Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einschmelzen von Schrott, insbesondere von Autoschrott, bei welchem die Charge stückig bzw. als Pakete durch ein einen geschlossenen Deckel durchsetzendes Chargierrohr aufgegeben wird, wobei ex¬ zentrisch zur Schrottzuführung Elektroden zur Erhitzung des Schmelzbades vorgesehen sind, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Aus der DE-AS 26 08 279 ist ein Verfahren zum Einschmelzen von Stahl aus Schrott im Elektroofen bekanntgeworden, bei welchem der Schrott vor dem Chargieren auf Temperaturen von über 700°C vorgewärmt wird, und im Ofen mit einer ständig dort ver¬ bleibenden, reaktionsfähigen, flüssigen Schlacke gearbeitet wird, welche bis zu 220°C über ihre iquidustemperatur und bis zu 100°C über die Stahlabstichtemperatur überhitzt wurde. Der verwendete Elektroofen weist in der Mitte angeordnete Elek¬ troden auf, und es wird außermittig sowohl in Form von Paketen als auch in Form von zerkleinertem Schrott chargiert. Die Zu¬ fuhr der Charge erfolgt hiebei über den Deckel durchsetzende Rohre.

Aus der DE-Al-38 39 095 ist ein Verfahren zum Betrieb eines Einschmelzaggregates bekanntgeworden, bei welchem Chargiergut durch eine Beschickungsöffnung außermittig in einen Elektro¬ ofen eingebracht wird. Die Beschickungsöffnung wird hiebei als Schacht ausgebildet und dient gleichzeitig dem freien Gas¬ auslaß, wobei die Chargiergutsäule im Wärmeaustausch mit den heißen Gasen des Ofens vorgewärmt wird. Eine analoge Einrich¬ tung ist im übrigen auch der DE-Al-38 39 096 zu entnehmen.

Wenngleich mit den oben beschriebenen Einrichtungen bzw. Ver- fahrensweisen bereits die Möglichkeit geschaffen wird, bei ge¬ schlossenem Deckel eines Ofens den Ofen zu füllen, bestehen erhebliche Probleme in der sicheren Ableitung von Abgasen des

Schmelzprozesses. Insbesondere für den Fall, daß als Chargier¬ gut Autoschrott eingesetzt wird, muß darüberhinaus mit der Problematik gerechnet werden, daß die in einem derartigen Schrott enthaltenen Kunststoffanteile bei der Pyrolyse eine

Reihe von toxischen Schadstoffen ergeben.

Die Erfindung zielt nun darauf ab, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welchem es gefahrlos möglich ist, auch kunststoffhältigen Schrott zu chargieren, wobei gleichzeitig, insbesondere bei der Verwendung von Kunststoff, darauf abgezielt wird, die Brennwärme derartiger organischer Kunststoffe für das Schmelzen des Schrottes mi zuverwenden, um die Bildung toxischer Schwel- bzw. Pyrolysegase hintan¬ zuhalten. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die erfindungs¬ gemäße Verfahrensweise im wesentlichen darin, daß die Abgase und Pyrolysegase konzentrisch zur SchrottZuführung abgezogen werden, daß gegen die Schrottsäule Gasbrenner gerichtet sind, daß die Schrottsäule im Inneren des Ofens durch Anheben und Absenken eines Chargierrohres in bezug auf ihren Durchmesser in Abhängigkeit von der Reaktivität der organischen Bestand¬ teile eingestellt wird, daß zu Beginn des Schmelzprozesses mit Gasbrennern die Schrottsäule soweit erhitzt wird, daß an¬ schließend die organischen Anteile durch Erhöhen der Sauer¬ stoffmenge verbrannt werden und durch die Verbrennung ein Schmelzen des Schrottes erfolgt, und daß die Schmelze an¬ schließend im Bereich der relativ zur Schrottsäule versetzt angeordneten Elektroden weiterbehandelt bzw. raffiniert wird. Einrichtungen, bei welchen eine Schurre bzw. ein Chargierrohr relativ zu einer Aufgabestelle beweglich angeordnet sind, sind prinzipiell bekannt. Bekannte Einrichtungen dieser Art dienen allerdings dazu, eine übermäßige Staubentwicklung beim Ab- werfen von feinkörnigem Chargiergut zu verhindern. Dadurch, daß nun erfindungsgemäß ein Chargierrohr vorgesehen ist, dessen Unterkante relativ zur Oberfläche des Schmelzbades an- gehoben oder abgesenkt werden kann, wird nun die Möglichkeit geschaffen, die Schrottpakete bzw. das Chargiergut in einer Weise einzubringen, daß eine mehr oder minder dicke Säule

entsteht. Dadurch, daß nun Brenner auf diese Säule des Chargiergutes gerichtet werden, wird die Schmelzarbeit von derartigen Brennern geleistet, wobei die Verwendung derartiger Brenner gleichzeitig die Möglichkeit bietet, je nach dem Anteil an verbrennbarem Kunststoff im Chargiergut die Sauer¬ stoffzufuhr entsprechend zu adjustieren, um eine energie¬ liefernde Verbrennung der mitchargierten Kunststoffanteile zu gewährleisten. Gleichzeitig kann mit derartigen Brennern und zusätzlicher oder sogar substitutiver Zuführung von Sauerstoff eine Verfahrensweise gewährleistet werden, bei welcher eine vollständige Verbrennung der Kunststoffanteile gewährleistet wird, ohne daß auf Grund zu niedriger Temperaturen Schwelgase bzw. Pyrolyseabgase entstehen. Dadurch, daß nun die Schrott¬ säule mit derartigen Brennern oder durch Sauerstoffzufuhr eingeschmolzen wird, wird ein Bad erzielt, welches in der Folge im Lichtbogenofen entsprechend überhitzt oder raffiniert werden kann. Dadurch, daß im Anschluß an das Einschmelzen mittels der genannten Brenner bzw. Sauerstofflanzen eine Weiterbehandlung bzw. Raffination mit relativ zur Schrottsäule versetzt angeordneten Elektroden erfolgt, wird gleichzeitig sichergestellt, daß die Weiterbehandlung bzw. Raffination nicht durch den Einschmelzprozeß selbst beeinträchtigt wird, und sichergestellt, daß beide Vorgänge in einem gemeinsamen Ofen durchgeführt werden können. Die räumliche Trennung von Elektroden und Brennern bzw. Sauerstofflanzen hat hiebei den Vorteil, daß die VerbrennungsVorgänge die Elektroden in keiner Weise beeinträchtigen, und daß weiters beim Chargieren -in einem Bereich mit Brennern und/oder Sauerstofflanzen chargiert wird, wodurch auch eine mechanische Beschädigung der Elek¬ troden bzw. die Notwendigkeit des Ausfahrens der Elektroden beim Chargieren entfällt.

Um bei einer derartigen Verfahrensweise sicherzustellen, daß das Chargierrohr auch dann den hohen Beanspruchungen stand- hält, wenn es längere Zeit nahe der Badoberfläche gehalten werden muß, wird mit Vorteil so vorgegangen, daß im Gleich-

Strom mit dem Schrott Kühlluft durch das Chargierrohr geführt wird.

~ Wie bereits eingangs erwähnt, kann die Erhöhung der Sauer¬ stoffmenge zur Verbrennung der organischen Anteile der Charge so weit gehen, daß der ursprünglich eingetragene Brennstoff zur Gänze durch Sauerstoff ersetzt wird. Mit Vorteil wird daher die Erfindung so durchgeführt, daß das zu Beginn des _ιn Schmelzprozesses zugeführte Brenngas bzw. der Kohlenstaub nach Erreichen einer Temperatur, welche für die Verbrennung des Kunststof anteiles ausreicht, vollständig durch Sauerstoff er¬ setzt wird.

Für den Raf inationsprozeß bzw. Frischprozeß und für einen 5 geregelten Abstich, und insbesondere für eine kontinuierliche oder semikontinuierliche Verfahrensführung, ist es von wesent¬ licher Bedeutung, wenn innerhalb des Bades weitestgehend homogene Bedingungen erzielt werden, um eine derartige Verbes¬ serung der Homogenität im Bad bei nebeneinander ablaufenden, 0 verschiedenen thermischen Prozessen zu gewährleisten, wird mit Vorteil so vorgegangen, daß zusätzlicher Sauerstoff gegebenen¬ falls brennbare Gase oder Inertgas, insbesondere zur Bad- umwälzung im Bereich der Elektroden, über Bodendüsen einge¬ blasen wird, wobei weiters mit Vorteil die auf die Charge 5 gerichteten Brenner auf die Oberfläche der Schmelze gerichtet sind, insbesondere bei Verwendung von Kohlenstaubbrennern kann mit einer derartigen Verfahrensweise auch in bestimmten Gren¬ zen der Kohlenstoffgehalt des Schmelzbades eingestellt werden.

0 Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung dieses Ver¬ fahrens ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß das den Deckel durchsetzende Zuführungsrohr mit einem Antrieb zur Höhenverstellung der ünterkante des Zuführungsrohres verbunden ist und in einer Glocke bzw.. einem dichtend an den Deckel an- geschlossenen Außenrohr geführt ist, an welche s) eine Gas¬ abzugsleitung angeschlossen ist.

Die Höhenverstellung der Unterkante des Zuführungsrohres bzw. Chargierrohres kann hiebei in konstruktiv besonders einfacher Weise so ausgebildet sein, daß das Zuführungsrohr aus relativ zueinander verschiebbaren teleskopierenden Abschnitten besteht und gegebenenfalls im Bereich der Mündung einer Aufgabe¬ schurre ein sich in axialer Richtung erstreckendes Langloch aufweist. Die Maßnahme, ein in axialer Richtung erstreckendes Langloch an einer Seite des Zuführungs- bzw. Chargierrohres vorzusehen, dient hiebei dazu, die Höhenverschiebung des Rohres ohne Behinderung durch die Aufgabeschurre zu gewähr¬ leisten. Eine derartige Ausbildung hat jedoch den Nachteil, daß die Zufuhr von Kühlluft die Unterkante des Zuführungs¬ rohres nur unzureichend bestreicht. Im Zusammenhang mit der gewünschten Zuführung von Kühlluft ist daher die Verwendung eines teleskopierbaren Zuführungs- bzw. Chargierrohres vor¬ teilhafter, weil hier mit Druck Kühlgase bzw. Kühlluft bis in den Bereich der Mündung des Zuführungs- bzw. Chargierrohres eingebracht werden können, wofür vorteilhafterweise die Aus¬ bildung so getroffen ist, daß an die Schurre eine Druckgas-, insbesondere Druckluftquelle, angeschlossen ist. Um den Aus¬ tritt von Kühlgas in Richtung der Gasabzugsleitung hintan¬ zuhalten, ist die Ausbildung mit Vorteil so getroffen, daß das in Achsrichtung verschiebbare bzw. höhenverstellbare Zufüh¬ rungsrohr an seinem oberen der Glocke bzw. dem Außenrohr zu¬ gewandten Ende durch eine Stirnplatte verschlossen ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung ist im Ofen zwischen der Achse des Zuführungsrohres und den Elektroden eine Barriere bzw. ein Wehr angeordnet, welche(s) in das Schmelzbad eintaucht und sich im wesentlichen diametral erstreckt. Auf diese Weise wird eine Trennung der beiden metallurgischen Vorgänge des Auf- schmelzens und des Raffinierens erreicht, wobei das Wehr bzw. die Barriere die Möglichkeit bietet, im Raffinations- bzw. Frischprozeß mit einer Schlacke von gegenüber dem Einschmelz¬ prozeß verschiedener Zusammensetzung zu arbeiten.

Mit Vorteil ist die Ausbildung im Einschmelzbereich so getrof¬ fen, daß Brenner bzw. Lanzen zur Achse des Zuführungsrohres unterhalb der tiefsten Stellung der Unterkante des höhenver- stellbaren Bereiches des Zuführungsrohres gerichtet sind, wobei vorzugsweise die Brenner bzw. Lanzen vorzugsweise im Halbkreis um die Achse des Zuführungsrohres an der den Elektroden abgewandten Seite desselben angeordnet sind. Mit einer derartigen Ausbildung wird eine gute thermische Durch- wirbelung im Gasraum des gesamten Elekroofens erzielt, wodurch ein guter Energienutzungsgrad erzielt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand einer in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsform zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert. In dieser zei¬ gen: Fig.l einen schematischen Schnitt durch eine erfindungs¬ gemäße Einrichtung zum Einschmelzen von Schrott, und Fig.2 eine Draufsicht auf eine Einrichtung gemäß Fig.l.

In Fig.l ist mit 1 ein Ofen dargestellt, durch dessen Deckel 2 ein Chargierrohr 3 in das Innere des Ofens mündet. Das Char¬ gierrohr 3 ist hiebei so ausgebildet, daß es über eine, nicht dargestellte. Hebe- und Senkvorrichtung heb- und senkbar ist, um durch das Anheben bzw. Absenken des Chargierrohres 3 den Durchmesser der Schrottsäule 4 im Inneren des Bades einstellen zu können. Das Chargierrohr 3 weist hiebei, um ein ungehin¬ dertes Anheben und Abheben desselben zu gewährleisten, im Be¬ reich der Mündung der Aufgabeschurre 5 ein Langloch 6 auf, -um ein durch die Aufgabeschurre 5 nicht gehindertes Anheben und Absenken des Chargierrohres 3 zu gewährleisten. Zur Vorwärmung der sich außerhalb des Ofens 1 befindlichen Schrottsäule 4 wird hiebei das im Gegenstrom zur absinkenden Schrottsäule 4 geführte Abgas verwendet, welches in einem konzentrisch zum Chargierrohr geführten weiteren Rohr 7 abgeführt wird. Am Kopf dieses zweiten Rohres 7 befindet sich eine schematisch dar- gestellte Gasauslaßöffnung 8, aus welcher das Abgas ausge¬ tragen und gegebenenfalls einer weiteren Aufarbeitung bzw. Reinigung zugeführt wird.

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Um nun ein Abschmelzen des Chargierrohres 3 im Bereich der Stahlschmelze mit Sicherheit zu vermeiden, wird gleichzeitig mit den Schrottpaketen durch die Aufgabeschurre 5, in nicht näher dargestellter Weise, Kühlluft durch das Chargierrohr eingetragen bzw. eingepreßt, um die Standzeit des Rohres im Bereich der Stahlschmelze zu erhöhen. Darüberhinaus kann das Chargierrohr 3, wie dies schematisch mit 9 angedeutet ist, teleskopisch ausgebildet werden, um eine einfache Höhen¬ verschiebung ohne Anheben des Chargierrohres im Bereich der Aufgabeschurre 5 sicherzustellen.

In den Ofen 1 münden im Bereich des Fußes der Schrottsäule 4 Erdgas/Sauerstoff- bzw. Erdgas/Luft-Brenner 10, mit welchen ein Erhitzen bzw. Aufschmelzen der Schrottsäule 4 erreicht werden soll. Die Brenner 10 sind hiebei so ausgebildet, daß sie wechselweise mit Erdgas/Luft bzw. Erdgas/Sauerstoff be¬ trieben werden können, oder aber, daß anstelle von Erdgas durch die Brenner 10 nur Sauerstoff oder Sauerstoff und Kohle¬ staub in den Ofen 1 eingetragen werden kann, wobei in diesem Fall die über Liquidus erhitzte Schrottsäule durch den Abbrand der in den Schrottpaketen enthaltenen Kunststoffe weiter erhitzt und aufgeschmolzen werden. Zur Vervollständigung dieser Verbrennung, und insbesondere zur Verbesserung der Durchmischung des Bades sowie zur Raffination des erhaltenen Stahls, wird hiebei durch den Boden des Ofens 1 über Boden¬ düsen 11 weiterer Sauerstoff sowie gegebenenfalls brennbare Gase oder Inertgas eingetragen. Der durch die Bodendüsen 11 eingetragene Sauerstoff dient hiebei zur Sicherstellung der vollständigen Verbrennung der mit den Schrottpaketen einge¬ brachten Kunststoffanteile sowie zur Durchmischung und Raffination bzw. Frischen des Stahlbades. Der Brennraum der Erdgas/Sauerstoff- bzw. Erdgas/Luft-Brenner 10, welcher schematisch mit 12 angedeutet ist, wird durch ein Wehr 13 vom Raffinationsraum 14 des Ofens 1 getrennt. In den Raffina¬ tionsraum 14 münden zwei schematisch dargestellte Elektroden 15, welche versetzt zur Schrottsäule 4 bzw. zum Chargierröhr 3

angeordnet sind. Mit den relativ zur Schrottsäule 4 versetzt angeordneten Elektroden 15 wird eine Weiterbehandlung, insbe¬ sondere eine Überhitzung und Raffination, des Stahlbades vor¬ genommen, und es wird durch die Anordnung des Wehrs 13 zwischen dem Brennraum 12 und dem Raffinationsräum 14 sicher¬ gestellt, daß die Weiterbehandlung bzw. Raffination nicht durch den Einschmelzprozeß beeinträchtigt wird, sowie die Elektrode durch herabfallenden Schrott beschädigt wird. Das in dem Raffinationsraum 14 weiterbehandelte Stahlbad wird in der Folge kontinuierlich durch die Abstichsöffnung 16 aus dem Ofen 1 ausgetragen.

In Fig.2, in welcher die Bezugszeichen von Fig.l beibehalten wurden, ist deutlich ersichtlich, daß eine Mehrzahl von Brennern 10 in vorteilhafter Weise halbkreisförmig um das Chargierrohr 3 angeordnet sind, um hier eine möglichst gleich¬ mäßige Erhitzung der niedergehenden Schrottsäule sicher¬ zustellen. Die räumliche Trennung der Elektroden 15 von den Brennern 10, mit Hilfe des Wehrs 13, kann ebenfalls gut er¬ sehen werden. Durch die Anordnung des Wehrs 13 zwischen den Elektroden 15 und den Brennern 10 wird der Ofen 1 in deutlich unterschiedliche Bereiche getrennt, von welchen im Bereich 12, wie bereits ausgeführt, der Einschmelzprozeß stattfindet, und im Bereich 14 der Raffinations-, Frisch- bzw. Weiterbehand¬ lungsprozeß stattfindet. Durch die nahezu konzentrische Anord¬ nung der Bodendüsen im gesamten Bereich des Ofens wird sicher¬ gestellt, daß eine gute Durchwirbelung des Stahlbades statt¬ findet. Des weiteren wird sichergestellt, daß ausreichend Sauerstoff zum vollständigen Abbrand der in den Schrottpaketen enthaltenen Kunststoffanteile zur Verfügung gestellt wird, so daß mit Sicherheit eine Pyrolyse des Kunststoffes in dem Ofen 1 vermieden werden kann. Des weiteren kann für eine voll¬ ständige Raffination bzw. ein Frischen erforderliche Sauer¬ stoff über die Bodendüsen 11 eingetragen werden.