DE3210511A1

DE3210511A1 - Industrieofen

Info

Publication number: DE3210511A1
Application number: DE19823210511
Authority: DE
Inventors: Claudia Domodossola Novara Ceretti
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-04-14
Filing date: 1982-03-23
Publication date: 1982-12-09
Also published as: AU546166B2; SE446482B; BE892515A; FR2503853B1; IT8167513A0; ZA821963B; AT386680B; CA1172033A; GB2096750A; FR2503853A1; JPS57210284A; LU84008A1; IT1143550B; SE8201731L; ATA127182A; GB2096750B; AU8250882A; US4449924A

Description

Die Erfindung betrifft einen Industrieofen zur Behandlung von pulverförraigem und/oder kleinstückig;em Material, insbesondere einen Wärm- und/oder Reduktionsofen.

Die zu Behendlungen dieser Art -bestimmten Ofen haben bekenntlich einen niederen Wörmewirkungsgred, weil des zu behandelnde Material zwar en der der Einwirkung der Wärmequelle ausgesetzten Oberfl§che stark erhitzt wird, die WSrme jedoch schlecht in des Innere der Materielmasse eingeleitet wird«,

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Aur.serdem sind derartige Ofen kompliziert aufgebaut und daher mit hohem Kostenaufwand verbunden; insbesondere werden zu einer sicheren Beförderung des Katerials von der ^eschickungsöff nunr bis zur Austragöffnung komplizierte Mittel verwendet und bei Reduktionsöfen ist oftmals keine Möglichkeit gegeben, die Verbrennungsgase und besonders das bei der Reduktion anfallende Kohlenoxyd zu verwerten.

Aufgebe der Erfindung ist es, die angeführten Nachteile der be

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kannten Ofen dieser Art zu beseitigen und einen einfach aufgebauten, für bedienungsfreundlichen und kontinuierlichen Betrieb geeigneten Industrieofen von langer Lebensdauer anzugeben.

In neiner Grundausftthrung umfasst der erfindungspemisse Ofen eine mit einer Ofenwandung aus feuerfestem Material versehene Ofenkammer, die auf elektrischem Wege und/oder durch Verbrennung beheizt wird, mit einer Beschickungsöffnung und einer Aus trsgöffnung versehen ist und Mittel zum Durchmischen des zu behandelnden Materials im Innern der Kammer und zum Vorschieben desselben von der Beschickungsöffnung bis zur Austragöffnung besitzt.

iJi^se zum Durchmischen und Vorschieben bestimmten Mittel bestehen aus einer beweglichen Schiebestenge, die in eine mit nach unten vorstehenden Zähnen bestückte Traverse ausläuft.

Wenn der Ofen für höhere Betriebstemperaturen, z.B. über 1OOO°C vorgesehen ist, sind die Traverse und die Zähne hohl ausgeführt und von einem Kühlmedium durchströmt. Dabei stehen deren Hohlräume miteinander in Verbindung und gestatten den Durchfluß des Kühlmediums, wie z.B. Wasser, Luft, Gas o.dgl., mit Auslauf aus dem Ofen nach außen.

Vorzugsweise weisen die Stange, die eventuell vorgesehene Traverse und die Zähne außerdem eine Reihe von Hohlräumen auf, die miteinander und mit dem Ofeninneren in Verbindung stehen, um Beschickungsmaterial in den Ofen einzuführen.

In Bezug auf die Form kann der erfindungsgemäße Ofen in verschiedener Weise gestaltet sein; zur Erzielung des angestrebten einfachen Aufbaues ist es zweckmäßig, daß sich der Verlauf der Ofenkammer ringförmig oder geradlinig abwickelt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Industrieofen einen ringförmigen Grundriß mit einer Außenwand und einer Innenwand aus feuerfestem Material auf, die durch eine Ofensohle mit einer Austragsöffnung und durch eine Ofendecke mit einem Beschickungskanal miteinander verbunden sind, wobei in dem von der Innenwand umgrenzten Innenraum ein von Rollen lagerichtig abgestützter Metallring mit einem Zahnkranz starr verbunden ist, und dieser Zahnkranz ragt mit radial verlaufenden Armen durch eine mittels einer Labyrinthdichtung abgedichtete öffnung hindurch und kämmt mit seiner Innenverzahnung mit einem von einem Getriebemotor angetriebenen Ritzel.

Vorzugsweise sind dabei die radial verlaufenden Arme über vorzugsweise hohl ausgebildete, von außen über eine abgedichtete Drehkupplung antreibbare Verbindungsstangen miteinander verbunden.

In einer noch weiter bevorzugten Ausführungsform weisen die radial verlaufenden Arme hohl ausgebildete Zähne mit Hohlräumen für den Durchfluß eines Kühlmediums und mit in das

Innere des Ofens mündenden Leitungen zum Einführen von zu behandelndem Material auf.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfaßt der Industrieofen eine Ofenkammer aus feuerfestem Material mit einer Beschickungsöffnung und einer Austragsöffnung sowie mit einem seitlichen Durchbruch für den Durchtritt eines hohl ausgebildeten Armes, der auf motorisch angetriebenen und auf Winden abgestützten Rollen gelagert, außerhalb des Ofens mit wenigstens einem Zufuhrschlauch für ein Kühlmedium und/oder Beschickungsmaterial und am entgegengesetzten Ende mit einer Zähne tragenden Traverse verbunden ist, wobei die erwähnten Winden den Vorlauf des Armes mit abgesenkten Zähnen und dessen Rücklauf mit angehobenen Zähnen gestatten.

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Ganz allgemein können die Schiebestange mit Traverse und Zähnen ausgebildeten Mittel zum Durchmischen und Vorschieben des Materials Öffnungen von verhältnismäßig großer Weite zum teilweisen oder auch vollständigen Durchlassen der Ofencharge aufweisen.

Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen?

Fig. 1 einen Horizontalschnitt eines erfindungsgemäßen Ofens mit ringförmigem Kammerverlauf;

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch den erfindungsgemäßen Ofen nach Fig.1; Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch einen Schiebezahn in vergrößertem Maßstab;

Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch den Zahn nach Fig. 3; Fig. 5 einen vertikalen Querschnitt durch einen Ofen mit geradlinigem

Kaimierverlauf, und
Fig. 6 einen vertikalen Längsschnitt durch den Ofen nach Fig. 5 in kleinerem Maßstab.

Soll das aufzuheizende Material beispielsweise auch mit Kohle reduziert werden, weswegen sich während der Reaktion Kohlenoxyd bildet, so läßt sich durch Einführen von evtl. vorgewärmter Luft im Ofen eine Verbrennung des CO in CO„ vollführen.

Ι'·ίν Ofen kann mit Brennerdüsen oder euch Luftdüsen ausgerüstet .sein.

Wird pulverförmig oder klejnstückire Kohle in den Ofen fülirt, so ksnn diese mit Luft oder auch Wasser verlast werden, wodurch man CO und PI._, gewinnt.

Bei einer ersten Ausführungsform (Fig. 1 und 2) besitzt der Ofen 1 einen ringförmigen Grundriss und ist durch eine Aussen wand 2 und eine Innenwand 3 jeweils aus feuerfestem Material begrenzt, wobei diese Wände mittels einer mit einer Austragöff nunr 5 versehenen Ofensohle 4- und einer mit einer Beschickung öffnung 7 versehenen Ofendecke 6 miteinander verbunden sind. Brennerdüsen 29 dringen durch die Aussenwand 2 in die Ofenkammer ein.

In dem durch die Innenwand 3 eingeschriebenen Raum befindet sich ein Metallring 8, der euf einem ersten Satz von unteren Laufrol len 9 aufsitzt und durch einen zweiten Setz von oberen Rollen 10 legerichtet geführt wird. Der Rind 8 ist mittels Speichen und Arme 1$, die durch eine mit einer gasdichten Labyrinthdieb-

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tung 15 versehene Öffnung 14 (Fig.. 2) hindurch rs gen, mit einen, innerhalb der Ringes angeordneten Zahnkränze 11 starr verbunden. Der innenverzahnte Zahnkranz 11 kömmt mit einem Ritzel 16, das über ein Untersetzungsgetriebe von einem F^otorlS angetrieben wird.

Wie Fier. 2 zeigt, estrecken sich die Arme 13 beinahe über die ••anze rediale Breite der Ofenkammer und tragen nech unten gerich tote Zähne 19.

]n der Kitte des Ofens befinden sich auf einer bestimmten Iiöhe oberhalb des Zahnkranzes 11 Verbindungsglieder, z.B. Verbindunf-sstangen 20, 21, für die Arme 13.

Gemäss einer ersten Ausbildung können die Arme 13 und die Z^hne 19 9US vollem Material bestehen. In diesem -Fall können die Verbindungsstangen 20, 21 sowie die in Fig. 2 sichtbare rit einer Dichtung 22 versehene Drehkupplung weggelassen werden. Diese Ausbildung ist dann zweckm8ssig, wenn der Ofen mit verhältnis massig niederen Temperaturen, z.B. bis 1000 ⁰C, betrieben wer den soll.

Bei einer zweiten Ausbildung sind die Verbindungsstengen 20,21, die Arme 13 und die Zähne 19 hohl eusgebildet, wobei ihre Hohlräume miteinander in Verbindung stehen und den Umlauf eines Kuhlmediums dienen (z.B. Wasser, Luft, Dampf, Gas, usw.)» damit der °fen bei höhren Temperaturen betrieben werden kenn. In diedem in Fig. 2 dargestellten Fall werden die hohlen Verbindunfrsstangen 20, 21 von aussen über eine Drehkupplung mit Dichtungen 22 mit dem Kühlmedium versorgt.

einer dritten Ausbildung sind ausser den p-enennten Hohlräumen noch weitere in Richtung auf das Ofeninnere hin offene Hohlräume, beispielsweise durch den Grund der ZShne 19 verlau fend, vorgesehen. In diesem Fall besteht die abgedichtete Drehkupplung aus drei gleichachsigen Rohrstutzen, wovon die zwei ersten dem Eintritt und dem Austritt des Kühlmediums und der dritte der Zufuhr eines pulverförmigen oder kleinstückigen Mate rials, z.b. eines Finerals und/oder Brennstoffes, des bzw. der einen ^eil der Ofencharge oder auch die ganze Ofencharge bildet, dient.

Eine Lösung dieser Art ist in den Figuren 3 und 4 dargestellt. Darin sind Schnitte eines Gcbiebezahnes 19 mit einem ersten Hus seren Rohrstutzen 23» einen; zweiten mittleren Rohrstutzen ?'<· und einem dritten inneren Rohrstutzen ?5 abgebildet. Die Rohr stutzen 23 und ,-'M- sind am unteren knde durch einen viereckir ausgebildeten Boden ?6 mi feinender verbunden.

Ir Jt'ig. 4- ist des vom Zehn 19 suslaufende haterisl 27 mit dem auf der Ofensohle befindlichen Material 28 sichtbar.

Der beschriebene Ofen arbeitet wie folrt: Durch dia Beschickung^ öffnung 7 wird ein erster Anteil des aufzuheizenden und/oder zu behandelnden Materials eingebracht. Die Arme 13 werden vom Motor 18 in Drehbewegung versetzt und bewirken die Durcbmischung und den Vorschub des zu behandelnden Materials. Nach einer nicht pan?, vollen Umdrehung ist des Material z.B. durch die Brenner hinreichend erhitzt und befindet sich im Bereich der Austragöffnun<T 5, durch die es in einen darunter angeordneten Behölter fällt.

Bei einem mit hoher temperatur betriebenen Ofen kühlt das durch öie mit Dichtungen 22 versehene Drehkupplung zugeführte Medium die Arme 13 und die Zöhne 19 eb und wird dann über dieselbe Droh kupplung in umgekehrte Richtung abgeführt.

ßoi der oben beschriebenen dritten lösung wird ein gewünschter Anteil Metern el über die abgekühlten Zöhne 19 zugeführt (Fig. 3, 4).

T)ie Fin·. 5 und 6 zeigen den Ofen in einer zweiten Ausführung^ form und zwar mit geradlinigem Verlauf der Kammerachse. Hier sind Mittel zum Ermöglichen der Hin- und Herbewegung der Zöhnetrar:arme mit Hebevorrichtungen für die Arme und Zöhne erforderlich, damit beim Rücklauf die Zöhne den Katerialvorschüb nicht behindern. Eine vorzugsweise rechtkantförmige Ofenkammer 30 8us feuerfestem Material mit in der Ofendecke — und/oder den öeiten wänden angeordneten Brennerdtisen 29 besitzt eine Beschickungsöff nunr 31 und eine Austragöffnung 32. Durch eine weitere Öffnung 3'¹+ in der senkrechten Seitenwand 33 reicht ein Arm 35 hindurch, der auf von einem nicht darffestellten Fotor angetriebenen Rollen pG »?el8gert ist. Diese Rollen sind auf Winden 37 abgestützt. Im

Innern des Ofens endet der Arm 35 mit einer die Zähne 39 tretenden Traverse 38. Am entgegengesetzten Ende ist der zweck massig hohl ausgeführte Arm 35 mit wenigstens einer Zufuhrlei tung 4-0 für ein Kühlmedium und/oder für ßeschickungsrnateriel verbunden.

Die Punktionsweise dieses Ofens ist grundsätzlich die gleiche wie bei dem erstbeschriebenen ringförmig susgebildeten Ofen, jedoch mit dem Unterschied, dass die V/inden 37 den Arm 35 enheben, sobald dieser die End stellung nech links erreicht hst, damit die Zöhne beim Rücklauf des Armes in die Ausgengsstel lung des vorgeschobene Material nicht berühren. Der em Aupecsng 32 dargestellte Tiegel kann durch elektrischen Bop:en oder Brennerflemme zum Schmelzen des dprin eus^etragenen Materials erhitzt werden. Dasselbe gilt für den behälter, in den die Aus trsgöffnunsr 5 (nach Fig. 1) mündet.

Der erfindungsgemSsse Ofen ist besonders zur behandlung von

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kleinstückigem Material geeignet, des in herkömmlichen Ofen er hebliche Schwierigkeiten bereitet. Es versteht sich, dass innerhalb der Erfindungsgedenkens verschiedene Abwendlungen zu lässig sind und durch die nachstehenden Ansprüche Schutz fin -

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Claims

C/2276 Patentansprüche

1. Industrieofen, gekennzeichnet durch eine Ofenkammer mit Ofenwönden (2,5) sus feuerfestem Materiel, die auf elektrischem Wege und/oder durch Brennstoff aufheizbar ist, eine Beschickungsöffnung (7) und eine Austragöffnung (5) besitzt und Mittel (13,19) zum Durchmischen des i'Jaterials im Innern der Ofenksmmer und zum Vorschieben desselben von der Beschickungsöffnung bis zur Austragöffnung aufweist.

2. Industrieofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel zum Durchmischen und Vorschieben des Materials wenigestens eine unmittelbar oder mittels einer Traverse nach unten gerichtete Zähne (19) tragende Stenge vorgesehen ist.

3. Industrieofen nsch Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stange, die eventuelle Traverse und die Z8h ne (19) hohl ausgebildet sind, wobei deren Hohlröume miteinander in Verbindung stehen und den Durchfluss eines Kuhlmediums, wie z.B. Wasser, Luft, Gas o.dgl. mit Auslauf aus dem Ofen nech aussen gestatten.

4. Industrieofen nsch Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stenge (20), die eventuelle Traverse und die Zöhne (19) auch eine Reihe von Hohlräumen sufweisen, die nii!.einander und dem Ofeninnern in Verbindung stehen, um Beschickungsmaterial in den Ofen einzuführen.

5. Industrieofen nsch einer und mehreren der vorausgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen ringförmigen Grundriss mit einer Aussenwsnd (2) und einer Innenwand (3) sus

feuerfestem Material, die durch eine Ofensohle (4·) mit einer Austragöffnunpr (5) und durch eine Ofendecke (6) mit einem Beschickungskanal (7) miteinander verbunden sind, wobei in dem von der Innenwand umgrenzten Innenraum ein von Rollen (10) lageriehtig abgestützter Metallring (8) mit einem Zahnkranz (11) starr verbunden ist, und dieser Zahnkranz mit radial verlaufenden Armen (1$) durch eine mittels einer Labyrinthdichtung abgedichtete

Öffnung hindurchragt und mit seiner Innenverzahnung mit einem von einem Getriebemotor (18) angetriebenen Ritzel kömmt.

6. Industrieofen nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass die radial verlaufenden Arme (13) über vorzugsweise hohl ausgebildete, von eussen über eine abgedichtete Drehkupplung antreibbare Verbindungsstangen miteinander verbunden sind.

7. Industrieofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die radial verlaufenden Arme (13) hohl ausgebildete Zähne (19) mit HohlrSumen für den Durchfluss eines Kühlmediums und mit in das Innere des Ofens mündenden leitungen zum Einführen von zu behandelndem Material auf weisen.

8. Industrieofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4-, gekennzeichnet durch eine Ofenkemmer aus feuerfestem Material mit einer ^eschickungsöffnunp- und einer Austrafcöffnunp: sowie mit einem seitlichen Durchbruch für den Durchtritt eines hohl aungebildeten Armes, der auf motorisch angetriebenen und auf Winden (37) abgestützten Rollen prelagert, ausserhalb des Ofens mit wenigstens einem

Zufuhrschlauch (4-0) für ein Kühlmedium und/oder Beschickung material und am entgegengesetzten Ende mit einer Zähne (38) tragenden Traverse verbunden ist, wobei die erwähnten Winden (37) den Vorlauf des Armes mit abgesenkten Zähnen und dessen Rücklauf mit angehobenen Zähnen foatattet.