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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Drehtrommelofen zum Schmelzen
von Metall sowie ein Verfahren zum Schmelzen von Metall in einem Drehtrommelofen.
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Zum
Um- oder Erschmelzen von Metallen, beispielsweise von Leichtmetall,
wie Aluminium, werden teilweise Drehtrommelöfen eingesetzt.
Diese Öfen weisern eine Trommel auf, deren Längsachse in
der Regel in der Horizontalen liegt. Der Ofen wird durch eine Chargieröffnung
mit zu schmelzendem Gut bestückt. Die Chargieröffnung
ist hierbei an der Stirnseite der Trommel vorgesehen. Durch Befeuerung
des Inneren der Ofentrommel oder anderweitiges Erhitzen des Innenraums
der Ofentrommel, wird das eingebracht Gut geschmolzen. Durch Rotieren des
Drehtrommelofens werden hierbei das Gut sowie die daraus entstehende
Schmelze bewegt. Hierdurch wird eine relativ gleichmäßige
Wärmeinbringung in die Schüttung von Schmelzgut
und in die Schmelze realisiert. Dennoch kann es bei diesen herkömmlichen
Drehtrommelöfen noch zu Abbrand kommen.
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In
der
DE 892 382 ist daher
ein Drehtrommelofen vorgeschlagen, der axial verlaufende Erhebungen
an dem Trommelmantel aufweist, durch die die Schmelze umgewälzt
wird. Ein Nachteil dieses Drehtrommelofens besteht darin, dass die
feuerfeste Ausmauerung des Ofens so ausgelegt werden muss, dass
durch diese die Wellenform erzeugt wird. Daher ist die Herstellung
und Wartung des Drehtrommelofens aufwändig. Weiterhin ist
in der
DE 20 2004
004 478 U1 ein Drehtrommelofen zum Umschmelzen von Aluminium
beschrieben, bei dem am Ofenmantel nach innen vorstehende Rührkörper
vorgesehen sind. Ein Nachteil dieser Rührkörper
besteht ebenfalls in dem erheblichen Aufwand, der notwendig ist, um
die Rührkörper in den Drehtrommelofen einzubringen.
In der Regel werden mehrere Rührkörper verwendet
und jeder der Rührkörper muss einzeln in dem Mantel
des Ofens verbaut werden.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es somit eine Lösung zu
schaffen, mit der zum einen ein ausreichendes Umwälzen
einer Schmelze oder einer Schmelzgutschüttung in einem
Drehtrommelofen gewährleistet werden kann und gleichzeitig
ein einfaches Herstellen und Instandhalten des Drehtrommelofens
ermöglicht wird.
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Gemäß einem
ersten Aspekt wird diese Aufgabe gelöst durch einen Drehtrommelofen
zum Schmelzen von Metall, insbesondere von Leichtmetall, der eine
Trommel mit einer Trommelmantel und zwei Stirnseiten aufweist. Der
Drehtrommelofen ist dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren der
Trommel mindestens ein Umwälzkörper an mindestens
einer Stirnseite der Trommel vorgesehen ist.
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Als
Drehtrommelofen wird im Sinne der vorliegenden Erfindung sowohl
ein Drehtrommelofen als auch ein Kipp-Drehtrommelofen bezeichnet.
Als Inneres der Trommel des Ofens wird im Sinne der vorliegenden
Erfindung der Innenraum der Trommel bezeichnet, der durch die feuerfeste
Ausmauerung, die aus feuerfesten Steinen besteht und auch als Zustellung
bezeichnet wird, begrenzt wird. Die Stirnseite der Trommel, die
im Folgenden auch als Stirnwand bezeichnet wird, kann im Sinne der
Erfindung die Stirnseite der Zustellung des Ofens, das heißt
die dem Innenraum des Ofens zugewandte Seite der Zustellung an der
Stirnseite der Trommel sein. Es ist allerdings auch möglich,
dass der mindestens eine Umwälzkörper an der Außenwand
beziehungsweise dem Gehäuse der Trommel, die in der Regel
aus einem Stahlblech besteht, an der Stirnseite der Außenwand
der Trommel vorgesehen ist. Besonders bevorzugt ist der Umwälzköper
in der Zustellung an der Stirnseite der Trommel vorgesehen. Als
an der Stirnseite der Trommel vorgesehen, wird im Sinne dieser Erfindung
ein Umwälzkörper verstanden, der an der Stirnseite
der Trommel befestigt ist. Vorzugsweise weist der Umwälzkörper
zusätzlich zu dem Befestigungspunkt oder der Befestigungsfläche
an der Stirnseite der Trommel keine weiteren Befestigungen auf.
Insbesondere ist der Umwälzkörper nicht mit dem
Trommelmantel, das heißt der Zustellung an dem Trommelmantel
oder dem Gehäuse an dem Trommelmantel verbunden oder an
dieser befestigt.
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Indem
ein Umwälzkörper an mindestens einer Stirnseite
der Trommel vorgesehen ist, kann der Umwälzkörper
so positioniert werden, dass zwischen der Innenseite des Trommelmantels
und dem Umwälzkörper ein vorgegebener Abstand
realisiert werden kann. Hierdurch wird die Verwirbelung der Schmelze
oder des Schmelzgutes positiv beeinflusst. Zudem ist eine Beschädigung
der Zustellung an der Mantelfläche der Trommel beim Einbau
oder der Demontage des Umwälzkörpers an der Stirnseite
nicht zu befürchten. Weiterhin kann bei dem erfindungsgemäßen
Vorsehen und insbesondere Befestigen des Umwälzkörpers
an der Stirnseite der Vorteil gegenüber Rührkörpern,
die an dem Trommelmantel befestigt sind, erzielt werden, dass Wärme
vom Inneren des Trommelofens in geringem Maß und an unschädlichen
Stellen zu dem Gehäuse des Trommelofens geleitet wird.
Bei sich radial erstreckenden Umwälzkörpern besteht
an einer Vielzahl von Stellen eine Wärmebrücke
zwischen dem Ofeninnenraum und Mantel der Trommel, über
die Wärme an den Mantel und auch an das Gehäuse
geführt wird. Hierbei kann es zu starken Überhitzungen
des Mantels kommen, die sogar zu einer Verformung des Gehäuses
führen können. Eine solche Verformung ist insbesondere
in dem Bereich, in dem die Trommel zur Drehung geführt
wird von Nachteil und kann zum Ausfall des Drehtrommelofens führen.
Beim Vorsehen der Umwälzkörper an den Stirnseiten,
sind zum einen nur eine geringere Anzahl von Verbindungen zwischen dem
Ofeninnenraum und dem Gehäuse des Ofens geschaffen. Hierdurch
wird die Wärmeleitung an das Gehäuse minimiert.
Zudem führt eine Verformung der Stirnseite, an der in der
Regel keine Führungen für das Rotieren des Ofens
vorgesehen sind, nicht zu einer Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit
des Ofens.
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Vorzugsweise
sind mindestens zwei über den Umfang der Trommel verteilt
angeordnete Umwälzkörper in dem Drehtrommelofen
vorgesehen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der mindestens
eine Umwälzkörper von der mindestens einen Stirnseite
in axialer Richtung. Durch eine axiale Ausdehnung des Umwälzkörpers
kann dieser auch in dem Bereich der Trommel, der zu der Stirnwand
beabstandet ist, eine Umwälzung der Schmelze beziehungsweise
des Schmelzgutes bewirken.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der Umwälzkörper
zwischen den gegenüberliegenden Stirnseiten der Trommel.
Hierbei verläuft der Umwälzkörper vorzugsweise
in axialer Richtung, das heißt parallel zu der Längsachse
der Trommel und damit parallel zu der Mantelfläche der Trommel.
Indem der Umwälzkörper an den gegenüberliegenden
Stirnseiten der Trommel mit den jeweiligen Enden des Umwälzkörpers
befestigt ist, wird der Umwälzkörper stabilisiert.
Hierbei können die Stabilität des Körpers
und damit auch dessen Abmessungen selber geringer sein, als bei
einem Umwälzkörper, der sich nur über
einen gewissen Betrag von der Innenseite der Stirnseite der Trommel
erstreckt und im Inneren der Trommel enden. Zudem wird durch einen
von einer Stirnwand zu der gegenüberliegenden Stirnwand
verlaufenden Umwälzkörper eine Umwälzung
der Schmelze oder des Schmelzgutes über die gesamte Länge
des Ofens gewährleistet.
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Gemäß einer
Ausführungsform ist der Umwälzkörper
in einem Abstand zu dem Trommelmantel an der oder den Stirnseiten
der Trommel befestigt. Durch den Abstand zu der Innenseite des Trommelmantels,
insbesondere zu der Innenseite der Zustellung an dem Trommelmantel,
kann zum einen eine Beschädigung der Zustellung an dem
Trommelmantel durch den Einbau des Umwälzkörpers
verhindert werden. Weiterhin wird bei einem ausreichenden Abstand
zwischen dem Umwälzkörper und der Innenseite des
Trommelmantels der Zugriff auf die Zustellung des Trommelmantels
nicht versperrt. Schließlich kann durch den Abstand zu
der Innenseite des Trommelmantels wahlweise die Abmessung des Umwälzkörpers
in dessen radialer Richtung vergrößert werden
oder der Spalt zwischen der Innenseite des Trommelmantels und dem
Umwälzkörper vergrößert werden.
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Vorzugsweise
weist der Umwälzkörper über dessen Länge
unterschiedliche Querschnitte auf. Hierdurch wird die Umwälzung
der Schmelze und des Schmelzgutes weiter begünstigt. Gegenüber
einem Eintauchen und Austreten eines Umwälzkörpers mit
gleichmäßigem Durchmesser ist die Verwirbelung der
Schmelze beziehungsweise des Schmelzgutes bei einer Ausführungsform
des Umwälzkörpers mit unterschiedlichen Querschnitten über
dessen Länge verbessert. Insbesondere wird bei einem Umwälzkörper
mit unterschiedlichen Querschnitten über dessen Länge
zusätzlich zu einer Bewegung des Schmelzbades in Umfangsrichtung
der Trommel auch eine Bewegung der Schmelze in Längsrichtung
der Trommel bewirkt.
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Gemäß einer
Ausführungsform ist der Umwälzkörper
flexibel. Als flexibler Umwälzkörper wird in diesem
Zusammenhang ein Körper verstanden, der sich über
dessen Länge bezüglich der Längsachse
des Körpers bewegen kann. Die Bewegung kann ein Durchbiegen
oder Durchhängen des Umwälzkörpers sein.
Die Flexibilität des Umwälzkörpers führt
zu einer weiteren Erhöhung der Durchmischung der Schmelze
oder des Schmelzgutes, da die Flexibilität zu einem unterschiedlichen
Eintrittszeitpunkt und Austrittszeitpunkt unterschiedlicher Teile
der Länge des Umwälzkörpers führen
kann. Durch einen einzigen sich über die gesamte Länge
des Ofens erstreckenden Umwälzkörper kann hierbei
eine Vermischung der Schmelze beziehungsweise des Schmelzgutes über
die gesamte Länge der Trommel sowohl in Umfangsrichtung
als auch in axialer Richtung erzielt werden. Bei einem flexiblen
Umwälzkörper, der sich über die gesamte
Länge der Trommel erstreckt, wird es aufgrund des Eigengewichts
des Umwälzkörpers zu einem Durchbiegen oder Durchhängen
des Umwälzkörpers kommen. Zudem kommt es durch
die hohen Temperaturen im Ofeninneren, von beispielsweise 700°C
bis 900°C, auch zu einer Dehnung des Materials des Umwälzkörpers.
Durch diese Verformung beziehungsweise Längung des Umwälzkörpers
wird die Umwälzung der Schmelze beziehungsweise des Schmelzgutes
auch weiter verbessert, da die axiale Vermischung verstärkt
wird.
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Gemäß einer
Ausführungsform stellt der Umwälzkörper
eine Kette dar. Der Vorteil dieser Art des Umwälzkörpers
besteht darin, dass dieser zum einen einfach und kostengünstig
hergestellt, gelagert und montiert werden kann. Ein weiterer Vorteil
einer Kette besteht darin, dass diese in der Regel über
deren Länge Öffnungen aufweist. Bei einer aus
Kettengliedern hergestellten Kette kann somit jedes Kettenglied,
das heißt die von dem Kettenglied nach dem Zusammenbau
der Kette verbleibende Öffnung des Kettengliedes, beim
Eintauchen in die Schmelze und Durchziehen durch die Schmelze, von
Schmelze durchsetzt werden. Hierdurch wird die Vermischung der Schmelze
weiter verbessert. Weiterhin ist die Verwendung einer Kette als
Umwälzkörper von Vorteil, da diese ein geringeres
Gewicht aufweist, als ein solider Umwälzkörper.
Aufgrund des geringeren Gewichts sind zudem die Anforderungen an
die Befestigung des Umwälzkörpers an der oder
den Stirnseiten des Trommelofens verringert. Trotz des geringeren Gewichts
kommt es unter anderem aufgrund der hohen Temperaturen in dem Ofen
auch bei einer Kette zu einem Durchhängen aufgrund einer
Längung der Kette, wodurch die Vermischung der Schmelze
und des Schmelzgutes begünstigt wird. Schließlich
sind das nachträgliche Einbringen einer Kette in den Innenraum
des Trommelofens und der Austausch der Kette einfacher als das Einbringen
und Austauschen eines soliden Umwälzkörpers.
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Alternativ
kann der Umwälzkörper eine Stange darstellen.
Bei dieser Ausführungsform wird der Querschnitt oder Durchmesser
der Stange so gewählt, dass diese dem Gewicht der in dem
Inneren des Trommelofens vorliegenden Schmelze oder Schmelzgutes
standhalten kann. Bei dieser Ausführungsform ist es zudem
möglich einen Umwälzkörper mit einer
Länge vorzusehen, die geringer ist, als die Länge
des Innenraums des Trommelofens. In diesem Fall ist der Umwälzkörper
nur an einer Stirnseite der Trommel befestigt. Ist die Stange nur
an einer Stirnwand vorgesehen, so wird bei der Auslegung der Stange
zusätzlich das Eigengewicht der Stange berücksichtigt.
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Der
Umwälzkörper kann gemäß einer
Ausführungsform aus Metall bestehen. Beispielsweise kann
ein Eisenwerkstoff als Material für den Umwälzkörper
verwendet werden. Beim Schmelzen von Metallen ist die Verwendung
von Metallteilen in einem Schmelzofen in der Regel unerwünscht,
da dieses Material erhöhtem Verschleiß unterliegt.
Da der Austausch des Umwälzkörpers bei der vorliegenden
Erfindung aber einfach vorgenommen werden kann, kann dieses Material
für den Umwälzkörper verwendet werden.
Alternativ ist es ist aber auch möglich den Umwälzkörper
aus einem anderen Material, beispielsweise einem Feuerfest-Material
oder einer Mischmaterial herzustellen.
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Besonders
bevorzugt ist der Drehtrommelofen ein Ofen zum Schmelzen von Leichtmetallen,
insbesondere von Aluminium und Aluminiumlegierungen.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren
zum Schmelzen von Metall in einem Drehtrommelofen. Das Verfahren ist
dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelze oder das Schmelzgut in
der Trommel des Ofens durch mindestens einen sich von mindestens
einer Stirnwand erstreckenden Umwälzkörper bei
der Drehung der Trommel bewegt wird.
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Durch
dieses Verfahren kann zusätzlich zu der Bewegung der Trommel
eine Bewegung und Verwirbelung in der Schmelze oder dem Schmelzgut
erzielt werden.
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Vorzugsweise
wird das erfindungsgemäße Verfahren mit einem
erfindungsgemäßen Drehtrommelofen durchgeführt.
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Besonders
bevorzugt ist das Verfahren ein Verfahren zum Schmelzen von Leichtmetallen,
insbesondere von Aluminium und Aluminiumlegierungen.
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Merkmale
und Vorteile, die bezüglich des erfindungsgemäßen
Drehtrommelofens beschrieben werden, gelten soweit anwendbar auch
für das erfindungsgemäße Verfahren und
umgekehrt.
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Die
Erfindung wird im Folgenden erneut unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen genauer beschrieben. Hierbei zeigen:
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1:
eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Drehtrommelofens;
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2:
eine schematische perspektivische Teilschnittansicht einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Drehtrommelofens; und
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3:
eine schematische Darstellung unterschiedlicher Formen von Umwälzkörpern
in einem erfindungsgemäßen Drehtrommelofen.
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In 1 ist
eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Drehtrommelofens 1 gezeigt. Der Aufbau eines Drehtrommelofens 1 ist
bekannt, so dass im Folgenden vorwiegend Merkmale des Drehtrommelofens 1 beschrieben
werden, die für die vorliegende Erfindung von Bedeutung
sind oder dem besseren Verständnis der Erfindung dienen.
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Der
Drehtrommelofen 1 besteht im Wesentlichen aus der Ofentrommel 10,
die im Folgenden auch als Trommel bezeichnet wird. Die Ofentrommel 10 ist
so positioniert, dass deren Längsachse L in der Horizontalen
liegt. Die Trommel 10 wird durch einen Trommelmantel 11 und
an den Enden durch Stirnseiten 12 gebildet. Die Stirnseiten 12 eines
Drehtrommelofens 1 sind in der Regel und auch in der dargestellten
Ausführungsform nicht eben sondern gewölbt, insbesondere
konvex nach außen gebogen. In einer der Stirnseiten 12 der
Trommel 10 ist mittig, das heißt im Bereich der
Längsachse L der Trommel 10 eine Chargieröffnung 13 vorgesehen. Über
diese Chargieröffnung 13 kann Schmelzgut, beispielsweise zu
erschmelzendes Erz oder umzuschmelzendes Metall, in den Innraum 19 der
Trommel 10 gebracht werden. In der gegenüberliegenden
Stirnseite 12 der Trommel 10 ist ebenfalls mittig
eine Befeuerungsöffnung 16 vorgesehen. Über
diese Öffnung kann eine Befeuerungsvorrichtung (nicht gezeigt),
beispielsweise eine Lanze in den Innenraum 19 der Trommel 10 eingeführt
werden und das Schmelzgut in der Trommel 10 erhitzt werden.
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Am Übergang
zwischen der Stirnseite 12 und dem Trommelmantel 11 kann
eine Abstichöffnung (nicht dargestellt) vorgesehen sein, über
die erschmolzenes oder umgeschmolzenes Metall aus dem Innenraum 19 des
Ofens 1 abgeführt werden kann. An dem Trommelmantel 11 ist
in etwa in der Hälfte der Länge der Trommel 10 ein
Schlackeauslass 18 vorgesehen, über den Schlacke
nach dem Entnehmen des Metalls aus dem Innenraum 19 des Drehtrommelofens 1 entfernt
werden kann.
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Die
Trommel 10 besteht aus einem Stahlgehäuse 14.
Im Inneren ist das Stahlgehäuse 14 mit einer feuerfesten
Ausmauerung 15, die auch als Zustellung bezeichnet wird,
verkleidet. An der Außenseite des Mantels 11 des
Stahlgehäuses 14 sind Führungen 141 gezeigt, über
die die Trommel 10 bei einer Drehung geführt und
angetrieben werden kann.
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Im
Innenraum 19 der Trommel 10, der durch die Innenseite
der Zustellung 15 begrenzt ist, ist in der 1 eine
Ausführungsform eines Umwälzkörpers 20 gezeigt.
In der dargestellten Ausführungsform ist der Umwälzkörper 20 eine
Kette, 22 die aus Kettengliedern 221 gebildet
ist. Die Kette 22 ist an ihren beiden Enden an den Stirnseiten 12 der
Trommel 10 befestigt.
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Zur
Befestigung der Kette 22 ist an den Enden der Kette 22 jeweils
ein Befestigungsteil 21 vorgesehen. In der dargestellten
Ausführungsform ist das Befestigungsteil 21 in
die Zustellung 15 integriert. Die Zustellung 15 eines
Drehtrommelofens 1 besteht aus mehreren Reihen von Steinen
aus feuerfestem Material. Entlang des Mantels 11 der Trommel 10 verlaufen
diese Reihen parallel zueinander über den inneren Umfang
des Stahlgehäuses 14. An den Stirnseiten 12 werden
Ringe von feuerfesten Steinen konzentrisch zueinander angeordnet.
In der dargestellten Ausführungsform ist in dem äußersten
Ring der Zustellung 15 an der Stirnseite 12 ein
feuerfester Stein der Zustellung 15 ausgespart und durch
das Befestigungsteil 21 des Umwälzkörpers 20 ersetzt. Das
Befestigungsteil 21 kann beispielsweise ein Feuerfestteil
sein, bei dem zur Halterung des Umwälzkörpers 20 Bolzen
oder andere Befestigungselemente 211 (siehe 2)
durch das Befestigungsteil 21 geführt sind. Die
Befestigungselemente 211 können auch durch das
Stahlgehäuse 14 der Trommel 10 hindurch
geführt werden. Es ist aber auch möglich das Befestigungsteil 21 aus
Metall oder einem anderen Material herzustellen.
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Im
Folgenden wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen
Drehtrommelofens 1 anhand des in 1 gezeigten
Beispiels beschrieben. Über die Chargieröffnung 13 wird
zu schmelzendes Gut, beispielsweise Aluminiumschrott, in den Innenraum 19 der
Trommel 10 gebracht. Anschließend oder gleichzeitig
wird über die Befeuerungsvorrichtung die Temperatur im
Innenraum 19 der Trommel 10 gesteigert. Das Schmelzgut
wird durch diese Wärme geschmolzen. Die Trommel 10 wird
hierbei um die Längsachse L gedreht. In 1 ist
mit der Linie F eine mögliche Füllhöhe
des Drehtrommelofens 1 angedeutet.
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Während
des Drehens der Trommel 10 um die Längsachse L
bewegt sich die Kette 22 ebenfalls um die Längsachse
L. Hierdurch taucht die Kette 22 bei Erreichen der Füllhöhe
F in das Schmelzbad oder die Schmelzgutschüttung ein. Hierdurch
wird das Schmelzbad zusätzlich zu der durch die Drehung
verursachte Bewegung bewegt und durchmischt. Indem in den Kettengliedern 221 Öffnungen
vorhanden sind, kommt es hierbei zu einem zusätzlichen
Durchmischen. Zudem ist zu beachten, dass in der Regel beim Schmelzen
von Metallen auf dem Schmelzbad Schlacke vorliegt oder sich bildet.
Durch die Öffnungen der Kettenglieder 221 und
den zu der Innenseite der Zustellung 15 an dem Trommelmantel 11 teilweise
vorliegenden Abstand oder Spalt kann sichergestellt werden, dass
die Menge an Schlacke, die durch das Eintauchen der Kette 22 in
das Schmelzbad eingetragen wird, minimiert wird. Andererseits wird durch
das Eintauchen der Kette 22 die Schlackeschicht zuverlässig
aufgerissen. Dies ist von Vorteil, da die Schlackeschicht nach einer
gewissen Zeit einen pastösen Zustand einnimmt. In diesem
Zustand sind in der Schlacke Aluminiumtropfen eingeschlossen. Ohne
eine gewisse Durchmischung auch der Schlacke werden diese Aluminiumtropfen
mit der Schlacke aus dem Ofen ausgetragen und gehen daher verloren.
Durch das Eintauchen der Kette hingegen wird die Schlackenschicht
so aufgerissen, dass in der Schicht befindliche Aluminiumtropfen
befreit werden und zu der Aluminiumschmelze gelangen können.
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In
der Drehstellung des Drehtrommelofens 1 kurz vor dem Eintauchen
der Kette 22 in das Schmelzbad, wird die Kette 22 aufgrund
des Gewichts der Kette 22 und deren Flexibilität
zwischen den Stirnwänden 12 durchhängen.
In diesem Zustand ist daher der Abstand zwischen der Kette 22 und
der Badoberfläche F in der Hälfte der Länge
der Kette 22 geringer als an den Stirnseiten 12.
Damit wird die Kette 22 zunächst in der Mitte
ihrer Länge in das Schmelzbad eintauchen. Durch das, wenn
auch nur geringfügig zeitversetzte Eintauchen der Kette 22 über
deren Länge, kann zusätzlich zu einer Bewegung
des Schmelzbades in Umfangsrichtung der Trommel 10 auch
eine gewissen Bewegung des Bades in axialer Richtung der Trommel 10 erzeugt
werden und das Bad dadurch noch besser durchmischt werden.
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In 2 ist
eine schematische perspektivische Teilschnittansicht einer weiteren
Ausführungsform des Drehtrommelofens 1 gezeigt.
Diese Ausführungsform entspricht im Wesentlichen der in 1 gezeigten
Ausführungsform. Gleiche Teile sind daher mit den gleichen
Bezugszeichen versehen und deren Funktionsweise wird nicht erneut
erläutert. Allerdings sind in der in 2 gezeigten
Ausführungsform zwei Umwälzkörper 20 in
Form von Ketten 22 vorgesehen. Die Kette 22 in
der 2 ist zudem eine so genannte Ankerstegkette. Bei
dieser Art ist in jedem Kettenglied 221 ein Steg vorgesehen.
Hierdurch wird die Stabilität der Kette 22 gesteigert.
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In 3 ist
schließlich die Trommel eines Drehtrommelofens 1 schematisch
in einer Perspektivansicht dargestellt. Zur bessern Erkennbarkeit
des Innenraums 19 der Trommel 10 ist die vordere
Stirnseite 12 der Trommel 10 nicht gezeigt. Im
Inneren 19 der Trommel 10 sind schematisch drei
verschiedene Ausführungsformen von Umwälzkörpern 20 gezeigt. Die
unterschiedlichen Umwälzkörper 20 werden
vorzugsweise nicht, wie in der 2 gezeigt
gemeinsam in einen Drehtrommelofen 1 eingebaut. Vielmehr
wird vorzugsweise nur ein Umwälzkörper 20 oder
nur eine Art von Umwälzkörpern 20 in
dem Drehtrommelofen 1 vorgesehen.
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In
der 3 sind neben der bereits beschriebenen Kette 20 eine
Stange 23 mit rechteckigen Abschnitten 25 und
eine Stange 24 mit runden Erweiterungen 27 gezeigt.
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Die
beiden Ausführungsformen der Stangen 23, 24 weisen
beide über deren Länge jeweils Stangenabschnitte 25, 27 mit
größerem Querschnitt und zwischen diesen Stangenabschnitten 25, 27 Verbindungsabschnitte 26 mit
geringerem Querschnitt auf. Bei der Stange 23 besitzen
die Abschnitte 25 mit größerem Querschnitt
einen rechteckigen Querschnitt. In der 3 sind zwei
Stangenabschnitte 25 mit rechteckigem Querschnitt durch
einen Verbindungsabschnitt 26 verbunden. Es ist allerdings
auch möglich mehr als zwei Abschnitte 25 mit größerem
Querschnitt vorzusehen.
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In
der Darstellung in 3 ist auch der Aufbau eines
möglichen Befestigungsteils 21 für die
Umwälzkörper erkennbar. Dieses Befestigungsteil 21 ist ein
Quader, durch den Befestigungselemente 211 hindurch treten
oder in diesen eingelassen sind. Die Befestigungsteile 21 sind
an den gegenüberliegenden Enden der Umwälzkörper 22, 23, 24 vorgesehen.
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Die
Funktionsweise eines Umwälzkörpers 20,
der eine Stange 23, 24 darstellt, entspricht der bereits
unter Bezug auf 1 beschrieben Wirkungsweise.
Allerdings wird bei einer Stange 23, 24 eine Durchbiegung
mit der entsprechenden zusätzlichen Bewegung des Schmelzbades
nicht erfolgen. Durch die zwischen den Abschnitten 25, 27 größeren Querschnitts
vorgesehenen Verbindungsabschnitte 26, in denen der Durchmesser
oder der Querschnitt der Stange 23, 24 geringer
ist, ist auch bei der Ausführungsform des Umwälzkörpers 20 als
Stange 23, 24 zum einen das Eintragen von Schlacke
in das Bad minimiert und zum anderen die Verwirbelung des Bades
durch die unterschiedlichen Querschnitte der Stangen 23, 24 über
deren Länge gewährleistet.
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In
der 3 ist die Stange 23 mit rechteckigen
Abschnitten 25 größeren Querschnitts
so ausgerichtet, dass die Diagonale durch den rechteckigen Abschnitt 25 auf
dem Durchmesser der Trommel 10 liegt. Dies bedeutet, dass
die rechteckigen Abschnitte 25 beim Drehen der Trommel 10 um
deren Längsachse L zunächst mit einer Ecke in
das Schmelzbad eintauchen.
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Die
Stangen 23, 24 sind so angeordnet beziehungsweise über
die Befestigungsteile 21 so an den Stirnseiten 12 der
Trommel 10 befestigt, dass zwischen der Stange 23, 24 auch
in den Bereichen des größeren Querschnitts 25, 27 und
der Innenseite der Zustellung 15 des Trommelmantels 11 ein
Abstand oder Spalt besteht.
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Mit
der vorliegenden Erfindung ist es daher auf einfache Weise möglich
eine ausreichende Bewegung eines Schmelzbades in einem Drehtrommelofen
zu gewährleisten.
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- 1
- Drehtrommelofen
- 10
- Trommel
- 11
- Mantel
- 12
- Stirnseite
- 13
- Chargieröffnung
- 14
- Stahlgehäuse
- 141
- Führung
- 15
- Feuerfestausmauerung
- 16
- Befeuerungsöffnung
- 18
- Schlackenauslass
- 19
- Innenraum
- 20
- Umwälzkörper
- 21
- Befestigungsteil
- 211
- Befestigungselement
- 22
- Kette
- 221
- Kettenglied
- 23
- quadratische
Umwälzstange
- 24
- runde
Umwälzstange
- 25
- quadratischer
Bereich erweiterten Querschnitts
- 26
- Verbindungsabschnitt
- 27
- runder
Bereich erweiterten Querschnitts
- F
- Füllhöhe
- L
- Längsachse
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 892382 [0003]
- - DE 202004004478 U1 [0003]