergl. versehen.
• Der Schmelzherd 11 weist eine Schmelzzone 113 und einen Samnelherd 12 auf, wobei die Schmelzzone 113 in Richtung auf den Sammelherd 12 hin geneigt ist und über eine Stufe in das Becken des Sammelherdes 12 übergeht.
• Der Zulaufkanal 10 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf, der sich vom Einlauftrichter 9 in Richtung auf den Schmelzherd 11 hin konisch erweitert. Der Zulaufkanal ist bevorzugt mit einem äußeren-Mantel 114 und einem von diesem umhüllten inneren Mantel 115 gebildet. Im Bereich der Schmelzzone ist der Schmelzherd 11 mit zwei Heißgaserzeugern 26 und 27 versehen, bei denen es sich vorzugsweise um Hochleistungs-Schwerölbrenner handelt.
• Ein dritter, gleichartiger Brenner 28 ist im Bereich des Sammelherdes 12 vorgesehen. Die iieißgaserzeuger sind åeweils etwa 45° zur Vertikalen geneigt und die austretenden Heißgase weisen eine Komponente in Richtung auf den Zulaufkanal hin auf. Der iieäßgaserzeuger 26 mündet mit einer Gasauslaßöffnung 40 im Bereich der Schmelzzone 113, wogegen der Heißgaserzeuger 28 mit einer Gasauslaßöffnung 44 in den Sammelherd 12 mündet. In der Nähe des Bodens 37 des Sammelherdes 12 mündet eine um etwa 450 zur Rorizontalen geneigte Zuführvorrichtung 47, die vom Sammelherd 12 radial nach außen ansteigend angeordnet ist. Diese Zuführvorrichtung enthält eine Förderschnecke 48, die von einem Hydrauliknotor 49 angetrieben ist und mit deren Hilfe Kohlenstoff in Form von Koksabrieb sowie granulierte Zuschlagstoffe der den Boden 37 des Sammelherdes 12 bedeckenden Schmelze zugeführt werden. Es befindet sich dabei die Nündungsöffnung der Zuführvorrichtung 47 unterhalb der Oberfläche der Schmelze.
• Den Gaserzeugern 26, 27 und 28 wird auf etwa 950 C erwärmtes Schweröl zugeführt, das mittels ebenfalls zugeführter kalter Preßluft zerstäubt wird. Den Brennern wird auf ca. 3500 C vorgewärmte Verbrennungsluft durch Leitungen 106 zugeführt, die in Warmlufterzeugern erwärmt wird. Die Zuführvorrichtungen für Reißluft, Zerstäubungsluft und Schweröl sind der Einfachheit halber nicht weiter dargestellt. An den Schmelzherd 12 schließt auf der dem Reißgaserzeuger 28 gegenüberliegenden Seite eine Abstichrinne 16 an, in die die Schmelze durch seitliches Verschwenken des Ofens um seine Längsachse abgestochen wird.
• Das flüssige Metall kann zu Massen vergossen oder unmittelbar dem Stranggußverf aliren, einem Elektrolichtbogenofen oder einem Siemens-Martin-Ofen als flüssiger Einsatz zur weiteren Verarbeitung zugeführt werden. An der dem Zulaufkanal 10 gegenüberliegenden Stirnseite ist der Schmerzherd 11 mit einem Fenster 55 versehen, das durch eine feuerfeste Platte 56 verschlossen ist, die pneumatisch gegen einen Fensterrahmen gepreßt ist. Zum Entnehmen von Proben wird die Platte nach dem Abschalten des pneumatischen Druckes abgehoben, wodurch das Innere des Sammelherdes 12 zugänglich ist.
• An der freien Stirnseite des Einlaufabschnittes 10a des Zulaufkanales 10 ist ein Abschlußdeckel 117 angebracht, an dem ein Hydraulikmotor 24 zum Antrieb der Vorschubvorrichtung angeflanscht isto Außerdem vrd durch den Abschlußdeckel 117 Kühlwasser zu- und abgeführt. Es ist hierzu eine Zulaufleitung 118 mit einem Manometer 119 und eine Rücklaufleitung 120 mit einem Abfluß 121 vorgesehen.
• Die von dem Hydraulikmotor 24 angetriebene Vorschubvorrichtung umfaßt eine -Wendel .122, die im wesentlichen aus einem schraubenlinienförmig gewundenen Doppelrohr 123 besteht. Das dem Schmelzherd 11 zugewandte Ende des Doppelrohres 123 ist mit einem U-Rohrstück 124 versehen, durch das die beiden Rohre des Doppelrohres 123 miteinander verbunden sind. Im Verlauf der Wendel 122 sind mehrere Gleitschuhe 125 angebracht, die als im Querschnitt U-förnige Bügel ausgebildet sind mit allseitig nach außen gewölbter Jochaußenfläche 126, die als Gleitfläche dient und mit der sich die Wendel 122 auf der unteren inneren Oberfläche des Zulaufkanales 10 abstützt. Die Gleitschuhe 125 sind an dem Doppelrohr 123 durch Schweißen befestigt. Durch die Drehung der Wendel 122 mittels des Hydraulikmotors 24 wird der in dem Zulaufkanal 10 befindliche Schrott gleichmäßig in Richtung auf die Schmelzzone 113 hin bewegt. Dabei wird der Schrott durch die in Gegenrichtung strömenden Rauchgase vorgewärmt. Den teigigen Zustand erreicht der Schrott dabei erst im Anfangsbereich der Schmelzzone -113a Der Sammelherd 12 ist im Querschnitt unsymmetrisch ausgebildet. Sein Boden weist im Querschnitt einen mittleren, in der normalen Betriebslage etwa horizontalen Abschnitt 127 auf, der in Richtung auf die Abstichrinne 116 in einen flachen Bogen 128 ansteigt und dann in eine schräg nach oben innen geführte Seitenfläche 129 übergeht. Auf der der Abstichrinne 116 abgewandten Seite geht der Bodenabschnitt 127 im Bereich der Mündung der Zuführvorrichtung 47 einen Zuführausschnitt 130 über, der gegenüber dem eigentlichen Innenraum des Sammelherdes 12 etwas in die Schamotteauskleidung zurückgesetzt ist.
• Der erfindungsgemäße Durchlaufofen kann für kontinuierlichen Abstich als auch für chargenweisen Ab stich verwendet werden. Bevorzugt wird der chargenweise Abstich angewandte Es wird dazu> nachdem die Charge im Sammelherd 12 ausreichend groß ist der Schmelzherd 11 als Einheit mit dem Ablaufabschnitt lOb des Zulaufkanales 10 durch Drehen des Schneckentriebes 71 in der Richtung geschwenkt, daß sich die Abstichrinne 118 senkt. Dabei verschwenkt sich die Anlage auf ihren auf den Stützen 3 angebrachten Schwenklagern. Der Einlaufabschnitt 10a des Zulaufkanales 10 steht; dabei fesG0 Die beiden .R schnitte des Zulaufkanales 10 verdrehen sich gegeneinander im Bereich der Trennfuge 107.
• Es versteht sich, daß die vorliegende Erfindung @icht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt is@ sondern Abweichungen davon möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims (10)

Patentansprüche

1. Durchlaufofen mit IIeißgaserzeugern zum Schmelzen und Reduzieren und/oder Aufkohlen von Schrott sowie zum Erschmelzen von Metallen aus Erzen und zum hnreichern von Erzen, mit einem Zulaufkanal, in dessen Einlauf das zu behandelnde Gut eingebracht wird und an dessen Ende es in die Schmelzzone gelangt, mit Heißgaserzeugern, die in den Ofen Ileißgase einblasen, die den Zulaufkanal entgegengesetzt zur Bewegung des eingebrachten Gutes durctlströmen, wobei der Zulaufkanal mit horizontalem oder in Richtung der Bewegung des eingebrachten Gutes abfallenden Boden angeordnet und eine Vorschubvorrichtung zum Vorbewegen des eingebrachten Gutes vorgesehen ist, nach Patent ... Az.: P 19 63 430.1), dadurch gekennzeichnet, daß als Vorschubvorrichtung eine rotierend angetriebene Wendel (122) in Zulaufkanal (io) vorgesehen ist, deren Außendurchmesser etwas geringer ist als die lichte Weite des Zulaufkanales (10) und deren Wendeldicke klein istgegenüber dem Außendurchmesser.

2. Durchlauf ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel (122) ein schraubenlinienförmig gewundenes Doppelrohr (123) umfaßt, dessen beide Rohre an dem der Schmelz zone zugewandten Ende durch ein U-Rohrstück (124) miteinander verbunden sind.

3. Durchlaufofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel (122) wassergekühlt ist.

4. Durchlaufofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulaufkanal (10) zumindest in seinem unteren Bereich im Querschnitt kreisbogenförmig gestaltet ist und daß die Wendel (122) mit in Abständen aufgebrachten Gleitschuhen (125) versehen ist.

5. Durchlaufofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitschuh (125) die Forn eines U-förmigen Bügels aufweist, der das Doppelrohr (123) mit seinem Jochbereich umschließt und dessen Jochaußenfläche (126) allseitig gewölbt und gerundet ist.

6. Durchlaufofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum rotierenden Antrieb der Wendel (122) an dem Einlaufende des Zulaufkanales (io) stirnseitig ein Hydraulik-Antriebsmotor (24) vorgesehen ist.

7. Durchlaufofen nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel (122) sich bis zum Einlaufende des Zulaufkanales (10) erstreckt, wo die Kühlwasserzufuhr (118, 119) vorgesehen ist.

8. Durchlaufofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Schmelzgutzufuhr und für die Rauchgasableitung ein radial an dem Zulaufkanal (10) angeschlossener Zufuhrtrichter (9) vorgesehen ist.

9. Durchlaufofen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichter (9) eine seitliche Beschickungsöffnung (110) aufweist.

10. Durchlaufofen nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Trichter (9) für die Ableitung der Rauchgase eine zu einer Entstaubungsanlage führende Bettung (112) angeschlossen ist.

L e e r s e i t e