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Vorrichtung zum Entleeren beweglichen Materials aus einem Ofen Die
Erfindung bezieht sich auf Öfen zur Behandlung von. Feststoffteilchen und betrifft
insbesondere eine Vorrichtung, um den Austrag derartiger Feststoffteilchen, die
sich beispielsweise in einem hocherwärmten Zustand befinden, aus dem Ofen heraus
in solcher Weise durchzuführen, daß eine Beschädigung oder Zerstörung des Ofenaufbaues
verhütet wird. Des näheren bezieht sich die Erfindung auf Öfen, in denen Behandlungen
mit korrosiven Stoffen oder Behandlungen unter Bedingungen durchgeführt werden,
z. B. durch Verwendung korrosiver Gase oder durch Anwendung von vom Außendruck abweichenden
Drücken, bei denen der Ofen für gewöhnlich gegen eine Verbindung mit der Außenluft
abgedichtet werden muß oder bei denen die Feststoffe (z. B. bei dem von Zeit zu
Zeit erfolgenden Austragen) im erwärmten Zustand oder in einem anderen aktiven Zustand
sich befinden, so daß das Bestreben besteht, auf metallische oder andere Bauteile
zerstörend zu wirken.
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Obwohl Vorrichtungen der hier beschriebenen verbesserten Art bei Ofen
anderer Bauarten und zur Behandlung anderer Stoffe verwendbar sind, wird die Verwirklichung
der verschiedenen Vorteile vor allem bei Öfen erzielt, in denen Koks oder ähnliches
kohlenstoffartiges Material bei hoher Temperatur mit Chlorgas behandelt wird, um
metallische Verunreinigungen zu entfernen. Bei diesem Vorgang wird Chlorgas durch
einen beispielsweise aus Koks oder Anthrazit bestehenden Körper während einer bestimmten
Zeit, z. B. während mehrerer Stunden oder länger, hindurchgeleitet,
wobei
.in der Umsetzungsmasse Temperaturen hertschen, 'die im Bereich von -über i4od°
C liegen, wie dies gemäß einem Verfahren erfolgt, das be= stimmte neuartige Kennzeichen
aufweist, die eine Erfindung für sich darste11en, die aber hier nicht unmittelbar
berührt wird. Bei der Durchführung ,derartiger - Verfahren oder ähnlicher Verfahren
-wurde. es als erwünscht befunden, einen senkrechten "Schachtöfen zu verwenden,
der mit feuerfestem Material ausgekleidet ist, der jedoch ein metallisches Außengehäuse
z. B. aus Stahl, Eisen od..dal@ hat, das einen geschlossenen Aufbau darstellt;.der
im wesentlichen gegen die Außenluft abgedichtet ist, d. h. ausgenommen dann, wenn
das Beschicken oder Entleeren des Ofens erfolgt. Der Ofen kann zweckentsprechende
Einrichtungen zum Erwärmen der Beschickung enthalten. Das Erwärmen erfolgt beispielsweise
mittels auf Abstand voneinander stehender Elektroden, die einen elektrischen Strom
_ durch das die Beschickung bildende kohlenstoffartige Material senden. Durch Rohrleitungen,-
die nahe dem Boden bzw. dem Kopf liegen, wird Chlorgas dem Innern des Ofens zugeleitet-
und verbrauchtes Gas abgeleitet. Das Chlor setzt sich mit den das Metall enthaltenden
Verunreinigungen um, so daß die Menge der Verunreinigungen durch Umrwandiüng in
flüchtige Chloride, z. B. Eisen-, Silicium- und Titaniumchloride, vermindert wird,
die dann im gasförmigen Zustand abgeleitet werden. Der Ofen wird vorteilhafterweise.immer
mit Koks oder Anthrazit gefüllt gehalten, wenigstens bis auf eine bestimmte Ebene.
Weitere Mengen von unbehandeltem Koks oder Anthrazit werden nacheinander in den
Kopf des Ofens, .beispielsweise mit einer geeigneten Vorrichtung, auf - die sich
die Erfindung nicht bezieht, eingeführt, während zur gleichen Zeit oder auch an
anderen Zeitpunkten entsprechende Mengen des fertigen Erzeugnisses, d. h. des gereinigten
kohienstoffartigen Materials, aus dem Boden, oder dem unteren Ende des Ofens abgelassen
werden müssen. Ein derartiger Ofen arbeitet also im halbstetigen Betrieb; wobei
die nacheinander eingeführten Teile der. Beschickung am Kopf der im Ofen vorhandenen
Säule eingebracht werden, während Material aus dem Fuß absatzweise herausgenommen
wird. Jederbestimmte Teil des Materials benötigt also einen längeren Zeitraum, um
durch die Behandlungszone hindurch abwärts zu fließen. Die Bewegung der Kohle oder
des Kokses erfolgt durch Schwerewirkung. Der Kbks oder die Kohle hat stets die Form
von Körnchen, , Stücken oder Teilchen von beispielsweise einem mittleren Durchmesser
von 6 bis 25 mm.
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Da die aus einem derartigen Ofen abgelassenen kohlenstoffartigen Festteilchen
eine verhältnismäßig hohe Temperatur haben (wenn der Arbeitsvorgang bei i4oo:°'C
oder mehr, wie oben erwähnt, oder bei einer etwas niedrigeren Temperatur, die aber
üblicherweise mindestens im Bereich von iooo°' C liegt, durchgeführt wird) und da
der innerhalb des Ofens vorhandene Raum durch das hochkorrosive Chlorgas durchströmt
wird, entstehen beim Ablassen des festen Enderzeugnisses ungewöhnlich schwere Aufgäben.
In erster Linie muß der Ofen, mit Ausnahme der tatsächlichen Auslaßzeiten des Erzeugnisses,
gut abgedichtet gehalten werden, um den Austritt von Chlorgas in solchen Mengen
zu verhüten, daß sie den Bedienungspersonen gefährlich werden können oder die den
metallischen Außenaufbau oder die Ausrüstung des Ofens beschädigen können. Ferner
ist es selbst an den Auslaßzeiten erwünscht, die aus Stahl, Eisen oder anderen Metallen
bestehenden Aufbauten möglichst weit von der unmittelbaren Gegenüberstellung mit
dem Ofeninnern zu entfernen. In zweiter Linie wurde gefunden, daß das außergewöhnlich
heiße Erzeugnis, vielleicht besonders in Gegenwart von selbst kleinen Mengen korrosiver
Gase, schwerwiegende Schäden oder Zerstörungen der metallischen Aufbauten oder Oberflächen,
z. B. der Stahl-und Eisengestelle, der Türen und Führungen, verursacht, wenn es
ständig gegen diese Teile trifft oder an diesen Teilen im Laufe seines Ausfließens
v orbeistreicht. Schließlich soll die Auslaßvorrichtung bequem in ihrem Betrieb
sein und soll mit einer leistungsfähigen und regelbaren Schließvorrichtung versehen
sein, die es ermöglicht, daß nicht mehr als eine gewünschte Menge des Erzeugnisses
an einem bestimmten Zeitpunkt abgelassen zu werden braucht.
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Demgemäß zielt die Erfindung vor allem darauf, eine Ofenäuslaßvorrichtung
zu schaffen, in der die vorstehend erwähnten schweren Aufgaben zufriedenstellend
gelöst oder überholt sind, und -zielt vor allem darauf, eine verbesserte und neuartige
Auslaßvorrichtung zu schaffen, die eines der vorstehenden Kennzeichen oder mehrere
der vorstehenden Kennzeichen, je nachdem, wie dies für zufriedenstellendes Arbeiten
mit einem bestimmten Ofen gewünscht wird, erfüllt.
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Ein weiteres Ziel ist eine für Ofen zur Behandlung unterteilter Feststoffe
bestimmte neuartige und leistungsfähige Auslaßvorrichtung, durch die der Ofen zu
allen Zeiten des Nichtbeschickens abgedichtet gehalten wird und durch die die hergestellten
Feststoffe in gewünschten Mengen abgelassen werden können, wobei eine wenigstens
annehmbare Mindestzerstörung mit Bezug auf die notwendigen Bauteile erfolgt: Ein
anderes bestimmtes Ziel ist eine Auslaßvorrichtung, die eine Verschließeinrichtung
enthält, die zu gewünschten Zeiten vorzugsweise durch eine in einer Entfernung stehende
Steuervorrichtung leicht betätigt werden kann und die ein Auslassen nur einer abgemessenen
oder leicht abmeßbaren Menge der behandelten Feststoffe ermöglicht, z. B. einer
Menge, die sehr klein mit Bezug auf die im Ofen befindliche Gesamtbeschickung sein
kann. Weitere Ziele sind die Schaffung einer Vorrichtung, die von verhältnismäßig
einfacher, aber leistungsfähiger Ausführung ist, die besonders dauerhaft und widerstandsfähig
mit Bezug auf das Gewicht und'die Temperatur des aus dem Ofen austretenden Materials
und mit Bezug auf andere schwere Betriebsbedingungen ist, die über lange Zeitabschnitte
bei wenig oder keiner Prüfung hinsichtlich Aus-
Besserung und Ersatz
der Aufbauteile wiederholt betrieben werden kann und die außer der Durchführung
eines Zieles oder mehrerer der hier erwähnten Ziele besonders dazu eingerichtet
ist, nacheinander anfallende gewünschte Mengen der Feststoffteilchen mittels eines
unter der _ Schwerewirkung stehenden Stromes in geregelter Weise abzuführen, so
daß das Material an einem unterhalb oder außerhalb des Ofens liegenden zweckentsprechenden
Ort abgelegt wird.
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Zur Erreichung dieser Ziele und anderer Ziele bestehen wichtige und
zur Zeit bevorzugte Kennzeichen der Erfindung in einer Vorrichtung, durch die ein
abdichtbarer Verschluß beispielsweise an dem Boden oder an einem anderen unteren
Teil des Ofens geschaffen wird, bei dem das Material durch den Ofen hindurch durch
Schwerewirkung absinkt und in gleicher Weise abgelassen werden soll. Eine derartige
Vorrichtung bildet eine durch die Ofenwandung hindurchtretende Öffnung, die üblicherweise
mit feuerfestem Material ausgekleidet ist, d. h. einem Material, das wesentlich
weniger -der Zerstörung unterworfen ist als Stahl, Eisen oder ähnliche Metalle.
Die Öffnung ist vorzugsweise so angeordnet, daß bei Austrag durch Schwerewirkung
die erwähnten Feststoffe durch die Öffnung hindurchfließen und auf die gewünschte
Stelle fallen, ohne daß sie das metallische Gehäuse des Ofens oder einen anderen
verhältnismäßig wenig widerstandsfähigen Aufbau berühren. Für den unmittelbaren
Abschluß dieser Öffnung ist ein Schieber vorgesehen, der verstellt werden kann,
um die Auslaßmenge zu regeln und der ebenfalls aus dem obenerwähnten feuerfesten
Stoff besteht, derart, daß die ausströmenden Feststoffe, die an dem in seiner offenen
Stellung befindlichen Schieber vorbeifließen, mit keinem der wenig widerstandsfähigen
Teile des Schiebers in größerem Umfang in Berührung treten. In geschlossenem Zustand
verhütet der Schieber den Austritt der Ofenbeschickung, wobei das feuerfeste Material
des Schiebers vorzugsweise dann an der feuerfesten Auskleidung der Öffnung anliegt
und den Flächenraum des Schiebers bedeckt, der einwärts des Ofens liegt. Ein weiteres
Element der vollständigen Vorrichtung ist der außerhalb des Schiebers liegende Abdichtungsaufbau,
der beispielsweise mit dem aus Stahl bestehenden Ofengehäuse od. dgl. zusammenarbeitet,
um eine wirksame Abdichtung gegen unerwünschte Freigabe von Ofengasen zu schaffen,
da infolge des Materials oder der Anordnung des Schiebers dessen abhebbare Anlagefläche
mit dem die Öffnung bildenden Aufbau nicht genügend dicht gemacht werden kann, um
einen Austritt von Gas zu verhüten, obwohl die Ofenbeschickung selbst zufriedenstellend
zurückgehalten wird.
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Der Abdichtungsaufbau besteht im wesentlichen aus einer Verschlußtür,
die um den Schieber herum und außerhalb des Schiebers einen Abschluß herbeiführt
und vorzugsweise in einem Abstand 'nach außen von dem Schieber liegt. Hat die Tür
die Form eines Gehäuses, so besteht sie aus Stahl, Eisen oder einem ähnlichen unporösen
Material. Die Tür schließt dicht gegen einen Rahmen od. dgl., der für erforderlich
gehalten werden kann, um eine zweite Üffnung mit Bezug auf das Stahlgehäuse des
Ofens zu bilden. In wenigstens einigen Fällen kann der die Tür tragende Rahmen dem
Ofengehäuse zugeordnet werden oder in das Ofengehäuse eingebettet sein, wobei die
Tür und die zugehörigen Trag- und Einschlußteile auf diese Weise einen Abdichtungsaufbau
bilden, der mit dem Gehäuse zusammenarbeitet, um den Austritt von Ofengas zu verhindern,
sobald der Schieber geschlossen ist. Gewünschtenfalls kann eine verhältnismäßig
weiche. Abdichtung zwischen die Kante der Tür und den die Tür aufnehmenden Rahmen
eingelegt werden, um eine vollständige Abdichtung zwischen diesen Metallteilchen
zu erzielen, die einen wirksamen Sitz für eine derartige Abdichtung bilden. Da die
Abdichtung an einer verhältnismäßig kühlen Stelle liegt, kann sie aus jedem zweckentsprechenden
Material bestehen, obwohl eine Masse, die gegen Zerstörung durch Wärme oder chemische
Angriffe widerstandsfähig ist, bevorzugt wird.
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Weitere Kennzeichen, die vorteilhafterweise in der Vorrichtung vorhanden
sein können, sind eine Vorrichtung, um den Schieber quer über die Öffnung weg zu
bewegen, d. h. so zu bewegen, daß der Schieber in einer Ebene verschoben oder verlagert
werden kann, die die Bahn des ausfließenden Materials schneidet. Die den Schieber
bewegende Einrichtung kann ferngesteuert sein, wenigstens mit Bezug auf die Teile,
die innerhalb des Abdichtungsaufbaues liegen, der vorzugsweise so angeordnet ist,
daß er den Schieber in allen seinen Stellungen, d. h.. selbst in seiner am weitesten
geöffneten Stellung, umgibt. Die Tür kann ebenfalls eine bewegbare oder auslösbare
Vorrichtung besitzen, durch die sie für gewöhnlich in abgedichteter oder geschlossener
Stellung gehalten wird, jedoch in offene Stellung ausgeschwungen oder sonstwie bewegt
werden kann, in der die Tür dann vollständig frei von der Bahn ist, längs der die
in der öffnungswandung liegende, die Öffnung bestimmende Vorrichtung das ausfließende
bewegliche Material führt. Diese zusätzlichenAusrüstungsvorrichtungen der Außentüranordnung
liegen ebenfalls in einem Abstand zur Bahn des ausfließenden Materials und können
gewünschtenfalls kraftgetriebene Vorrichtungen umfassen, die z. B. die Tür an gewünschten
Zeitpunkten geschlossen halten. Bei den zur Zeit bevorzugten Durchführungsformen
der Erfindung können die metallischen Bauteile zweckdienlich so angeordnet werden,
daß sie nicht nur außerhalb der Berührung mit dem aus dem Ofen abströmenden Erzeugnis
stehen, sondern daß sie wenigstens etwas entfernt davon sind, um die Wirkungen der
von dem Erzeugnis herrührenden Wärmestrahlung auf diese Teile zu vermindern.
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Bestimmte verwendbare Durchführungsformen der Erfindung sind in den
Zeichnungen als Durchführungsbeispiele dargestellt. In den Zeichnungen ist Fig.
z ein senkrechter Mittelschnitt durch den untersten Teil eines Ofens einer Durchführungsform
der verbesserten Auslaßöffnung,
Fig. 2. -ein waagerechter Schnitt
nach Linie 2-2 nach Fig.i. Fig. 3 ein senkrechter Teilschnitt nach Linie 3-3 der
Fig. i, Fig. 4 ein im allgemeinen der Fig. i entsprechender senkrechter Mittelschnitt
einer anderen Durchführungsform der Erfindung, Fig.5 eine Vorderansicht nach Linie
5-5 der Fig. 4, Fig. 6 ein waagerechter Schnitt nach Linie 6-6 der Fig. 4, Fig.
7 ein im allgemeinen den Fig. i und 4 entsprechender senkrechter Mittelschnitt einer
weiteren Durchführungsform und Fig. 8 ein waagerechter Teilschnitt nach Linie 8-8
der Fig. 7.
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Der in den Fig. i bis 3 dargestellte Ofen io ist ein senkrechter Schachtofen,
der beispielsweise die Form eines senkrecht stehenden Zylinders hat und mit einer
ebensolchen zylindrischen Ofenkammer 1:2, versehen ist. Wie bereits erwähnt, ist
nur der unterste Teil des Ofens in dieser Ansicht und in anderen Ansichten dargestellt.
Die Ofenwandung erstreckt sich also tatsächlich oberhalb des in Fig. i gezeigten
Teils auf einer wesentlichen Strecke und enthält am. Kopf zweckentsprechende Verschließeinrichtungen
und ferner Einrichtungen zum Einführen der Beschickung, geeignete Erwärmungsvorrichtungen
und Anlagen zum Ein- und Auslassen von Gas, das üblicherweise im Gegenstrom zu der
abwärts gerichteten Bewegung des Beschickungsmaterials fließt. Alle diese Einrichtungen
sind zur Vereinfachung aus den Zeichnungen weggelassen, mit der Ausnahme, daß, eine
schematische Darstellung einer Gasleitung 14 erfolgt ist, die bei Verwendung in
einem Koksbehandlungsvorgang der Einlaß für Chlor sein, kann, wobei dieser E.inlaß
gewünschtenfalls jedoch auf einer höheren Ebene des Ofens als in diesen Ansichten
dargestellt sich befinden kann. Der Ofenaufbau besitzt ein aus Stahl bestehendes
Außengehäuse i 5, das, wie eben erwähnt, eine wirksame Abdichtung für den Ofen bildet
und mit feuerfestem Material 16. ausgekleidet ist, das ein geeignetes Mineral sein
kann, und zwar üblicherweise ein Stoff, der vorherrschend oder im wesentlichen vollständig
aus Aluminiumsilikaten besteht. Das feuerfeste Material 16 kann die Form von Steinen,
Ziegeln oder einer anderen zusammengesetzten oder monolitischen Anordnung haben,
die die innere Wandung für den Ofen bildet.
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Am unteren Ende des in Fig. i dargestellten Ofenaufbaues ist der Ofen
bei 18 nach einwärts und abwärts spitz zulaufend zu einem in senkrechter Richtung
sich erstreckenden Durchlaß oder einer Öffnung ig umgebildet, durch welche die Beschickung
von Zeit zu Zeit in Mengen von gewünschter Größe herausfallen kann. Die Beschickung
ist nicht dargestellt, füllt aber die Ofenkammer 12 in den dargestellten Bereichen
vollständig aus. Der Kanal ig ist in ähnlicher Weise bekleidet und, wie dargestellt,
aus feuerfestem Material hergestellt, das der Einfachheit halber von der gleichen
Art wie die oben beschriebenen Hauptteile der Ofenwandung ist. Für gewöhnlich wird
zwar weitgehend bevorzugt, daß die feuerfesten Stoffe, die die Auskleidung des Ofens,
der Kanäle, der Verschlußklappen und der Türen bilden, von anorganischer Art, beispielsweise
aus Aluminiumsilikaten oder anderen oxydierten Verbindungen, bestehen, jedoch können
Ofen für die Behandlung von kohleartigem Material der Bequemlichkeit halber manchmal
mit Kohlenstoff ausgekleidet sein, um beispielsweise bestimmte vorteilhafte Ergebnisse
gemäß den Prinzipien anderer kürzlich gemachter Entdeckungen, die gesondert von
der Erfindung sind, zu erzielen. Infolgedessen soll der Ausdruck feuerfestes Material
für die hier und in den nachstehenden Ansprüchen beabsichtigten besonderen Kennzeichnungszwecke
auch Kohlenstoff (z. B. aus Koks od. dgl. hergestellten gereinigten Kohlenstoff),
Graphit sowie anorganische feuerfeste Stoffe umfassen.
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Obwohl Kohlenstoff sehr viel weniger widerstandsfähig gegen Verschleiß
und Zerstörung als die anorganischen schwerschmelzbaren Stoffe ist, besonders wenn
der Kohlenstoff selbst nur für kurze Zeiten in erwärmtem Zustand der Außenluft ausgesetzt
wird,kann er in einigenFällen zumAufbau des Kanals, des Schiebers und anderer Aufbauten
von Vorteil sein. Ein besonderers Kennzeichen der in allen Zeichnungen dargestellten
Anordnungen besteht darin, daß - die schwerschmelzbaren feuerfesten Teile im Bedarfsfall
schnell ersetzt werden können, ohne daß die metallischen Träger und Abdichtungselemente
ersetzt oder im wesentlichen abgeändert werden müssen.
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Wie auch aus den Fig.2 und 3 ersichtlich, ist der unterste Teil des
Kanals ig so geformt, daß er einen in waagerechter Richtung sich erstreckenden Kanal2o
bildet, der einen in waagerechter Richtung beweglichen Schieber aufnimmt, der im
wesentlichen aus einem Block oder aus einem Ziegel aus feuerfestem Material 22 besteht.
Der feuerfeste Schieber 22 besitzt eine Unterlagsplatte 23, an der der Block befestigt
ist und die auf einem Wagen 25 mit zwei geflanschten Rädern 27 sitzt, die auf im
Abstand voneinander liegenden parallelen Schienen 29, 30 laufen. Die Schienen
liegen etwas unterhalb des Bodens des Ofens und im ziemlichen Abstand von den gegenständigen
Seiten des Kanals ig. Die Schienen erstrecken sich in einer parallel zum Schlitz
2o verlaufenden Richtung, so daß der den feuerfesten Schieber 22 tragende Wagen
in Querrichtung zum Kanal ig bewegt werden kann, d. h. gegen eine offene Stellung
zu, wie sie durch die strichpunktierten Linien 32 in Fig. i teilweise dargestellt
ist.
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Ein Gehäuse 34, das aus Stahlplatten oder Stahlblech besteht, liegt
um das untere Ende des Ofens herum, so daß.der Ofen in das Gehäuse hineinragt und
die. Wandungen des Gehäuses dicht mit dem Gehäuse 15 des Ofens verbunden sind.
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Das Gehäuse enthält einen Boden 36, der, wie dargestellt, die Schienen
30 und auch den nachstehend beschriebenen Aufbau trägt. Gewünschtenfalls
kann
selbstverständlich das Gehäuse 34 von einem zweckentsprechenden Rahmenaufbau 38
getragen werden, der in dem Gestell für den eigentlichen Ofen eingebaut ist. Unmittelbar
unterhalb der Öffnung i9 besitzt das Gehäuse 34 in seinem Boden 36 eine Öffnung
39, die gewünschtenfalls durch einen aufwärts und auswärts sich erweiternden Trichter
4o abgedeckt ist, um zu verhüten, daß herumfliegende Teilchen der aus Feststoffen
bestehenden Beschickung auf den Boden 36 sich niederlassen. Die Öffnung 39 ist durch
eine bewegliche Tür 41 geschlossen., die hier im wesentlichen aus einer Stahlplatte
od. dgl. besteht. Obwohl gewünschtenfalls auch Gelenke zur beweglichen Lagerung
der Tür und zum Festhalten der Tür in einem für gewöhnlich geschlossenen und abgedichteten
Zustand gegen den durch den Umfang der in dem Boden 36 befindlichen Öffnung 39 gehalten
werden können, zeigt die in den Fig. i bis 3 dargestellte Durchführungsform eine
einfache Gruppe von lösbaren Schraubenbolzen 42, die dazu dienen, die Umfangsflansche43
der Tür an dem nebenliegenden Teil des Bodens 36 zu befestigen. Wie oben anr gedeutet,
kann eine zweckentsprechendeAbdichtung (nicht dargestellt) an der Verbindungsstelle
zwischen der Tür und dem Metallrahmen oder am ähnlichen Aufbau, gegen den die Tür
sich anlegt, bei der Ausführungsform der Fig. i bis 3 und auch in den nachstehend
beschriebenen Ausführungsformen der Fig. 4 bis 8 vorgesehen sein.
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Eine einwandfreie Vorrichtung zum Antrieb des Schiebers 22, der aber
auch durch andere Vorrichtungen angetrieben werden kann, ist der doppelt wirkende,
durch Druckflüssigkeit betätigte Zylinder 45, der einen üblichen Kolben (nicht dargestellt)
besitzt, um eine Kolbenstange 46 zu treiben, die mit dem Wagen 25 verbunden ist.
Der Zylinder 45 wird mittels Luft oder einem anderen Strömungsmittel, beispielsweise
Wasser oder Öl, betätigt. Die dargestellte Vorrichtung enthält einen Luftzylinder
45, von welchem die Luftzufuhrleitungen 48, 49 zu den gegenständigen Enden des Zylinders
sich durch das Gehäuse 34 hindurch erstrecken, um mit einem Druckluftvorrat und
einer zweckentsprechenden Regelventileinrichtung üblicher Form verbunden zu sein.
Durch Antrieb der Kolbenstange 46 in der einen Richtung oder in der entgegengesetzten
Richtung, z. B. nach rechts oder nach links, gesehen in Fig. i, wird der Wagen entsprechend
längs: der Schiene" 29, 30 verschoben, und der Schieber 22 bewegt sich aus
der dargestellten geschlossenen Stellung heraus oder in die geschlossene Stellung
hinein.
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Die Arbeitsweise der in den Fig. i bis 3 dargestellten Vorrichtung
ist sehr einfach. Für gewöhnlich sind der Schieber 22 und die Tür 41, wie dargestellt,
geschlossen, so daß die Beschickung in der Ofenkammer 12. vollständig enthalten
und das Gehäuse 34 gegen den Austritt von Ofengasen abgedichtet ist, die an dem
Schieber 22 vorbeistreichen können. Durch die Beschaffenheit der an der Verbindungsstelle
mit dem Kanal ig aneinanderstoßenden Materialien bildet der Schieber 22 einen Abschluß,
der nicht gasdicht zu sein braucht. Wenn ein Teil des Erzeugnisses aus dem Ofen
abgelassen werden soll, wird die Tür 41 zuerst geöffnet, wobei sie in dem dargestelltenBeispiel
durch die Öffnung 39 entfernt und an einer Seite der Bewegungsbahn abgestellt wird.
Der Luftzylinder 45 wird dann betätigt, um den Wagen 25 und den Schieber 22 nach
rechts (Fig. i) um eine gewünschte Strecke zu bewegen, d. h. um den Kanal r 9 entweder
vollständig oder teilweise zu öffnen, wie dies die gewünschte Durchflußmenge der
in Frage stehenden Feststoffe erfordert. Diese Feststoffe, z. B. das hergestellte
Erzeugnis, fallen dann durch den Kanal ig und die Öffnung 39 hindurch in geeigneteAufnahmebehälter
(nicht dargestellt) hinein, die unterhalb der Öffnung 39 aufgestellt sind. Gewünschtenfalls
kann selbstverständlich Wasser oder ein anderes Kühlmittel auf das durchströmende
Material bei seinem Austreten aus der Öffnung 39 aufgesprüht werden. ßobal!d eine
gewünschte Menge des Erzeugnisses durch die Öffnung i9 hindurchgefallen ist, wird
der Luftzylinder 45 in entgegengesetzter Richtung betätigt, um den Schieber 22 in
die geschlossene Stellung zurückzubewegen und den Abfluß von Feststoffen zu unterbrechen.
Sobald auf diese Weise das Fallen des erzeugten Stoffes durch die Öffnung 39 unterbrochen
worden ist, wird die Tür- 41 wieder eingesetzt und dicht an dem Gehäuse 34 verriegelt.
Es sei darauf hingewiesen, daß alle aus Metall bestehenden Aufbauten in einem wesentlichen
Abstand von der Strombahn des erwärmten Erzeugnisses liegen, d. h. aus derjenigen
Bahn herausliegen, längs welcher oder in welche hinein die Auslaßöffnung i9 diesen.
Fluß führt oder richtet. Der Tragaufbau 23 des Schiebers liegt in reichlichem Abstand.
von den Kanten, die von dem Erzeugnis getroffen werden können; die Schließflächen
des Schiebers bestehen vollständig aus feuerfestem Material. Die dem Ofengehäuse
zugehörigen Teile 51, 52, die unter dem Boden des Ofens liegen, befinden sich ebenfalls
in einem Abstand von der Auslaßöffnung ig. Der Wagen 25, die Räder 27 und die Schienen
29, 3o sind gleichfalls so angeordnet, daß sieweit außerhalb der Bahn des fallenden
Erzeugnisses bei allen Stellungen des Wagens liegen, während der Umfang der Öffnung
39, die im Durchmesser viel größer als die mit ihr in Ausrichtung liegende Öffnung
ig ist, gleichfalls in einem wesentlichen Abstand von dem durchfallenden Material,
d. h. den hocherhitzten Körnchen oder Stücken aus gereinigtem Kohlenstoff, der das
Erzeugnis bildet und der ursprünglich dem Kopf des Ofens als Koks oder Anthrazit
zugeführt wurde, liegen.
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Bei der in den Fig..4 bis 6 gezeigten Anordnung, die sich an dem unteren
Ende eines Schachtofens 6o befindet, der im übrigen identisch mit dem in Verbindung
mit Fig. i beschriebenen Ofen ist, ist eine Auslaßkammer 62 vorgesehen, die eine
seitliche Auslaßöffnung 63 aufweist. Wie bei der Ausführung nach Fig. i ist das
gesamte Innere `des Ofens einschließlich des Teils, der die obere zylindrische Kammer
64 begrenzt, mit feuerfestem Material
ausgekleidet, wobei sich
das Material durch den nach abwärts verjüngt zulaufenden Bereich 66 und durch die
untere Kammer 62 mit ihrer Öffnung 63 erstreckt. Bei dieser Ausführung ist der Schieber
68, der ebenfalls aus einer Platte oder einem Ziegel aus feuerfestem Material mit
einer zugespitzten unteren Kante 69 zum besseren Unterteilen des Beschickungserzeugnisses
besteht, so gelagert, daß er in einer senkrechten Ebene über die Öffnung 63 auf
und nieder sich bewegen kann. Der die Öffnung 63 bildende feuerfeste Aufbau kann
sich, wie dargestellt, nach auswärts des Schiebers bis zu einem Außenbereich 7o
erstrecken, wobei ein Schlitz 71 am Kopf vorgesehen ist, durch den der Verschluß,
nach aufwärts gezogen werden kann. Die feuerfeste Platte 68 wird von einem Rahmen
72 an ihrer Oberkante getragen und ist mittels eines Seilzuges 73 aufgehängt, der
über eine Scheibe 74 läuft und mit der Kolbenstange 75 eines doppelt wirkenden,
mittels Luft oder einem anderen Strömungsmittel betätigten Zylinders 76, der an
einer Seite des Aufbaues liegt, verbunden ist. Durch Regelung der Strömungsmittelzufuhr
zumZylinder 76 kann, der Schieber 68 durch den Schlitz 71 hindurch aus der dargestellten
geschlossenen Stellung herausgehoben und in die geschlossene Stellung hineingesenkt
werden.
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Das Außengehäuse oder der Abdichtungsaufbau für die Auslaßanordnung
kann ein Stahlgehäuse oder eine Stahlführung 78, die den oberen Teil des Verschlusses
68 und die Bahn des Verschlusses 68 einschließt,. und die Scheibe 74 enthalten,
wobei eine zweckentsprechende Stoffbüchse 79 vorgesehen ist, damit der Seilzug
durch die Seitenwandung des Gehäuses 78 hindurchtreten kann. Der Abdichtungsaufbau
enthält auch ein Stahlgestell 8o, das um den vorspringenden feuerfesten Abschnitt
7o der Auslaßöffnung herum liegt und auf diese Weise im wesentlichen eine zweite
oder äußere Öffnung bildet, die durch Anliegen der Kanten der Tür 82, insbesondere
durch Anliegen der Kanten des Stahlgehäuses 83 für die Tür, geschlossen wird. Bei
dieser Durchführungsform kann die Innenfläche der Tür aus feuerfestem Material 84
bestehen, um die inetä1lischenTeile gegen Beschädigung zu schützen. Per Gehäuseteil
78 und das Gestell 8o können in dp,r dargestellten Weise dicht mit dem Ofengehäuse
85@verbunden sein, wobei der Abdichtungsaufbau durch die in ihrer geschlossenen-Stellung
befindliche Tür $2 fertiggestellt wird.
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Die Tür 82, ist beispielsweise an Schwingzapfen $6 längs- ihrer
oberen Kante schwingbar gelagert, so daß sie nach aufwärts und von der Ofenöffnung
weg radial nach auswärts in die in strichpunktierten Linien dargestellte Stellung
$7 mittels eines Seilzuges 88 ausgeschwungen werden kann, der mit einem Aufbau 9o
verbunden ist, der nach auswärts von der Tür weg vorsteht. Das Seil 88 kann über
Seilrollen gz, 9a geführt werden und erstreckt sich zu einer Winde oder einer anderen
Vorrichtung (nicht dargestellt), mittels welcher dieTür gehoben oder gesenkt werden
kann. Die Tür kann in ihrer geschlossenen - und abgedichteten Stellung mittels Bolzen
oder Kniehebel gehalten werden. In der Zeichnung ist zum Halten der Tür in dieser
Stellung ein durch Strömungsmittel betätigter Stößel 94 od. dgl. dargestellt, der
aus einem Zylinder und aus einer Kolbenstange 95 besteht, die kräftig gegen das
auf der Tür 8,2 befindliche vorspringende Element 9o gedrückt wird. Um die Tür freizugeben,
wird der Luftzylinder 9.¢ so angetrieben, daß seine Kolbenstange 95 z. B. in die
Stellung 95a zurückgezogen wird.
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Die Betriebsweise der in den Fig. q. his 6 dargestellten Vorrichtung
ist offensichtlich. Es sei angenommen, daß der Ofen 6o. mit erwärmtem Material gefüllt
ist, das hinunter in die Kammer 62 reicht und gegen den Schieber 68 anliegt. Soll
ein Teil dieses Materials abgelassen werden, so wird zuerst die Tür 82 dadurch geöffnet,
daß der Kolben 95 zurückgeholt und der Seilzug 88 angezogen wird, um die Tür auszuschwingen
und in die in Fig. q. dargestellte Stellung 87 überzuführen. Dann wird Luft dem
Zylinder 76 zugeführt, um den Schieber 6$ auf eine gewünschte Stellung zu heben.
Das Anheben erfolgt je nach der gewünschten Menge .des durch Schwerkraftwirkung
herausfallenden Feststoffes. Das Erzeugnis, z. B. erwärmte Kohlenstoffteilchen,
fließt dann aus der zwischen der Bodenkante des Schiebers und dem feuerfesten Boden
97 der Kammer 62 befindlichen Öffnung. Das Material, das auf diese Weise mittels
des beschriebenen Aufbaues über die untere abgeschrägte Kante der aus feuerfestem
-Material bestehenden Rahmenöffnung 70 geleitet wird, fließt abwärts weit
unterhalb der in angehobener Stellung 87 befindlichen Tür 82 zu Sammelvorrichtungen
(nicht dargestellt) und gewünschtenfalls durch geeignete Kühler hindurch. Sobald
die gewünschte Menge an Feststoffen abgelassen worden ist, wird durch eine in umgekehrter
Richtung erfolgende Betätigung des Zylinders 76 der Schieber in seine geschlossen.
Lage gesenkt, und daraufhin wird die Tür um die Achse ihres Gelenkes 86 in geschlossener
Stellung geschwungen. Der Zylinder oder der Stößel 9q, wird dann angetrieben, um
den Kolben 95 gegen den Aufbau 9o zu treiben und den Kolben dann in dieser Stellung
zu halten. Die Kanten des Türgehäuses 83 sind also auf diese Weise wieder wirkungsvoll
gegen den Metallrahmen 8o aufgesetzt und abgedichtet, so daß die Abdichtung des
Ergänzungsgehäuses fertiggestellt ist und keine- Ofengase austreten können. Es sei
hier wieder darauf hingewiesen, daß alle Metallteile weit außerhalb der Bahn der
ausfließendenFeststoffe liegen, obwohl der die Beschickung ;zurückhaltende Schieber
Flächen aus feuerfestem Stoff in Bereichen besitzt, in denen er an den mit feuerfesten
Stoffen bedeckten Kanal anstößt und in denen er nach der Ofenkammer zu gerichtet
ist. Wie bereits erwähnt, kann der Schieber selbst aus einem im wesentlichen einzigen
rechtwinkligen Ziegel aus feuerfestem Material bestehen.
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Die in den Fig. 7 und 8 dargestellte Durchführungsform ist in vielen
Einzelheiten dem in den Fig. 4., 5 und 6 gezeigten Aufbau gleich und auch im
allgemeinen
gleich der Vorrichtung nach Fig. i bis 3, da sie am Fuß eines Ofens ioo liegt, der
mit feuerfestem Material ioi ausgekleidet und in einem aus Stahl bestehenden Abschlußgehäuse
io2 eingeschlossen ist. Unterhalb des spitz zulaufenden Abschnitts 103 des
Aufbaues liegt eine Entleerungskammer io4, die einen Entleerungskanal io6 aufweist,
der nach der Seite zu gerichtet ist, ähnlich wie die Teile 62 und 63 der Fig. 4..
Bei der vorliegenden Ausführungsform endet die aus feuerfestem Material bestehende
Auskleidung des Kanals io6 in einer senkrechten Ebene 107, in der eine Öffnung
liegt, die an allen Seiten durch den aus feuerfestem Material bestehenden Ziegel
io8 überfaßt wird, der durch ein aus Stahl bestehendes Außengehäuse i io gehalten
wird, das den Schieber bildet. Der Schieber ist an seiner Oberkante mittels eines
Seilzuges i i i aufgehängt, der über eine obere Seilscheibe 112 geführt ist und
sich zu einer zweckentsprechenden Antriebsvorrichtung (nicht dargestellt) erstreckt,
die dem Luftzylinder 76 in Fig.5 entsprechen kann. Der Schieber io8 kann auf diese
Weise aus seiner dargestellten voll geschlossenen Stellung herausbewegt und in seine
voll geschlossene Stellung übergeführt werden. Ein aus Stahl oder anderem Metall
bestehendes Gehäuse 114 umhüllt die obere Bahn des Schiebers und der Seilscheibe
112 in der gleichen Weise, wie dies durch den Gehäuseteil 78 der in Fig. 4, und
5 dargestellten Ausführungsform erfolgt.
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Die Außentür 115 besteht im wesentlichen aus einem schweren Stahlgehäuse
von kastenartigem Umriß und ist so ausgebildet, daß sie einen Türrahmen, der auf
diese Weise eine Außenöffnung umgrenzt, längs einer Ebene berührt, die aufwärts
und abwärts in einem wesentlichen Winkel zur Senkrechten verläuft. Die Tür ist mittels
eines Schwinglagers 117 aufgehängt, so daß sie in radialer Richtung von dem Rahmen
116 weg nach auswärts schwingen kann, z. B. in eine obere Stellung, die der in Fig.
q. gezeigten Stellung der Tür 82 entspricht. Zu diesem Zweck kann ein an der Tür
115 vorgesehener, nach auswärts gerichteter Aufbau i2o mit einem Seilzug 121 verbunden
sein, der über eine obere Seilscheibe 122 und von dort, wie in dem in Fig. 5 gezeigten
Beispiel, zu einer zweckentsprechenden Antriebsvorrichtung führt. Um die Tür mit
ihrer schräg abwärts verlaufenden Kante dicht gegen den Rahmen 116 zu halten, wird
die Kolbenstange 124 eines mit Druckluft oder auf andere Weise versorgten Zylinders
125 gegen den vorspringendenAufbau i2o gedrückt, so wie dies ähnlich bei der in
Fig. d dargestellten entsprechenden Anordnung der Fall ist.
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Die Arbeitsweise der in den Fig. 7 und 8 dargestellten Durchführungsform
ist im wesentlichen gleich der in den Fig. q. bis 6 beschriebenen Vorrichtung und
braucht deshalb wohl nicht im einzelnen beschrieben zu werden. Um das feste Material
zu entleeren, werden die Tür i15 und der Schieber io8 in der angegebenen Reihenfolge
geöffnet, wobei der letztere nach aufwärts gezogen wird, um eine Auslaflöffnung
gewünschter Breite zu schaffen. Sobald die abgemessene oder sonstwie geregelte \lenge
von Feststoff durch Schwerewirkung aus dem Ofen ausgeflossen und abwärts über die
untere Kante der mit feuerfestem Material ausgekleideten Öffnung geflossen ist,
werden der Schieber und die Tür nacheinander in die geschlossene Stellung übergeführt.
Es sei darauf hingewiesen, daß der in den Fig. 7 und 8 dargestellte Aufbau besonders
einfach und leistungsfähig ist und gewisse Vorteile über den in Fig. 4. dargestellten
Aufbau zeigt, besonders hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit der Teile und beim Abdichten
des Aufbaues, besonders an dem Teil des Türrahmens, der unterhalb des Auslaufflusses
in einer Stellung rückwärts von der vorspringenden unteren Kante der mit feuerfestem
Material bekleideten Öffnung io6 liegt. Der Einbau des die Tür abdichtenden Rahmens
oder des Flansches in einem wesentlichen Winkel oder in einer Schräglinie ist besonders
nützlich, wenn verhindert werden soll, daß sich dieser Teil insbesondere am Boden
durch die fallende Beschickung verstopft. Es sei auch darauf hingewiesen, daß die
in den Fig. 4. bis 7 dargestellten Vorrichtungen eine Anzahl gemeinsamer Kennzeichen
besitzen, die einige Vorteile gegenüber dem Aufbau nach Fig. i bedeuten, und zwar
hinsichtlich der Einfachheit und leichten Bedienbarkeit und vor allem durch das
seitliche Austragen des Erzeugnisses, wodurch ein übermäßig schnelles Auslassen
vermieden und eine bessere quantitative Regelung ermöglicht wird.
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Die verschiedenen dargestellten Durchführungsformen erfüllen voll
die verschiedenen Zwecke und Ziele der Erfindung, wie sie vorstehend dargelegt worden
sind, und ergeben eine einfache, widerstandsfähige und leicht zu bedienende Vorrichtung
zum Austragen von Material aus einem Ofen in geregelten Mengen, und zwar in kleineren
oder in größeren Mengen. Die Vorrichtung ist auch für anderes bewegliches Material,
das nicht aus kleinen Feststoffen besteht, verwendbar. Die in den Zeichnungen dargestellten
Vorrichtungen zeigen zwar die von Anfang an erfolgende Führung des durch Schwerewirkung
absinkenden Materials in einer genau senkrechten oder in einer genau waagerechten
Richtung. Die Durchführung kann jedoch leicht so getroffen werden, daß der Austritt
in anderen Richtungen erfolgt, beispielsweise in einer Zwischenrichtung oder in
einem spitzen Winkel zur Senkrechten. In allen Fällen ist eine wirksame Vorkehrung
dafür getroffen, daß die Beschickung in dem Ofen zurückgehalten wird und daß die
Anlage gegen den Austritt von Gas. oder gegen Verbindung mit der Außenluft gesichert
wird, z. B. in den Fällen, wo ein höher oder niedriger als Atmosphärendruck liegender
Druck für gewöhnlich in der Ofenkammer aufrechterhalten werden muß. Für die beschriebene
Chlorierung von Kohle oder Koks ist es oft erwünscht, einen etwas erhöhten oder
verminderten Druck vorzusehen, um den Erfordernissen der Chlorgaszufuhr oder der
Ableitung des verbrauchten Gases zu genügen. Wenn auch metallische Aufbauten für
leistungsfähige Abdichtungen und besonders für die Stoßstellen oder
zum
Tragen von Dichtungen an diesen Stoßstellen verwendet werden, sind alle derartigen
Teile in einem weiten Abstand von dem heißen abfließenden Material, so daß sie durch
-die Berührung nicht verschmutzen und auch durch strahlende Wärme möglichst wenig
beschädigt werden. Alle Oberflächen, die Kanäle, Führungen und Verschlüsse bilden,
an der Auslaßöffnung liegen und mit dem heißen Ofenerzeugnis in Berührung treten,
sind mit feuerfestem Material bekleidet, wobei ein anorganisches feuerfestes Material
für gewöhnlich für diesen Zweck wegen seiner Widerstandsfähigkeit gegen Zerstörung
durch mechanische, thermische und oxydierende Mittel außergewöhnlich geeignet ist.
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Die Erfindung ist nicht durch die hier dargestellten und beschriebenen
besonderen Durchführungsformen begrenzt, sondern kann auch andere Formen umfassen,
ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.