DE69909458T2

DE69909458T2 - Metallschrotteintauchvorrichtung für beschickungs- und schrotteinschmelzkammer eines schmelzofens

Info

Publication number: DE69909458T2
Application number: DE1999609458
Authority: DE
Inventors: H. Jan VAN LINDEN; T. Chris VILD
Original assignee: Metaullics Systems Co LP
Current assignee: Metaullics Systems Co LP
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: EP1070149B1; EP1070149A1; CA2322654C; WO1999050466A1; US6217823B1; DE69909458D1; CA2322654A1; ATE244773T1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist auf eine Eintauchvorrichtung für Metallschrott eines Typs gerichtet, der üblicherweise bei Metallrecyclingverfahren zum Einsatz kommt, insbesondere beim Recycling von Aluminium. Beim Recycling von Metallen ist es notwendig, Schrott zur Behandlung und Weiterverarbeitung aufzuschmelzen. Ein Großteil der Aluminiumschrottteile ist als Ergebnis der mechanischen Formvorgänge, wie spanabhebende Bearbeitung, Bohren oder Kaltwalzen, bei denen sie gebildet werden, dünnwandig. Das Aufschmelzen dünnwandiger Schrotteile ist insbesondere diffizil, da (i) das erhöhte Aussetzen einer feindlichen Atmosphäre in einem herkömmlichen Schmelzofen zu extrem hohen Oxidationsverlusten führt und (ii) ein schnelles Eintauchen in geschmolzenes Material durch die Tatsache, dass dünnwandige Schrotteile auf dem geschmolzenen Material aufschwimmen ("schwimmender Schrott"), stark beeinträchtigt ist.
Bei einem typischen Schmelzvorgang, der zum Einsatz kommt, um schwimmenden Schrott in Blöcke umzuwandeln, ist der Schmelzofen mit einem abgeschlossenen Ofenherz und einem damit verbundenen offenen Sidewell (Seitenschacht) ausgestattet. Üblicherweise ist der Sidewell in einen Pumpenschacht und eine Schmelzzone unterteilt. Außerhalb der Schmelzzone (d. h. im Pumpenschacht) ist eine Pumpe oder eine andere Vorrichtung zum Einleiten eines geschmolzenen Metallstromes angeordnet, die das geschmolzene Metall vom Herz zur Schmelzzone fördert. Üblicherweise ist die Schmelzzone ferner in einen Befüllungsschacht und einen Schlackenschacht unterteilt. In die Schmelzzone, insbesondere in deren Befüllungsschachteinheit, werden die Metallschrotteile eingefüllt.
In der Schmelzzone (genauer gesagt im Befüllungsschacht) wurden verschiedenste Vorrichtungen eingesetzt, um das Eintauchen des Metallschrottes unter die Oberfläche des geschmolzenen Metallbades zu erleichtern. Es existieren drei Hauptsystemtypen. Der erste Typ umfasst mechanische Systeme, die im wesentlichen aus einem Rotor gebildet sind, welcher einen von der Oberfläche ausgehenden geschmolzenen Metallstrom erzeugt. Beispiele für diese Vorrichtungen sind in den US-Patenten 3,873,305; 3,997,336; 4,128,415 und 4,930,986 dargestellt. Der zweite Systemtyp verwendet eine mechanische Vorrichtung, welche den Schrott physisch unter die Oberfläche der Schmelze drückt (elephant feet/well-walkers). Der dritte Systemtyp basiert, ohne Drehung eines Rotors, auf der Kammerform, um einen Metallstrom zu erzeugen, der Schrotteile im Befüllungsschacht untertaucht. Insbesondere wird der Strom geschmolzenen Metalls in dem Befüllungsschacht derart beeinflußt, dass ein Wirbel erzeugt wird, welcher die Späne von der Oberfläche in das Bad zieht. Diese Systeme sind beispielsweise in den US-Patenten 3,955,970; 3,984,234; 4,286,985; 6,036,745 und der GB-A-2 269 889 enthalten, von denen jedes durch Bezugnahme hierin einbezogen wird. Die vorliegende Erfindung ist auf diesen dritten Typ Schrotteintauchvorrichtungen gerichtet. Allerdings ist die vorliegende Erfindung auf ein neuartiges System gerichtet, das eine hohe Beschickungsrate und eine hohe Rückgewinnungsrate mit minimalen Wartungserfordernissen erreicht (drei wesentliche Vorgaben).
Während die vorliegende Erfindung auf den dritten Typ Eintauchvorrichtungen gerichtet ist, wird verglichen mit herkömmlichen Konstruktionen bei der vorliegenden Erfindung ein Wirbel durch einen anfänglichen Aufwärtsstrom von Metall nahe der Außenwände der Zuführzone erzielt. Im Gegensatz hierzu weist der Befüllungsschacht bei dem US-Patent 4,286,985 einen oberen Einlass und einen unteren Auslass auf, die so angeordnet sind, dass sie einen Abwärtsstrom des geschmolzenen Metalls nahe der Seitenwände des Schachtes erzeugen, um einen Wirbel auszubilden. In entsprechender Weise ist in der US 6,036,745 und der GB-A-2 269 889 ein Befüllungsschacht ausgebildet, der einen an einer der Wände der Zuführzone angeordneten einzelnen Keil umfasst, um einen Abwärtsstrom geschmolzenen Metalls sowie einen Wirbel zu erzeugen. In beiden Systemen wird mit der Konstruktion beabsichtigt, einen Abwärtsstrom im Verlauf des geschmolzenen Metalls zu erzeugen, der rotiert, um den Wirbelverlauf im Befüllungsschacht zu erzeugen.
Zusammenfassung der Erfindung
Entsprechend besteht ein Hauptziel der Erfindung darin, eine neue und verbesserte Eintauchvorrichtung für Metallschrott zu schaffen.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, eine neue und verbesserte Eintauchvorrichtung für Metallschrott zu schaffen, welche ohne mechanisch bewegliche Komponenten arbeitet.
Wieder ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, eine neue und verbesserte Eintauchvorrichtung für Metallschrott zu schaffen, welche den Wirkungsgrad beim Eintauchen des Metallschrotts verbessert.
Ein anderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass eine neue und verbesserte Eintauchvorrichtung für Metallschrott geschaffen wird, welche bei aufschwimmenden Schrotteilen wirksam ist.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung basiert auf der Verwendung eines einfach herzustellenden Hauptteiles ohne bewegliche Teile – wodurch eine lange Lebensdauer erreicht wird. Darüber hinaus ist die Erfindung einfach zu warten/zu reinigen und minimiert die erforderliche Eingriffsstrecke beim geschmolzenen Metall.
Zusätzliche Ziele und Vorteile der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung teilweise weiter erläutert und teilweise aus der Beschreibung ersichtlich bzw. können durch Anwendung der Erfindung erlernt werden. Die Ziele und Vorteile der Erfindung können durch die Apparaturen und die insbesondere in den beigefügten Ansprüchen angesprochenen Kombinationen realisiert und erreicht werden.
Zum Erreichen der vorgenannten Ziele sowie in Übereinstimmung mit der Intention der Erfindung, wie sie hier ausgeführt und ausführlich erläutert ist, umfaßt die erfindungsgemäße Eintauchvorrichtung, wie sie in Anspruch 1 definiert ist, eine oben offene Kammer mit Wänden aus einem hitzebeständigen Material. Die Kammer hat einen an einer Seitenwand angeordneten Einlass und einen in ihrer Basis angeordneten Auslass. Allgemein kann die Kammer als eine Anordnung mit Bodeneinlass und Bodenauslass beschrieben werden. Nahe den Wänden der Kammer ist eine Rampe ausgebildet, welche an diesen spiralförmig nach oben verläuft.
Vorzugsweise wird die Eintauchvorrichtung für Metallschrott so gestaltet, dass die untere Kante der Rampe an der Basis der Kammer nahe dem Einlass angeordnet ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verläuft die Rampe zumindest 180° spiralförmig, vorzugsweise 270°, am Kammerumfang entlang. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Rampe einen Abschnitt mit einer Steigung von 5°, vorzugsweise von 10° bis 15°. Allerdings wird deutlich, dass sich die Neigung über die Länge der Rampe verändern kann. Tatsächlich ist die Geometrie der bevorzugten Ausführungsform (zylindrisch) so ausgebildet, dass die Außenkante der Rampe nahe der Wand und die Innenkante der Rampe dasselbe Niveau haben, jedoch geringfügig unterschiedliche Abstände abdecken. Somit zeigen die Außenkante und die Innenkante einander zugeordnete unterschiedliche Steigungen – so ist die der Außenkante etwas geringer als die der Innenkante. Demzufolge kann sich eine Bezugnahme auf die Steigung auf die niedriger angeordnete Stelle entlang der Außenkante beziehen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich von der Innenkante der Rampe eine Wand, welche dabei hilft, einen Eintrittsbereich für den Auslass zu definieren. Vorzugsweise ist die Oberkante der Wand ungefähr auf derselben Höhe angeordnet wie die Endkante der Rampe.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung ist aus den neuen Komponenten, der Konstruktion, den Anordnungen, Kombinationen und Verbesserungen gebildet, wie sie gezeigt und beschrieben sind. Die beigefügten Zeichnungen, welche beigefügt sind und einen Teil der Beschreibung bilden, stellen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar und dienen gemeinsam mit der Beschreibung zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Prinzipien.
In den Zeichnungen ist:
1 eine schematische Darstellung eines Recyclingofens für geschmolzenes Metall;
2 eine Schnittansicht der Bestandteile des Pumpen- und Befüllungsschachtes des Ofens in 1;
3 eine Draufsicht auf den Befüllungsschacht in 2;
4 eine Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befüllungsschachtes;
5 eine Draufsicht auf den Befüllungsschacht in 4.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Nachfolgend wird im Detail auf die vorliegende bevorzugte Ausführungsform der Erfindung Bezug genommen, von dem ein Beispiel in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beschrieben wird, ist es selbstverständlich, dass nicht beabsichtigt ist, die Erfindung auf dieses Ausführungsbeispiel zu beschränken. Vielmehr ist beabsichtigt, alle Alternativen, Abwandlungen und gleichwirkenden Mittel abzudecken, so wie sie im Umfang der in den beigefügten Ansprüchen definierten Erfindung enthalten sind.
In 1 ist ein Aluminium-Recyclingofen 10 dargestellt. Der Ofen 10 umfasst ein Hauptherz 12, welches beispielsweise durch Gas, Ölbrenner oder jede andere Art aus dem Stand der Technik bekannter Mittel, erhitzt wird. Nahe dem Herz 12 und in Strömungsverbindung mit diesem ist der erste Recyclingbereich angeordnet, welcher einen Pumpenschacht 14, einen Befüllungsschacht 16 und einen Schlackenschacht 18 aufweist. Obwohl nicht dargestellt, sind die Wände vom Herz 12 zum Pumpenschacht 14, zum Befüllungsschacht 16, zum Schlackenschacht 18 und wieder zum Herz 12 geöffnet, um eine durch den Pfeil 5 dargestellte Zirkulation zu ermöglichen. Der Pumpenschacht umfasst eine Pumpe für geschmolzenes Metall, welche jeglichen Typs sein kann, der dem Fachmann bekannt ist. Die Pumpe für das geschmolzene Metall läßt das geschmolzene Metall vom Herzen 12 zum Befüllungsschacht 16 zirkulieren, in welchem Schrottspäne des zu recycelnden Metalls auf die Oberfläche der Schmelze aufgebracht werden. Das geschmolzene Metall strömt von dem Befüllungsschacht 16 in den Schlackenschacht 18, in welchem Verunreinigungen in Form von Schlacke von der Oberfläche abgekämmt werden, bevor die Schmelze wieder in das Herz 12 zurückströmt. Diese spezielle Erfindung ist auf eine verbesserte Konstruktion des Befüllungsschachtes 16 gerichtet, d. h. eine Konstruktion mit Basiseinlass und Basisauslass.
In 2 ist eine geschnittene Seitenansicht des Pumpenschachtes 14 und des Befüllungsschachtes 16 aus 1 gezeigt. Typischerweise ist die Pumpe 20 im Pumpenschacht 14 angeordnet und fördert geschmolzenes Aluminium vom Herzen 12 und in den Befüllungsschacht 16. Auch unter Bezugnahme auf 3 ist erkennbar, dass eine Drehung des Flügelrades 22 geschmolzenes Aluminium aus dem Bad 24 in die Pumpe 16 und durch den Auslass 26, durch den Kanal 28 nach oben und durch den Einlass 30 in den Befüllungsschacht 16 fördert. Das geschmolzene Aluminium läuft die Rampe 32 im Befüllungsschacht 16 nach oben, ergießt sich über die Innenkante 34 in den Hohlraum 36 und tritt durch den Auslass 38 aus. Vorzugsweise ist die führende Kante 44 der Rampe 32 nahe dem Einlass 30 des Befüllungsschachtes 16 angeordnet.
Während es von Vorteil ist, dass die Rampe 32 geneigt verläuft, muss dies nicht durch einen konstanten Anstieg erreicht werden. Vielmehr, wie in dem Ausführungsbeispiel in den 2 und 3 gezeigt, steigt die Rampe 32 über einen ersten 180°-Abschnitt 40 an, verläuft jedoch in einem 120°-Abschnitt 42 bis zum Ende horizontal. Folglich soll die Erfindung alle Arten geneigter Rampen erfassen. So soll die Erfindung in gleicher Weise eine Rampe erfassen, welche geringe 45° bis zu 360° des Umfangs des Befüllungsschachtes 16 abdeckt. Allerdings ist bevorzugt, dass die Rampe zwischen 180° und 270° verläuft.
Da die vorliegende Erfindung als Komponente für den Umbau bestehender Befüllungsschächte anwendbar ist, ist aus 2 erkennbar, dass die Konstruktion einen Basisabschnitt 46 aus hitzebeständigem Material umfasst, welcher den Hohlraum 36 anhebt, um Raum für einen Auslass 38 zu schaffen und um es dem geschmolzenen Metall zu ermöglichen, in den Schlackenschacht 18 von 1 einzuströmen. Wie für den Fachmann erkennbar ist, werden zu recycelnde Metallspäne auf der Oberfläche der Schmelze 48 im Befüllungsschacht 16 aufgebracht.
Unter nachfolgender Bezugnahme auf ein alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung wird auf die 4 und 5 Bezug genommen. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Vorrichtung zum Schmelzen von Schrott mit einem Block aus hitzebeständigem Material 102 versehen, der in seiner Abmessung so ausgebildet ist, dass er mit relativ kleinen Toleranzen mit den Abmessungen eines bestehenden Befüllungsschachtes (beispielsweise des Befüllungsschachtes 16 in 1) übereinstimmt. Vorzugsweise ist der Block 102 aus einem gehärteten Material, wie einem hitzebeständigen Aluminiumoxid-Siliziumdioxid oder einem anderen dem Fachmann bekannten, gießfähigen hitzebeständigen Material, gebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Oberflächen des gegossenen Körpers vor der Wärmebehandlung mit Bornitrid behandelt. Wieder bezugnehmend auf die 4 und 5 umfasst der Block 102 eine Kammer 116 mit einer im wesentlichen zylindrischen Seitenwand 118, einer Basis 120 mit einer Rampe 121, wobei eine Innenwand 122 einen mittig angeordneten Hohlraum 123 ausbildet, der zu einem Auslass 124 und einem Auslasskanal 125 führt. Auch hier beginnt die Rampe 121 mit ihrer führenden Kante 124 nahe dem Einlass 126 zur Kammer 116. In diesem Fall umfasst der Einlass 126 eine kegelförmig verlaufende Öffnung 128.
Obwohl man sich theoretisch nicht festlegen möchte, wird angenommen, dass die vorliegende Erfindung hervorragende Ergebnisse bei der Bildung eines Aufwärtsstroms nahe der Außenwände der Kammer sowie eines abwärts gerichteten Wirbelstromes im Zentrum der Kammer bietet, die eine Faltwirkung an der Übergangsstelle zwischen den Aufwärts- und Abwärtsströmen bewirkt. Es hat sich herausgestellt, dass diese Konstruktion die Schrottmengen, welche pro Stunde aufgeschmolzen werden, verbessert und die Vielfältigkeit an Schrotteilen, welche in dem geschmolzenen Metallbad untergetaucht werden können, erhöht.
Geschmolzener Metallschrott, insbesondere Aluminium, kann aufgrund einer Vielzahl von Eigenschaften, wie der Größe der Schrotteile und dem Vorhandensein von Öl oder anderem organischen Material an seiner Oberfläche, schwer unterzutauchen sein. Genauer gesagt kann die Teilegröße und der Gehalt organischen Materials die Schwimmfähigkeit des Materials stark beeinflussen und wiederum die Fähigkeit der Eintauchvorrichtung für Metallschrott beeinflussen, den Schrott unterzutauchen. In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, dass Schrott, welcher nicht untergetaucht ist und oben aufschwimmt, üblicherweise nicht schmilzt, sondern tatsächlich verbrennt. Demzufolge ist ein schnelles Untertauchen von Schrotteilen eine wesentliche Eigenschaft jedes derartigen Systems. Wie zuvor erläutert, wird angenommen, dass mit der vorliegenden Erfindung durch das Flüssigkeitsfalten hervorragende Ergebnisse erzielt werden. Darüber hinaus brechen die Wellen zusammen, was in diesem Fall eher mit einem zentripetalen als mit einem linearen Verlauf erfolgt. Diese faltende Wellenwirkung ist nützlich, da sie ungeschmolzenen Schrott abdeckt, wodurch sich die erhöhten Schrottbefüllungsraten ergeben.
Allerdings ist nicht beabsichtigt, diese Erfindung auf diesen Strömungsverlauf zu beschränken, da sich die Vorrichtung auch dann als sehr wirkungsvoll gezeigt hat, wenn sich diese Faltwirkung nicht gezeigt hat. Eine weitere Eigenschaft der vorliegenden Erfindung ist darüber hinaus die Erzeugung eines Wirbels mit einem großen Oberflächenbereich. In der Theorie bedeutet dies, dass je mehr Oberfläche durch den Wirbel bereitgestellt wird, desto mehr freiliegender Bereich verfügbar ist, auf welchen Metallschrotteile wirkungsvoll aufgebracht werden können. Zusätzlich ist der Wirbel im vorliegenden System breit aber nicht zu tief. Ist der Wirbel zu tief, besteht die Gefahr, dass Luft eingefangen wird, welche eine übermäßige Oxidation des Metalls bewirkt.
Die nachfolgenden Beispiele werden gegeben, um die Erklärung der Erfindung zu erleichtern, sie sind aber nicht dazu gedacht, die Erfindung auf die darin offenbarten speziellen Ausführungsbeispiele zu beschränken.
Beispiele
Modellbildung mit Wasser
Zur Modellbildung wurden mit der vorliegenden Erfindung Tests mit Wasser durchgeführt, um die Eintauchleistung sowie optional die Rampenwinkel zu bewerten. Insbesondere wurde ein Eintauchschacht des Typs erstellt, wie er in den 2 und 3 dargestellt ist. Die Leistung wurde basierend auf der durch den Abwärtsstrom verursachten Kraft bewertet, welche auf der Oberfläche des Wirbels wirkt. Die Pumpförderrate, die Flüssigkeitstiefe und andere Betriebsbedingungen stimmten mit den Standards der Schmelzmetallindustrie überein. Allgemein gesagt, war die höchste Leistung bei einem Rampenwinkel von 5° bis 10° gegeben, allerdings wurde ein Untertauchen bei unterschiedlichsten Winkelgraden erreicht.
Bewertungen mit geschmolzenem Metall
Ein Befüllungsschachttyp, wie er in den 4 und 5 gezeigt ist, wurde aus Primär-Aluguard 60 gefertigt und in einem Metallschmelzofen des in 1 gezeigten Typs bewertet. Wieder wurden Bedingungen verwendet, welche mit den Standards der Schmelzmetallindustrie übereinstimmen, und die Leistung gemessen. Die Leistung wurde basierend auf dem tatsächlichen Eintauchen und Schmelzen von leichtem Lehrschrott, den Erfordernissen zum Aufrechterhalten des Systems sowie der Geschwindigkeit, mit der der Schrott eingetaucht wurde, um eine Oxidation zu vermeiden, bewertet.
Es wurde festgestellt, dass die Schrottauchraten sehr hoch waren und sogar die Schmelzkapazität des Ofens überstiegen. In einigen Tests konnten Tauchraten von bis zu 4.536 kg (10.000 lbs.) pro Stunde bei Schrott mit geringer Dichte unter Verwendung einer Metaullics L35SD-Pumpe, welche mit etwa 600 Umdrehungen pro Minute lief, erreicht werden.
Die Tauchgeschwindigkeit war überragend und gab keinerlei Gelegenheit zur Oxidation des Schrotts in dem Befüllungsschacht. Der Schmelzverlust aufgrund von Oxidationen wurde gemessen, und es stellte sich heraus, dass er wesentlich unter dem lag, was in der Industrie allgemein akzeptiert wird. Insbesondere, weil die Wiedergewinnungsraten und der Schmelzverlust gleichwertig zu den Produktionsraten oder sogar wichtiger als diese anzusehen sind, sind diese sehr viel schwerer zu quantifizieren und verwirren in der Fertigung. Darüber hinaus unterscheiden sich ihre Definitionen von Betrieb zu Betrieb sowohl in mathematischer Hinsicht als auch hinsichtlich einer allgemeinen Annäherung beträchtlich. Eine derartige Analyse wird weiter verkompliziert, da diese Ergebnisse nicht mit anderen geteilt werden, da deren finanzielle Auswirkungen auf einen Betrieb einen essentiellen Bestandteil darstellen. Folglich ist das Vergleichen dieser Werte für verschiedene Operationen erschwert. Faktoren wie die Schrottdicke, der Magnesiumgehalt und Schmelztemperaturen können das Ergebnis maßgeblich beeinflussen. Schließlich hat die Art der Eintauchvorrichtung für den Metallschrott gleichfalls einen großen Einfluß auf die Wiedergewinnung. Zusätzlich stellt eine Minimierung der Abschaltzeit bei der Wartung einen Langzeitvorteil dar, der in einem Kurzzeitversuch nicht bewertet werden kann.
Unter Berücksichtigung der Extravaganzen jeder Eintauchanalyse wurde die vorliegende Erfindung bei einem Versuch mit einer Zweitonnencharge bewertet, wobei die Rückgewinnungsrate unter Verwendung einer Schmelzverlustberechnung bewertet wurde. Der Charge wurden 160 lbs. eines Flussmittelsalzes beigefügt. Nach geeigneter Vorbehandlung der Schmelze gemäß der Standardschmelzpraxis wurden 107,5 kg (237 lbs.) Schlacke entfernt. Das zusätzliche Material, das in der Schlacke erhalten war, entspricht 34,93 kg (77 lbs.) also etwa einem 2% Schmelzverlust. Unter der Voraussetzung, dass identisches Schrottmaterial verwendet wurde, wird angenommen, dass dieses Ergebnis eine Verbesserung gegenüber einer herkömmlichen Eintauchvorrichtung darstellt, welche mechanische Elemente verwendet, um Schrott unter die Schmelzoberfläche im Befüllungsschacht zu drücken. Wenn ein derartiger Schmelzverlust über die gesamte Lebensdauer des Systems aufrechterhalten werden kann, ein derartiger Schmelzverlust stellt eine sogar 1%-ige Verbesserung gegenüber den Vorrichtungen aus dem Stand der Technik dar, erzielt die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Werk, in dem 15 Millionen Pounds pro Monat herstellt werden, eine monatliche Umsatzsteigerung von $ 100.000 bei einem Tagesstrompreis von $ 0,67 pro Pound Aluminium dar.
Zusätzlich müsste der Betrieb geringere Schlackerückgewinnungskosten haben, da geringere Schlackemengen erzeugt werden.
Um weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung aufzuzeigen: der Befüllungsschacht war über einen langen Produktionszyklus wartungsfrei betrieben worden und zeigte kein zurückbleibendes Material in dem Befüllungsschacht, während der Zeiträume, in denen die Produktion unterbrochen war.
Somit wird deutlich, dass durch die Erfindung eine Eintauchvorrichtung für Metallschrott geschaffen worden ist, welche die zuvor angegebenen Aufgaben, Ziele und Vorteile vollständig erfüllt. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit besonderen Ausführungsformen beschrieben wurde, ist unmittelbar erkennbar, dass eine Vielzahl von Alternativen, Abwandlungen und Variationen im Licht der vorangegangenen Beschreibung für den Fachmann erkennbar sind. Dementsprechend ist es beabsichtigt, all diese Alternativen, Abwandlungen und Variationen, welche in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallen, mit zu umfassen.

Claims

Eintauchvorrichtung für Metallschrott, umfassend eine oben offene Kammer (16, 116) mit Seiten- (118) und Basiswänden (120) aus einem hitzebeständigen Material, mit einem Einlass (30) für geschmolzenes Metall in einer Seitenwand (118) der Kammer (16, 116) und mit einem Auslass (38, 124) in der Basis (120) der Kammer, gekennzeichnet durch eine Rampe (32, 121) nahe der Seitenwand (118) der Kammer (16, 116), durch welche bei Verwendung geschmolzenes Material die Rampe nach oben strömt, was nahe der Seitenwand (118) der Kammer (16, 116) zur Bildung eines Aufwärtsstromes und eines einen Wirbel bildenden Abwärtsstromes in einem mittleren Abschnitt der Kammer führt.
Eintauchvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Einlass (30) auf etwa dem gleichen horizontalen Niveau in der Kammer (16, 116) befindet wie der Auslass (38, 124).
Eintauchvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampe mit geringem Abstand zum Einlass (30) eine führende Kante (44, 124) aufweist.
Eintauchvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (16, 116) oben auf einem Block aus dem hitzebeständigen Material ausgebildet ist, wobei in dem Block ein Auslasskanal (126) ausgebildet ist, welcher mit dem Auslass (38, 124) der Kammer in Strömungsverbindung steht.
Eintauchvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampe (32, 121) zumindest 180° der Kammerwand (118) durchmißt.
Eintauchvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampe (32, 121) zumindest 270° der Kammerwand (118) durchmißt.
Eintauchvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampe (32, 121) einen Hauptabschnitt mit einer Steigung von mindestens etwa 5° aufweist.
Eintauchvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich ausgehend von der Innenoberfläche der Rampe (32, 121) eine Wand (34, 122) erstreckt, um den Eingang des Auslasses (38, 124) zu definieren.
Eintauchvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Wand zur Bildung eines Durchlasses über 360° erstreckt.
Eintauchvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlass zylinderförmig ist.
Eintauchvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Durchlass bis auf den Durchmesser des Auslasses (38, 124) der Kammer verjüngt.
Eintauchvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aus einem hitzebeständigen Material besteht.
Eintauchvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Pumpe (20) zum Zuführen eines Stromes aus geschmolzenem Metall in den Einlass (30).
Eintauchvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Teil eines Befüllungsschachtes eines Ofens zur Aluminiumrückgewinnung ist.
Eintauchvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampe einen Abschnitt mit einer Steigung von mindestens 10° aufweist.