DE19539871A1 - Smelting furnace, particularly of light-arc type - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Schmelzofen, insbesondere einen Lichtbogenschmelzofen, zur Inertisierung fester Rückstände, insbesondere aus der Abfallverbrennung und Rauchgasverbrennung, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a melting furnace, especially an arc melting furnace, for inerting solid residues, especially from waste incineration and flue gas combustion, according to the generic term of Claim 1.
Ein Lichtbogenschmelzofen mit diesen Ausbildungsmerkmalen ist aus der DE-OS 41 24 101 bekannt. In einem derartigen Lichtbogenschmelzofen werden die Rückstände aus der Abfallverbrennung oder aus der Rauchgasreinigung, insbesondere Schlacke, Asche oder Filterstäube, eingeschmolzen, um anhaftende Schadstoffe, insbesondere Salze, Schwermetalle und andere umweltschädliche organische Verbindungen, zu lösen und getrennt zu entsorgen oder in einer Glasschmelze zu binden. Die massemäßig größeren Anteile bestehen aus Metalloxyden und Silikaten, die sich verwerten oder, zum Beispiel durch Einschmelzen in Glas, zu lagerungsfähigen Produkten verarbeiten lassen.An arc melting furnace with these training features is known from DE-OS 41 24 101. In such a Arc melting furnace will remove the residues from the Waste incineration or flue gas cleaning, in particular slag, ash or filter dust, melted down to adhering pollutants, in particular Salts, heavy metals and other environmentally harmful organic Connections, loosen and dispose of separately or in to bind a glass melt. The larger ones Parts consist of metal oxides and silicates, which are recycle or, for example, by melting in glass Have stored products processed.
Der Lichtbogenschmelzofen nach der genannten Druckschrift weist einen runden Grundriß auf und ist durch einen oberen Deckel verschlossen, in dem die Beschickungsöffnung, der Gasabzug und die Elektroden für die Beheizung angeordnet sind. Der Boden der Schmelzkammer ist leicht trichterförmig ausgebildet, so daß sich in dem dadurch gebildeten Trichterraum die Schwermetalle infolge ihres spezifischen Gewichts unter der Glasschmelze übereinander sammeln und über die auf unterschiedlichem Niveau angeordneten Abstiche abgezogen werden können. Ein solcher Lichtbogenschmelzofen ist für den diskontinuierlichen Betrieb mit einer Beschickung in Chargen und einem Schwermetallabstich in kleinen Mengen, aber auch mit einem Abzug der Glasschmelze in relativ geringen Mengen bestimmt. Eine Weiterverarbeitung der aus diesem Lichtbogenschmelzofen gewonnenen Produkte kann somit nur über eine erneute Einschmelzung der abgezogenen Schmelzprodukte erfolgen.The arc melting furnace according to the document mentioned has a round floor plan and is through an upper one Cover closed, in which the loading opening, the Gas vent and the electrodes arranged for heating are. The bottom of the melting chamber is slightly funnel-shaped trained so that in the thereby formed Funnel space the heavy metals due to their specific Collect weight under the glass melt and about the tapping arranged at different levels can be deducted. Such an arc melting furnace is for discontinuous operation with a Loading in batches and a heavy metal tapping in small amounts, but also with a deduction of the glass melt determined in relatively small amounts. A Further processing from this arc melting furnace won products can therefore only be renewed The melted products removed are melted down.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schmelzofen, insbesondere einen Lichtbogenschmelzofen, mit den eingangs genannten Baumerkmalen für einen kontinuierlichen Betrieb zu gestalten und dadurch die Weiterverarbeitung der Schmelzprodukte unter dafür möglichst optimalen Bedingungen zu ermöglichen.The object of the invention is a melting furnace, in particular an arc melting furnace, with the input mentioned construction features for continuous operation to design and thereby the further processing of Melted products under optimal conditions for this to enable.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den Ausbildungsmerkmalen nach dem Patentanspruch 1.The inventive solution to this problem consists in the Training features according to claim 1.
Durch die Kombination der Schmelzkammer des elektrisch betriebenen Schmelzofens, vorzugsweise eines Lichtbogenschmelzofens, mit einer sich seitlich daran anschließenden Wannenkammer wird eine erhebliche Vergrößerung des Stauraumes einerseits für die Glasschmelze, aber auch andererseits für die sich darunter ansammelnden Schwermetalle geschaffen und eine kontinuierliche Beschickung der Schmelzkammer mit Restprodukten ermöglicht. Die Wannenkammer ermöglicht außerdem die Bereithaltung des Schmelzgutes für die Weiterbearbeitung unter dafür möglichst optimalen Bedingungen. Gegebenenfalls kann im Bereich vor den Abstichöffnungen eine Zusatzheizung aus Elektroden vorgesehen sein, deren Steuerung über die Viskosität der Schmelze erfolgt, so daß bei einer Steigerung der Viskosität eine Nachheizung erfolgt.By combining the melting chamber of the electrical operated melting furnace, preferably one Arc melting furnace, with one on the side of it subsequent tub chamber will be significant Enlargement of the storage space on the one hand for the Melting glass, but also for the ones below accumulating heavy metals created and a continuous feeding of the melting chamber with Allow residual products. The tub chamber enables also the availability of the melting stock for the Further processing under optimal conditions for this Conditions. If necessary, in the area before Tap holes an additional heating from electrodes be provided, the control of the viscosity of the Melt occurs, so that with an increase in Viscosity afterheating takes place.
Ein wesentliches Merkmal zur Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist die Anordnung der Schmelzkammer und der Wannenkammer in einem gemeinsamen Gehäuse mit einem durchgehenden, von der Schmelzkammer zu den Abstichöffnungen hin geneigten Boden, so daß das Schmelzgut aus der Schmelzkammer selbsttätig in die Wannenkammer abfließt und sich dort sammelt. Um dabei die im Betrieb optimalen Bedingungen einstellen zu können, ist das gemeinsame Gehäuse vorzugsweise in einem Gestell mit einstellbarer Neigung des Bodens der Wannenkammer angeordnet.An essential feature for the design of the The idea of the invention is the arrangement of the melting chamber and the tub chamber in a common housing with a continuous, from the melting chamber to the Tap holes inclined bottom, so that the melting material automatically from the melting chamber into the pan chamber drains off and collects there. To do that in operation To be able to set optimal conditions is that common housing preferably in a rack adjustable inclination of the bottom of the tub chamber arranged.
Nach einem weiteren Erfindungsgedanken wird das Abgas aus der Schmelzkammer und der Wannenkammer im Bereich der Wannenkammer abgeführt, wobei in der Wannenkammer und somit auch in der Schmelzkammer ein leichter Unterdruck in Abhängigkeit von dem Sauerstoffgehalt im Abgasstrom geregelt werden kann. Erreicht wird dadurch eine Minimierung des Abgasvolumens und dementsprechend auch der mögliche Schadstoffaustrag, so daß eine anschließende Abgasreinigungsanlage kleiner bemessen sein kann. According to another inventive concept, the exhaust gas is turned off the melting chamber and the pan chamber in the area of Tub chamber discharged, being in the tub chamber and thus also a slight negative pressure in the melting chamber Dependence on the oxygen content in the exhaust gas flow can be regulated. One is thereby achieved Minimization of the exhaust gas volume and accordingly the possible discharge of pollutants, so that a subsequent Emission control system can be dimensioned smaller.
Die Beschickung der Schmelzkammer erfolgt nach einem weiteren Erfindungsgedanken bevorzugt von der der Wannenkammer gegenüberliegenden Seite her mit einem etwa horizontalen Transport des Schmelzgutes in die Schmelzkammer. Eine solche Beschickung der Schmelzkammer vermeidet das Herunterfallen des Schmelzgutes, wie sie bei der Beschickung von oben her nicht zu vermeiden ist. Außerdem ermöglicht diese horizontale Beschickung der Schmelzkammer eine Vorerwärmung bzw. Vorerhitzung des Schmelzgutes durch Brenner oder andere geeignete Heizeinrichtungen.The melting chamber is charged after one further inventive ideas preferred from the Tub chamber opposite side with an approximately horizontal transport of the melting material into the Melting chamber. Such a feed to the melting chamber avoids falling of the melting material, as with loading from above cannot be avoided. In addition, this horizontal loading enables the Melting chamber preheating or preheating the Melting material by burner or other suitable Heaters.
Schließlich ist es ein Erfindungsmerkmal, daß in der Wannenkammer im Bereich der Nachbarschaft der Schmelzkammer ein in die Glasschmelze eintauchendes Stauschott angeordnet ist, so daß aufschwimmende Feststoffe nicht in die Wannenkammer gelangen können.After all, it is an inventive feature that in the Trough chamber in the vicinity of the melting chamber arranged in a bulkhead immersed in the glass melt is, so that floating solids are not in the Tub chamber can enter.
Diese und weitere Erfindungsmerkmale ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 10.These and other features of the invention result from the Claims 2 to 10.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung teils schematisch dargestellt. Es zeigen:In the drawing is an embodiment of the invention partly shown schematically. Show it:
Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch einen Lichtbogenschmelzofen mit den Erfindungs merkmalen, Fig. 1 is a vertical longitudinal sectional characteristics through an electric arc furnace with the Invention,
Fig. 2 einen horizontalen Längsschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1 und Fig. 2 is a horizontal longitudinal section along the line II-II in Fig. 1 and
Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III-III in Fig. 2. Fig. 3 is a cross section along the line III-III in Fig. 2.
Bei dem Lichtbogenschmelzofen gemäß der Erfindung sind die Schmelzkammer 1 und eine sich daran seitlich anschließende Wannenkammer 2 in einem gemeinsamen Metallgehäuse 3 mit feuerfester Auskleidung 4 angeordnet. Das Metallgehäuse 3 ist auf einem Gestell 5 in der Neigungslage, vorzugsweise durch eine Hydraulik 6, einstellbar angeordnet, so daß die Neigungslage des Bodens 7 der Wannenkammer 2 und der Schmelzkammer 1 auch während des Schmelzbetriebes regulierbar ist. Das Metallgehäuse 3 mit der Auskleidung 4 ist sowohl im Bereich der Schmelzkammer 1 als auch im Bereich der Wannenkammer 2 in sich geschlossen. In dem die Schmelzkammer 1 abdeckenden Gehäusedeckel 8 sind die Elektroden 9, beispielsweise Kohlenstoffelektroden, angeordnet. Die Beschickung der Schmelzkammer 1 erfolgt bei der dargestellten Ausführungsform auf der der Wannenkammer 2 gegenüberliegenden Seite durch eine Beschickungsöffnung 10 in der Gehäusewandung, so daß die Abfallstoffe mit horizontalem Transport in die Schmelzkammer 1 transportiert werden und eventuell über eine schräge Bodenfläche langsam in die Schmelze der Schmelzkammer 1 rutschen. Dabei erfolgt über einen Brenner 12 oder andere Mittel gegebenenfalls eine Vorerhitzung der Restprodukte, so daß keine kalten Restprodukte in die Schmelze gelangen. Erreicht wird dadurch der wesentliche Vorteil, daß die Schmelze im Bereich der Elektroden 9 eine ruhige Oberfläche aufweist und die Elektroden nicht durch die Schmelze benetzt werden. Durch den geneigten Boden 7 der Schmelzkammer und der sich anschließenden Wannenkammer fließt das Schmelzgut in die Wannenkammer 2 ab und sammelt sich in der Wannenkammer 2. Für den Abstich des Schmelzgutes sind am freien Ende der Wannenkammer 2 Abstichöffnungen 13 und 14 auf unterschiedlichem Niveau angeordnet, so daß die sich aufgrund ihres spezifischen Gewichts unter der Glasschmelze 15 in der Wannenkammer 2 ansammelnde Schwermetallschmelze 16 über die Abstichöffnung 13 und die Glasschmelze 15 über die Abstichöffnung 14 abgezogen werden können. Abgas wird über den Abgaskanal 17 abgeführt und gegebenenfalls in eine Abgasreinigungsanlage eingeleitet. In diesem Abgaskanal 17 sind Sensoren angeordnet, die eine Steuerung eines leichten Unterdruckes in der Wannenkammer 2 und somit auch in der Schmelzkammer 1 ermöglichen, wodurch das Volumen des Abgasstromes reduziert wird und Schadstoffe länger in der Wannenkammer 2 verweilen. In dem Bereich zwischen dem Abgaskanal 17 und der Schmelzkammer 1 ist in Nachbarschaft der Schmelzkammer 1 ein Stauschott 18 angeordnet, welches an der Oberfläche in die Glasschmelze 15 eintaucht und dadurch verhindert, daß schwimmende Feststoffe aus der Schmelzkammer 1 in die Wannenkammer 2 gelangen. Oberhalb dieses Stauschotts 18 befindet sich eine durch einen Deckel 19 verschlossene Montageöffnung 20. In dem Bereich vor den Abstichöffnungen 13 und 14 sind Elektroden 21 und 22 einer Zusatzheizung angeordnet, über die die Viskosität der Glasschmelze 15 für die Zwecke der Weiterverarbeitung unter optimalen Bedingungen gehalten werden kann. Dabei könnte es eventuell bedeutungsvoll sein, daß drei Elektroden einer Widerstandsheizung schräg nach unten konvergierend in die Schmelze eintauchen. Der Strom fließt dann in der Tiefe der Glasschmelze zwischen den Spitzen der Elektroden und das Glas wird in der Tiefe erhitzt. Diese Zusatzheizung wird vorzugsweise in Abhängigkeit von der Viskosität der Glasschmelze 15 gesteuert, so daß die Glasschmelze relativ unabhängig vom Schmelzprozeß in der Schmelzkammer 1 ständig mit gleichbleibender Viskosität auf Vorrat gehalten wird. Durch das dünnflüssige Aufschmelzen und Erhalten der Glasschmelze entfällt das sonst in der Glasindustrie übliche Läutern der Glasschmelze. Durch den Kanal 23 können Zuschlagstoffe, beispielweise Keimbildner, wie Eisenoxyde, für die Aufbereitung der Glasschmelze 15 zur Weiterverarbeitung in die Wannenkammer 2 eingebracht werden. Eine Nachregelung der optimalen Neigungslage der Wannenkammer 2 wird durch die Hydraulik 6 ermöglicht.In the arc melting furnace according to the invention, the melting chamber 1 and a lateral subsequent to it pan chamber 2 are arranged in a common metal case 3 with refractory lining. 4 The metal housing 3 is arranged on a frame 5 in the inclined position, preferably by means of a hydraulic system 6 , so that the inclined position of the base 7 of the trough chamber 2 and the melting chamber 1 can also be regulated during the melting operation. The metal housing 3 with the lining 4 is closed both in the area of the melting chamber 1 and in the area of the tub chamber 2 . The electrodes 9 , for example carbon electrodes, are arranged in the housing cover 8 covering the melting chamber 1 . In the illustrated embodiment, the melting chamber 1 is charged on the side opposite the pan chamber 2 through a loading opening 10 in the housing wall, so that the waste materials are transported into the melting chamber 1 with horizontal transport and possibly slowly into the melt of the melting chamber via an inclined floor surface 1 slide. In this case, the residual products are optionally preheated via a burner 12 or other means, so that no cold residual products get into the melt. This achieves the essential advantage that the melt has a smooth surface in the area of the electrodes 9 and that the electrodes are not wetted by the melt. The melt material flows through the inclined bottom 7 of the melting chamber and the adjoining trough chamber into the trough chamber 2 and collects in the trough chamber 2 . For tapping of the molten material of the pan chamber 2 tap holes 13 and 14 are arranged at different levels at the free end, so that the accumulating in the sump chamber 2 because of their specific gravity of the glass melt 15 Heavy molten metal 16 through the tapping port 13, and the glass melt 15 via the Tap opening 14 can be deducted. Exhaust gas is discharged via the exhaust duct 17 and optionally introduced into an exhaust gas cleaning system. In this exhaust passage 17 sensors are arranged is reduced, a control of a slight negative pressure in the sump chamber 2 and thus enable also in the melting chamber 1 whereby the volume of the exhaust stream and pollutants to stay longer in the sump chamber. 2 In the area between the exhaust gas duct 17 and the melting chamber 1 , in the vicinity of the melting chamber 1, a baffle plate 18 is arranged, which dips into the glass melt 15 on the surface and thereby prevents floating solids from the melting chamber 1 from entering the trough chamber 2 . Above this baffle 18 there is an assembly opening 20 closed by a cover 19 . In the area in front of the tap openings 13 and 14 , electrodes 21 and 22 of an additional heater are arranged, via which the viscosity of the glass melt 15 can be kept under optimal conditions for the purposes of further processing. It could possibly be significant that three electrodes of a resistance heater dip obliquely downward into the melt. The current then flows in the depth of the glass melt between the tips of the electrodes and the glass is heated in depth. This additional heating is preferably controlled as a function of the viscosity of the glass melt 15 , so that the glass melt is kept in stock in the melting chamber 1 with a constant viscosity, relatively independently of the melting process. Due to the low-viscosity melting and preservation of the glass melt, the refining of the glass melt, which is otherwise customary in the glass industry, is eliminated. Additives, for example nucleating agents such as iron oxides, can be introduced through the channel 23 into the tub chamber 2 for the processing of the glass melt 15 for further processing. The hydraulic 6 enables readjustment of the optimal inclination of the tub chamber 2 .
Abweichend von diesem Ausführungsbeispiel kann der Schmelzofen auch als Widerstandsschmelzofen mit in der Schmelze eintauchenden Elektroden ausgelegt sein. Denkbar wäre in einem solchen Fall oder in anderen Fällen eine Beschickung der Schmelzkammer von oben, vorzugsweise zwischen den Elektroden, so daß die seitliche Beschickung mit der Vorheizung entfällt.Deviating from this embodiment, the Melting furnace also as a resistance melting furnace in the Melt immersed electrodes can be designed. Conceivable would be one in such a case or in other cases Feeding the melting chamber from above, preferably between the electrodes so that the side loading with the preheating is omitted.
BezugszeichenlisteReference list
1 Schmelzkammer
2 Wannenkammer
3 Metallgehäuse
4 Auskleidung
5 Gestell
6 Hydraulik
7 Boden
8 Gehäusedeckel
9 Elektroden
10 Beschickungsöffnung
11 Bodenfläche
12 Brenner
13 Schwermetallschmelzeabstich
14 Glasschmelzeabstich
15 Glasschmelze
16 Schwermetallschmelze
17 Abgaskanal
18 Stauschott
19 Deckel
20 Öffnung
21 Heizelektrode
22 Heizelektrode
23 Kanal 1 melting chamber
2 tub chamber
3 metal housings
4 lining
5 frame
6 hydraulics
7 floor
8 housing cover
9 electrodes
10 loading opening
11 floor area
12 burners
13 Heavy metal melt racking
14 Glass melt racking
15 glass melt
16 heavy metal melt
17 exhaust duct
18 traffic jam
19 cover
20 opening
21 heating electrode
22 heating electrode
23 channel
Claims (10)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2230963A1 (en) * | 2002-11-12 | 2005-05-01 | Abello Linde, S.A. | Ceramic frits fusion kiln includes a rocking support and paired burners reducing energy consumption |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE171695C (en) * | ||||
| DE1433431A1 (en) * | 1963-10-29 | 1969-05-14 | Krupp Gmbh | Melting furnace for making steel and method of operating the furnace |
| DE4124101A1 (en) * | 1991-07-18 | 1993-01-21 | Peter Dr Koecher | Rendering solid residues from refuse burning, flue gas purificn. etc., inert - by fusing under reducing conditions to give harmless siliceous residue, heavy metal sump prod. and condensable volatile metal effluent gas |
| EP0646758A1 (en) * | 1993-04-15 | 1995-04-05 | Ishikawajima-Harima Jukogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for preheating and supplying scraps |
-
1995
- 1995-10-26 DE DE19539871A patent/DE19539871A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
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Non-Patent Citations (1)
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|---|
| DE-Z.: A.J.Hengelmolen u. R.Moser "Weiterent- wicklungen bei brennstoffbeheizten Herdschmelz- öfen für Aluminium" in Giesserei 72, 1985 Nr.6, 18.März, S.138-143 * |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| ES2230963A1 (en) * | 2002-11-12 | 2005-05-01 | Abello Linde, S.A. | Ceramic frits fusion kiln includes a rocking support and paired burners reducing energy consumption |
| ES2319005A1 (en) * | 2002-11-12 | 2009-05-01 | Abello Linde S.A. | Ceramic frits fusion kiln includes a rocking support and paired burners reducing energy consumption |
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