DE4424951C2

DE4424951C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Verglasen von Reststoffen

Info

Publication number: DE4424951C2
Application number: DE19944424951
Authority: DE
Inventors: Wolfang Dipl Ing Raebiger; Hans Dipl Ing Kuhlmann
Original assignee: Flachglas Wernberg GmbH
Current assignee: Flachglas Wernberg GmbH
Priority date: 1994-07-14
Filing date: 1994-07-14
Publication date: 1997-07-10
Anticipated expiration: 2014-07-15
Also published as: DE4424951A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verglasen von silikathaltigen Reststoffen, insbesondere Stäuben, Aschen, Schlacken, Schlämmen, Böden, Feuerfestmaterial oder Asbest, mit Schadstoff anteil, insbesondere Schwermetallanteil, bei dem die Rest stoffe kontinuierlich in Form eines Schüttkegels in einen Glasschmelzofen eingebracht und dort aufgeschmolzen werden. Die Erfindung betrifft weiterhin Vorrichtungen zum Durchführen des Verfahrens.

Bei der Herstellung gewöhnlicher Gläser, beispielsweise Kalknatron-Silikatgläser, werden die glasbildenden Materia lien in der Regel in Form eines Teppichs auf die bereits bestehende Schmelze in einer Schmelzwanne aufgebracht. Bei verglasbaren Reststoffen kann so nicht vorgegangen werden, denn bedingt durch die sehr hohe Wärmeabsorption der Schmelze ist die Einschmelzgeschwindigkeit durch den fehlenden Wärmeeintrag von der Unterseite des Teppichs her verhindert. Eine ähnliche Problematik ist von Basalt- und Frittenschmelzen her bekannt. Hier ermöglicht eine Rohstoff einlage in Form eines Gemengehaufens oder Schüttkegels mit ausreichend großer Oberfläche ein zufriedenstellendes Abschmelzen. Diese Vorgehensweise hat sich auch bei der Verglasung von Reststoffen als vorteilhaft erwiesen.

Das Einlegen der glasbildenden Materialien in Form eines Gemengehaufens oder Schüttkegels ist im Stand der Technik ausführlich diskutiert.

Bei der Vorgehensweise gemäß der EP 0 445 030 A2 wird die zu verglasende Asche im freien Fall auf den Schmelzenspiegel fallen gelassen und bildet dort einen aufschwimmenden Gemengehaufen, welcher durch einen Brenner, dessen Flamme den Schmelzenspiegel überstreicht, mit beheizt wird. Das Aufschmelzen des Gemengehaufens erfolgt demgemäß nur an der dem Brenner zugewandten Seite, im "Brennerschatten" werden die notwendigen hohen Temperaturen aber nicht erreicht. So besteht gerade dort die Gefahr von Verklumpungen des Rest stoffmaterials, was das gleichmäßige Nachfließen neuzuge führten Gemenges über den bereits vorhandenen Gemengehaufen beeinträchtigt. Zwar wird ein solcher Haufen auch über die Schmelze von der Unterseite des Gemengehaufens her aufge schmolzen, die Einschmelzgeschwindigkeit dürfte aber unbefriedigend sein.

Um das Aufschmelzen des Materials zu verbessern, verwenden die Vorrichtungen des Standes der Technik überwiegend einen Einlegevorbau, um den Gemengehaufen vorzubehandeln. So wird beispielsweise in der DE-OS 28 47 150 oder in der US-PS 4,973,346 offenbart, das Gemenge in einer der Schmelzzone unmittelbar vorgelagerten und mit dieser kommunizierenden Erwärmungszone einzusetzen und das Material vorzuschmelzen, so daß es im Ausgang zur Schmelz zone bereits schmilzt und zerläuft. Damit wird ein konti nuierlicher Eintrag der Materialien in das Schmelzwannenbad möglich, wobei der Gemengehaufen mit einem Böschungswinkel von weniger als 20° abfließt. Ähnlich wird bei der Schmelz vorrichtung gemäß der US-PS 2,078,794 vorgegangen, bei der das aufgeschmolzene Material über eine geneigte Fläche ab fließt.

Die Vorgehensweise, das Fließverhalten bzw. die Abfluß geschwindigkeit des Gemenges durch Vorbehandlung in einem Einlegevorbau zu verbessern, ist bis in jüngster Zeit eine bevorzugte Möglichkeit gewesen, den Eintrag des Gemenges und die Einschmelzgeschwindigkeit so abzustimmen, daß ein befriedigender Produktdurchsatz erreicht wird. Für den kontinuierlichen Eintrag der glasbildenden Materialien in den Einlegevorbau sind dabei Schneckenförderer bekannt. So zeigt beispielsweise die EP 0 347 047 B1 die Verwendung zweier vertikal beabstandeter Schneckenförderer, die gesteuert betreibbar sind. Auch die EP 0 403 183 A2 zeigt ähnlich angeordnete Schneckenförderer, die das über ein Trichter-Zufuhrsystem eingeleitete Gemengematerial in Richtung auf eine Vorschmelzflamme führt.

Wenn auch die geschilderte Vorbehandlung gemäß dem Stand der Technik effektiv sein mag, so hat sie doch den Nachteil, daß der Einlegevorbau eine zusätzliche Komponente des Schmelzofens darstellt, die nicht nur dessen Herstellungs kosten erhöht, sondern die auch zum Raumbedarf des Ofens beiträgt.

Aus der DE-PS 7 10 928 ist es bekannt, den Boden der Schmelzwanne an denjenigen Stellen anzuheben, an welchen der Gemengehaufen bzw. Schüttkegel zu liegen kommt, und zwar ist der angehobene Bereich unterhalb der Stelle vorgesehen an der eine Förderschnecke in die Wanne mündet. Dazu ist eine ebene oder auch eine etwas geneigte Platt form gebildet, die ungefähr in Höhe des Schmel zenspiegels liegt. Eine Brenneranordnung ist nicht beschrieben.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verglasen von Reststof fen, wie eingangs beschrieben, bereitzustellen, wobei kontinuierlich eingetragenes Gemengematerial verarbeitet werden soll und wobei die Schmelzgeschwindigkeit ausreichend hoch ist, um einen effizienten Verfahrenslauf zu ermöglichen, und wobei weiterhin die Verfahrensführung so vorgenommen werden soll, daß es möglich ist, eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung kompakt zu bauen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 so wie durch eine Vorrichtung nach Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestal tungen der Verfahren bzw. der Vorrichtungen sind Gegenstand der jeweiligen rückbezogenen Unteransprüche.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß ein relativ steiler Böschungswinkel des Schüttkegels von mindestens 25° erforderlich ist, um zu gewährleisten, daß aufgeschmolzenes Reststoffmaterial an der Oberfläche des Schüttkegels mit ausreichender Geschwindigkeit abfließt. Wenn der Schüttkegel dazu wenigstens teilweise unterhalb des Schmelzenspiegels liegt, wird im Übergangsbereich zur Schmelze ein Temperatur ausgleich geschaffen, so daß das abfließende Gemenge nicht auf dem Schmelzenspiegel aufschwimmen wird, sondern unmit telbar in die Schmelze einfließt.

Dabei soll unter dem "Böschungswinkel" der Winkel zwischen der Außenfläche und der Hori zontalen des Gemengehaufens oder Schüttkegels verstanden werden.

Nach einer zweiten Variante der Erfindung ist vorgesehen, daß der mindestens eine Schüttkegel oberhalb des Schmelzenpegels auf einem angehobenen Wannenboden-Bereich ausgebildet wird. Hier wird derselbe Effekt wie nach der ersten Variante dadurch erreicht, daß das von der Oberfläche des Schüttkegels abgeschmolzene Material wasserfallähnlich in die Schmelze eintritt, wodurch wiederum ein Aufschwimmen verhindert wird.

Dabei werden die Reststoffe als Gemenge vorzugsweise über die Ofenstirnwand eingelegt.

Vorteilhaft werden mindestens zwei ineinander übergehende Schüttkegel ausgebildet, wobei diese seitlich ineinander übergehen können oder übereinanderliegend aufgebaut werden können.

Auch für die erste Variante der Erfindung kann es vorteil haft sein, wenn das Gemenge zur Ausbildung des Schüttkegels bzw. der Schüttkegel auf einem angehobenen Wannenboden- Bereich abgelegt wird. Der angehobene Bereich liegt dabei aber immer noch unter dem Schmelzenspiegel. Vorteilhaft ist auch weiter, wenn dieser angehobene Wannenboden-Bereich in Schmelzenrichtung abfallend geneigt ist. Dieses gilt für beide Verfahrensvarianten der Erfindung, wobei der Neigungs winkel zwischen 25° und 45° liegt, bevorzugt zwischen 35° und 45°.

Eine Vorrichtung zum Verglasen von silikathaltigen Reststoffen, insbesondere Stäuben, Aschen, Schlacken, Schlämmen, Böden, Feuerfestmaterial oder Asbest, mit Schadstoffanteil, insbesondere Schwermetallanteil, weist eine kontinuierlich arbeitende Eintrageinrichtung auf, die das Gemenge als Schüttkegel ablegt, der zumindest teilweise über den in einer Schmelz wanne eingestellten Schmelzenspiegel ragt, weiterhin eine Brennereinrichtung, mittels derer nahezu die gesamte Außenfläche des Schüttkegels mit Wärme beaufschlagt wird, so daß das Gemenge an der Oberfläche des Schüttkegels schmilzt und in die Schmelzwanne abfließt. Die Einlegeeinrichtung ist an einer Seitenwand eines Wannen-Glasschmelzofens angeordnet und besteht aus wenigstens einer kontinuierlich arbeitenden Fördervorrichtung, deren Austragsöffnung(en) oberhalb des Schmelzenspiegels angeordnet ist/sind und deren jeweilige Einlegeleistung, gegebenenfalls unabhängig voneinander, so gesteuert wird, daß der Böschungswinkel in dem Bereich von mindestens 25° liegt.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Fördervorrichtung(en), zumindest im Bereich der Austragsöffnung(en), einen in bezug auf den Schmelzenspiegel bestimmten, gegebenenfalls einstellbaren, von Null verschiedenen Neigungswinkel aufweisen. Dabei sollte der Neigungswinkel kleiner oder gleich 45° sein. Um einen möglichst großflächigen Schüttke gel zu erhalten, kann eine solche Fördervorrichtung so ausgelegt werden, daß die Austragsöffnung geradlinig oder auf einer gekrümmt verlaufenden Kurve, beispielsweise einem Kreisabschnitt, hin- und her bewegt wird.

Die Einlegeeinrichtung kann an einer Seitenwand eines Wannen-Glasschmelz ofens angeordnet sein und aus wenigstens zwei kontinuierlich arbeitenden Fördervorrichtungen bestehen, deren Austragsöff nungen oberhalb des Schmelzenspiegels mit Abstand voneinan der im wesentlichen vertikal übereinanderliegend angeordnet sind, wobei die jeweilige Einlegeleistung der Fördervorrich tungen unabhängig voneinander so gesteuert wird, daß der Böschungswinkel des Schüttkegels mindestens 25° beträgt.

Falls erforderlich, können die Fördervorrichtungen Gemenge unterschiedlicher Zusammensetzung fördern. Diese werden dann durch die besonders angeordneten Fördervorrichtungen während des Einlegens zumindest teilweise durchmischt.

Die Austragsöffnungen der Fördervorrichtungen oberhalb des Schmelzenspiegels können mit Abstand voneinan der im wesentlichen horizontal nebeneinanderliegend angeord net sein, wobei wieder die jeweilige Einlegeleistung der Fördervor richtungen unabhängig voneinander so gesteuert wird, daß der Böschungswinkel des Schüttkegels mindestens 25° beträgt.

Bei einer speziellen Ausführungsform sind die Fördervorrich tungen teilweise horizontal nebeneinander und teilweise vertikal übereinander angeordnet sind, beispielsweise so, daß sie auf den Eckpunkten einer gedachten Raute, eines Rechtecks oder eines Quadrates liegen, T-förmig angeordnet sind oder auch ein regelmäßiges oder unregelmäßiges Gitter bilden, wie eine Dreiecksmatrix.

Vorzugsweise sind die Einlegeeinrichtungen an der Stirnwand des Wannen-Glasschmelzofens angeordnet.

Für alle Vorrichtungen ist es zweckmäßig, als Fördervorrich tungen Einlegeschnecken vorzusehen.

Aus den Gründen, die bereits im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Verfahren diskutiert sind, ist vorzugs weise der Boden der Schmelzwanne im Einlegebereich angehoben ausgeführt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist der Boden der Schmelzwanne einen in Schmelzenrichtung abfallend geneigt verlaufenden, angehobenen Bereich auf, auf dem das Gemenge abgelegt wird, wobei der Neigungswinkel des Bereiches vorzugsweise etwa 25° bis 45°, bevorzugt 25° bis 35° betragen kann. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß der erforderliche Böschungswinkel, der ja zur (in diesem Fall gedachten) Horizontalen gemessen wird, mit relativ wenig Gemengemate rial eingestellt werden kann.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn der Schmelzenspiegel auf einem niedrigeren Niveau als die Oberkante des geneigt verlaufenden Bereiches des Wannenbodens gehalten ist.

Es kann der Boden der Schmelzwanne auch einen horizontal verlaufenden Bereich aufweisen, auf dem das Gemenge abgelegt wird.

Vorteilhaft ist dabei die Brennereinrichtung an der Seite des Glasschmelzofens angeordnet, an der sich auch die Einlegeeinrichtung(en) befindet/befinden.

Ebenso vorteilhaft ist es, wenn die Brennereinrichtung an zumindest einer Seite des Ofens angeordnet ist, die senkrecht zu derjenigen liegt, an der sich die Einlegeeinrichtung(en) befindet/befinden.

Auch eine Kombination dieser beiden Maßnahmen ist möglich.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Brennereinrichtung aus wenigstens zwei Einzelbrennern aufzubauen.

Dabei können die Einzelbrenner symmetrisch beidseitig der Fördervorrichtungen angeordnet sein.

Es können auch zwei Einzelbrenner vorgesehen sein, welche aufeinander zu und zum Schmelzenspiegel hin geneigt sind.

Besonders für die Variante der Vorrichtung mit vertikal übereinanderliegenden Eintrageinrichtungen ist es vorteil haft, die Einzelbrenner in einer Höhe zwischen den Austrags öffnungen der Fördervorrichtungen anzuordnen.

Schließlich kann es zweckmäßig sein, zusätzliche Heizein richtungen, wie Elektroden oder Brenner, vorzusehen, die bedarfsweise zur Brennereinrichtung zuzuschalten sind.

Im folgenden soll die Erfindung lediglich beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Längsschnittansicht eines Ausführungsbei spieles einer Vorrichtung gemäß der ersten Variante der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Längsschnittansicht eines Ausführungsbei spieles einer Vorrichtung gemäß der zweiten Variante der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 ein Beispiel einer Brenneranordnung für die Vorrichtung aus Fig. 2;

Fig. 4 eine Längsschnittansicht eines Ausführungsbei spieles einer Vorrichtung gemäß der dritten Variante der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine Ansicht der Seitenwand, von der eingelegt wird, der Vorrichtung aus Fig. 4, betrachtet vom Inneren der Vorrichtung her.

Fig. 6 ein zweites Beispiel einer Vorrichtung gemäß der dritten Variante der vorliegenden Erfindung, wiederum im Längsschnitt; und

Fig. 7 ein drittes Beispiel der Vorrichtung gemäß der dritten Variante der vorliegenden Erfindung, im Längsschnitt, mit einer Darstellung der Brenner anordnung.

Fig. 1 zeigt eine Längsschnittansicht des Einlegebereichs für eine Vorrichtung zum Verglasen von Reststoffen gemäß der vorliegenden Erfindung, welche als Fördervorrichtung eine einzelne Einlegeschnecke 200 aufweist, durch die das in den Schmelzofen einzulegende Gemenge gefördert wird. Die Einle geschnecke 200 befindet sich in der Stirnwand der Schmelz wanne 10, hier, wie auch bei allen anderen Varianten der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, ist also ein Einlegevorbau nicht vorgesehen. Die Schmelzwanne 10 weist, ausgehend von der Stirnwand, einen in Schmelzenrichtung unter einem Winkel α von etwa 35° geneigt verlaufenden Bodenbereich 14 auf. Dieser geneigt verlaufende Bereich 14 des Bodens erstreckt sich bis unterhalb des Schmelzenspie gels 12, der gemäß den allgemeinen Betriebsbedingungen der Vorrichtung eingestellt ist. Die Einlegeschnecke 200 sollte dabei mit einem Abstand von mindestens 50 cm oberhalb des Schmelzenspiegels eingebaut sein. Das von der Einlege schnecke 200 geförderte Gemenge wird als Gemengehaufen 40 auf dem geneigt verlaufenden Bereich 14 des Bodens der Schmelzwanne 10 abgelegt. Von einer in dieser Figur nur schematisch angedeutet dargestellten Brennereinrichtung 30 wird die Oberfläche des Schüttkegels 40 beheizt, wobei das aufgeschmolzene Material in die Schmelze abfließt. Die Einlegeschnecke 200 kann dabei mit einem in bezug auf den Schmelzenspiegel 12 einstellbaren Neigungswinkel γ ange ordnet werden, der auch abhängig von möglichen Anforderun gen, die sich aufgrund unterschiedlicher Zusammensetzungen der Gemenge ergeben, geändert werden kann, beispielsweise kann eine Ausgestaltung vorgesehen werden, bei der sich die Austragsöffnung der Einlegeschnecke 200 geradlinig oder auf einer gekrümmt verlaufenden Kurve hin- und her bewegt. Der Neigungswinkel γ der Schnecke 200 wird immer so eingestellt, daß sich der erforderliche Böschungswinkel β des Schüttke gels 40 von mindestens 25° ergibt.

Fig. 2 zeigt eine Längsschnittansicht einer Vorrichtung zum Verglasen von Reststoffen gemäß der zweiten Variante der vorliegenden Erfindung. In der Stirnwand der Schmelzwanne 10 sind vertikal übereinanderliegend und beabstandet vonein ander zwei Einlegeschnecken 20, 24, angeordnet, deren Aus tragsöffnungen 22, 26 mit der Innenwand der Schmelzwanne 10 fluchten. Die Einlegeschnecken 20, 24 fördern zu verglasen des Material derart, daß auf einem horizontal verlaufenden Bereich 18 des Bodens der Schmelzwanne 10 ein Gemengehaufen 40 abgelegt wird, dessen Böschungswinkel β mindestens 25° beträgt. Lediglich schematisch angedeutet bei 30, 32 ist die Lage von Einzelbrennern, deren Flamme die Oberfläche des Schüttkegels 40 überstreichen. Das aufgeschmolzene Material fließt in die Schmelze ein. Im Schmelzenbad sind gegebenen falls zusätzliche Heizeinrichtungen, nämlich Elektroden 34, 36 angeordnet. Der Verlauf des Bodens der Schmelzwanne 10 ist derart, daß eine tiefste Stelle gebildet wird, an der sich Metallsumpf sammeln kann. Die Ausgestaltung des Wannenbodens in diesem Bereich 16 ist aber nicht Teil der Erfindung und soll hier nicht näher beschrieben werden.

Fig. 3 zeigt in einer schematischen Draufsicht die Wand, an der die Einlegeschnecken 20, 24 angeordnet sind, und die Lage zweier Einzelbrenner 30, 32. Die Einlegeschnecken 20, 24 sind vertikal übereinanderliegend und mit Abstand voneinan der angeordnet. Die Einzelbrenner 30, 32 liegen symmetrisch zu der Vertikalebene der Einlegeschnecken 20, 24 und sind vorzugsweise unter einem Winkel von etwa 45° aufeinander zu geneigt. Bei der hier gewählten Ausführungsform sind die Einzelbrenner 30, 32 näher an der oberen Einlegeschnecke 20 angeordnet, so daß sie den Schüttkegel, der von den Einlege schnecken 20, 24 gebildet wird, von oben her überstreichen, wodurch nahezu die gesamte Außenfläche des Schüttkegels aufgeschmolzen wird. Es sind aber andere Brenneranordnungen denkbar, bei denen beispielsweise ein Aufschmelzen von der Seite her oder von unten her erfolgt, es sollte jedoch vorteilhaft die Anordnung so getroffen werden, daß jeweils ein möglichst großer Teil der Außenfläche des Schüttkegels überstrichen wird.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel für eine Vorrichtung nach der dritten Variante gemäß der vorliegenden Erfindung. Hier sind zwei Einlegeschnecken 20′, 24′ horizontal nebeneinander liegend, aber beabstandet, angeordnet, wobei mittels dieser Einlegeschnecken zwei Schüttkegel 40, 40′ gebildet werden, die seitlich ineinander verlaufen, was grob schematisch in Fig. 5 veranschaulicht ist. Zwischen den Schüttkegeln 40, 40′ wird eine Rinne gebildet, in die die Flamme eines Einzelbrenners 30′ gerichtet ist. Die Schüttkegel 40, 40′ werden, wie es wieder in Fig. 4 zu sehen ist, auf einem geneigt verlaufenden Bereich 14 des Bodens der Schmelzwanne 10 unter einem Böschungswinkel β von etwa 45° abgelegt, wobei der Neigungswinkel α des Bodens vorzugsweise in dem Bereich von 25° bis 35° liegt. Dieser geneigt verlaufende Bereich 14 verläuft teilweise oberhalb des Schmelzenspiegels 12 bis hin zu dem tiefsten Bereich 16 des Bodens der Schmelzwanne 10, wo wieder der Metallsumpf gesammelt und daraus abgelassen werden kann. Ebenso wie bei der Ausfüh rungsform nach Fig. 2 sind gegebenenfalls unterhalb des Schmelzenspiegels zusätzliche Elektroden 34, 36 vorgesehen.

Fig. 6 zeigt ein zweites Beispiel einer Vorrichtung gemäß der dritten Variante der vorliegenden Erfindung. Wieder sind zwei horizontal nebeneinanderliegende Einlegeschnecken 20′, 24′ vorgesehen, die zwei ineinander verlaufende Schüttkegel 40, 40′ auf einem geneigt verlaufenden Bereich 14 des Bodens der Schmelzwanne 10 ablegen. Der Neigungswinkel des Bodens α beträgt etwa 35°. Das auf dem geneigten Bereich 14 abgelegte Gemengematerial braucht daher nur in einer relativ dünnen, leicht abfließenden Schicht aufgebracht zu werden, um trotzdem einen Böschungswinkel β einer Größe zu erreichen, die ein leichtes Abfließen gewährleistet. Der Bereich 14 des Wannenbodens geht in einen schwächer geneigt verlaufenden Bodenbereich über.

Schließlich zeigt die Fig. 7 ein drittes Beispiel der Vor richtung gemäß der dritten Variante der vorliegenden Erfin dung. Diese Ausführungsform ist bezüglich des Einlegeberei ches ähnlich der, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, wobei aber insbesondere die Anordnung der Einzelbrenner abgeändert ist; es sind nämlich Einzelbrenner 50, 52, 54, 56 in den Seitenwänden (aufgrund der Schnittansicht hier nur für eine Seitenwand gezeigt) der Schmelzwanne 10 angeordnet. Wie bei der Ausführungsform nach Fig. 4 legen Einlegeschnecken 20′, 24′ Schüttkegel 40, 40′ (ähnlich wie in Fig. 5) auf dem geneigt verlaufenden Bereich 14 des Bodens der Schmelz wanne 10 ab, wo dann diese Schüttkegel 40, 40′ insbesondere von dem Brenner 50 aufgeschmolzen werden.

Bezugszeichenliste

10 Schmelzwanne
12 Schmelzenspiegel
14 geneigter Bereich des Bodens der Schmelzwanne 10
16 tiefster Bereich des Bodens der Schmelzwanne 10
18 horizontal verlaufender Bereich des Bodens der Schmelzwanne 10
20, 20′ Fördervorrichtung (Einlegeschnecke)
22 Austragsöffnung
24, 24′ Fördervorrichtung (Einlegeschnecke)
26 Austragsöffnung
30, 30′ Einzelbrenner
32 Einzelbrenner
34 Elektrode
36 Elektrode
40, 40′ Schüttkegel
50 Brenner in der Seitenwand der Schmelzwanne 10
52 Brenner in der Seitenwand der Schmelzwanne 10
54 Brenner in der Seitenwand der Schmelzwanne 10
56 Brenner in der Seitenwand der Schmelzwanne 10
200 Fördervorrichtung (Einlegeschnecke)
α Neigungswinkel des Bodens der Schmelzwanne
β Böschungswinkel des Schüttkegels/der Schüttkegel
γ Neigungswinkel der Fördervorrichtung 200

Claims

1. Verfahren zum Verglasen von silikathaltigen Reststoffen, insbesondere Stäuben, Aschen, Schlacken, Schlämmen, Böden, Feuerfestmaterial oder Asbest, mit Schad stoffanteil, insbesondere Schwermetallanteil, bei dem die Reststoffe kontinuierlich als mindestens ein Schüttkegel in einen Glasschmelzofen eingebracht und dort aufgeschmolzen werden, wobei die Reststoffe als Gemenge über eine Seiten wand eines Wannen-Glasschmelzofens so eingelegt werden, daß

- die von der Seitenwand abgewandte Kegeloberfläche des mindestens einen Schüttkegels einen Böschungswinkel von mindestens 25° aufweist und
- der mindestens eine Schüttkegel wenigstens teilweise unterhalb des Schmelzenspiegels liegt,

dadurch gekennzeichnet, daß der Schüttkegel/die Schüttkegel an seiner/ihrer der Seitenwand abgewandten Kegeloberfläche oberhalb des Schmelzenspiegels mittels zumindest einer Brennerflamme an nahezu seiner/ihrer gesamten Außen fläche aufgeschmolzen wird/werden und der Böschungs winkel bei mindestens 25° gehalten wird.

2. Verfahren zum Verglasen von silikathaltigen Rest stoffen, insbesondere Stäuben, Aschen, Schlacken, Schlämmen, Böden, Feuerfestmaterial oder Asbest, mit Schadstoffanteil, insbesondere Schwermetallanteil, bei dem die Reststoffe kontinuierlich als mindestens ein Schüttkegel in einen Glasschmelzofen eingebracht und dort aufgeschmolzen werden, wobei die Reststoffe als Gemenge über eine Seitenwand eines Wannen-Glasschmelzofens so eingelegt werden, daß

- die von der Seitenwand abgewandte Kegeloberfläche des mindestens einen Schüttkegels einen Böschungswinkel von mindestens 25° aufweist und
- der mindestens eine Schüttkegel oberhalb des Schmelzen pegels auf einem angehobenen Wannenboden-Bereich ausgebildet wird,

dadurch gekennzeichnet, daß der Schüttkegel/die Schüttkegel an seiner/ihrer der Seitenwand abgewandten Kegeloberfläche oberhalb des Schmelzenspiegels mittels zumindest einer Brennerflamme an nahezu seiner/ihrer gesamten Außen fläche aufgeschmolzen wird/werden und der Böschungs winkel bei mindestens 25° gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß die Reststoffe als Gemenge über die als Ofenstirn wand vorgesehene Seitenwand eingelegt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei ineinander übergehende Schüttkegel ausgebildet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei seitlich ineinander übergehende Schüttkegel ausgebildet werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemenge zur Ausbildung des Schüttke gels/der Schüttkegel auf einem angehobenen und in Schmelzen richtung abfallenden Wannenboden-Bereich abgelegt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemenge zur Ausbildung des Schüttkegels/der Schüttkegel auf einem in Schmelzenrichtung mit einem Winkel von 25° bis 45°, bevorzugt 25° bis 35°, abfallend geneigt ausgeführten Bereich des Wannenbodens abgelegt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß den Reststoffen vor dem Eintragen in den Ofen mindestens ein Zuschlagsstoff zugesetzt wird.

9. Vorrichtung zum Verglasen von silikathaltigen Reststof fen, insbesondere Stäuben, Aschen, Schlacken, Schlämmen, Böden, Feuerfestmaterial oder Asbest, mit Schadstoffanteil, insbesondere Schwermetallanteil, mit einer kontinuierlich arbeitenden Eintrageinrichtung, die das Gemenge als minde stens einen Schüttkegel ablegt, der zumindest teilweise über den in einer Schmelzwanne eingestellten Schmelzenspiegel ragt, und mit einer Brennereinrichtung, mittels derer die Oberfläche des mindestens einen Schüttkegels so mit Wärme beaufschlagt wird, daß das Gemenge an der Oberfläche des Schüttkegels schmilzt und in die Schmelzwanne abfließt, wobei die Einlegeeinrichtung an einer Seitenwand des Wannen-Glasschmelzofens angeordnet ist und aus wenigstens einer kontinuierlich arbeitenden Fördervorrichtung besteht, deren Austragsöffnung(en) oberhalb des Schmelzenspiegels angeordnet ist/sind, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Einlegeleistung der Fördervorrichtung(en) so gesteuert wird, daß der Böschungswinkel (β) mindestens 25° beträgt, und daß die Brennerflamme(n) der Brennereinrichtung (30, 32; 30′; 50) auf nahezu die gesamte Außenfläche des Schüttkegels/der Schüttkegel gerichtet ist/sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung(en) (200), zumindest im Bereich der Austragsöffnung(en), einen in bezug auf den Schmelzenspiegel (12) bestimmten Neigungswinkel (γ) größer Null aufweisen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel (γ) kleiner oder gleich 45° ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn zeichnet, daß Fördereinrichtung(en) (200) so ausgelegt sind, daß die jeweilige Austragsöffnung geradlinig oder auf einer gekrümmt verlaufenden Kurve, beispielsweise einem Kreisabschnitt, hin- und her bewegbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlegeeinrichtung an einer Seitenwand des Wannen- Glasschmelzofens angeordnet ist und aus wenigstens zwei kontinuierlich arbeitenden Fördervorrichtungen (20, 24) besteht, deren Austragsöffnungen (22, 26) oberhalb des Schmelzenspiegels (12) mit Abstand voneinander vertikal übereinanderliegend angeordnet sind, wobei die jeweilige Einlegeleistung der Fördervorrichtungen (20, 24) unabhängig voneinander so gesteuert wird, daß der Böschungswinkel (β) des sich einstellenden Schüttkegels (40) mindestens 25° beträgt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtungen (20, 24) Gemenge unterschied licher Zusammensetzung fördern.

15. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlegeeinrichtung an einer Seitenwand des Wannen- Glasschmelzofens angeordnet ist und aus wenigstens zwei kontinuierlich arbeitenden Fördervorrichtungen (20′, 24′) besteht, deren Austragsöffnungen oberhalb des Schmelzen spiegels (12) mit Abstand voneinander horizontal nebeneinanderliegend angeordnet sind, wobei die jeweilige Einlegeleistung der Fördervorrichtungen unabhängig voneinander so gesteuert wird, daß der Böschungswinkel (β) jedes Schüttkegels (40, 40′) mindestens 25° beträgt.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtungen teilweise horizontal nebeneinander und teilweise vertikal übereinander angeordnet sind.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtungen (20, 24; 20′, 24′; 200) an der Stirnwand des Wannen-Glasschmelzofens angeordnet sind.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtungen Einlegeschnecken (20, 24; 20′, 24′; 200) sind.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Schmelzwanne (10) im Einlegebereich angehoben ausgeführt ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Schmelzwanne (10) in Schmelzenrichtung mit einem Winkel (α) abfallend geneigt verläuft.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel (α) des Bereiches (14) 25° bis 35° beträgt.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekenn zeichnet, daß der Schmelzenspiegel (12) auf einem niedrige ren Pegel als die Oberkante des geneigt verlaufenden Bereiches (14) des Wannenbodens gehalten ist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennereinrichtung (30, 32; 30′) an der Seite der Vorrichtung angeordnet ist, an der sich auch die Fördervor richtung(en) (20, 24; 20′, 24′; 200) befindet/befinden, und/oder daß die Brennereinrichtung (50, 52, 54, 56) an zumindest einer Seite des Ofens angeordnet ist, die senk recht zu derjenigen liegt, an der sich die Fördervorrich tung(en) (20, 24; 20′, 24′; 200) befindet/befinden.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekenn zeichnet, daß die Brennereinrichtung aus wenigstens zwei Einzelbrennern (30, 32; 50, 52, 54, 56) besteht.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelbrenner (30, 32) symmetrisch beidseitig der Fördervorrichtungen (20, 24) angeordnet sind.

26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekenn zeichnet, daß zwei Einzelbrenner (30, 32) vorgesehen sind, welche aufeinander zu und zum Schmelzenspiegel (12) hin geneigt sind.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelbrenner (30, 32) in einer Höhe zwischen den Austragsöffnungen (22, 26) der Fördervorrich tungen (20, 24) angeordnet sind.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Heizeinrichtungen (34, 36), wie Elektroden oder Brenner, vorgesehen sind, die bedarfs weise zur Brennereinrichtung (30, 32; 30′; 50, 52, 54, 56) zuzuschalten sind.