DE860693C

DE860693C - Verfahren und Vorrichtung zur Beschickung von Schmelzoefen, z. B. Glasschmelzoefen, mit Rohmaterial

Info

Publication number: DE860693C
Application number: DET2128D
Authority: DE
Inventors: Ragnar Tanberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1943-05-13
Filing date: 1944-05-18
Publication date: 1952-12-22
Also published as: GB628398A; US2508629A; BE456773A; FR904501A; CH245611A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zur ununterbrochenen Beschickung von Schmelzöfen mit Rohmaterial. Die Erfindung ist besonders für ununterbrochenes Beschicken von Schmelzöfen für Herstellung von Glas ausgearbeitet, kann aber auch zur Beschickung von öfen anderer Art Verwendung finden.

Bei solchen Öfen haben die Schwierigkeiten bestanden, daß das angewendete, üblich pulverförmige Beschickungsmaterial bei der Einführung in den Schmelzofen stark gestaubt haben und dieser Staub sich auf dem Gewölbe des Ofens und übrigen Innenflächen abgesetzt hat. Diese Staubbildung wirkt a-uch dadurch schädlich, daß der Staub in die Brenheröffnungen des Ofens und von dort in die regenerativen Kammern eindringt, die dadurch beschädigt werden. Ein anderer Nachteil der Beschickung mit pulverförmigem Material auf die bisher benutzte Art ist, daß sich dasselbe leicht über die Oberfläche des Schmelzbodens ausbreitet und hierdurch mit der feuerfesten Ofenfütterung in Berührung kommt, die auf Grund des Inhaltes der Materialien an Flußmitteln, wie Soda usw., stark angegriffen wird.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren vermeidet man die vorstehend genannten Schwierigkeiten gleichzeitig dadurch, daß andere Vorteile erzielt werden. Bei dem Verfahren wird die pulverförmige Beschickung dadurch in die Schmelze eingebracht, daß sie durch ein feuerfestes Rohr, ζ. Β.

einen Eisenmantel, der von der Ofenwärme erhitzt wird, eingeführt wird, wobei der Beschickung ein Bindemittel beigemischt ist, das durch den Wärmeeinfluß die Beschickung in einer solchen Ausdehnung verkittet, daß sie zusammenhängt, so daß- sie ununterbrochen in die Schmelze mit einer dem Schmelzen bzw. der Reaktion der Beschickung (dadurch, daß sie mit der geschmolzenen Masse in Verbindung tritt) entsprechenden Geschwindigkeit ίο eingeführt werden kann. Bei der Wanderung der Beschickung durch das Rohr hinab nimmt das Verkitten gleichmäßig zu, so daß sie, wenn die Auslauföffnung des Rohres erreicht ist, eine derart starre Form angenommen hat, daß sie in die Schmelze eingebracht werden kann. Die Beschickung wird hierdurch viel schneller auf die Schmelz-bzw. Reaktionstemperatur erhitzt, als wenn sie auf der Schmelze angebracht wird, und die Beschickung verbreitet sich nicht über die Oberfläche und kann demzufolge mit der Öfenfütterung nicht in Berührung kommen.

Erfindungsgemäß hat es sich besonders vorteilhaft gezeigt, als Bindemittel für die Beschickung eine Lösung anzuwenden, wo ein oder mehrere der as folgenden Stoffe vorliegen: Sacharide, Gerbsäuren, Harze und Stoffe mit exothermer Verkohlung, wie Lignin und Ligninabkömmlinge. Besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, als lignirihaltigen Stoff eingedämpfte Sulfitlauge und vorzugsweise Sulfitlauge mit einem Trockenstoffgehalt um 50 bis 60 °/o herum zu benutzen. Stoffe dieser Art binden die Beschickungsmasse zusammen, ohne daß sie an dem umgebenden Eisenmantel festklebt, indem sie durch leichtes Trocknen zusammenschrumpft und erstarrt, wie auch das Verkoksen bei mäßig niedrigeren Temperaturen beginnt und darauf exotherm fortsetzt.

Bei der Benutzung von Sulfitlauge als Bindemittel in so kleinen Mengen, daß die Masse an den formgebenden Eisenzylinder nicht wesentlich festklebt, hat es sich gezeigt, daß durch ein nachfolgendes leichtes Trocknen bei niedrigeren Temperaturen eine so hohe Bindekraft erreicht wird, daß die Masse aus dem formgebenden Rohr hinausgeschoben werden kann und genügend mechanisch stark ist, um einen selbständigen Körper zum Hinabführen in das Schmelzbad ohne Stütze des forrngebenden Zylinders zu bilden.

Weiter hat es sich gezeigt, daß bei dem vorstehend genannten Trocknen der Masse dieselbe von dem Eisenzylinder völlig frei gemacht wird, so daß die fertig getrocknete und geformte Stange aus dem formgebenden Rohr leicht hinausbewegt werden kann.

Es hat sich'gezeigt, daß die zur Erreichung einer genügenden Bindefähigkeit zuzusetzende Sulfitlaugenmenge zweckmäßig auf zwischen 10 und 20% angesetzt werden und daß das nachfolgende Trocknen passend bei einer Temperatur von über 150 bis 200° geschehen kann.

Die in das formgebende Rohr eingestampfte und wie vorstehend erwähnt getrocknete, gemischte Masse besitzt die Eigenschaft, daß sie bei mäßigen Temperaturen relativ schnell verkokst, indem eine Temperatur von ungefähr 250⁰ einen Verkoksungs-Vorgang initiert, der sich exotherm entwickelt, wodurch Verkoksen leicht erreicht wird.

Wie zu verstehen ist, gelangt die Erfindung* besonders in Verbindung mit feststehenden, über dem Bade vorgesehenen Rohren oder Mänteln zur Verwendung, die die Elektrode formen und diese zusammenhalten, bis die Masse durch Wärmeeinfluß zusammenhängend geworden ist, so daß sie in den Ofen, je nachdem wie sie verbraucht wird, hineingeführt werden kann.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird um das formgebende Rohr oder den Mantel herum eine Haube aus hitzebeständigem Material vorgesehen, durch welche die heißen· Gase aus dem Schmelzbad so geführt werden, daß das Rohr und damit die Masse auf ein paar hundert Grad erhitzt werden, so daß die durch das Rohr geführte Masse erstarrt und erhärtet, so- daß sie eine feste, zusammengebundene Masse bildet. In der Zeichnung ist diese Ausführungsform rein schematisch gezeigt: ι zeigt das Ofengewölbe, 2 die Badoberfläche und 3 die auf dem Ofengewölbe vorgesehene Haube aus hitzebeständigem Material. In dem oberen, geschlossenen Teil dieser Haube ist das formgebende Rohr 4 angebracht, welches oben mit einer trichterförmigen Erweiterung 5 versehen ist, in welche die im voraus aus z. B. 90% der Beschickung und etwa 10 % konzentrierte Sulfitlauge gemischte Masse eingestampft wird. Die heißen Gase aus dem Ofen streichen durch die Haube 3 und durch ein, Ablauf-rohe 7 hinaus, das mit einer Regulierungsklappe 8 versehen ist. Durch Einwirkung der Wärme von dem Gas erstarrt die Masse zuerst und verkokst danach zu einer zusammenhängenden Stange.

An dem unteren Ende der zusammenhängenden Stange können gegebenenfalls Backen mit Klemmvorrichtung zur Regelung der Hinabführungsgeschwindigkeit des Beschickungszylinders vorgesehen werden.

Wie zu verstehen ist, isit es bei der Einleitung des Vorganges oder nach einer evtl. Pause in der Zuführung von Materialien notwendig, besondere Maßnahmen zu treffen, bevor sich eine zusammenhängende Masse gebildet hat, die ununterbrochen in die Schmelze hineingeführt werden kann.

Um diese Schwierigkeit zu lösen, geht man erfindungsgemäß auf die Weise vor, daß in das leere Rohr mit Hilfe einer Stange oder gegebenenfalls einer Schnur von oben her eine Platte eingeführt wird, die ungefähr das Rohr ausfüllt. Die Platte wird herabgesenkt, so daß- sie die öffnung des Rohres verschließt, worauf die vorgewärmte und teilweise gesinterte Beschickung in das Rohr eingefüllt wird. Wenn die Beschickung genügend zusammenhängt, wird die Platte in das Bad hineingeschoben oder fallen gelassen. Die Platte kann beispielsweise aus feuerfestem Material bestehen, das auf der Schmelze zu schwimmen kommt. Sie wird später bei passender Gelegenheit entfernt.

Das formgebende Rohr ist in der Zeichnung fest verbunden mit dem Gewölbe gezeigt. In vielen

Fällen ist eis zweckmäßig, Rohre heb- und senkbar vorzusehen, damit der Abstand ihres unteren Öffnungsendes von der Schmelze geregelt werden kann. Das feuerfeste Rohr kann auch an nicht mit Gewölbe versehenen öfen vorgesehen werden, indem 'das Rohr über der Oberfläche der Schmelze mit Hilfe verschiedenartiger Vorrichtungen festgehalten werden kann.

Die Erfindung ist vorstehend besonders in Verbindung mit ihrer Anwendung bei Glasherstellung beschrieben. Sie kann indessen vorteilhaft bei anderen Vorgängen benutzt werden, wo es gilt, einer Schmelze eine Beschickung zuzuführen, beispielsweise 'bei verschiedenartigen metallurgischen Vorgängen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Beschicken von Schmelzöfen, z. B. Glasschmelzöfen, mit Rohmaterialien, darin bestehend, daß die pulverförmige Beschickung dadurch in die Schmelze eingeführt wird, daß sie durch ein von der Ofenwärme erhitztes Rohr zugeführt wird, wobei der Beschickung ein Bindemittel beigemischt ist, das durch den Wärmeeinfluß die Beschickung in einer solchen Ausdehnung verkittet, daß sie zusammenhängt, damit sie ununterbrochen in die Schmelze mit einer Geschwindigkeit eingeführt werden kann, die dem Schmelzen der Beschickung bzw. der Reaktion dadurch, daß sie mit der geschmolzenen Masse in Verbindung kommt, entspricht.

2. Verfahren nach Anspruch <i, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel eine Lösung benutzt wird, in welcher einer oder mehrere der folgenden Stoffe: Sacharide, Gerbsäuren, Harze und Stoffe mit exothermem Verkohlen, wie Lignin und Ligninabkömmlinge, vorliegen.

3. Verfahren nach Anspruch ·ΐ und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel für die Elektrodemasse ligninhaltige Stoffe angewendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß als ligninhaltiger Stoff eingedämpfte Sulfitlauge angewendet wird.

5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Sulfitlauge mit einem Trockenstoffgehalt von ungefähr 50 bis 6o°/o angewendet wird. '

6. Verfahren gemäß Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Sulfitlauge in einer Menge von zwischen 10 bis 35°/o der BeschiGkungsmasee angewendet wird.

7. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungsmasse in einem permanenten Fütterungsmantel dadurch erhitzt wird, daß die heißen Gase aus dem Ofen um den Fütterungsmantel herum geleitet werden.

8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr des Gases zu dem Fütterungsmantel derart geregelt wind, daß die Beschickungsmasse auf eine Temperatur von 150 bis 300⁰ erhitzt wird.

9. Vorrichtung zur' Ausführung des in Anspruch ι bis 8 angegebenen Verfahrens, darin 'bestehend, daß über dem Schmelzbad ein Rohr oder ein Mantel vorgesehen ist, das bzw. der die Beschickungsmas'se formt und durch welches bzw. welcher die Beschickung, je nachdem sie verbraucht wird, in den Ofen eingeführt wird, und eine um dieses Rohr vorgesehene Haube, durch welche die heißen Gase aus dem Ofen derart geführt werden, daß das Rohr und die Beschickungsmasse erhitzt werden, so daß die letztere zu einer fest zusammengebundenen Beschickungsstange erstarrt und erhärtet.

10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei der einleitenden Zufuhr der Beschickung von oben her durch das feuerfeste Rohr mit Hilfe einer zentrisch eingeführten Stange oder gegebenenfalls einer die Platte an der unteren Öffnung des Rohres festhaltende und dieselbe verschließende Schnur eine Platte eingeführt wird, wobei die genannte Platte und die festhaltende Stange bzw. Schnur in das Schmelzbad geschoben oder herabgelassen wird, wenn die Masse gerade so weit zusammenhängt, daß sie sich aus dem Rohr wie eine zusammenhängende Masse herausbewegen kann, π. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Rohr heb- und senkbar vorgesehen ist, so daß der Abstand des unteren öffnungsenides von der Schmelze geregelt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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