DE958149C

DE958149C - Vorrichtung zum kontinuierlichen Schmelzen von hochkieselsaeurehaltigen Rohstoffen zu kleinstueckigem Quarzgut

Info

Publication number: DE958149C
Application number: DED17338A
Authority: DE
Inventors: Dr Eduard Steinhoff
Original assignee: Didier Werke AG
Current assignee: Didier Werke AG
Priority date: 1954-03-19
Filing date: 1954-03-19
Publication date: 1957-02-14

Description

Vorrichtung zum kontinuierlichen Schmelzen von hochkieselsäurehaltigen Rohstoffen zu kleinstückigem Quarzgut Die bisher üblichen Verfahren und Vorrichtungen zur Erzeugung von Quarzgut durch Schmelzen hochkieselsäurehaltiger Rbhstoffe, wie z. B. Quarz oder Sand, erstrebten die Bildung von möglichst großstöckigen und möglichst auch bereits in eine bestimmte Gestalt gebrachten Blöcken.
Die vorliegende Erfindung will mit an sich bekannten Verfahren und Vorrichtungen hochkieselsäurehaltige Rohstoffe kontinuierlich zu kleinstükkigem Quarzgut schmelzen, wie solches z. B. zur Herstellung von Stampfmassen oder zur Herstellung von Körnungsgemischen für kompliziert gestaltete Gegenstände, wie z. B. Formsteine für Industrieöfen, gebraucht wird. Die Erfindung besteht darin, die geschmolzene Quarzgutmasse in ihrem zähflüssigen Zustand durch eine gelochte Tragplatte fliehen zu lassen, und die Löcher zur Erreichung eines im ständigen Lauf erzeugten. kleinstöckigen Gutes entsprechend zu gestalten.
Nach der Erfindung wird bei einem an und für sich bekannten Schmelzofen, der aus einem Schmelzschacht und einer darin angeordneten Wärmequelle, z. B. über den Querschnitt des Kanals sich erstrekkende parallel zueinanider gelagerte elektrische Heizstäbe, besteht, und bei dem der zu schmelzende Rohstoff im ständigen Zulauf zu der Wärmequelle fließt und das dort erzeugte zähflüssige Quarzgut ebenfalls ständig abläuft, unterhalb der Wärmequelle, d. h. der eigentlichen Schmelzzone, eine durchlochte Tragplatte für das geschmolzene Gut angeordnet. Das über der Tragplatte liegende geschmolzene, zähflüssige Quarzgut fließt durch die Öffnungen der Tragplatte hindurch und reißt am Ausgang des Durchlaufs durch die eigene Schwere stückweise ab. Diese Stücke werden unterhalb der Tragplatte auf einem Boden gesammelt. Während des Fallens der Stücke kühlt das einzelne Quarzgutstück ab, so daß die Stücke am Boden. nicht mehr zusammenkleben. Das Quarzgut braucht nur eine geringe Temperaturerniedrigung unter seinem Schmelzpunkt, um aus dem zähflüssigen Zustand `zu erstarren. Es genügt schon die durch die Außenwände des Abtropfraumes auftretende Abkühlung zum Erstarren der Quarzgutstücke. Gegebenenfalls kann eine zusätzliche Kühlung dieses Raumes angewendet werden.
Um einen. kontinuierlichen Ablauf des geschmolzenen Quarzgutes durch die: Löcher der Platte zu gewährleisten, wird durch eine Bestimmung der Größe, Gestaltung und Anzahl der DurchJauföffnungen in, der Tragplatte die Menge des durch die Öffnungen hindurchfließenden Quarzgutes so bemessen, daß sie gleich der Menge ist, die in der Schmelzzone gebildet wird. Es tritt dadurch ein gewisser Gleichgewichtszustand ein, der ein zu rasches Abfließen des Quarzgutes durch die Öffnungen und eine dadurch erfolgende Zugbeanspruchung des in der Schmelzzone erzeugten Quarzgutes nicht aufkommen läßt. Ein zu rasches Abfließen des Quarzgutes würde ein gewaltsames Abziehen der geschmolzenen Masse von der schmelzenden Masse in der Umgebung der Wärmequelle, z. B. der verwendeten Heizstäbe, bewirken, wodurch ein Abreißen des Schmelzstranges eintreten würde und gegebenenfalls auch die Heizstäbe zerbrechen würden.
Der ordnungsgemäße Durchlauf des Quarzgutes durch die Öffnungen der Tragplatte wird erfindungsgemäß noch durch eine Abmessung der Größe und Länge der Durchläufe geregelt. Die Stärke der Tragplatte und die Größe der Öffnungen stehen in einem bestimmten Verhältnis zueinander. Diese beiden Abmessungen werden so gewählt, daß der sich ergebende Widerstand beim Durchfluß der Schmelzmasse so stark ist, daß nur ein langsames Absinken ohne starkes Abziehen der Schmelzmasse in der über der Tragplatte liegenden Menge und besonders nicht ;in der in der Schmel:zzome liegenden Menge eintritt. Bei dünnflüssiger Schmelzmasse wird man. daher die Tragplatte stärker und die Weite der Öffnungen kleiner wählen als bei einem sehr zähflüssigen Zustand der geschmolzenen Masse, für die eine geringe Lochhöhe und eine größere Lochweite zweckmäßig ist.
Zur Erreichung des gewünschten Abreißens des durch die Öffnungen der Tragplatte hindurchgegangenen geschmolzenen Gutes wird erfindungsgemäß die Öffnung so gestaltet, daß sie das Abreißen ermöglicht oder mindestens fördert. Die Stücke sollen allein durch die Schwere der geschmolzenen Masse gebildet und durch ihr eigenes Gewicht von dem aus den Löchern der Tragplatte austretenden Strang abreißen. Wird nach der Erfindung die Gestalt der Durchflußöffnungen der Tragplatte entsprechend gegewählt, z. B. als eine Düse ausgebildet, deren Erweiterung nach unten gerichtet ist, so wird das Abreißen und Abtropfen allein durch die Schwere der geschmolzenen Masse stark gefördert.
Besonders zweckmäßig ist, die Löcher der Tragplatte als schmale Schlitze auszubilden, die parallel zu den als Wärmeträger verwendeten Heizstäben liegen. Die durch die länglichen Schlitze hindurchgedrungene Masse reißt infolge des Eigengewichtes und des vorhandenen. schmalen Querschnittes des Stranges leicht ab.
Um eventuelle Verstopfungen der Durchlauföffnungen durch vorzeitiges Erstarren des geschmolzenen Gutes bereits in, den Durchgangsöffnungen oder an deren unteren Auslaufenden zu verhindern, wird erforderlichenfalls der an die Tragplatte angrenzende Teil des Tropfraumes von unten her beheizt. Zu diesem Zweck können in den Wandungen des Tropfraumes Brenner angeordnet werden, z. B. Öl- oder Gasbrenner, die die Tragplatte von unten her auf der erforderlichen Temperatur halten, bei der. das geschmolzene Gut in den unteren Ausläufen der Durchgangsöffnungen noch nicht erstarrt. Man kann auch im Tropfraum oder an dessen Wänden hierfür elektrische Heizstäbe einbauen.
Zweckmäßig ist es, unterhalb der Tragplatte noch eine ausziehbare Schieberplatte anzuordnen, die bei Inbetriebsetzung die Bildung des Initialschmelzlings ermöglicht. Wenn dieser gebildet ist, so ist die Aufgabe der Schieberplatte erfüllt, und sie wird aus dem Raum herausgezogen.
Das erzeugte kleinstückige Quarzgut wird am Boden des Tropfraumes angesammelt und von dort aus zeitweise oder durch mechanische Mittel ständig ausgetragen.
Die Zeichnung veranschaulicht die schematische Darstellung einer beispielsweisen Ausführung der Erfindung.
In dem zweckmäßig rechteckigen, im Schnitt dargestellten Schmelzschacht r, dem der zu schmelzende Rohstoff von oben her aus einem Zulauf 2 in einem ständigen Strom zufließt, liegen elektrische Heizstäbe 3, zwischen denen das Quarzgut erschmolzen wird. Unterhalb der Heizstäbe 3 ist die Tragplatte ¢ angeordnet, durch deren Langschlitzöffnungen S das geschmolzene Quarzgut fließt. Das erzeugte kleinstückige Quarzgut sammelt sich auf dem Boden 6 des Sammelraumes 7. Der Boden 6 ist als kontinuierlich arbeitende Austragvorrichtung ausgebildet. Zur eventuellen Beheizung der Tragplatte q. dienen die vorgesehenen Brenner B. 9 ist eine Schieberplatte, die zur Bildung des Initialschmelzlings dient, und die nach dessen Bildung aus dem Raum herausgezcgen wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r. Vorrichtung zum kontinuierlichen Schmelzen von hochkieselsäurehaltigen Rohstoffen zu klein@s,tückigem Quarzgut .in einem senkrechten Schacht mit ständigem Zulauf des zu schmelzenden Gutes zur Wärmequelle und ständigem Ablauf des geschmolzenen Gutes, gekennzeichnet durch eine durchlochte Tragplatte (4) für das geschmolzene Gut im unteren Teil der Schmelzzone des Schachtes.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine Tragplatte (4) mit Öffnungen (5), deren Größe, Gestaltung und Anzahl so gewählt ist, daß die durch die Tragplatte (4) hindurchlaufende Menge des geschmolzenen Gutes gleich der Menge des in der gleichen Zeiteinheit in der Schmelzzone geschmolzenen Quarzgutes ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, gekennzeichnet durch eine Tragplatte, deren Stärke in einem solchen Verhältnis zur Größe ihrer Durchlauföffnungen .steht, daß die Durchflußwiderstände nur eiin langsames Absinken oh rte starkes Abziehen des Schmelzgutes aus der Schmelzzone ergeben.
4. Vorrichtung nach Anspiuch i bis 3, gekennzeichnet durch Öffnungen (5) in der Tragplatte (4), deren Größe und Gestaltung so gewählt ist, daß ein Abreißen der geschmolzenen Masse nur durch ihre Schwere allein erfolgt.
5. Vorrichtung nach Anspruch i bis 4, gekennzeichnet durch Löcher (5) der Tragplatte (4) in Form von schmalen Schlitzen parallel zu den in der Schmelzzone liegenden elektrisch beheizten Widerstandsheizstäben (3).
6. Vorrichtung nach Anspruch i bis 5, gekennzeichnet durch eine Heizvorrichtung des an die Tragplatte (4) angrenzenden Teils des Tropfraumes.
7. Vorrichtung nach Anspruch i bis 6, gekennzeichnet durch unterhalb der Tragplatte (4) in den Wänden, des Raumes angeordnete Gas-oder Ölbrenner (8) oder Anordnung von elektrischen Heizstäben innerhalb dieses Raumes. B. Vorrichtung nach Anspruch i bis 7, gekennzeichnet durch eine in einem Abstand unterhalb der Tragplatte angeordnete ausziehbare Schieberplatte (9). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 209 42i, 709 i77.