NO169352B - Fremgangsmaate og sjaktovn for nedsmeltning av aluminium eller aluminiumlegeringer - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår metallsmelteovner og fremgangsmåter for smeltning av metall, og nærmere bestemt en vertikal sjaktovn for nedsmeltning av aluminium og aluminiumlegeringer, samt en fremgangsmåte for sådan smeltning av aluminium og dets legeringer i en sådan sjaktovn.

Det er vekjent å smelte ferriske og ikke-ferriske metaller, slik som kobber, i vertikale sjaktovner av den art som f.eks. er angitt i følgende US-patentskrifter og de øvrige patenter som er omtalt i disse:

U.S. Patent No. 2,283,163

U.S. Patent No. 3,199,977

U.S. Patent No. 3,715,203

U.S. Patent No. 3,759,699

U.S. Patent No. 3,788,623

U.S. Patent No. 4,129,742

U.S. Patent No. 4,243,209

U.S. Patent No. 4,311,519

U.S. Patent No. 4,315,755

U.S. Patent No. 4,375,352

En annen kjent smelteovn som er omtalt som anvendbar ved nedsmeltning av aluminium er beskrevet i US-PS 3.809.378. Den smelteovn som er omtalt i dette patentksrift omfatter en kombinasjon av et primært smeltekammer med vertikalt avtrekk samt et sekundært smeltekammer forbundet med det primære kammer. Varme overføres til metallet i det primære smeltekammer ved konveksjon, således at det "halvsmeltes" ved anvendelse av en brenner med høy brennhastighet. Det "halv-smeltede" metall strømmer så til det sekundære smeltekammer hvor det smeltes fullstendig ved hjelp av strålevarme.

Aluminium og aluminiumlegeringer nedsmeltes vanligvis i en flammeovn, som skiller seg fra en vertikal sjaktovn hovedsakelig ved den måte hvorpå varme overføres til aluminium-metallet. I en flammeovn overføres varme til det metall som skal nedsmeltes hovedsakelig ved stråling fra smelteovnens vegger, samt i mindre grad ved varmeledning fra smeltet til fast metall. Varmeoverføringen til metallet i en sjaktovn finner på den annen side hovedsakelig sted ved konveksjon og bare i ubetydelig grad ved varmeståling fra varmeovnens vegger eller ved varmeledning.

I metallsmeltepraksis er det alminnelig kjent at sjaktovner er ca. dobbelt så effektive som flammeovner når det gjelder gassforbruk pr. vektenhet smeltet metall. Sjaktovner synes imidlertid ikke å ha vært anvendt i noen vesentlig grad i aluminiumindustrien for nedsmeltning av aluminium og aluminiumlegeringer.

Det er funnet at et problem i forbindelse med nedsmeltning av aluminium eller aluminiumlegeringer ved konveksjonsvarme i en sjaktovn som utnytter vanlige høyhastighetsbrennere, er den foreliggende tendens til at de lette aluminiummetaller, særlig aluminium i finfordelt skrapform, "blåses" av brenngassen med høy hastighet mot smelteovnens vegger heller enn å falle i tyngdekraftfeltet mot ovnsherden. I tillegg er det funnet at smeltet, halvsmeltet og fast aluminiummetall også kan "blåses" av brennergassene med høy hastighet inn i andre brennere og brenneråpninger som er anordnet rundt smelteovnens vegg, og frembringer derved nedsatt virkningsgrad, muligheter for brennerblokkeringer og vesentlig økede vedlikeholdsomkostninger for smelteovnen.

En måte å overvinne det ovenfor nevnte problem på er å nedsette brennerhastigheten i vesentlig grad. Nedsmeltningstakten er imidlertid direkte proporsjonal med brennerhastigheten, og det er i høy grad å foretrekke at brennerhastigheten gjøres høyest mulig i betraktning av typen og formen av det aluminiummetall som skal nedsmeltes.

En annen måte å løse "blåse"-problemet på ved aluminiummetall er å utnytte den angitte smelteovn i det tidligere nevnte US-PS 3.809.378, som bare er utstyrt med en enkelt høyhastighets-brenner rettet diametralt over det primære smeltekammer mot åpningen inn i det sekundære kammer. Ethvert smeltet, halvsmeltet eller fast aluminiummetall som "blåses" tvers over det primære smeltekammer av brennergasser med høy hastighet blir da rettet inn i det sekundære smeltekammer eller flammeav-delingen av smelteovnen, hvor det utsettes for oppvarming og nedsmeltning under mindre enn optimale varmeoverføringsforhold, hvilket innebærer oppvarming ved stråling i stedet for konveksj onsoppvarming.

Et annet problem som foreligger ved nedsmeltning av aluminiummetall i en flammeovn er risikoen for eksplosjon som følge av fuktighetsforurensning av det metall som innføres i smelteovnen. Hvis fuktighet er innesluttet i metallet når det tilføres en varm smelteovn som inneholder en dam av smeltet aluminium, hvilket vil si en "våt" herd, vil denne fuktighet ha en tendens til plutselig overgang til damp med en resulterende volumutvidelse som kan frembringe en potensielt farlig eksplosjon.

Muligheten for en sådan eksplosjon i en sjaktovn er ytterst liten, da en sådan ovn er en typisk "tørr"-herdet ovn og fordi metallet tilføres smelteovnen på toppen av sjakten, hvor det forvarmes ved konveksjon, hvilket fordelaktig fordamper all fuktighet fra beskikningen.

I betraktning av de ovenfor angitte begrensninger og mangler ved tidligere kjente smelteovner såvel som andre ulemper som ikke er spesielt omtalt ovenfor, vil det være åpenbart at det fremdeles foreligger behov innenfor dette fagområde for en vertikal sjaktovn som er spesielt konstruert for effektiv nedsmeltning av aluminium og aluminiumlegeringer, samt en forbedret fremgangsmåte for smeltning av aluminium og aluminiumlegeringer ved konveksjon i en vertikal sjaktovn.

Det er derfor et formål for foreliggende oppfinnelse å oppfylle dette behov ved å frembringe en vertikal sjaktovn som utnytter et nytt og forbedret brennerarrangement montert på smelteovnens sidevegger, hvor disse brennere er orientert på en særegen måte i forhold til metallbeskikningen og ovnsherden for derved å eliminere eller nedsette' til et minimum de problemer som foreligger ved nedsmeltning av aluminium og aluminiumlegeringer ved hjelp av høyhastighetsbrennere i en sjaktovn.

Det er et annet formål for oppfinnelsen å angi en effektiv fremgangsmåte for nedsmeltning av aluminium og aluminiumlegeringer i sjaktovn og hvor fullstendig varmeoverføring til metallet oppnås ved konveksjon heller enn ved varmestråling.

Oppfinnelsen gjelder således en fremgangsmåte for nedsmeltning av aluminium eller aluminiumlegeringer i en vertikal sjaktovn som beskikkes med aluminium eller aluminiumslegering, hvorpå tilstrekkelig varme for stort sett fullstendig nedsmeltning av nevnte aluminium eller aluminiumlegering overføres ved konveksjon til nevnte metall, og det smeltede aluminium eller legeringsmetall trekkes ut fra den vertikale sjaktovn.

På denne bakgrunn av prinsipielt kjent teknikk har så frem-gangsmåten i henhold til oppfinnelsen som særtrekk at varmeoverføringen finner sted ved at flammen fra flere brennere rettes inn i beskikningen av aluminium eller aluminiumlegering i beskikningens laveste parti og på sådan måte at brennerflammene rettes på skrå nedover i ikke sammenfallende plan som skjærer hverandre innbyrdes i nærheten av den vertikale sjaktovns akse.

Varmetilførselen for fullstendig nedsmeltning av en aluminium-beskikning innstilles da fortrinnsvis fra en så lav verdi som 1395 kJ/kg opp til 3485 kJ/kg med en midlere varmetilførsel på omkring 2325 kJ/kg eller mindre.

Oppfinnelsen omfatter også en vertikal sjaktovn for nedsmeltning av aluminium og aluminiumlegeringer, og som omfatter et vertikalt langstrakt smeltekammer med konkav ovnsherd og en utløpsrenne utført i ildfast material, en tappehullinnretning for uttrekk av smeltet aluminium eller aluminiumlegering fra smelteovnen, idet ovnsherden og utløpsrennen heller nedover mot nevnte tappehullinnretning og et antall brennerinnretninger er anordnet rundt smeltekammeret og over ovnsherden.

Sjaktovnens særtrekk i henhold til oppfinnelsen ligger da i det forhold at brennerinnretningenes akser er anordnet i ikke sammenfallende vertikale plan som skjærer hverandre på et sted forskjøvet fra smeltekammerets akse i retning mot utløpsrennen, mens brennerinnretningenes akser er skråstilt nedover og derved rettet mot et motstående parti av ovnsherden, således at blåsning av smeltet og halvsmeltet eller fast aluminiummetall inn i brennerinnretningene forhindres.

Denne vertikale sjaktovn for nedsmeltning av aluminium og dets legeringer kan da settes raskt i gang fra kald tilstand og enda raskere settes ut av drift.

En sådan vertikal sjaktovn er videre i stand til nedsmeltning av forskjellige typer og former av aluminiummaterialer, slik som finfordelt aluminiumskrap, drikkevarebokser av aluminium, 30-punds aluminiumblokker samt 1000- og 2000-punds råaluminium-barrer.

Ovenfor angitte formål for oppfinnelsen oppnås fortrinnsvis ved å anordne en verdikal sjaktovn med hovedsakelig sylinderformet tverrsnitt og hvis vegger er utført i passende ildfast material, slik som f.eks. en mur av silisiumkarbidsten avstøttet av en kraftig ildmur, samt støpbar isolasjon som alt er innkapslet i et sylinderformet stålskall. Smelteovnen er da utstyrt med en spesialstøpt ildfast herd av konkav, hovedsakelig konisk form og som skråner bratt ned mot en utløpsrenne som forløper radialt utover fra ovnsherdens laveste punkt. Flere brenneråpninger er anordnet i smelteovnens vegger, idet antallet brennerrekker og antall brennere i hver rekke er avhengig av smelteovnens tilsiktede smeltekapasitet, samt til en viss grad av den type aluminiummaterial som skal nedsmeltes i ovnen.

En ildfast foret tunnel med velvet tak kan være sammenkoblet med den vertikale sjakt i nærheten av ovnsherden og rett over utløpsrennen. Den innerste ende av tunnelen skjærer da ovnens sylindervegg, og tunnelens åpne ytterende er hensiktsmessig lukket av en inngangsdør montert for ved svingebevegelse å kunne åpne og lukke den ende av tunnelen som ligger lengst fra ovnssjakten. En brenner er da hensiktsmessig montert midt på inngangsdøren, således at brennerflammen i lukket stilling av døren er rettet skrått nedover og derved vil strekke seg langs midtlinjen av utløpsrennen.

Anordningen av smelteovnens nederste brennergruppe nærmest ovnsherden er av viktighet for å oppnå de angitte formål for oppfinnelsen. I den foretrukkede utførelse som vil bli beskrevet senere er det anordnet fire brennere i ikke like-vinklet innbyrdes vinkelavstand rundt ovnsveggen. De to brennere som befinner seg lengst fra utløpsrennen er således anordnet med sine akser i en vinkel på omkring 35° henholdsvis med og mot urviserens dreieretning ut i fra et vertikalplan gjennom sjaktaksen og utløpsrennens senterlinje, mens de to brennere som befinner seg nærmest utløpsrennen er anordnet hovedsakelig motsatt rettet og med sine akser vinkelforskjøvet omkring 60° henholdsvis med og mot urviseren ut i fra dette vertikalplan.

Aksene for denne gruppe på fire brennere i den foretrukne utførelse er anordnet i hvert sitt vertikalplan som skjærer hverandre på et sted som befinner seg i avstand fra den geometriske akse for smelteovnens sylindersjakt i en retning langs nevnte vertikalplan gjennom utløpsrennens senterlinje. Orienteringen av brenneraksjene på ovenfor angitt måte gir en strøm av varme gasser med relativ høy hastighet og som fordelaktig driver det smeltede aluminiummetall på ovnsherden mot utløpsrennen.

Hver av de fire brennere er da skråstilt nedover på sådan måte at deres akseretninger hovedsakelig faller sammen med skråstillingen av ovnsherdens koniske parti umiddelbart på undersiden av vedkommende brenner. I den viste utførelse er ovnsherdens koniske helning og brenneraksenes skråstilling nedover fra horisontalaksen begge omtrent 30°. På grunn av at den konkave ovnsherd også skråner nedover mot utløpsrennen, vil de to brennere som befinner seg nærmest utløpsrennen ligge lavere enn de øvrige to brennere som befinner seg lengst bort fra rennen, således at brennerflammene alle vil ha omtrent samme høydeav-stand over ovnsherdens overflate.

Hver av brennerne i brennergruppen er i den beskrevne foretrukne utførelse rettet nedover og plassert i en sådan tilordnet brenneråpning at dens flamme befinner seg hovedsakelig innenfor en kvadrant av det konkave parti av ovnsherden. Som tidligere nevnt befinner brenneraksene seg ikke i like stor innbyrdes vinkelavstand langs ovnsveggen, og er plassert slik at deres akser befinner seg i forskjellige, ikke sammenfallende, men innbyrdes skjærende plan.

Den ovenfor angitte kombinasjon av plassering og orientering av brenneraksene sikrer at intet smeltet, halvsmeltet eller fast aluminiummetall blåses av brennerflammene tvers over ovnen og inn i brennere eller brenneråpninger på motsatt side av ovnsveggen, men heller treffer den avskrånede ovnsherd i smeltet tilstand og raskt strømmer til utløpsrennen og smelteovnens uttapningsåpning.

Utløpsrennen er fortrinnsvis støpt i ett stykke med det konkave parti av ovnsherden, samt har et hovedsakelig V-formet tverrsnitt med en flat bunn anordnet langs V-formens nederste punkt og med utstrekning i rennens lengderetning. Rennens overflater skjærer de nedoverskrånende koniske overflater av ovnsherden og er utført for å danne en jevn og noe konveks overgang mellom rennen og den konkave ovnsherd. Rennen skråner nedover fra herden i en vinkel på omtrent 15° og den flate bunn av rennen forløper i et skråstilt plan opp til ovnsherdens midtpunkt og sylindersjaktens akse, og rennen danner således et tappeparti hvor smeltet aluminium strømmer jevnt og raskt fra midten av ovnsherden til tappehullet. Den radialt ytterste ende av utløpsrennen er avbøyd i rett vinkel og fører til ovnens tappehull. Under nedsmeltning av aluminium dannes vanligvis en "hud" av størknet aluminium og aluminiumoksyd over den flate bunn av utløpsrennen fra herden til tappehullet, og den smeltede aluminium vil da strømme på undersiden av størkningshuden hvor metallet er fordelaktig beskyttet mot oksydasjon.

Smelteovnen kan fyres med brensel enten i gass- eller væske-form, men brensel i gassform foretrekkes. En tidligere kjent brenner som er egnet for bruk i den vertikale sjaktovn i henhold til foreliggende oppfinnelse er den brenner som er omtalt i US-PS 4.301.997, som er overdratt til innehaveren av foreliggende oppfinnelse. Et hensiktsmessig apparat og en passende fremgangsmåte for å styre ovenfor angitte brenner er omtalt henholdsvis i US-PS 4.239.191 og 4.211.555, og begge disse patentskrifter er overdratt til innehaveren av foreliggende oppfinnelse. Hvis et ikke-flyktig flytende brensel anvendes kan smelteovnen i henhold til oppfinnelsen drives i samsvar med den fremgangsmåte og det brennerapparat som er angitt i US-PS 4.375.352, som også er overdratt til innehaveren av foreliggende oppfinnelse. Skjønt de ovenfor nevnte brennere er særlig hensiktsmessige for nedsmeltning av kobber og følgelig har forholdsvis høy brennerhastighet, er det likevel på grunn av det fordelaktige brennerarrangement i henhold til foreliggende oppfinnelse mulig å benytte sådanne høyhastig-hetsbrennere i foreliggende vertikale sjaktovn for nedsmeltning av aluminium og aluminiumlegeringer.

De ovenfor angitte og andre formål, fordeler og særtrekk ved oppfinnelsen samt dens særart vil nå bli nærmere beskrevet under henvisning til de vedføyde tegninger, hvorpå: Fig. 1 er et sideoppriss, delvis i snitt, av en vertikal

sjaktovn i henhold til foreliggende oppfinnelse,

Fig. 2 er en skjematisk planskisse som viser brenner- arrangementet i smelteovnen, Fig. 3 er et delsnitt som viser et typisk brennerarrangement

på smelteovnens sidevegg,

Fig. 4 er en perspektivskisse som viser utformingen av ovnsherden og utløpsrennen i den vertikale sjaktovn i henhold til oppfinnelsen, Fig. 5 er et delsnitt som viser ovnsherden og utløpsrennens

utforming, sett fra tunnelens inngangsdør.

I fig. 1 på tegningene er det vist en vertikal sjaktovn for nedsmeltning av aluminium og aluminiumlegeringer i henhold til oppfinnelsen, idet denne smelteovn i sin helhet er betegnet ved henvisningstallet 10. Smelteovnen 10 er hovedsakelig langstrakt og fortrinnsvis sylinderformet, samt danner et indre sylinderformet smeltekammer 12 anordnet for å tyngdekraft-beskikkes med aluminium på vanlig måte gjennom en åpning (ikke vist) i det øvre parti av smelteovnen. Ovnens høyde er fastlagt på grunnlag av den ønskede smeltetakt. Skjønt ovnshøyden teoretisk sett bør være tilstrekkelig stor til å oppnå overgang av all varmeenergi til metallbeskikningen, vil kostnadsbegrensninger, ovnens beskikningskapasitet og metallbe-skikningens friksjon mot ovnsveggene diktere en lavere praktisk ovnshøyde.

Ovnsveggen 14 omfatter et ytre sylinderformet stålskall 16 med en sammenstilt ildfast foring 18 og et lag av støpt isolasjon (ikke vist) mellom skallet 16 og den ildfaste foring 18. Hensiktsmessig består foringen 18 av et indre sjikt av passende ildfast .material, slik som f.eks. en mur av silisiumkarbid støttet opp av sterkt varmebestandige murstener. Enhver passende ildfast foring kan anvendes hvis den er i stand til å motstå høye temperaturer i smeltekammeret, samt den friksjon som opptrer mellom foringen og metallbeskikningen.

Smelteovnen 10 har et gulv 20 som også er utført i ildfast mursten og understøttet på et stålfundament 22. Ovnsherden 24 er utført i et støpbart ildfast material og har en hovedsakelig konkav utforming som skråner mot en utløpsrenne 26 utført i ett stykke med herden, slik det vil bli nærmere beskrevet i det følgende.

En inngangstunnel 28 har velvet tak og står i forbindelse med smelteovnens smeltekammer 12, samt er anordnet på oversiden av utløpsrennen 26. Tunnelen 28 er også foret med et passende ildfast material, slik som f.eks. murStener av silisiumkarbid, på samme måte som veggene i sjaktovnen. Tunnelen 28 er i sin ende lengst bort fra smelteovnen lukket av en inngangsdør 30 som omfatter et ildfast material støpt i en dørramme av stål.

I den her beskrevne utførelse er smelteovnen utstyrt med fem brennere. Fire brennere 32, 34, 36, 38 (bare brennerne 32 og 36 er vist i fig. 1) er montert i brenneråpninger i ovnens sidevegger umiddelbart over ovnsherden 24, mens en brenner 40 er montert i tunnelens inngangsdør 30. Brennerne 32 til 40 fyres fortrinnsvis med naturgass, og kan være av den type som er omtalt i US-PS 4.301.997. I smelteovner med større kapasitet kan en eller flere ytterligere brennerrekker være montert i smelteovnens vegger, slik som anskueliggjort ved den rekke av brenneråpninger 42, 44 som er vist stiplet i fig. 1.

Utformingen av den enhetlige ildfaste ovnsherd 24 er vist i snitt i fig. 1, i perspektiv i fig. 4, samt i oppriss sett fra inngangstunnelen i fig. 5. Ovnsherden 24 omfatter et konkavt parti 46 av hovedsakelig konisk utforming og som skråner bratt mot smelteovnens utløpsrenne 24. Det konkave parti av ovnsherden umiddelbart under brennerne 32, 34 har en konisk avskråning eller helning på omtrent 30° i den beskrevne utførelse, skjønt helningen eller skråningen kan variere fra omtrent 15° til omtrent 45°. Det konkave parti av herden på undersiden av brennerne 36, 38 er stort sett konisk utformet, men er krummet nedover noe konkavt mot utløpsrennen 26 for derved å danne en jevn overgangsflate til denne.

Utløpsrennen 26 er fortrinnsvis avskrånet nedover ca. 15° langs sin midtlinje fra omtrent midten av det konkave parti 46, samt er utført med en rettvinklet avbøyning mot ovnens tappehull. Som vist i fig. 5 danner utløpsrennen 26 en hovedsakelig V-formet renne med flat bunn som strekker seg frem til midten av smelteovnen.

Den ovenfor beskrevne bratt hellende, konkave utforming av ovnsherden 24 og utløpsrennen 26 medfører hensiktsmessig en rask tilstrømning av aluminium fra alle punkter på ovnsherden mot tappehullet, således at en "tørr" ovnsherd derved kan opprettholdes.

Det skal nå henvises til fig. 2, som viser den foretrukkede anordning av brennerne 34 til 40 i smelteovnen 10. Aksene for de to brennere 32, 34 som ligger lengst bort fra utløpsrennen, nemlig de bakre brennere, er rettet i en vinkelavstand på omkring 35°, henholdsvis med og mot urviserens dreieretning fra et vertikalplan P gjennom utløpsrennens senterlinje. Aksene for de to frontbrennere 36, 38 som ligger nær hver sin side av utløpsrennen, er rettet i en vinkel på 60°, henholdsvis med og mot urviserens dreieretning fra vertikalplanet P. Aksen for brenneren 40 i tunnelens inngangsdør 30 forløper i vertikalplanet P.

Som klarest vist i fig. 2 er skjæringslinjen B mellom de plan som inneholder de fire brennere 32 til 38 noe forskjøvet bort fra den vertikale geometriske akse 0 for den sylinderformede smelteovn 10 med en avstand D i retning av utløpsrennen 26. Forskyvningsgraden D kan variere, men er fortrinnsvis ca. 10 til 15 % av smelteovnens indre diameter.

Kombinasjonen av den angitte vinkelinnretning av brennerne 32 til 38 og forskyvningen D av brenneraksenes møtepunkt fra ovnsaksen 0 fører til en nettostrømning av varm brennergass mot utløpsrennen, hvilket fordelaktig bidrar til å opprettholde en tørr ovnsherd og forsterker strømningen av smeltet aluminium mot smelteovnens utløp.

Fig. 3 anskueliggjør den betraktelige nedoverrettede skråning

av brenneren 34 og som er typisk for alle brennere 32 til 38 i ovnsveggen 14. I den foretrukkede utførelse er skråstillingen av hver brennerakse omtrent 30° og tilsvarer således skråstillingen av det parti av ovnsherden som befinner seg umiddelbart under brennerne. Hvis helningen av ovnsherden avviker fra 30°, innstilles skråstillingen av brenneraksene fortrinnsvis i samsvar med denne helning i så stor grad som mulig, således at

aksene for brennerflammene kan opprettholdes i en vesentlig konstant avstand fra ovnsherden, for derved å fremme jevn nedsmeltning av aluminiumbeskikningen ved ovnsherden og derved unngå varme punkter og mulige tomrom i aluminiumbeskikningen, som kan skrive seg fra ujevn nedsmeltning.

Som det best vil fremgå av fig. 1 er den vertikale plassering av frontbrennerne 36, 38 i ovnsveggen 14 lavere enn den tilsvarende plassering av bakbrennerne 32, 34 med en avstand som tilnærmet tilsvarer den vertikale senkning av ovnsherden på brennerstedet på grunn av den bratte helning av herden mot utløpsrennen. Med en sådan konstruksjon holdes flammene fra alle brennere 32 til 38 i hovedsakelig samme høyde over herden.

En hovedgrunn for den betraktelige nedoverrettede helning av brennerne 32 til 38 er å hindre lette stykker av aluminium eller aluminiumlegering som nedsmeltes fra å bli "blåst" av brennerflammene med høy hastighet tvers over smelteovnen og inn i en brennerport på motsatt side av ovnsveggen. Kombinasjonen av ikke-jevn vinkeldeling av brennerne rundt ovnsveggen og nedoverrettet helning av brennerne bringer brennerflammene til å rettes mot en tilsvarende motstående kvadrant av det konkave parti 46 av herden 24. Ovnsherden danner da en "bakstopper" for ethvert smeltet, halvsmeltet eller fast aluminiummetall som "blåses" tvers over smelteovnen ved anslag fra gass med høy hastighet.

Brenneren 40 i tunnelens inngangsdør 30 heller fortrinnsvis nedover i en mindre vinkel enn brennerne 32 til 38, hvilket vil si omtrent 15° i den beskrevne utførelse, samt med et fore-trukket område på 10 til 30°. En grunn til at brenneren 40 er orientert med en lavere eller mindre bratt skråstilling enn brennerne 32 til 38 er å unngå enhver helning av den smeltede metallstrøm i utløpsrennen på grunn av strømmen av varme gasser i motsatt retning av metallstrømningen. Gasshastigheten fra brenneren 40 kan også innstilles til å nedsette enhver oppdemning av den smeltede metallstrømning til et minimum.

Det viktigste formål for brenneren 40 er å opprettholde høy temperatur i tunnelen og utløpsrennen. Brenneren blåser hensiktsmessig sin avgass inn i smelteovnens vertikalsjakt og overfører da varme til aluminiumbeskikningen hovedsakelig ved konveksjon.

Claims (14)

1. Fremgangsmåte for nedsmeltning av aluminium eller aluminiumlegeringer i en vertikal sjaktovn (10) som beskikkes med aluminium eller aluminiumslegering, hvorpå tilstrekkelig varme for stort sett fullstendig nedsmeltning av nevnte aluminium eller aluminiumlegering overføres ved konveksjon til nevnte metall, og det smeltede aluminium eller legeringsmetall trekkes ut fra den vertikale sjaktovn, karakterisert ved at varmeoverføringen finner sted ved at flammen fra flere brennere (32, 34, 36, 38, 40) rettes inn i beskikningen av aluminium eller aluminiumlegering i beskikningens laveste parti og på sådan måte at brennerflammene rettes på skrå nedover i ikke sammenfallende plan som skjærer hverandre innbyrdes i nærheten (B) av den vertikale sjaktovns akse (0).

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den midlere varmetil-førsel til smelteovnen (10) innstilles i området 1395 til 3485 KJ/kg aluminium eller aluminiumlegering som nedsmeltes.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at den midlere varme-tilførsel til smelteovnen (10) innstilles lavere enn 2325 KJ/kg aluminium eller aluminiumlegering som nedsmeltes.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at det smeltede metall bringes til å strømme direkte fra den vertikale sjaktovn (10) til ovnens utløp uten at det dannes et bad eller en dam av smeltet metall.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-4, og hvor sjaktovnen har en herd (24) med tappehull for uttrekk av nevnte smeltede aluminium eller aluminiumlegering, karakterisert ved at brennerflammene rettes inn mot områder av ovnsherden (24) som befinner seg rett overfor de forskjellige brennere (32, 34, 36, 38, 40), således at blåsing av smeltet, halvsmeltet eller fast metall inn i brennerne forhindres, idet ovnsherden gis konkav form (46).

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 5, karakterisert ved at resultantstrømningen av varme brennergasser rettes mot en utløpsrenne (26) for sjaktovnen.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 5, karakterisert ved at nevnte brennere (32, 34, 36, 38) innstilles med en helning nedover på 15-45°.

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 7, karakterisert ved at brennernes helning nedover innstilles til ca. 30°.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, karakterisert ved at varmeoverføringen fra en ytterligere brenner (40) rettes i en retning parallelt med og motsatt strømningsretningen av det smeltede metall i utløps-rennen (26), samt med en mindre skråstilling nedover enn den nedoverrettede skråstilling av de øvrige brennere (32, 34, 36, 38) .

10. Vertikal sjaktovn (10) for nedsmeltning av aluminium og aluminiumlegeringer, og som omfatter et vertikalt langstrakt smeltekammer (12) med konkav ovnsherd (24) og en utløpsrenne (26) utført i ildfast material, en tappehullinnretning for uttrekk av smeltet aluminium eller aluminiumlegering fra smelteovnen, idet ovnsherden og utløpsrennen heller nedover mot nevnte tappehullinnretning og et antall brennerinnretninger (32, 34, 36, 38) er anordnet rundt smeltekammeret (12) og over ovnsherden (24), karakterisert ved at brennerinnretningenes akser er anordnet i ikke sammenfallende vertikale plan som skjærer hverandre på et sted (B) forskjøvet fra smeltekammerets akse (0) i retning mot utløpsrennen (26), mens brennerinnretningenes akser er skråstilt nedover og derved rettet mot et motstående parti av ovnsherden, således at blåsning av smeltet og halvsmeltet eller fast aluminiummetall inn i brennerinnretningene (32, 34, 36, 38) forhindres.

11. Sjaktovn som angitt i krav 10, karakterisert ved at brennerinnretningene omfatter minst fire brennere (32, 34, 36, 38) som er skråstilt nedover i en vinkel på 15 - 45°.

12. Sjaktovn som angitt i krav 11, karakterisert ved at brennernes skråstil-lingsvinkel er ca. 30°.

13. Sjaktovn som angitt i krav 10 - 12, karakterisert ved at den konkave ovnsherd (24) og nevnte utløpsrenne (26) er utformet i ett stykke av et støpbart ildfast material, idet ovnsherden omfatter et konisk parti (46) som heller nedover mot utløpsrennen (26).

14. Sjaktovn som angitt i krav 10-13, karakterisert ved at den omfatter en inngangstunnel (28) utført i et ildfast material og anordnet over utløpsrennen (26), en ytterligere brennerinnretning (40) anordnet i inngangstunnelen for å opprettholde en høyere temperatur i nevnte tunnel (28) , idet nevnte ytterligere brennerinnretning er anordnet for å avgi sin avgass inn i smeltekammeret (12) og overføre varme ved konveksjon til vedkommende beskikning av aluminium eller aluminiumlegering som befinner seg i smelteovnen (10).