Verfahren und Einrichtung zum Entschlacken metall urgischer Schmelzen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zu m Entschlacken metal lurgischer Schmel zen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine Einrichtung zum Entschlacken metal lurgischer Schmelzen nach dem Oberbegriff von Anspruch 6.

M etall urgische Schmelzen werden erzeugt, um M etal le bzw. Legierungen m it möglichst hoher Reinheit zu gewinnen. Dabei können sowohl Roh materialien als auch Recyclingmate rial ien verwendet werden. Solche metal lurgische Schmelzen werden beispielsweise in Schmelz- oder Gießöfen, aber auch in Pfannen erzeugt.

Beim Erschmelzen von Metallen aus ihren Erzen, ebenso wie beim Schmelzen von Metallen oder deren Legierungen unter atmosphärischem oder technologisch bedingtem Einfluss, entstehen Schlacken, die auch je nach Schmelztechnik und Ausgangsmaterial Krätze (engl isch :„Dross"), Gekrätz, Asche bzw. bei größerer Sauerstoffbedingter Oxidation Abbrand genannt werden. Diese Schlacken können neben oxidischen Produkten auch dem Schmelzgut primär anhaftende Verunreinigungen oder prozessbedingte Reaktionsprodukte enthalten.

Schmelzen m üssen daher vor der Weiterverwendung von solchen Schlacken befreit, also „entschlackt" (auch„abgekrätzt"„entascht" genannt) werden. Dabei besteht die Proble matik, dass diese Schlacken zwar von geringerer Dichte sind und dam it auf der Schmelze aufschwim men, aber einen höheren Schmelzpunkt aufweisen, als die Schmelze sel bst, weshalb die der Schmelze aufliegende Schlacke in der Regel hochviskos ist, was den Einschl uss von Schmelzbestandteilen in der Schlacke begünstigt. Dadurch geht m it der Bildung von Schlacken stets ein Verl ust an Schmelze einher.

Es gibt verschiedene M ethoden, um die Schlacke von der Schmelze zu entfernen.

Die D E 39 28 671 C2 beschreibt eine M ethode, bei der ein Schmelzofen eine Barriere für Schlacke aufweist und die Schlacke regel mäßig m ittels eines Schlackeschiebers und unter Kippung des gesamten Ofens, wodurch die Schmelze sich von der Schlacke trennt, abgezo gen wird. Alternativ zu dem Schlackeschieber und der Kippung kann auch ein eine Schwimmfähige Hubeinrichtung im Zusammenspiel mit einer Schlackenpalette verwendet werden, um die Schlacke automatisch bei Öffnung der Ofentür in einen Schlackenbehälter (auch„Kübel" genannt) zu überführen. Zum Sammeln der Schlacke hinter der Barriere wird jeweils ein elektromagnetischer Rührer zur Erzeugung einer Strömung eingesetzt. Hiermit lassen sich allerdings nur kleine Schmelzöfen betreiben.

Die DE 19729702 Al beschreibt eine Methode für große Schmelzöfen, bei der die auf der Schmelze aufschwimmende Schlacke mittels einer Vorrichtung zum Abziehen der Schlacke in der Form eines Abziehschildes, der an einem langen verfahrbaren Arm angeordnet ist, von der Schmelze abgezogen und auf der Chargierseite des Schmelzofens über die Brücke des Schmelzofens in einen Schlackebehälter überführt wird. Anschließend versucht man, zumindest einen Teil der in der Schlacke gebundenen Schmelze zurückzugewinnen.

Im Fall der Herstellung von Aluminiumschmelzen stellt sich die Situation wie folgt dar:

Aluminium ist einer der wichtigsten Rohstoffe für innovative Industriezweige wie die Luft- und Raumfahrt sowie den Fahrzeugbau. Am grundsätzlichen Herstellungsprinzip aus dem Aluminiumerz Bauxit hat sich seit Ende des 19. Jahrhunderts nichts geändert. Mittels Elektrolyse wird es nach dem sogenannten„Hall Heroult Prozess" bei 960 °C gewonnen.

Die Gewinnung von Aluminium aus Erz hat große Nachteile, da problematische Reststoffe wie Rotschlamm anfallen. Weiterhin ist die Herstellung von Aluminium sehr energieinten siv. Recyceltes Aluminium hingegen braucht bei der Herstellung lediglich 5 % der Energie gegenüber der Gewinnung aus Erz. Außerdem fallen hierbei kaum noch giftige Rückstände an.

Das zu recycelnde Aluminium wird in Schmelzöfen eingeschmolzen und zu unterschiedli chen Halbzeugen abgegossen. Beim Einschmelzen von Aluminium entstehen durch Verun reinigungen, punktuelle Überhitzungen und der Oxidschicht auf dem Ausgangsmaterial, Metallverluste - die Aluminiumkrätze. Allein in Deutschland entstehen so jährlich ca. 40.000 Tonnen Metallverluste. Die Aluminiumkrätze besteht im Wesentlichen aus Alumini umoxid und Aluminium. Der Metallgehalt der Aluminiumkrätze beläuft sich auf 50 - 70 %. Das Aluminium ist dabei im AI203 Gerüst wie in einem Schwamm gebunden. Die Aluminiumkrätze schwimmt auf dem Schmelzbad. An dieser Stelle hat die Aluminium krätze eine isolierende Wirkung und verhindert den weiteren Wärmeeintrag in das

Schmelzbad. Weiterhin neigt Aluminiumkrätze, bei der Verfügbarkeit von ausreichend Sauerstoff, zum Brennen. Aus den genannten Gründen ist es also erforderlich, die Alumini umkrätze abzuziehen und vom Schmelzbad zu entfernen. Für das Entkrätzen werden üblicherweise Entkrätzmaschinen verwendet. Die Entkrätzmaschine wird vor dem geöffne ten Schmelzofen positioniert und ein beweglicher Arm mit einem Schild fährt in den Schmelzofen. Das Schild wird leicht in das Schmelzbad getaucht und die Aluminiumkrätze wird sukzessive in Richtung der Ofenöffnung gezogen und zunächst auf der Ofenschwelle („Brücke") abgelegt. Das Ziel des Ablegens ist es, dass ein Teil des flüssigen Aluminiums wieder in den Schmelzofen zurückfließt. Anschließend wird die Aluminiumkrätze in Kübel vor dem Schmelzofen gezogen.

Zur weiteren Verarbeitung von Aluminiumkrätze gibt es unterschiedliche Verfahren. Alle Verfahren haben das Ziel, durch schnelles Abkühlen Krätzebrände zu unterbinden und den Metallgehalt in der Aluminiumkrätze somit zu erhalten.

Das verbreitetste Verfahren ist das Krätzepressen mittels einer separaten Presse. Beim Krätzepressen wird die in dem Kübel befindliche Aluminiumkrätze mit einem hydraulischen Pressstempel komprimiert. Neben dem Effekt des Abkühlens sammelt sich das erstarrende Aluminium zu kleineren Platten. In weiteren Arbeitsgängen wird das Aluminium vom Aluminiumoxid mechanisch getrennt und kann wieder eingeschmolzen werden, so dass bis zu 60 % des Krätzeaufkommens wieder als Aluminium dem Produktionskreislauf zugeführt werden können.

In Anlehnung an das Krätzepressen werden passende Gussdeckel auf Krätzepfannen gelegt. Dies hat zum Ziel, durch die Wärmekapazität des Deckels, die Aluminiumkrätze zu kühlen und eventuelle Brände durch das Abschneiden der Sauerstoffzufuhr zu unterbinden. Die Weiterverarbeitung der kalten Aluminiumkrätze erfolgt analog zum Krätzepressen.

Ein weiteres Verfahren zur Behandlung von Aluminiumkrätze ist die Inertgas Kühlung.

Dafür wird die Krätzepfanne in eine verschließbare Kammer gestellt und durch die Zugabe von Inertgas gekühlt und Krätzebrände werden erstickt. Die Weiterverarbeitung erfolgt analog zum Krätzepressen.

All diese Verfahren verhindern Krätzebrände und tragen zur Rückgewinnung von Alum inium aus der Al um inium krätze bei, jedoch benötigen sie a ufwendige Spezialanlagen und sind sehr zeitintesiv.

Es ist daher Aufgabe der vorl iegenden Erfindung, eine Methode zur Rückgewinnung von M etallen aus der Schlacke beim Herstel len metal lurgischer Schmelzen bereitzustel len, die weniger aufwendig und weniger zeitintensiv ist. Insbesondere sollen sich dam it Alum ini um krätzen schnel ler und kostengünstiger behandeln lassen.

Diese Aufgabe wird gelöst m it einem Verfahren zum Entschlacken nach Anspruch 1 und einer Einrichtung zum Entschlacken nach Anspruch 6. Vorteil hafte Weiterbildungen sind in den abhängigen U nteransprüchen und der Beschreibung angegeben. Auch wenn es ver schiedene Begriffe gibt, soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung einheitl ich ganz allgemein von„Schlacke" bzw.„Entschlacken" und„Schmelzofen" gesprochen werden.

Erfinderseits wurde erkannt, dass die gestellte Aufgabe dadurch in überraschender Art und Weise besonders einfach gelöst werden kann, wenn die Schlacke noch vor dem Überführen in einen Schlackebehälter gepresst wird, weil dann die Schlacke noch nicht erkaltet ist und besser gepresst werden kann. Dadurch wird der Pressvorgang weniger aufwendig. Außer dem kann so aus der Schlacke gepresstes M etal l direkt in die Schmelze des Schmelzofens zurückfl ießen, wodurch die Arbeitszeit deutlich reduziert werden kann. Außerdem kühlt die Schlacke schon während des Pressvorgangs ab, so dass dadurch Schlackebrände wirksam verhindert werden können.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Entschlacken metall urgischer Schmelzen, wobei die Schlacke von der Schmelze abgezogen wird, zeichnet sich som it dadurch aus, dass die Schlacke vor dem Ü berführen in einen Schlackebehälter gepresst wird.

I n einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Schlacke m it einer zum Abziehen der Schlacke eingesetzten Abziehvorrichtung im Ofen gepresst wird. Das Verfah- ren ist dann besonders einfach durchführbar, weil keine gesonderte, außerhalb des Ofens liegende Pressvorrichtung erforderl ich ist. Die Form ul ierung„im Ofen" schließt dabei auch äußere Bereiche des Ofens m it ein, wie beispielsweise eine Ofenbrücke.

I n einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Schlacke zwischen der Abziehvorrichtung und einem Gegenlager gepresst wird. Dann ist der Pressvorgang kon struktiv besonders einfach umsetzbar.

I n einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass beim Pressen aus der Schlacke austretendes geschmolzenes Material der Schmelze zugeführt wird. Dadurch wird die Arbeitszeit deutl ich reduziert, weil ein erneutes Zuchargieren des rückgewonnen Metalls entfal len kann.

I n einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Schlacke beim Auspressen auf einer Brücke eines Schmelzofens aufliegt, wobei der Pressvorgang bevorzugt unm ittel bar nach Abziehen der Schlacke auf die Brücke begonnen wird. Dadurch kann das rückgewon nene M etall der Schmelze zugeführt werden und zugleich wird durch die Brücke der Widereintrag von abgezogener Schlacke in die Schmelze unterbunden.

Selbständiger Schutz wird beansprucht für die erfindungsgemäße Einrichtung zum Ent schlacken metal lurgischer Schmelzen, wobei die Einrichtung angepasst ist, Schlacke von der Schmelze abzuziehen, wobei die Einrichtung M ittel zum Abziehen der Schlacke von der Schmelze aufweist und sich dadurch auszeichnet, dass die Einrichtung M ittel zum Pressen aufweist, die angepasst sind, die Schlacke vor dem Ü berführen in einen Schlackebehälter zu pressen.

I n einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die M ittel zum Pressen zum indest auf einer der Flächen, die die Schlacke zwischen sich pressen, eine Oberflächenstruktur, bevorzugt m it Erhebungen und Vertiefungen, höchst bevorzugt m it Waffeleisenform, insbesondere m it parallel verlaufenden Gräben und Tälern und/oder m it schachbrettartig angeordneten Erhöhungen und Vertiefungen und/oder m it sich kreuzenden Stegen und/oder m it sich kreuzenden N uten aufweisen. Durch diese Oberflächenstruktur werden lokale Druckspitzen erzeugt, die den Pressvorgang und dam it das Auspressen des Metalls aus der Schlacke verbessern.

I n einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Einrichtung angepasst ist, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.

I n einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die M ittel zum Abziehen Teil der M ittel zum Pressen sind. Dadurch ist die Einrichtung besonders einfach aufgebaut.

I n einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die M ittel zum Abziehen ein Abziehschild aufweisen, dem ein Gegenschild zugeordnet ist, so dass die Schlacke zwischen Abziehschild und Gegenschild auspressbar ist. Dadurch lässt sich der Auspressvorgang besonders einfach und schnel l bewirken.

I n einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Abziehschild und das Gegen schild jeweils U nterkanten aufweisen, wobei die U nterkante des Abziehschildes beim Pressen in gleicher Höhe oder oberhalb der U nterkante des Gegenschildes angeordnet ist, so dass aus der Schlacke austretendes geschmolzenes M aterial unter dem Abziehschild abgeleitet wird. Dadurch kann das geschmolzene M aterial besonders einfach wieder der Schmelze zugeführt werden. Da die Ofenbrücke in der Regel ein leichtes Gefälle (2°-3°) aufweist, lässt auch die Anordnung in gleicher Höhe ein Abfließen des geschmolzenen M aterials zu.

I n einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die M ittel zum Pressen zum indest auf einer der Flächen, die die Schlacke zwischen sich pressen, ein oder mehrere Führungen zum Ableiten des aus der Schlacke austretenden geschmolzenen M aterials aufweist, wobei die Führungen bevorzugt als Durchbrechungen in der Fläche ausgebildet sind, wobei die Führungen insbesondere in dem Abziehschild angeordnet sind. Auch dadurch kann das geschmolzene M aterial besonders einfach wieder der Schmelze zugeführt werden.

I n einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Abziehschild und/oder das Gegenschild kühl bar ausgebildet sind. Dadurch können diese Schilde beim Pressen und Auswerfen der Schlacke gekühlt werden, wodurch die Anhaftung der Schlacke an den Schilden verringert und dam it die Ablösbarkeit der Schlacke verbessert wird. Entsprechen de M ittel zur Kühlung können elektrisch aktivierbar, beispielsweise m it H ilfe eines Peltier- Elements, oder m it einem Kältem ittel kreislauf übl icher Art und Weise m it einem entspre chenden Kältefluid ausgebildet sein.

I n einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die M ittel zum Pressen Auswerfer zum Ablösen der Schlacke von den M ittel n zum Pressen aufweisen, wobei die Auswerfer bevorzugt als Stößel ausgebildet sind, die insbesondere an dem Abziehschild und/oder dem Gegenschild angeordnet sind. Dadurch wird die ausgepresste Schlacke sehr einfach wieder von den M ittel n zum Pressen gelöst, so dass sie sch nel l in Schlackbehälter überführt werden kann und nicht wieder in die Schmelze zurückbefördert wird.

I n einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Einrichtung verfahrbar gegenüber einem Untergrund der Einrichtung ausgebildet ist. Dadurch können mehrere Schmelzöfen nacheinander bedient werden und außerdem kann die Chargieröffnung eines Schmelzofens schnel l freigegeben werden.

I n einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die M ittel zum Auspressen vertikal anhebbar und/oder horizontal verlagerbar ausgebildet sind. Dadurch kann ein einfaches M anövrieren in Bezug auf einen Schmelzofen erfolgen.

Die Kennzeichen und weitere Vorteile der vorl iegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusam menhang m it den Figuren deutl ich. Dabei zeigt rein schematisch :

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Einrichtung im Zusam m enspiel m it einem Schmelzofen,

Fig. 2 die erfindungsgemäße Einrichtung nach Fig. 1 im Zusam menspiel m it dem

Schmelzofen in einer Schnittansicht in einem ersten Betriebszustand (vor dem Ofen, Ofen geschlossen),

Fig. 3 die erfindungsgemäße Einrichtung nach Fig. 1 im Zusam menspiel m it dem

Schmelzofen in einer Schnittansicht in einem zweiten Betriebszustand (Ofen offen und Abziehschild maximal nach innen), Fig. 4 die erfindungsgemäße Einrichtung nach Fig. 1 im Zusam menspiel m it dem Schmelzofen in einer Schnittansicht in einem dritten Betriebszustand (Ofen offen und Abziehschild und Gegenschild pressen Schlacke auf Brücke),

Fig. 5 die erfindungsgemäße Einrichtung nach Fig. 1 im Zusam menspiel m it dem

Schmelzofen in einer Schnittansicht in einem vierten Betriebszustand (Ofen offen und Abziehschild und Gegenschild außerhal b, Schlacke fällt in Kübel) und

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht auf Abziehschild und Gegenschild.

Es ist in den Fig. 1 bis 5 zu erkennen, dass die erfindungsgemäße Einrichtung 10 zum Entschlacken von Schmelzen 12 m it einem Schmelzofen 14 zusam menwirkt, der als Flerdschmelzofen ausgebildet ist und einen von einer vertikal verfahrbaren Ofentür 16 schl ießbaren Schmelzbereich 18 m it einer Chargieröffnung 20, einer Ofenram pe 22 und einer Ofenbrücke 24 aufweist.

Die Entschlackeinrichtung 10 weist dabei eine auf Schienen 26 seitl ich an dem Schmelzofen 14 vorbei verfahrbare Basis 28 auf, auf der Steuera nlagen 30 und ein Bedienstand 32 m it einer Flitzeabschirm ung 34 angeordnet sind.

Weiterhin sind auf der Basis 28 M ittel 36 zum Abziehen angeordnet, die einen teleskop bierbaren Mast oder Ausleger 38 aufweisen und einen daran befestigten Abziehschild 40. Das Abziehschild 40 weist Durchbrechungen (nicht gezeigt) auf, die das Abziehschild 40 vol lständig durchdringen also von dem Gegenschild 48 zugewandten Seite zum Schmelzbe reich 18 hindurchreichen.

Für den Antrieb der Ausfahr-und Einziehbewegung des teleskopbierbaren M astes oder Auslegers 38 sind erste steuerbare M ittel 42 bestim mt. Für die vertikale Verlagerung des M astes oder Auslegers 38 sind zweite steuerbare M ittel 44 bestim mt. Diese M ittel 42, 44 können beispielsweise als FHydraulikm ittel ausgebildet sein. Allerdings ist auch eine rein elektrische Ausbildung möglich. Wichtig ist nur, dass sowohl die Eindringtiefe des Abzieh schildes 40 in den Ofen 14, als auch die vertikale Flöhe des Abziehschildes 40 über der Schmelze 12 einstell bar sind. Weiterhin ist das Abziehschild 40 Bestandteil der M ittel 46 zum Pressen, die zusätzlich einen Gegenschild 48 aufweisen, der an einem weiteren teleskopbierbaren Arm 50 ange ordnet sind. Dieser Arm 50 ist ebenfal ls beispielhaft hydraul isch betätigt, wobei die vertikale Höhe über eine Parallelogram mführung 52 und hydraul ische M ittel 54 und die Ausfahr-und Einziehbewegung des teleskopbierbaren Arms 50 steuerbare hydraulische M ittel 56 vorgesehen sind. Auch hier könnten die hydraul ischen M ittel 54, 56 auch rein elektrisch ausgebildet sein. Wichtig ist dabei, dass sowohl die Eindringtiefe des Gegen schildes 48 in den Ofen 14, als auch die vertikale Höhe des Gegenschildes 48 über der Ofenbrücke 24 einstell bar sind.

Die Steuerung von Abziehschild 40 und Gegenschild 48 erfolgt durch einen Bediener (nicht gezeigt) auf dem Bedienstand 32 im Zusam menhang m it den Steueranlagen 30, die ihre Energie über eine Energiezuleitung (nicht gezeigt) erhalten, die an der Basis 28 an einen Baum 58 befestigt ist, dam it sie nicht in die Schienen 26 geraten kann.

Zum Ableiten der Schlacke 60 in den bereitstel lbaren Schlackebehälter 62 ( Kübel ) sind Ableitm ittel 64 seitlich an der Ofenbrücke 24 angeordnet.

Zusätzlich können im Abziehschild 40 und/oder im Gegenschild 48 M ittel (nicht gezeigt) zum Entfernen anhaftender Schlacke 60' vorgesehen sein, die beispielsweise als aktivierba re Dorne, Stößel oder dgl . Auswerfer ausgebildet sind, die bedarfsweise vom Inneren des Abziehschildes 40 bzw. des Gegenschildes 48 über die Pressflächen 66 bzw. 68 (vgl . Fig. 3) hinaustreten können und so die Schlacke 60' abstoßen könnten.

Außerdem können M ittel (nicht gezeigt) zur Kühl ung von Abziehschild 40 und/oder Gegen schild 48 vorgesehen sein, wodurch diese Schilde 40, 48 jeweils kühlbar ausgebildet sind.

I n dem dargestellten Beispiel der Fig. 6 ist nur das Gegenschild 48 l uftkühl bar ausgebildet, wobei gekühlte Druckl uft über Leitungen 69 geführt und durch Kanäle (nicht gezeigt) in dem Gegenschild 48 geleitet wird. In Fig. 6 sind die M ittel 46 zum Pressen zur Verbesse rung der Ü bersichtl ichkeit nicht gezeigt.

I n Fig. 6 ist zu erkennen, dass die Pressfläche 66 des Abziehschildes 40 eine Oberflächen struktur 70 m it waffelartig angeordneten Erhöhungen 72 und Senken 74 aufweist. Zusätz- lieh sind Durchbrechungen 76 in der Pressfläche 66 vorgesehen, die das Abziehschild 40 vol lständig durchdringen.

Die in Fig. 6 erkennbare Pressfläche 68 des Gegenschildes 48 ist m it einer Oberflächen struktur 78 versehen, die kom plementär zur Oberflächenstruktur 70 des Abziehschildes 40 ausgebildet ist, so dass Erhöhungen 72 im Abziehschild 40 auf Senken 80 im Gegenschild und Senken 74 im Abziehschild 40 auf Erhöhungen 82 im Gegenschild 48 treffen. Dadurch wird eine besonders gute Druckverteil ung erreicht, bei der sich lokal in den Übergängen von Erhöhungen 72, 82 und Senken 74, 80 Druckspitzen ausbilden, die für ein besonders gutes Pressen sorgen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nun wie folgt ausgeführt.

M it einer nicht dargestellten Chargiervorrichtung wird der Schmelzofen 14 m it Ausgangs material beschickt und die Ofentür 16 geschlossen. Nach vollständiger Ausbildung der Schmelze 12 wird die Einrichtung 10 m ittels der Sch ienen 26 vor der Ofentür 16 platziert und es wird die Ofentür 16 geöffnet (vgl . Fig. 2).

Anschließend wird das Abziehschild 40 m it dem teleskopierbaren M ast 38 in den Schmelz bereich 18 eingeführt (vgl . Fig. 3) und Anteile 60' der Schlacke 60 über die Ofenram pe 22 auf die Ofenbrücke 24 gezogen und gegen das Gegenschild 48 gepresst. Zuvor wird das Gegenschild 48 m it dessen Unterkante auf der Ofenbrücke 24 abgelegt (vgl . Fig. 4).

Alternativ kann auch erst ein großer Teil bzw. der gesamte Schmelzbereich 18 des

Schmelzofens 14 von Schlacke 60 befreit werden, wobei die Schlacke 60' auf der Ofenbrü cke 24 abgelegt wird, und erst anschl ießend erfolgt das Auspressen.

Durch den Druck beim Auspressen zwischen Abziehschild 40 und Gegenschild 48 tritt das in der Schlacke 60' enthaltene geschmolzene Material a us und durchtritt das Abziehschild 40 durch die Durchbrechungen 76, so dass es in die Schmelze 12 zurückbefördert wird.

Außerdem fl ießt geschmolzenes M aterial in den Rinnen, die durch die gegenläufigen Erhöhungen 72, 82 und Senken 74, 80 gebildet werden, nach unten in Richtung zur Ofen brücke 24 und von da in Schmelze 12 ab. Dabei wirkt das Gegenschild 48 als Barriere, so dass weder geschmolzenes M aterial noch Schlacke 60' über die Brücke 24 aus dem Schmelzofen 14 herausgelangen kann. Das Abziehschild 40 wiederum verhindert ein Zurückgelangen der Schlacke 60' in den Schmelz bereich 18.

Zusätzlich kann die U nterkante des Abziehschildes 40 gegenüber der Ofenbrücke 24 soweit angehoben werden, dass flüssiges Metall zwischen Abziehschild 40 und Ofenbrücke 24 in die Schmelze 12 zurückfl ießen kann, ohne dass Schlacke 60' in die Schmelze 12 beim Pressen befördert wird. Dabei liegt die U nterkante des Gegenschildes 48 auf der Ofenbrü cke 24 auf, um eine Abdichtung gegenüber dem geschmolzenen M aterial zu bewirken. Aufgrund der Neigung der Ofenbrücke 24 reicht hierzu, dass sich die U nterkante des Abziehschildes 40 auf derselben Höhe befindet wie die U nterkante des Gegenschildes 48.

Es ist in den Fig. 4 und 6 zu erkennen, dass das Abziehschild 40 und das Gegenschild 48 planparal lel zueinander angeordnet sind und zwar m it einer Neigung nach unten in Rich tung des Schmelzbereichs 18, wodurch die Ableitung des fl üssigen M etal ls, das aus der Schlacke 60' ausgepresst wird, in die Schmelze 12 hinein befördert wird.

Es könnte aber anstel le einer planparal lelen Anordn ung beispielsweise auch eine Anord nung gewählt werden, bei der der Abstand zwischen Abziehschild 40 und Gegenschild 48 sich nach oben verjüngt, so dass der Druck nach unten wirkt und dadurch die Schlacke 60' bzw. das geschmolzene Material nicht nach oben austritt.

Anschließend wird das Gegenschild 48 vom Schmelzofen 14 weggezogen und die ausge presste Schlacke 60' m ittels des Abziehschildes 40 über die Ableitm ittel 64 in den Schla ckebehälter 62 befördert (vgl. Fig. 5). Dabei können die M ittel zum Auswerfen der Schlacke 60' in Abziehschild 40 und Gegenschild 48 aktiviert werden, um die Schlacke 60' besser von den Schilden 40, 48 zu lösen. Dieses Ablösen kann a uch dadurch befördert werden, dass die M ittel zur Kühl ung von Abziehschild 40 und/ oder Gegenschild 48 zum indest beim Auswerfen, aber bevorzugt schon vom Pressen aktiviert werden. Alternativ oder zusätzl ich könnten die Pressflächen 66, 68 auch m it einer Antihaftbeschich tung (Schlichte) für die Schlacke versehen sein, die beispielsweise aus Graphitpaste oder Bornitrit besteht.

Dieser Vorgang wird wiederholt, bis der Schmelzofen 14 vollständig entschlackt ist, wobei dieser Vorgang bei üblichen Schmelzöfen 14 m it einem Fassungsvermögen von 35 bis 60 t 15 m in bis 20 m in dauert. Dabei kann der Arbeitsaufwand durch Verwendung breiterer Abziehschilde 40 und Gegenschilde 48 verringert werden, wobei das Gegenschild 48 bevorzugt breiter ist als das Abziehschild 40, so dass m it dem Abziehschild 40 frei gegen das fest auf der Ofenbrücke 24 aufgelegte Gegenschild 40 gearbeitet werden kann, ohne das Schlacke 60' oder geschmolzenes Material aus dem Schmelzofen 14 hinausgelangen kann.

Es ist erkennbar, dass Entschlackung und Pressen in einem Arbeitsgang durchgeführt werden können, wodurch die Arbeitszeit beträchtlich verkürzt wird und die Einrichtung 10 zum Entschlacken dennoch nicht wesentl ich kom plexer ausgebildet werden m uss, als bisher bestehende Einrichtungen, wie sie beispielhaft die D E 197 29 702 Al zeigt.

Während die vorbekannten Methoden ausschl ießlich die M etallverluste reduzieren nach dem die Schlacke den Schmelzprozess bereits verlassen hat, wird erfindungsgemäß die Schlacke 60 noch vor dem Erkalten im Schmelzofen 14 ausgepresst, wodurch schon der Erstanfall der Metallverluste reduziert wird. Dabei fließt ein wesentlicher Metallanteil der Schlacke 60 in den Schmelzofen 14 zurück, so dass d ieser Anteil nicht aufbereitet und erneut eingeschmolzen werden m uss. Weiterhin kühlt die Schlacke 60 schon während des Pressvorgangs ab und som it werden weitere Metallverluste durch Schlackebrände redu ziert.

Durch diese M aßnahmen kann der Metallgehalt der Schlacke 60' durch das Auspressen im Schmelzofen 14 um etwa 50 % reduziert werden. Dieses Metall verbleibt im Prozess.

Vorteil haft sind die M ittel zum Pressen für eine Presskraft von 20 kN, ggf. auch mehr, ausgelegt, wobei bei größeren Flächen und Gegenflächen von Abziehschild 40 und Gegen schild 48 auch größere Presskräfte verwendet werden können. Die M aterial sind entsprechend auszulegen, wobei für das Abziehschild 40 und das Gegen schild 48 bevorzugt ein hitzefester Stahlgusswerkstoff, wie er auch für den Schlackebehäl ter 54 verwendet wird, eingesetzt wird. Es können allerdings auch geschweißte oder geschm iedete Schilde 40, 48 eingesetzt werden. Die Schilde 40, 48 können auch Titan umfassen.

Auch wenn die Erfindung im Wesentl ichen im Zusam menhang m it der Al um inium herstel lung aus Recyclingmaterial erläutert wurde, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern es können auch andere Metalle und Legierungen bearbeitet und es können auch Erze zu deren Herstell ung verwendet werden.

Aus der vorstehenden Darstell ung ist deutlich geworden, dass m it der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Einrichtung 10 zur Entschlackung bereitgestellt werden, m it denen sowohl die Entschlackung als auch die M etal lrückgewinnung aus der Schlacke 60 schnel l und einfach erfolgen kann und die Gefahr von Schlackebränden reduziert wird.

Soweit nichts anders angegeben ist, können sämtl iche Merkmale der vorl iegenden Erfin dung frei m iteinander kom biniert werden. Auch die in der Figurenbeschreibung beschrie- benen M erkmale können, soweit nichts anderes angegeben ist, als M erkmale der Erfindung frei m it den übrigen M erkmalen kom biniert werden. Eine Beschränkung einzelner Merkma le des Ausführungsbeispiels auf die Kom bination m it anderen Merkmalen des Ausführungs beispiels ist dabei ausdrücklich nicht vorgesehen, diese einzel nen M erkmale können selbständig zur Kom bination m it anderen Merkmalen, insbesondere im Anspruchssatz angegebenen Merkmalen verwendet werden. Außerdem können gegenständliche Merkma le umform ul iert auch als Verfahrensmerkmale Verwendung finden und Verfahrensmerkma le umform ul iert als gegenständliche Merkmale. Eine solche U mform ul ierung ist som it automatisch m it offenbart. Bezugszeichenliste

10 erfindungsgemäße Einrichtung zum Entschlacken

12 Schmelze

14 Schmelzofen

16 Ofentür

18 Schmelzbereich

20 Chargieröffnung

22 Ofenram pe

24 Ofenbrücke

26 Schienen

28 verfahrbare Basis der Einrichtung 10

30 Steueranlagen

32 Bedienstand

34 Hitzeabschirm ung

36 M ittel zum Abziehen

38 teleskopierbarer M ast bzw. Ausleger

40 Abziehschild

42 erste steuerbare M ittel

44 zweite steuerbare M ittel

46 M ittel zum Pressen

48 Gegenschild

50 teleskopierbarer Arm

52 Parallelogram mführung für Arm 50

54 steuerbare M ittel

56 steuerbare M ittel

58 Baum

60 Schlacke

60' Anteile der Schlacke 60

62 Schlackebehälter, Kübel

64 Ableitm ittel

66 Pressfläche des Abziehschildes 40

68 Pressfläche des Gegenschildes 48 69 Leitungen für Druckl uft zur Kühl ung

70 Oberflächenstruktur der Pressfläche 66 des Abziehschildes 40

72 Erhöhungen

74 Senken

76 Durchbrechungen in der Pressfläche 66

78 Oberflächenstruktur der Pressfläche 68 des Gegenschildes 48

80 Senken

82 Erhöhungen