DE29814570U1

DE29814570U1 - Rotary drum furnace, especially for remelting aluminum

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Publication number: DE29814570U1
Application number: DE29814570U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-06-18
Filing date: 1998-06-17
Publication date: 1998-11-26
Anticipated expiration: 2008-06-18

Description

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Manfred Stöby,
Mattighofen (Osterreich)Manfred Stöby,
Mattighofen (Austria)

Rotary drum furnace, especially for remelting aluminium

Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehtrommelofen zum Umschmelzen von Aluminium mit einer dreh- und antreibbar gelagerten Ofentrommel, die einen Trommelmantel aus einer Außenhülle und einer inneren Ausmauerung und radial einwärts vorstehende, um den Umfang verteilt angeordnete Rührkämme aufweist.The invention relates to a rotary drum furnace for remelting aluminum with a rotatable and drivable furnace drum, which has a drum shell made up of an outer shell and an inner lining and radially inwardly projecting stirring combs arranged distributed around the circumference.

Verschiedene Schmelzprozesse, vor allem auch die Schmelzraffination zur Aufarbeitung von Aluminiumschrotten, werden in Drehtrommelöfen durchgeführt, die über Brenner innen beheizt werden und das eingebrachte Schmelzmaterial während einer gleichförmigen Trommeldrehung zur Umschichtung und Mischung einzuschmelzen erlauben. Um unerwünschte Oxydationsprozesse oder andere chemische Reaktionen zu verhindern, wird das Einschmelzen oft auch in einem Schutzbad vorgenommen, beispielsweise beim Schmelzraffinieren von Aluminiumschrott in einer Salzschmelze. Dabei ist es auch schon bekannt, den Trommelmantel an der Innenseite mit Rührkämmen auszustatten, die das Eintauchen der in den Ofen eingebrachten Schrotteile in die Salzschmelze beschleunigen und das Durchmischen beim Schmelzen verstärken sollen, welche Rührkämme bisher mit der feuer- und hitzefesten Ausmauerung des Trommelmantels mitgemauert werden und axial durchgehende Mauerungsrippen bilden. Diese Rührkämme sind allerdings sehr verschleißanfällig und nutzen sich schnell ab, was dann den Eintauch- und Mischvorgang entsprechend beeinträchtigt und den Schmelzprozeß verzögert. Eine Erneuerung der Rührkämme ist wesentlich früher erforderlich als eine Neuausstattung der Trommel mit einer schützenden Ausmauerung, wobei eine solche Erneuerung der Rührkämme zwangsweise auch eine Erneuerung der Ausmauerung und ein langes Stillegen des Trommelofens bedeutet.Various melting processes, especially melt refining for processing aluminum scrap, are carried out in rotary drum furnaces that are heated internally by burners and allow the melted material introduced to be melted during a uniform drum rotation for rearrangement and mixing. In order to prevent undesirable oxidation processes or other chemical reactions, melting is often carried out in a protective bath, for example when melting aluminum scrap in a molten salt bath. It is also already known to equip the drum shell on the inside with stirring combs that accelerate the immersion of the scrap pieces introduced into the furnace into the molten salt bath and increase mixing during melting. These stirring combs have so far been built into the fire- and heat-resistant lining of the drum shell and form axially continuous lining ribs. However, these stirring combs are very susceptible to wear and tear and wear out quickly, which then impairs the immersion and mixing process accordingly and delays the melting process. A replacement of the stirring combs is required much sooner than a new protective lining of the drum, whereby such a replacement of the stirring combs also necessarily means a replacement of the lining and a long shutdown of the drum furnace.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und einen Drehtrommelofen der eingangs geschilderten Art zu schaffen, der sich durchThe invention is therefore based on the task of eliminating these deficiencies and to create a rotary drum furnace of the type described above, which is characterized by

seine wirkungsvolle und doch aufwandsarme Rührkammausrüstung auszeichnet und damit einen rationellen Schmelzbetrieb erlaubt. It is characterized by its effective yet low-cost stirring comb equipment, thus allowing for efficient melting operations.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß einzelne Rührkörper aus Eisen, insbesondere Grauguß, die Rührkämme bilden, welche Rührkörper gegebenenfalls jeweils für sich von außen durch Einbauöffnungen des Trommelmantels einsetzbar sind. In überraschender Weise hat sich gezeigt, daß Rührkörper aus Eisenwerkstoffen und auch aus Grauguß beste Ergebnisse hinsichtlich Standzeit und Funktionstüchtigkeit bei einfacher Herstell- und Hantierbarkeit erzielen, was dadurch erklärt werden kann, daß die Rührkörper beim Schmelzraffinieren von Aluminiumschrott, das in einer Salzschmelze erfolgt, durch das Eintauchen in die Salzschmelze schnell mit einer Salzkruste überzogen werden, die einen hervorragenden Schutzmantel gegenüber der eigentlichen Aluminiumschmelze bildet und die erstaunlich lange Standzeit der Eisenrührkörper sicherstellt. Außerdem können die einzelnen Rührkörper nicht nur von innen oder auch von außen ein- bzw. ausgebaut werden, was das Erneuern verschlissener Rührkörper wesentlich beschleunigt und vereinfacht, sondern sie lassen sich auch an den für die jeweiligen Einrührvorgänge günstigsten Trommelstellen positionieren bzw. umfangsseitig und axial entsprechend verteilen, so daß beste Einrühr- und Mischverhältnisse erzielt werden. Es kommt zu einer Verkürzung der Chargen- und der Schmelzzeit, zu einer Verringerung der Umrüstzeit und zu einer Verlängerung der Gesamtstandzeiten, zu einer höheren Metallausbeute, einem besseren Wärmeübergang in das Schmelzgut, zu einer Verringerung des Salzeinsatzes und des Salzschlackenanteils, einer Senkung des Energiebedarfes und damit zu einem hohen Wirkungsgrad und einer Rationalisierung des Schmelzvorganges. Weiters lassen sich die Rührkörper verschleißabhängig austauschen und so stets einwandfreie Rühr- und Mischbedingungen gewährleisten, wobei auch die Möglichkeit geboten wird, Form und Material der Rührkörper an die jeweiligen Schmelzprozesse anpassen zu können. Selbstverständlich lassen sich diese Rührkörper auch in unterschiedlich gestaltete Ofentrommeln einsetzen, seien es reine Drehtrommeln oder Dreh-Kipptrommeln od. dgl..The invention solves this problem by using individual stirring elements made of iron, in particular gray cast iron, to form the stirring combs, which stirring elements can be inserted individually from the outside through installation openings in the drum shell. Surprisingly, it has been shown that stirring elements made of iron materials and also of gray cast iron achieve the best results in terms of service life and functionality while being easy to manufacture and handle, which can be explained by the fact that when aluminum scrap is melted and refined in a molten salt bath, the stirring elements are quickly coated with a salt crust by immersion in the molten salt bath, which forms an excellent protective coating against the actual aluminum melt and ensures the astonishingly long service life of the iron stirring elements. In addition, the individual agitators can not only be installed or removed from the inside or the outside, which makes replacing worn agitators much faster and easier, but they can also be positioned at the most favorable points on the drum for the respective agitation processes or distributed around the circumference and axially accordingly, so that the best agitation and mixing conditions are achieved. This results in a reduction in the batch and melting time, a reduction in the changeover time and an extension of the overall service life, a higher metal yield, better heat transfer to the melting material, a reduction in the use of salt and the proportion of salt slag, a reduction in energy requirements and thus a high level of efficiency and a rationalization of the melting process. In addition, the agitators can be replaced depending on wear, thus ensuring perfect agitation and mixing conditions at all times, whereby it is also possible to adapt the shape and material of the agitators to the respective melting processes. Of course, these stirring bodies can also be used in oven drums of different designs, whether they are purely rotary drums or rotary-tilting drums or similar.

Zweckmäßigerweise sind jeweils drei einen länglichen Querschnitt aufweisende Rührkörper zu wenigstens zwei gegeneinander auf Lücke versetzt angeordneten Rührkörperkränzen zusammengefaßt, wobei die Rührkörper des beschickungsseitigen Rühr-It is expedient for three agitators each having an elongated cross-section to be combined into at least two agitator rings arranged offset from one another, with the agitators of the feed-side agitator

körperkranzes zur Trommelachse schräggeneigt, die übrigen achsparallel ausgerichtet sind. Mit geringem Aufwand ergibt sich ein schneller, durchgreifender Einrühr- und Mischeffekt und zusätzlich zur eigentlichen Rührwirkung entsteht im Beschikkungsbereich auch ein axialer Fördereffekt, der die eingebrachten Schrotteile in die Trommel weiterfördert und damit ein Anhäufen von Schrott im Beschickungsbereich verhindert, was den Einschmelzvorgang beträchtlich verbessert.body ring is inclined at an angle to the drum axis, the others are aligned parallel to the axis. With little effort, a quick, thorough stirring and mixing effect is achieved and in addition to the actual stirring effect, an axial conveying effect is also created in the feeding area, which conveys the scrap pieces introduced into the drum and thus prevents scrap from accumulating in the feeding area, which significantly improves the melting process.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigenThe drawing shows the subject matter of the invention, for example, and shows

Fig. 1 und 2 eine Ofentrommel eines erfindungsgemäßen Drehtrommelofens im Axialschnitt bzw. in einem Querschnitt nach der Linie H-Il der Fig. 1 sowieFig. 1 and 2 show a furnace drum of a rotary drum furnace according to the invention in axial section or in a cross section along the line H-II of Fig. 1 and

Fig. 3 einen in der Trommelmantel sitzenden Rührkörper im Schnitt größerenFig. 3 a stirring body seated in the drum shell in section larger

Maßstabes.scale.

Eine Ofentrommel 1 eines nicht weiter dargestellten Drehtrommelofens weist einen Trommelmantel 2 auf, der aus einer Stahlblechaußenhülle 3 und einer doppelschichtigen isolierenden und hitze- und feuerfesten Auskleidung 4 besteht. In einzelnen Einbauöffnungen 5 des Trommelmantels 2 sind Rührkörper 6 aus Grauguß eingesetzt, welche Rührkörper 6 außen mit Befestigungsflanschen 7 am Trommelmantel festgeschraubt und im Mauerungsbereich mit Betonguß 8 zur Abdichtung und Stabilisierung hinterfüllt werden.A furnace drum 1 of a rotary drum furnace (not shown in detail) has a drum shell 2, which consists of a sheet steel outer shell 3 and a double-layer insulating and heat- and fire-resistant lining 4. Stirring elements 6 made of gray cast iron are inserted into individual installation openings 5 of the drum shell 2, which stirring elements 6 are screwed to the outside of the drum shell with fastening flanges 7 and are backfilled with cast concrete 8 in the masonry area for sealing and stabilization.

Die Rührkörper 6 sind zu zwei Rührkörperkränzen 9, 10 mit jeweils drei Rührkörpern 6 zusammengefaßt, wobei die Rührkörper 6 der beiden Kränze 9, 10 gegeneinander auf Lücke versetzt sind. Die Rührkörper selbst besitzen einen länglichen Querschnitt, wobei die Längsrichtung L der Querschnitte bei den Rührkörpern 6 des beschickungsseitigen Rührkörperkranzes 9 zur Trommelachse A schräggeneigt, die Längsrichtung L der Rührkörper 6 des anderen Rührkörperkranzes 10 aber axial ausgerichtet sind.The agitators 6 are combined to form two agitator rings 9, 10, each with three agitators 6, whereby the agitators 6 of the two rings 9, 10 are offset from one another. The agitators themselves have an elongated cross-section, whereby the longitudinal direction L of the cross-sections of the agitators 6 of the feed-side agitator ring 9 is inclined to the drum axis A, but the longitudinal direction L of the agitators 6 of the other agitator ring 10 is aligned axially.

Die Ofentrommel 1 zeichnet sich durch ihre besonders wirkungsvolle Rührkörperausstattung aus, welche Rührkörper einzeln und ohne die Mantelausmauerung zu zerstören von außen ausgetauscht werden können.The furnace drum 1 is characterized by its particularly effective agitator equipment, which agitators can be replaced individually from the outside without damaging the shell lining.

Claims

<l III! «« ·* ·* «&bgr; Manfred Stöby, Mattighofen (Austria) Claims:

1. Rotary drum furnace for remelting aluminum with a rotatable and drivable furnace drum (1), which has a drum shell (2) made of an outer shell (3) and an inner lining (4) and radially inwardly projecting stirring combs arranged distributed around the circumference, characterized in that individual stirring bodies (6) made of iron, in particular gray cast iron, form the stirring combs, which stirring bodies (6) can optionally be inserted individually from the outside through installation openings (5) in the drum shell (2).

2. Rotary drum furnace according to claim 1, characterized in that three stirring bodies (6) each having an elongated cross-section are combined to form at least two stirring body rings (9, 10) arranged offset from one another, with the stirring bodies (6) of the stirring body ring (9) on the feed side being inclined at an angle to the drum axis (A), the others being aligned parallel to the axis.