DE554494C - Kippbarer oder waelzbarer Flammofen - Google Patents

Description

Es ist schon vielfach der Vorschlag gemacht, die beim Schmelzen von Metallen in Flammöfen auftretenden Abgase zur Vorwärmung des Schmelzgutes auszunutzen. So wurden Doppelschmelzaggregate aus zwei nebeneinanderliegenden Trommeln gebildet, bei denen unter wechselnder Flammrichtung die Trommeln jeweils zum Schmelzen und Vorwärmen dienten. Hierbei erfolgte jedoch der Schmelzvorgang· intermittierend- er ist außerdem abhängig von der Betriebsweise, d.h. von der Belastung, die durch die Entnahme geregelt wird.

Um diese Nachteile auszuschalten und ein wechselseitiges Arbeiten derartiger Anlagen zu ermöglichen, wurden auch zwei nebeneinanderliegende Schmelzkammern waagerecht in einem Trommelofen angeordnet. Hierbei streichen jedoch die Flammen über das Gut hinweg, und es ist nicht möglich, die waage- - recht liegenden Herde senkrecht zu stellen.

Schließlich ist auch eine U-förmige Anordnung von Tiegelschmelzöfen bekannt, jedoch kommen hier die Vorteile dieser Anordnung nicht zur Auswirkung, da keine Innenbeheizung durch eine Flamme stattfindet, so daß eine Ausnutzung der Abgase zur Vor-

. wärmung des in dem einen der beiden Schächte befindlichen Einsatzmaterials nicht erfolgen

kann. ,

Demgegenüber ist es das Wesen der Erfindung, in einem kipp- oder wälzbaren Flammofen mehrere miteinander in Verbindung stehende Räume senkrecht zur Kippachse in Form von Schächten anzuordnen, die bei Anordnung von beispielsweise zwei Schächten ein U-förmiges Profil bilden. Der wesentliche Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß die Ausnutzung der Abwärme in viel intensiverem Maße erfolgen kann, weil nunmehr die Flammen gezwungen werden, durch das Material hindurchzustreichen. Hierdurch verringert sich die Geschwindigkeit der Feuergase, und die Wärmeabgabe wird erhöht. Dabei wirkt auch der Druck der im Vorwärmeschacht stehenden Metallsäule automatisch auf das Material und drückt die Metallmassen herunter, so daß un-. unterbrochen Frischmaterial nachgesetzt werden kann. Es braucht daher nicht jede Charge wechselseitig in dem einen bzw. anderen Ofenraum eingeschmolzen zu werden, sondern es kann fortlaufend gearbeitet werden und eine ganze Betriebskampagne hindurch in einem Schacht geschmolzen und im anderen. vorgewärmt werden. Dabei ist gerade die senkfechte Anordnung der Schächte von ausschlaggebender Bedeutung.

Die Schmelzzone liegt dann ziemlich weit vom Brenner entfernt, und zwar in dem Verbindungskanal zwischen den beiden Schächten, und ist hierdurch der heißesten Flammentemperatur fern gerückt, so daß der Abbrand auf ein Mindestmaß heruntergesetzt wird.

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Herbert Pontsen in Heilbronn.

Erst das von Schlacke bedeckte flüssige Metall kömmt'ünmittelbar in die Brennerzone und kann hier gleichfalls ohne Abbrandgefahr überhitzt werden, um dann durch Schaukelbewegungen seine Wärme an das einzuschmelzende Gut abzugeben. -

In der Zeichnung ist die Erfindung dargestellt, und zwar in Abb. ι im Schnitt und in Abb.-2 im Schnitt A-B der Abb. i. Hierbei ίο bedeuten α das Ofenmauerwerk, b und c die beiden Schmelzschächte, die im unteren Teil miteinander verbunden sind, d ist eine Zwischenwand, die die Führung der Gase durch die gesamte Schmelzröhre hindurch erzwingt und lediglich bei t eine Durchbrechung zeigt. Die Länge dieser Zwischenwand d kann dabei je nach den praktischen Bedürfnissen bemes-• sen, werden. An Stelle" einer gemauerten Wand läßt sich auch ein Schieber, z. B. aus ao -feuerfestem Guß, verwenden, dessen Längeneinstellung verschiebbar ist. Der ganze ■ · Ofenkörper ist mittels der Zapfen e und der Kippvorrichtung / drehbar, und zwar im allgemeinen bis zu 90⁰ nach jeder Seite, so daß, abgesehen von der in Abb. ι gezeichneten senkrechten Lage, auch noch mindestens die in Abb. 3 und 4 dargestellten Stellungen, von denen Abb. 3 Drehung nach rechte und Abb. 4 Drehung nach Hnks zeigen, möglich sind. Die beiden Schächte sind an ihrem oberen Ende offen, so daß der Brenner g, der schwenkbar angeordnet ist, davorgesetzt werden kann. Wirkt der Brenner beispielsweise durch den Schacht b, so werden die Abgase aus dem Schachte abgezogen und umgekehrt. Zi₁, Ji₂ und Jt₃ sind Abstichlöcher, aus denen das flüssige Metall aus verschiedenen Lagen des Ofens je nach Bedarf abgestochen werden kann.

Der Ofen ermöglicht, das flüssig gewordene Schmekgut bei senkrechter Stellung im Sumpf des Verbindungsstücks und bei waagerechter Stellung in dem unteren Schmelzschacht anzusammeln. Hierbei kann nach Belieben eine Abkühlung durch Berührung mit dem im oberen Schach! befindlichen Vorwärmegut oder eine Überhitzung vorgenommen werden. Wird der Ofen durch die Kippvorrichtung in die !senkrechte Stellung gedreht, so bildet sich am Boden der U-Röhre ein Bad, welches das kalte Schmelzgut bespült, trotzdem aber noch so viel Querschnitt frei läßt, daß die Feuergase zwischen Trennwand und Badspiegel in den . Vorwärmeschacht gelangen können. Wird der Ofen noch weiter gekippt, so läuft das geschmolzene Metall in die Vorwärmezone hinein, bespült die hier lagernde vorgewärmte-Chargenmenge und bringt sie schnell zum Schmelzen. Dieser Vorgang kann laufend fortgesetzt werden, bis der Schmelzschacht geleert ist.

An einem Beispiel sei der gesamte Arbeitsvorgang des Ofens erläutert:

Der Ofen wird in senkrechter Stellung aufgeheizt unter gleichzeitiger Aufgabe des Schmelzgutes. Gegebenenfalls kann dann der Ofen um 90⁰ gemäß Abb. 3 gekippt und eine gewisse Menge Schmekgut nachgesetzt werden. -Sobald nun ein Teil des Metalls auf dem nunmehr waagerecht liegenden Herd geschmolzen ist, kann der Ofen in senkrechte Stellung gebracht werden, wobei sich das Schmelzgut im unteren Ofensack ansammelt. Nunmehr wird mit dem Nachsetzen durch den Vorwärmeschacht begonnen. Durch Pendelbewegungen des Ofens werden die unteren Partien der Metallsäule im Vorwärmeschacht immer wieder vom Schmelzbade gespült. Ohne den Ofen weiter zu kippen, kann durch das untere Stichloch laufend flüssiges Metall entnommen werden. Zur Erhöhung des Effektes ist es zweckmäßig, den Ofen zeitweise so zu kippen, daß das Bad über den heißen Herd des Feuerschachts gelangt, um hier die in den Wänden aufgespeicherte Wärme aufzunehmen. Diese Wärme kann durch Senkrechtstellen des Ofens in den unteren Sumpf übertragen und von dort zum Erleichtern des Schmelzen« des im Vorwärmeschacht enthaltenen Gutes benutzt werden.

Ein Kippen des Ofens in die waagerechte Stellung kommt gleichfalls dann in Frage, wenn zu bestimmten Zwecken, z. B. beim Schmelzen von Gußeisen, eine Überhitzung der Charge beabsichtigt ist. In diesem Falle erfolgt ein Abstechen des Materials' durch das Stichloch Ji₁.

Wenn eine Zeitlang durch den Schacht b als Feuerschacht geheizt ist, kann der ganze Vorgang umgekehrt durchgeführt werden in der Weise, daß der Schacht c zum Schmelzen und der Schacht b zum Nachfüllen des kalten Materials und als Vorwärmeschacht dient. Auf diese Weise ergibt sich eine wesentliche Verlängerung der Lebensdauer der Auskleidung, da das gesamte Mauerwerk gleichmäßig beansprucht wird. Der Verbindungskanal i zwischen beiden Schächten kann gegebenenfalls dazu benutzt werden, einen Teil ' der abziehenden Gase unter der Saugwirkung no des Brenners wieder in den jeweiligen Schmelzschacht zurückzuziehen und auf diese Weise den Heizeffekt zu erhöhen. Hierbei wird der relativ hohe Sauerstoffgehalt ausgenutzt, der in allen Abgasen vorhanden ist. Dieser Sauerstoffgehalt ist für die Verbrennung besonders vorteilhaft, da gleichzeitig die fühlbare Wärme der Abgase mindestens zu einem Teile wieder nutzbar gemacht wird.

Die Drehachse des Ofens und die Zwischenwand können gleichfalls zur Erhöhung des wärmewirtschaftlichen Effektes herangezogen

werden, indem man sie als Luftrekuperator ausbildet. Hierdurch wird einmal die erforderliche Verbrennungsluft aufgeheizt und andererseits dieser dem Verschleiß am stärksten· ausgesetzte Teil einer Kühlung unterzogen.
■ ' Man ist natürlich nicht daran gebunden,

. ' nur zwei Schächte in dem Ofenaggregat anzuordnen. Sollte sich für bestimmte Zwecke

ίο vorteilhaft erweisen, zur weiteren Einführung von Legierungsmaterial oder für den Zusatz von Reinigungsmitteln u. dgl. noch einen weiteren Vorwärmeschacht oder mehrere weitere zu benutzen, so kann dies unter Wahrung der vorstehend erörterten Gesichtspunkte ohne Schwierigkeit geschehen.

Der Ofen kann als Schmelzofen für alle Metalle, weiterhin aber auch als Konvertor zum Verblasen oder auch als Raffinierofen dienen. Auch zum Legieren verschiedenartiger Metalle läßt er .sich gut benutzen, da das Umspulen des vorzuwärmenden Gutes mit dem bereits geschmolzenen Metall Überhitzungen vermeidet. Besonders wenn es sich um das Legieren hoch und niedrig schmelzender Komponenten handelt, wie z. B. von Kupfer und Zink, kann man zunächst das Zink einfüllen und nun durch Kippen ein schnelles und einfaches Legieren der beiden Komponenten bewirken. .

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   i. Kippbarer oder wälzbarer Flammofen, insbesondere zum Schmelzen von Metallen, der in mehrere in ihrem unteren Teil miteinander in Verbindung stehende Räume unterteilt ist, die das wechselseitige Übertreten der Feuerungsgase bzw. der Schmelze ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ofenräume als senkrecht zur Kippachse des Ofens verlaufende Schächte angeordnet sind, die bei Verwendung von beispielsweise zwei Schächten in bei öfen anderer Art bekannter Weise ein U-förmiges Profil bilden.

   .2. Flammofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch im oberen Teil der die Schächte trennenden Wan- - düngen öffnungen angebracht sind, durch welche die in einem Schacht aufsteigenden Abgase in den oder die anderen Schächte übertreten können.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen