DE2424872C3 - Muffelofen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Muffelofen zum Rösten und Brennen von Edelmetall enthaltendem Material mit einem feststehendem beheizten Ofenblock und einer innerhalb des Ofenblocks angeordnete über eine Welle angetriebene Drehmuffel, die mit Beschikkungs- und Entleerungsöffnungen versehen ist.

Es ist bereits ein derartiger Muffelofen bekannt (DT-PS 6 15 033), wobei die Zuführung des Materials periodisch durch eine verschließbare Öffnung erfolgen kann, während die Abführung durch eine entsprechende Auslaßöffnung nach Durchführung des Prozesses vorgenommen wird. Diese Ofenbauart führt aber zu sehr langen Arbeitszyklen, weil vor der Entleerung des Ofens erst das Abkühlen abgewartet werden muß. 6υ

Es ist aber auch möglich, im Dauerbetrieb kontinuierlich zu arbeiten, beispielsweise zur Rückgewinnung von Platin von Katalysatoren, deren Basis aus gesintertem Aluminium besteht. Hierbei wird das zu verarbeitende Material an dem einen Ofenende eingegeben und bewegt sich in der rotierenden Drehmuffel, wo es durch Brenner aufgeheizt wird, und in kalziniertem Zustand am anderen Ende austritt.

Dieser Muffelofen kann aber nur dann wirtschaftlich verwendet werden, wenn nennenswerte Materialmengen zusammenhängend verarbeitet werden können, weil nach jedem Brennvorgang der Ofen abgekühlt und von Grund auf gereinigt werden muß, um sämtliche Rückstände wiederzugewinnen.

Im Falle der Aufbereitungschargen von Edelmetall handelt es sich aber im allgemeinen nur um geringe Volumina. Dabei unterscheiden sich die aufzubereitenden Metalle von einer Charge zur anderen, und die Rückstände bzw. das kalzinierte Gut muß für jede Charge getrennt aufbereitet werden, um die darin enthaltene Edelmetallmenge als Ganzes zurückzugewinnen und kontrollieren zu können. Der erwähnte Drehofen kann deshalb in diesem Falle im kontinuierlichen Betrieb nicht wirtschaftlich arbeiten.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, den Muffelofen der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß in getrennten Chargen gebrannt werden kann und daß das Edelmetall leicht und schnell aus den Rückständen der jeweiligen Charge aufbereitet werden

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung besteht darin, daß über die in Richtung der Ofenlängsachse bewegliche Welle ein beliebiges Einsetzen der Drehmuffel in den Ofenblock und ein Beaufschlagen der Drehmuffel mit Brennluft vornehmbar ist.

Auf diese Weise kann in dem genannten Anwendungsiall wesentlich schneller als bisher gearbeitet werden, so daß der aufwendige Muffelofen besser als bisher ausgenutzt werden kann.

Einzelheiten der Erfindung erheben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung. In dieser zeigt

F i g. 1 einen Schnitt in Längsrichtung der Drehachse durch die Drehmuffel und

Fig.2 einen Schnitt ähnlich Fig. 1, jedoch in entkuppelter Lage der einzelnen Teile.

Der in der Zeichnung dargestellte ortsfeste Abschnitt des Muffelofens umfaßt einen Basisboden 1, z. B. einen Sockel aus Guß oder aus verschweißtem Blech, sowie einen darauf angeordneten mit wärmedämmenden Schichten versehenen Ofenmantel 2. Dieser Mantel ist gemäß dem Stand der Technik für öfen aus hochschmelzenden Materialien aufgebaut, die in Abhängigkeit von der mit dem Ofen zu fahrenden maximalen Temperatur ausgewählt werden. Die allgemeine Form des Mantels kann einem rechtwinkligen Parallelepiped oder beispielsweise einem Zylinder mit horizontaler Achse entsprechen. Am oberen Abschnitt des Ofenmantels 2 ist ein Rohrstutzen 3 angeschlossen, der als Abzug für die Verbrennungsgase und den Materialrauch dient. Die vordere senkrechte Wand an der rechten Seite in F i g. 1 ist mit einer Beschickungsöffnung 4 durchbrochen, in der ein Abschlußkörper 5 mit einer mittleren öffnung sitzt, durch die eine Beschickungsrohr 6 führt. Diese öffnung liegt auf der halben Höhe des Ofenmantels, und das Beschickungsrohr erstreckt sich koaxial zum Ofen. Das Beschickungsrohr ist derart halb aufgeschnitten, daß sein außerhalb des Ofens liegender Abschnitt die Form einer Rinne aufweist, auf deren Boden man in Form eines Haufens 7 eine Charge aus Abfall oder Schrottstücken mit den aufzubereitenden Edelmetallen absetzen kann. Die mittels eines Schubkolbenmotors 9 betätigbare verschiebbare Tür 8 dient zum öffnen des durch das Beschickungsrohr gebildeten Kanals, um die Charge 7 in das Innere des Ofens hineinschieben zu können.

Jn der Achse der öffnung 4 und in der ebenfalls senkrechten Rückwand des Ofenmantels 2 ist eine weitere zweite öffnung 10 mit einem größeren Durchmesser als der der Öffnung 4, die durch eine von einem Schubkolbenmotor 12 betätigbare Schiebetür 11 verschlossen werden kann. Der Ofenmantel 2 ist außerdem mit nicht dargestellten Heizeinrichtungen versehen, gewöhnlich mit Heizölbrennern. Diese Brenner werden über nicht gezeigte Rohrleitungen mit Luft und Brennstoff gespeist, ία

Der insoweit beschriebene Ofen umfaßt ferner einen beweglichen Abschnitt, der einen auf Räder oder Rollen 14 abgestützten Wagen 13 aufweist und sich auf dem Ofensockel 1 parallel zu der gemeinsamen Achse der öffnungen 4 und 10 verschieben läßt. Die Rollen 14 können auf Schienen geführt sein, wobei die Bewegung entweder über eine Zahnstange oder über beide Rollen oder auch über einen direkt auf die Rollen wirkenden unabhängigen Motor erfolgt. Der Rahmen 15 des Wagens 13 ist in der in F i g. 1 gezeigten Stellung teilweise im Boden des Ofenmantels aufgenommen.

Der Wagen 13 enthält in dem Abschnitt 16 Einrichtungen zum Feststellen, zum Antrieb und zur Beschikkung. Der Abschnitt 16 erstreckt sich waagerecht in der Höhe der Längsachse. Der Abschnitt 16 trägt vor allem eine Verschlußplatte 17 mit dem gleichen Aufbau wie die Wandungen des Ofenmantels 2, um die öffnung 10 in der Stellung entsprechend F i g. 1 zu verschließen. Durch den Verschlußplatte 17 erstreckt sich eine Welle 18, die an ihrem vorderen Ende eine in Querrichtung liegende Gleitbacke 19 trägt, die mit einer Gleitschiene 20 mit Schwalbenschwanzprofil zusammenwirkt, welche am Boden der zylindrischen Drehmuffel 21 befestigt ist. Der Abschnitt 16 enthält ferner einen Motor, eine Seilrolle oder eine Keilriemenscheibe für den Drehantrieb der Welle 18.

Die Drehmuffel 21, die aus gepreßten und miteinander verschweißten Blechen besteht, zeigt an ihrem ebenen Boden eine rückwärtige öffnung 22 von kleinem Durchmesser und an ihrer konischen Vorderseite eine vordere öffnung 23, deren Durchmesser etwas größer als der des Beschickungsrohres 6 ist. Der Trommelmantel ist außerdem mit Befestigungseinrichtungen 24 für ein Seil 25 eines beliebigen Hubgerätes versehen, während die Führungsschiene 20 derart angebracht ist, daß in der in F i g. 2 gezeigten ausgefahrenen Stellung des Wagens 13 das Kabel 25 die Drehmuffel 21 durch vertikales Abheben vom Wagen entkuppeln kann. Bei der entgegengesetzten Bewegung ist gewährleistet, daß die Drehmuffel 21 von neuem an dem Führungsstück bzw. an der Gleitbacke 19 angehängt und angekuppelt wird.

Die Welle 18 enthält schließlich einen zentrischen Kanal, wobei im Abschnitt 16 Einrichtungen vorgesehen sind, um im Innern der Welle 18 und durch die öffnung 22 der Drehmuffel 21 ein Rohr axial hindurchzuschieben, um den Ofen mit Druckluft zu beaufschlagen, wobei das Rohr 26 bis in das Innere des Abschnittes 16 zurückgezogen werden kann, damit die Drehmuffel 21 vom Wagen 13 entkuppelt werden kann.

Zum Antrieb der Welle 18 und des Rohres 26 mit einer Druckluftquelle sind entsprechende, nicht dargestellte Einrichtungen vorgesehen.

Die Arbeitsweise des Ofens und die daraus resultierenden Vorteile ergeben sich aus F i g. 1 und 2. Um die in dem Abfall 7, Roherz, Schrott od. dgl. enthaltenen ⁶S Edelmetalle aufzubereiten, müssen die Materialien, in denen solche Metalle verteilt sind, soweit wie möglich kalziniert werden, wobei diese Arbeiten nur in bestimmten Chargen durchgeführt werden können, weil je nach den unterschiedlichen Chargen auch unterschiedliche Metalle enthalten sein können, die nicht miteinander vermischt werden dürfen. Da andererseits die Kalzination bei relativ hoher Temperatur erfolgt, ist es nicht wirtschaftlich, zwischen jeder Charge den Ofen mit seinem Mantel rückzukühlen. Erfindungsgemäß ist es möglich, eine Charge in einem äußeren Bereich des Ofens in der Rinne 6 vorzubereiten und auf das Ende der Welle 18 eine leere Drehmuffel 21 aufzusetzen, während der Ofen bereits aufgeheizt ist. Man braucht nunmehr nur noch die Drehmuffel 21 in den Ofenmantel entsprechend F i g. 1 hineinzuführen und langsam um ihre Achse anzutreiben, worauf man die Tür 8 öffnet und die Abfälle od. dgl. 7 bis zum Ende des Rohres 6 vorschiebt, von wo sie in die Drehmuffel hineinfallen. Der Zylinder der Drehmuffel kann mit radial gerichteten Innenwänden versehen sein, die mit strichpunktierten Linien in F i g. 1 und 2 an der Stelle 27 eingezeichnet sind. Diese Trennwände, die sich bis auf halbe Höhe des Halbmessers erstrecken, gewährleisten eine Durchmischung der Abfall- oder Bruchstücke oder Erzstücke, die die Edelmetalle enthalten. Das Innere der Drehmuffel wird über das Rohr 26 mit Druckluft beaufschlagt und begünstigt die Kalzination des zu behandelnden Materials, dessen Rauchgase durch den Ringraum zwischen der Öffnung 23 der Drehmuffel und dem Rohr 6 entweichen. Diese Verbrennungsgase, der Brennstaub und die Rauchgase werden zusammen mit dem Verbrennungsgas der Brenner über den Rohrstutzen 3 abgeführt. Der Betrieb kann bis zur vollständigen Kalzinierung fortgeführt werden, worauf der Wagen 13 bezüglich F i g. 1 nach links bewegt wird. Die Tür 11 kann unmittelbar danach wieder geschlossen werden, um das Abkühlen des Ofens zu vermeiden. Nunmehr kann die Drehmuffel entkuppelt, entleert und ihr Innenraum vollständig gereinigt werden bzw. man fährt mit der Aufbereitung des darin enthaltenen Metalls fort, während eine neue Drehmuffel an der Gleitbacke 19 befestigt wird, so daß eine neue Charge unmittelbar danach behandelt werden kann. Auf diese Weise wird der Ausnutzungsgrad beträchtlich erhöht

Zur Vervollständigung der Aufbereitung kann der Rohrstutzen 3 mit einem Filter oder einer anderen beliebigen Einrichtung zur Rückgewinnung metallischer Produkte versehen sein, die gegebenenfalls in den Rauchgasen enthalten sind.

Da die Drehung der Drehmuffel 21 von außen angetrieben ist, wird die gesamte Charge gleichmäßig mit Luft beaufschlagt, ohne daß die Bedienungsperson dazu eingreifen muß. Die Kalzination erfolgt auf diese Weise wesentlich schneller als mit einem Treibofen bzw. mit einem Ofen mit flacher Sohle, wie er bisher üblicherweise verwendet worden ist. Darüber hinaus erfolgt die Verbrennung wesentlich schneller und vollständiger. Die Reinigung des Ofens kann mir großer Sorgfalt durchgeführt werden, ohne daß dadurch die Wirtschaftlichkeit des Ofens beeinträchtigt wird; unabhängig davon können die Kalzinatiunsrückstände der einzelnen Chargen getrennt voneinander weiter aufbereitet werden.

Um die Verbesserung des Wirkungs- und Ausnutzungsgrades des vorbeschriebenen Ofens an einem Beispiel zu erläutern, wurden künstliche Chargen vorbereitet, indem man 3 kg Papier mit pulverisiertem Silbernitrat vermischt, worin sich 1 kg Silber befand. Mehrere solcher Chargen wurden in einem herkömmlichen Treibofen und eine weitere Anzahl solcher Chargen in

einem Ofen entsprechend der vorangehenden Beschreibung gebrannt, bei dem die Drehmuffel einen Durchmesser von etwa 80 cm und eine Länge von 1,5 m besaß.
Mit dem herkömmlichen Ofen wurden im Mittel bei einer Brenndauer von 30 Stunden 898,15 g Silber zurückgewonnen, während mit einem Ofen gemäß der Erfindung bei einer Brenndauer von nur 19 Stunden 999,5 g Silber zurückgewonnen wurden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Muffelofen zum Rösten oder Brennen von Edelmetall enthaltendem Material mit einem feststehenden beheizten Ofenblock und einer innerhalb des Ofenblocks angeordnete über eine Welle angetriebene Drehmuffel, wobei der Ofenblock mit Beschickungs- und Entleerungsöffnungen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß über die in Richtung der Ofenlängsachse bewegliche Welle (18) ein beliebiges Einsetzen der Drehmuffel (21) in den Ofenblock (2) und ein Beaufschlagen der Drehmuffel mit Brennluft vornehmbar ist.

2. Muffelofen nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ij zeichnet, daß die Wandung des Ofens, die der Beschickungsöffnung (5) eine Einführungsöffnung (10) für die Drehmuffel (21) aufweist, die durch eine Schiebetür (11) verschlossen ist.

3. Muffelofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (18) an einem in Ofenlängsrichtung verschiebbaren Wagen (13 bis 16) gelagert ist, wobei der Wagen (13 bis 16) eine Verschlußplatte (17) enthält, die sich gegen die öffnung (10) legt, wenn die Drehmuffel (21) sich im Innern des Ofenmantels (2) befindet.

4. Muffelofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich durch die Wandung des Ofenmantels ein Beschickungsrohr (6) erstreckt und bis in das Innere der Drehmuffel (21) reicht, wenn sich diese in ihrer in den Ofen eingesetzten Stellung befindet.

5. Muffelofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmuffel (21) am Wagen (13) über eine senkrecht zur Trommelachse lösbare Kupplung (19,20) geschaltet ist.

6. Muffelofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Beaufschlagung der Drehmuffel mit Luft tin am Träger befestigtes Rohr (26) aufweisen, das zur Drehmuffel koaxial angeordnet und verschiebbar sowie aus der Drehmuffel zurückziehbar ist.