DE19627059A1

DE19627059A1 - Method and apparatus for treating aluminium melts

Info

Publication number: DE19627059A1
Application number: DE1996127059
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dipl Ing Strigl; Wilfried Dipl Ing Lissack
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde Gas AG
Priority date: 1996-07-05
Filing date: 1996-07-05
Publication date: 1998-01-08

Abstract

Treating molten aluminium or its alloys, according to which an inert gas is blown through the melt, comprises a) the molten metal in a keep-warm chamber is heated by means of a completely immersed jet pipe; b) an of a protective gas is maintained above the molten metal. T Also claimed is an apparatus which uses the presence of a completely immersed heating pipe(11) and a gas-tight chamber (3).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von schmelzflüssigem Aluminium und/oder dessen Legierungen, wobei ein Inertgas durch das schmelzflüssige Metall geleitet wird.The invention relates to a method for treating molten aluminum and / or its alloys, wherein an inert gas through the molten metal is directed.

Durch den steigenden Verbrauch an Aluminium und angesichts knapper werdender Rohstoffressourcen gewinnt das Recycling von Aluminium eine immer größere Bedeutung. Beim Recyclen von Aluminium wird zum einen Blockmaterial, etwa in Form von Masseln, zum anderen Schrott in Drehtrommelöfen oder Herdöfen eingeschmolzen. Der Schrott besteht beispielsweise aus Dosen, Kabeln, Karosserieteilen oder Motor- und Getriebegehäusen. Unter Schrott wird im folgenden allgemein verunreinigtes Aluminium verstanden. Problematisch ist die Wiederverwertung von Schrotten, da diese in der Regel mit Ölen, Fetten, Lacken, Kunststoffen und ähnlichem kontaminiert sind.Due to the increasing consumption of aluminum and in view of the growing scarcity The recycling of aluminum is gaining ever greater raw material resources Meaning. On the one hand, when aluminum is recycled, block material, such as shape, is used from ingots to scrap in rotary drum furnaces or hearth furnaces melted down. The scrap consists of cans, cables, Body parts or engine and transmission housings. Below is scrap generally contaminated aluminum understood. It is problematic Recycling of scrap, as this is usually done with oils, greases, varnishes, Plastics and the like are contaminated.

Das Einschmelzen von Aluminium erfolgt zum einen in sogenannten Umschmelzwerken, zum anderen in Gießereien. Letztere verarbeiten meist nur sauberes Aluminium in Form von Masseln oder bereits im schmelzflüssigen Zustand befindliches Aluminium, während an verunreinigtem Aluminium nur eigene Gießereiabfälle mit bekannten Kontaminaten wiedereingeschmolzen und weiterverarbeitet werden. In Umschmelzwerken wird dagegen verschiedenstes, auch stark verunreinigtes Aluminium verarbeitet.The melting of aluminum takes place on the one hand in so-called Remelting plants, on the other hand in foundries. The latter mostly only process clean aluminum in the form of ingots or already in the molten state located aluminum, while on contaminated aluminum only own Foundry waste with known contaminants remelted and to be processed further. Melting plants, on the other hand, do a wide variety of things, too heavily contaminated aluminum processed.

Aus wirtschaftlichen und ökologischen Gründen werden zum Einschmelzen von Aluminium häufig Öfen eingesetzt, die nach dem Mehrkammer-, meist Zweikammersystem arbeiten. Die Verwendung von zwei Kammern, einer Schmelzkammer und einer Schrottkammer, trägt den unterschiedlichen Verfahrenserfordernissen von Blockmaterial und Schrott Rechnung. In der Schmelzkammer werden saubere Masseln und Gußbruch auf einer Brücke abgesetzt und durch direkte Beheizung mit Öl-, Erdgas- oder Propangasbrennern eingeschmolzen. Die Abbrandverluste bei einer derartigen direkten, oxidierenden Befeuerung sind aufgrund der geringen spezifischen Oberfläche relativ gering. Bei Schrott ist dagegen die spezifische Oberfläche um ein vielfaches größer, so daß bei einer direkten Beheizung zu große Metallverluste auftreten würden. Die Schrottkammer wird daher durch indirekte Beheizung mit Heißgas aus der Schmelzkammer erhitzt.For economic and ecological reasons, Aluminum often used furnaces, according to the multi-chamber, mostly Two-chamber system work. The use of two chambers, one Melting chamber and a scrap chamber, carries the different Process requirements of block material and scrap bill. In the Melting chamber, clean ingots and cast breakage are deposited on a bridge and by direct heating with oil, natural gas or propane gas burners melted down. The burnup losses with such a direct, oxidizing Firing is relatively small due to the small specific surface. At In contrast, scrap, the specific surface area is many times larger, so that at direct heating would result in excessive metal losses. The Scrap chamber is therefore by indirect heating with hot gas from the Melting chamber heated.

Das schmelzflüssige Aluminium enthält noch unterschiedliche Mengen an Fremdstoffen, vor allem Wasserstoff und Alkalimetalle, sowie nichtmetallische Einschlüsse, die sich negativ auf das Endprodukt auswirken. Es sind verschiedene Verfahren bekannt, derartige Verunreinigungen zu entfernen.The molten aluminum still contains different amounts Foreign substances, especially hydrogen and alkali metals, as well as non-metallic Inclusions that have a negative impact on the end product. They are different Methods known to remove such contaminants.

Es wurde vorgeschlagen, eine Warmhaltekammer an die Schmelz- oder Schrottkammer anzuschließen, wobei diese nur durch eine Hängewand, die unter Betriebsbedingungen in das Schmelzbad hineinragt, getrennt sind. In der Warmhaltekammer leitet man Inertgase, wie Stickstoff oder Argon, in hohen Volumenströmen durch die Schmelze. Stickstoff vermindert allerdings nicht den Alkalimetallgehalt der Schmelze, sondern führt nur zu einer geringen Entgasung. Außerdem besitzt die Stickstoffbehandlung den Nachteil, daß die Schmelze durch entstehende nichtmetallische Einschlüsse verunreinigt werden und daß bei Aluminium- Magnesium-Legierungen der Magnesiumgehalt sinkt.It has been suggested to keep a warming chamber at the melting or Connect scrap room, this only through a hanging wall, the under Operating conditions protrude into the weld pool, are separated. In the Warming chamber is led to inert gases such as nitrogen or argon in high Volume flows through the melt. However, nitrogen does not reduce the Alkali metal content of the melt, but only leads to a slight degassing. In addition, the nitrogen treatment has the disadvantage that the melt through resulting non-metallic inclusions are contaminated and that with aluminum Magnesium alloys the magnesium content drops.

Durch das Einleiten von Chlorgas oder die Zugabe von Hexachloräthan kann der Wasserstoff-, Oxid- und Alkalimetallgehalt der Schmelze deutlich verringert werden. Die Ausnutzung der zugegebenen Reinigungssubstanzen ist aber nur gering, so daß große Mengen des Behandlungsmaterials nicht genutzt werden und mit den Abgasen verloren gehen. Dies führt zu Abgasbeseitigungsproblemen, da die Neutralisation und Absorption dieser umweltschädlichen Substanzen sehr aufwendig ist.By introducing chlorine gas or adding hexachloroethane, the Hydrogen, oxide and alkali metal content of the melt can be significantly reduced. The utilization of the added cleaning substances is only slight, so that large amounts of the treatment material are not used and with the exhaust gases get lost. This leads to exhaust gas elimination problems since the neutralization and Absorption of these environmentally harmful substances is very expensive.

Um die Chlorausnutzung zu erhöhen, ist es auch bekannt, das Schmelzbad mit einer Salzdecke zu versehen und die Krätzeschicht auf der Badoberfläche zu belassen. Dadurch wird eine weitere Wasserstoffaufnahme der Schmelze und ein Verschlacken vermieden und die Einwirkzeit von Behandlungsgasen, wie z. B. Chlor, welche in die Schmelze eingeleitet werden, verlängert.In order to increase chlorine utilization, it is also known to use a molten pool Provide salt blanket and leave the itch layer on the bath surface. This leads to a further hydrogen absorption of the melt and slagging avoided and the exposure time of treatment gases such. B. chlorine, which in the Melt initiated, extended.

Während nun in der Schmelzkammer die von den Brennern gelieferte Energie zur Aufschmelzung des auf der Brücke befindlichen Ausgangsmaterials wirtschaftlich eingesetzt werden kann, ist die Beheizung des schmelzflüssigen Aluminiums mit Brennern sehr ineffektiv. Durch die Salzabdeckung auf dem Schmelzbad wird die Schmelze thermisch gegen die Umgebung isoliert, so daß die Brenner nur einen sehr geringen Wirkungsgrad aufweisen. Sehr unwirtschaftlich ist es, wenn noch festes Aluminium in die Schmelze fällt und dort erst aufschmilzt, da dies aufgrund des erwähnten, schlechten Wärmeübergangs zu einem erhöhten Energiebedarf führt.While the energy supplied by the burners is now in the melting chamber Melting of the starting material on the bridge economically can be used is the heating of the molten aluminum Burners very ineffective. The salt covering on the molten pool makes the Melt thermally insulated from the environment, so that the burner only one have low efficiency. It is very uneconomical if it is still solid Aluminum falls into the melt and only melts there because this is due to the Bad heat transfer mentioned leads to an increased energy requirement.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es daher, ein Verfahren aufzuzeigen, bei dem die Nachteile der bekannten Verfahren vermieden werden und insbesondere der energetische Wirkungsgrad beim Recycling von aluminiumhaltigen Metallen erhöht wird. Außerdem soll ein entsprechender Ofen zur Durchführung dieses Verfahrens bereitgestellt werden.The object of the present invention is therefore to demonstrate a method in which the Disadvantages of the known methods can be avoided and in particular the increased energy efficiency when recycling aluminum-containing metals becomes. In addition, a corresponding furnace is said to carry out this method to be provided.

Verfahrensseitig wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das schmelzflüssige Metall in einer Warmhaltekammer durch mindestens ein vollständig im schmelzflüssigen Metall liegendes Strahlrohr erwärmt wird und daß über dem schmelzflüssigen Metall eine Schutzgasatmosphäre aufrechterhalten wird.On the procedural side, this object is achieved in that the molten metal in a holding chamber by at least one completely in the molten metal lying radiant tube is heated and that over the molten metal a protective gas atmosphere is maintained.

Neben dem Verfahren bezieht sich die Erfindung auch auf einen Ofen zur Durchführung dieses Verfahrens, wobei zumindest ein vollständig in dem während des Betriebs des Ofens von dem schmelzflüssigen Metall ausgefüllten Teil der Warmhaltekammer liegendes Strahlrohr vorgesehen ist, und wobei der während des Betriebs des Ofens über dem schmelzflüssigen Metall befindliche Teil der Warmhaltekammer gasdicht abgeschlossen ist.In addition to the method, the invention also relates to an oven for Carrying out this procedure, at least one being fully completed during the Operation of the furnace from the molten metal filled part of the Warming chamber lying jet pipe is provided, and which during the Operation of the furnace over the molten metal part of the Warming chamber is sealed gas-tight.

Erfindungsgemäß ist ein vollständig Unterbad liegendes Tauchstrahlrohr vorgesehen, d. h. das Tauchstrahlrohr ist im Betrieb auf seiner ganzen Länge mit der Schmelze umgeben. Dadurch befindet sich die gesamte Oberfläche des Strahlrohres auf der gleichen Temperatur. Bei der üblichen Beheizung von Schmelzbädern mit Tauchrohren werden diese von oben in die Flüssigkeit eingetaucht. Dadurch treten auf Höhe des Badspiegels der Flüssigkeit hohe Temperaturdifferenzen in einem engen Bereich des Tauchrohrmantels auf. Dieser große Temperaturgradient kann zu Spannungen im Tauchrohrmantel und somit zu Beschädigungen des Tauchrohres führen. Diese Temperaturunterschiede im Tauchrohr werden durch die erfindungsgemäße Anordnung in der Schmelze vermieden und so die Lebensdauer des Tauchrohres erhöht.According to the invention, a submersible jet pipe lying completely underneath is provided, d. H. the immersion jet tube is in operation along its entire length with the melt surround. As a result, the entire surface of the jet pipe is on the same temperature. With the usual heating of melting baths with Immersion tubes are immersed in the liquid from above. This occurs Height of the bath level of the liquid high temperature differences in a narrow Area of the dip tube casing. This large temperature gradient can be too Tensions in the dip tube jacket and thus damage to the dip tube to lead. These temperature differences in the dip tube are caused by the arrangement according to the invention avoided in the melt and so the life of the dip tube increased.

Durch das erfindungsgemäße Aufrechterhalten einer Schutzgasatmosphäre aus Inertgas über der Schmelze wird eine Aufnahme von Wasserstoff oder sonstigen gasförmigen Verunreinigungen aus der umgebenden Atmosphäre in die Schmelze verhindert, ohne daß eine die Schmelze abdeckende Salz oder Flußmittelschicht nötig wäre. Hierzu wird vorteilhaft die die Schmelze aufnehmende Kammer gasdicht ausgeführt. Das Schutzgas kann durch spezielle Schutzgaszuführungen oberhalb der Schmelze in die Kammer oder von unten durch die Schmelze hindurch in die Kammer geleitet werden, wodurch zusätzlich eine vorteilhafte Spülung der Schmelze erreicht wird. In diesem Fall kann über eine Abgasleitung überflüssiges Abgas, welches sich nach dem Spülen der Schmelze oberhalb des Badspiegels sammelt, abgeleitet werden.By maintaining a protective gas atmosphere according to the invention Inert gas above the melt will absorb hydrogen or something else gaseous contaminants from the surrounding atmosphere into the melt prevented without the need for a salt or flux layer covering the melt would. For this purpose, the chamber receiving the melt is advantageously gas-tight executed. The shielding gas can be supplied by special shielding gas feeds above the Melt into the chamber or from below through the melt into the chamber are passed, which additionally achieves advantageous flushing of the melt becomes. In this case, superfluous exhaust gas, which is collects after rinsing the melt above the bath level, derived will.

Es ist ebenso möglich, den durch die Schmelze geleiteten Volumenstrom an Inertgas so groß zu wählen, daß die ursprünglich über der Schmelze befindliche Atmosphäre durch das Inertgas verdrängt wird. In diesem Fall muß die Kammer nicht gasdicht ausgeführt sein. Zweckmäßigerweise werden die Gasaustrittsöffnungen der die Schmelze aufnehmenden Kammer so klein gewählt, daß sich auch bei geringeren Volumenströmen von Inertgas ein ausreichender Überdruck über der Schmelze einstellt, der das Eindringen von Verunreinigungen verhindert.It is also possible to pass the volume flow of inert gas through the melt to be chosen so large that the atmosphere originally above the melt is displaced by the inert gas. In this case the chamber does not have to be gas-tight be executed. The gas outlet openings are expediently the Melt-receiving chamber chosen so small that even with smaller ones Volume flows of inert gas a sufficient overpressure above the melt that prevents the ingress of contaminants.

Beim Spülen der Schmelze mit Inertgas werden gasförmige Verunreinigungen und nichtmetallische Einschlüsse durch die in der Schmelze entstehenden Turbulenzen mitgerissen. Zweckmäßigerweise wird das Inertgas durch poröse Bodensteine, Diffusionsplatten oder mehrere Rohre in die Schmelze eingeleitet, wodurch bereits ausreichende Turbulenzen in der Schmelze entstehen.When the melt is flushed with inert gas, gaseous impurities and non-metallic inclusions due to the turbulence that occurs in the melt swept away. The inert gas is expediently formed by porous soil stones, Diffusion plates or several tubes introduced into the melt, which already Sufficient turbulence is created in the melt.

Zum Ausspülen der Gasverunreinigungen in der Schmelze wird zweckmäßigerweise Argon eingesetzt. Argon reinigt die Schmelze wirkungsvoll von Wasserstoff und Oxiden, die in die Schmelze eingelagert sind. Das an der Schmelzbadoberfläche austretende Argon bildet erfindungsgemäß eine Schutzgasatmosphäre über der Schmelze, die die Schmelze vor einer weiteren Aufnahme von gasförmigen Verunreinigungen, speziell Wasserstoff, schützt. Dadurch kann die Spülzeit der Schmelze mit Argon deutlich verringert werden und es wird eine drastische Reduktion der Krätzebildung bis zu einer gänzlichen Vermeidung von Aluminiumverlusten erreicht. Ferner kann auf eine Salzabdeckung auf der Schmelze verzichtet werden.To flush out the gas impurities in the melt it is expedient Argon used. Argon effectively cleans the melt of hydrogen and Oxides that are embedded in the melt. That on the melt pool surface escaping argon forms a protective gas atmosphere over the Melt which is the melt before further absorption of gaseous Contaminants, especially hydrogen, protects. This allows the flushing time of the Melt with argon can be significantly reduced and there will be a drastic reduction dross formation up to the complete avoidance of aluminum losses reached. Furthermore, there is no need for a salt covering on the melt.

Von Vorteil werden siliziumnitrid-gebundene Siliziumcarbid-Strahlrohre (SiN-SiC- Strahlrohre) eingesetzt. Herkömmliche metallische Strahlrohre konnten bisher nicht verwendet werden, da sie im direkten Einsatz in der Aluminiumschmelze nicht beständig sind. Siliziumnitridgebundenes Siliziumcarbid bringt dagegen vorteilhaft die wichtigsten Voraussetzungen für die Beheizung von Aluminiumschmelzen mit: Das Material ist beständig gegenüber Aluminium und dessen Legierungen, es besitzt eine gute Wärmeleitfähigkeit zur Übertragung der Energie auf die Schmelze und ist thermoschockunempfindlich. Die SiN-SiC-Strahlrohre werden üblicherweise mit Öl, Erdgas oder Propan als Brenngas und Luft oder Sauerstoff betrieben. Es ist auch möglich, die Brenner als Rekuperatorbrenner auszuführen.Silicon nitride-bonded silicon carbide beam tubes (SiN-SiC- Beam pipes). So far, conventional metallic jet pipes have not been able to be used as they are not used directly in the aluminum melt are stable. Silicon nitride-bonded silicon carbide, on the other hand, advantageously brings that most important requirements for heating aluminum melts with: The Material is resistant to aluminum and its alloys, it has one good thermal conductivity to transfer the energy to the melt and is insensitive to thermal shock. The SiN-SiC jet pipes are usually coated with oil, Natural gas or propane operated as fuel gas and air or oxygen. It is also possible to design the burners as recuperator burners.

Beim Einschmelzen des kontaminierten Aluminiumschrottes in der Schrottkammer entstehen durch die thermische Zersetzung bzw. Pyrolyse der Verunreinigungen Schwelgase. Zweckmäßigerweise werden diese Schwelgase den in der Schmelzkammer angeordneten Brennern zum Brenngas zugemischt bzw. als Brenngas verwendet, um so durch die Nachverbrennung der Schwelgase deren Energieinhalt effizient auszunutzen.When melting the contaminated aluminum scrap in the scrap chamber arise from the thermal decomposition or pyrolysis of the impurities Smoldering gases. These carbonization gases are expediently used in the Melting chamber arranged burners mixed with the fuel gas or as Fuel gas is used, so by the afterburning of the carbonization gases Use energy content efficiently.

Wird das Aluminiumschmelzen und -reinigen in verschiedenen Kammern durchgeführt, so hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Aluminiumschmelze zwischen den einzelnen Kammern umgepumpt wird. Hierzu wird eine zweckmäßigerweise gasbetriebene Metallpumpe eingesetzt, die sehr kostengünstig arbeitet. Dadurch werden Temperaturunterschiede in der Schmelze effektiv ausgeglichen. Dies führt zu einer Steigerung der Schmelzleistung, Einsparung von Energie und einer besonders wirksamen Spülung der Schmelze.If aluminum melting and cleaning is carried out in different chambers, So it has proven to be advantageous if the aluminum melt between the individual chambers is pumped around. For this purpose, one is expedient gas-powered metal pump used, which works very inexpensively. Thereby temperature differences in the melt are effectively compensated. this leads to an increase in melting performance, energy saving and a special one effective rinsing of the melt.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Aluminiumrecyclen und den erfindungsgemäßen Ofen zur Durchführung dieses Verfahrens werden mehrere Vorteile erzielt. Der Wärmeübergang auf die Aluminiumschmelze wird entscheidend erhöht, wodurch der Wirkungsgrad beim Warmhalten und Erhitzen der Schmelze steigt. Die Schmelzleistung wird durch die bessere Erwärmung und das Umpumpen der Schmelze zwischen verschiedenen Kammern gesteigert. Durch das Umpumpen wird ferner eine höhere Schmelzenhomogenität erreicht. Unter einer Argonschutzatmosphäre wird die Krätzebildung deutlich reduziert oder sogar ein Aluminiumverlust völlig vermieden. Die Abdeckung der Schmelze mit einer Salz- oder Flußmittelschicht kann minimiert oder gänzlich eingespart werden. Die Wasserstoffaufnahme der Schmelze wird deutlich gesenkt, wodurch die Spülarbeit reduziert werden kann. Schmelzbadbehandlungen, wie Spülen, Legieren und Durchmischen der Schmelze, welche bisher in einem vom Schmelzofen getrennten Gießofen durchgeführt werden, können ebenfalls in dem erfindungsgemäßen Ofen erfolgen. By the inventive process for aluminum recycling and inventive furnace for performing this method are several Benefits achieved. The heat transfer to the aluminum melt becomes crucial increases, which increases the efficiency in keeping warm and heating the melt increases. The melting performance is due to the better heating and pumping the melt between different chambers increased. By pumping around higher melt homogeneity is also achieved. Under one In an argon protective atmosphere, dross formation is significantly reduced or even reduced Aluminum loss completely avoided. Covering the melt with a salt or The flux layer can be minimized or saved entirely. The Hydrogen absorption of the melt is significantly reduced, which rinsing work can be reduced. Melting bath treatments such as rinsing, alloying and Mix the melt, which was previously separated from the furnace Casting furnace can also be carried out in the furnace according to the invention respectively.

Anhand der einzigen schematischen Figur soll im folgenden das erfindungsgemäße Verfahren beispielhaft näher erläutert werden.Based on the single schematic figure, the following is the inventive The method will be explained in more detail by way of example.

Die Figur zeigt einen Dreikammer-Aluminium-Schmelzofen.The figure shows a three-chamber aluminum melting furnace.

Der Aluminium-Schmelzofen besteht aus drei Kammern, einer Schrottkammer 1, einer Schmelzkammer 2 und einer Warmhalte- und Überhitzungskammer 3. Die drei Kammern 1, 2, 3 sind im unteren Bereich miteinander verbunden und jeweils nur durch Hängewände 9 gegeneinander abgetrennt. Die Hängewände 9 ragen im Betrieb des Drei-Kammer-Ofens bis in die sich jeweils im unteren Bereich der Kammern 1, 2, 3 befindliche Aluminiumschmelze 4.The aluminum melting furnace consists of three chambers, a scrap chamber 1 , a melting chamber 2 and a holding and overheating chamber 3 . The three chambers 1 , 2 , 3 are connected to one another in the lower region and are only separated from one another by hanging walls 9 . The hanging walls 9 protrude in the operation of the three-chamber furnace to the in each case located in the lower portion of the chambers 1, 2, 3 molten aluminum. 4

Durch eine schließbare Tür 5a wird der zu recyclende und eventuell kontaminierte Schrott auf einer Brücke 6a in der Schrottkammer 1 abgelegt. Masseln und Gußbruch werden entsprechend durch eine Tür 5b auf einer Brücke 6b in der Schmelzkammer 2 abgesetzt. Nach jeder Chargierung werden die Türen 5a bzw. 5b wieder geschlossen. Der verunreinigte Schrott wird durch Heißgas, welches von der Schmelzkammer 2 in die Schrottkammer 1 geleitet wird, geschmolzen. Die Kontaminate werden durch die zugeführte Wärme thermisch zersetzt. Die entstehenden Schwelgase werden einem Brenner 7, der sich in einer Seitenwand der Schmelzkammer 2 befindet und in den Innenraum der Kammer 2 hineinragt, zugeführt. Dort wird durch eine Nachverbrennung der Energiegehalt des Schwelgases zum Erhitzen der Schmelzkammer 2 und des darin befindlichen Aluminiums genutzt. Dazu werden die Schwelgase zusammen mit einem Brenngas, z. B. Propan oder Erdgas, und Luft oder Sauerstoff in dem Brenner 7 verbrannt. Die bei der Verbrennung entstehenden heißen Gase werden über eine Leitung 8 in die Schrottkammer 1 geleitet. Zur Erhöhung der Schmelzleistung kann ein an der Innenseite der Schrottkammer 1 an der Decke oder der Seitenwand angeordneter Zusatzbrenner 10 zugeschaltet werden. Im Zusatzbrenner 10 werden ein Brenngas und Luft unterstöchiometrisch verbrannt, so daß in der Schrottkammer 1 eine reduzierende Atmosphäre hergestellt wird.The closable door 5 a stores the possibly to be recycled and possibly contaminated scrap on a bridge 6 a in the scrap chamber 1 . Ingots and Gußbruch be correspondingly by a door 5 b b deposited in the melting chamber 2 on a bridge. 6 After each batch, doors 5 a and 5 b are closed again. The contaminated scrap is melted by hot gas which is passed from the melting chamber 2 into the scrap chamber 1 . The contaminants are thermally decomposed by the added heat. The resulting carbonization gases are fed to a burner 7 , which is located in a side wall of the melting chamber 2 and projects into the interior of the chamber 2 . There, the energy content of the carbonization gas is used for heating the melting chamber 2 and the aluminum located therein by afterburning. For this purpose, the carbonization gases together with a fuel gas, e.g. B. propane or natural gas, and air or oxygen burned in the burner 7 . The hot gases produced during the combustion are passed into the scrap chamber 1 via a line 8 . To increase the melting capacity, an additional burner 10 arranged on the inside of the scrap chamber 1 on the ceiling or on the side wall can be switched on. In the additional burner 10 , a fuel gas and air are burned sub-stoichiometrically, so that a reducing atmosphere is produced in the scrap chamber 1 .

Die Warmhalte- und Überhitzungskammer 3 weist im unteren Kammerbereich, in dem sich im Betrieb schmelzflüssiges Aluminium 4 befindet, mehrere siliziumnitridgebundene Siliziumcarbid-Tauchstrahlrohre 11 zur Erwärmung der Schmelze 4 auf. Durch ein gasbetriebenes Mammut-Pumpen-System 12 kann die Schmelze 4 zwischen den drei Kammern 1, 2, 3 umgepumpt werden, um eine effiziente Ausnutzung der zugeführten Wärme zu erreichen. The warming and overheating chamber 3 has in the lower chamber area, in which molten aluminum 4 is in operation, a plurality of silicon nitride-bonded silicon carbide immersion tubes 11 for heating the melt 4 . The melt 4 can be pumped between the three chambers 1 , 2 , 3 by a gas-operated mammoth pump system 12 in order to achieve efficient use of the heat supplied.

Im Boden der Warmhaltekammer 3 befinden sich Spülstopfen 13, durch die ein Inertgas, bevorzugt Argon, geleitet werden kann. Der obere Bereich der Warmhaltekammer 3 ist gasdicht gegen die Umgebung abgeschlossen, da die Hängewände 9 bis in die Schmelze 4 ragen. Über die Zuleitung 18 wird in der Kammer 3 eine Argonatmosphäre hergestellt. Durch die Spülstopfen 13, sowie die Zuleitungen 19 wird die Schmelze 4 von unten mit Argon gespült. Durch diese Spülung wird die Schmelze 4 von Wasserstoff und aufgenommenen Oxiden gereinigt. Durch das Argon wird über der Schmelze 4 eine Schutzgasatmosphäre gebildet, die eine weitere Aufnahme von Wasserstoff oder anderen Verunreinigungen verhindert. Überflüssiges Gas über der Schmelze wird über die mit einem Ventil versehene Abgasleitung 16 abgeführt. Unter der Warmhaltekammer 3 ist eine Abstichrinne 14, in die über einen pneumatisch verschließbaren Abstich 15 flüssiges Aluminium abgeleitet werden kann. Im oberen Bereich der Warmhaltekammer 3, in dem sich während des Betriebs kein schmelzflüssiges Aluminium befindet, sind neben der Abgasleitung 15 und der Argonzuleitung 18 noch weitere verschließbare Leitungen 17 zur Zuführung von verschiedenen Legierungsmitteln vorgesehen.In the bottom of the holding chamber 3 there are flushing plugs 13 through which an inert gas, preferably argon, can be passed. The upper area of the warming chamber 3 is sealed gas-tight against the environment, since the hanging walls 9 protrude into the melt 4 . An argon atmosphere is produced in the chamber 3 via the feed line 18 . The melt 4 is flushed from below with argon through the flushing plugs 13 and the feed lines 19 . This purging cleans the melt 4 of hydrogen and absorbed oxides. The argon forms a protective gas atmosphere over the melt 4 , which prevents further absorption of hydrogen or other impurities. Excess gas above the melt is discharged via the exhaust pipe 16 provided with a valve. Below the warming chamber 3 is a tapping channel 14 , into which liquid aluminum can be drained via a pneumatically closable tapping 15 . In the upper area of the warming chamber 3 , in which there is no molten aluminum during operation, further closable lines 17 for supplying various alloying agents are provided in addition to the exhaust gas line 15 and the argon supply line 18 .

Claims

1. A process for the treatment of molten aluminum and / or its alloys, an inert gas being passed through the molten metal, characterized in that the molten metal is heated in a warming chamber by at least one jet pipe lying completely in the molten metal and that above the molten metal Metal a protective gas atmosphere is maintained.

2. The method according to claim 1, characterized in that a silicon nitride-bonded silicon carbide beam pipe the molten metal warmed up.

3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that Argon is passed through the molten metal.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the Metal in at least one other, separate from the warming chamber Chamber is melted down.

5. The method according to claim 4, characterized in that contaminated Metal scrap and clean metal melted down in separate chambers will.

6. The method according to any one of claims 4 or 5, characterized in that the molten metal is pumped between the different chambers.

7. Furnace for the treatment of molten aluminum and / or its Alloys with a warming chamber to hold the molten liquid Metal and means for passing an inert gas through the molten Metal, characterized in that at least one completely in the while operation of the furnace from the molten metal filled part of the Warming chamber lying jet pipe is provided, and that during the Operation of the furnace over the molten metal part of the Warming chamber is sealed gas-tight.

8. Oven according to claim 7, characterized in that the radiant tube silicon nitride-bonded silicon carbide.

9. Oven according to one of claims 7 or 8, characterized in that the oven consists of at least one other chamber for melting the metal and that between the warming chamber and the other chamber Hanging wall is provided.

10. Oven according to claim 9, characterized in that a metal pump for Pumping the molten metal between different chambers is provided.