DE3408542C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ofen, mit dem schmelzflüssiges Metall wie z. B. Aluminium in seinem flüssigen Zustand gehalten wird, oder mit dem metallische Stoffe geschmolzen werden.

In einem herkömmlichen Metallschmelzofen ist an einer Seitenwand eines Ofenkörpers ein Hochleistungs-Gasbrenner montiert (DE-GM 80 31 823; DE 30 05 152 A1). In dem Ofen ist die Flamme des Brenners blau. Wenn daher die Oberfläche des geschmolzenen Metalls zu einem metallischen Spiegel wird, so wird die Flamme an der Oberfläche des schmelzflüssigen Metalls reflektiert. Demzufolge nimmt die von dem schmelzflüssigen Metall absorbierte Wärmemenge ab und verschlechtert den Wärmeübergang beträchtlich. Da die Flamme eine sehr hohe Temperatur (z. B. 1300 bis 1400°C) hat, oxidiert das schmelzflüssige Metall. Hierdurch tritt ein erhöhter Metallverlust oder eine Klumpenbildung ein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schmelzofen mit besserer Wärmeenergieausnutzung zu schaffen, bei dem das Auftreten von Metallverlusten oder die Bildung von Klumpen minimal gehalten wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Wenn sich bei dem erfindungsgemäßen Ofen innerhalb des Ofenkörpers schmelzflüssiges Metall wie z. B. Aluminium befindet, streicht die Brennerflamme über die Oberfläche des schmelzflüssigen Metalls. Hierdurch wird erreicht, daß die Oberfläche des schmelzflüssigen Metalls erwärmt und entweder die Temperatur des geschmolzenen Metalls erhöht oder ein Temperaturabfall der Oberfläche des geschmolzenen Metalls verhindert wird.

Der Brenner bläst aus einer Ausblasöffnung einen zylindrischen, langgestreckten Luftstrom und innerhalb desselben einen Gasstrom aus. Während des Brennvorgangs verbrennt das Gas also, während es über eine relativ lange Strecke gut mit Luft vermischt wird. Während des Brennvorgangs wird eine lange rote Flamme erzeugt. Hierdurch erfolgt eine direkte Wärmeübertragung von der Flamme auf die Oberfläche des geschmolzenen Metalls. Daneben wird die Oberfläche des geschmolzenen Metalls sogar noch durch von der roten Flamme ausgehende Infrarotstrahlen erwärmt. Insgesamt erreicht man also einen hohen Wärmeübergangs- Wirkungsgrad.

Dort, wo der Wärmeübergang stattfindet, werden die Infrarotstrahlen von der Oberfläche einer geschmolzenen Aluminiumlegierung weniger stark reflektiert (durch den Metall­ spiegeleffekt wird eine geringere Unterbrechung hervorgerufen). Die Wärme wird von dem geschmolzenen Metall also mit hohem Wirkungsgrad absorbiert.

Eine Besonderheit der Erfindung ist darin zu sehen, daß die rote Flamme in bezug auf die Schmelztemperatur von Aluminium eine geringe Temperaturdifferenz aufweist. Grundsätzlich wird angestrebt, daß die Temperatur von geschmolzenem Aluminium 750°C nicht übersteigt. Die Temperatur der roten Flamme beträgt etwa 1000 bis 1100°C, ist also geringfügig höher als 750°C. Hierdurch läßt sich also ein Oxidieren von Aluminium weitestgehend vermeiden, selbst wenn die rote Flamme des Brenners in direkte Berührung mit der Oberfläche des geschmolzenen Metalls kommen sollte. Hierdurch können also Metallverluste klein gehalten und eine Klumpenbildung vermieden werden.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Horizontalschnittansicht eines Ofens,

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in Fig. 1,

Fig. 5 eine Längsschnittansicht eines Brenners,

Fig. 6 eine Seitenansicht eines Ofens,

Fig. 7 eine Ansicht des in Fig. 6 gezeigten Ofens von der rechten Seite, und

Fig. 8 eine Schnittansicht einer abgewandelten Ausführungsform einer Ausblasöffnung eines Brenners.

Ein Ofenkörper 1 ist in herkömmlicher Weise mit aus starrem feuerfestem Material bestehenden Ofenwänden, auf den Außenseiten der Ofenwände zur Vermeidung von Wärmeverlusten befindlichen Wärmeisolierstoffen sowie zur Verstärkung des Ofenraums dienenden Ofenmaterialien wie Eisenplatten hergestellt. Im Inneren enthält der Ofenkörper 1 eine Warmhaltekammer 2 zur Aufnahme von schmelzflüssigem Metall a, eine Schmelzkammer 3 zum Schmelzen von Aluminiummaterial A als zu schmelzendes Material und eine Vorwärmkammer 4 zum Vorwärmen des Aluminiummaterials A. Wärmedurchlässige Unterteilungswände 5, 6 und 7 bilden eine Unterteilung zwischen der Aufnahmekammer 2 und der Schmelzkammer 3, zwischen der Aufnahmekammer 2 und der Vorwärmkammer 4 und zwischen der Schmelzkammer 3 und der Vorwärmkammer 4. Die Kammern 2, 3 und 4 besitzen Böden 2a, 3a bzw. 4a. Die Vorwärmkammer 4 hat die Form eines hohen Turms, an dessen Spitze eine Chargieröffnung 9 ausgebildet ist. Der Boden 4a der Vorwärmkammer 4 ist auf der gleichen Höhe wie oder ist höher gelegen als der Boden 3a der Schmelzkammer 3.

Im Hinblick auf den Wärmeaustausch-Wirkungsgrad ist die vertikale Abmessung der Vorwärmkammer 4 möglichst groß. Mit einem in horizontaler Richtung beweglichen, plattenähnlichen Deckel 11 kann die Chargieröffnung 9 geöffnet und geschlossen werden. In dem Deckel 11 ist ein Luftausströmloch 13 vorgesehen.

An einer Seitenwand 3b der Schmelzkammer 3 ist ein Schmelzbrenner 15 vorgesehen, der seitlich in Richtung der Vorwärmkammer 4 ausgerichtet ist, so daß das in der Schmelzkammer 3 befindliche Material A erwärmt werden kann. Eine Achse 15a des Brenners liegt etwa horizontal. Der Höhenunterschied zwischen dem Boden 3a und der Achse 15a des Brenners 15 beträgt etwa 100 bis 200 mm.

In der Unterteilungswand 7 ist ein Verbindungsloch 16 vorgesehen. Das heiße Gas (einschließlich der Brennerflamme) des Schmelzbrenners 15 gelangt durch das Verbindungsloch 16 und strömt in die Vorwärmkammer 4 ein. Dadurch wird das im unteren Teil der Vorwärmkammer befindliche Material A geschmolzen. Das Verbindungsloch 16 ist im untersten Teil der Unterteilungswand 7 vorgesehen, so daß das in dem unteren Teil der Vorwärmkammer 4 geschmolzene Metall in die Schmelzkammer 3 fließen kann, ohne daß es in der Vorwärmkammer 4 stehen bleibt. An der Seitenwand 2b der Warmhaltekammer 2 ist ein Warmhaltebrenner 17 angeordnet, mit dem verhindert wird, daß die Oberfläche des in der Warmhaltekammer 2 befindlichen geschmolzenen Metalls a abkühlt. Die Achse 17a dieses unten noch näher erläuterten Warmhaltebrenners 17 liegt horizontal (parallel zu der Oberfläche des geschmolzenen Metalls a). Der Höhenabstand zwischen der Oberfläche a′ des geschmolzenen Metalls a und der Achse 17a beträgt etwa 150 bis 300 mm. Die Richtung des Brenners 17 ist derart eingestellt, daß die längliche Flamme (Bezugszeichen 51 in Fig. 3) des Brenners 17 über die Oberfläche a′ des geschmolzenen Metalls a innerhalb der Warmhaltekammer 2 und entlang der Innenseiten der Warmhaltekammer 2 streichen kann, wie in Fig. 1 durch einen Pfeil angedeutet ist. Der Warmhaltebrenner 17 wird nach Maßgabe eines (nicht gezeigten) Thermometers, das ein in eine Auspumpkammer befindliches Thermopaar enthält, automatisch ein- und ausgeschaltet. Hierdurch wird die Temperatur des geschmolzenen Metalls a in der Warmhaltekammer 2 konstant gehalten.

In der Unterteilungswand 5 ist in deren unterstem Teil ein Verbindungsloch 18 ausgebildet, so daß geschmolzenes Metall von der Schmelzkammer 3 in die Warmhaltekammer 2 fließen kann. Eine Auspumpkammer 19 besteht aus einer Auspumpkammerwand 21, die auf der oberen Seite offen ist und eine Aus­ pumpöffnung 20 bildet. Die Auspumpkammer 19 ist von der Warmhaltekammer 2 durch eine Unterteilungswand 22 getrennt, die ein Teil des Ofenkörpers 1 ist. Die Auspumpkammerwand 21 ist einstückig mit dem Ofenkörper 1 ausgebildet und ist wärmeisolierend gebaut, ähnlich wie der Ofenkörper 1. Die Auspumpöffnung 20 der Auspumpkammer 19 kann mit Hilfe eines Deckels 20a vorgesehen werden.

Zwischen der Warmhaltekammer 2 und der Auspumpkammer 19 befindet sich ein Verbindungsloch 23, und zwar an einer Stelle, die tiefer liegt als die Oberfläche des geschmolzenen Metalls a in der Warmhaltekammer 2, wenn man vom Normalzustand ausgeht. In Seitenwänden der Warmhaltekammer 2, der Schmelzkammer 3 und der Vorwärmkammer 4 sind Zugriffsöffnungen 24, 25 bzw. 26 vorgesehen. Diese Zu­ griffsöffnungen sind groß genug bemessen, um ein leichtes Prüfen, Überwachen und Reinigen der jeweiligen Kammerbereiche zu ermöglichen. Sie können mit Hilfe von Türen 27, 28 bzw. 29 verschlossen und geöffnet werden.

Anhand von Fig. 5 soll im folgenden der Aufbau des Schmelzbrenners 15 und des Warmhaltebrenners 17 beschrieben werden. Ein Brenner 30 ist an einer Seitenwand 31 des Ofenkörpers montiert, wobei die Wand 31 hier stellvertretend für entweder die Seitenwand 3b oder die Seitenwand 2b steht. Eine Brennerplatte 32 des Brenners 30 ist mit Schrauben 33 an der Seitenwand 31 montiert. Ein Gehäuse 34 ist mittels eines Flansches 34a an der Platte 32 festgemacht. Im Inneren des Gehäuses befindet sich ein Luftleitzylinder 35. In einem Abschnitt der Umfangskante des Gehäuse 34 ist eine Lufteinströmöffnung 36 ausgebildet, an der eine Luftzuführvorrichtung über ein Luftmengenstellglied, z. B. ein Ventil, angeschlossen ist. Im Umfangsbereich des Leitzylinders 35 ist ein ringförmiger Luftleitkanal 37 gebildet, der über einen ringförmigen Verbindungsabschnitt 37a mit dem Inneren des Leitzylinders 35 strömungsverbunden ist. An der Platte 32 ist ein zylindrischer Brennerkopf 38 montiert. Der Innendurchmesser eines inneren Abschnitts 38a des Brennerkopfs 38 hat den gleichen Durchmesser wie der Leitzylinder 35. Der daran anschließende Abschnitt bis zum Ende 38b des Brennerkopfs ist so ausgebildet, daß ein Durchmesser anschließend an den Innenteil 38a in Richtung auf den Endabschnitt stetig größer wird. Das Ausmaß der Durchmesser­ erweiterung hängt ab vom Durchmesser des Innenteils 38a oder der Luft-Durchsatzmenge, und zwar derart, daß eine zylinderförmige, laminare Luftströmung möglich ist, wie im folgenden näher erläutert wird.

An dem ringförmigen Gehäuse 34 ist ein Anschlußstück 40 für ein Gasrohr befestigt. An dem Anschlußstück 40 ist ein zylindrisches Gasrohr 41 montiert. Das Gasrohr 41 hat einen länglichen Hauptabschnitt 41a, einen sich verjüngenden Zwischenabschnitt 41b mit sich in Richtung auf das Rohrende stetig verkleinerndem Durchmesser, und einen Endabschnitt 41c, der konzentrisch im Inneren des zylinderförmigen Endabschnitts 38a des Brennerkopfs 38 angeordnet ist.

An dem Anschlußstück 40 ist ein zylindrisches Gaszuführstück 42 montiert. In einem Außenumfangsabschnitt besitzt es eine Gasaufnahmeöffnung (Primärgasaufnahmeöffnung) 43. An diese Gasaufnahmeöffnung 43 ist über ein Gasmengen-Stellglied, z. B. ein Ventil, eine Gaszuführvorrichtung angeschlossen. Ein Führungskanal 44 des Gaszuführstücks 42 hat die Form eines Ringraums.

An dem Teil 42 ist ein Sekundärgas-Ausblaszylinder 45 montiert, dessen einer Endabschnitt im Inneren des Endteils 41c des Gasrohrs 41 liegt, und zwar in der Nähe des Übergangs zwischen dem Endabschnitt 41c und dem verjüngten Abschnitt 41b. An die oben erwähnte Gaszuführvorrichtung (oder an eine separate Gaszuführvorrichtung) ist über ein Gasmengen-Stellglied, z. B. ein Ventil, eine Gasaufnahmeöffnung (Sekundärgasaufnahmeöffnung) 46 angeschlossen. Eine bei 47 angedeutete Ausblasöffnung für die Brennerflamme hat einen Doppelrohraufbau (gebildet durch den Innenabschnitt 38a und den Endabschnitt 41c). Zwischen dem Innenabschnitt 38a des Brennerkopfs 38 und dem Gasleitrohr 41 besitzt die Ausblasöffnung 47 einen Luftströmungskanal 48.

Außerdem besitzt die Ausblasöffnung 47 einen Gasströmungskanal 49 innerhalb des Endabschnitts 41c des Gasrohrs 41.

Der oben beschriebene Brenner 30 arbeitet wie folgt: Von der Gaszuführvorrichtung bzw. der Luftzuführvorrichtung wird Brenngas (Erdgas, LPG, Stadtgas oder dergleichen) bzw. Luft an die Aufnahmeöffnung 43 bzw. 36 gegeben und durch die jeweiligen Strömungskanäle 49 und 48 geblasen. Das ausgeblasene Gas wird mit Hilfe einer nicht dargestellten Zündvorrichtung entzündet. Hierdurch entsteht eine Brennerflamme, die in einer Richtung (in Fig. 5 nach links) ausgeblasen wird, in der sie den Brenner entlang der Achse 30a des Brenners 30 aus der Ausblasöffnung 47 verläßt. Hierbei strömt die in die Aufnahmeöffnung 36 eingespeiste Luft durch den Führungskanal 37 aus dem gesamten Umfangsbereich des Verbindungsdurchgangs 37a in einen Strömungskanal 50. Dieser Strömungskanal 50 hat zylindrische Form und wird durch den Leitzylinder 35 und den Hauptabschnitt 41a des Gasrohrs 41 gebildet.

Die Luft erreicht den Strömungskanal 48 über den Strömungskanal 50. Während des Durchtritts der Luft durch diese zwei Strömungskanäle 50 und 48 wird ein gleichförmiger Strom gebildet, der sich in Fig. 5 entlang der Achse 30a des Brenners 30 nach links bewegt, und anschließend wird aus diesem Strom ein zylinderförmiger Luftstrom (ein laminarer Strom) gebildet, der von dem Ende des Strömungskanals 38 entlang der Achse 30a strömt.

Andererseits gelangt das in die Aufnahmeöffnung 43 eingespeiste Gas durch den Führungskanal 44 und strömt in das Gasrohr 41 ein. Während des Durchlaufs dieses Gases durch das Gasrohr 41 bildet das Gas eine gleichmäßige Strömung, die sich in Fig. 5 nach links entlang der Achse 30a bewegt. Das Gas wird aus dem Ende des Strömungskanals 49 in den oben erwähnten zylinderförmigen Luftstrom eingeführt. Das auf diese Weise eingespeiste Gas strömt entlang der Achse 30a derart weiter, daß es von dem Luftstrom mitgezogen werden kann. Während des Vorwärtsströmens des Gases vermischt sich eine im Umfangsbereich der Gasströmung befindliche Teilmenge des Gases nach und nach mit Luft und verbrennt langsam unter Bildung der Brennerflamme. Da die Verbrennung des Gases in der oben beschriebenen Weise erfolgt, ist die Verbrennung vollständig, und die Brennerflamme wird extrem lang. Die Temperatur der Flamme ist niedrig (etwa 1000 bis 1100°C in jedem Bereich der Flamme), und es ist eine rote Flamme (orange oder orange-rot), die eine große Menge von Infrarotstrahlen abgibt. Die bei der Verbrennung entstehenden Geräusche sind relativ leise (70 bis 75 dB).

Wenn der Verbrennungszustand und die Flammenlänge feineingestellt werden sollen, so kann dies dadurch geschehen, daß man Gas in die Sekundärgas-Aufnahmeöffnung 46 einspeist und/oder die eingespeiste Gasmenge einstellt. Das in die Aufnahmeöffnung 46 eingeleitete Gas ström glatt, d. h. im wesentlichen ohne Wirbelbildung, in den Strömungskanal 49, nachdem es den Sekundärgas-Ausblaszylinder 45 passiert hat. Es strömt in den oben erwähnten zylinderförmigen Luftstrom in Form eines gleichmäßigen Gasstroms aus dem Strömungskanal 49 ein.

Die Leistung des Brenners, die Durchsatzmenge von Luft und Gas, die Strömungsgeschwindigkeiten und die Flammenmenge sind in der nachstehenden Tabelle 1 angegeben.

Tabelle 1

Im folgenden soll ein Beispiel beschrieben werden, bei dem ein Aluminiummaterial A von dem Schmelz- und Warmhalteofen mit dem oben beschriebenen Brenner geschmolzen und warmgehalten wird. Zuerst werden der Schmelzbrenner 15 und der Warmhaltebrenner 17 gezündet, um die Schmelzkammer 3 bzw. die Warmhaltekammer 2 zu erwärmen. Von dem Schmelzbrenner 15 tritt Heißgas von dem Verbindungsloch 16 in die Vorwärmkammer 4 ein. Das die Vorwärmkammer 4 passierende Abgas strömt aus dem Austrittsloch 13 aus. Das von dem Warmhaltebrenner 17 kommende Heißgas beschreibt im Inneren der Warmhaltekammer 2 eine gekrümmte Bahn, bevor es aus dem Verbindungloch 18 in die Schmelzkammer 3 eintritt. Das Gas, welches die Vorwärmkammer 4 und das Verbindungsloch 16 durchströmt, gelangt über das Austrittsloch 13 nach außen.

In dem oben beschriebenen Zustand wird der Deckel 11 zur Seite bewegt, um die Chargieröffnung 9 zu öffnen, über die das Aluminiummaterial A (kaltes Material) in die Vorwärmkammer 4 eingegeben wird, bis diese fast vollständig mit dem Material ausgefüllt ist. Dann wird die Öffnung 9 wieder mit dem Deckel 11 verschlossen. Selbst wenn das Aluminiummaterial A die Vorwärmkammer 4 vollständig füllt, so gibt es immer noch Freiräume zwischen den Innenseiten der Vorwärmkammer 4 und einer Anzahl von Aluminiumstücken A und zwischen benachbarten Aluminiumstücken. Daher kann das heiße Gas beider Brenner 15 und 17 durch diese Freiräume in der Vorwärmkammer 4 abziehen.

Zwischen dem in die Vorwärmkammer 4 eingebrachten Aluminiummaterial A und den heißen Gasen erfolgt ein Wärmeaustausch, so daß Aluminium erwärmt wird. Die heißen Gase kühlen sich bei dem Wärmetauschvorgang ab und verlassen den Ofen über die Austrittsöffnung 13. Die Wärmeenergie wird also wirksam ausgenutzt. Die im unteren Teil der Vorwärmkammer 4 befindlichen Aluminiumstücke werden von dem heißen Gas (der Brennerflamme 52) des Schmelzbrenners 15 erwärmt und geschmolzen. Geschmolzenes oder halbgeschmolzenes Aluminium A′ fließt durch das Verbindungsloch 16 in die Schmelzkammer 3. Das halbgeschmolzene Aluminium A′ (die Oberfläche dieses Materials trägt das Bezugzeichen A′′), das in die Schmelzkammer 3 geflossen ist, wird von der Brennerflamme 52 des Schmelzbrenners 15 sowie durch die heißen Gase von Warmhaltebrenner 17 erwärmt und vollständig geschmolzen, während das Aluminium über die Bodenfläche 3a der Schmelzkammer 3 fließt. Die Temperatur des geschmolzenen Aluminiums erhöht sich, während das Aluminium die Bodenfläche 3a hinabfließt.

Danach strömt das geschmolzene Aluminium aus der Schmelzkammer 3 über das Verbindungsloch 18 in die Warmhaltekammer 2. Hierbei gelangt das heiße Gas von dem Warmhaltebrenner 17 aus der Warmhaltekammer 2 durch das Verbindungsloch 18 in Richtung der Schmelzkammer 3. Es erfolgt also selbst während des Hinabfließens des geschmolzenen Aluminiums durch das Verbindungsloch 18 eine weitere Erwärmung des geschmolzenen Aluminiums durch das heiße Gas vom Warmhaltbrenner 17, und das auf diese Weise erhitzte geschmolzene Aluminium gelangt in die Warmhaltekammer 2. Dort wird es als geschmolzenes Metall a gespeichert (siehe Fig. 2), und ein Teil des geschmolzenen Metalls fließt durch das Verbindungsloch 23 in die Auspumpkammer 19. Das in der Warmhaltekammer 2 befindliche geschmolzene Metall a wird von dem heißen Gas des Warmhaltebrenners 17 erwärmt und warmgehalten. Da der oben erläuterte Brenner als Warmhaltebrenner 17 eingesetzt wird, ist die Temperatur der Brennerflamme 51 niedrig, sie beträgt etwa 1100°C. Daher werden Metallverluste des geschmolzenen Metalls a und Beschädigungen von Ofenteilen minimal gehalten. Außerdem verringert sich das Einmischen von Gas in das geschmolzene Metall a. Das geschmolzene Metall a läßt sich also ohne Schwierigkeiten auch zum Gießen kritischer Teile verwenden, z. B. von Stoßfängern oder dergleichen.

Da die Temperatur der Brennerflamme 51 niedrig ist, erfolgt die Wärmeübertragung in das geschmolzene Metall mit hohem Wirkungsgrad durch einen großen Anteil von Infrarotstrahlen. Demzufolge ist die Umgebungstemperatur innerhalb der Wamrhaltekammer ziemlich niedrig. (Diese Temperatur muß nicht erhöht werden). Sie beträgt etwa 850°C. Der Wärmewirkungsgrad läßt sich also erhöhen, und die Beeinträchtigung der feuerfesten Materialien des Ofenkörpers wird extrem gering gehalten, so daß die Lebensdauer des Ofens verlängert wird. Ferner kann sich auf den Innenseiten des Ofens kaum eine Aluminiumoxidschicht bilden. Selbst wenn sich nur eine geringe Menge von Aluminiumoxid an der Wand bildet, so härtet das Oxid nicht durch Anbacken aus, da die Temperatur der Flamme 51 niedrig ist. Das Entfernen von solchem nicht gehärtetem Oxid kann sehr leicht durchgeführt werden.

Wenn das Aluminiummaterial A von dem oben beschriebenen Schmelzbrenner geschmolzen wird, gelangt als Schmelzbrenner 15 der Brenner mit dem oben näher erläuterten Aufbau zum Einsatz, so daß Metallverluste und eine Beschädigung des Ofenmaterials verhindert werden können. Da die Temperatur der Brennerflamme 52 niedrig ist und die Brennerflamme nicht in kleinen Bezirken über das Aluminiummaterial A streicht, wird die Bildung von hartem α-Aluminiumoxid verringert. Dies bedeutet eine Qualitätsverbesserung des geschmolzenen Metalls. Ferner können Reinigungsarbeiten einfacher und in kurzer Zeit durchgeführt werden. In der beschriebenen Vorrichtung wird Aluminiummaterial A in der Vorwärmkammer 4 vorgewärmt.

Anschließend wird das Aluminiummaterial in der Schmelzkammer 3 von dem Brenner 15 geschmolzen. Durch Verwendung des oben beschriebenen Brenners wird der endothermische Effekt bei dem Aluminiummaterial A verbessert. Der Schmelz- Wirkungsgrad des Aluminiummaterials ist daher sehr hoch. Dies bedeutet, daß durch Brennstoffeinsparung eine Senkung der Betriebskosten möglich ist.

Die Strahlung des Ofenkörpers 1 wird so niedrig wie möglich gehalten. Die Oberflächentemperatur des Ofenkörpers beträgt nur etwa 50 bis 75°C. Durch diese Maßnahme lassen sich also die Arbeitsbedingungen verbessern.

Die Brenner 15 und 17 können derart angeordnet sein, daß ihre Achsen 15a bzw. 17a bezüglich der Horizontalen in einem Winkel von etwa 15°C nach unten geneigt sind.

Fig. 8 zeigt eine modifizierte Ausführungsform der Flammen- Ausblasöffung in dem Brenner. Gemäß Fig. 8 ist eine innere Umfangsfläche 35a eines Luftleitzylinders 35e im Bereich einer Ausblasöffnung 47e mit etwas verringertem Durchmesser ausgebildet. Eine Außenumfangsfläche 41c′ eines Endabschnitts 41c eines Glasleitrohrs 41e ist gerade, also glatt ausgebildet. Demzufolge existiert zwischen der Innenumfangsfläche 35a und der Außenumfangsfläche 41c′ ein Luftströmungskanal geringer Breite. Durch diesen Luftströmungskanal geringer Breite wird eine zylindrische Luftströmung hoher Geschwindigkeit ausgeblasen. Mit diesem sehr schnellen Luftstrom läßt sich ein relativ weit entfernt liegender Punkt erreichen. Dies ist der Bildung einer langen Brennerflamme zuträglich. Ferner ist ein Endabschnitt 45a eines Sekundärgas-Ausblaszylinders 45e länger augebildet als bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, und der Endabschnitt 45a ist auf einen etwas kleineren Durchmesser gezogen. Eine derartige Ausgestaltung der Flammen-Ausblasöffnung eignet sich besonders gut für einen Brenner mit einer Leistung von 150 000 Kcal/Std.

Die übrigen Teile sind ähnlich wie bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, wobei jedoch der Buchstabe "e" zu den Bezugszeichen hinzugefügt ist.

Claims (6)

1. Metallschmelzofen, umfassend:
einen Ofenkörper (1), und
einen Brenner (15, 17) an einer Wand (2b, 3b) des Ofenkörpers oberhalb der Oberfläche des geschmolzenen Metalls innerhalb des Ofenkörpers (1), mit
einer Ausblasöffnung (47), die eine Flamme entlang der Oberfläche des geschmolzenen Metalls erzeugt,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
die Ausblasöffnung (47) ist als Doppelrohr (35, 41) mit einem ringförmigen äußeren Strömungskanal (50) und einem inneren Strömungskanal (49) ausgebildet,
der äußere Strömungskanal (50) steht in Verbindung mit einer Lufteinströmöffnung (36),
der innere Strömungskanal (49) steht in Verbindung mit einer Gasaufnahmeöffnung (43),
wobei der äußere Strömungskanal (50) größer als der innere Strömungskanal (49) ist, so daß eine große Menge Luft in Form einer zylinderförmigen Luftströmung aus dem äußeren Strömungskanal (50) ausgeblasen,
durch den inneren Strömungskanal (49) eine im Vergleich zu der Luftmenge geringe Menge Gas ausgeblasen wird und der Gasstrom von dem zylinderförmigen Luftstrom in seinem äußeren Umfangsbereich geführt und transportiert wird.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den inneren Strömungskanal (49) innerhalb der Ausblasöffnung (47) ein Sekundärgas-Ausblaszylinder (45) mündet, der an eine Sekundärgas-Aufnahmeöffnung (46) angeschlossen ist.

3. Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Doppelrohr außen als Luftleitzylinder (35) ausgebildet ist an seinem anderen Ende einen ringförmigen Luftleitdurchlaß (37) aufweist, der mit dem Inneren des Luftleitzylinders (35) über einen ringförmigen Verbindungsabschnitt (73a) strömungsverbunden ist, und daß der Luftleitdurchlaß (37) einen Abschnitt mit der Lufteinströmöffnung (36) für die Zufuhr von Luft in den Luftleitdurchlaß (37) aufweist.

4. Ofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasrohr (41) in seinem Inneren den Sekundärgas-Ausblaszylinder (45) aufnimmt, der mit einem Ende in das Innere des Endabschnitts (41c) des Gasrohrs (41) mündet an seinem anderen Ende eine Sekundärgas- Aufnahmeöffnung (46) besitzt.

5. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende des ringförmigen äußeren Strömungskanals (50) einen verkleinerten Öffnungsquerschnitt aufweist, so daß die Strömungsgeschwindigkeit der aus ihm ausgeblasenen Luft erhöht wird.

6. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofenkörper (1) einen Boden (4a) aufweist zur Aufnahme von ungeschmolzenem Metall-Schmelzgut, wobei der Boden (4a) oberhalb der Oberfläche der Schmelze liegt, und daß der Brenner (15) an einer Stelle angeordnet ist, von der aus eine von der Ausblasöffnung (47) abgegebenen Flamme das oberhalb der Oberfläche der Schmelze befindliche Schmelzgut zu erreichen vermag.