DE2153717C3

DE2153717C3 - Durchlaufofen mit im Gegenstrom arbeitenden Brennern

Info

Publication number: DE2153717C3
Application number: DE2153717A
Authority: DE
Inventors: Walter P. 1000 Berlin Kollakowski
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-10-28
Filing date: 1971-10-28
Publication date: 1975-01-30
Also published as: DE2153717A1; DE2153717B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Durchlaufofen mit im Gegcnrtrom arbeitenden Brennern zum Schmelzen von Schrott und Aufkohlen des Bades mit einem Zulaufkanal, in dessen Einlauf der Schrott mittels einer Fördervorrichtung eingebracht wird und an dessen Ende der Schrott in einen Schmelzherd gelangt, dem ein Sammelherd nachgeordnet ist, und mit Wärmeaustauschern zur Kühlung des Einlaufes und zur Vorwärmung der Verbrennungsluft, wobei der Zulaufkanal aus mehreren Rohrschüssen zusammengesetzt ist, die je zwei in Umfangsrichtung utnlaufende, radial übereinander angeordnete, nach außen mündende Kanäle aufweisen, die von Rohrschuß zu durch einen Rohrkrümmer verbunden sind, und den radial äußeren Kanälen im Bereich der Auslaßöffnung des Zulaufkanals Frischluft zugeführt wird, die im Inneren der Einlaßöffnungen in die radial inneren Kanäle geleitet und im Bereich der Auslaßöffnung abgeführt wird.

Ein derartiger Ofen ist aus der USA.-Patentschrift 3 287 006 bekannt. Bei diesem werden die Heißgase an der Einlaßöffnung des Zulaufkanals durch ein unter dem Ofen befindliches Kanalsystem über wärmetauschende Kammern geführt. Den wärmetauschenden Kammern wird Frischluft zugeführt, die nach entsprechender Erwärmung über Kanäle zu einem Brenner geleitet werden. Es sind zwei wärmetauschende Kammern vorgesehen, die abwechselnd von Frischluft oder von Heißgasen durchströmt werden. Auch die zu diesen Kammern führenden Kanäle werden abwechselnd von Frischluft oder Heißgasen durchströmt. Das gleiche gilt auch für die von diesen Kammern wegführenden Kanäle. Zur Steuerung der Heißgas- bzw. Frischluftzu- und -ableitung sind Schieber vorgesehen. Diese Art der Wärmeaustauschung hat eine Reihe von Nachteilen. Durch die Heißgase wird der Zulaufkanal stark erhitzt, weshalb er eekühlt werden muß. Die Anordnung der wärmetauschenden Kammern und der zugehörigen Kanäle und dem Ofen erfordert einen erheblicher baulichen Aufwand. Da ein großer Teil der Kanäle und die wärmetauschenden Kammern von den Heißgasen durchströmt werden, verschmutzt das gesamte Wärmeaustauschsystem. Die dem Brenner zugeführte Frischluft enthält Verbrennungsrückstände der Heißgase.

Aus der deutschen Patentschrift 539 510 und der österreichischen Patentschrift 82 675 sind Förderschnecken für die Beschickung von Durchlaufofen bekannt, die als Schneckengewtndc ausgebildet sind. Derartige Förderschnecken haben den Nachteil, daß die Förderung von paketiertem Schr.'it nahezu unmöglich ist, daß es schwierig ist, innerhalb der Förderschnecke Kühlkanäle auszubilden und daß das Schneckengewinde den Durchgang von Heißgasen von den Brennern im Gegenstrom zum Schrott nicht möglich ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Durchlaufofen nach dem Hauptpatent hinsichtlich des Vorschubs des eingebrachten Gutes weiter zu verbessern. Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Durchlaufofen der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß als Fördervorrichtung eine rotierende angetriebene Wendel im Zulaufkanal vorgesehen ist, die aus einem schraubenlinienförmig gewundenen Doppelrohr besteht, dessen beide Rohre an dem dem Schmelzherd zugewandten Ende durch ein U-Rohrstück miteinander verbunden sind, und daß die Wendel wassergekühlt ist.

Der besondere Vorteil des erfindungsgcmüßcn Durchlaufofcns liegt darin, daß eine gleichmäßige Zufuhr des zu schmelzenden Gutes durch den Zulaufkanal zum Schmelzofen praktisch unabhängig davon erreicht wird, welche Art von Gut zu fördern ist, also unabhängig davon, ob es sich um körniges, stükkiges, paketiertes oder sperriges Gut handelt. Da die Vorschubenergie über die Zulaufkanallängc hinweg auf das Gut übertragen wird, wird ein sehr gleichmäßiges Vorschieben erzielt.

Die Wendel endet im Bereich des dem Schmelzofen zugewandten Zulaufkanalendes. In diesem Bereich hat das zu schmelzende Gut berciis relativ hohe

Temperaturen erreicht, so daß es erforderlich ist, die Querschnitt auf, der sich vom Einlauftrichter 9 in Wendel zu kühlen. Das ist bei der Doppelrohrausbil- Richtung auf den Schmelzherd 11 hin konisch *r\veidung der Wendel einfach möglich. tert. Der Zulaufkanal ist bevorzugt mit einem Suße-

pie Wendel ist vorzugsweise mit in Abständen ren Mantel 114 und einem von diesem umhüllten inaufßebrachten Gleitschuhen versehen. Die Wendel 5 neren Mantel 115 gebildet. Im Bereich der Schmeizliegt damit auf dem Zulaufkanal auf und gleitet mit zone ist der Schmelzherd 11 mit zwei Brennern 26 den Gleitschuhen an der Oberfläche entlang, auf der und 27 versehen, bei denen es sich vorzugsweise im sie sich abstützt. Dabei weisen bevorzugt die Gleit- Hochleistungs-Schwerölbrenner handelt. Ein dritter, schuhe die Form eines U-förmigen Bügels auf, der gleichartiger Brenner 28 ist im Bereich des Sammeldas Doppelrohr mit seinem Jochbereich umschließt io herdes 12 vorgesehen. Die Brenner sind jeweils etwa und dessen Jochaußenfläche allseitig gewölbt und ge- 45° zur Vertikalen geneigt, und die austretenden nmdet ist. Durch diese Wölbung und Rundung wird Heißgase weisen eine Komponente in Richtung auf ein verschleißarmes Gleiten des Schuhes und damit den Zulaufkanal hin auf. Der Brenner 26 mündet mit der Wendel auf dem Zulaufkanalboden erzielt. einer Gausauslaßöffnung 40 im Bereich der Schmeu-Durch die U-förmige Gestaltung läßt sich der Gleit- 15 zone 113, wogegen der Brenner 28 mit einer Gasausschuh das Doppelrohr umfassend an diesem günstig
befestigen, beispielsweise durch Schweißen. Die
freien Schenkelenden des Gleitschuhs sind ebenfalls
abgerundet, cm ein Hängenbleiben von vorzuschiebendem Gut auszuschließen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Pig. 1 bis7 beispielsweise erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines teilweise ge-.chnittenen Durchlaufofens gemäß der Erfindung, F i g. 2 eine Draufsicht des Ofens der Fig. 1.

Fig-3 einen Schnitt längs der Linie ΙΙΙ-ΠΙ in

Fig· L
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in

Fig-5,

Fig. 5 in vergrößerter Darstellung die Seitenansieht eines Gleitschuhes,

Fig. 6 in vergrößerter Darstellung einen Längsschnitt durch das dem Schmelzofen zugewandte Ende der Wendel und

Fig. 7 in perspektivischer und verkleinerter Dar- 35 richtungen für

laßöffnune 44 in den Sammeihcrd 12 mündet. In der Nähe des"~Bodens 37 des Sammelherdes 12 mündet eine um etwa 45° zur Horizontalen geneigte Zuführvorrichtung 47. die vom Sammelheid 12 radial nach

außen ansteigend angeordnet ist. Diese Zuführvorrichtuni! enthält eine Förderschnecke 48, die von einem Hydraulikmotor 49 angetn'lien ist und mit deren Hilfe Kohlenstoff in Form von K.oksabrieb sowie granulierte Zuschlagstoffe der den Boden 37 des

Sammelherdes 12 bedeckenden Schmelze zugeführt werden. Es befindet sich dabei die Mündungsöffnung der Zuführvorrichtung 47 unterhalb der Oberfläche der Schmelze. ,

Den Brennern 26, 27 und 28 wird auf etwa 95 C erwärmtes Schweröl zugeführt, das mittels ebenfalls zueeführter kalter Preßluft zerstäubt wird. Den Brennern wird auf etwa 350° C vorgewärmte Verbrennungsluft durch Leitungen 106 zugeführt, die in Warrnlufterzeuaern erwärmt wird. Die Zuführvor-Heißlutt, Zerstäubungsluft und

Stellung den Abschnitt der Wendel unter Weglassung Schweröl sind der Einfachheit halber nicht weiter der Gleitschuhe, der sich an das dem Schmelzofen dargestellt. An den Schmelzherd 11 schließt auf der zugewandte Ende der Wendel anschließt. dem Brenner 28 gegenüberliegenden Srite cine Ab-

Ein Fundament 1 trägt mehrere Stützen 3, auf de- stichrinne 116 an, in die die Schmelze durcl· seitlinen ein Schmelzherd 11 und ein Zulaufkanal 10 um 40 dies Verschwenken des Ofens um seine Längsachse ihre Längsachse schwenkbar gelagert sind. Mit Hilfe
einer Zahnstange 70 und eines Schneckentriebes 71
ist die Schwenkbewegung durchführbar. Der Zulaufkanal 10 weist eine Trennfuge 107 auf, durch die er

abgestochen wird. Das flüssige Metall kann zu Masseln vernossen oder unmittelbar dem Stranggußverfahren, einem Elektrolichtbogenofen oder einem Siemens-Martin-Ofen als flüssiger Einsntz zur weiteren

in einen Anlaufabschnitt 10a und einen Durchlauf- 45 Verarbeitung zugeführt werden. An der dem Zulauf- ·- · - - ■ kanal K) gegenüberliegenden Stirnseite ist der

abschnitt 10/) unterteilt ist. Der Durchlauf abschnitt 10b des Zulaufkanals 10 ist mit einer Flansch-Schraubcnvcrbindung 108 mit dem Schmelzhcrd 11 starr verbunden. Der Einlaufabschnitt 10« ist auf einer Stütze 3' fest angebracht. Er weist eine obere Zulauföffnung 109 auf, an die ein Einlauftrichter9 angeschlossen ist, der eine seitliche Beschickungsöffnung 110 aufweist, durch die mittels einer Fördervorrichtung 111 das >:u schmelzende Out eingebracht wird. An das obere Ende des im übrigen geschlossenen Zulauftrichters 9 ist eine Kolli leitung 112 angeschlossen, durch die hindurch die Abgase und Rauchgase zu einer Reinigungsanlage geführt werden. Um das Austreten von Ab- und Rauchgasen

55

Schmclzherd 11 mit einem Fenster 55 versehen, das durch eine feuerfeste Platte 56 verschlossen ist, die pneumatisch gegen einen Fensterrahmen gepreßt ist. /.um Entnehmen von Proben wird die Platte nach dem Abschalten des pneumatischen Druckes abgehoben, wodurch das Innrre des Sammelherdes 12 zugänglich ist.

An der freier. Stirnseite des Einlaufabschiiiltes 10« des Zulaufkanals 10 ist ein Abschluf'dcckcl 117 imgebradil. an Jem em Hydraulikmotor 24 zum Antrieb di! \ o! M;bub\ orrichiung angcflansciii ist. AulVRiem win! durth den Abschlußdeebi 117

ucii. win ^* ,^.,u.^.,, .ν... . .„ _o Kühlwasser zu- und abgeführt. Ils ist hierzu cmc Zu-

durch die Beschickungsöffnung 110 zu verhindern, 60 laufleilung 118 mit einem Manometer 119 und eine

ist diese mit einer Schleuse oder einer Schürze oder Rücklauflcitung 120 mit einem AbIIuB 121 vorgcse-

dergleichen versehen. hen.

Der Schmelzherd 11 weist eine Schmclzzone 113 Die von dem Hydraulikmotor 24 angetriebene und einen Sammellierd 12 auf, wobei die Schmelz- Vorschubvorrichtung umfaßt eine Wendel 122, die zone 113 in Richtung auf den Samnielherd 12 hin ge- 65 im wesentlichen aus einem schraubenlinienförmig geneigt ist und über eine Stut'e in das Becken des Sam- wuiulenen Doppclrohr 123 besteht. Das dem mclherdes 12 übergeht. Schmclzherd 11 zugewandte Ende des Doppe.lrohres

Der Zulaufkanal 10 v/jist einen kreisförmigen 123 ist mn einem U-Rohrstück 124 versehen, durch

das die beiden Rohre des Doppelrohres 123 miteinander verbunden sind. Im Verlauf der Wendel 122 sind mehrere Gleitschuhe 125 angebracht, die als im Querschnitt U-förmige Bügel ausgebildet sind mit allseitig nach außen gewölbter Jochaußenfläche 126, die als Gleitfläche dient und mit der sich die Wendel 122 auf der unteren inneren Oberfläche des Zulaufkanals 10 abstützt. Die Gleitschuhe 125 sind an dem Doppelrohr 123 durch Schweißen befestigt. Durch die Drehung der Wendel 122 mittels des Hydraulikmotors 24 wird der in dem Zulaufkanal 10 befindliche Schrott gleichmäßig in Richtung auf die Schmelzzone 113 hin bewegt. Dabei wird der Schrott durch die in Gegenrichtung strömenden Rauchgase vorgewärmt. Den teigigen Zustand erreicht der Schrott dabei erst im Anfangsbereich der Schmelzzone 113.

Der Sammelherd 12 ist im Querschnitt unsymmetrisch ausgebildet. Sein Boden weist im Querschnitt einen mittleren, in der normalen Betriebslage etwa horizontalen Abschnitt 127 auf, der in Richtung auf die Abstichrinne 116 in einen flachen Bogen 128 ansteigt und dann in eine schräg nach oben innen geführte Seitenfläche 129 übergehl. Auf der der Abstichrinne 116 abgewandten Seite geht der Bodenabschnitt 127 im Bereich der Mündung der Zuführvorrichtung 47 in einen Zuführausschnitt 130 über, der gegenüber dem eigentlichen Innenraum des Sammelhcrdes 12 etwas in die Schamotteauskleidung zurückgesetzt ist.

Der erfindungsgemäße Durchlaufofen kann für

ίο kontinuierlichen Abstich als auch für chargenweisen Abstich verwendet werden. Bevorzugt wird der chargenweise Abstich angewandt. Es wird dazu, nachdem die Charge im Sammelherd 12 ausreichend groß ist, der Schmelzherd 11 als Einheit mit dem Ablauf abschnitt 10 b des Zulaufkanals 10 durch Drehen des Schneckentriebes 71 in der Richtung geschwenkt, daß sich die Abstichrinne 116 senkt. Dabei verschwenkt sich die Anlage auf ihren auf den Stützen 3 angebrachten Schwenklagern. Der Einlaufabschnitt

ao 10 a des Zulaufkanals 10 steht dabei fest. Die beiden Abschnitte des Zulaufkanals 10 verdrehen sich gegeneinander im Bereich der Trennfuge 107.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Durchlaufofen mit im Gegenstrom arbeitenden Brennern zum Schmelzen von Schrott und Aufkohlen des Bades mit einem Zulaufkanal, in dessen Einlauf der Schrott mittels einer Fördervorrichtung eingebracht wird und an dessen Ende der Schrott in einen Schmelzherd gelangt, dem ein Sammelherd nachgeordnet ist, und mit Warmeaustauschern zur Kühlung des Einlaufes und zur Vorwärmung der Verbrennungsluft, wobei der Zulaufkanal aus mehreren Rohrschüssen zusammengesetzt ist, die je zwei in Umfangsrichtung umlaufende, radial übereinander angeordnete, nach außen mündende Kanäle aufweisen, die von Rohrschuß zu Rohrschuß durch einen Rohrkrümmer verbunden sind, und den radial äußeren Kanälen i"i Bereich der Auslaßöffnung des Zulaufkanals Frischluft zugeführt wird, die im Inneren der Einlaßöffnungen in die radial inneren Kanäle geleitet und im Bereich der Auslaßöffnung abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Fördervorrichtung eine rotierend angetriebene Wendel (122) im Zulaufkanal (10) vorgesehen ist, die aus einem schraubenlinienförmig gewundenen Doppelrohr (123) besteht, dessen beide Rohre an dem dem Schmelzherd (11) -uigewandten Ende durch ein U-Rohrstück (124) miteinander verbunden sind, und daß die Wendel (122) wassergekühlt ist.

2. Durchlaufofen nach Anspruch!, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel (121) mit in Abständen aufgebrachten Gleitschuhen (125) versehen ist.

3. Durchlaufofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitschuh (125) die Form eines U-förmigen Bügels aufweist, der das Doppelrohr (123) mit seinem Jochbereicii umschließt und dessen Jochaußenfläche (126) allseitig gewölbt und gerundet ist.

4. Durchlaufofen nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel (122) sich bis zum Einlaufende des Zulaufkanals (10) erstreckt, wo die Kühlwasserzufuhr (118, 119) vorgesehen ist.