DE2217377C3 - Steuerbare Absticheinrichtung für Salzbadschmelzöfen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine steuerbare Absticheinrichtung für einen direkt-widerstandsbeheizten Salzbadschmelzofen, insbesondere zum Wiedergewinnen von Nichteisenmetallen aus Eisenschrott, mit in das Salzbad tauchenden Elektroden.

Neben Salzbadöfen zum Wärmebehandeln von Werkstücken aus Metall sind auch Salzbadschmelzöfen bekannt, die dazu dienen, Metalle mit Hilfe des geschmolzenen Salzbades zu schmelzen. Um bei solchen direkt-widerstandsbeheizten Salzbadschmelzöfen das geschmolzene Metall aus dem Ofen zu entnehmen, ist es bekannt, den gesamten Ofen zu kippen, um das geschmolzene Metall direkt in Pfannen od. dgl. auszugießen. Es ist aber auch bereits eine steuerbare Absticheinrichtung für einen solchen direkt-widerstandsbeheizten Salzbadschmelzofen bekannt, bei der das gegenüber dem geschmolzenen Salzbad spezifisch schwerere geschmolzene Metall aus der Schmelzkammer in eine Speicherkammer abfließen kann, der nahe dem oberen Rand ein Überlaufkanal zugeordnet ist. Durch Eintauchen eines Verdrängungskörpers in das geschmolzene Salzbad kann der flüssigkeitsspiegel des geschmolzenen Metalls in der Speicherkammer bis zur Höhe des Überlaufkanals angehoben werden. Durch Veränderung der Eintauchtiefe des Verdrängungskörpers läßt sich der Abstichvorgang steuern (US-Patentschrift 30 85 124). Diese bekannte Anordnung ist relativ aufwendig und weist einen hohen Platzbedarf auf. Außerdem ist die Steuerung des Abstichvorganges relativ ungenau.

Bei üblichen Metall- oder Stahlschmelzgefäßen ist es weiterhin bekannt, ein nach unten gerichtetes Auslaufrohr mit einer in der feuerfesten Auskleidung eingebetteten Induktionsspule vorzusehen. Hierdurch soll gewährleistet werden, daß die auslaufende Schmelze während des Durchganges durch das Auslaufrohr keine übermäßige Abkühlung erfährt (deutsches Gebrauchsmuster 18 91 515). Bei kontinuierlich arbeitenden Gießvorrichtungen ist es außerdem seit langem bekannt, das in einem üblichen Schmelzofen erschmolzene Metall in eine Vorratskammer weiterzuleiten, von derem Boden ein nach unten ragender Abstichkanal ausgeht, der von Kühlmänteln so eingeschlossen ist. daß das geschmolzene Metall aus dem Abstichkanal kontinuierlich als Strang heraustritt (US-Patentschrift 22 64 288).

Demgegenüber betrifft die Erfindung einen direktwiderstandsbeheizten Salzbadschmelzofen der eingangs näher bezeichneten Art, und es ist Aufgabe der Erfindung, einen solchen Salzbadschmelzofen so weiterzubilden, daß unter Vereinfachung der Entnahme, das abzustechende Metall als Strang abgezogen werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch

eine vom tiefsten Punkt der Ofenschale nach unten ragende, alternativ in den Stromkreis einschaltbare, gekühlte Hohlelektrode.

Gegenüber den bekannten Salzbadschmelzöfen gestaltet sich die Entnahme des geschmolzenen Metalls mit Hilfe der neuen Absticheinrichtung wesentlich einfacher, da das geschmolzene Metall direkt aus dem Salzbadschmelzofen selbst nach unten abgezogen werden kann. Vorrats- oder Speicherräume für das erschmolzene Metall sind überflüssig. Dadurch ergibt sich auch eine wesentlich raumsparendere Ausbildung eines mit der neuen Absticheinrichtung ausgerüsteten Salzbadschmelzofens. Darüber hinaus ergibt sich eine wesentlich genauere und bequemere Steuerung des Abstichvorganges, indem eine gekühlte Hohlelektrode selbst zum Abziehen des erschmolzenen Metalls dient und zu diesem Zweck alternativ, d. h. an Stelle einer anderen in d3S Salzbad tauchenden Widerstandselektrode, in den Heizstromkreis eingeschaltet werden kann. Eine besondere Heizvorrichtung für die Absticheinrichtung kommt damit in Fortfall. Gleichzeitig läßt sich mit Hilfe der gekühlten Hohlelektrode gewährleisten, daß das erschmolzene Metall aus der Hohlelektrode als Strang abgezogen werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf einen direkt-widerstandsbeheizten Salzbadschmelzofen mit einer steuerbaren Absticheinrichtung gemäß der Erfindung,

F i g. 2 einen senkrechten Schnitt durch den Ofen nach F i g. 1 entlang der Schnittlinie H-II und

F i g. 3 eine Stirnansicht des Ofens nach F i g. 1.

Der Salzbadschmelzofen weist gemäß F i g. 2 eine monolylische keramische Wand 11 mit einer äußeren Verkleidung 12 und einer inneren feuerfesten Ausmauerung 13 auf. In dem Ofen ist eine Schmelzkammer 14 von rechteckförmigem Querschnitt begrenzt, nahe derem Boden paarweise Elektroden 15, 16 bzw. 17, 18 angeordnet sind. Die Elektroden jedes Paares stehen jeweils über flexible Leitungen 20, 21 bzw. 24,25, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung fester Verbindungsleitungen 22 bzw. 26 mit Transformatoren 19 bzw. 23 in Verbindung.

In der Ofenkammer 14 wird mit Hilfe der Elektrodenpaare durch Direkt-Widerstandsheizung ein Salzbad 27 im geschmolzenen Zustand und auf der gewünschten Temperatur gehalten. Der Strom fließt dabei direkt durch das Salzbad.

An der tiefsten Stelle der geneigt verlaufenden Ofensohle 31 ist eine nach unten ragende weitere Hohlelektrode 30 angeschlossen, die mittels einer feuerfesten Ausmauerung 39 nach unten geführt ist und bei 28 aus dem Ofen herausragt. In die feuerfeste Ausmauerung 39 ragen Temperaturfühler 37 und 38, mittels denen die Temperatur im Bereich des oberen Endes der Hohlelektrode 30 überwacht werden kann. Der aus dem Ofen herausragende Teil 28 der Hohlelektrode ist von einem Kühlmantel 34 umschlossen, der über Leitungen 35, 36 an einen Kühlmittelkreislauf angeschlossen werden kann. Unterhalb des Kühlmantels ist an den unteren Abschnitt 28 der Hohlelektrode mittels Klemmvorrichtung 40 eine elektrische Verbindungsleitung 33 angeklemmt. Diese kann mittels einer lösbaren Verbindungseinrichtung 25/4 an Stelle des starren Verbindungsleiters 26 mit der flexiblen Leitung 25 verbunden werden, wie dies gestrichelt in F i g. 1 und 3 angedeutet ist.

Die hohle Elektrode 30 bildet einen Abstichkanal 29 für das gegenüber dem geschmolzenen Salzbad 27 spezifisch schwere geschmolzene Metall 32. das sich über der Ofensohle sammelt. Der Kanal 29 steht in standiger offener Verbindung mit der Metallschmelze 32 in der Kammer 14.

Wenn die feste Verbindungsleitupg 33 der Hohlelektrode 30 mit dem Transformator ?1 nicht verbunden ist. entsteht im Bereich der Hohlelektrode 30 keine Warme. Das in den Abstichkanal 29 eintretende flüssige Metall kann also in diesem Kanal erstarren u. d bildet selbständig einen Abschluß für diesen Kanal. Die Erstarrung des geschmolzenen Materials im Kanal 29 kann noch durch den Kühlmantel 34 unterstützt werden.

Wenn Metall aus der Schmelze 32 abgezogen werden soll, wird der flexible Leiter 25 von dem starren Verbindungsleiter 26 gelöst und mit dem starren Verbindungsleiter 33 verbunden. Dadurch wird statt des Elektrodenpaares 17. 18 die Hohlelektrode 30 in den Stromkreis eingeschaltet. Der Strom fließt nunmehr zwischen der Elektrode 17 und der Hohlelektrode 30. Dadurch wird das in dem Kanal 29 erstarrte Metall geschmolzen. Das Metall kann also durch den Kanal 29 abfließen. Mit Hilfe des Kühlmantels 34 wird jedoch das abfließende Metall noch in dem Kanal 29 zum Erstarren gebracht, so daß ein Metallstrang 32.4 am unteren Ende der Huhlelektrode 30 austritt.

Zur Steuerung des Abstichvorganges wird, wie oben erwähnt, die Temperatur im Bereich der Hohlelektrode mit den Temperaturfühlern 37 und 38 gemessen. In Abhängigkeit von den gemessenen Temperaturwerten kann der Abstichvorgang so gesteuert werden, daß die Ubergangszone vom schmelzflüssigen Zustand in den erstarrten Zustand des Metalls an eine bestimmte Stelle entlang der Höhe der Hohlelektrode 30 gelegt wird.

ίο !Eine Verlagerung dieser Übergangsstelle verändert die Abzugsgeschwindigkeit des Metallstrangs aus der Hohlelektrode. Der Abstichvorgang kann jederzeit unterbrochen werden, z. B. dadurch, daß man die Hohleiektrocie 30 aus dem Stromkreis nimmt und mittels des Kühlmantels 34 für eine ausreichende Erstarrung des Metalls im Kanal 29 Sorge trägt.

Die beschriebene Anordnung ist zur Wiedergewinnung verschiedener Metalle geeignet, insbesondere zur Wiedergewinnung von Nicht-Eisenmetallen, wie Kupfer, aus Eisenschrott.

Die Hohlelektrode 30 kann aus Graphit, Siliziumcarbid, Molybdän/Zirkon oder einer anderen hitzebeständigen Legierung bestehen.

Das für das Salzbad verwendete Salz soll einen Schmelzpunkt unter dem Schmelzpunkt der Metalle, die wiederzugewinnen sind, haben und spezifisch leichter als das wiederzugewinnende Metall sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Steuerbare Absticheinrichtung für einen direkt-widerstandsbeheizten Salzbadschmelzofen, insbesondere zum Wiedergewinnen von Nichteisenmetallen aus Eisenschrott, mit in das Salzbad tauchenden Elektroden, gekennzeichnet durch eine vom tiefsten Punkt der Ofensohle (31) nach unten ragende, alternativ in den Stromkreis einschaltbare, gekühlte Hohlelektrode (30).