DE202009012905U1

DE202009012905U1 - Vorrichtung zum Aufschmelzen von Schmelzgut zur Gewinnung von Metallen

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Publication number: DE202009012905U1
Application number: DE200920012905
Authority: DE
Original assignee: FUCO HEG MASCHB GmbH; FUCO-HEG MASCHINENBAU GmbH
Current assignee: FUCO HEG MASCHB GmbH; FUCO-HEG MASCHINENBAU GmbH
Priority date: 2009-09-25
Filing date: 2009-09-25
Publication date: 2009-12-17
Anticipated expiration: 2019-09-26

Abstract

Vorrichtung (1) zum Aufschmelzen von Schmelzgut (2), insbesondere metallischen Abfällen, zur Gewinnung von Metallen, wie Zink, mit einer äußeren Heizkammer (3), einem in der Heizkammer (3) angeordneten, mittels eines Antriebs (5) um seine Längsachse (L) drehbaren Schmelzbehälter (4) und einem Unterbau (6), auf dem die Heizkammer (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizkammer (4) und der Antrieb (5) mit dem Unterbau (6) über eine Gelenkverbindung (7) schwenkbar verbunden und gegenüber dem Unterbau (6) über die Schwenkachse (S) der Gelenkverbindung (7) kippbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufschmelzen von Schmelzgut, insbesondere metallischen Abfällen, zur Gewinnung von Metallen, wie Zink, mit einer äußeren Heizkammer, einem in der Heizkammer angeordneten, mittels eines Antriebs um seine Längsachse drehbaren Schmelzbehälter und einem Unterbau, auf dem die Heizkammer angeordnet ist.
Vorrichtungen der in Rede stehenden Art dienen üblicherweise dazu, aus Metallschrott noch verwertbare Metalle, insbesondere niedrigschmelzende Metalle wie Zink, zu gewinnen. Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist bereits aus der EP-B-0 828 858 bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung befindet sich die eigentliche Schmelzeinrichtung auf einem gestellartigen Unterbau mit einer schrägen Auflage. Auf der Auflage ist einerseits der Antrieb und andererseits die Heizkammer mit dem Schmelzbehälter befestigt. Die Verbindung des Antriebs mit dem Schmelzbehälter erfolgt über einen Formschluss mittels eines Vierkantbolzens, der in eine entsprechende Öffnung des Schmelzbehälters eingreift. Der Schmelzbehälter wird von einer entsprechenden Brennervorrichtung von unten her endseitig beheizt. Die Rauchgase steigen innerhalb der Heizkammer auf und treten über eine Abgasöffnung, die eingangsseitig der Heizkammer vorgesehen ist, aus.
Zum Aufschmelzen von Schmelzgut wird der Schmelzbehälter der bekannten Vorrichtung zunächst von vorne her befüllt. Nach der Befüllung wird der Schmelzbehälter geschlossen und über den Antrieb gedreht. Gleichzeitig wird die Schmelzenergie durch Einschalten des Brenners erzeugt. Im Schmelzbehälter befindet sich ein Stabilisierungskreuz, das auch zum Mischen des Schmelzgutes dient. Nach einer vorgegebenen Heizdauer sind die niedrigschmelzenden Metalle aus dem Schmelzgut geschmolzen. Sodann wird der Schmelzbehälter in eine bestimmte Stellung verfahren, bei der eine am hinteren Ende des Schmelzbehälters befindliche Auslassöffnung nach unten weist. Diese Auslassöffnung muss anschließend durch eine entsprechende Öffnung der Heizkammer manuell geöffnet werden. Die Schmelze fließt dann aus dem Schmelzbehälter auf eine Rutsche, die die Schmelze in ein außerhalb der Vorrichtung angeordnetes Auffanggemäß fördert. Sobald festgestellt wird, dass auch Schlacke gefördert wird, muss umge hend der Antrieb betätigt werden, so dass der Schmelzbehälter in eine andere Drehstellung fährt. Anschließend wird die Auslassöffnung wieder verschlossen. Daraufhin wird der Schmelzbehälter über seine Einfüllöffnung erneut mit Schmelzgut befüllt. Sodann beginnt der Aufschmelzvorgang von neuem.
Die bekannte Vorrichtung weist eine Reihe von zum Teil wesentlichen Nachteilen auf. Die bekannte Vorrichtung ist in erheblichem Maße energieineffizient. Zwar wird der Schmelzbehälter beim Beheizen gedreht und es wird das im Bereich der tiefsten Stelle des Behälters befindliche Schmelzgut vergleichsweise schnell aufgeschmolzen. Allerdings wird das im oberen Bereich des Behälters befindliche Schmelzgut nur sehr schlecht aufgeschmolzen, da die Rauchgase vergleichsweise schnell aus der Heizkammer über die Abgasöffnung wieder austreten. Dies bedeutet im Ergebnis nicht nur einen erhöhten Energieverbrauch sondern auch eine längere Aufschmelzdauer. Darüber hinaus wird der Wirkungsgrad beim Aufschmelzen ab dem zweiten Schmelzvorgang und bei jedem folgenden Schmelzvorgang immer schlechter. Dies liegt daran, dass die Schlacke des Schmelzguts nach dem ersten Schmelzvorgang in dem Schmelzbehälter verbleibt und beim zweiten Schmelzvorgang mit aufgeheizt werden muss.
Des Weiteren weist die bekannte Vorrichtung eine Reihe von Handhabungsnachteilen auf. Nach einigen Schmelzvorgängen ist der Schmelzbehälter zu entleeren, da er dann überwiegend nur noch Schlacke enthält und mit weiterem Schmelzgut nicht mehr befüllt werden kann. Der Schmelzbehälter ist dann aus seiner schrägen Stellung über ein entsprechendes Handhabungsmittel wie einen Kran aus der Heizkammer zu entnehmen. Nach Entleerung und Reinigung des Schmelzbehälters wird dieser erneut in die Heizkammer eingesetzt. Dieses Einsetzen ist nicht ganz unproblematisch, da der Schmelzbehälter in eine schräge Stellung und dabei im Übrigen auf den Antriebsvierkant des Antriebs aufgesetzt werden muss.
Ein weiterer wesentlicher Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht darin, dass sich zum einen bedingt durch die große Kontaktfläche zwischen dem Anschlussvierkant des Antriebs und dem Schmelzbehälter und zum anderen wegen der hohen Temperaturabstrahlung der Rückwand der Heizkammer zum Motorantrieb hin eine enorme thermische Belastung des Antriebs ergibt. Hierdurch kann die Betriebsdauer eines solchen Antriebs erheblich beeinträchtigt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, hier Abhilfe zu schaffen.
Erfindungsgemäß ist bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, dass die Heizkammer und der Antrieb mit dem Unterbau über eine Gelenkverbindung schwenkbar verbunden und gegenüber dem Unterbau über die Schwenkachse der Gelenkverbindung kippbar ist.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung zeichnet sich durch erhebliche Handhabungsvorteile und eine stark verbesserte Energieeffizienz aus. Durch die Schwenkbarkeit der Heizkammer ist es möglich, die Heizkammer und damit auch den Schmelzbehälter in einer hochgeschwenkten Schmelzstellung und in einer abgeschwenkten Kippstellung anzuordnen. Das geschmolzene Metall kann bei der vorliegenden Erfindung über die Einfüllöffnung des Schmelzbehälters abgekippt werden. Außerdem ist es bei der Erfindung ohne weiteres möglich, nach jedem einzelnen Schmelzvorgang die Schlacke abzukippen. Für den nachfolgenden Schmelzvorgang ist der Schmelzbehälter dann entsprechend entleert, so dass die aufgebrachte Schmelzenergie ausschließlich zum Aufschmelzen des erneut eingebrachten Schmelzguts und nicht zur Erhitzung von Schlacke aus einem vorigen Aufschmelzvorgang bereitgestellt werden muss.
Um die Handhabung und insbesondere den Abkippvorgang so einfach wie möglich zu gestalten, ist bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Längsachse des Schmelzbehälters und die Schwenkachse der Gelenkverbindung um 90° versetzt zueinander angeordnet sind.
Zur mechanischen Kopplung und gemeinsamen Bewegung beim Kippen sind die Heizkammer und der Antrieb auf einer Wippenauflage angeordnet. Die Wippenauflage ist dann mit dem Unterbau gelenkig verbunden. Letztlich stellt die Wippenauflage mit der Heizkammer und dem Antrieb eine eigenständig gegenüber dem Unterbau beweg- und kippbare Einheit dar.
Der Unterbau selbst weist als wesentliche konstruktive Elemente eine Gelenkachse und endseitig der Gelenkachse jeweils eine Stütze auf. Dabei können die jeweiligen Stützen eine beliebige Form aufweisen. Bei den Stützen handelt es sich letztlich um Auflager, zwischen denen die Wippenauflage über die Gelenkachse verschwenkbar ist.
Grundsätzlich ermöglicht es die vorgenannte Ausbildung, dass die Wippenauflage und die darauf montierten Einrichtungen in einem Winkel zwischen 0 und 360° verschwenkbar sind. Wenngleich eine derartige umlaufende Verschwenkbarkeit grundsätzlich möglich ist, ist dies aus handhabungstechnischen Gründen nicht unbedingt erforderlich. In jedem Falle sollte die Gelenkverbindung aber derart ausgebildet sein, dass die Längsachse des Schmelzbehälters in eine gegenüber der Horizontalen und mehr als 5° abgesenkten Abkippstellung und eine gegenüber der Horizontalen und mehr als 5° aufgeschwenkte Aufschmelzstellung verschwenkbar ist. Dabei versteht es sich, dass jede beliebige Stellung gegenüber der Horizontalen möglich ist, also 6°, 7°, 8°, 9°...88°, 89°, 90° bzw. –6°, –7°, –8°, –9°..., –88°, –89°, –90°, ohne dass dies der ausdrücklichen Erwähnung bedarf.
Um das Abkippen und dabei die Trennung zwischen dem zu gewinnenden Metall und der Schlacke gut vornehmen zu können, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass im Schmelzbehälter, und zwar insbesondere im Bereich der Behälteröffnung, ein Wehr zur Zurückhaltung von Schmelzrückständen beim Kippen vorgesehen ist. Dabei kann das Wehr grundsätzlich als Kreisbogenabschnitt oder aber als umlaufender überstehender Ring ausgebildet sein. Bei Ausbildung des Wehrs als umlaufender Ring ergibt sich der Vorteil, dass der Schmelzbehälter in jeder beliebigen Stellung gekippt werden kann. Allerdings wird durch ein umlaufendes Wehr die Einfüllöffnung des Schmelzbehälters verkleinert, was bei einem entsprechend hohen Wehr zu Schwierigkeiten beim Einfüllen des Schmelzguts führen kann. Wird ein Kreisbogenabschnitt als Wehr eingesetzt, ergibt sich nur eine geringfügige Verringerung der Einfüllöffnung. Allerdings muss das Wehr beim Abkippen in die untere Stellung gebracht werden, um die Wehrfunktion zu erfüllen.
Beim Aufschmelzen des Schmelzguts ergibt sich letztlich eine Dichtetrennung. Sinkt das zu gewinnende Metall ab, schwimmt also die Schlacke auf dem zu gewinnenden Metall, bietet es sich an, im unteren Bereich des Wehrs wenigstens eine Abflussöffnung vorzusehen, über die das zu gewinnende Metall beim Kippen abfließen kann, während über den oberen Teil des Wehrs dann die Schlacke zurückgehalten wird. Nach dem Abkippen des zu gewinnenden Metalls kann der Schmelzbehälter dann geringfügig um seine Längsachse gedreht werden, so dass problemlos die im Schmelzbehälter verbliebene Schlacke abgekippt werden kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Gelenkverbindung derart ausgebildet ist, dass die Längsachse des Schmelzbehälters bis in die Vertikale verschwenkbar ist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass im Falle eines notwendigen Ausbaus des Schmelzbehälters dieser nach oben hin über ein entsprechendes Hebezeug aus der Heizkammer entnommen werden kann. Anders als beim Stand der Technik ist hierbei eine schräge Entnahme bzw. ein schräges Wiedereinsetzen nicht notwendig.
Im Übrigen versteht es sich, dass der Schmelzbehälter grundsätzlich derart ausgeführt sein kann, dass er aus der Heizkammer entnehmbar ausgebildet ist. Dabei sind dann jedoch entsprechende Sicherungsmittel vorzusehen, um sicherzustellen, dass der Schmelzbehälter in der abgekippten Stellung nicht aus der Heizkammer abrutscht und während des Betriebs lagefest in der Heizkammer angeordnet ist.
Im Übrigen ist es aus handhabungstechnischen Gründen von Vorteil, dass eine Verriegelungseinrichtung zur stufenlosen Verriegelung der Heizkammer bzw. der Wippenauflage in verschiedenen Schwenkstellungen vorgesehen ist. Dabei kann die Verriegelung stufenlos oder aber auch in bestimmten Stellungen möglich sein. Die Verriegelung kann dabei mit einer separaten Verriegelungseinrichtung vorgenommen werden. Alternativ ist es auch möglich, die Verriegelung über den zum Kippen bzw. Schwenken notwendigen Schwenkantrieb, der üblicherweise auf die Gelenkachse wirkt, vorzunehmen.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist es grundsätzlich möglich, unterschiedlichste Alternativen zum Aufbringen der Schmelzenergie zu realisieren. So kann der Schmelzbehälter elektrisch, insbesondere über eine elektrische Widerstandsheizung oder eine induktive Beheizung, oder über eine Brennereinrichtung, die öl- oder gasbeheizt sein kann, beheizt werden. In jedem Falle sollte, um ein energieeffizientes Aufschmelzen vorzunehmen, zur Temperatursteuerung wenigstens ein Temperatursensor, beispielsweise in Form eines Thermoele ments, vorgesehen sein. Bevorzugt ist der Temperatursensor dabei an der Innenseite der Heizkammer vorgesehen, da es sich bei der Heizkammer um ein – bis auf das Schwenken – immobiles Bauteil handelt, das anders als der Schmelzbehälter nicht gedreht wird. Der Temperatursensor ist dabei über eine Steuereinrichtung mit der jeweiligen Heizeinrichtung gekoppelt.
Bei einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die sich bevorzugt aber auch in Verbindung mit der zuvor beschriebenen Kippbarkeit verwirklichen lässt, ist vorgesehen, dass der Schmelzbehälter hermetisch verschließbar und druckdicht ausgebildet ist. Durch eine an den Schmelzbehälter anschließbare Unterdruckeinrichtung bzw. eine Einrichtung zum Einführen von Schutzgas ist es dann möglich, Sauerstoff vom Innenraum des Schmelzbehälters fernzuhalten. Dies begünstigt das Aufschmelzen und auch das Schmelzergebnis. Im Übrigen wird gerade bei Anlegen eines Unterdrucks eine Kraft erzeugt, die der Kapillarwirkung, mit der das Metall in den feinen Poren des Schmelzguts festgehalten wird, entgegenwirkt. Im Ergebnis führt dies also zu einer Wirkungsgradverbesserung, da einerseits weniger Schmelzenergie aufgebracht werden muss und andererseits die Aufschmelzdauer verringert wird. Günstig ist es in diesem Zusammenhang dann im Übrigen, wenn dem Schmelzgut ein ergänzendes Zugabemittel zur Herabsetzung der Oberflächenspannung zugesetzt wird. Letztlich ergibt dadurch nicht nur ein weiter verbesserter Wirkungsgrad, sondern auch eine weitere Verkürzung der Behandlungszeit.
Zur Verbindung mit der Unterdruckeinrichtung bzw. der Einrichtung zur Zuführung von Schutzgas bietet es sich an, dass am Schmelzbehälter, und insbesondere im Bereich des Deckels, ein Anschlussventil und/oder eine Überdruckklappe zum Anschluss vorzusehen ist.
Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die sich ebenfalls im Hinblick auf eine Verbesserung der Energieeffizienz auszeichnet, ist bei der Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass im Schmelzbehälter zum Mischen des Schmelzguts wenigstens zwei entgegengesetzt wirkende und entgegengesetzt schräg zur Längsachse des Schmelzbehälters geneigte Leitbleche vorgesehen sind. Derart ausgebildete und innerhalb des Schmelzbehälters angeordnete Leitbleche führen beim Drehen des Schmelzbehälters dazu, dass sich eine zwangsgeführte Bewegung des Schmelz guts ergibt, und zwar in und gegen der Axialrichtung des Schmelzbehälters. Letztlich wird das Schmelzgut zwischen den Leitblechen während der Drehung des Schmelzbehälters hin und her bewegt, so dass sich eine intensive Vermischung des Schmelzguts innerhalb des Schmelzbehälters ergibt.
Durch die permanente Hin- und Herbewegung des Schmelzguts im Schmelzbehälter bei dessen Drehung ergibt sich eine innige Vermischung des Schmelzguts und damit ein gleichmäßiges und schnelles Aufschmelzen. Letztlich wird hierdurch erheblich weniger Schmelzenergie zum Aufschmelzen des Schmelzguts als beim Stand der Technik benötigt.
Bei Versuchen ist festgestellt worden, dass sich die Leitbleche über einen Bogenwinkel zwischen 20° und 180°, vorzugsweise zwischen 60° und 120° und insbesondere zwischen 80° und 100° erstrecken sollten, wobei die jeweils zusammenwirkenden Leitbleche auf gegenüberliegenden Seiten an der Innenwandung des Schmelzbehälters angeordnet und befestigt sein sollten. Dabei versteht es sich, dass jeder diskrete Einzelwert in den vorgenannten Intervallgrenzen und auch jedes Zwischenintervall möglich sind, ohne dass dies einer Erwähnung im Einzelnen bedarf.
Im Übrigen sollte die Höhe des Leitblechs variieren. Bevorzugt nimmt die Höhe des Leitblechs über die Länge in Bewegungsrichtung zu. Dies bedeutet, dass das Leitblech die geringste Höhe beim Eintauchen und die größte Höhe beim Verlassen des Schmelzguts bei der durch den Schmelzbehälter hervorgerufenen Drehbewegung hat.
Bei einer weiteren energieeffizienten Alternative der vorliegenden Erfindung ist im Zwischenraum zwischen der Heizkammer und dem Schmelzbehälter wenigstens ein spiralförmiges Leitblech zur Zwangsführung der Brennergase vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform, bei der sich das Leitblech bevorzugt zumindest im wesentlichen über die gesamte Außenseite des Schmelzbehälters erstreckt, kann, anders als beim Stand der Technik, sichergestellt werden, dass die gesamte Außenseite des Schmelzbehälters von den heißen Rauchgasen bestrichen wird, so dass sich damit eine zumindest im wesentlichen homogene Beheizung des gesamten Schmelzbehälters ergibt. Energieverluste dadurch, dass Rauchgase kaum oder zum Teil überhaupt nicht mit dem Schmelzbehälter in Berührung kommen, wird hierbei zumindest im Wesentlichen vermieden.
Bevorzugt ist es dabei so, dass sich das spiralförmige Leitblech um mehr als 360° und insbesondere bis zu 720° um den Schmelzbehälter erstreckt. Durch diese Zwangsführung bleiben die Rauchgase vergleichsweise lange mit dem Schmelzbehälter in Kontakt, so dass sich ein außerordentlich hoher Wärmeübergang ergibt.
Um ”Leckagestellen” und Blindströme zu vermeiden, sollte die Höhe des Leitblechs zumindest im Wesentlichen der Dicke des Zwischenraums zwischen der Heizkammer und dem Schmelzbehälter entsprechen.
Im Übrigen sollten, um eine maximale Energieeffizienz zu erzielen, die Rauchgase im Bereich des hinteren Endes der Heizkammer in den Zwischenraum eingeführt werden. Somit kann die Wärmeenergie des Rauchgasstroms ab dem Eintritt in den Zwischenraum ausgenutzt werden.
Die Führung der Rauchgase entlang des vom spiralförmigen Leitblechs vorgegebenen Strömungsweges wird im Übrigen dadurch begünstigt, dass die Rauchgase der Brennereinrichtung tangential in den Zwischenraum zwischen der Heizkammer und dem Schmelzbehälter geführt werden. Hierdurch ergibt sich eine definierte Ausrichtung der Rauchgase beim Eintritt in die Heizkammer.
Grundsätzlich kann das spiralförmige Leitblech außenseitig am Schmelzbehälter und/oder innenseitig an der Heizkammer befestigt sein. Aus handhabungs- und herstellungstechnischen Gründen bietet sich die separate Ausbildung des spiralförmigen Leitblechs und die Anordnung in der bzw. der Einbau in die Heizkammer an.
Im Übrigen kann es sich zur weiteren Verbesserung der Energieeffizienz anbieten, außenseitig am Schmelzbehälter überstehende Rippen, Vorsprünge o. dgl. vorzusehen. Dies dient letztlich der Oberflächenvergrößerung der Außenseite des Schmelzbehälters und der weiteren Förderung des Wärmeübergangs vom Rauchgasstrom auf den Schmelzbehälter.
Eine weitere erfindungsgemäße Alternative zur Erhöhung der Energieeffizienz sieht eine mit der Heizkammer verbindbare oder verbundene Vorwärmkammer zur Vorwärmung von Schmelzgut vor. Bei dieser erfindungsgemäßen Alternative ist eine Rauchgasleitung zwischen insbesondere dem Ende der Heizkammer und der Vorwärmkammer vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform wird letztlich die noch in den Rauchgasen enthaltene Energie nach Abführung aus der Heizkammer genutzt, um Schmelzgut, das im nachfolgenden Schmelzvorgang aufgeschmolzen werden soll, vorzuwärmen, so dass die beim nächsten Schmelzvorgang notwendige Energiemenge reduziert werden kann. Bei der Rauchgasleitung kann es sich um eine stationäre Leitung zwischen der Heizkammer und der Vorwärmkammer handeln. Die Leitung kann aber auch auf Seiten der Vorwärmkammer und/oder der Heizkammer lösbar befestigbar sein.
In der Vorwärmkammer kann das Schmelzgut unmittelbar von den aus der Heizkammer abgeführten Rauchgasen aufgeheizt werden oder aber mittelbar über ein entsprechendes Aufnahmegefäß. In beiden Fällen sollte die Vorwärmkammer einen Durchströmöffnungen aufweisenden Boden, beispielsweise in Form eines Rostes, haben. Wird das Schmelzgut unmittelbar auf diesen Boden aufgelegt, versteht es sich, dass die Durchströmöffnungen relativ klein sein sollten, um ein Durchfallen von Schmelzgut zu verhindern. Bei der mittelbaren Aufheizung kann der Boden vergleichsweise große Durchströmöffnungen aufweisen, da lediglich ein Hindurchfallen des betreffenden Gefäßes zu verhindern ist. Bei dem Gefäß kann es sich um ein aus der Vorwärmkammer zu entnehmendes Vorwärmgefäß oder aber um einen weiteren Schmelzbehälter handeln.
Im Falle eines entnehmbaren Vorwärmgefäßes sollte dieses eine Mehrzahl von Durchströmöffnungen aufweisen, um das Schmelzgut effizient vorheizen zu können. Im Übrigen sollte das Vorwärmgefäß einen öffenbaren Boden aufweisen, um nach Entnahme des Vorwärmgefäßes aus der Vorwärmkammer dieses in einfacher Weise in den Schmelzbehälter der Heizkammer entleeren zu können.
Im Falle eines weiteren Schmelzbehälters, der in der Vorwärmkammer vorgeheizt wird, versteht es sich, dass nach Beendigung eines Schmelzvorgangs der sich in der Heizkammer befindliche Schmelzbehälter entnommen und durch den dann aufgeheizten weiteren Schmelzbehälter ersetzt wird.
Im Übrigen ist es grundsätzlich aber auch möglich, den Boden der Vorwärmkammer öffenbar auszubilden, wobei dann eine Zuführung zum Zuführen des vorgewärmten Schmelzguts in den Schmelzbehälter vorgesehen ist. Bei der Zuführung kann es sich um eine Rutsche und/oder um eine geschlossene Leitung handeln.
Grundsätzlich ist es im Übrigen aber auch möglich, dass die Vorwärmkammer als solche bewegbar ausgeführt ist, so dass die Vorwärmkammer selbst zur Entleerung in den Schmelzbehälter der Heizkammer vorgesehen ist.
Zur Handhabung der vorgenannten Kammer, des Vorwärmgefäßes, des Schmelzbehälters und/oder des weiteren Schmelzbehälters dient bevorzugt eine Handhabungseinrichtung, insbesondere ein Hebezeug.
Bei einer anderen alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die ebenfalls auf die Verbesserung der Energieeffizienz abzielt, ist vorgesehen, dass der Antrieb einen Drehteller zur Verbindung mit dem Schmelzbehälter aufweist. Anders als beim Stand der Technik ist also keine Formschlussverbindung über ein Vierkantbolzen vorgesehen, auf den der Schmelzbehälter aufgesetzt ist. Des Weiteren befindet sich zwischen dem Drehteller und dem Schmelzbehälter eine hochtemperaturbeständige Isolationsschicht zur thermischen Trennung der beiden Bauteile. Auf diese Weise können nicht nur unnötige Wärmeverluste vermieden werden, es ergibt sich auch eine thermische Schonung des Antriebs, da der Antrieb nicht mehr derart hohen Temperaturen ausgesetzt ist, wie dies beim Stand der Technik der Fall ist.
Bei Versuchen hat sich gezeigt, dass eine Isolationsschicht aus einem Mineralvlies nicht nur hochtemperaturbeständig ist, also den beim Betrieb ausgesetzten Temperaturen ohne weiteres standhält, sondern auch sehr gute Isolationseigenschaften bietet, um Wärmeverluste zu vermeiden.
Zur Befestigung des Schmelzbehälters am Drehteller dient bevorzugt wenigstens eine Schraubverbindung. Selbst wenn zwei oder mehr Schraubverbindungen zur Befestigung des Schmelzbehälters am Drehteller vorgesehen sind, ergeben sich hierdurch nur unwesentliche Wärmebrücken und Wärmeverluste. In jedem Falle bietet es sich an, dass der Schraubverbindung zur Aufrechterhaltung der Schrau benspannung, die unter der Ausdehnung des Schraubenmaterials bzw. der Schrumpfung der temperaturbeständigen Isolationsschicht leiden könnte, wenigstens eine Feder, insbesondere ein Tellerfederpaar, zugeordnet ist. Dabei wirkt dann die Federkraft der Längenänderung entgegen und gewährleistet die Festigkeit der Schraubverbindung.
Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Alternative weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Auftragseinrichtung zum Auftrag einer Verschleißschutzbeschichtung auf die Innenseite des Schmelzbehälters auf, insbesondere wenn sich dieser im heißen Zustand befindet. Der Auftrag der Verschleißschutzbeschichtung kann sowohl anwenderseitig, also zwischen zwei Schmelzvorgängen, als auch herstellerseitig erfolgen. Letztlich ergibt sich bei Aufbringen der Verschleißschutzbeschichtung auf die Innenseite des Schmelzbehälters im heißen Zustand eine Sinterung des bevorzugt pulverförmigen Beschichtungsmaterials. Die Dicke der Verschleißschutzbeschichtung richtet sich dann nach der Dauer des Sprühvorgangs. Zum Aufsprühen weist die Auftragseinrichtung bevorzugt eine Sprühlanze auf, die in den Schmelzbehälter einführbar ist.
Die Verschleißschutzbeschichtung, die zur Vermeidung übermäßigen Verschleißes des Schmelzbehälters in regelmäßigen Abständen aufgebracht werden sollte, weist als Hauptbestandteil bevorzugt Siliziumcarbid in Verbindung mit Aluminium-Orthophosphat als ein Hochtemperaturbinder auf.
Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung auch einen Schmelzbehälter mit einem oder mehreren der vorgenannten Merkmale für ein oder mehrere Aufschmelzvorrichtungen der vorgenannten Art.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung und der Zeichnung selbst. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder der Zeichnung. Hinzuweisen ist nochmals darauf, dass alle zuvor und auch nachfolgend angegebenen Intervalle, sämtliche Zwischenintervalle und auch Einzelwerte, die sich innerhalb der Intervallgrenzen befinden, beinhalten und als erfindungswesentlich angesehen wer den, auch wenn die betreffenden Werte und Zwischenintervalle im Einzelnen nicht angegeben sind.
Es zeigt
1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufschmelzen von Schmelzgut,
2 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus 1 entlang der Schnittlinie II-II aus 1,
3 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus 2 entlang der Schnittlinie III-III aus 2,
4 eine Detaildarstellung eines Details aus 3,
5 eine Detaildarstellung eines weiteren Details aus 3,
6 eine schematische Darstellung eines äußeren Leitblechs,
7 eine schematische Darstellung von an der Außenseite des Schmelzbehälters vorgesehenen Vorsprüngen,
8 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung beim Beschicken,
9 eine Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus 8 beim Aufschmelzen,
10 eine Darstellung der Vorrichtung aus 9 beim Abkippen,
11 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
12 eine Schnittansicht der Vorrichtung aus 11 entlang der Schnittlinie XII-XII aus 11,
13 eine Darstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechend einer Darstellung gemäß 11,
14 eine Schnittansicht der Vorrichtung aus 13 entlang der Schnittlinie aus XIV-XIV,
15 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
16 eine Darstellung der Vorrichtung aus 15 entlang der Schnittlinie XVI-XVI,
17 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit teilweise entnommenem Schmelzbehälter,
18 eine Darstellung einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
19 eine Darstellung der Vorrichtung aus 18 und
20 eine schematische Darstellung des Beschichtungsvorganges eines Schmelzbehälters.
In den einzelnen Figuren sind unterschiedliche Vorrichtungen 1 zum Aufschmelzen von Schmelzgut 2 dargestellt. Bei dem Schmelzgut handelt es sich üblicherweise um metallische Abfälle, wie Metallschrott. Das Aufschmelzen erfolgt, um im Schmelzgut 2 enthaltene, insbesondere niedrigschmelzende Metalle, wie beispielsweise Zink, zu gewinnen. Es ist allerdings darauf hinzuweisen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Gewinnung von Zink beschränkt ist. Auch andere Metalle, die durch Aufschmelzen aus metallischen Abfällen erhältlich sind, können mittels der Vorrichtung 1 gewonnen werden.
Die Vorrichtung 1 weist eine äußere Heizkammer 3 auf, innerhalb der ein Schmelzbehälter 4 angeordnet ist. Der Schmelzbehälter 4 ist mittels eines An triebs 5 um seine Langsachse L drehbar. Im Übrigen weist die Vorrichtung 1 einen Unterbau 6 auf, auf dem die Heizkammer 3 und im Übrigen auch der Antrieb 5 angeordnet sind.
Vorgesehen ist nun, dass die Heizkammer 3 und der Antrieb 5 mit dem Unterbau 6 über eine Gelenkverbindung 7 schwenkbar verbunden und gegenüber dem Unterbau 6 über die Schwenkachse S der Gelenkverbindung 7 kippbar ist. Verschiedene Kippstellungen, auf die nachfolgend noch näher eingegangen wird, sind beispielsweise in den 8 bis 10 und insbesondere auch in 17 dargestellt. Wie sich insbesondere aus 1 ergibt, sind die Längsachse L des Schmelzbehälters 4, die im Übrigen auch die Mittellängsachse der Heizkammer 3 darstellt, und die Schwenkachse S der Gelenkverbindung 7 um 90° zueinander versetzt angeordnet.
Um gemeinsam verschwenkt werden zu können, sind die Heizkammer 3 und der Antrieb 5 auf einer Wippenauflage 8 angeordnet. Bei der Wippenauflage 8 handelt es sich um ein Gestell, das mit der Heizkammer 3 und dem Antrieb 5 fest verbunden ist.
Wenngleich dies im Einzelnen nicht dargestellt ist, weist der Unterbau 6 eine Gelenkachse 9 und endseitig jeweils eine Stütze 10 auf. Der Unterbau 6 ist in den dargestellten Ausführungsbeispielen in Art eines Schaukelgestells aufgebaut. Allerdings handelt es sich vorliegend lediglich um eine schematische Darstellung. Die Stützen können auch anderweitig ausgebildet sein.
Die Wippenauflage 9 ist, wenngleich dies im Einzelnen nicht dargestellt ist, zwischen den Stützen 10 verschwenkbar. Hierzu dient vorliegend ein Schwenkantrieb 34 (16). Dabei sind beispielsweise in den 8, 9 und 10 verschiedene Schwenkstellungen dargestellt. So ist in 8 die Beschickungsstellung dargestellt, wobei die Vorrichtung 1 mit Schmelzgut 2 in Pfeilrichtung X beispielsweise über eine Rutsche beschickt wird. In der Beschickungsstellung ist die Heizkammer 3 mit dem Schmelzbehälter 4 in einem Winkel zwischen 20 bis 60° zur Horizontalen geneigt, wobei jede beliebige Winkelstellung innerhalb des genannten Intervalls eingenommen werden kann, ohne dass es eine Erwähnung des jeweiligen Winkels bedarf. In 9 ist die Schmelzstellung dargestellt, die vorliegend gegenüber der Befüllstellung um wenige Grad nach unten geschwenkt ist. 10 zeigt den Kipp- bzw. Entleerungszustand. Dabei ist die Heizkammer 3 mit dem Schmelzbehälter 4 um einen Winkel zwischen 20 und 60° gegenüber der Horizontalen nach unten abgeschwenkt. Bei der in 17 dargestellten Ausführungsform, auf die weiter unten noch näher eingegangen wird, ist die Heizkammer 3 mit dem Schmelzbehälter 4 bzw. dessen Längsachse L im rechten Winkel zur Horizontalen angeordnet. Auch eine solche Schrägstellung ist möglich.
Im Übrigen ist es bei allen Ausführungsformen so, dass der Schmelzbehälter 4 an seinem vorderen Ende eine Öffnung 11 aufweist, über die befüllt und abgekippt wird. Im Betriebszustand, also beim Aufschmelzen, ist die Öffnung 11 über einen Deckel 12 verschlossen.
Hinzuweisen ist darauf, dass bei den Ausführungsformen gemäß den 1 bis 3 einerseits und 8 bis 10 andererseits unterschiedliche Heizeinrichtungen vorgesehen sind. So ist bei der Ausführungsform gemäß den 1 bis 3 eine Brennereinrichtung 13 vorgesehen, die mit Öl oder Gas betrieben wird. Bei der in den 8 bis 10 dargestellten Ausführungsform ist eine über eine Widerstandsbeheizung 14 beheizte Heizkammer 3 bzw. beheizter Schmelzbehälter 4 vorgesehen. Gleiches gilt für die Ausführungsform gemäß den 11 und 12. Bei der Ausführungsform gemäß den 13 und 14 ist eine induktive Heizeinrichtung 15 vorgesehen.
Konstruktiv ist es bei den dargestellten Ausführungsformen im Übrigen so, dass im Schmelzbehälter 4, und zwar insbesondere im Bereich der Öffnung 11, ein Wehr 16 zur Rückhaltung von Schmelzrückständen beim Kippen vorgesehen ist. Das Wehr 16 ist vorliegend als Kreisbogenabschnitt ausgebildet. Die Höhe des beispielsweise in 12 dargestellten Wehrs kann variieren. Wie sich insbesondere aus 12 ergibt, weist das Wehr 16 in seinem unteren Bereich eine Mehrzahl von Abflussöffnungen 17 auf, um einen Ablauf der Schmelze über die Abflussöffnungen 17 zu gewährleisten.
Nicht dargestellt ist, dass es grundsätzlich möglich ist, die Heizkammer 3 und damit auch den Schmelzbehälter 4 in jeder beliebigen Schwenk- bzw. Kippstellung zu verriegeln. Es ist eine entsprechende Verriegelungseinrichtung vorgesehen. Die Verriegelung kann aber auch über den Schwenkantrieb 34 erfolgen.
Der Schmelzbehälter 4 ist im Übrigen, wie sich dies insbesondere aus 17 ergibt, aus der Heizkammer 3 entnehmbar. Darauf wird im Einzelnen insbesondere in Verbindung mit den 3 bis 5 nochmals näher eingegangen.
12 verdeutlicht im Übrigen, dass innenseitig der Heizkammer 3 wenigstens ein Temperatursensor 18 vorgesehen ist, um die in der Heizkammer 3 herrschende Temperatur zu messen, um auf diese Weise eine Temperatursteuerung über eine mit der jeweiligen Heizeinrichtung gekoppelte Steuereinrichtung zu ermöglichen. Der Temperatursensor 18, bei dem es sich vorliegend um ein Thermoelement handelt, ist in einer Vertiefung/Nut an der Innenseite der Heizkammer 3 aufgenommen. In diesem Zusammenhang versteht es sich, dass, wenngleich der Temperatursensor 18 lediglich in Verbindung mit einer Vorrichtung 1 mit elektrischer Heizeinrichtung 14 dargestellt ist, die Anwendung hierauf nicht beschränkt ist. Der Einsatz von Temperatursensoren 18 ist unabhängig von der Beheizungseinrichtung.
Der Schmelzbehälter 4 ist über seinen Deckel 12 bzw. seine Tür hermetisch verschließbar. Im Übrigen ist der Schmelzbehälter 4 druckdicht zum Anlegen eines Unterdrucks und/oder zum Einführen von Schutzgas ausgebildet. In 11 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der über eine Lanze 19 Schutzgas in den Schmelzbehälter 4 nach dessen Beschickung einführbar ist. Hierzu ist im Deckel 12 eine entsprechende Überdruckklappe 20 und/oder ein Vakuumventil vorgesehen. Dabei versteht es sich, dass der Vorrichtung 1 entweder eine Unterdruckeinrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks und/oder eine Einrichtung zur Zuführung von Schutzgas zugeordnet ist, wobei bei der Ausführungsform gemäß 11 die Lanze 19 Teil dieser Schutzgaszuführeinrichtung ist.
Beispielsweise aus 10 ergibt sich, dass innenseitig im Schmelzbehälter 4 eine Mehrzahl von Mischwerkzeugen in Form von Leitblechen 21, 22 vorgesehen sind, die zum Mischen des Schmelzguts 2 dienen und in entgegengesetzter Richtung, nämlich in und entgegen der Längsachse L, wirken. Der vorgenannte Mischeffekt ergibt sich beim Drehen des Schmelzbehälters 4 um seine Längsachse L. Die einzelnen Leitbleche 21, 22 erstrecken sich jeweils über einen Bogenwinkel zwischen 60° und 80° auf der Innenseite des Schmelzbehälters 4, wobei sie auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind. Dabei verdeutlicht bei spielsweise die 2, dass die Leitbleche 21, 22 in ihrer Höhe über ihre Länge in Bewegungsrichtung zunehmen. Wie sich aus 10 ergibt, sind im dargestellten Ausführungsbeispiel letztlich vier Leitbleche 21, 22 vorgesehen, die aufgrund ihrer Ausrichtung und Anordnung miteinander zusammenwirken und den vorgenannten Mischeffekt durch Bewegung des Schmelzguts 2 hin- und her erzeugen.
In den 1 und 2 ist, worauf bereits hingewiesen worden ist, eine Ausführungsform mit einer Brennereinrichtung 13 dargestellt. Die Brennereinrichtung weist einen nicht näher dargestellten Brenner auf, dessen Brennerrohr 23 am hinteren Ende der Heizkammer 3 tangential in die Heizkammer 3 bzw. den Zwischenraum 24 zwischen der Heizkammer 3 und dem Schmelzbehälter 4 gerichtet ist. Aufgrund dieser Anordnung treten die von der Brennereinrichtung 13 erzeugten Rauchgase tangential in den Zwischenraum 24 ein. Bei der dargestellten Ausführungsform, aber auch unabhängig von der tangentialen Zuführung der Rauchgase, ist es nun so, dass im Zwischenraum 24 ein spiralförmiges Leitblech 25 zur Zwangsführung der Rauchgase vom hinteren Bereich des Schmelzbehälters 4 zu dessen vorderen Bereich vorgesehen ist. Das Leitblech 25 erstreckt sich dabei zumindest im Wesentlichen über die gesamte Länge des Schmelzbehälters 4, und zwar um etwa 720°. Das Leitblech 25 ist in der Heizkammer 3 fixiert. In 6 ist das aus der Heizkammer 3 entnommene Leitblech 25 als solches näher dargestellt. Die Höhe des Leitblechs 25 entspricht dabei in etwa der Dicke des Zwischenraums 24. Die Dicke ist so gewählt, dass sich eine Spielfreiheit beim Drehen des Schmelzbehälters 4 in der Heizkammer 3 ergibt, so dass die Rauchgase in dem Zwangsdurchgang, der vom Leitblech 25 vorgegeben ist, geführt werden. Das Leitblech 25 endet im vorderen Bereich des Schmelzbehälters 4 bzw. der Heizkammer 3, und zwar vor einer Austrittsöffnung 26, aus der die Rauchgase aus der Heizkammer 3 austreten.
Im Übrigen zeigt die 7 eine mögliche Ausführungsform der Außenseite des Schmelzbehälters 4, nämlich die Anordnung von Rippen 27 zur Vergrößerung der Oberfläche. Die Rippen 27 oder anderweitige oberflächenvergrößernde Vorsprünge können grundsätzlich auch unabhängig vom Leitblech 25 vorgesehen sein.
In den 15 bis 19 sind jeweils Ausführungsformen gezeigt, bei denen eine mit der Heizkammer 3 verbundene Vorwärmkammer 28 zur Vorwärmung von Schmelzgut 2 vorgesehen ist. Die Verbindung der Vorwärmkammer 28 mit der Heizkammer 3 erfolgt über eine Leitung 29. Die Leitung 29 ist dabei mit der Austrittsöffnung 26 der Heizkammer 3 verbunden.
In der Vorwärmkammer 28 befindet sich ein Boden 30, der nicht dargestellte Durchströmöffnungen aufweist. Bei dem Boden 30 kann es sich beispielsweise um einen Rost handeln. Auf dem Boden 30 ist bei der Ausführungsform gemäß den 15 bis 17 ein Schmelzbehälter 4 angeordnet. Die 17 verdeutlicht dabei, dass aus der Heizkammer 3 einer Vorrichtung 1 ein Schmelzbehälter 4 entnehmbar ist und durch einen in der Vorwärmkammer 28 vorgewärmten weiteren Schmelzbehälter 4 austauschbar ist. Zur Entnahme des Schmelzbehälters 4 nach oben wird die Heizkammer 3 über den Schwenkantrieb 34 in die vertikale Stellung gebracht, so dass der Schmelzbehälter 4 in einfacher Weise nach oben hin über ein entsprechendes Hebezeug abgezogen werden kann.
Bei der Ausführungsform gemäß den 18 und 19 befindet sich in der Vorwärmkammer 28 ein Vorwärmgefäß 31, das eine Mehrzahl von Durchströmöffnungen aufweist. So kann es beispielsweise aus einem Lochblech hergestellt sein. Aus der 19 ergibt sich, dass das Vorwärmgefäß 31 einen öffenbaren Boden 32 aufweist, so dass das im Vorwärmgefäß 31 befindliche Schmelzgut 2 nach unten beispielsweise in eine Rinne 33 abgeworfen werden kann. Die Rinne 33 mündet dabei in die Öffnung 11 des Schmelzbehälters 4.
Insbesondere aus den 1 und 3 bis 5 ergeben sich Einzelheiten des Antriebs 5 und des Anschlusses des Antriebs 5 zum Schmelzbehälter 4. Der Antrieb 5 weist einen Getriebemotor 35 auf, der über eine Kupplung 36 mit einer Antriebswelle 37 verbunden ist. Die Antriebswelle 37 ist in einem Gleitlager 38 gelagert. Endseitig ist die Antriebswelle 37 mit einem Drehteller 39 verbunden. Der Drehteller 39 weist vorliegend eine Mehrzahl von Öffnungen zum Hindurchführen von Schraubenbolzen 40 auf. Die Schraubenbolzen 40 befinden sich unterseitig am Boden 41 des Schmelzbehälters 4 bzw. stehen von diesem ab. Nach Lösen der Schraubverbindungen kann der Schmelzbehälter 4 der Heizkammer 3 entnommen werden.
Wesentlich ist hierbei, dass zwischen dem Boden 41 und dem Drehteller 39 eine hochtemperaturbeständige Isolationsschicht 42 zur thermischen Trennung zwischen dem Schmelzbehälter 4 und dem Antrieb 5 vorgesehen ist. Die Isolationsschicht 42 besteht dabei aus einem Mineralvlies. Die Verbindung zwischen dem Drehteller 39 und dem Schmelzbehälter 4 erfolgt durch Verschraubung der Schraubenbolzen 40 über entsprechende Mutter 43, wobei zur Aufrechterhaltung der Schraubenspannung Tellerfedern 44 zwischen der jeweiligen Mutter 43 und dem Drehteller 39 vorgesehen sind.
In 20 ist eine Lanze 45 einer nicht näher dargestellten Auftragseinrichtung zum Auftrag einer Verschleißschutzbeschichtung auf die Innenseite des Schmelzbehälters 4 vorgesehen. Bevorzugt wird die Beschichtung im heißen Zustand des Schmelzbehälters aufgebracht, so dass diese dort beim Aufbringen gesintert wird. Dies setzt selbstverständlich ein entsprechendes Material für die Verschleißschutzbeschichtung voraus. Besonders geeignet ist Siliziumcarbid in Verbindung mit Aluminium-Orthosphosphat. Die Schichtdicke wird dabei im wesentlichen durch die Dauer des Sprühvorgangs bestimmt.

1: Vorrichtung
2: Schmelzgut
3: Heizkammer
4: Schmelzbehälter
5: Antrieb
6: Unterbau
7: Gelenkverbindung
8: Wippenauflage
9: Gelenkachse
10: Stütze
11: Öffnung
12: Deckel
13: Brennereinrichtung
14: Widerstandheizung
15: induktive Heizeinrichtungen
16: Wehr
17: Abflussöffnung
18: Temperatursensor
19: Lanze
20: Überdruckklappe
21: Leitblech
22: Leitblech
23: Brennerrohr
24: Zwischenraum
25: Leitblech
26: Austrittsöffnung
27: Rippe
28: Vorwärmkammer
29: Leitung
30: Boden
31: Vorwärmgefäß
32: Boden
33: Rinne
34: Schwenkantrieb
35: Getriebemotor
36: Kupplung
37: Antriebswelle
38: Gleitlager
39: Drehteller
40: Schraubenbolzen
41: Bohrungen
42: Isolationsschicht
43: Mutter
44: Tellerfeder
45: Lanze
L: Längsachse
S: Schwenkachse
X: Pfeilrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 0828858 B [0002]

Claims

Vorrichtung (1) zum Aufschmelzen von Schmelzgut (2), insbesondere metallischen Abfällen, zur Gewinnung von Metallen, wie Zink, mit einer äußeren Heizkammer (3), einem in der Heizkammer (3) angeordneten, mittels eines Antriebs (5) um seine Längsachse (L) drehbaren Schmelzbehälter (4) und einem Unterbau (6), auf dem die Heizkammer (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizkammer (4) und der Antrieb (5) mit dem Unterbau (6) über eine Gelenkverbindung (7) schwenkbar verbunden und gegenüber dem Unterbau (6) über die Schwenkachse (S) der Gelenkverbindung (7) kippbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (L) des Schmelzbehälters (4) und die Schwenkachse (S) der Gelenkverbindung (7) um 90° versetzt zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizkammer (3) und der Antrieb (5) auf einer Wippenauflage (8) angeordnet sind und dass die Wippenauflage (8) mit dem Unterbau (6) gelenkig verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwenkantrieb (34) zum Verschwenken der Wippenauflage (8) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterbau (6) eine Gelenkachse (9) und endseitig jeweils eine Stütze (10) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wippenauflage (8) zwischen den Stützen (10) verschwenkbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wippenauflage (8) in einem Winkel zwischen 0 und 360° verschwenkbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkverbindung (7) derart ausgebildet ist, dass die Längsachse (L) des Schmelzbehälters (4) in eine gegenüber der Horizontalen um mehr als 5° abgesenkte Abkippstellung und eine gegenüber der Horizontalen um mehr als 5° aufgeschwenkte Aufschmelzstellung verschwenkbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schmelzbehälter (4), insbesondere im Bereich der Öffnung (11), ein Wehr (16) zur Rückhaltung von Schmelzrückständen beim Kippen vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wehr (16) als Kreisbogenabschnitt oder als umlaufender Ring ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im unteren Bereich des Wehrs (16) wenigstens eine Abflussöffnung (17) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkverbindung (7) derart ausgebildet ist, dass die Längsachse (L) des Schmelzbehälters (4) bis in die Vertikale verschwenkbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzbehälter (4) aus der Heizkammer (3) entnehmbar ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verriegelungseinrichtung zur insbesondere stufenlosen Verriegelung in verschiedenen Schwenkstellungen vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzbehälter (4) elektrisch oder über eine Brennereinrichtung (13) beheizbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Temperatursteuerung wenigstens ein Temperatursensor (18), insbesondere ein Thermoelement, vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (18) an der Innenseite der Heizkammer (3) vorgesehen ist.
Vorrichtung (1) zum Aufschmelzen von Schmelzgut (2), insbesondere metallischen Abfällen, zur Gewinnung von Metallen, wie Zink, mit einer äußeren Heizkammer (3), einem in der Heizkammer (3) angeordneten, mittels eines Antriebs (5) um seine Längsachse (L) drehbaren Schmelzbehälter (4) und einem Unterbau (6), auf dem die Heizkammer (3) angeordnet ist, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzbehälter (4) hermetisch verschließbar und druckdicht zum Anlegen eines Unterdrucks oder zum Einführen von Schutzgas ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine an den Schmelzbehälter (4) anschließbare Unterdruckeinrichtung und/oder eine Einrichtung zur Zuführung von Schutzgas vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Schmelzgut (2) ein ergänzendes Zugabemittel zur Herabsetzung der Oberflächenspannung zugesetzt ist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Deckel (12) des Schmelzbehälters (4) ein Anschlussventil oder eine Überdruckklappe zur Verbindung mit der Unterdruckeinrichtung oder der Einrichtung zur Zuführung von Schutzgas vorgesehen ist.
Vorrichtung (1) zum Aufschmelzen von Schmelzgut (2), insbesondere metallischen Abfällen, zur Gewinnung von Metallen, wie Zink, mit einer äußeren Heizkammer (3), einem in der Heizkammer (3) angeordneten, mittels eines Antriebs (5) um seine Längsachse (L) drehbaren Schmelzbehälter (4) und einem Unterbau (6), auf dem die Heizkammer (3) angeordnet ist, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Mischen des Schmelzguts (2) wenigstens zwei entgegengesetzt wirkende und entgegengesetzt schräg zur Längsachse (L) geneigte Leitbleche (21, 22) im Schmelzbehälter (4) vorgesehen sind, so dass sich bei einer Umdrehung des Schmelzbehälters (4) eine zwangsgeführte Bewegung von Schmelzgut (2) entlang und entgegen der Langsachse (L) des Schmelzbehälters (4) ergibt.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Leitbleche (21, 22) über einen Bogenwinkel zwischen 20° und 180°, vorzugsweise zwischen 60° und 120° und insbesondere zwischen 80° und 100° erstrecken.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitbleche (21, 22) auf gegenüberliegenden Seiten des Schmelzbehälters (4) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Leitbleche (21, 22) über ihre Länge in Bewegungsrichtung zunimmt.
Vorrichtung (1) zum Aufschmelzen von Schmelzgut (2), insbesondere metallischen Abfällen, zur Gewinnung von Metallen, wie Zink, mit einer äußeren Heizkammer (3), einem in der Heizkammer (3) angeordneten, mittels eines Antriebs (5) um seine Längsachse (L) drehbaren Schmelzbehälter (4) und einem Unterbau (6), auf dem die Heizkammer (3) angeordnet ist, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, so dass im Zwischenraum (24) zwischen der Heizkammer (3) und dem Schmelzbehälter (4) wenigstens ein spiralförmiges Leitblech (24) zur Zwangsführung der Rauchgase vom hinteren Bereich des Schmelzbehälters (4) zum vorderen Bereich vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizkammer (3) mit der Brennereinrichtung (13) derart verbunden ist, dass die von der Brennereinrichtung (13) erzeugten Rauchgase tangential in den Zwischenraum (24) zwischen der Heizkammer (3) und dem Schmelzbehälter (4) geführt werden.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauchgase im Bereich des hinteren Endes der Heizkammer (3) in den Zwischenraum (24) eingeführt werden.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das spiralförmige Leitblech (25) um mehr als 360° um den Schmelzbehälter (4) erstreckt.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Leitblechs (25) zumindest im Wesentlichen der Dicke des Zwischenraums (24) entspricht.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzbehälter (4) außenseitig überstehende Rippen (27) aufweist.
Vorrichtung (1) zum Aufschmelzen von Schmelzgut (2), insbesondere metallischen Abfällen, zur Gewinnung von Metallen, wie Zink, mit einer äußeren Heizkammer (3), einem in der Heizkammer (3) angeordneten, mittels eines Antriebs (5) um seine Längsachse (L) drehbaren Schmelzbehälter (4) und einem Unterbau (6), auf dem die Heizkammer (3) angeordnet ist, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Heizkammer (3) über eine Leitung (29) verbindbare oder verbundene Vorwärmkammer (28) zur Vorwärmung von Schmelzgut (2) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorwärmkammer (28) einen Durchströmöffnungen aufweisenden Boden (30), insbesondere einen Rost, zur Vorwärmung von Schmelzgut (2), we nigstens ein entnehmbares Vorwärmgefäß (31) und/oder wenigstens einen entnehmbaren weiteren Schmelzbehälter (4) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorwärmgefäß (31) eine Mehrzahl von Durchströmöffnungen aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorwärmgefäß (31) einen öffenbaren Boden (32) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (30) der Vorwärmkammer (28) öffenbar ist und dass eine Zuführung zum Zuführen des vorgewärmten Schmelzguts (2) in den Schmelzbehälter (4) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorwärmkammer (28) bewegbar ausgeführt ist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Handhabungseinrichtung zur Bewegung der Vorwärmkammer (28), des Vorwärmgefäßes (31), des Schmelzbehälters (4) und/oder des weiteren Schmelzbehälters (4) vorgesehen ist.
Vorrichtung (1) zum Aufschmelzen von Schmelzgut (2), insbesondere metallischen Abfällen, zur Gewinnung von Metallen, wie Zink, mit einer äußeren Heizkammer (3), einem in der Heizkammer (3) angeordneten, mittels eines Antriebs (5) um seine Längsachse (L) drehbaren Schmelzbehälter (4) und einem Unterbau (6), auf dem die Heizkammer (3) angeordnet ist, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (5) einen Drehteller (39) zur Verbindung mit dem Schmelzbehälter (4) aufweist und dass zwischen dem Drehteller (39) und dem Schmelzbehälter (4) eine hochtemperaturbeständige Isolationsschicht (42) zur thermischen Trennung vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (42) aus einem Mineralvlies hergestellt ist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Befestigung des Schmelzbehälters (4) am Drehteller (39) wenigstens eine Schraubverbindung vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubverbindung zur Aufrechterhaltung der Schraubenspannung wenigstens eine Feder, insbesondere ein Tellerfederpaar (44) aufweist.
Vorrichtung (1) zum Aufschmelzen von Schmelzgut (2), insbesondere metallischen Abfällen, zur Gewinnung von Metallen, wie Zink, mit einer äußeren Heizkammer (3), einem in der Heizkammer (3) angeordneten, mittels eines Antriebs (5) um seine Längsachse (L) drehbaren Schmelzbehälter (4) und einem Unterbau (6), auf dem die Heizkammer (3) angeordnet ist, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auftragseinrichtung zum Auftrag einer Verschleißschutzbeschichtung auf die Innenseite des Schmelzbehälters (4), insbesondere im heißen Zustand des Schmelzbehälters (4), vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragseinrichtung wenigstens eine Sprühlanze (45) zum Einführen in den Schmelzbehälter (4) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innenseitig auf den Schmelzbehälter (4) aufgebrachte Verschleißschutzbeschichtung Siliziumcarbid und/oder Aluminium-Orthophosphat aufweist.
Schmelzbehälter (4) für eine Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem oder mehreren der vorgehenden Merkmale.