DE102008046992A1 - Drehtrommelofen zum Schmelzen von Metall und Verfahren zum Schmelzen von Metall in einem Drehtrommelofen - Google Patents

Drehtrommelofen zum Schmelzen von Metall und Verfahren zum Schmelzen von Metall in einem Drehtrommelofen Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehtrommelofen zum Schmelzen von Metall, der eine Trommel (10) mit einem Trommelmantel (11) und zwei Stirnseiten (12) aufweist. Der Drehtrommelofen ist dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren (19) der Trommel (10) mindestens ein Umwälzkörper (20, 22, 23, 24) an mindestens einer Stirnseite (12) der Trommel (10) vorgesehen ist. Weiterhin wird ein Verfahren zum Schmelzen von Metall in einem Drehtrommelofen beschrieben, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Schmelze in der Trommel (10) des Ofens (1) durch mindestens einen sich von mindestens einer Stirnwand (12) erstreckenden Umwälzkörper (20, 22, 23, 24) bei der Drehung der Trommel (10) bewegt wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehtrommelofen zum Schmelzen von Metall sowie ein Verfahren zum Schmelzen von Metall in einem Drehtrommelofen.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Vorzugsweise sind mindestens zwei über den Umfang der Trommel verteilt angeordnete Umwälzkörper in dem Drehtrommelofen vorgesehen.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Besonders bevorzugt ist der Drehtrommelofen ein Ofen zum Schmelzen von Leichtmetallen, insbesondere von Aluminium und Aluminiumlegierungen.
  • 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.
  • Durch dieses Verfahren kann zusätzlich zu der Bewegung der Trommel eine Bewegung und Verwirbelung in der Schmelze oder dem Schmelzgut erzielt werden.
  • Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren mit einem erfindungsgemäßen Drehtrommelofen durchgeführt.
  • Besonders bevorzugt ist das Verfahren ein Verfahren zum Schmelzen von Leichtmetallen, insbesondere von Aluminium und Aluminiumlegierungen.
  • Merkmale und Vorteile, die bezüglich des erfindungsgemäßen Drehtrommelofens beschrieben werden, gelten soweit anwendbar auch für das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt.
  • Die Erfindung wird im Folgenden erneut unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen genauer beschrieben. Hierbei zeigen:
  • 1: eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehtrommelofens;
  • 2: eine schematische perspektivische Teilschnittansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehtrommelofens; und
  • 3: eine schematische Darstellung unterschiedlicher Formen von Umwälzkörpern in einem erfindungsgemäßen Drehtrommelofen.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Mit der vorliegenden Erfindung ist es daher auf einfache Weise möglich eine ausreichende Bewegung eines Schmelzbades in einem Drehtrommelofen zu gewährleisten.
  • 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
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 892382 [0003]
    • - DE 202004004478 U1 [0003]

Claims (11)

  1. Drehtrommelofen zum Schmelzen von Metall, der eine Trommel (10) mit einer Trommelmantel (11) und zwei Stirnseiten (12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren (19) der Trommel (10) mindestens ein Umwälzkörper (20, 22, 23, 24) an mindestens einer Stirnseite (12) der Trommel (10) vorgesehen ist.
  2. Drehtrommelofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Umwälzkörper (20, 22, 23, 24) sich von der mindestens einen Stirnseite (12) in axialer Richtung erstreckt.
  3. Drehtrommelofen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Umwälzkörper (20, 22, 23, 24) von einer Stirnseite (12) zu der gegenüberliegenden Stirnseiten (12) der Trommel (10) erstreckt.
  4. Drehtrommelofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Umwälzkörper (20, 22, 23, 24) in einem Abstand zu dem Trommelmantel (11) an der oder den Stirnseiten (12) der Trommel (10) befestigt ist.
  5. Drehtrommelofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Umwälzkörper (20, 22, 23, 24) über dessen Länge unterschiedliche Querschnitte (22, 25, 26, 27) aufweist.
  6. Drehtrommelofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Umwälzkörper (20, 22, 23, 24) flexibel ist.
  7. Drehtrommelofen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Umwälzkörper (20, 22, 23, 24) eine Kette (22) darstellt.
  8. Drehtrommelofen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Umwälzkörper (20, 22, 23, 24) einen Stange (23, 24) darstellt.
  9. Drehtrommelofen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Umwälzkörper (20, 22, 23, 24) aus Metall besteht.
  10. Verfahren zum Schmelzen von Metall in einem Drehtrommelofen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelze in der Trommel (10) des Ofens (1) durch mindestens einen sich von mindestens einer Stirnwand (12) erstreckenden Umwälzkörper (20, 22, 23, 24) bei der Drehung der Trommel (10) bewegt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass dieses mit einem Drehtrommelofen nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchgeführt wird.
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