DE4210387A1 - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Beförderung und Behandlung von hochtemperaturgeschmolzenem Material - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Beförderung und Behandlung von hochtempera­ turgeschmolzenem Material, welches beispielsweise in einem elektrischen Ofen hergestellt wurde.

Bekannt ist eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Beförderung hochtemperaturgeschmolzenen Materials, welches für Transport und Materialentladung in Behältern aus einer Quelle für hoch­ temperaturgeschmolzenes Material aufgenommen wird.

Das japanische Gebrauchsmuster Nr. 54-17983 beispielsweise offenbart eine typische Vorrichtung zur kontinuierlichen Beförderung, welche aus Schienen besteht, die in einer Schleife um einen rotorartigen elektrischen Ofen angeordnet sind und eine Ankerkette, welche in der Mitte der genannten Schienen angeordnet ist und eine Antriebsvorrichtung zum Zie­ hen und Bewegen der Ankerkette umfaßt, so daß die Hochtemperaturprodukte vom Ofen wegbefördert werden. In einer derartigen Vorrichtung wird die Ankerkette entlang von Füh­ rungsrollen geführt, welche in verschiedenen Positionen ange­ bracht sind. Eine Mehrzahl von Aufnahmebefestigungen sind in einem vorgegebenen Abstandsverhältnis mit der Ankerkette ver­ bunden. Auf jede Befestigung ist parallel zur Kette eine im wesentlichen rechteckige Pfanne angeordnet, welche sich nach oben hin zum Befüllen und Aufnehmen der Hochtemperaturpro­ dukte des elektrischen Ofens erstreckt.

Das japanische Gebrauchsmuster mit der Veröffentlichungs-Nr. 59-40135 offenbart unterdessen eine Beförderungsvorrichtung bestehend aus einem Behälter, der sich nach oben hin er­ streckt, einem rechten und linken Hängebolzen, die zwischen dem Schwerpunkt des leeren und dem des gefüllten Behälters angebracht sind, einer U-förmigen Metallaufnahme zum Aufhän­ gen der Hängebolzen und einem Aufnahmestopper zur Sicherung der Aufnahme und des oberen Randes des Behälters. Der Behäl­ ter wird in eine Abkühlkammer bewegt oder überstellt, in dem die Aufnahme an einen Kran gehängt wird und kühlt dann meh­ rere Stunden ab; im Anschluß daran wird der Behälter durch den Kran aufgehängt. Der Stopper wird durch den Kran gelöst und damit wird der Behälter unstabil. Sodann wird das verfe­ stigte Calciumcarbid entladen indem der Behälter um die Achse des rechten und linken Hängebolzens geschwenkt wird.

In der herkömmlichen Pfanne, wie sie in dem japanischen Ge­ brauchsmuster mit der Veröffentlichungs-Nr. 54-17983 offen­ bart ist, sind die Pfannen in einem ausreichenden Abstandsverhältnis verbunden und gehalten, so daß der Trans­ port auf den kreisförmig angeordneten Schienen um den rotier­ baren elektrischen Ofen sicher möglich ist. Ein Problem je­ doch besteht darin, daß der Empfang der Hochtemperaturpro­ dukte erfolgt, während die Pfannen auf den Schienen bewegt werden, so daß die Zwischenräume zwischen den Pfannen weit geöffnet sind; durch diese Zwischenräume fällt oder fließt das Produkt, so daß sich eine kleine Ausbeutewirkung ergibt.

Auf der anderen Seite kann durch eine herkömmliche Beförde­ rungsvorrichtung, wie sie im japanischen Gebrauchsmuster-Nr. 59-40135 offenbart ist, der Arbeitsvorgang sicher durchge­ führt werden, indem der Behälter zur Aufnahme des verfestig­ ten Calziumcarbids durch die Einwirkung eines Kranes herumge­ schwenkt wird, um das Calziumcarbid zu entladen. Es gibt den­ noch einige Probleme, die darin bestehen, daß die Ar­ beitsweise des Kranes vom speziellen Geschick oder der Erfah­ rung der Bedienungsperson abhängt und daß strenge Betriebs­ bestimmungen für die Handhabung von Kränen festgesetzt werden müssen, weil die Betriebsbedingungen durch Staub, Spritzer und hohe Temperaturen gekennzeichnet sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, die beschriebenen Nachteile zu beheben und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welche verkleinerte Zwischenräume zwischen den Aufnahmebehältern aufweist. Ferner soll eine Aufnahme des hochtemperaturgeschmolzenen Materials auf einem Beförderungs­ weg möglich sein, welcher im Bereich der Quelle des hochtem­ peraturgeschmolzenen Materials, beispielsweise einem rotier­ baren elektrischen Ofen befindlich ist, um die Ausbeutewir­ kung zu erhöhen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zustellen, bei der hochtemperaturgeschmolzenes Material, wie beispielsweise Calziumcarbid kontinuierlich ohne Kran entladen werden kann.

Die verfahrensseitige Aufgabe der Erfindung wird durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst, während die Lösung der vorrichtungsseitigen Aufgabe durch die Merk­ male des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 5 be­ schrieben wird.

Nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung besteht das Verfahren zur kontinuierlichen Beförderung und Behandlung von hochtemperaturgeschmolzenem Material darin, daß das eine Ende jedes Behälters mit einer vorgegebenen Krümmung ausgebuchtet ist, das andere Ende jedes Behälters mit einer Krümmung ein­ gebuchtet ist, die mit der vorgegebenen Krümmung des ersten Endes korrespondiert, und daß das eine Ende des Behälters eng benachbart zum anderen Ende jedes Behälters angeordnet ist.

Nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Beförderung und Behandlung von hochtemperaturgeschmolzenem Material zur Verfügung gestellt, umfassend:

• - eine Vielzahl Behältern zur Aufnahme von geschmolzenem Material von einer Quelle mit hochtemperaturgeschmolzenem Material;
• - Einrichtungen zur Aufnahme und zur Beförderung der Behäl­ ter;
• - Verbindungsmittel zur Verbindung der Aufnahmeeinrichtun­ gen hintereinander, auf welchen jeder der Behälter aufge­ nommen ist;
• - und Beförderungsmittel zur Beförderung der verbundenen Aufnahmeeinrichtungen entlang einer Bahn.

Anhand der folgenden Zeichnungen werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Behälters, wie er in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet wird;

Fig. 2 eine schematische Teilansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 3 eine Seitenansicht der in Fig. 2 dargestellten Vor­ richtung;

Fig. 4 eine schematische Frontansicht senkrecht zur Richtung des Pfeils A in Fig. 3;

Fig. 5 eine erläuternde Ansicht, die zeigt, wie hochtempera­ turgeschmolzenes Material von der erfindungsgemäßen Vorrichtung entladen wird, und

Fig. 6 einen allgemeinen Gesamtüberblick über die erfin­ dungsgemäße Vorrichtung.

Obwohl es verschiedene hochschmelzende Materialien wie Calzi­ umcarbid oder Eisenlegierungen gibt, wird hier Calziumcarbid (im folgenden als Carbid bezeichnet) beispielhaft erklärt.

In Fig. 6 ist die Vorrichtung 10 zur kontinuierlichen Beförderung und Behandlung geschmolzenen Materials in ihrer Gesamtheit dargestellt.

Die Vorrichtung 10 umfaßt, wie in der Fig. 6 dargestellt, eine Anzahl von Behältern 1 (s. auch Fig. 1 und 2) zum Emp­ fang und Aufnahme des Carbids aus einem elektrischen Ofen 11, welche die Quelle für das hochtemperaturgeschmolzene Material bildet, eine Aufnahmevorrichtung 2 zur Aufnahme und Beförderung der Behälter 1, eine Antriebsvorrichtung 13, zur Beförderung auf einer Bahn 4, welche den Beförderungsweg für das Carbid bildet, wobei die Aufnahmevorrichtungen 2 jeweils mit jeder der Kettenabdeckungen 2c verbunden ist, um die Auf­ nahmevorrichtungen 2 hintereinander zu verbinden, auf welchen jeweils der Behälter 1 angebracht ist sowie eine Ankerkette 5, welche durch die Antriebsvorrichtung 13 entlang der Bahn bzw. der Schienenspur 4 bewegt wird. Nachdem das Carbid ge­ schmolzen wurde und bei Temperaturen von einigen Tausend Zentigraden im Ofen 11 reagiert hatte, wird entsprechend die­ ser Vorrichtung 10 das Carbid kontinuierlich durch einen nicht dargestellten Abstich den Behältern zugeführt, darin aufgenommen und falls notwendig zu einer vorgesehenen Kühl­ kammer (nicht gezeigt) zur Abkühlung und Verfestigung des Carbids aus einem geschmolzenen Zustand weiterbefördert. Nachdem das Carbid abgekühlt ist, wird jeder Behälter 1 in einem dafür bestimmten Abschnitt 14 auf der Bahn gekippt und das abgekühlte Carbid wird dann entladen und einer groben Zerkleinerungsstation zugeführt, die Trichter, Förderbänder usw. aufweisen, welche entlang der Bahn angeordnet sind.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Gesamtansicht des Behälters 1. Der Behälter 1 wird durch ein Gehäuse gebildet, welches einen nach vorn ausgebuchteten Bereich 1a mit einer vorgege­ benen Krümmung an der Vorderseite, einen eingebuchteten Be­ reich 1b an der Hinterseite, dessen Krümmung gleich der des Bereiches 1a ist, einer Rolle 6 zum Kippen des Behälters 1, welcher auf der rechten Seite frei drehbar ist und ein Gelenk 7 mit einem Loch 7a auf der linken Seite umfaßt.

Unter Verwendung dieses Behälters 1 als eine Einheit wird eine Vielzahl derartiger Behälter hintereinander angeordnet, wobei der eingebuchtete Bereich 1b eines vorderen Behälters in einem kleinen Abstand gegenüber der Ausbuchtung 1a eines hinteren Behälters befindlich ist, wie in Fig. 2 gezeigt und jeder Behälter 1 ist an einer Aufnahmeeinrichtung 2, die später erläutert wird, angelenkt. Demzufolge wird die Krümmung des Behälters 1, durch die Krümmungsradien des Beförderungsweges, durch den Abstand der Räder 3 der Aufnahmeeinrichtung 2, welche später beschrieben wird, und durch die Spurbreite des Beförderungsweges u. ä. bestimmt. Darüberhinaus können Größe und Tiefe des Behälters 1 abhängig von der aufzunehmenden Menge des Carbids, der Abkühlungszeit usw. bestimmt werden. Um die Abkühlung auf dem begrenzten Bahnraum zu fördern, kann es günstig sein, daß das Carbid in einer dünnen Schicht vom Behälter 1 aufgenommen wird. Dement­ sprechend besteht eine bevorzugte Ausführungsform darin, daß im Gegensatz zu den herkömmlichen tiefen Behältern flache Be­ hälter eingesetzt werden, in welchen das Carbid schnell ab­ kühlt und leicht entladen werden kann. In diesem Fall beträgt die Schichtdicke des aufgenommenen Carbids im Behälter vor­ zugsweise nicht mehr als 20 cm. Bei Schichtdicken oberhalb von 20 cm dauert die Abkühlung länger, so daß die Abkühlung auf der Beförderungsbahn nicht beendet ist. Da es eine konstante Beziehung zwischen der Dicke des Carbids und der Abkühlungsdauer gibt, genügt es, die Dicke des Carbids auf 10 bis 15 cm einzustellen, so daß das Carbid beispielsweise in­ nerhalb einer Stunde auf dem begrenzten Beförderungsraum ab­ kühlt. Die Beförderungsrate der Behälter kann im Verhältnis zur Menge des herausfließenden Carbids gesteuert werden.

Fig. 2 zeigt eine schematische Teilansicht der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung, Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht von Fig. 2 und Fig. 4 zeigt eine schematische Frontansicht senkrecht zur Richtung des Pfeiles A in Fig. 3. Wie in Fig. 4 dargestellt, ist jeder Behälter schwenkbar, jeweils an einer Befestigungs­ vorrichtung 2 angelenkt, wobei die Befestigungsvorrichtung 2 ein U-förmiges Querprofil aufweist und die Schwenkachse einer Achse des U-Profils entspricht. Jede Befestigungsvorrichtung 2 ist an beiden Seiten mit Rädern 3 zur Beförderung auf dem Beförderungsweg 4 versehen sowie mit zwei Gelenkelementen, welche am Gelenk 7 des Befestigungsbehälters angelenkt sind. Die Befestigungsvorrichtung 2 ist gegenüber dem Behälter 1 durch einen Bolzen 2a verbunden, welcher sich durch die Öff­ nung 7a des Gelenkes des Behälters und die Öffnungen 2b der Gelenkelemente der Befestigungsvorrichtung erstreckt. Die Beförderungsvorrichtung 2 wird durch die Ankerkette 5 bewegt, welche im unteren Teil der Vorrichtung eingreift. Fig. 5 zeigt den Zustand in welchem die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 abgekühlt ist, sich im vorgesehenen Abschnitt 14 befindet und das abgekühlte Carbid 12 eben entladen wird. Zum leichte­ ren Verständnis ist in dieser Darstellung ein Behälter ge­ zeigt. Wie dargestellt, wird der Behälter 1 über die Befesti­ gungsvorrichtung 2 durch die Ankerkette 5 in Richtung des Pfeiles B bewegt. Sobald das Rad 6, welches zur Kippung an der rechten Seite des Behälters vorgesehen ist auf die schräg gestellte Schiene 9, welche oberhalb des Beförderungweges 4 im Abschnitt 14 (s. Fig. 5) vorgesehen ist, auffährt, wird der Behälter 1 von der Befestigungsvorrichtung abgehoben. Durch das Gelenk 7 auf der linken Seite des Behälters ist dieser durch eine Gelenkverbindung mit der Aufnahmevorrichtung 2 angelenkt, so daß der Behälter 1 um das Gelenk 7 als Achse schwenkbar ist. Gleichzeitig wird das Carbid des Behälters 1 entladen und fällt in die nächste Grobzerkleinerungsstufe , die neben dem Beförderungsweg 4 in dem vorgesehenen Abschnitt 14 angeordnet ist. Die Grobzerkleinerungsstufe 15 umfaßt einen Trichter 16a, welcher unter Flur angeordnet ist, und ein Förderband 16. Das entla­ dene Carbid 12 fällt in den Trichter 16a und prallt an die­ sen, so daß das Gut grob zerkleinert wird. Das grob zer­ kleinerte Carbid 12 wird dann zu einer nächsten Fein­ zerkleinerungsstufe (nicht gezeigt) weiter befördert. An­ schließend wird der Behälter 1 entlang der schrägen Führungs­ schienen wieder in eine horizontale Position zurückbewegt und wird weiter befördert um erneut Carbid vom Elektro-Ofen 11 aufzunehmen.

Während in dieser Darstellung der Behälter 1 um ca. 90° ge­ schwenkt wird, um das Carbid zu entladen, ist ebenso eine ge­ ringere Neigung ausreichend um das Carbid zu entladen.

Entsprechend dem Verfahren und der Vorrichtung zur kontinu­ ierlichen Beförderung und Behandlung hochtemperaturgeschmol­ zenen Materials sind die Behälter zum Empfang und zur Auf­ nahme des geschmolzenen Materials derart ausgebildet, daß diese an ihrem einen Ende eine Ausbuchtung mit einer vorher­ bestimmten Krümmung aufweisen, daß sie an ihrem hinteren Ende eine Einbuchtung ausweisen, welche mit der Ausbuchtung derart korrespondiert, daß bei einer Vielzahl hintereinandergehäng­ ter Behälter zwei benachbart aneinander gehängte Behälter entlang eines kurvigen Beförderungsweges bewegt werden können, so daß der Abstand zwischen beiden Beförderungs­ hältern in etwa gleich dem Abstand ist wenn die Behälter geradeaus bewegt werden. Somit können die Behälter nicht nur sicher bewegt werden, sondern es wird auch verhindert, daß geschmolzenes Material durch die Zwischenräume zwischen zwei Behältern fällt. Da geschmolzenes Material nicht heruntertropfen kann, werden darüberhinaus die Antriebsvorrichtung und ähnliches unterhalb der Behälter da­ vor geschützt, daß sie schmelzen und zerstört werden.

Sofern entlang des Beförderungsweges in einem bestimmten Ab­ schnitt Kippmittel vorgesehen sind, kann die bisher vorgese­ hene Tätigkeit eines Kranes entfallen und das geschmolzene Material kann automatisch und kontinuierlich entladen werden.

Darüberhinaus kann auf den herkömmlichen Einsatz eines Kranes verzichtet werden, wenn in einem vorgesehenen Abschnitt des Beförderungsweges Schrägstellungsmittel vorgesehen sind, so daß das Material kontinuierlich und automatisch entladen wer­ den kann.

Claims (7)

1. Verfahren zur kontinuierlichen Beförderung und Behandlung von hochtemperaturgeschmolzenem Material (12), bei dem geschmolzenes Material (12) aus einer Quelle hochtemperaturgeschmolzenen Materials (11) durch eine Vielzahl von Behältern (1) aufgenommen wird, welche entlang einer Beförderungsbahn (4) be­ wegt werden, wobei die Behälter (1) auf Einrichtungen (2) angeordnet sind, welche hintereinander verbunden sind und das geschmolzenen Material (12) befördern, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende (1a) jedes Behälters (1) mit einer vor­ gegebenen Krümmung ausgebuchtet ist, das andere Ende (1b) jedes Behälters (1) mit einer Krümmung einge­ buchtet ist, die mit der vorgegebenen Krümmung des ersten Endes (1a) korrespondiert, und daß das eine Ende (1a) jedes Behälters (1) eng benachbart zum an­ deren Ende (1b) jedes Behälters angeordnet ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Behältern (1) in einem bestimm­ ten Abschnitt (14) der Bahn (4) schräg gestellt wer­ den und das geschmolzene Material (12) daraufhin aus jedem der Behälter entladen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das entladene geschmolzene Material (12) hinun­ terfällt und mit Stoßmitteln (16a) zusammenprallt und dadurch grob zerkleinert wird.

4. Vorrichtung (10) zur kontinuierlichen Beförderung und Behandlung hochtemperaturgeschmolzenen Materials (12) umfassend eine Vielzahl von Behältern (1) zur Entge­ gennahme von geschmolzenem Material (12) aus einer Quelle hochtemperaturgeschmolzenen Materials (11), Einrichtungen (2) zur Aufnahme und Beförderung der Behälter (1), Verbindungsmittel (2c) zur Verbindung der Aufnahmeeinrichtungen (2) hintereinander, auf welchen jeder der Behälter aufgenommen ist und Beför­ derungsmittel (13) zur Beförderung der verbundenen Aufnahmeeinrichtungen (2) entlang einer Bahn (4), dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende (1a) jedes Behälters (1) mit einer vor­ gegebenen Krümmung ausgebuchtet ist, ein anderes Ende (1b) jedes Behälters (1) mit einer Krümmung einge­ buchtet ist, die mit der vorgegebenen Krümmung des ersten Endes (1a) eines jeden Behälters (1) korre­ spondiert, und daß das eine Ende (1a) jedes Behälters (1) eng benachbart zum anderen Ende (1b) jedes Behäl­ ters (1) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (6, 7, 9) zur Kippung der Viel­ zahl der Behälter (1) hintereinander in einem vorge­ sehenen Abschnitt (14) der Bahn (4) vorgesehen sind, so daß das geschmolzene Material (12) aus jedem Be­ hälter (1) entladbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippeinrichtung (6, 7, 9) eine am Behälter (1) angebrachte Gelenkeinrichtung (7) aufweist, um den Behälter (1) gegenüber der Einrichtung (2) durch Schwenken schrägzustellen, daß eine Rolle (6) vorge­ sehen ist, welche an derjenigen Seite des Behälters (1) angeordnet ist, die der Gelenkeinrichtung (7) ge­ genüberliegt, um den Behälter (1) zu kippen, und eine Schrägbahn (9) vorgesehen ist, auf welcher die Rolle (6) in den vorgesehenen Bahnabschnitt (14) fährt, um dadurch den Behälter (1) zu kippen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkeinrichtung (7) zwei erste an der Ein­ richtung (2) angeordnete Gelenkelemente (2b), ein zweites, am Behälter (1) angebrachtes Gelenkelement (7) für ein Zusammenwirken mit den ersten Gelenkele­ menten (2b) und einen Bolzen (2a) aufweist, welcher sich in gelenkiger Anordnung durch die ersten und zweiten Gelenkelemente (2b, 7) erstreckt.