DE2339312A1

DE2339312A1 - Schmelzofen, insbesondere fuer rohmetalle

Info

Publication number: DE2339312A1
Application number: DE2339312A
Authority: DE
Inventors: Paul Berger
Original assignee: FLUXO
Current assignee: FLUXO
Priority date: 1972-09-07
Filing date: 1973-08-03
Publication date: 1974-03-21
Also published as: JPS5238802B2; GB1393839A; NL7311661A; NL159494B; FR2198616A5; IT1004567B; BE802716A; JPS5024107A; DE2339312B2; US3860223A

Description

Dr. Max Schneider

Dr. Alfred Eitel w

Ernst Czowalla 0$

IPoitenitanniwlillte Peter Matschkur di_pi

01. S. 73

85 Nürnberg 6, den Königstraße 1 (Museumsbrücke) Fernsprech-Sammel-Nr. 20 39 31

Q Parkhaus Katharinenhof Parkhaus AdlerstraBe

diess.Nr. 25 746/Da-Wu

Societe Fluxo, Pantin, Rue des Grilles 2 9/Fr an kr eich.

"Schmelzofen, insbesondere für Rohmetalle"

Die Erfindung "bezieht sich auf einen Schmelzofen, bestehend aus einem Schmelztiegel, der an seinem Rand von einem gasdichten feuerfesten Gestell getragen wird, das einen abgeschlossenen Verbrennungsraum bildet, der an seinem Boden einen Brenner und einen seitlich gelegenen Abzug für Verbrennungsgase aufweist.

Um die zu erhitzenden Substanzen vor der Berührung mit den Flammen oder den Abgasen zu schützen, benutzt man im allgemeinen Tiegelöfen. Daher werden solche Öfen zum Schmelzen insbesondere von Weichmetallen berubzt, damit deren Oxidation vermieden wird.

Die heute bekannten Tiegelöfen haben gleichwohl zahlreiche Nachteile. Denn normalerweise ist das Gestell, das den Feuerraum bildet, schlecht gekühlt, und die starke Aufheizung des feuerfesten Werkstoffes,aus dem es gebildet ist, begünstigt seinen Verschließ. Sehr häufig ergeben sich Sprünge in den Wänden, und man muß es ersetzen. Der Ofen ist während der Reparaturen nicht

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zu gebrauchen und der Wirkungsgrad der Produktion wird herabgesetzt. Andererseits beeinträchtigt die enorme Wärme, die aus dem Gestell entweicht, die um den Ofen herum arbeitenden Arbeiter und erschwert beträchtlieii deren Arbeit.

Andererseits entweicht während des Schmelzens der in den Ofen

eingebrachten Charge eine große Menge Gas, Da diese Gase sich

in den Werkstätten ausbreiten und sie verunreinigen, ist es

nötig, einen Ranehfang über den öfen vorzusehen, was den Gestehungspreis der· Anlage erhöhrt.

Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteilen abzuhelfen und einen Schmelzofen zu schaffen, dessen Gestellwände genügend gekühlt sind, um die Standzeit des feuerfesten Materials zu erhöhen und die Temperatur des den Ofen aufnehmenden Gebäudes niedriger zu halten. Die Erfindung hat sich darüberhinaus vorgenommen, durch das Absaugen der aus den schmelzenden Substanzen ausströmenden Gase schon bei deren Bildung die Verunreinigung zu unterbinden, so daß ein Rauchfang nicht mehr nötig ist.

Um das zu erreichen, ist der Schmelzofen gekennzeichnet durch das Vorhandensein einer doppelten Außenwand, die wenigstens ringsum und oberhalb des feuerfesten Gestelles eine gasdichte Kammer umschließt, die mit einem an ein Sauggebläse angeschlossenen Kanal und zwei Lüfteintritten ausgestattet ist, von denen der eine kreisförmig entlang des Umfangs des Schmelztiegels und der andere auf der seitlichen Wand der Kammer verläuft. Durch diese

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Ausbildung werden die Wände des Gestelles gekühlt, da sie von einer gasdichten Kammer umgeben sind, in der die Frischluft nach dem Eintritt durch die seitlichen Öffnungen strömt. Die seitliche Kammerwand, in gleicher Weise durch den Frischluftstrom gekühlt, schließt den Raum des Gestelles ab und begrenzt folglich das Ansteigen seiner Temperatur.

Wenn andererseits die Kammer mit einem Lufteintritt entlang des Umfangs des Schmelztiegels versehen ist, werden die im Inneren des Tiegels gebildeten Gase durch diesen Eintritt angesaugt und durch das Gebläse in Richtung des Abzuges geüaakt.

Das Kühlen der Gestellwände und das Absaugen der Abgase wird auf diese Weise gleichzeitig durch eine einfache Vorrichtung sichergestellt, die lediglich ein Gebläse und eine mit zwei Lufteintritten versehene Kammer vorsieht. Diese Ausführung bietet den weiteren Vorzug, weniger kostspielig als ein Rauchfang zu sein.

In vorteilhafter Weise wird die Kammer von einer seitlichen Wand, die sich auf einem überstehenden Teil des Bodens des Verbrennungsraumes abstützt,und von einem ringförmigen Deckel gebildet, dessen lotrechter äußerer Rand die seitliche Wand bedeckt, während sein lotrechter innerer Rand bis in die Nähe der Schmelztiegeloberfläche herabreicht.

Da sich der Kanal auf einem überstehenden Teil des Bodens des Verbrennungsraumes abstützt, läßt er sich leicht erstellen,da sein

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Bau ein zusätzliches Gestell, um ihn zu tragen, entbehrlich macht.

Der innere Rand des Deckels erlaubt eine Begrenzung der Größe des Lufteintrittes an der Oberfläche des Tiegels, indem die Eintrittsöffnung gleichmäßig verteilt und auf das Innere des Schmelztiegels gerichtet wird.

Alle aus der Charge des Schmelztiegels entstehenden Gase werden daher durch das Gebläse abgezogen.

Der äußere Rand des Deckels erlaubt, diesen schnell mit der seitlichen Kammerwand zu verbinden und eine gute Abdichtung zwischen diesen beiden Teilen zu erreichen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der an der Kammerseitenwand vorgesehene Lufteinlaß in der Nähe des Abzugkanals angeordnet, von dem er durch eine die seitliche Kammer durchsetzende Zwischenwand abgetrennt ist.

Da der in der Seitenwand der Kammer vorgeshene Lufteintritt durch eine Zwischenwand vom Abzugkanal getrennt ist, muß die in die Kammer angesaugte Luft diese ganz durchlaufen, bevor sie durch das Gebläse abgesaugt wird. Auf diese Art und Weise erwärmt sie sich während ihres Umlaufes zunehmend unterAufnahme der dem feuerfesten Gestell freigesetzten Wärme, dessen Kühlung sie sicherstellt.

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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie an Hand der Zeichnung. Dabei zeigen:

Pig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht des Schmelzofens; Pig. 2 den Schnitt gemäß Linie A - A in Pig. 1.

Aus der Zeichnung sieht man, daß der Schmelzofen aus einem Schmelztiegel 1 besteht, der an seinem Umfang 2 von einem gasdichten feuerfesten Gestell 3 getragen wird. Dieses Gestell bildet durch einen am Boden 6 befindlichen Brenner 5 und einen seitlich gelegenen Abzug 7 für die Verbrennungsabgase einen Verbrennungsraum 4.

Der Ofen weist eine Doppelwand auf, die rundum und oberhalb des feuerfesten Gestelles 3 eine gasdichte Kammer 9 abgrenzt. Diese Kammer 9 ist mit einem mit einem Ventilator 11 versehenen und in dem Abzug 12 endenden Kanal 10 und mit einem ringförmigen Lufteintritt 13 entlang des Umfangs 2 des Schmelztiegels 1 sowie mit einem seitlichen lufteintritt 14 ausgestattet.

Die Doppelwand 8 des Ofens bildet die seitliche Wand 15 und den Deckel 16 der Kammer 9. Sie besteht vorzugsweise aus Metall. Die seitliche Wand 15 der Kammer 9 umschließt die seitliche Oberfläche des Gestelles 3 und stützt sich auf einem überstehenden Teil des Gestellbodens 6 ab.

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Der Deckel 16 ist mit einem den oberen Teil der Wand 15 bedeckenden äußeren lotrechten Rand 17 und einem lotrechten inneren Rand 18 versehen, der bis in die Nähe des Umfangs 2 des Schmelztiegels 1 herabreicht. Die Zwischenwand 19 durchsetzt die Kammer 9 und trennt den seitlichen Lufteintritt 14 vom Abzugskanal 10.

Der Schmelztiegel 1 ist in "bekannter Weise ausgebildet. Seine Wand, die aus feuerfestem Material besteht, hat eine zylindrische, in Richtung desBodens abgerundete Form. Das feuerfeste Get·teil 3 weist eine zylindrische Form auf und umgibt die äußere Wand des Schmelztiegels 1.Es erstreckt sich indessen über den Boden des Schmelztiegels 1 nach unten und bildet so darunter einen Hohlraum. Es ist aus feuerfesten Steinen gebaut, deren Verband durch metallische Elemente 20 verstärkt ist, die sich von seinem Boden 6 bis zu dem Rand 2 des Schmelztiegels erstrecken. Diese gleichmäßig verteilten Elemente 20 sind in das feuerfeste Gestell versenkt und dienen mittels ihrer oberen überstehenden Teile u.a. als Auflage für den Schmelztiegel.

Wie aus der Zeichnung zu entnehmen ist, ruht der Ofen als Ganzes auf einer in der Grundfläche rechteckigen Konstruktion. Der am Boden des Gestelles 3 angeordnete Brenner 5 wird durch eine an dieser Konstruktion angeordnete Leitung versorgt. Der Brenner ist der Art des verwendeten Brennstoffes angepaßt, sei dieser flüssig oder gasförmig. Mach Erhitzen des Schmelzofens werden die Verbrennungsgase zum Abzugskanal 7 geleitet, um möglicherweise gereinigt zu werden.

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Die ringförmige Lufteintrittsöffnung 13 hat die Form eines feinen Schlitzes. Im Gegensatz dazu besteht der seitliche Lufteintritt 14 aus einer Reihe von runden Öffnungen, die gleichmäßig entlang einer Mantellinie der äußeren Wand 15 der Kammer 9 angeordnet sind. Natürlich können die Öffnungen, die diesen^ Lufteintritt bilden, auch jede andere Form aufweisen.

Die die Kammer 9 durchsetzende Zwischenwand 19 besteht normalerweise aus Metall. Sie verbindet die Seitenwand 15 und die Seitenwand des Gestelles parallel zu deren Mantellinien in der Nähe der Öffnungen, die den seitlichen Lufteintritt bilden. Das Gebläse 11, das im oberen Beiach der Seitenwand 15 befestigt ist, wird auf diese Art und Weise von den seitlichen Lufteintrittsöffnungen getrennt.

Dieses Gebläse ist ein bekanntes Modell und wird nach der anzusaugenden Luftmenge ausgelegt, um eine genügende Kühlung des Ofens und die vollständige Absaugung der von der Charge des Ofens freigesetzten Gase zu gewährleisten.

Während des Schmelzens der Charge ist das Gebläse in Betrieb. Dadurch wird in der ringförmigen Kammer ein Unterdruck aufgebaut, wodurch die Luft durch die seitliche und ringförmige Öffnung eintritt.

Die Luft, die durch die seitlichen Öffnungen eintritt, durchströmt in Richtung auf das Gebläse die ganze Kammer, indem sie

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tangential an diesen Wänden vorbeistreicht. Wenn diese heiß sind, erwärmt sich die Luft durch die Berührung mit ihnen und bewirkt deren Abkühlung. Sind die Öffnungen dieses Eintrittes ragelmäßig auf einer Mantellinie der Kammerseitenwand verteilt, erfaßt die Luftströmung gleichmäßig das ganze Kammer volumen«, Offensichtlich ist der untere Teil der Kammer der heißeste, da er am nächsten an der Wärmequelle liegt. Die in diesem Teil eintretende Luft wird also stärker erhitzt.

Die durch die ringförmige Öffnung eintretende Luft besteht zum großen Teil aus den im Tiegel entstehenden Gasen. Der Unterdruck im Inneren der Kammer ist so groß, daß alle an jedem Punkt der Oberfläche des Tiegels entstehende Gase in die Kammer angesaugt werden. Die Gase werden mit der Luft des Kühlkreislaufs gemischt, der in den oberen Teil der Kammer eintritt. Obgleich diese Gase warm sind, stören sie wenig die Kühlung des oberen Teiles der Kammer, der weniger warm ist als der untere Teil und dessen Kühlung geringer sein kann.

Selbstverständlich ist es möglich, die aus dem Ringkanal stammende Luft vor dem Austritt in die Atmosphäre am Austritt des Geblä&ses zu reinigen.

Der Schmelzofen gemäß der Erfindung läßt sich auf einfache Weise kühlen und die aus dem Tiegel entweichenden Gase werden durch die um das den Tiegel tragende feuerfeste Gestell vorgesehene Ringkammer in dem Maße ihrer Entstehung abgesaugt. Daher ist ein

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Rauchfang nicht mehr nötig, und die in dem Gebäude herrschende Temperatur ist niedriger.

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Claims

- ίο - Patentansprüche

1. Schmelzofen, bestehend aus einem Schmelztiegel, der an seinem Rand von einem gasdichten feuerfesten Gestell getragen wird, das einen abgeschlossenen ringförmigen Verbrennungsraum bildet, der an seinem Boden einen Brenner und einen seitlich gelegenen Abzug für die Verbrennungsgase aufweist, gekennzeichnet durch eine doppelte Außenwand, die wenigstens ringsum und oberhalb des feuerfesten Gestelles (3) eine gasdichte Kammer (9) umschließt, die mit einem ein Sauggebläse (11) und zwei Lufteintritte (15,14) ausgestatteten Kanal (10) aufweist, von denen einer kreisförmig entlang des Umfangs des Schmelztiegels und der andere an der seitlichen Wand der Kammer angeordnet ist.

2. Schmelzofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Kammer (9) von einer sich auf einem überstehenden Teil des Bodens des Verbrennungsraumes (4) abstützenden seitlichen Wand und einem ringförmigen Deckel (16) gebildet wird, dessen lotrechter äußerer Rand (17) die seitliche Wand abdeckt und dessen lotrechter innerer Rand (18) bis in die Nähe des Schmelztiegelumfangs herabreicht.

3. Schmelzofen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lufteintritt (14) an der Kammerseitenwand sich in der Nähe des Abzugskanales (10) befindet, von dem er durch eine die seitliche Kammer durchsetzende Zwischenwand (19) abgetrennt ist.

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