DE102005002516A1 - Vorrichtung zum Entfernen fester Schmelzrückstände aus einem Schmelzofen sowie Anlage zur Metalloxidherstellung mit einer derartigen Vorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (12) zum Entfernen fester Schmelzrückstände aus einem Schmelzofen (14), der insbesondere zur Metalloxidherstellung zum Einsatz kommt. Die Vorrichtung (12) weist einen drehbar angetriebenen Reinigungskopf (36) zum mechanischen Entfernen der im Schmelzofen (14) anhaftenden Schmelzrückstände, einen Rotationsantrieb (58) für den Reinigungskopf (36) sowie eine Manipulationseinrichtung (34) zum räumlichen Bewegen des Reinigungskopfes (36) relativ zum Schmelzofen (14) auf. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Anlage (10), die mit einer derartigen Vorrichtung (12) ausgestattet ist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, zum Entfernen fester Schmelzrückstände aus einem Schmelzofen, insbesondere aus einem Schmelzofen zur Metalloxidherstellung. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Anlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 16 zur Metalloxidherstellung, die mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entfernen fester Schmelzrückstände ausgestattet ist.
• Bei der Herstellung von Metalloxiden wird aufgeschmolzenes Metall verdampft, der Metalldampf oxidiert, das dabei entstehende Metalloxid anschließend gekühlt und in einem Filter gesammelt. Zum Verdampfen des Metalls wird dieses in einem Schmelzofen auf die entsprechende Verdampfungstemperatur erwärmt. Durch das Verdampfen des flüssigen Metalls in dem Schmelzofen entstehen in dem Schmelzofen innerhalb kürzester Zeit feste Ablagerungen oder Schmelzrückstände, welche einerseits das weitere Erwärmen des Metalls erschweren und andererseits das zu befüllende Volumen des Schmelzofens kontinuierlich verringern. Darüber hinaus konzentrieren sich in den Schmelzrückständen Verunreinigungen aus der Metallschmelze, die zu einer Erhöhung von Verunreinigungen in dem zu erzeugenden Metalloxid führen, wenn die Schmelzrückstände nicht regelmäßig aus dem Schmelzofen entfernt werden.
• Aus diesem Grund wird in Abhängigkeit von der Qualität des für die Herstellung des Metalloxides verwendeten Rohmaterials – häufig auf monatlicher Basis – der Schmelzofen von festen Schmelzrückständen befreit. Das Entfernen der festen Schmelzrückstände erfolgt üblicherweise manuell unter Zuhilfenahme eines Presslufthammers. Dies bedeutet jedoch, dass der Schmelzofen mindestens 24 Stunden abkühlen muss, bevor mit dem Entfernen der Schmelzrückstände begonnen werden kann, da der Mitarbeiter, der die Reinigung des Schmelzofens vornimmt, ansonsten durch die hohen Temperaturen sowie entstehende Gase gefährdet ist. Nach dem Reinigen muß der Schmelzofen wieder auf seine Betriebstemperatur hochgefahren werden, so dass der Herstellungsprozeß über einen längeren Zeitraum unterbrochen ist. Unabhängig hiervon wird für das manuelle Entfernen fester Schmelzrückstände etwas Metall im Schmelzofen belassen, bei einem Ofen mit einer Kapazität von 4,5 Tonnen pro Tag etwa 50 bis 100 Kilogramm, um das Abschlagen der Schmelzrückstände zu erleichtern, wodurch ein zusätzliche Materialverlust an Ausgangsmaterial den Wirkungsgrad des Prozesses weiter vermindert.
• Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Entfernen fester Schmelzrückstände aus einem Schmelzofen, insbesondere aus einem Schmelzofen zur Metalloxidherstellung, bzw. eine Anlage zur Metalloxidherstellung mit einer derartigen Vorrichtung anzugeben, durch die bzw. bei der die Schmelzrückstände schnell und ohne wesentliche Beeinträchtigung des Herstellungsprozesses entfernt werden können.
• Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1. Des Weiteren löst die Erfindung diese Aufgabe durch eine Anlage mit den Merkmalen nach Anspruch 16.
• Erfindungsgemäß wird zum Entfernen der festen Schmelzrückstände aus dem Schmelzofen eine Vorrichtung vorgeschlagen, die mit einem drehbar gelagerten Reinigungskopf zum mechanischen Entfernen der im Schmelzofen anhaftenden Schmelzrückstände ausgestattet ist. Mit Hilfe einer Manipulationseinrichtung kann dieser Reinigungskopf räumlich relativ zum Schmelzofen bewegt werden, so dass der Reinigungskopf zum Reinigen des Schmelzofens in diesen eingefahren und an jede Stelle innerhalb des Schmelzofens Schmelzrückstände entfernen kann. Der Reinigungskopf ist hierzu drehbar angetrieben und mit entsprechenden Reinigungselementen, wie Schneiden, Schabern und ähnliches ausgestattet.
• Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung muss der Schmelzofen nicht abgeschaltet werden. Vielmehr reicht es aus, den Schmelzofen leerzufahren, d.h. so lange zu erhitzen, bis sämtliches aufgeschmolzenes Metall verdampft ist. Anschließend kann der noch heiße Schmelzofen mit Hilfe der Vorrichtung gereinigt werden, wobei mit hoher Wiederholgenauigkeit die festen Schmelzrückstände aus dem Schmelzofen entfernt werden können. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich somit nicht nur die Reinigungsdauer verglichen mit dem Stand der Technik deutlich verringern. Darüber hinaus muss der Schmelzofen während des Reinigens auch nicht abgeschaltet werden, sondern kann nach Durchführung der Reinigung unverzüglich wieder in Betrieb genommen werden. Erste Versuche beim Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung während der Zinkoxidherstellung haben gezeigt, dass sich mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Verhältnis zwischen eingesetztem Zinkmetall zu hergestelltem Zinkoxid im Vergleich zum Stand der Technik um etwa 5 bis 7% steigern lässt.
• Unabhängig hiervon besteht für das Reinigungspersonal, das die Vorrichtung bedient, allenfalls eine geringe Gefährdung durch gelöste, umherfliegende Schmelzrückstände oder Gase, die noch aus dem heißen Schmelzofen austreten. Gegebenenfalls kann die Vorrichtung auch mit einer automatischen Steuerung ausgestattet sein, so dass eine Bedienung durch Bedienungspersonal nicht erforderlich ist. Ist die Vorrichtung mit einer derartigen automatischen Steuerung ausgestattet, ist es darüber hinaus von Vorteil, wenn die automatisch angesteuerte Vorrichtung den Schmelzofen entsprechend einem vorgegebenen Reinigungszyklus automatisch von festen Schmelzrückständen befreit.
• Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung sowie den Unteransprüchen.
• So wird bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgeschlagen, die Vorrichtung zusätzlich mit einer Stelleinrichtung für den Schmelzofen auszustatten, die zum Hin- und Herbewegen des Schmelzofens zwischen einer Betriebsposition, in der das Schmelzgut aufgeschmolzen und verdampft wird, und einer Reinigungsposition, in der der Reinigungskopf zum Entfernen der Schmelzrückstände in den Schmelzofen zu bewegen ist, dient. Mit Hilfe der Stelleinrichtung kann somit der Reinigungskopf mit der Manipulationseinrichtung seitlich des Schmelzofens angeordnet werden, so dass der Reinigungskopf und die Manipulationseinrichtung den ordnungsgemäßen Betrieb des Schmelzofens nicht beeinträchtigen. Lediglich zum Reinigen muss der Schmelzofen dann mit Hilfe der Stelleinrichtung in seine Reinigungsposition bewegt werden, in der der Schmelzofen in einer optimierten Position relativ zum Reinigungskopf und zur Manipulationseinrichtung für das Entfernen der Schmelzrückstände angeordnet ist.
• Besonders bevorzugt wird die Stelleinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet, wenn der Schmelzofen ein Tiegelschmelzofen ist, der in seiner Betriebsstellung aufrecht steht. Mit Hilfe der Stelleinrichtung, die bei dieser Weiterbildung als Schwenkeinrichtung ausgebildet ist, kann dann der Tiegelschmelzofen zwischen seiner Betriebsposition, in der er aufrecht steht, und seiner Reinigungsposition, in der er aus der Vertikalen geneigt ist, hin- und hergeschwenkt werden.
• Gegebenenfalls kann der Schmelzofen auch als Drehrohrofen ausgebildet sein. In diesem Fall ist eine Stelleinrichtung, wie sie zuvor beschrieben wurde, nicht erforderlich. Die Manipulationseinrichtung wird dann an einer der Stirnseiten des Drehrohrofens angeordnet, so dass der Reinigungskopf bei Bedarf zum Entfernen der Schmelzrückstände axial in den Drehrohrofen eingeführt und aus diesem wieder herausbewegt werden kann.
• Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Manipulationseinrichtung einen ersten Arm, welcher um eine erste Schwenkachse schwenkbar ist, sowie einen am ersten Arm um eine zweite Schwenkachse schwenkbaren zweiten Arm auf, an welchem der Reinigungskopf drehbar gelagert ist. Durch Verwendung einer Manipulationseinrichtung mit zwei relativ zueinander verschwenkbaren Armen ist es möglich, den gesamten Innenraum des Schmelzofens durch entsprechendes Verschwenken der beiden Arme zueinander mit Hilfe des Reinigungskopfes zu reinigen.
• Besonders bevorzugt verlaufen die Schwenkachsen der beiden Arme dabei zumindest annähernd parallel zueinander, um einen möglichst großen räumlichen Bereich mit Hilfe der Manipulationseinrichtung abdecken zu können. Die Rotationsachse des Reinigungskopfes verläuft dabei vorzugsweise gleichfalls annähernd parallel zu den Schwenkachsen der beiden Arme.
• Zum Verstellen des ersten Arms und des zweiten Arms wird jeweils ein fremdbetätigter Aktuator eingesetzt. Besonders bevorzugt werden hierzu Hydraulikzylinder verwendet, die ein vergleichsweise geringes Bauvolumen aufweisen und gleichzeitig in der Lage sind, die zum Verstellen der Arme aufzubringenden Stellkräfte sowie die zum Entfernen der Schmelzrückstände erforderlichen Vorschubkräfte zu erzeugen. Darüber hinaus neigen Hydraulikzylinder auch bei extremen Umgebungsbedingungen, wie sie in Schmelzbetrieben, beispielsweise bei der Herstellung von Metalloxiden, vorherrschen, nicht zum Ausfall. Der Rotationsantrieb für den Reinigungskopf ist bei der als Arm gebildeten Manipulationseinrichtung vorzugsweise am zweiten Arm befestigt.
• Damit die Manipulationseinrichtung mit ihren beweglichen Komponenten sowie den zugehörigen Antrieben möglichst entfernt von dem heißen Schmelzofen während des Reinigungsvorganges angeordnet ist, wird bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgeschlagen, den Reinigungskopf an einem drehbar gelagerten Schaft lösbar zu befestigen, welcher durch den Rotationsantrieb um seine Längsachse in Drehung versetzbar ist. Der Schaft ist dabei gestaltet, dass seine Festigkeit ausreicht, den beim Entfernen der Schmelzrückstände entstehenden Verformungskräften zu widerstehen. Durch das lösbare Befestigen des Reinigungskopfes wird ferner, wenn der Reinigungskopf nach längerem Gebrauch verschlissen ist, ein einfacher Austausch des Reinigungskopfes ermöglicht.
• Als Reinigungskopf wird vorzugsweise ein entsprechend gestalteter Fräskopf verwendet, mit dem die festen Schmelzrückstände problemlos aus dem Schmelzofen entfernt werden können.
• Um den eigentlichen Schmelzbetrieb nicht zu beeinträchtigen, wird bei einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgeschlagen, die Manipulationseinrichtung mit einem Gestell zu versehen, welches zum Einführen des Reinigungskopfes in den und Herausziehen des Reinigungskopfes aus dem Schmelzofen längsverschieblich gelagert ist. Das Gestell wird hierzu vorzugsweise an einer Längsführung verschieblich gelagert und mit Hilfe eines Drehantriebes verstellt, welcher über eine Spindelmutter und eine mit dieser in Eingriff stehende Spindel mit dem Gestell zum Verschieben zusammenwirkt. Insbesondere die Verwendung einer Spindelmutter mit Spindel hat den Vorteil, dass das Gestell mit hoher Wiederholgenauigkeit und hoher Präzision verfahren werden kann.
• Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Axialbewegung des Reinigungskopfes relativ zum Schmelzofen mit Hilfe des längsverschieblichen Gestells erreicht werden soll. Ist die Manipulationseinrichtung mit zwei Armen ausgestattet, deren Schwenkachsen parallel zueinander verlaufen, wie zuvor bereits geschildert wurde, ist es ferner von Vorteil, wenn auch die Längsführung parallel zu den beiden Schwenkachsen verläuft. Durch die sich durch die Schwenkachsen und die Linearführung ergebenden Freiheitsgrade kann somit der Reinigungskopf einen definierten Raum, der sich lediglich durch die Länge der Arme und die Länge der Längsführungen beschränkt, erreichen.
• Da die Vorrichtung zum Entfernen fester Schmelzrückstände auch eingesetzt werden kann, wenn der Schmelzofen noch warm ist, wie zuvor bereits erläutert wurde, können die dabei aus dem Schmelzofen aufsteigenden Gase sowie Schwebstoffe und Partikel, die während des Entfernens der Schmelzrückstände entstehen bzw. freigesetzt werden, mit Hilfe einer Absaugeinrichtung abgesaugt werden. Ist die Vorrichtung mit der zuvor beschriebenen Stelleinrichtung ausgestattet, ist die Absaugeinrichtung vorzugsweise in einer Position positioniert, in der sie die Gase und Schwebstoffe mit höchster Wirkung absaugen kann, wenn sich der Schmelzofen in seiner Reinigungsposition befindet.
• Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Anlage zur Herstellung von Metalloxiden, die mit mindestens einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wie sie zuvor erläutert wurde, zum Entfernen fester Schmelzrückstände aus dem Schmelzofen ausgestattet ist.
• Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
• 1 eine schematische Seitenansicht einer Anlage zur Herstellung von Metalloxiden mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entfernen von Schmelzrückständen,
• 2 eine perspektivische Darstellung einer Manipulationseinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Reinigungskopf,
• 3 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung beim Entfernen von Schmelzrückständen aus einem Tiegelschmelzofen, und
• 4 eine schematische Vorderansicht der in 3 gezeigten Vorrichtung beim Entfernen der Schmelzrückstände.
• In 1 ist in schematischer Darstellung eine Anlage 10 zur Zinkoxidherstellung gezeigt, die mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 12 zum Entfernen von Schmelzrückständen ausgestattet ist.
• Die Anlage 10 weist einen Schmelzofen 14 auf, der unterhalb eines Ansaugrohrs 16 angeordnet ist. Das Ansaugrohr 16 steht über eine Leitung 18 mit einem Dekantierer 20 in Strömungsverbindung. Der Dekantierer 20 steht seinerseits mit einer aus insgesamt vier Filtereinheiten 22 gebildeten Filtereinrichtung 24 über eine Leitung 26 in Strömungsverbindung. Unterhalb der Filtereinheiten 22 ist eine Transporteinrichtung 28 zum Abtransport des gewonnenen Zinkoxides sowie eine sich an diese anschließende Packeinrichtung 30 angeordnet. Des Weiteren ist an dem Übergang des Schmelzofens 14 in das Ansaugrohr 16 eine Filtereinheit 32 angeordnet, welche am Ansaugrohr 16 vorbeiströmende Gase absaugt und filtert.
• Während des Betriebes wird Zink im Schmelzofen 14 aufgeschmolzen und so weit erwärmt, dass das flüssige Zink in die Dampfphase übergeht. Das dabei aufsteigende dampfförmige Zink wird anschließend vom Ansaugrohr 16 erfasst und in diesem mit Hilfe eines nicht dargestellten Brenners zu Zinkoxid oxidiert. Anschließend wird das Zinkoxid über die Leitung 18 einem Dekantierer 20 zugeführt, indem aus dem Gasstrom unerwünschte Bestandteile aus den von dem Ansaugrohr 16 abgesaugten Gasen entfernt werden. Die mit Zinkoxid angereicherten Gase werden anschließend der Filtereinrichtung 24 zugeführt, in der das Zinkoxid aus den Gasen ausgefiltert wird, während die gereinigten Abgase an die Umgebung abgegeben werden, wie durch den Pfeil angedeutet ist. Eventuell am Ansaugrohr 16 vorbeiströmende Gase mit dampfförmigem Zink und Zinkoxid werden erfasst und an die Filtereinheit 32 weitergeleitet, welche die Gase von den Schwebstoffen befreit und an die Umgebung abgibt.
• Erfindungsgemäß ist die Anlage 10 mit der Vorrichtung 12 zum Entfernen von Schmelzrückständen ausgestattet, deren Aufbau und Funktionsweise nachfolgend unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 näher erläutert wird.
• In 2 ist in perspektivischer Darstellung eine Manipulationseinheit 34 gezeigt, welche zum räumlichen Hin- und Herbewegen eines als Fräskopf 36 ausgebildeten Reinigungskopfes dient. Die Manipulationseinrichtung 34 hat eine Basis 38, welche mit zwei parallel zueinander verlaufenden Längsführungen 40 und 42 ausgestattet ist. Wie die 3 und 4 zeigen, ruht die Basis 38 auf Rollen 44, so dass die Manipulationseinheit 34 in ihrer Position verfahren werden kann, um beispielsweise zwischen mehreren Schmelzöfen 14 hin- und herbewegt zu werden.
• Wie 2 weiter zeigt, dienen die beiden Längsführungen 40 und 42 zum längsbeweglichen Führen eines Gestells 46. Um das Gestell 46 an den Längsführungen 40 und 42 zu verfahren, ist das Gestell 46 mit zwei Spindelmuttern 48 ausgestattet, welche mit einer an der Basis 38 drehbar gelagerten Spindel 50 in Eingriff stehen. Mit Hilfe eines Drehantriebes 52 (vgl. 3 und 4) kann die Spindel 40 um ihre Längsachse gedreht werden, wobei die Drehung ein Verstellen der Spindelmuttern 48 entlang der Spindel 50 bewirkt, welche ihrerseits eine Bewegung des Gestells 46 entlang der Längsführungen 40 und 42 verursachen.
• Am Gestell 46 ist an einer parallel zu den beiden Längsführungen 40 und 42 verlaufenden ersten Schwenkachse A₁ ein erstes Armpaar 54 schwenkbar gelagert. Am freien Ende des ersten Armpaares 52 ist wiederum an einer zweiten Schwenkachse A₂ ein zweites Armpaar 56 schwenkbar gelagert. Auch hier verläuft die zweite Schwenkachse A₂ parallel zur ersten Schwenkachse A₁ und damit parallel zu den Längsführungen 40 und 42.
• Am freien Ende des zweiten Armpaares 56 ist ein Rotationsantrieb 58 vorgesehen, dessen Rotationsachse R gleichfalls parallel zu den beiden Schwenkachsen A₁ und A₂ sowie parallel zu den beiden Längsführungen 40 und 42 verläuft. Der Rotationsantrieb 58 treibt einen Schaft 60 an, welcher sich parallel zu der Längsführung 40 und 42 erstreckt und an dessen freiem Ende der Fräskopf 36 lösbar befestigt ist.
• Wie insbesondere 4 zeigt, in der eine Vorderansicht der Vorrichtung 12 gezeigt ist, werden die beiden Armpaare 54 und 56 mit Hilfe zweier Hydraulikzylinder 62 und 64 verstellt.
• Wie 3 weiter zeigt, weist die Vorrichtung 12 ferner eine Schwenkeinrichtung 66 auf, mit der der Schmelzofen 14 zwischen seiner Betriebsposition, in der er aufrecht steht, und einer Reinigungsposition, in der er horizontal geneigt verläuft, hin- und hergeschwenkt werden kann. Die Schwenkeinrichtung 66 weist hierzu eine Aufnahme 68 auf, welche an Gelenken 70 und 72 schwenkbar an einer Kante einer Grube 74 vorgesehen sind. In die Aufnahme 68 ist der Schmelzofen 14 eingehängt, in den der eigentliche Schmelztiegel 76 (vgl. 3) für das aufzuschmelzende Metall positioniert ist. An die Aufnahme 68 sind zwei Hydraulikzylinder 78 gekoppelt, von denen aus Übersichtlichkeitsgründen in 3 nur einer dargestellt ist. Mit Hilfe der Hydraulikzylinder 78 kann die Aufnahme 68 und damit der Schmelzofen 14 zwischen der Betriebsposition und der Reinigungsposition hin- und hergeschwenkt werden.
• Befindet sich nun der Schmelzofen 14 im Betrieb, sind die Hydraulikzylinder 78 eingefahren, so dass der Schmelztiegel 76 mit seiner Öffnung zumindest annähernd horizontal verläuft. Während des Erwärmens steigt dabei das aufgeschmolzene Zink als Dampf auf und wird von dem oberhalb des Schmelztiegels 76 angeordneten Ansaugrohr 16 abgeführt und in der zuvor beschriebenen Weise weiterverarbeitet.
• Soll nun nach einer definierten Betriebsdauer von beispielsweise vier Wochen der Schmelzofen 14 gereinigt werden, wird der Schmelzofen 14 zunächst so lange erwärmt, bis zumindest annähernd alles Zinkmetall aus dem Schmelzofen 14 verdampft ist. Anschließend wird der noch heiße Schmelzofen 14 von der Schwenkeinrichtung 66 durch Ausfahren der Hydraulikzylinder 78 in seine Reinigungsposition geschwenkt, in der der Schmelztiegel 76 mit seiner Öffnung zumindest annähernd vertikal verläuft. Anschließend wird durch Aktivieren der Spindel 50 die Manipulationseinrichtung 34 mit dem Fräskopf 36 in den Schmelztiegel 76 bewegt, wobei gleichzeitig der Rotationsantrieb 58 in Betrieb gesetzt wird, um den Fräskopf 36 in Rotation zu versetzen. Nach dem Inbetriebsetzen des Fräskopfes 36 wird mit Hilfe einer nicht dargestellten Steuerung der Fräskopf 36 beispielsweise entsprechend einem vorgegebenen Reinigungszyklus durch Verstellen der beiden Armpaare 54 und 56 zueinander sowie durch Verfahren des Gestells 46 entlang der Längsführung 40 und 42 innerhalb des Schmelztiegels 76 so hin- und hergefahren, dass zumindest annähernd bis zur Innenoberfläche des Schmelztiegels 76 anhaftende feste Schmelzrückstände entfernt werden. Durch entsprechend regelmäßiges Verfahren des Gestells 46 können die dabei entstehenden losen Schmelzrückstände aus dem Schmelztiegel 76 entfernt werden. Ist das Lösen der Schmelzrückstände von der Innenwand des Schmelztiegels 76 abgeschlossen, wird der Fräskopf 36 wieder aus dem Schmelztiegel 76 herausbewegt und die noch im Schmelztiegel 76 liegenden losen Schmelzrückstände beispielsweise mit Hilfe eines Werkzeuges von Hand aus dem Schmelztiegel 76 entfernt oder der Schmelzofen 14 mit Hilfe der Schwenkeinrichtung 66 noch weiter geneigt, damit die Schmelzrückstände aus dem Schmelzofen 14 gleiten.
• Nach dem Entfernen der losen Schmelzrückstände wird der Schmelztiegel 76 wieder mit Hilfe der Schwenkeinrichtung 66 in seine Betriebsposition zurückgeschwenkt und kann erneut mit Zink beschickt und für die weitere Herstellung des Zinkoxides eingesetzt werden.
• Wie die zuvor gegebenen Erläuterungen zeigen, lässt sich mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung 12 ohne Unterbrechung des laufenden Betriebes der Schmelzofen 14 sehr schnell und mit hoher Wiederholgenauigkeit reinigen, ohne dass es dabei zu einer Gefährdung von Mitarbeitern kommt.

10

Anlage

12

Vorrichtung zum Entfernen von Schmelzrückständen

14

Schmelzofen

16

Ansaugrohr

18

Leitung

20

Dekantierer

22

Filtereinheiten

24

Filtereinrichtung

26

Leitung

28

Transporteinrichtung

30

Packeinrichtung

32

Filtereinheit

34

Manipulationseinrichtung

36

Fräskopf

38

Basis

40

Längsführung

42

Längsführung

44

Rollen

46

Gestell

48

Spindelmuttern

50

Spindel

52

Drehantrieb

A₁

erste Schwenkachse

54

erstes Armpaar

A₂

zweite Schwenkachse

56

zweites Armpaar

58

Rotationsantrieb

R

Rotationsachse

60

Schaft

62

Hydraulikzylinder

64

Hydraulikzylinder

66

Schwenkeinrichtung

68

Aufnahme

70

Gelenk

72

Gelenk

74

Grube

76

Schmelztiegel

78

Hydraulikzylinder

Claims (16)

1. Vorrichtung zum Entfernen fester Schmelzrückstände aus einem Schmelzofen, insbesondere aus einem Schmelzofen zur Metalloxidherstellung, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (12) einen drehbar angetriebenen Reinigungskopf (36) zum mechanischen Entfernen der im Schmelzofen (14) anhaftenden Schmelzrückstände, einen Rotationsantrieb (58) für den Reinigungskopf (36) sowie eine Manipulationseinrichtung (34) zum räumlichen Bewegen des Reinigungskopfes (36) relativ zum Schmelzofen (14) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Stelleinrichtung (66) für den Schmelzofen (14), die zum Hin- und Herbewegen des Schmelzofens (14) zwischen einer Betriebsposition zum Aufschmelzen des Schmelzgutes und einer Reinigungsposition, in der der Reinigungskopf (36) zum Entfernen der Schmelzrückstände in den Schmelzofen (14) zu bewegen ist, dient.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzofen ein Tiegelschmelzofen (14) ist, der in seiner Betriebsstellung aufrecht steht, und dass die Stelleinrichtung eine Schwenkeinrichtung (66) ist, die den Tiegelschmelzofen (14) zwischen seiner Betriebsposition und seiner Reinigungsposition, in der der Tiegelschmelzofen (14) aus der Vertikalen geneigt ist, hin und her schwenkt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzofen ein Drehrohrofen ist.
5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Manipulationseinrichtung (34) einen ersten Arm (54), welcher um eine erste Schwenkachse (A₁) schwenkbar ist, sowie einen am ersten Arm (54) um eine zweite Schwenkachse (A₂) schwenkbaren zweiten Arm (56) aufweist, an welchem der Reinigungskopf (36) drehbar gelagert ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachsen (A₁, A₂) der beiden Arme (54, 56) zumindest annähernd parallel zueinander verlaufen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse (R) des Reinigungskopfes (36) zumindest annähernd parallel zu den Schwenkachsen (A₁, A₂) der beiden Arme (54, 56) verläuft.
8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Arm (54) und der zweite Arm (56) jeweils durch einen Aktuator, vorzugsweise einen Hydraulikzylinder (62, 64), um ihre Schwenkachsen (A₁, A₂) verstellbar sind.
9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationsantrieb (58) für den Reinigungskopf (36) am zweiten Arm (56) befestigt ist.
10. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungskopf (36) an einem drehbar gelagerten Schaft (60) lösbar befestigt ist, welcher durch den Rotationsantrieb (58) um seine Längsachse in Drehung versetzbar ist.
11. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungskopf als Fräskopf (36) ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Manipulationseinrichtung (36) ein Gestell (46) aufweist, welches zum Einführen des Reinigungskopfes (36) in den und Herausziehen des Reinigungskopfes (36) aus dem Schmelzofen (14) längsverschieblich gelagert ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestell (46) an mindestens einer Längsführung (40, 42) verschieblich gelagert ist, und dass am Gestell (46) mindestens eine Spindelmutter (48) mit einer Spindel (50) in Eingriff steht, welche zum Bewegen des Gestells (46) entlang der Längsführung (40, 42) von einem Drehantrieb (52) antreibbar ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7 und Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsführung (40, 42) parallel zu den beiden Schwenkachsen (A₁, A₂) der beiden Arme (54, 56) der Manipulationseinrichtung (34) verläuft.
15. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Absaugeinrichtung zum Absaugen von Gasen und Schwebstoffen während des Entfernens der Schmelzrückstände.
16. Anlage zur Herstellung von Metalloxiden, insbesondere zur Herstellung von Zinkoxid, mit mindestens einem Schmelzofen (14), einer benachbart zum Schmelzofen (14) angeordneten Oxidationskammer (16) und mindestens einer Abscheideeinrichtung (20, 24) für das Metalloxid, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (12) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 15 zum Entfernen fester Schmelzrückstände aus dem Schmelzofen (14).