SCHMELZ- ODER WARMHALTEOFEN
Die Erfindung betrifft einen Schmelz- oder Warmhalteofen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Es sind Schmelz- oder Warmhalteöfen bekannt, die eine Schmelze, z.B. aus Aluminium aufnehmen. Diese Schmelze wird üblicherweise in einen anderen Ofen, beispielsweise in einen Ofen zur Schmelzebehandlung überführt, wobei diese Überführung dadurch realisiert wird, dass der Warmhalteofen gesteuert gekippt wird, wodurch kontinuierlich oder auch in kleinen Chargen Schmelze in den anderen Ofen oder Behälter gelangt. Hierbei ist die Genauigkeit der Dosierung der Schmel- ze begrenzt. Weiterhin ist von größerem Nachteil, dass die Schmelze, z.B. die Aluminiumschmelze bei der Überführung in Kontakt mit der Umgebungsluft steht und an der freien Oberfläche oxidiert .
Im Eisenbereich sind Transportpfannen bekannt, die Bodenventile aufweisen, wobei eine Überführung der Schmelze aus der Pfanne in einen anderen Behälter durch Öffnen des Bodenventils, z.B. des Stopfens durchgeführt wird. Die gute Regelbarkeit des Schmelzestroms durch Ventile ist bekannt. Falls ein solches Bodenventil gewartet werden muss, da die Gefahr besteht, dass eine Undichtigkeit des Ventils auftritt, muss zur Reparatur des Ventils die Pfanne vollständig entleert werden. Deshalb wird dieses Verfahren zur Überführung von Schmelzen aus Öfen mit großem Fassungsvermögen nicht angewandt. Es sind auch Öfen, insbesondere zur Aufnahme von Stahlschmelze bekannt (EP 0 128 965 Al), die zur Überführung der Schmelze gekippt werden. Dabei werden keine Abstichventile verwendet, die im Normalbetrieb von Schmelze bedeckt sind, da bei diesen großen Öfen die Gefahr besteht, dass Undichtigkeiten zwischen Ventilstein und Ventilstopfen auftreten und der gesamte Ofen ausläuft. Es werden von außen angebrachte Schieber verwendet und die Abstichöffnung wird mit einer Füllmasse, z.B. Kies, zum Schutz des Schiebers gefüllt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schmelz- und Warmhalteofen zu schaffen, mit dem es möglich ist, die Schmelze in dosierter Weise in einen anderen Behälter zu überführen, ohne dass sie in Kontakt mit der Umgebungsluft kommt und bei dem eine Unterbrechung des Betriebes zur Reparatur und Wartung bei Verwendung eines Ventils zur Überführung nicht notwendig ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst.
Dadurch, dass die Auslassöffnung des Schmelz- und Warmhalteofens mit einem Verschlussventil zum Dosieren von auszulassender Schmelze versehen ist, das im Normalbetrieb mit Schmelze bedeckt ist, und dass das Gehäuse der Ofenkammer mit einer Kippvorrichtung verbunden ist, die das Gehäuse in der Weise kippt, dass selbst bei dem maximalen Füllstand das Verschlussventil zu Reparaturzwecken von Schmelze freilegbar ist, ist es einerseits möglich, eine oxidfreie Überfüh- rung, d.h., unter Ausschluss von Luft bzw. Sauerstoff vom Schmelz- oder Warmhalteofen in einen anderen Behälter aufgrund des Ventils mit hoher Dosiergenauigkeit, auch quasi-kontinuierlich durchzuführen und andererseits eine Reparatur an dem Verschlussventil vorzunehmen, ohne dass der Warmhaltebetrieb des Ofens unterbrochen werden muss oder der Ofen ganz oder teilweise entleert werden muss.
Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnah- men sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass das Verschlussventil mittels eines elektrischen Antriebs derart steuerbar ist, so dass dosiert die gewünschte Menge überführt werden kann, d.h., bei einer quasi-kontinuierlichen Weise wird die Überführungsmenge der Schmelze so gewählt, dass das Niveau im Empfangsofen fast konstant bleibt.
Weiterhin ist vorteilhaft, dass das mit Ventilstange und Ventilkörper versehene Verschlussventil eine Gasdurchführung aufweist, da damit eine oxidfreie Überführung von Schmelze optimiert werden kann, wobei die Oberfläche der Schmelze in der Vorlagekammer des Abstich- oder Verschlussventils mit Inertgas bedeckt
werden kann sowie ebenfalls die Oberfläche der Schmelze in der Kammer des Empfangsbehälters.
Dies wird dadurch mit geringem Aufwand realisiert, dass das Inertgas durch eine axiale Bohrung in der Ventilstange und im Ventilkörper geleitet wird.
Vorzugsweise schließt sich an das Ventil ein Auslassstein an, der so ausgebildet ist, dass er in die Schmelze des Empfangsofens eintaucht, der also unterhalb des Minimalpegels endet. Dabei dient die Gaszufuhr auch dazu, nach dem Schließen des Ventils die Schmelze aus dem Auslassstein durch den Druckausgleich herauszubefordern, damit sie nicht einfriert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine Anordnung aus dem erfindungsgemäßen Schmelz- und Warmhalteofen mit Verschlussventil und einem Empfangsofen, und
Fig. 2 einen Teilschnitt durch den erfindungsgemäßen Schmelz- und Warmhalteofen im gekippten Zustand in Bezug auf den Empfangsofen.
In Fig. 1 sind der erfindungsgemäße Schmelz- oder Warmhalteofen 1 und ein Empfangsofen 2, in den die Schmelze aus dem Warmhalteofen 1 überführt wird, in der üblichen Betriebsstellung des Ofens 1 dargestellt. Der Schmelz- oder Warmhalteofen 1 weist ein von einem feuerfesten Gehäuse 3 umgebenden Ofenraum 4 auf, in dem das Schmelzebad zwischen einem Maximalpegel 5 und einem Minimalpegel 6 aufgenommen ist . In
dem Gehäuse 3 sind nicht näher dargestellte Brenner vorgesehen, die die notwendige Temperatur liefern. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schmelzofen 1 mit einer eine Vorlägekämmer bildenden Seitentasche 8 ausgebildet, die mit dem übrigen Ofenraum über einen Siphon (siehe Fig. 2) verbunden ist.
In der Seitentasche 8 befindet sich ein Verschlussventil 10 zum Dosieren der auszulassenden Schmelze, das als Boden-Abstichventil ausgebildet ist, und das einen von einer Ventilstange 11 betätigbaren Ventilkörper 12 umfasst. An den Ventilkörper schließt sich ein Ventilstein 16, der den Ventilsitz bildet, und ein Auslass-Stein 13 an. Die Ventilstange 11 ist über einen nicht dargestellten elektrischen Antrieb entsprechend unterschiedlicher Öffnungsstellungen des Ventilkörpers 12 steuerbar.
Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, ragt der Auslass- Stein des Ventils 10 durch eine Öffnung in einem Deckel des Empfangsofen 2 in diesen hinein, wobei das im Empfangsofen 2 aufgenommene Schmelzebad ebenfalls zwischen einem Maximalpegel 14 und einem Minimalpegel 15 schwankt und der Auslass-Stein 13 soweit in den Empfangsofen 2 hineinragt, dass er unterhalb des Minimalpegels 15 endet. Somit erfolgt die Schmelzeüberführung vom Ofen 1 in den Empfangsofen 2 unter Aus- schluss von Luft und Sauerstoff.
Das Ventil 10 weist eine Gaszuführung 17 für Inertgas auf, durch die eine oxidfreie Überführung von Schmelze optimiert werden soll. Dazu sind die Ventilstange und der Ventilkörper mit einer axialen Bohrung 18 versehen, die in der Fig. 1 nicht näher dargestellt ist. Bei offenem Ventil gelangt das über die axiale Bohrung zugeführte Inertgas in die in der Seitenta-
sehe 8 ausgebildete Vorlagekammer des Verschlussventils 10 und erzeugt dort eine Inertgasatmosphäre. Bei geschlossenem Ventil wird das Inertgas durch den Aus- lass-Stein 13 des Ventils 10 in die Schmelzekammer des Empfangsofens 2 geleitet und erzeugt dort eine Inertgasatmosphäre .
Auf der dem Verschlussventil 10 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 3 befindet sich eine Ausgießöff- nung 7, über die der Warmhalteofen 1 restentleert werden kann. Das Gehäuse 3 ist mit einer nicht dargestellten Kippvorrichtung versehen, die das gesamte Gehäuse 3 mit Schmelzebad und Seitentasche 8 und darin angeordnetem Ventil 10 derart kippt, dass entspre- chend Fig. 2 der Auslass-Stein 13 des Ventils aus dem Empfangsofen 2 herausgeschwenkt wird. Der Schwenkoder Kippwinkel ist dabei, abhängig von dem Abstand zwischen dem Ventil in der Seitentasche (auch Erker genannt) und der Kippachse, so bemessen, dass das Ventil 10 selbst bei maximalem Füllstand 5 freigelegt wird. Dies ist in Fig. 2 zu erkennen. Die Kippachse und die Kipprichtung ist in Fig.l mit 19 und 20 bezeichnet .
Zur Reparatur wird der Auslass-Stein 13 des Ventils
10 entfernt und das freigelegte Verschlussventil kann z.B. durch Sichtkontrolle auf Metallansätze, insbesondere am Ventilsitz 16 untersucht werden. Zur Reparatur oder Wartung des Ventils wird dann der Ventil- körper 12 bzw. Stopfen der Ventilstange 11 oder auch der Ventilstein 16 ausgewechselt. Ebenfalls ist eine Reinigung der Bohrung im Ventilkörper oder im Ventilstein möglich.
Nach der Reparatur oder dem Austausch des Ventils 10 wird der Ofen 1 wieder zurückgeschwenkt, so dass der
Warmhaltebetrieb des Ofens nicht unterbrochen werden muss .
Die Kippvorrichtung des Ofens 1 kann auch zu seiner vollständigen Entleerung bzw. zu seiner Restentleerung über die Öffnung 7 genutzt werden, wenn dies verlangt wird. Dazu wird wie bei der Freilegung des Ventils 10 der Warmhalteofen 1 um die Kippachse 19 in die Kipprichtung 20, d.h. in die gleiche Richtung wie beim Freilegen gekippt.