DE2649025A1

DE2649025A1 - Verfahren zum einschmelzenden zerlegen hohe schmelztemperaturen erfordernden schuettgutes

Info

Publication number: DE2649025A1
Application number: DE19762649025
Authority: DE
Inventors: Johannes Dr Ing Wotschke; Michael Wotschke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-10-28
Filing date: 1976-10-28
Publication date: 1978-05-11

Description

J o h a n n e s W o t 5 c h k e in Hannover
M@@ c h a e 1 W o t s c h k e in Pattensen Verfahren zum einschmelzenden Zerlegen hohe Schmelztemperaturen erfordernden SchüttguttC Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren -und eine Einrichtungzum einschmelzenden Zerlegen hohe Schmelztemperaturen erfordernden Schüttgutes 1 in von diesem selber abschmelsend umkleideter, von oben mit einen Impulsbrenner 3 mittels einer Impulsflamme 2 beheizter, unten mit einem Bodenauslauf 5 für Schmelze 6 und Abgas 15 versehener Schmelzkammer 4 und ist dadurch gekennzeichnet, daß das umkleidende Schüttgut 1 quer zu seiner Fließrichtung von innen nach außen gasdurchströmt wird.
Schüttgut im Sinne der Erfindung sind Roh- und Abfallstoffe und Stoit-Gesische, wie sie bisher beispielsweise in Hoch- und Schacnt-, auch Trommel-Öfen thermisch behandelt werden, als da sind Steine und Erden, Erze, Kohlen, metallurgische Stoffgemische, auch Abfälle wie Schlacken, Haus-, Gewerbe- und Industrie-Abfall.
Zu ihrer Behandlung sind neuerdings sogenannte Flammenkammer-FLK-Ofen entwickelt worden, bei welchen das Schüttgut 1 die umkleidende und auch den Heizstoff selber liefernde Umhüllung bildet und das Unverbrennliche aus dieser schmelsilüssig ablaufen läßt0 Schwierigkeiten, aus der umkleidenden Wand gelieferten Brennstoff in der Flammenkammer (FLK) selber unmittelbar vollkommen genug zu verbrennen haben zur Weiterentwicklung des sogenannten Schmelzkammer (SMK) Verfahrens geführt, bei welchem- beispielsweise nach Patentanmeldung P 25 35 211 -die erforderliche Wärme oberhalb der Schmelzkammer 4 in einem besonderen Impulibrenner 3 erzeugt und als Impülsflamme 2 in die Schmelzkammer 4 eingeführt wird . Dabei bestätigte sich die Erfahrung, daß der Wärmeübergang aus einem Flammenfreistrahl (Fig.1 ) auf-ein ihn umhüllendes Schüttgut verhältnismäßig gering ist und kaum ausreicht, um aus diesem das Unverbrennliche 6 zum regelmäßigen schmelzenden abfließen aus einem mit der Abgas-Flamme 15 gemeinsamem Bodenauslauf 5 au bringen. Brennbare Gase werdei aus der Umhüllung von Sog des Flannenstrahles 2 zwar angezogen, aber ersthinter der Einschmelzkammer genügend mit Verbrennungssauerstoff vermischt.
Demgemäß ergab sich die Notwendigkeit, den Flammenstrahl 2 unmittelbar au@ die einzuschmelzende Oberfläche 6 des Schüttgutes 1 zu richten und sich an dieser umstülpen zu lassen (Fig.2).
Auf diese Weide gelang eine wesentliche Verbesserung des Beheizungseffek@@ tes. Sie wirkt sich dahin aus, daß sich nach OS 24 Off 372 an der Oberfläche des Schüttgutes 1 die Schichten 12 der Entgasung, 11 der Vergaaung und 6 des Abachmelzens in dichter Folge mit steil ansteigendem Temperaturgradienten zusammendrängen.
Nach OS 24 06 372 soll dabei die erforderliche Vergasungs-bzw. Verbrennungsluft 16a quer durch das Schüttgut 1 von außen nach innen durch die Schichtenfolge 12-19 hindurchgeführt und das bei der Entgasung in 12 entstehende Reaktionsgas von der Oberfläche 6 des Schüttgutes aus in der Schmelzkammer 4 verbrannt werden. Auf diese Weise wird die Wärmeausnutzung der Brennerflamme 2 an der Schüttgutoberläche 6 serbessert, im Schüttgut selber bleibt sie immer- noch- unvollkommen0 Hier bringt die Erfindung einen grundlegenden Fortschritt* Sie schreibt vor, die bisher in die Schmelzkammer 4 hineing.richtete Gasströmung im Schüttgut 1 umzukehren und einen möglichst großen Anteil der Heizgase 2,- vor allem aber die im Schüttgut 1 selber entstehenden Schwel- und Reaktionsgase 17 auf Grund ihres Entstehungs-Teildruckes nach außen in eine Teildruck-Randkammer 14 abströmen zu lassen (Fig.3).
Auf diese Weise läßt sich der in das Schüttgut 1 eindringende Anteil der Heizwärme der Flamme 2 erhöhen, besser zum Vorwärmen ausnutzen und so die Gesamtbilanz des Verfahrens verbessern.
1.Beispiel0 Einechmelzen im wesentlichen brennbare Bestandteile nicht enthaltenden Schüttgutes . (Fig.3) Abgase 15, welche nach Fig.2 die Schmelzkammer 4 nur durch den Auslauf 5 gemeinsam mit der Schmelze 6 verlassen, düren nicht kälter sein als die Schmelze. Ihre Temperatur darf also beispielsweise von einer mittleren Temperatur 1850 oC der Flammengase 2 höchstens bis auf etwa 1500 ö C der Schmelze erniedrigt bzw. ausgenutzt werden. Mit dieser Temperatur tragen 100 Teile Abgas 15 aus der-Schmelzkammer 4 am Auslaufloch 5 bei einer spezifischen Wärme 0,3 kcal/Teil 100 x 1500 x 0,3 @ 45 000 kcal Abgaswärme aus.
Leitet man nach der Erfindung mit 17 bezeichneten (Fig.3) Anteil der Heizgase 2 quer durch das Schüttgut 1 nach außen ab und gibt dieser Anteil dabei in einer mit 12 bezeichneten Zone der Vorwärmung soviel Aufheizwärme an das Schüttgut 1 ab, daß seine Temperatur an der Austritts-Böschungsfläche 8 nur noch 300 oC beträgt, so vermindert dich der Wärme inhalt der insgesamt aus der Schmelzkammer 4 austretenden Flammen-Abgase insgesamt bei 10 Anteilen Bandg-s 17 auf (90x1500 @ 1Os300)x0,3 1 41 400 kcal (92 %) bei 50 Anteilen Randgas 17 auf (50x1500 @ 50x300)x0,3 1 27 000 kcal (60 4) der ursprünglich angesetzten Abgaswärme. Bei gleichem Wärmeverbrauch der Schmelzkammer 4 kann also die Brennstoffzufuhr 18 zum Brenner 3 entsprechend herabgesetzt werden0 Die wirtscha@tlichen Folgen einer derartigen hier nur in groben Zügen anzudeutenden Maßnahme nach der Erfindung liegen auf der Hand, auch wenn man in Betracht zieht, daß sich der 1500 oC heiße Anteil der durch den Auslauf 6 abströmenden Abgas und damit deren Nutzwärme entsprechend verkleinert .
Praktisch unabhängig von der Querströmung 17 ziehen im Schüttgut 1 durch die Erwärmung entbundene Feuchtigkeitsdämpfe 9 nach oben und werden über ein Regelventil 10 entlassen.
Für di. Durchführung des vorliegenden Erfindungsgedankens ist die Gasdurchlässigkeit des Schüttgutes 1 von großer Bedeutung, auch wenaman gegenüber einem Hochschachtofen die verhältnismäig kurze Wegstrecke des Gases quer durch das Schüttgut in Betracht zieht. Die Erfindung sieht daher Maßnahmen zu ihrer Verbesserung vor. Zu diesen gehört beispielsweise die Erkenntnis, daß sie neben der Korngrößewesentlich von dem Feuchtigkeitsgehalt des Schüttgutes bestimmt wird. Nach WENDEBORN ("Saugzug-Sintern und -Rösten" VDI-Verlag 1934, S.7) nimmt beispielsweise die Gasdurchlässigkeit, gemessen in ni/s, von 0,1 atf 1,75 ,( das Schüttvolumen von 0,73 auf 1,05 cm3/g zu, wennman die Feuchtigkeit von 5 auf 15 ffi erhöht. Bin Zusatz 10 ß im Verfahren absudampfender Feuchtigkeit 9 entspräche einem Mehraufwand an Wärme 60 kcal/kg.
Er liegt erheblich unter dem Wärmegewinn durch gesteigerten Querabzug 17 der Heizgase 2 .
2.Beispiel. Schüttgut Rohkohle. Fig.4.
Das erste Beispiel behandelt ein Schüttgut 1, welches durch die Erwärmung wesentliche Bestandteile an das durchströmende Heizgas nicht abgibt, eeine Weiterverwendung im allgemeinen wirtschaftlich nicht verlangt0 Die Notwendigkeit einer Befreiung von die Umwelt schädigenden Stoffen wird davon nicht berührt. Solche Schüttgüter sindbeispielsweise einzuschmelzende Gesteine, Schlacken, Glasmischungen, Schmelzphosphate.
Vor wesentlich wichtigeren Problemen steht die Erfindung bei einem Schüttgut 1, aus welchem bei der Erwärmung nut@bare Gase 17 frei werden, welche mit dem Heizgas nach Möglichkeit nicht vermischt werden sollen und diesem beim Austritt aus dem Schüttgut durch den eigenen Raumbedarf im Wege stehen.
Fig.4 deutet das am Beispiel des Schüttgutes 1 Robkohle an. Sie sei (Fig. 4a) zusammengesetzt aus a Unbrennbarem, Asche, b festem Kohlenstoff, c flüchtigen Bestandteilen wie Kohlenwasserstoffen, Wasserstoff, die bei der Erhitzung frei werden, entgasen. Der Spalt d symbolisiere die Gasdurchlässigkeit. Er ist anfangs mit Wasser gefüllt.Bereits bei Temperaturen unter 100 oC wird diese als Feuchtigkeitsdampf 9 flüchtig.
Nach dem Abziehen über das Regelventil 10 werden die d-Kanäle im Schüttgut 1 frei.
Bei zunehmender Erwärmung des Schüttgutes $ besonders mit sich verkürzendem Abstand von der Schmelzkammer 4, werden in ihm im Temperaturbereich bis etwa 1000 oC , in hier nicht darzustellenden Einzelstufen der Verschwelung,der Entgasung die flüchtigen Bestandteile als Gas 17 frei.
Der Teildruck ihrer Entstehung wird erfindungsgemäß so geregelt, daß er nicht imstande ist, seinerseits den durch den Impulsdruck des Brenners 3 und den Widerstand des Auslaufloches 5 bestimmten Heizdruck der Schmelzkammer 4 zu überwinden. (Fig.4a) Die Reaktionsgass 17 müssen also durch die Kanäle d nach außen in die Randkammer 14 abstrdmem und diese reduzierend mit durch den Auslauf 7 regelbarem Teil druck füllen.
Er bestimmt auch den Druck im Schüttgut 1 und in der Entgasungszone 12 an der Grenze zum Bereich des Heizdruckes der Schmelzkammer 4 einschließlich des oxidierenden Randbereiches 11 der Vergasungs- bzw.
Verbrennungszone des bei der Entgasung übrig bleibenden festen Kohlenstoffes b.Die Druckscheide zwischen beiden Druckbereichen bezeichnen wir als "Zonengrenze" 1S0Sie kann theoretisch von den Heizgasen ebensewenig wie von den Reaktionsgasen 17 überschritten werden, ron der einen Seite nur durch die Heizwärme, von der andern durch den festen Kohlenstoff b und das Unbrennbare, die Asche a.
Das Vergasen des glühenden Kokses b erfordert im allgemeinen nur die Zufuhr eines Sauerstoff-Luft-lmpulses 16 aus dem Brenner 3 und macht bei dieser Verbrennung nach den nachst@henden Reaktionsgl@ichungen auf kleinstem Baum so viel Verbrennungswärme frei, daß das Unbrennbare a zum Abschmelzen und zum Abfließen 6 aus dem Auslauf 5 kommt, zusammen mit dem praktisch zu Kohlensäure und Stickstoff umgewandelten heißen Abgas 15 Vorverbrennung : C 4 °2 4 ( N2) ' CO2 4 (N2) 4 97 000 kcal Zwischenreduktion: C+ CO2+ ( N2) = 2 CO + (N2) - 38 400 kcal Nachverbrennung: 2 CO +O2+ ( N2) = 2 CO2+(2 N2) + 135 400 kcal Summengleichung: 2 C + 2 O+(2N2) = 2 CO2+ (2 N2) + 194 #00 kcal.
Wir haben es bei dieser Verfahrensweise nach der Erfindung in Fig.4 links von der Zonengrenze 13 mit einem vom Teildruck bestimtten rednziereinden Bereich der Entgasungzene 12, rechts von ihr mit dem oxidierenden Bereieh des Heizdrucks der Verbrennungszone 1:t und bei der Zonengrenze selber mit einer Reaktions- und Heizgas@ tren@enden , nur vom Wärmeübergang durchflossenen , die festen und flüssigen Rückstände der Entgasung durchlassenden Grenze zu tun. Das sind die Voraussetzungen einer im kenventionellen Sinne beispielsweise von einer therm@schen Wand gebildeten, mit zu vergasendem Schüttgut gefüllten, aussen mit Heizgasen behei@ten Retorte, mit dem großen Unterschied, daß nach der Erfindung auf die Standfestigkeit eines keramischen Bausteffes keine Rücksicht genemmen werden muß, daß mit erheblich höheren Temperaturen und entsprechend höheren Reaktionsgeschwindigkeiten und Raum-Zeit-Ausbeuten gereshnet werden kann und daß sich neben Reaktionsgasen 17 und Heizgasen 1@ nur das flüssige Endprodukt der Schlackenschmelze 6 ergi@bt.
Das Verfahren nach der Erfindung löst damit auf relativ einfache Weise die Aufgabe, Rohkohle in nutzbares Reaktionsgas auf der einen Seite und nutzbares Heizgas auf der anderen Seite zu zerlegen bei gleichzeitigen schmelzflüssigen Abzug des Unbrennbaren.
3.Beispiel. Pyrolys und Verbrennen von Hausmüll und Klärschlamm.
Die Möglichkeiten des Verfahrens nach der Erfindung lassen sich auch am Beispiel eines besonders schwierigen Brennstoffes zeigen. Dazu wird der Vergleich mit einem konventionellen Verfahren der pyrolytischen Zersetzung eines Ausgangsgemisches aus Hausmüll und durch Zentrifugieren vorentwässertem Klärschlamm in einer von außen beheizten, keramisch ausgekleideten Retorte herangezogen. (Nach "Umwelt 2 (1976) 8.81/84).
In diesem Beispiel besteht in beiden Fällen das Schüttgut 1 zu 71,5 % aus Hausmüll ( 21,8 % b Brennbares; 36,5 %a Unbrennbares; 35,7 ß w Wasser) zu 28,5 % aus zentrifugiertem Klärschlamm ( 13,2 g b; 8,8 ß a; 78,/ % w).
Der durchschnittliche Heizwert dieser Mischung lag bei Hu I 15## kcal/kg.
Aus der Retorte werden je Tonne eingesetzter Mischung abgezogen @ 260 kg Reingas mit dem Heizwert 3525 kcal/kg ... 916 x 103 kcal 260 kg Koks mit dem Heizwert 1395 kcal/kg 363 x 103 kcal 480 kg Wasser, zur Hälfte an-das Gast zur Hälfte an den Koks gebunden, Verdampfungswärme einschließlich apparativer Verluste 281 x 103 kcal.
Beim konventionellen Verfahren wird das Reingas fast vollständig zum Beheizen der Retorte, zum Aufrechterhalten der Pyrolyse-Temperatur ( (bis zu 1025 oC) gebraucht. Die aschehaltigen Koksrückstände sind nicht zu verwerten. Der Durch satz ist, bezogen auf den Rauminhalt der Retorte und eine Reaktionszeit 24 Stunden, sehr gering.
Die Fig.5 stellt schematisch die Lösung der Aufgabe nach der vorliegenden Erfindung dar. Dabei werden die gleichen Ausgangszahlen en Grunde gelegt.
Das Mü@l-Klärschlamm-Gemisch 1 wird in den Aufgabeschacht a2 eingeschleust.
Aus diesem gibt es den Hauptteil der Feuchtigkeit w als Wasserdampf 9 über den auf etwa 100 oC eingestellten regelbaren Auslauf 10 ab (Wärisaufwand einschl.Verl@ste mit 221 kcal bewertet). Als "Retorte" wirkt hier der mit Reduktionsgas 17 gefüllte Raum. Er beginnt an der Zonengrenze 13, enthält die eigentliche Entgasungszone 12* die Schüttgutfüllung 1 und reicht bis zum regelbaren Gasauslaß aus 1 an der Rand-Gaskammer 14.
Das mit dem Heizwertanteil 916 kcal angesetzte Reaktionsgas 17 geht über einen Entfeuchter 57 entweder zur besonderen Verwendung 58, in der Regel aber zum Brenner 3. Hier bildet es die Hauptwärmequelle, fallweise unterstützt von einem Zusatzbrennstoff 18.
Die Brennerflamme 2 hat , zusammen mit dem Wärmegewinn durch Verbrenen des Restkokses mit entsprechendem Luftüberschuß in der Zone 11, die Aufgabe,die Entgasungszone 12 zu beheizen, Trocknungsverluste zu decken, das Unverbrennliche a bzw. 6 schmelzflüssig ablaufen zu lassen und die Abgase 15 so heiß zu halten (1500 OC), daß das mit der Schmelze 6 gemeinsame Auslaufloch 5 nicht einfriert.
Setzen wir den Bedarf an Entgasungswärme:700 kcal/kg Schüttgut, für die Schmelze 6 100 keal, im heißen Abgas 15 826 ketal, so reicht der durch das Verbrennen des Restkokses aus der Zone 11 zufließende Wärmebetrag 363 keal nicht aus, um den gesamten Bedarf der Schmelzkammer 4 zu decken Es muß die dem Brenner 3 in diesem Fall mit Überschuß zugeführte Verbrennungsluft 16 aus dem heißen Abgas in einem Luftvorwärmer 35 vorgewärmt werden und auf diese Weise dem Brenner 346 kcal Zusatzwärme zubringen , damit sich die Gesamtwärmeleistung der Schmelzkammer 4 auf 1625 kcal erhöht. Da das Abgas 15 hinter-dem Vorwärmer 35 noch 479 kcal bei einer Temperatur um 870 oC enthält, darf man aus diesem einen merklichen Nutzungswert erwarten.
Das Beispiel deigt die Möglichkeit. nach der erfindung auch beim Zerlegen schwierigen Schüttgutes dem heutigen Stande der fechnik überlegene Vorteile zu erreichen.
4.Beispiel. Da Verfahren nach der Erfindung vor einer metallurgischen Aufgabe : Direkte Reduktion des Eisenerzes.
Die direkte Reduktion des Eisenerzes zu Eisenschwamm in vom Reduktionsgas durchspülten beheizten Retorten bietet einen guten Vergleichsmaßstab für die auch auf diesem Gebiet weitergehenden Möglichkeiten des Verfahrens nach der Erfindung0 Die Fig,6 zeigt das an einem schematischen Steffstrom-Bild. Ihm sind die molekularen Wärme-Umsaätze der nachstehenden Reaktionsgleichung (1) beigeschrieben.
in diesem Falle bestehe das Schüttgut 1 aus Eisen-Fe3(21-Oxid-O4(221), aus Reduktionskohlensteff 4 C (23) und Gangart G (24). Der Anteil der Gangart G wird dem Eisenerz Fe3O4 gewichtsgleich mit 232 g Mol angesetzt.
Gelangt eim derartiges Reaktionsgemisch- in den Schacht 32 eingeschleust@ in den Bcheizungsbereich der Schmelzkammer 4 an der Zonengrenze 13 - die Darstellung der Fig.6 beschränkt sich auf einen aktigen T@ilstr@m-und werden ihm die nach Gl.(1) erferderlichen - 155 kcal Reduktionswärme bei genügend hoher Reduktionstemperatur zugeführt, so vellzieht sich in ihm theoretisch die Reduktion zu flüssigem beiden (21) nach der Gleichung (i) (1) Fe304 4 4 C+(G) = 3 Fe 4 4 CO (4 G ) - 155 kcal .
Das entstehende Reaktionsgas 4 CO (25) füllt die bereits an den Figuren 4 und 5 hervorgehobenen Räume der Entgasung 12, des Schüttgutes 1 und der Rand-Gaskammer 14.
Der Eisenanteil 21 wird flüssig frei und seigert durch die ebenfalls verflüssigte Gangart 24 und läuft unter dieser mit einem Wärmeinhalt 45 durch einen Sonderauslauf 19 ab. Die Gangart-Schlacke 24 fließt durch den Auslauf 5 mit einen Wärmeinhalt 93 kcal.( Die Wärmeinhalte ergeben sich näherungsweise aus der Massenberechnung.) Im vorliegenden Falle bezieht der Brenner 3 den Hauptanteil der von ihn zu liefernden Beheizungswärme aus dem Verbrennen des ihm zugeführten Reaktionsgas@s 25 nach der Gleichung (2) (2) 4 CO 4 2 0 4 (N2@) a 4 C°2 + (N2) 4 271 kcal mit dem Sauerstoffanteil 26 aus der zugeführten Luft 16. Die Fig,6 deutet an, daß mit diesem Sauersteffanteil 26 ein äquivalenter Stickstoffanteil (N2') 27 den Kauf zu nehmen ist. Er nuß auf die durch schnittliche Flammentemperatur aufgeheizt werden und wird dadurch zu einem Hauptwärmeträger des Verfahrens. Das Verfahren erfordert Zusatzwärme 194 kcal, dargestellt durch dem Brenner zugeführten Zusatzbrennsteff 29 (in Form von Heizkohlenstoff oder Brenngas-bzw. 01 ) und entsprechend zusätzlichen Verbrennungs-Sauerstoff 33 mit zugehörigen Sti«kstoffanteil 28.
Diese Zusatzverbrennung erhöht die Brennerleistung 271 ketal um 194 kcal auf 465 kcal. Das würde den Bedarf der Reaktionsgleichung (i) an der Zonengrenze 13 theoretisch genügen, nicht aber zum Aufheizen sämtlicher Reaktionsteilmehmer auf ihre Austrittstemperaturen und zum Decken der appara#tiven Verluste ausreichen. Neben den Wärmeinhalten des flüssigen Eisens 21 mit 45 kcal und der Schlacke 24 mit 93 kcal tragen die in Fig.6 mit 20 bezeichneten Hehlensäure-Sticksteff-Abgase bei einer Austrittstemperatur um 1600 oC angenemmen 315 kcal aus dem Verfahren. Daven wird ihnen im Rekuperator 35 der Betrag 143 kcal entzegen und als Luftverwärmung 16 dem Brenner 3 zugeführt. Seine Gesamtleistung erhöht sich auf 608 kcal und reicht im Beispiel zum Decken des Gesamtbedarfes aus. An ihr ist das Reaktionsgas 25 mit 271 kcal entsprechend 44,5 P, , der Zusatzbrennstoff mit 194 kcal (31,9 4) und die Luftvorwärmung mit 143 kcal ( 23,6 %) beteiligt.
Das @auptgewicht des am Zahlenbeispiel der Fig.6 schmmatisch dargestellten Reduktionsverfahrens nach der Erfindung liegt nicht in den von @all zu Fall unterschiedlichen Einzel zahlen.
In erster Linie soll eine ihrer wesentlichste Eigenschaften hervorgehoben werden, die verfahrenstechnische Trennung zwischen dem relativ kleinen Gewichts-bzw. Volumenanteil des wertvollen Reaktionsgases 25 und dem hohen Anteil des Heizgases des Brenners 3. Dieser wird besonders durch den relativ hohen Prozentsatz Stickstoff bestimmt und deutet einschneidende Verbesserungsmöglichkeiten an, wenn man die Verbrennungsluft 16 durch technischen Sauerstoff ersetzt. Der mit einer Betorten-Beheizung zu vergleichende Wärmeübergang an der Zonengrenze 13 aus der Heizdruckzone der Schmelzkammer 4 in die reduzierende Teildruckzone der Entwicklung des Reaktionsgases 25 wird dabei nicht behindert. Im bogenteil das Verfahren nach der Erfindung läßt zu erwartende höhere Arbeitstemperaturen und entsprechende Steigerungen des Durchsatzes zu.
Bedeutsam ist die verfahrenstechnisch gegebene Möglichkeit, gegenüber konventionellen Verfahren fallweise billigere Brennstoffe als Heizkoks 29 einsetzen m können, beispielsweise Heizöl ohne die beim Einsatz in der Blasform des Hochofen in den Kauf zu nehmenden Beschränkung Dem aus der konventionellen direkten Gasreduktion des Eisenerzes zu Eisenschwaa bekannten Ersatz des Reduktionskohlenstoffes 23 durch Reduktionsgas sind bei der Erfindung ebensowenig konventionelle Grenzen gesetzt. Er gibt die Möglichkeit, den Teildruck an der Zenengrenze 13 durch den Zusatzdruck des Reduktionsgases zu beeinflussen, zu erhöhen und damit auf der Heizdruckseite mit höherem Gegendruck, höherer Energiedichte, höherer Heiztemperatur und höherem Durchsatz zu arbeiten.
Da die Reaktionsprodukte Eisen und Schlacke flüssig ablaufen, stellen sie im Gegensatz zur kenventionellen Eisenschwamm-Erzeugung keine die Gasdurchlässigkeit vermindernde obere Temperaturgrenze dar. Sie bringen vielmehr ihre Wärme inhalt im anschließende Felge-Verfahren ein.
Die schematische Darstellung der Fig.6 muß darauf verzichton, die Konzentration der Entgasung und Vergasung nach der Erfindung auf schmale sieh am die innere Böschungsfläche des Schüttgutes anlagernde Schichten 12 und 11 herverzuheben. Auch in Fig.4 und 5 ist ihr Raumbedarf zwangsläufig überdimensional greß dargestellt. In diesem Zusammenhang ist ein liinweis auf verfahrenstechnische Ahnlichkeiten und Unterschiede beispielsweise gegenüber dem sogenannten Saugzug-Sinter-Verfahren angebracht. In beiden Fällen handelt es sich um Reaktionszonen sehr geringerBreite mit steilem Anstieg des Temperaturgradienten auf der Beheizungsseite und etwas langsamerem Abfall auf der andern. Dort wandert die Reaktionuschichtung durch das Schüttgut, hier das Schüttgut zur Reaktionsschichtung an seiner Abbö#schung.In beiden Fällen stellt die Gasdurchlässigkeit ähnliche Probleme. Dort die Notwendigkeit, den Erwärmungsvorgang unmittelbar m@t den Erreichen der Schmelztemperatur anzuhalten, hier die Notwendigkeit, die festen Ausgangs stoffe schmelzflüssig schnell abfließen, frisches Schüttgut nachfolgen zu lassen.
Wesentlich ist die an die Gasströmung gebundene unterschiedliche Art der Fortpflanzung der thermischen Reaktionen im Schüttgut. Beim Saugzeg-Sintern bzv. Verblasen läuft die in aufeinanderfolgenden Schichten des Brennstoffes exotherm freigemachte Wärme gewissermaßen hinter dem endothermen reaktionsschnelleren Wärmeverbrauch der davor liegenden Schichtungen her, bis zum freien Austritt der als Transportmittel dienenden mit hohem Sauerstoffgehalt durchströmenden Spülgases Verbrennungsluft, am Rost .
Die vorliegende Erfindung setzt, soweit sie auf Gas erzeugendes Schüttgut angewandt wird, aus fremder Brenner-Quelle oder in der Randzone 11 der Schüttgut-Böschungsfläche (Fig.4 ) exotherm erzeugtes oxidierendem Brenngas eine Zonengrenze 13 des Heizdruckbereiches. An dieser beginnt der Teildruckbereich des endothern entbundenen Reaktionsgases 17 bzv. 25, eines wesentlichen , vom Zerlegungsprozeß angestrebten Produktes.
Beim Saugzugverblasen ist das schnelle Abströmen des Spül-Reaktionsgases aus der zum Rost wandernden Differentialschicht der Reaktion eine wesentliche Voraussetzung für die Geschwindigkeit der Fortpflanzung der Reaktion in dieser Richtung. Bei der Erfindung klemmt es darauf an, das Reaktionsgas in der Rand-Gaskammer 14 zu sammeln und den Gaxabsug-und damit den Teildruck- zu regeln. Auf diese Weise wird ein räumliches Auswandern der Reaktionsschichten 11/12 nach außen unterbunden, Temperatur und Qualität der Entgasungsreaktion werden gesteigert, Staubentwicklung weitgehend unterbunden, Über die Regelung des Gasaustritts aus der Randgaskammer 14 wird das Zerlegungsverfahren selber regelbar.
Die Intensität der auf das Randgebiet 11/12 konzentrierten Beheizung bestimmt das Leistungsvermögen des Zerlegungsvorganges, die erfindungegemäße Regelbarkeit des Gasabzuges den eigentlichen Verfahrensfortschritt.
Eine Zwischenbedingung ist die primäre spezifische Reaktionsfähigkeit, die Quelle der Gasströmung , die Höhe der temperaturabhängigen Teildrucke, die Voraussetzung möglichst großer, immer wieder erneuerter Berührung flächen der Teilnehmer. Bs gehört deshalb zum Wesen der vorliegenden Erfindung, auch auf letstere Einfluß zu nehmen, nicht nur durch mechanische Methoden der Kornzerkleinerung oder Körnung, auch durch chemische hiaßnahmen.
Die chemische Reaktivität vieler Stoffe steigt mit zunehmendem Vertieilungsgrad stark an. Olartige Stoffe lassen sich, beispielsweise nach DRPa 2328777 BOLSING-Verfahren) auf chemischem lltege zu pulverartigen strukturen umwandeln durchführen, die anders nicht ablaufen würden. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung eröffnet sich damit beispielsweise auf metallurgischem Gebiet eine bisher durch die mangelhafte Vergasungsgeschwindigkeit gehemmte Einsatzmöglich@eit für ölartige Reduktions-und heiz-Stoffe.
Eine Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach der erfindung ist technisch einfach und betriebssicher. Die Fig. 7 stellt sie im Schnitt und in den Nebenfiguren 7a, 7b und 7c in Einzelheiten dar.
Sie benutzt beispielsweise eine aus den Anmeldungen P 25 37 688.0 und i' 25 36 211.8 bekannte Anordnung einer Kegeischurre 37 mit oszillierender Ünterschale 38 und einem Impulsbrenner 3 mit Luftanschluß 16, Brennstoffzufuhr 18 und 29 und Schauloch 52. Bei größeren Ofenleistungen werden auf entsprechend vergrößertem Ofendeekel 31 mehrere Brenner eingesetzt.
Das beispielsweise aus einer Vorbehandlung -Vorkörnung, Mischerei, kommen de Schüttgut 1 wird über einen Einlauf 34 und eine Schleuse 36 in die Kegelschurre 37 eingetragen und mittels der oszillierenden Unterschale 38 im Ringraum 32 rundum verteilt.Die Unterschale 38 liegt drehbeweglich in einer auf Schienen 40 geführten Bettung 39 und wird beispielsweise über ein Schneckengetriebe 41 angetrieben. Die von dem auf der Unterschale 38 sich nach innen abböschenden Schüttgut 1 umkleidete Sehmelzkammer 4 besitzt am Boden ein vorwiegend zentral angeordnetes Auslaufloch 5 mit einem beispielsweise zur Veränderung des Auslauf querschnitten austauschbaren besonders gekühlten Einsatz 44. In der oszillierend sich hin und her bewegenden Bettung 39 sind auf einem Ringe Drehzapfen 43 angeordnet.
Sie bringen ein von ihnen geführtes zusaninenwirkendes System von Einsellaschen 42 je nach der Drehntellung beispielsweise aus einer Endlage a über eine Mittellage b in eine andere Endlage c (Fig. 7 c) und wirken so fördernd auf das Schüttgut 1 rings um den Auslauf 5 ein.
Die aus dem Impulsbrenner 3 nach unten austretende Impulsflamme 2 stülpt sich vor dem verhältnismäßig engen Auslaufloch 5 an der diesem zufließenden Oberfläche 6 des Schüttgutes aufprallend mach oben um.
Iniolge der dadurch bewirkten intensiven Beheizung bilden sich dabei die eng aufeinanderfolgenden Schichten 6 der abschmelzenden Oberfläche, 11 der Vergasung bzw. Verbrennung von beispielsweise Restkoks, 12 der Entgasung mit einer H natürliche Zonengrenze 13 zwischen den bereichen des Heizdruckes in der Schmelzkammer 4 und des Telldruckes im Schüttgut 1.
(Sofern wir es beim Schüttgut mit gasbildenden Komponenten zu tun haben.
Die umstülpemde Plamme 2 verbindet sich in der unter der abachmelzenden Uberfläche 6 liegenden Vergasungsschicht 11 an dem aus der Entgasung 12 verbleibenden Koks zu einen zusammen mit der Schmelze 6 aus dem Auslauf 5 XX austretenden heißen Abgas 15. Entsprechend dem Impulsdruck des Brenners 3 und dem Widerstand des Auslaufloches 5 stellt sich dabei in der Schmelzkammer 4 ein regelbarer iteizdruck ein.
Um unter diesem seizdruck stehenden Abgasen der Flamme 2 oder von ihr im Dchüttgut 1 mittelbar erzeugten Reaktionsgasen nach der Erfindung ein regelbares Abströmen quer durch das Schüttgut 1 über die äußere Böschungsfläche 8 zu ermöglichensist eine das Schüttgut 1 umgebende abgeschlossene Rand-Gaskammer 14 vorhanden, dazu eine Wassertasse 47 mit feststehender Innenwand 45.Mit der oszillierenden Unterschale 38 ist eine -iörmige Außenwand 46 verbunden. Sie taucht )Fig.7 b) in die Wassertasse 47 ein und sperrt so die Gaskammer 14 gegen eine die Unterschale 38 umgebende geschlossene Antrebekammer 51 ab.. Diese kann über einen Zulaui 53 mit Sperr-oder Kühlgas gefüllt werden und sich so gegen das Eindringen von Fremdstoffen, Gasen oder Stäuben schützen.
Sie ist gegen den Teildruck des Reaktionsgases in der Gaskammer 14 durch die Füllhöhe der Wassertasse 47 zwischen der feststehenden Wand 45 und der oszillierenden Wand 46 elastisch abgeschlossen.
@ber der Gaskammer 14 ist eine besondere Ring-Kammer 50 angeordnet.
Diese taucht mit einer Wand 48 ihrerseits in die Wassertasse 47 derart ein, daß zwischen der Wand 48 und der Ofenwand 30 ein einerseits vom Teildruck in der Gaskammer 14, andererseits vom regelbaren Austrittsventil 54 an Auslauf 7 der Ringkammer 50 bestimmter, regelbarer Füllstand-Widerstand gebildet wird.
Die Wassertasse 47 ist an unter atmosphärischem Außendruck stehende Ausgleichswasserkammern angeschlossen.
Dic Gesamtanornung erlaubt, je nach der Einstellung des Regelventils54 auf Unterdruck oder Gegendruck über die Ringkammer 50 und die Füllhöhe der Wassertasse 47 zu beiden Seiten der Wand 48 in der Gaskammer 14 einen regelbaren Teildruck gegenüber dem Heizdruck der Schmelzkammer 4 zu halten und so den Abfluß von Gasen 17 aus dem Schüttgut 1 regelbsr zu beeinflussen.
Im Schüttgut frei werdende Feuchtigkeitsdämpfe 9 steigen außerhalb des Wirkungsbereiches der Querströmung im Schüttgut 1 nach oben und werden im Temperaturbereich um 100 ob durch einen Sonderablaß 10 abgez@gen.
Unerwartete Überdruckstöße werden durch die Ausgleichskammern 49 abgefahgen. Die Flüssigkeitsfüllung der Wassertasse 47 kann darauf abgestellt werden, die durchströmenden Reaktionsgase 17 son unerwünschten Bestandteilen zu befreien, sie zu waschen und dabei anfallende Schlämme mittels der oszillierenden Wand 46 auf dem Moden der Wassertasse Schlammabsaugen 56 zuzaschieben.
Die Darstellung der Fig 7 einer einrichtung zum Dur£hführen der Erfindung muß darauf verzichten , zwangsläufig erforderliche Nebeneinrichtungen etwa zum Vorwärmen der Verbrennungsluft, zum Nachbehandeln, Entwässern der Abgase, des Abwassers aus den fassertassen, zum Beeinflussen des Schüttgutflusses beispielsweise durch etwa hydraulisch betätigte Stoker 57, @@@@ näher zu beschreiben.
Hierzu 2 Haupt und 28 Unter @nsprüche. 5 Blatt Zeichnungen mit 7 Figuren.
Zur Beurteilung herangezogen Auslegeschriften OS 24 06 372 und OS 24 24 237 Patentanmeldungen : P 25 32 688,9 und P 25 35 211.8 Schrifttum : Stahl und Eisen 84(1961)7,S.404//7 Querstrom-Schacht-Vergasung Archiv Eisenhüttenwesen 44(1973)S.887/91 Gasreduktion an Eisenschwamm Stahl 0 Eisen 96(1976)15 S.732/42 Kohlevergasung Archiv Umwelt" 2/76. S. 81/84 Pyrolytische Behandlung von Hausmüll und Kl@rschlamm.
Chem. Ind. XXVII Juli 1975, S.406/08 BOLSING-Verfahren.

Claims

Hauptansprüche I Verfahren zum einschmelzenden Zerlegen hohe Schmelztemperaturen erfordernden Schüttgutes 1 in von diesem selber abschmelzend unkleideter, von oben mit einen Impulsbrenner 3 mittels einer Impulsflamme 2 beheizter, unten mit einem Bodenauslauf 5 iür Schmelze 6 und Abgas 15 versehener Schmelzkammer 4, dadurch gekennzeichnet, daß das umkleidende Schüttgut 1 quer zu seiner Fließrichtung von innen nach außen gasdurchströmt wird II Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch I, bestehend aus einer von dem zu verarbeitenden Schüttgut 1 unkleideten, von oben mit einem Impulabrenner 3 beheizten, unten mit einem Bodenauslauf 5 für Schmelze 6 und Abgas 15 versehenen Überdruck-Schmelzkammer 4, dadurch gekennzeichnet, daß diese von einer , das sich in sie nach außen abböschenden Schüttgut 1 rings das umschließenden, aus diesem in sie einströmende Durchströmungsgas 17 aufnehmenden, mit einem regelbaren Austrittaventil 7 versehenen Gaskammer 14 ausgerüstet ist.

Unteransprüche I1 Veriahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß ein regelbarer Anteil der Heizgase 2 durch das Schüttgut 1 querabströnend sich selber dabei abkühlend, dieses vorwärmt.

I 2 Verfahren nach Anspruch I und I 2 , dadurch gekennzeichnet, daß in dem auf diese Weise erwärmten Schüttgut 1 selber Reaktionsgase 17 frei werden und vom durchströienden Heizgasanteil 2 mit aufgenommen werden.

I 3 Verfahren nach Anspruch I und I 1 und I 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf diese Weise im quer durchströmten Schüttgut 1 beispiel weise durch Verbrennung mit Sauerstoff-Überschuß des Heizgasanteiles 2 exotherm zusätzliche Heizwärne erzeugt wird.

14 Verfahren nach Anspruch 1 , daß im entstehenden Reaktionsgas 17 durch regelbares Steuern seines Querabströmens der Teildruok @@@@@@@@@@@ @@@ @@@@@@@@@ gegenüber dem Reizdruck der Heizgase 2 so gesteigert wird, daß das Reaktionsgas 17 als Gaspolster dem Querabströmen des Heizgases 2 den Weg versperrt.

I 6 Verfahren nach Anspruch I und I 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf diese Weise die Reaktionsgase 17 getrennt vom Heizgas 2 regelbar für sich quer nach außen abströmend abgezogen werden, während das gesamte Heizgas 2 durch den Auslauf 5 abfließt.

I 6 Verfahren nach Anspruch I und I 4 und I 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf diese Weise das Schüttgut 1 bis an eine Zonengrenze 13 im Teildruck-Bereich der querabströmenden Reaktionsgase 17 mit sich besonders an der Zonengrenze 13 in schmaler Reaktionsschicht 12 verdichtender reduzierender Entgasung befindet, während andererseits die Heizgase 2 die Schmelzkammer 4 und eine binnenseits der Zonengrenze 13 liegende schmale Schicht 11 der Vergasung, in welcher sie beispielsweise durch Verbrennen der Entgasungsrückstände zusätzliche Heizwärme erzeugen, oxidie#@end mit entgegenwirkendem Heizdruck füllen. ( Prinzip einer von außen beheizten, gegen Luftzutritt abgeschirmten Retorte ).

I 7 Verfahren nach Anspruch I und I 4 bis I 6, dadurch gekennzeichnet, daß dabei der Wärmefluß naeh außen sui-der einen Seite, das Abfließen nicht entgaster oder entgasbarer fester oder flüssiger Rückstände aus der reduzierenden Entga@ungszone 12 und ihrem reduzierenden Teildruck-Bereich in den oxidierenden Heizdruck-Bereich der Vergasung 11 und der Schmelzkammer * durch keine Trennwand behindert wird.

I 8 Verfahren nach Anspruch I und I 4 bis I 7, dadurch gekennzeichnet, daß der das Querabetränen der Reaktionsgase 17 bestimmende Teildruck durch mechanisch-physikalische Maßnahmen zur Erhöhung der gasbildenden Reaktionsfähigkeit, insbesondere Wergrößern der Kontaktflächen der Reaktionsteilnehmer durch Verkleinern der Korngrößen, erhöht wird.

1 9 Verfahren nach Ansprueh I und I 4 bis I 8, dadurch gekennzeichnet, daß die den Teildruck bestimmende Reaktionsfähigkeit durch chemische Maßnahmen, beispielsweise katalytisch wirkende Zusätze zum Schüttgut oder durch Vergrößern der Kontakt-Oberflächen durch chemische Verteilungsreaktionen (nach BÖLSING) erhöht wird.

I 10 Verfahren naeh Anspruch I und I 4 bis I 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit wachsendem Teildruck auf der reduzierenden Seite der Heizdruck, Intensität der Beheizung und dadurch die Durchsatzleistung erhöht werden. 1auf der oxidierenden Seite I 1@ Verfahren nach Anspruch I und I i bis I 10, dadurch gekennzeichnet, daß die querabströmenden Reaktionsgase 17 dem beheizenden Brenner 3 als Brennstoff zugeführt werden und ihn dadurch von der Notwendigkeit entlasten, über die zur Sicherung des Gesamt-Wärmeumsatzes in der Schmelzkammer i, einschließlich des durch Verbrennen der Entgasungsrückstände in der Vergasungsschicht 11 zu erwartenden Zuwachses an Heizwärme, erforderliche Zufuhr an Impuls-Verbrennungs-Sauerstoffes 16 hinaus zusätzlichen Hilfsbrennsteff 18 einzusetzen.

( Schüttgut mit niedriger Heizwert : Müll) I ia Verfahren nach Anspruch I und I 4 bis 1 lo, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizwert des in der Vergasungsschicht 11 zu verbrennenden Entgasungsrückstandes ausreicht, um die Entgasungs-Gase 17 frei zum Abströmen durch das Schüttgut und zu besonderer Ausnutzung 58 zu machen, dergestalt daß der Brenner 3 Hilfsbrennsteff 18 oder Reaktionsgas 17 - aus gespeichertem Verrat- nur zum Anfahren des Prozesses braucht, im Dauerbetrieb aber nu@, in der Regel vorgewärmter, Impulsuft 16 in die Schmelzkammer 4 einzuführen braucht.

I 1@ (Schüttgut : Rehk@hle ) Verfahren nach anspruch I und 1 4 bis I 11, dadurch gekennzeichnet, daß beispielsweise bei einem aus einer zu redu@erenden metallurgischen Mischung bestehenden Schüttgut der Reduktionskohlenstoff 23 durch ein Reduktionsgas ersetzt und dieses neben dem Schüttgut in den Reaktions-bzw. Entgasungsraum 12 eingedrückt wird, und daß dadurch gleichzeitig der Teildruck in erwünschtem Sinne regelbar verändert wird.

( Dirckte Gasreduktion von Eisenerz ) I 14 Verfahren nach Anspruch 1, I 11 und I 13, dadurch gekennzeichnet, daß der im Reduktionsprezeß nicht vell ausgenutzte exidierbare Anteil des Reduktionsgases zusammen wird mit dem Reaktionsgas 17 abströmend dem Brenner 3 zugeführt und im diesem seine restliehe Heizwärme frei macht. (Direkte Beduktien wen Eisenerz ) I 15 Verfahren nach Anspruch I und 1 1 bis I 14, dadurch gekennzeichnet, daß anstatt Luft technischer Sauerstoff zur Verbrennung eingesetzt wird.

I 16 Verfahren nach Anspruch I und I1 bis I 15, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Reglbaren Abströmen des Reaktionsgases 17 der Verfahrensfortschritt seiner Entbindung regelbar beeinflußt wird.

I 17 Vorfahren nach Anspruch I und I 1 bis T 16 , dadurch gekennzeichnet, daß@@@ Feuchtigkeitsdämpfe 9 aus dem Schüttgut 1 außerhalb des Bereiches der Gasdurchströmung abgezogen werden.

I 18 Verfahren nach Anspruch I und I 1 bis I 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdurchlässigkeit des Schüttgutes 1 beeinflußt wird, beispielsweise vor dem Einsatz durch Befeuchten, Körnen, während des Verfahrens durch auflockerndes Befördern des Fließvorganges.

II 19 Einrichtung zum Durchiühren des Verfahrens II, dadurch gekennzeichnet, daß eine Das Schüttgut 1 rings umschließende abgeschlos leine Gaskammer 14 vorhanden ist, in welche sich das Schüttgut 1 nach außen abböscht, welche beispielsweise über eine Wassertasse 47 mit einer Sammelkammer 50 das durchströmende Gas 17 aufnimmt und an der durch ein regelbares Auslaßventil die Teildrücke im Gasstrom 17 und das Volumen des Gasausflusses geregelt werden können.

II 20 Einrichtung nach anspruch II und II 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassertasse 47 mit Ausgleichsbehältern 49 verbunden iist, über welche Druckstöße abgefangen und abgeleitet werden können.

II 2i Einrichtung nach Anspruch II und 11 19 und II 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassertasse 47 darauf eingerichtet ist, das durchtrömende Gas 17 zu kühlen wnd/oder Bestandteile aus diesem in die Sperrflüssigkeit aufzunehmen.

II 22 Einrichtung nach Anspruch II und II 19 bis II 21, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen bE vorhanden sind, um beim Gasdurchgang in der Sperrfl@ssigkeit 47 abgeschiedene Schlämme oder @eere laufend zu entfernen.

II 23 Einrichtung nach Anspruch II und II 19 bis II 22, dadurch gekennzeichnet, daß an der Auslaufkante des Schüttgut-Zuführers 32 mit diesen ortsfest verbundene, beispielsweise auf und ab beveghohe Stoker 57 vorhanden sind, welche in das an ihnen auf der Unterschale.38 eszillierond sich vorbei bewegende Schüttgut 1 fördernd eingrei@en.

II 24 Einrichtung nach Anspruch II und II 19 bis II 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Bettung 39 der mit ihr oszillierenden Unterschale mit ringiörmig angeordneten Drehzapfen 43 versehen ist, welch.

über von ihnen geführte Schwenklaschen 42 um das Auslauiloch 6 herum oszillierend sich verengende und erweiternde Schiebe-Kränze bilden und den Fluß des Schüttgutes 1 zum Ans lauf entsprechend befördern.

II 25 Einrichtung nach Anspruch II und II 19 bis II 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslauf 5 mit einem, seinen @uerschnitt verändernden, austauschbaren Einsatz 44 versehen int.

II 26 Einrichtung nach Anspruch II und II 19 bis II 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllschacht 32 mit einem Anschluß 23 zum regelbaren Eindrücken von Zusatzgas versehen ist.

II 27 Einrichtung nach Anspruch II und II 19 bis II 26» dadurch gekennzeichnet, daß am Füllschacht 32 ein regelbarer Auslaß 10 für Feuchtigkeitsdämpfe 9 vorhanden ist.

II 28 Einrichtung nach Anspruch II und II 19 bis II 2S, dadurch gekennzeichnet, daß die oszillierend angetriebene Unterschals 38 von einer abgeschlossenen Ringkammer 51 umgeben ist, welche über einen regelbaren Zulauf 53 mit Kühl- oder Sperrgas gefüllt werden kann und gegen die Gaskammer 14 über die Wassertasse 47 elastisch abgeschlossen ist.