Beschreibung

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schmelz- und Warmhalteofen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bekannte Schmelz- und Warmhalteöfen besitzen sowohl in der Schmelzkammer als auch in der Warmhaltekammer einen Brenner zum Erwärmen des zu schmelzenden Metalls bzw. zum Warmhalten der Metallschmelze, wobei die dabei entstehenden Verbrennungsgase über einen oder zwei Ka¬ mine abgezogen werden. .»

Nachteilig hieran ist die aufwendige Bauweise und die aufwendige Verwendung von Energie in Form von Gas oder Öl, was in den beiden Brennern verbrannt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Schmelz- und Warmhalteofen der eingangs genannten Art zu schaffen, der eine erheblich verbesserte Kompaktbauweise ermöglicht und dadurch einen verringerten Platzbedarf besitzt und der eine erheblich bessere Ausnutzung der zugeführten Energie sowie eine vollkommene Nachverbrennung der Rauchgase ermöglicht und dadurch umweltfreundlich ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Schmelz- und Warmhalteofen der genannten Art durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die der Erfindung zugrundeliegende Erkenntnis besteht also darin, die Abgasströmung des Brenners, mit dem das Schmelzgut in der Schmelzkammer geschmolzen wird, zwingend über die Oberfläche des geschmolzenen Metalls in der se- parat angeordneten Warmhaltekammer zu führen, so daß da¬ durch ständig eine Warmhaltung erfolgt und gleichzeitig eine Nachverbrennung der noch nicht verbrannten Bestand¬ teile der Rauchgase erfolgt. Außerdem kann dabei eine Verbrennung der öligen und sonstigen Bestandteile erfolgen, die bei der Verwendung bzw. dem Abschmelzen von Rücklauf- schrott anfallen. Auf diese Weise ist die Energieausbeute höher und dias Abgas sauberer, so daß der erfindungsgemäße Ofen umweltfreundlich ist. Die Herstellung dieses Schmelz- und Warmhalteofens ist durch die Verwendung nur eines einzigen Brenners vereinfacht.

Zweckmäßigerweise liegt die Innenfläche des Deckels bzw. der Decke der Warmhaltekammer höher als der Boden der Schmelz¬ kammer, so daß in jedem Falle ein freier Raum zwischen der Schmelz- badoberflache und der genannten Innenfläche verbleibt, durch die die heißen Verbrennungsgase von der Schmelzkammer zum Kamin längs der Schmelzbadoberfläche strömen können.

Um in jedem Falle ein Abführen der Verbrennungsgase aus der Schmelzkammer über die Schmelzbadoberfläche in der Warm¬ haltekammer zum Kamin zu ermöglichen, sind gemäß einem

weiteren Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung in einer der Warmhaltekammer zugewandten Wand der Schmelz¬ kammer und/oder deren Schacht Druckausgleichskanäle an¬ geordnet. Diese Druckausgleichskanäle sorgen für einen parallelen Weg zu den Durchlässen zwischen Schmelzkammer und Warmhaltekammer und treten in Funktion, falls der freie Querschnitt Durchlässe durch zeitweise zuviel vor¬ handener Schmelze zu weit verringert ist.

Ein einfaches Entnehmen von Metallschmelze aus dem er¬ findungsgemäßen Schmelz- und Warmhalteofen wird dadurch erreicht, daß die gesamte Einheit aus Schmelzkämme mit Brenner und Warmhaltekammer mittels hydraulischer Einrich¬ tungen kippbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrie¬ ben. Es stellen dar:

Figur 1 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbei¬ spiel;

Figur 2 einen Schnitt in Fig. 1 entlang der Linie II-II.

Der Schmelz- und Warmhalteofen, insbesondere für NE-Metalle, weist eine Schmelzkammer 1 und eine Warmhaltekammer 2 auf. Oberhalb der Schmelzkammer 1 befindet sich ein Einfüll- - Schacht 3, der oben mit einem Deckel -4 verschlossen ist. Der Deckel 4 ist mittels eines hydraulisch betätigten

Gestänges gem. Pfeil A zu öffnen. Bei geöffnetem Deckel 4 wird die Schmelzkammer 1 über den Einfüllschacht 3 mit Schmelzgut (z.B. Aluminium oder Aluminium-Legierungen) mittels einer (nicht gezeigten) Chargiermaschine beschickt. Zwischen Schmelzkammer 1 und Warmhaltekammer 2 befinden sich vorzugsweise zwei seitlich angeordnete, schlitzförmig (vgl. Fig. 2) ausgebildete Durchlässe 6. Über diese Durch¬ lässe 6 steht die Schmelzkammer 1 mit der Wamrhaltekammer 2 in Verbindung. Die Warmhaltekammer 2 liegt tiefer als die Schmelzkammer 1, und zwar derart, daß die Oberfläche 7 des geschmolzenen Metalls 8 tiefer liegt als der Boden 9 der Schmelzkammer 1. Die Durchlässe 6 in der Wand 11A zwischen den beiden Kammern 1 und 2 verlaufen somit schräg nach unten.

In der an die Wand 11A angrenzenden Wand 11B der Schmelz¬ kammer 1 befindet sich ein geneigt verlaufender Schacht 12, in dessen Ende ein Brenner 13 eingesetzt ist. Er ist so eingesetzt, daß die Richtung seiner Flamme auf das Schmelz- gut 10 auf dem Boden 9 der Schmelzkammer 1 gerichtet ist.

Auf der dem Brenner 13 gegenüberliegenden Seite weist die Schmelzkammer 1 eine weitere Öffnung 15 auf, die mit einer Tür 16 verschlossen ist. Sie dient zur Reinigung der Schmelz¬ kammer und richtigen Brennflammeneinstellung.

Die Wand 11A der Schmelzkammer 1 und deren sich nach oben erstreckende Verlängerung 31, die eine Seitenwand des Ein¬ füllschachtes 3 bildet, sind mit bspw. drei innen liegenden Kanälen 32,33, die in einem Bereich unmittelbar unterhalb des Deckels 4 in den Innenraum des Einfüllschachtes 3 münden. Gemäß Fig. 2 verlaufen die Kanäle 32 und 33 etwa parallel zueinander nach unten weiter in der Wand 11A und münden in die Durchlässe 6 (die beiden äußeren Kanäle 32) bzw. im Bereich des zwischen den Durchlässen 6 angeordneten Steges 34 der Wand 11A unmittelbar in die Warmhaltekammer 2 (der mittlere Kanal 33).

Die Warmhaltekammer 2 ist mit einem Deckel 14 abgedeckt, der mittels eines hydraulisch betätigbaren Gestänges 17 angeho- ben werden kann. Im Deckel 17 befindet sich ein Kamin 18, der in ein Heißluft-Abführrohr 19 übergeht, aber auch in eine Abzugshaube münden kann. Bei einem anderen nicht darge¬ stellten Ausführungsbeispiel ist der Deckel 17 fest und die Warmhaltekammer 2 am der Schmelzkammer 1 abgewandten Ende mit einer Reinigungstür ähnlich der Tür 16 versehen.

Die Warmhaltekammer 2 ist ferner mit einer Auslaßrinne 20 versehen, über deren Auslaßöffnung 21 das geschmolzene Metall aus der Warmhaltekammer 2 austritt, wenn die ge¬ samte durch Schmelzkammer 1 und Warmhaltekammer 2 ge¬ bildete Einheit hydraulisch gekippt wird, und zwar mittels der hydraulisch betätigbaren Gestänge 22 und 23. Die gesamte Einheit, die in der beschriebenen Weise gekippt werden kann, ist in einem geschweißten Eisengestell 24 aufgenommen.

Wenn im Vorgehenden von "Gestänge" die Rede ist, so sind damit aus Kolben und Zylinder bestehende, hydraulisch be¬ tätigbare Einheiten gemeint. Es ist für den Fachmann im vorliegenden Zusammenhang klar, wie diese auszubilden sind. Deshalb kann auf ihre detaillierte Beschreibung im vor¬ liegenden Zusammenhang verzichtet werden.

Bringt man nun Schmelzgut 10 in die Schmelzkammer 1, und wird durch Beheizung _^ der Schmelzkammer 1 mittels Brenner 13 dort ein Schmelzen bewirkt, so fließt das geschmolzene

Metall über die Durchlässe 6 in die tieferliegende Warm¬ haltekammer 2. Dies ist dadurch gewährleistet, daß die Warm¬ haltekammer 2 in der dargestellten Weise tiefer liegt als die Schmelzkammer 1, wobei u.U. der Boden 9 der' Schmelz- kammer 1 zu den Durchlässen 6 hin leicht geneigt sein kann,

so daß auf alle Fälle sichergestellt ist, daß die Durch¬ lässe 6 vom tiefsten Punkt der Schmelzkammer her in die darunter angeordnete Warmhaltekammer 8 führen.

Da andererseits die Innenfläche 25 des Deckels 14 höher liegt als der Boden 9 der Schmelzkammer 1, ist stets ge¬ währleistet, daß auch in der Warmhaltekammer 2 oberhalb der Oberfläche 7 des geschmolzenen Metalls 8 stets ein nicht von geschmolzenem Metall eingenommener Raum 25 ver- bleibt. Dies ermöglicht es, daß die heißen Verbrennungsgase, die von der Flamme des Brenners 13 zum Schmelzen von Schmelzgut 10 in der Schmelzkammer 1 erzeugt werden, da¬ nach aus dem Ofen über die Durchlässe 6, den Raum 26, der sich in der Warmhaltekam er 2 zwischen Innenfläche 25 des Deckels 14 und der Oberfläche 7 des geschmolzenen

Metalls 8 ausbildet, hin zum Kamin strömen und von dort austreten.

Nun ist in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise der Kamin 18 - von den Durchlässen 6 her gesehen - am entgegengesetzten Ende der Warmhaltekammer 2 angeordnet, so daß die aus¬ tretenden heißen Gase bei ihrer Strömung zum Kamin 18 zwangsläufig über die Oberfläche 7 des geschmolzenen Metalls 8 geführt werden. Damit dienen sie der Warmhaltung des ge- schmolzenen Metalls 8 in der Warmhaltekammer 2, obwohl diese räumlich von der Schmelzkammer 1 getrennt ist. Gleich-

. 9.

zeitig findet eine Nachverbrennung dieser Gase im Raum 26 statt, da die hohe Temperatur, die dort infolge der Wärmespeicherung durch das geschmolzene Metall 8 herrscht, während dieser Strömung dafür sorgt, daß in der Schmelz- kammer 1 bzw. beim Austritt aus dem Brenner 13 noch nicht verbrannte brennbare Bestandteile in dem Gas oder im ge¬ schmolzenen Rückiaufschrott noch während der Strömung durch den Raum 26 verbrannt werden. Insofern ergibt der Schmelz- und Warmhalteofen eine Verbesserung der Energie- ausnutzung um 60 bis 70 Prozent im Verlgeich zu seither verwendeten Schmelz- bzw. Warmhalteöfen, in denen die ver¬ brannten Gase direkt aus der Schmelzkammer 1 in Kamine oder Abzugsrohre übergetreten sind.

Die Kanäle 32 und 33 dienen als Druckausgleichskanäle zwischen der Schmelzkammer 1 und der Warmhaltekammer 2 zum Abführen der Verbrennungsgase dann, wenn zeitweilig zuviel Schmelze durch die Durchlässe 6 fließen sollte.

Bei einer technischen Ausführung der Erfindung kann man z.B. von einer Schmelzleistung von 100 kg Aluminium/h und einer Warmhalteleistung von 500 kg Aluminium/h, bei einem Heizwert Hu von 7600 Kcal/m ³ n ausgehen. Hierzu werden ca. 5 ³ n/h Gas benötigt. Im Warmhaltebereich ergibt sich eine Temperatur :: von 700 - 800°C, die regelbar ist.

Auf diese Weise entsteht in moderner und energiefreund- licher Leichtbauweise ein besonders einfach zu bedienen¬ der und energiemäßig besonders günstiger Schmlez- und Warm¬ halteofen. Es versteht sich von selbst, daß die Isolierung der Wände durch qualitativ hochwertige Leichtbauplatten erfolgt, wobei der Innenraum mit Feuerfest-Beton ausge¬ kleidet ist. Flammenführung und Heißgasführung sind so aus¬ gelegt, daß keine Rauchbildung bei Rücklaufmaterial-Ab- schmelzung erfolgen kann.