DE3729193A1 - Wannenofen fuer die metallurgische behandlung von nichteisenmetallen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wannen- oder Tankofen für die metallurgische Behandlung von Nichteisenmetallen. Die metallurgische Behandlung von Nichteisenmetallen, wie Blei, Zink und Kupfer, befaßt sich hauptsächlich mit mineralischen Sulfiden dieser Metalle und umfaßt die Stufen des Oxidierens dieser Sulfide in Oxide und/oder Sulfate, gefolgt durch deren Reduktion in den rohen Elementarzustand vermittels einer Reihe sehr komplizier­ ter Reaktionen, die noch weiter aufgrund der Tatsache verkompliziert werden, daß Nichteisenmetallerze fast immer einander zugeordnet vorkommen und daß technische und wirtschaftliche Betrachtungen deren Trennung und Rückgewinnung erfordern.

Vor der eigentlichen metallurgischen Stufe wird das Erz vorbereitet, indem es auf die geforderte Partikelgröße verkleinert, von der Gangart befreit wird und die ver­ schiedenen einander zugeordneten Erze - beispielsweise durch Flotation - getrennt werden und dann deren Feuch­ tigkeitsgehalt vermindert wird. Die metallurgische Stufe wird, soweit die Produktion des Metalls in seinem rohen Elementarzustand durch die vorher genannten Schritte betroffen ist, nach üblichen Verfahren entweder in ge­ sonderten Ofen oder im Falle der jüngst bekanntgewor­ denen Verfahren in einem einzigen Ofen durchgeführt, auf alle Fälle wird jedoch an geschichteten flüssigen Phasen gearbeitet, von denen die untere aus dem rohen Elemen­ tarmetall und die obere Phase aus einer oder mehreren Schichten geschmolzener Schlacke bestehen, in denen die zum rohen Elementarmetall führenden Reaktionen stattfin­ den.

Oberhalb der flüssigen Phase befindet sich eine gasför­ mige Phase, die durch Oxidations- und Reduktionsreak­ tionen erzeugt wird.

Die Temperaturen liegen sehr hoch und werden im allge­ meinen durch die Notwendigkeit bestimmt, die Schlacke geschmolzen zu halten, so daß der Massentransfer zwi­ schen den verschiedenen flüssigen Phasen begünstigt wird; diese Temperaturen können 1400-1500°C erreichen.

Die ernsten mechanischen, chemischen und thermischen Beanspruchungen, denen diese Ofen ausgesetzt sind, werden also deutlich. Flüssige Schlacke und gasförmige Phase sind extrem aggressiv gegenüber dem Konstruk­ tionsmaterials bei Prozeßtemperaturen; deswegen müssen sowohl die feuerfesten und die metallischen Materialien im Kontakt mit den Prozeßfluiden entweder repariert oder periodisch ersetzt werden.

Es ist somit offenbar notwendig, entweder sämtliche Teile des Ofens so zu konstruieren, daß sie sich er­ setzen lassen, ohne daß man auf ihre benachbarten Teile einwirkt, oder die Bauteile werden bei niedrigen Tem­ peraturen gehalten, die niedriger als die Prozeßtempera­ turen sind, und zwar vermittels von Kühlfluiden.

Sowohl das rohe Elementarmetall wie die flüssige Schlacke verfügen über sehr hohe spezifische Dichten,; eine Druckhöhe der flüssigen Phase von beispielsweise nur 2 m kann den Herd mit einer Last beanspruchen, die äquivalent 10 bis 20 metrischen Tonnen/m² ist.

Die hohen Temperaturen erzeugen ernste Expansions- und Dichtprobleme, da die flüssige Phase stark fluid und in der Lage ist, unter die feuerfesten Bauteile zu in­ filtrieren, und, wegen ihrer hohen Dichte diese anzuheben und somit den Herd und die Wandauskleidungen zu beeinträchtigen, die schließlich auf der flüssigen Phase schwimmen. Es ist daher wesentlich, diese Teile der Konstruktion in kompakter und impermeabler Weise aufzubauen.

Wegen der Toxizität und Aggressivität der gasförmigen Phase muß der Ofen ausgezeichnete Dichtungscharakteri­ stiken haben und bei geringem Vakuum arbeiten; jeder Gas­ austrag wird kontrolliert und an Behandlungsanlagen überführt.

Die Erheblichkeit dieser mechanischen, chemischen und thermischen Beanspruchungen bedeutet, daß Öfen für Nichteisenmetallbehandlung in ihren Abmessungen und damit in ihrer Einheitsproduktionskapazität begrenzt sind.

Eine weitere Konsequenz der Erheblichkeit dieser Bean­ spruchungen ist der niedrige Ofenservicefaktor wegen der häufigen Wartungs- und Erneuerungsvorgänge, die diese - Ofen erfordern. Diese Vorgänge erfordern, daß die Anlage für eine bestimmte Zeitspanne stillgesetzt wird, da das Abschalten und Wiederstarten des Ofens bis zu vollen Arbeitsbedingungen sehr allmählich zu erfolgen hat.

Die Erfindung soll nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Diese zeigen in:

Fig. 1 eine Darstellung teilweise in der Ansicht teilweise im Schnitt eines Seitenteils des infrage stehenden Ofens;

Fig. 2 ist ein vergrößerter Teilschnitt längs der Linie A-A der Fig. 1;

Fig. 3 ist teilweise im Schnitt ein Teil einer Eckzone des Ofens;

Fig. 4 erläutert die Gesamtauslegung der Anlage;

Fig. 4A ist ein Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 4;

Fig. 4B ist ein Schnitt längs der Linie B-B in Fig. 4;

Fig. 4C ist ein Schnitt längs der Linie C-C in Fig. 4; und

Fig. 4D ist eine allgemeine Darstellung der ver­ schiedenen Materialien, die für den Aufbau des Ofens verwendet werden, wobei die Be­ zugszeichen denen entsprechen, die in der Beschreibung zur Angabe der jeweiligen Materialien verwendet werden.

Durch den Ofen nach der Erfindung werden die vorgenann­ ten Begrenzungen vermieden; dieser Ofen besteht aus einem Wannen- oder Tankofen, der im wesentlichen aus einem steifen Metallrahmen gebildet ist, der die folgen­ den Bauteile umschließt und abstützt, die im folgenden erläutert werden:

A - Herd B - Platten-Umfangsanordnungen C - Metallband, das die flüssige Prozeßphase
enthält; und D - vertikale Wände und Ofenaufsatz ("Ofenkrone")

Der Querschnitt durch den Ofen ist rechteckig, der Herd ist konkav in Form eines umgekehrten Bogens.

Fig. 1 läßt einen Schnitt durch die untere Seitenwandung des Ofens erkennen; Fig. 2 ist eine Draufsicht gemäß der Ebene A-A.

Der Stützrahmen 1 besteht aus einer steifen Gitterkon­ struktion horizontaler und vertikaler Stahlträger.

A) Herd

Der Ofenherd besteht aus einer Reihe von sogenannten "Satteln" 2, die quer angeordnet sind, auf denen eine metallische umgekehrte Bogenkonstruktion 3 ruht, die mit longitudinalen Kühlleitungen 4 ausgestattet ist, durch welche Kühlfluid zugeführt wird, um den Herd auf einer Temperatur zu halten, die geringer als die des darüber­ liegenden flüssigen Metalls ist. Dieses Fluid kann Druckluft sein.

Auf der metallischen Konstruktion 3 sind eine permanente Schicht 5 von Graphitsteinen sowie eine metallische Dichtungsplatte 6 aufgelegt, die als Schürze für die obere umgekehrte bogenförmige Verschleißschicht 7 dient.

Die Schichten 5 und 7 sowie die Platte 6 erstrecken sich in die Umfangsplattenanordnungen, die im folgenden Absatz beschrieben werden.

Die Verschleißschicht 7 besteht aus feuerfesten Ziegeln, beispielsweise vom Typ Chrom, Magnesiumoxid und die wie die Ecksteine oder Keile eines Bogens sich verhalten. Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Steine der Schicht 7 mit ein oder mehreren seitlichen End­ stücken (butts) 8 versehen, die in eine oder mehrere kohärente Ausnehmungen in der gegenüberliegenden Fläche des benachbarten Steins greifen. Alle Spalte zwischen den Steinen der Schicht 7 können mit feuerfestem Mörtel ausgestrichen sein; dies hängt von der Genauigkeit der Steinoberflächen ab.

B) Umfangsplattenanordnungen

Vier Plattenanordnungen 9 in Form eines Metallträgers großer Dicke im wesentlichen von C-Querschnitt sind an der Basis der vier vertikalen Wandungen des Ofens angeordnet.

Jede Plattenanordnung kann entweder einstückig oder aus einer Anzahl aufeinanderfolgender Längen gebildet sein.

Innerhalb des Steges des Trägers sind Längsleitungen 10 vorgesehen, durch welche Wasser unter Druck zum Kühlen der Plattenanordnungen zirkuliert.

die Plattenanordnungen 9 sind mit der Basis des Rahmens 1 über eine Vielzahl von Anlenkstäben 11 verbunden, die es den Plattenanordnungen ermöglichen, horizontal in der Ebene der Fig. 1 unter den Schub der Expansion des Ofens und insbesondere der Verschleißschicht 7 sich zu bewe­ gen.

Die permanente Schicht 5 aus Graphitsteinen erstreckt sich mittels des Elements 12 so weit wie an eine Stelle nahe der Innenfläche der Plattenanordnung, genau wie die metallische Platte 6, die umgebogen ist, um an dieser Fläche zu haften.

Die Verschleißschicht 7 setzt sich mit den Elementen 13 und 14 fort, an denen die Platte 6 nach oben gebogen ist.

Ist ein Zementmörtelverguß zwischen den Steinen der Schicht 7 erfolgt, so muß dieses Einmörteln vorzugs­ weise am Element 13 fortgelassen werden, um ein Gleiten zwischen dem Element 13 und dem letzten Element 15 der Verschleißschicht 7 durch Wärmeexpansion zu ermöglichen. Beim Element 15 ist die obere Schicht geringfügig nach unten gedrückt und ermöglicht es ihr, unter dem Metall­ band, das weiter unter beschrieben wird, durch den Ein­ fluß der Wärmeexpansion zu gleiten.

Die Plattenanordnungen 9 sind stark gegen den Herd mittels einer Vielzahl elastischer Elemente oder Reak­ tionsfedern 16 zusammengedrückt, die gegen die Längs­ elemente des Rahmens 1 anstoßen. Das Verhalten des Herds unter Prozeßbedingungen verdient einige Betrachtung.

Wegen den Temperaturveränderungen expandiert der Herd und zieht sich zusammen; der Einfluß des Schubs der Reaktionsfedern 16 ist jedoch derart, daß die die Ver­ schleißschicht 7 bildenden Komponenten immer zusammen­ gedrückt gehalten werden und richtig aneinander haften. Die Reaktionsfedern 16 absorbieren die Wärmekontraktion und Expansion des Herdes, ohne daß die Bildung von Spalten möglich wird.

Wenn andererseits das rohe elementare Metall in flüssi­ gem Zustand einen Spalt zwischen den Zwischenräumen der Verschleißschicht finden sollte, so würden diese durch die Endstücke 8 zugesetzt, wodurch eine weitere Abdich­ tung vom Labyrinthtyp erzeugt würde.

Würde das flüssige Metall die Platte 6 erreichen, so wäre diese nicht in der Lage, die Steine der Schicht 7 zu heben, und zwar wegen des Widerstands, der sowohl aufgrund der Bogengestalt der Schicht wie aufgrund der Endstücke 8 geboten wird.

Eine weitere Garantie wird durch die Tatsache gegeben, daß, da die permanente Schicht 5 aus Graphit ist, wobei es sich um einen guten Wärmeleiter handelt und dieser durch die Luft gekühlte Stahlkonstruktion gekühlt wird, die Platte 6 bei einer Temperatur unterhalb der Ver­ festigungstemperatur des Metalls gehalten wird; es tritt somit eine Verfestigung ein; ein weiterer aufwärts ge­ richteter Schub auf, die Steine oder Ziegel der Schicht 7 wird nicht ausgeübt. Jede Infiltration über den Umfang an den Elementen 13 und 14 würde bei Kontakt mit der Platte 6 und den Plattenanordnungen 9 sich verfestigen, welche durch die Leitungen 10 wassergekühlt sind. Wie in den Figuren gezeigt, trägt die umgekehrte Krone des feuerfesten Stein- oder Ziegelherdes nicht auf den beiden Plattenanordnungen 9 in der Stellung orthogonal zu der in den Fig. 1 und 2 gezeigten auf, die die Basis der Stirnwandungen des Ofens also bilden.

Das Sehloch, das zwischen dem Halteband und dem Herd freiliegt, ist gefüllt und geschützt durch feuerfeste Steine, die eine auf dem Herd liegende vertikale Wandung bilden. Diese Konstruktion ist ersichtlich aus den Fig. 3 und 4 - Bezugszeichen 50.

Die Eckdichtungen müssen gesondert erwähnt werden. Die Metallplattenanordnungen 9, die auf den vier Umfangs­ seiten des Herdes positioniert sind, können sich durch den Effekt der Wärmeexpansion nach außen bewegen. Bei ihrer Bewegung nach außen würden sie Öffnungen an den vier Ecken erzeugen, was so zu Spalten, durch welche das flüssige Metall austreten könnte, führen würde. Wie Fig. 3 zeigt, sind, um eine Abdichtung gegen den schmelz­ flüssigen Stahl zu liefern, vier wassergekühlte Winkel­ elemente 17 aus Stahl an den vier Ecken des Herdes in­ stalliert und sind am Trägerrahmen 1 fixiert.

Am letzten Platz der feuerfesten Steine 13 und 14, die die Verschleißschicht 7 bilden und an den Eckenelementen befestigt sind, sind Expansionsräume 18 belassen, um Schübe zu verhindern, die gegen diese festen Elemente erzeugt werden. Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind diese Räume von einer Mineralwolledichtung einge­ nommen, welche die Expansion absorbiert.

C) Metallhalteband für den Flüssigphasenprozeß

Das Halteband (containing belt), das oberhalb der Plat­ tenanordnungen 9 liegt, stellt den am weitesten bean­ spruchten Bereich des Ofens sowohl in chemischer Hin­ sicht dar, weil es in Kontakt mit der flüssigen Schlacke steht, die eine extrem aggressive Phase bildet, in wel­ cher die chemischen Reduktionsreaktionen, die zum ele­ mentaren Metall führen, stattfinden; und vom baulichen Aspekt her aufgrund des seitlichen hydrostatischen Schubs und der thermischen Beanspruchung, da die flüs­ sige Schlacke der Sitze für einen intensiven Wärmeüber­ gang ist.

Das das Metall enthaltende Band ("Gürtel") ist aus ge­ gossenen Metallblöcken 19 hohler parallelepipedförmiger oder in Kasten-Paneelform aufgebaut, die mit Kühllei­ tungen versehen sind, wieder mit 10 bezeichnet, durch welche Wasser unter Druck geführt wird.

Fig. 1 zeigt eine einfache Lage gegossener Blöcke 19, das Halteband kann jedoch aus einer oder mehr als einer Lage von Blöcken, die vertikal miteinander verbunden sind, bestehen. Die Blöcke 19 sind steif miteinander mit zwischengelegten Dichtungsringen, durch Muttern und Bolzen 20 unter Bildung eines steifen Parallelogramms verbunden, wodurch die lasttragende Konstruktion im Ofen­ umfang gebildet wird und hydrostatischen Schüben Wider­ stand geleistet wird.

Die vergossenen Blöcke 19 sind durch eine Reihe von Distanzstücken 21 an ihrem Ort gehalten, beispielsweise in Form von Stahlprofilabschnitten, die am Rahmen 1 be­ festigt sind, um das aus den Blocks 19 gebildete Halte­ band fest in einer horizontalen Ebene zu halten, jedoch um eine gewisse freie Bewegung zuzulassen, die den Bewegungen der Plattenanordnungen 9 vertikal folgt.

Die vergossenen Blöcke 19 ruhen auf Plattenanordnungen 9 vermittels eines Dichtungsrings 22.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Dichtung 22 aus Graphit mit einem Metallkern aufge­ baut, die nicht nur eine Abdichtung für das schmelz­ flüssige Bad bietet, sondern auch ein geeignetes hori­ zontales relatives Gleiten zwischen dem Halteband - was fixiert verbleibt - und den metallischen Plattenanord­ nungen sichert, die durch den Einfluß der Herdausdehnung aufgrund von Wärmeexpansion sich bewegen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Blöcke 19 aus Kupfer oder Metallegierungen auf Kupferbasis ge­ bildet.

Auf ihrer gegen das schmelzflüssige Bad weisenden Außen­ fläche umfassen die Blöcke 19 eine Reihe von Vorsprüngen und Schlitzen 23, beispielsweise von Schwalbenschwanzge­ stalt, in welchen feuerfeste Ziegel mit einem Innenpro­ fil entsprechend denen der Schlitze 23 greifen und eine Schicht 25 hoher Beständigkeit gegen chemischen Angriff durch die flüssige Schlacke bilden. Die Höhe des Halte­ bandes entspricht wenigstens dem für die flüssige Prozeßphase vorhergesagten Maximalniveau.

D) Vertikale Wandungen und Krone

Die Ofenseitenwandungen sind aus Chrom-Magnesia- Feuerfeststeinen oberhalb des im vorherigen Abschnitt beschriebenen metallischen Gürtels aufgebaut. Das Mauer­ werk wird von einer Reihe horizontaler Leisten 26 getra­ gen, die sich horizontal über die gesamte Ofenwand er­ strecken, jedoch auf den Haltegürtel nicht pressen. Diese Leisten bestehen aus metallischen Profil- oder Winkelabschnitte, die an der Trägerkonstruktion 1 be­ festigt sind. Die Befestigungen 27 halten die Ziegel­ oder Steinkonstruktion in Position. Die Leistenaus­ bildungen sind vorteilhaft mit einem Kühlsystem ausge­ stattet, das Leitungen analog denen der Blöcke 19 um­ faßt, durch welche Wasser unter Druck zur Abführung von Wärme zirkuliert, wodurch die Temperatur der Leisten auf den gehaltenen Niveaus gehalten wird. Das Mauerwerk ist aus Ziegeln 28 aufgebaut.

Der Raum zwischen dem metallischen Gürtel und den Lei­ sten 26 ist mit Chrom-Magnesiumoxid-Steinen 29 nach Zwischenlage einer Dichtung 30 zwischen den metallischen Gürtel und die Steine 29 abgedichtet, um eine Abdichtung sicherzustellen und jedes relative horizontale Gleiten durch Wärmeexpansion zu ermöglichen. Die Ziegellage 29 kann leicht entfernt werden, um Arbeitsräume zu schaffen und den Abbau oder den Ersatz beschädigter Elemente möglich zu machen.

Das seitliche Mauerwerk oberhalb der Leistenausbildungen 26, welche die vertikalen Wandungen bilden, ist außen mit Isoliersteinen 31 verkleidet. Dieses wird dann innerhalb des Stahlverstärkungsmantels eingeschlossen.

Die tragende Decke wird aus Chrom-Magnesiumoxid- Steinen hergestellt und ist in verschiedene Abschnitte durch Querverbindungen und Dichtungen unterteilt, um die Expansion teilweise zu absorbieren. Eine weitere Wärme­ expansion des Deckenträgerteils wird absorbiert durch die um den Umfang angeordneten Federn.

Zu einer besseren Darstellung der Chakteristiken und Vorteile des Wannenofens nach der Erfindung wird im fol­ genden eine Beschreibung beispielsweise einer Ausfüh­ rungsform zur Behandlung von Bleierzen mit Bezug auf Fig. 4 gegeben, die einen Längsschnitt und drei Quer­ schnitte durch den Ofen nach der Erfindung zeigt. Der Ofen ist in drei Bereiche unterteilt, die durch zwei vertikale Schirmanordnungen 32 und 33 begrenzt sind, die sich vertikal bewegen können. Das Maximalniveau der flüssigen Phase ist dargestellt durch die gestrichelte Linie 34, die maximal dem Niveau des Haltegürtels ent­ spricht; das Maximalniveau des schmelzflüssigen Bleis ist dargestellt durch die strichpunktierte Linie 25, die dem Niveau der Plattenanordnungen 9 entspricht.

Geht man von links nach rechts über den Längsschnitt, so gibt es folgende drei Ofenbereiche:

Der Bereich 36 wird verwendet, um das Gas abzuziehen, welches durch das Rösten und das Reduzieren des Materi­ als erzeugt wurde, wobei der Durchsatz des abgezogenen Gases durch das Niveau des vertikalen Schirms oder Um­ lenkblechs 32 gesteuert wird. Ein Steuern der Reaktions­ gasgeschwindigkeit ermöglicht es, dessen Staubgehalt und Wärmeverluste zu reduzieren.

Der Bereich 37 wird zum Rösten oder für die Hauptreduk­ tion des Erzes verwendet. Das Bleierz, im wesentlichen Bleiglanz oder Galenit, der Kohlenstoff und der Sauer­ stoff zum Unterhalt der Reaktion und zum Aufbau der Schlackenmaterialien werden durch die Öffnung 38 gege­ ben.

Das schmelzflüssige Bad besteht aus Oxiden und Sulfiden, Flußmitteln und reduzierten Metallen, die durch Rösten und Reduktion der Charge erzeugt wurden, wodurch seine Temperatur zwischen 1200 und 1400°C variierte.

Eine beispielsweise Zusammensetzung der flüssigen Schlacke ist die folgende:

CaO13-20 Gew.-% FeO25-35 Gew.-% SiO₂25-35 Gew.-% PbO 1- 6 Gew.-% ZnO 4-15 Gew.-%

Eine beispielsweise Zusammensetzung von Gas und Dampf oberhalb des Schmelzbades in den Bereichen 36 und 37 ist wie folgt:

SO₂35-45 Gew.-% CO₂18-28 Gew.-% PbO14-20 Gew.-% O₂ 3- 7 Gew.-% N₂ 4-12 Gew.-%

Der Arbeitsdruck liegt geringfügig geringer als der Außendruck und beträgt bis zu 10 mm H₂O Vakuum.

Der Bereich 39 wird verwendet, um die Reduktionsreaktion abzuschließen, die durch Zufuhr von Wärme mittels der Elektroden 40 unterstützt werden, die mit elektrischem Strom gespeist sind.

Die Gasdecke oberhalb des Bereichs 39 ist von den Be­ reichen 36 bis 37 durch die Abschirmung 33 getrennt, die ins Schmelzbad tauchend gehalten wird. Eine beispiels­ weise Zusammensetzung ihrer Hauptkomponenten der Gas­ phase ist die folgende:

CO + CO₂15-25 Gew.-% Pb + PbO10-20 Gew.-% Zn + ZnO20-30 Gew.-% N₂30-40 Gew.-% O₂ 1- 5 Gew.-%

Das rohe geschmolzene Blei wird durch Überströmen aus dem Syphon 41 abgezogen. Die Austragsöffnungen 42 werden für den normalen Austrag der flüssigen Schlacke verwen­ det; die Austragsöffnungen 43 werden für deren Notaus­ trag benutzt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird in den Kupolzonen oberhalb der Bereiche 36 und 37 das Mauerwerk gekühlt, indem Metallelemente 44, vorzugs­ weise aus Kupfer, eingesetzt sind, in welchen Kühllei­ tungen für die Zirkulation des Kühlfluids vorgesehen sind.

Die beispielsweise für die Ofenkonstruktion verwendeten Materialien sind:

45 Chrom-Magnesit
46 feuerfester Ton
47 plattenförmiger Asbest
48 Chromit-Periklas
49 Graphit

Die Auskleidung 50 bedeutet den feuerfesten Wandschutz, der das Sehloch zwischen dem Haltegürtel und dem feuer­ festen Herd schützt. Die Vorteile des Tank- oder Wannen­ ofens nach der Erfindung gehen aus der vorstehenden Be­ schreibung ohne weiteres hervor. Als Hauptvorteil sei jedoch der folgende herausgestellt:

• - Es gibt keine wesentlichen Begrenzungen hinsichtlich der Einheitskapazität des Ofens nach der Erfindung.
• - Ein einziger Ofen kann eine Jahresproduktion an rohem, elementarem Metall in der Größenordnung von 100 000 metrischen Tonnen erzeugen.
• - Die Metall enthaltende Konstruktion für das schmelz­ flüssige Bad sichert Steifigkeit und Abdichtung für das Schmelzbad und für das flüssige Metall, während sie an den lasttragenden Rahmen des Ofens befestigt und hiergegen verankert wird.
• - Die gegossenen Kupferblöcke, die den Haltegürtel bil­ den, lassen sich leicht ohne Beschädigung des darüber­ liegenden Mauerwerks entfernen.
• - Das den oberen Teil des Ofens bildende Mauerwerk kann unabhängig von der Stahlstützkonstruktion, die fest verbleibt, expandieren.
• - Die Feuerfestauskleidung der Kupferblöcke schützt ver­ fahrensseitig gegen chemischen Angriff und einen we­ sentlichen Wärmeverlust.
• - Die Herdkonstruktion ist kompakt, obwohl sie frei, sowohl in Längsrichtung, wie in Querrichtung während des Anlaufs und während des Betriebs expandieren kann, da sie durch Expansionskompensieren der Federn zusam­ mengepreßt wird.
• - Eine Abdichtung gegen Herauslecken flüssigen Metalls, welches unter Arbeitsbedingungen eine sehr niedrige Viskosität hat, wird durch die Gestalt des Herdes, durch die Kompression und durch das Kühlen der Herd­ dauerschicht sichergestellt.
• - Die Leitungen der Zwangsluftkühlung des Herdes und der Leitungen für die Druckwasserkühlung der metallischen Bauelemente sichern eine Temperaturkontrolle jedes Teils des Ofens.
• - Der Herd, die Plattenanordnungen, der Haltegürtel sowie das überlagernde Mauerwerk sind nicht zusammen verbunden; sie sind somit in der Lage, unabhängig zu expandieren und sorgen so für eine perfekte Abdichtung und lange Lebensdauer.
• - Das Mauerwerk ist von außen für kleine Reparaturen ohne Unterbrechung des Ofenproduktionsablaufs zugäng­ lich.
• - Die Reaktionskammer, d. h. der Bereich 37, ist physisch von der Gasverdampfungskammer, d. h. dem Be­ reich 36, getrennt und expandiert unabhängig hiervon.

Claims (9)

1. Wannen- oder Tankofen für die metallurgische Behand­ lung von Nichteisenmetallen, bestehend aus einem rechteckigen Herd in Form eines umgekehrten Bogens, der auf Umfangsmetallplattenanordnungen ruht, auf welchen eine einen Haltegürtel bildende metallische Konstruktion ruht, Seitenwandungen und einen Überbau oder einer Deckenkonstruktion aus feuerfestem Mauer­ werk, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsmetallplatten­ anordnungen, auf welchen der umgekehrt bogenförmige Herd ruht, so ausgebildet sind, daß sie horizontal in Richtung der Expansion des Herdes beweglich sind und gegen den Herd durch eine Reihe elastischer Elemente oder Reaktionsfedern zusammengepreßt gehalten sind, die gegen die vertikalen Elemente der Gitterkonstruk­ tion anstoßen, welche den äußeren Trägerrahmen für den Ofen bildet.

2. Wannenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenanordnungen durch Schienen oder Stan­ gen getragen sind, die an die Basis des äußeren Rah­ mens angelenkt sind.

3. Wannenofen nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen­ herd auf einer Reihe von Quersätteln ruht und aus den folgenden Lagen von unten nach oben besteht: einer metallisch umgekehrt Bogen(gewölbe)Konstruktion, einer Graphitsteindauerlage, einer Metallabdichtungs­ platte und einer Verschleißschicht aus feuerfesten Steinen oder Ziegeln.

4. Wannenofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische umgekehrte Bogenkonstruktion mit Längskühlleitungen versehen ist, durch welche das Kühlfluid, vorzugsweise Druckluft, geführt ist.

5. Wannenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Haltegürtel bildende metallische Kon­ struktion aus metallischen Blöcken hohler parallel­ epipedförmiger oder kasten-paneelartiger Form be­ steht, die steif aneinander unter Bildung eines steifen Parallelogramms vereinigt sind.

6. Wannenofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die hohlen parallel-epipedförmigen Metallblöcke mit Kühlleitungen, durch welche Wasser unter Druck strömt, versehen sind.

7. Wannenofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische, den Haltegürtel bildende Kon­ struktion auf den Umfangsplattenanordnungen derart ruht, daß sie frei ist, horizontal relativ zu die­ sen Plattenanordnungen, vorzugsweise vermittels einer Graphitdichtung zu gleiten, wobei dieser Haltegürtel in seiner Position durch Distanzstücke gehalten ist, welche an der den äußeren Trägerrahmen für den Ofen bildenden Gitterkonstruktion befestigt ist.

8. Wannenofen nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwandungen aus feuerfestem Mauerwerk bestehen, die durch Leistenkonstruktionen abgestützt sind, die mit der Konstruktion des äußeren Trägerrahmens ver­ bunden sind, wobei das Mauerwerk nicht auf dem Halte­ gürtel ruht, relativ zu dem es frei expandieren kann.

9. Wannenofen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen in drei Bereiche unterteilt ist, von denen der erste für die Gasabfuhr, der zweite für das Rösten und das Re­ duzieren des Erzes und der dritte für die elektro­ thermische Vervollständigung der Oxidreduktion ver­ wendet wird, wobei diese drei Bereiche durch verti­ kale Schirme oder Umlenkbleche einstellbarer Höhe getrennt sind, wobei deren erster Schirm die beiden zuerstgenannten Bereiche zum Steuern der Gasphasen­ strömung trennt und der zweite Schirm oder das zweite Umlenkblech die beiden zweitgenannten Bereiche trennt, wobei er in das schmelzflüssige Bad taucht und die gasförmige Atmosphäre oberhalb der ersten Bereiche von der gasförmigen Atmosphäre oberhalb des dritten Bereiches trennt.