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Außenbeheizte Drehtronnmel Es sind Drehtrommeln bekannt, die aus einem
eisernen Mantel mit einer Auskleidung aus keramischen Stoffen bestehen. Die Stirnwände
dieser Trommeln sind durch Verschraubung mit dem Mantel verbunden und tragen Zapfen,
mittels denen die Trommel drehbar gelagert ist. Ein entsprechender, auf einem der
beiden Zapfen angeordneter Antrieb dient dazu, die Trommel in Drehung zu versetzen.
Die Trommel ist in einem Ofen angeordnet und wird also von außen beheizt, zweckmäßig
in der Art, daß die Stirnwände der Trommel nicht von den Feuergasen bespült werden,
sondern außerhalb des Ofens liegen. Eine oder mehrere in der Stirnwand oder dem
Trommelmantel angeordnete verschließbare Öffnungen dienen zum Beschicken und Entleeren
der Trommel. Derartige außenbeheizte Trommeln werden u. a. verwendet zum Ausschmelzen
von Metallen aus Metallstäuben, -gekrätzen, -aschen, -spänen u. dgl., z. B. zur
Gewinnung von regulinischem Zink aus Zinkstaub, Traß und anderem Gut, das metallisches
Zink in mehr oder weniger feiner Verteilung enthält. Sie haben den Nachteil, daß
der Trommelmantel des öfteren erneuert oder ausgebessert werden muß. Dies liegt
nicht oder nicht immer an der Außenbeheizung, sondern daran, daß entweder die Ausmauerung
wächst oder die Dicke des Trommelmantels zunimmt. Bei der Verarbeitung von Zinkstaub
oder Traß gelangt z. B. durch Fugen oder feine Risse der Ausmauerung Zink nach der
Innenseite des eisernen Mantels und legiert sich hier mit dem Eisen. Diese Änderungen
des Durchmessers der Auskleidung und der Wandstärke des Mantels haben zur Folge,
daß nach einer gewissen Betriebsdauer entweder der Trommelmantel reißt oder die
Auskleidung des Mantels zerdrückt wird.
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Diese übelstände werden dadurch beseitigt, daß erfindungsgemäß das
aus keramischem Baustoff bestehende Futter der außenbeheizten Drehtrommel von einem
durchbrochenen, z. B. aus Gitterwerk bestehenden Mantel aus Metall oder an Stelle
des Mantels von einem Traggerüst aus Ankern oder Schienen umgeben ist. Der Mantel
besteht z. B. aus Streckmetall, oder es werden in regelmäßigen oder unregelmäßigen
Abständen in dem Trommelmantel Öffnungen gleicher oder verschiedener Form oder Größe
vorgesehen. Wird statt eines Mantels ein Traggerüst verwendet, so besteht es z.
B. aus Metallstreifen oder -stäben, Röhren o. dgl. langgestreckten Körpern, die
in Form von Ankern oder Streben verlaufen oder auch sich z. B. in Form eines Gitterwerkes
kreuzen können. Im letzten Falle können an den Kreuzungsstellen
der
einzelnen Bauteile oder eines .Teils derselben Aussparungen vorgesehen sein, so
daß der eine Bauteil, z. B. Streifen oder Stab, in den ihn kreuzenden eingelassen
oder versenkt
| ist. Die Aussparung kann an einem o,,@@ "' |
| beiden Stäben o. dgl. vorgesehen sein. , a |
Die Vorteile der Erfindung bestehen darin' daß die in der Trommel behandelten Stoffe,
wenn sie durch Risse oder undichte Fugen der Auskleidung nach außen gelangen, nicht
mehr längere Zeit in Berührung mit den Metallteilen der Trommel bleiben, sondern
abtropfen können. Die Auskleidung kann also auf diese `'eise auch tatsächlich ihren
Zweck erfüllen, der darin besteht, daß sie die Metallteile der Trommel vor Berührung
mit dem Trommelinhalt schützt.
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Ist ein Metallmantel vorgesehen und setzt sich die Auskleidung aus
mehreren Teilen, z. B. Steinen oder Formstücken, zusammen, so werden die Öffnungen
im Metallmantel zweckmäßig derart ausgebildet, daß möglichst viele Fugen der Auskleidung
frei liegen. Abgesehen davon, daß dann die die Auskleidung durchdringenden Stoffe
weniger Gelegenheit haben, in Berührung mit den Metallteilen zu kommen, hat diese
Anordnung noch den Vorteil, daß undichte Fugen und Risse in der Auskleidung zugänglich
werden und leicht von außen wieder gedichtet werden können. Die Stirnwände, die
die Drehzapfen tragen, sind wie üblich mit dem Trommelmantel bzw. mit den einzelnen
Teilen des Traggerüstes durch Verschraubung o. dgl. verbunden. Sie können natürlich
ebenfalls mit einer Auskleidung versehen sein.
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Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung besteht darin,
daß ein Traggerüst aus Bändern, Stangen, Schienen oder anderen langgestreckten Metallkörpern
gefertigt wird. Diese sind parallel oder schräg zur Längsachse der Trommel angeordnet
und an ihren Enden z. B. mittels Winkelringen zusammengehalten. Zwischen den Schienen
o. dgl. und der Ausmauerung der Trommel können Zwischenstücke, z. B. vieleckige
oder runde Platten, angeordnet sein, zweckmäßig derart, daß die Zwischenstücke auf
jedem langgestreckten Körper mit Abstand voneinander liegen und z. B. mit den Schienen
o. dgl. verschweißt sind. Bei dieser Anordnung ist die Auskleidung der Trommel besonders
gut zugänglich. Ist die Auskleidung aus vielen Teilen zusammengesetzt, die auch
z. B. mit Nut und Feder ineinandergreifen können, so gelingt es, fast sämtliche
Fugen zwischen den einzelnen Teilen der Auskleidung frei zu lassen. Außen um die
Bänder, Stangen, Schienen o. dgl. kann noch ein Zuganker oder mehrere z. B. in Form
eines Seiles in Schraubenwindungen gelegt werden. Die Enden des Zugankers werden
dabei in Blöcken gehalten, die auf dem Trommeldeckel oder der Ver-;, ;indung der
Teile des Traggerüstes mitein-
| er bzw. mit dem Trommeldeckel befestigt |
| Bei kleineren Trommeln kann die Aus- |
| > |
| idung aus einem Rohr bestehen. Das Trag- |
gerüst gestaltet sich dann besonders einfach. Es genügen eine Anzahl von schräg
zur Trommelachse verlaufenden Ankern, die von den Deckeln gehalten werden.
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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung diene die Zeichnung, in der
verschiedene Ausführungsbeispiele dargestellt sind.
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Abb. i zeigt eine erfindungsgemäße Drehtrommel teils im Schnitt, teils
in der Ansicht, die einen Trommelmantel aus Metall mit rechteckigen Öffnungen hat.
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Abb. 2 ist ein Schnitt nach Linie A-B in Abb. i.
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Die in Abb. 3 im Schnitt dargestellte Drehtrommel hat einen Mantel
aus in ihrer Längsrichtung verlaufenden Schienen.
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Abb. q. ist ein Schnitt nach Linie C-D in Abb. 3.
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Abb.5 und 6 zeigen Einzelheiten dieser Vorrichtung.
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In Abb.7 und 8 ist eine andere Ausführungsform in Seiten- und Vorderansicht
dargestellt.
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In Abb. i ist i der Metallmantel. Die Auskleidung der Drehtrommel
besteht aus mehreren zweckmäßig gleich großen Formstücken 7, die finit Nut und Feder
ineinandergreifen und,außen und innen die Fugen 3 erkennen lassen. Sie kann aber
auch aus einem Stück gefertigt, z. B. gestampft oder anders unterteilt als in der
Zeichnung dargestellt sein. Z. B. kann sie aus Ringen zusammengesetzt sein. An jedem
Ende der Trommel ist ein Profilring 6 um den Trommelmantel gelegt, an den der Deckel
.4 mit dein Zapfen S angebracht werden kann. Die Zapfen sind durch ein Zwischenstück
io finit den Deckeln verbunden und liegen drehbar in Lagern,9. Jede Stirnwand oder
jeder Deckel 4. der Trommel besteht aus einer Metallscheibe und einer Auskleidung,
die z. B. aus mehreren Formstücken zusammengesetzt sein kann.
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Die Öffnungen 2 in dem Trommelmantel sind so angeordnet, daß sie die
Stoßstellen von vier Formstücken 7 frei lassen. Dadurch wird erreicht, daß die stehengebliebenen
Stege des Trommelmantels nur verhältnismäßig kurze Strecken der Fugen überdecken.
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Bei der Ausführungsform nach Abb.3 bis 6 besteht die Auskleidung ebenfalls
aus Formstücken 7. Um die Auskleidung ist parallel zur Längsachse der Trommel eine
größere Anzahl von Schienen i i angeordnet, deren Enden von einem ringförmigen Teil
gehalten werden. Zweckmäßig wird ein Winkelring
12 verwendet, derart,
daß die Schienen auf dem zylindrischen Flansch 1211 des Winkelringes aufliegen.
Entlang den Schienen, und zwar zwischen diesen und der Auskleidung; sind die Zwischenstücke
oder Platten 17 .in . Abständen voneinander angeordnet, derart', =. daß sie die
Fugen zwischen den einzelnen Formstücken oder Steinen 7 nicht überdecken. Die Zwischenstücke
oder Platten 17 sind z. B. an den Profilschienen i i angeschweißt, derart, daß jeder
Stein der Auskleidung durch eine oder mehrere solcher Platten gehalten wird. Im
Bereich der Fugen in Richtung des Umfanges können zum Schutze gegen etwa austretendes
Zink o.dgl. Bleche angebracht werden, die ein sofortiges Abgleiten des Zinks gewährleisten.
Die feuerfeste Auskleidung kann auch hier statt aus einzelnen Steinen aus mehreren
aneinandergesetzten Ringen oder aus einem einzigen Ring bestehen. Der Deckel 13
mit der Auskleidung i9 ist auf dem Ringstück 12 angeschraubt und trägt in üblicher
Weise die Drehzapfen 2o. Die Lager 21 für die Drehzapfen und der Ofen für die Beheizung
der Trommel können wie üblich ausgeführt sein. Auf dem Außenrand des Dekkels sind
ein oder mehrere Platten 15 mit Blöcken 22 vorgesehen, die z. B. mit Schrauben mit
dein Deckel und dem Ringstück 12 verbunden sind. Jeder Block hat eine Klemme oder
eine Bohrung 16 für den Zuganker 1q., der z. B. als Seil oder biegsamer Stab ausgebildet
ist und in Schraubenwindungen die Schienen i i umgibt. Die Schrauben 23. oder ähnlich
wirkende bekannte Einrichtungen dienen zum Spannen der Zuganker 14. Die Anordnung
kann so getroffen werden, daß ein Nachspannen während des Betriebes möglich ist.
Für diesen Zweck können vorteilhaft auch Federn, die in Kappen liegen, verwendet
werden. Die Deckel liegen gewöhnlich nicht im Feuer und sind daher kalt, so daß
die Schrauben oder Federkappen nicht der Gefahr einer vorzeitigen Zerstörung ausgesetzt
sind.
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In dem einen Deckel der Trommel oder in beiden sind mehrere Löcher
18 vorgesehen. Die Gase, die in der Trommel vorhanden sind oder sich darin entwickeln,
können in ständigen gleichmäßigen Strahlen durch diese Löcher entweichen. Auch können
diese Löcher zum Abstich von Metallen oder anderen sehrnelzflüssigen Stoffen dienen.
Sie können dann ständig offen sein, so daß die schmelzflüssigen Stoffe, wenn die
Löcher durch ihre tiefste Stelle gehen, z. B. in eine vor dem Ofen angeordnete Rinne
ausfließen können, oder es findet der Abstich von Zeit zu Zeit statt, wobei auch
die Trommel angehalten werden kann. In einem der Deckel ist zweckmäßig eine bffnung
für die Beschikkung und Entleerung der Trommel vorgesehen. Diese öffnung sowie die
Löcher i8 können aber auch im Trommelmantel angeordnet sein. Natürlich können auch
mehrere Beschickungs- und Entleerungsöffnungen in einem oder beiden Deckeln und
dem Trommelmantel oder beiden vorgesehen werden. Die Auskleidung der Trommel kann
aus den üblichen feuerfesten Stoffen, wie Schamotte, Kieselsäure, Magnesit, Dolomit
u. dgl. oder auch Siliciumcarbid, Graphit usw., bestehen. Werden Formstücke für
die Herstellung der Auskleidung verwendet, so werden zweckmäßig die Fugen zwischen
den Formstücken und den übrigen Bauteilen der Trommelauskleidung mit Schmelzzement
verfugt, der bei etwas höherer Temperatur als der Arbeitstemperatur des Ofens erweicht.
Auch korrosionsbeständige Metalle können als Baustoff gewählt werden. Das Traggerüst
besteht in der Regel aus Eisen oder Stahl; aber auch andere Metalle, z. B. Kupfer
oder Kupferlegierungen, sind verwendbar. Die Auskleidung kann auch durch Stampfen
hergestellt werden.
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Bei der Ausführungsform nach Abb.7 und 8 besteht die Auskleidung z.
B. aus einem einzigen Rohrstück. Die Deckel 13 der Trommel, die beiden Drehzapfen
2o, ihre Befestigung io an den Deckeln 13, ihre Lagerung 21 und der Antrieb 24 können,
wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet sein. Das Traggerüst
besteht hier aus schräg liegenden Ankern 25, die mit den Dekkeln 13 z. B.
durch Verschraubung verbunden sind. Die Einrichtungen für die Beschickung und Entleerung
usw. können wie vorher beschrieben ausgebildet sein. Diese Bauart ist im Betrieb
besonders zuverlässig, da die Zahl der Fugen in der Auskleidung auf ein Mindestmaß
herabgesetzt ist. In wärmewirtschaftlicher Hinsicht besteht der Vorteil, daß die
Feuergase überall mit der Auskleidung in unmittelbare Berührung kommen. Dabei können,
derartige Trommeln ohne weiteres noch bis zu Ausmaßen von etwa 2 m Länge und i m
Durchmesser und sogar mehr ausgeführt werden.
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Soll z. B Zinkstaub in der Trommel verarbeitet werden, so wird diese
zunächst durch die Beschickungsöffnung vollständig mit Zinkstaub gefüllt. Der Zinkstaub
soll zweckmäßig trocken sein. Nach der Füllung nimmt die Beschickung schnell höhere
Temperaturen an. Dabei können oft noch erhebliche Gasmengen durch die Löcher 18
entweichen, insbesondere wenn der Zinkstaub noch geringe Mengen Feuchtigkeit enthält.
Da ein Teil der Löcher 18 sowohl bei der Drehung als auch bei Stillstand der Trommel
in oder nahe an ihrer höchsten Stellung sich befinden, kann der Gasabfluß ständig
stattfinden, so daß ein
wesentlicher Überdruck in der Trommel nicht
entstehen kann. Dadurch wird die Gefahr der Bildung von Stichflammen und starker
Zinkstaubverstaubung vermieden, die sonst bei plötzlicher Druckentlastung des Trommelraumes
auftreten könnte. Auch die Beschikkungsöffnung kann noch eine Zeitlang offen bleiben.
Nach dem Schließen der Beschikkungsöffnung kann die Trommel in Drehung versetzt
werden. Ist die Gasentwicklung beendet, so können auch die Löcher 18 ganz oder zum
Teil verschlossen werden. Schließt man sämtliche Löcher, so kann nach einer bestimmten
Zeit der erste Zinkabstich erfolgen. Man kann dann ein- oder mehrmals noch gewisse
Zinkstaubmengen nachsetzen. Ist praktisch das gesamte Metall aus dem Zinkstaub ausgeschmolzen,
so wird die Trommel angehalten, und es werden die Rückstände, die in der Hauptsache
oxydischer Natur sind, aus der Trommel ausgeräumt. Man kann auch das schmelzflüssige
Zink bis zur Beendigung des Ausschmelzens in der Trommel lassen und erst vor dem
Räumen der Trommel abstechen. Das Zinkausbringen ist in allen Fällen sehr vollständig
und beträgt beispielsweise bei einem Zinkstaub mit 92°/o Zn go bis 95°/0. Die Dauer
des Ausschmelzens beträgt 6 bis 8 Stunden bei einem Trommelfassungsvermögen von
etwa 2 bis 4. t.
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Als weitere Vorteile der Erfindung können angeführt werden die kürzere
Ausschmelzdauer und die Brennstoffersparnis, die dadurch erzielt werden, daß die
Feuergase die Auskleidung unmittelbar berühren, wodurch eine bessere Wärmedurchlässigkeit
gewährleistet ist. Aus dem gleichen Grunde läßt sich auch die Arbeitstemperatur
niedriger als bei außenbeheizten Drehtrommeln mit ganzwandigem Mantel halten, ohne
daß die Ausschmelzdauer verlängert wird. Dadurch werden die Baustoffe mehr geschont.
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Da die Ringe (Abb. i bis 6), die auf den beiden Enden des Trommelmantels
liegen, verhältnismäßig kalt bleiben, entfernt sich der Trommelmantel, insbesondere
wenn er aus Schienen o. dgl. langgestreckten Körpern zusammengesetzt ist, durch
die Wärmedehnung nur wenig von der äußeren Begrenzungsfläche der Auskleidung. Die
Auskleidung liegt deshalb ziemlich fest in dem Mantel, und es erwächst daraus der
weitere Vorteil, daß der Betrieb gegebenenfalls auch mit höherer Temperatur als
bisher durchgeführt werden kann, da die verschieden großen Wärmedehnungen der einzelnen
Baustoffe bei der Trommel gemäß der Erfindung größtenteils ausgeglichen werden.