DE3928671A1

DE3928671A1 - Removal of slag from melting furnace - has electromagnetic stirrer causing flag to become trapped in side chamber from where it is removed at regular intervals

Info

Publication number: DE3928671A1
Application number: DE3928671A
Authority: DE
Inventors: Hans-Otto Jochem; Franz Engelberg
Original assignee: GAUTSCHI ELECTRO FOURS AG
Current assignee: GAUTSCHI ELECTRO FOURS AG
Priority date: 1989-08-30
Filing date: 1989-08-30
Publication date: 1991-03-07
Anticipated expiration: 2009-08-31
Also published as: DE3928671C2

Abstract

Method of removing slag from a metal bath in a furnace comprises producing eddy current (2) via a pump or electromagnetic stirrers (1) which cause the surface melt to flow into side chamber(s) behind a slag barier wall (4). The melt can be recirculated through the wall but the slag is retained and removed at certain times by a slag scoop (9) or a floating lifting device (7). ADVANTAGE - By removing the slag from a specific area and not from the whole melt surface, the process avoids excessive heat loss and reduces dust escape.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen von Schlacke aus einem Metall schmelzbad in einem Schmelzofen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 4.The invention relates to a method and a Device for removing slag from a metal Melting bath in a melting furnace according to the generic term of Claims 1 and 4 respectively.

Bei Schmelzverfahren von Metallen in einem Schmelzofen schwimmt auf der Oberfläche der Schmelze spezifisch leichte re Schlacke, die von dort in Zeitabständen - insbesondere auch vor dem Ausgießen der Schmelze - entfernt werden muß. Diesen Vorgang bezeichnet man als "abkrätzen". Bei üblichen Abkrätz-Verfahren wird hierzu das Tor des Schmelz ofens über die gesamte Schmelzofenbreite geöffnet und die Schlacke von der Schmelzeoberfläche mit einem Schieber in einen Schlackenkübel abgekrätzt. Dieser zum Abkrätzen verwendete Schlackenschieber befindet sich am Ende eines langen, schweren Stahlträgers, der bis zur Begrenzungswand des Schmelzofens reichen muß und der jeweils mit einem Hubstapler ziemlich schwerfällig bewegbar ist. Da die Schlacke sich bei üblichen Verfahren über die gesamte Badoberfläche verteilt, muß sie auf einer großen Fläche mit dem Schlackenschieber, der mit einem Hubstapler positio niert wird, bei völlig geöffnetem Schmelzofentor erfaßt werden. Hierbei entstehen wegen des weit geöffneten Ofentors beträchtliche Wärmeverluste. Außerdem muß mit einer großflächigen Absaugehaube, die über die gesamte Ofenbreite reicht, der beim Abkrätzen hochsteigende Staub erfaßt und abgesaugt werden. Der große Absaugequerschnitt erfor dert einen großen Absaugestrom mit entsprechend hohem Energieaufwand.When melting metals in a melting furnace specifically floats lightly on the surface of the melt re slag from there at intervals - in particular even before pouring out the melt got to. This process is known as "scraping off". At The usual scraping process is the gate of the enamel open over the entire width of the melting furnace and the slag from the melt surface with a pusher scraped into a slag bucket. This one for scraping used slag pusher is at the end of a long, heavy steel girder that goes up to the boundary wall of the melting furnace and each with one Forklift is quite cumbersome to move. Since the Slag over the entire process using conventional methods The bathroom surface must be spread over a large area with the slag pusher, which is positio with a forklift kidney is detected with the furnace door fully open will. Here arise because of the wide open furnace gate considerable heat loss. In addition, with one large suction hood covering the entire width of the furnace enough to capture the rising dust during scraping and be vacuumed. The large suction cross section changes a large suction flow with a correspondingly high Energy expenditure.

Verbesserte Schmelzverfahren verwenden elektromagnetische Rührer (electromagnetic stirrer "ems"), die durch geeignete Anordnung die Schmelze in gewünschter Weise bewegen. Bekann te Verfahren, die solche elektromagnetischen Rührer einset zen, nutzen jedoch diese nur zur Bewegung und intensiven Durchmischung der Schmelze. Eine wesentliche Verbesserung des Schlackenabzuges und eine Verminderung der Energie verluste beim Abkrätzen werden durch diese bekannten Schmelz verfahren mit elektromagnetischen Rührern nicht erzielt.Improved melting processes use electromagnetic Stirrer (electromagnetic stirrer "ems") by suitable Arrangement move the melt in the desired way. Known processes that use such electromagnetic stirrers zen, but only use them for movement and intensive Mixing the melt. A major improvement of slag removal and a reduction in energy losses during scraping are caused by this known enamel procedure with electromagnetic stirrers not achieved.

Mit der vorliegenden Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein Verfahren und eine Vorrichtung der genannten Gattung zu schaffen, welche die vorgenannten Nachteile bisher bekannter Verfahren und Vorrichtungen vermeidet und welche die Entschlackung eines Metallschmelzbades, insbesondere das Abkrätzen auf einfachere Weise und mit geringe ren Wärmeverlusten des Schmelzbades sowie umweltfreundlich mit geringster Staubbelästigung ermöglichen.The object of the present invention is to be achieved are, a method and an apparatus of the above Generate genus, which has the aforementioned disadvantages avoids previously known methods and devices and which is the detoxification of a molten metal bath, in particular scraping in a simpler manner and with less heat loss from the weld pool and environmentally friendly enable with minimal dust pollution.

Die verfahrensmäßige Lösung dieser Aufgabe ist im Kenn zeichen des Anspruches 1 angegeben.The procedural solution to this task is in the Kenn Sign of claim 1 specified.

Dadurch, daß das gesamte Schmelzbad sich als Wirbel oder als gegenläufiges Wirbelpaar mit vertikaler Wirbelachse bewegt, wird die auf der Oberfläche der Schmelze aufschwimmen de Schlacke in rotierende Bewegung versetzt und die auf sie einwirkenden Fliehkräfte drängen die Schlacke auf die äußeren Stromlinien des Wirbels oder der Wirbel ab, so daß sich die Schlacke an diesen äußeren Stromlinien ansammelt und hinter einer Schlackensperre, welche die aufschwimmende Schlacke, nicht aber die Schmelze zurückhält, am Zurückzirkulieren gehindert wird. Die in der so zwischen Ofentür und Schlackensperre gebildeten Nebenkammer zurückge haltene Schlacke kann dann abgezogen und entsorgt werden. Da die Oberfläche dieser Nebenkammer erheblich kleiner sein kann als die Gesamtoberfläche des Schmelzbades läßt sich diese Entsorgung mit einfacheren Mitteln, bei geringe rem Energieaufwand, geringeren Wärmeverlusten des Schmelz bades und geringerer Staubentwicklung durchführen. The fact that the entire weld pool as a vortex or as an opposing vortex pair with a vertical axis moved, it will float on the surface of the melt de slag rotated and the on centrifugal forces act on the slag the outer streamlines of the vertebrae or vertebrae, so that the slag on these outer streamlines accumulates and behind a cinder block, which the floating slag, but not holding back the melt, is prevented from circulating back. The one in between Oven door and cinder block formed secondary chamber Slag can then be removed and disposed of. Because the surface of this secondary chamber is considerably smaller can be as the total surface area of the melt pool this disposal with simpler means, with less rem energy expenditure, less heat loss of the enamel carry out bathing and less dust.

Mit den Maßnahmen des Anspruches 2 kann dabei gezielt die Transportströmung für die Schlacke zur Nebenkammer verbessert werden.With the measures of claim 2 can be targeted the transport flow for the slag to the secondary chamber be improved.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders geeignet ist eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspru ches 4.Particularly to carry out the method according to the invention a device with the features of claim is suitable ches 4th

Um eine optimale Transportströmung für die Schlacke in die Nebenkammer hinter die Schlackensperre zu erreichen können weitere Pumpen oder elektromagnetische Rührer gemäß Anspruch 5 vorgesehen werden. Außerdem sollte die Schlacken sperre für die Schmelze gut durchlässig, zweckmäßig gemäß Anspruch 6 ausgebildet sein. Im Falle von Balken o. dgl. die auf der Höhe des Schmelzeniveaus verlaufen, kann die Schlackensperre unmittelbar unter der Schmelzbadoberfläche von der Schmelze unterströmt werden. Bei Verwendung von Platten mit Durchströmöffnungen als Schlackensperre können zwar kleinere Schlackenteilchen von der zurückzirkulieren den Schmelze mitgerissen werden, doch wird dadurch auch bewirkt, daß nach mehreren Umläufen die Schlacken zu größeren, leichter und schneller entsorgbaren Schlacken klumpen zusammenbacken. To ensure an optimal transport flow for the slag in to reach the side chamber behind the cinder block can further pumps or electromagnetic stirrers according Claim 5 are provided. The slags should also be lock well permeable to the melt, appropriately according Claim 6 be formed. In the case of beams or the like which are at the level of the melt level can Slag barrier immediately below the surface of the weld pool are underflowed by the melt. When using Plates with flow openings as a slag barrier can circulate smaller slag particles from the back the melt will be swept away, but it will causes the slags to close after several rounds larger, easier and faster disposable slags lump together.

Durch die Anordnung der Schlackensperre vor der Ofentüre unter Bildung einer Nebenkammer mit freiem Zustrom und für die Schlacke gesperrtem Abstrom, sammelt sich die Schlacke in unmittelbarer Nähe der Ofentüre in einer Ecke des Schmelzbades. Zum Abkrätzen der Schlacke braucht somit die Ofentüre nicht mehr über die gesamte Ofenbreite geöff net zu werden, sondern es genügt, den Teilabschnitt vor der Schlackensperre offenzuhalten. Auch braucht die Ofentüre zum Schlackenabzug aus der Nebenkammer nicht vollständig nach oben geöffnet zu werden, da die Schlacke nicht über die gesamte Schmelzbadfläche verteilt erfaßt werden muß, sondern mit einem verhältnismäßig kurzen Schlackenschieber unmittelbar in Tornähe aus der Nebenkammer abgezogen werden kann. Hierdurch wird die erforderliche Abkrätz-Zeit kürzer und die erforderliche Öffnung in der Ofenseitenwand kann deutlich kleiner gehalten werden. Es ergeben sich daraus geringere Wärmeverluste sowie ein verminderter Staubaustritt während eines kürzeren Zeitintervalles. Für die erforderliche Staubabsaugung genügt eine der verhältnismäßig wenig geöffneten Ofentürwand angepaßte kleinere Absaughaube, so daß gegenüber den bekannten Verfahren der erforderliche Energieaufwand zur Förderung der Absaugluft deutlich kleiner ist. Dies ist besonders wichtig bei Schmelzen, deren Schlacke viele feinkörnige Anteile und Staub enthält. By arranging the cinder block in front of the furnace door forming a secondary chamber with free inflow and the waste gas blocked for the slag collects Slag in the immediate vicinity of the furnace door in a corner of the melt pool. So to scrape off the slag needs the oven door no longer opened across the entire oven width to become net, but it suffices to subscribe to keep the cinder block open. The oven door also needs for slag removal from the secondary chamber is not complete to be opened upwards since the slag does not have the entire melt pool area must be recorded distributed, but with a relatively short slag pusher be withdrawn from the side chamber directly near the gate can. As a result, the required scraping time is shorter and the required opening in the furnace side wall can can be kept significantly smaller. It follows from this less heat loss and less dust leakage during a shorter time interval. For the necessary Dust extraction is one of the relatively few Opened exhaust hood, smaller suction hood, so that the required compared to the known methods Energy expenditure for conveying the suction air is significantly lower is. This is particularly important with melts, their slag contains many fine particles and dust.

Bei einem ofentürseitig hochschwenkbaren Schmelzofen erweist sich eine Ausbildung gemäß Anspruch 7 als besonders vorteil haft, weil dann die Schlacke "trocken" vom Boden der Neben kammer in den an die offene Tür herangefahrenen Schlacken behälter abgekrätzt werden kann.With a melting furnace that can be swung up on the door side, it proves training according to claim 7 is particularly advantageous sticky, because then the slag "dry" from the bottom of the side chamber in the slags brought up to the open door container can be scrapped.

Bei einem Schmelzofen der nicht schwenkbar ist, wird mit Vorteil zu der in den Ansprüchen 9 und 10 vorgeschlagenen Ausbildung gegriffen, bei welcher in der Nebenkammer ange sammelte Schlacke zu deren Entfernung beim Öffnen der Ofentür zweckmäßig oberhalb der Türunterkante bereitge stellt wird, bei der Weiterbildung nach den Ansprüchen 11 und 12 auch selbsttätig in den bereitgestellten Schlacken behälter gleiten kann.In the case of a melting furnace that cannot be swiveled, it is also used Advantage to that proposed in claims 9 and 10 Training gripped, which in the adjoining chamber collected slag to remove it when opening the The oven door is conveniently prepared above the lower edge of the door is in the training according to the claims 11 and 12 also automatically in the slags provided container can slide.

Um Schlackenansammlungen außerhalb der Nebenkammer insbe sondere in schwer erreichbaren Bereichen der Schmelzkammer möglichst zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn gemäß Anspruch 8 die der Ofentür gegenüberliegenden Ecken der Schmelzkammer strömungsgerecht gerundet sind.To accumulate slag outside the secondary chamber in particular especially in hard-to-reach areas of the melting chamber To avoid as much as possible, it is advantageous if according to Claim 8 the corners of the oven door opposite The melting chamber is rounded according to the flow.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungs beispielen mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: The invention is based on execution examples explained with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 in einer vereinfachten Darstellung einen Horizontal schnitt durch einen Schmelzofen gemäß einer ersten Ausführungsform; Figure 1 is a simplified representation of a horizontal section through a melting furnace according to a first embodiment.

Fig. 2 einen Vertikalschnitt nach der Linie II-II durch den Ofen der Fig. 1; Figure 2 is a vertical section along the line II-II through the furnace of Fig. 1.

Fig. 3 einen Vertikalschnitt entsprechend demjenigen der Fig. 2 zur Veranschaulichung der Schlacken entfernung; Fig. 3 is a vertical section corresponding to that of Figure 2 to illustrate the slag removal.

Fig. 4 in schematischer Darstellung einen Horizontalschnitt durch einen Schmelzofen gemäß einer zweiten Ausfüh rungsform; Fig. 4 is a schematic representation of a horizontal section through a furnace according to a second embodiment;

Fig. 4a ebenfalls schematisch einen Horizontalschnitt durch einen Schmelzofen gemäß einer dritten Aus führungsform; FIG. 4a also schematically shows a horizontal section through a guide die melting furnace according to a third Off;

Fig. 5 einen Vertikalschnitt nach der Linie V-V durch den Schmelzofen der Fig. 4a; Figure 5 is a vertical section along the line VV through the furnace of Fig. 4A.

Fig. 5a einen Vertikalschnitt entsprechend demjenigen der Fig. 5 zur Veranschaulichung der Schlackenent fernung bei dieser Ausführungsform; Fig. 5a is a vertical section corresponding to that of Figure 5 to illustrate the removal of slag in this embodiment.

Fig. 6 in einem Vertikalschnitt entsprechend demjenigen der Fig. 5 eine Variante dieser Ofenausführung, und Fig. 6 in a vertical section corresponding to that of FIG. 5, a variant of this furnace design, and

Fig. 6a den Ofen gemäß Fig. 6 bei geöffneter Ofentüre und bei der Schlackenentfernung. FIG. 6a shows the furnace according to Fig. 6 in the open oven door and at the slag removal.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen einen Schmelzofen der in seiner Schmelzkammer 20 eine Schmelze S aus geschmolzenem Alumi nium enthält. Dieser Ofen ist für die Schlackenentfernung kippbar und weist eine Längswand 15, Seitenwände 22 und 23 sowie eine Abdeckung 24 auf. Der Längswand 15 gegenüber liegend ist die Ofentür in Form mehrerer im vorliegenden Beispiel drei, Schiebetore 10 angeordnet, die unabhängig voneinander zur Öffnung des Ofens hochgezogen werden können. Fig. 3 veranschaulicht den Ofen in der hochgeschwenk ten Lage und mit geöffneter Ofentür. Figs. 1 to 3 show a melting furnace that contains a melt nium S of molten Alumi in its melt chamber 20. This furnace can be tilted for slag removal and has a longitudinal wall 15 , side walls 22 and 23 and a cover 24 . Opposite the longitudinal wall 15 , the furnace door is arranged in the form of a plurality of three sliding gates 10 in the present example, which can be pulled up independently of one another to open the furnace. Fig. 3 illustrates the oven in the hochgeschwenk th position and with the oven door open.

Bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 bis 3 erzeugt ein etwa zentral unter dem Schmelzbad in der Schmelz kammer 20 unter dem Boden 21 derselben angeordneter elektro magnetischer Rührer 1 in der Schmelze S ein gegenläufiges Wirbelpaar 2 mit vertikaler Wirbelachse. Dieses induziert in der Schmelze S in Richtung auf die Ofentür 10 eine Strömung 2a, die dort im Aufstau hinter der geschlossenen Ofentür 10 wie durch die Pfeile 2b angedeutet, nach beiden Seitenwänden 22 bzw. 23 hin umgelenkt wird.In this embodiment according to FIGS. 1 to 3 generates an approximately centrally below the weld pool in the melting chamber 20 under the bottom 21 of the same arranged magnetic stirrer 1 in the melt S a counter-rotating vortex pair 2 with a vertical axis. This induces a flow 2 a in the melt S in the direction of the furnace door 10 , which is deflected there toward both side walls 22 and 23 behind the closed furnace door 10, as indicated by the arrows 2 b.

Von den beiden Seitenwänden 22 und 23 erstrecken sich, parallel zur Ofentür 10 und in einem Abstand von derselben, welcher bedeutend kleiner ist als derjenige zur Längswand 15, jeweils eine Schlackensperre 4 in jeden der beiden Wirbel des Wirbelpaares 2. Zwischen den inneren, freien Enden dieser Schlackensperren 4 verbleibt ein freier Abstand durch den die Strömung 2a frei gegen die Ofentür 10 hin in eine in dieser Weise zwischen der Ofentür 10 und den Schlackensperren 4 gebildete Nebenkammer 5 oder Bypasskanal strömen kann. Die Schlackensperren 4 ragen nach oben etwas über den Spiegel der Schmelze S in der Schmelzkammer 20 hinaus. Sie sind so ausgeführt, daß Durchströmöffnungen 4a knapp unter dem Schmelzespiegel die Zirkulation der Schmelze durch die Schlackensperren 4 ermöglichen. Die auf der Schmelze aufschwimmende Schlacke 3 wird unter der Wirkung der Fliehkraft auf die äußeren Wirbelstromli nien abgedrängt und durch die Öffnung zwischen den beiden Schlackensperren 4 in die Nebenkammer 5 gefördert. Während die Schmelze und allenfalls kleinere Schlackenteilchen durch die Schlackensperre wieder zurückzirkulieren können, sammelt sich die Schlacke 3 nach und nach auf der Ober fläche der Schmelze in der Nebenkammer 5. Von dort läßt sich die Schlacke bei nur wenig geöffneter Ofentür 10 mit einem verhältnismäßig kurzen Schlackenschieber 9 in einen Schlackenbehälter 11 abziehen (Fig. 3). A slag barrier 4 extends from each of the two side walls 22 and 23 , parallel to the furnace door 10 and at a distance therefrom, which is significantly smaller than that to the longitudinal wall 15 , into each of the two vertebrae of the pair of vertebrae 2 . Between the inner, free ends of these slag barriers 4 there remains a free distance through which the flow 2 a can flow freely against the furnace door 10 into a secondary chamber 5 or bypass channel formed between the furnace door 10 and the slag barriers 4 . The slag barriers 4 protrude slightly above the level of the melt S in the melting chamber 20 . They are designed so that flow openings 4 a just below the melt level allow the circulation of the melt through the slag barriers 4 . The floating on the melt slag 3 is pushed under the effect of centrifugal force on the outer Wirbelstromli lines and promoted through the opening between the two slag barriers 4 in the secondary chamber 5 . While the melt and possibly smaller slag particles can circulate back through the slag barrier, the slag 3 gradually collects on the upper surface of the melt in the secondary chamber 5 . From there, the slag can be drawn off into a slag container 11 with a relatively short slag slide 9 when the furnace door 10 is only slightly open ( FIG. 3).

Der Schlackenaustrag wird beim Beispiel nach den Fig. 1 bis 3 noch dadurch weiter vereinfacht, daß, wie es die Fig. 2 und 3 zeigen, der Boden des Schmelzofens im Bereich der Nebenkammer 5 bei 25 gegenüber dem eigent lichen Schmelzkammerboden 21 erhöht ist, so daß durch ein torseitiges Hochschwenken des Ofens die Schmelze aus der Nebenkammer 5 in die Schmelzkammer zurückströmt und die Schlacke sich auf der Sohle der Nebenkammer 5 absetzt. Der Niveauunterschied zwischen dem erhöhten Bodenteil 25 der Nebenkammer 5 und der Bodenfläche der eigentlichen Schmelzkammer 20 wird vorteilhaft so gewählt, daß bei geschlossenem ungeschwenktem Schmelzofen der Tiefgang in der Nebenkammer 5 gerade ausreicht, daß die Schlacke 3 zwischen den Schlackensperren 4 hindurch in die Nebenkam mer 5 hinter die Schlackensperren 4 einschwimmen kann. Bereits ein leichtes Hochschwenken des Ofens in die Lage gemäß Fig. 3 genügt dann, um zu bewirken, daß die Schmelze S aus der Nebenkammer 5 in die eigentliche Schmelzkammer 20 zurückströmt und die Schlacke 3 auf der Sohle der Neben kammer 5 zurückbleibt. Mit dem Schlackenschieber 9 kann dann die Schlacke 3 "trocken" in den an die geöffnete Ofentür 10 herangefahrenen Schlackenbehälter 11 ausgetragen werden. Dieser ist so ausgebildet, daß eine große Fallhöhe der abgekrätzten Schlacke und die damit verbundene starke Staubentwicklung vermieden wird. Die dem Ofen zugewandte Wand 26 des Schlackenbehälters 11 weist hierzu einen Nei gungswinkel auf, der etwas größer ist als der Böschungswin kel der Schlacke und sie kann mit ihrer Oberkante direkt unter die Blechschürze 27 der Ofentür 10 geschoben werden (Fig. 3). So fällt die Schlacke beim Abkrätzen aus geringer Höhe auf die geneigte Seitenwand 26 des Schlackenbehälters 11 und gleitet an dieser Seitenwand 26 bei geringster Staubentwicklung in dem Behälter 11 nach unten. Die dem Ofen abgewandte Wand 28 des Behälters verläuft senkrecht, um die offene Querschnittsfläche des Behälters und damit auch den Eintrittsquerschnitt der über dem Schlackenbehälter 11 angeordneten Absaughaube 13 klein zu halten. Der hochge klappte, mit Seitenblenden 12a versehene Deckel 12 des Schlackenbehälters 11 verhindert, daß Staub seitlich hochsteigt, ohne vom Sog der Absaugung erfaßt zu werden. Mit geschlossenem Deckel 12 läßt sich dann der Schlackenbe hälter ohne Staubentwicklung transportieren.The slag discharge is further simplified in the example according to FIGS. 1 to 3 in that, as shown in FIGS. 2 and 3, the bottom of the melting furnace in the area of the secondary chamber 5 is increased at 25 compared to the actual melting chamber bottom 21 , so that the melt flows back from the secondary chamber 5 into the melting chamber and the slag settles on the sole of the secondary chamber 5 by pivoting the furnace upwards. The level difference between the raised bottom part 25 of the secondary chamber 5 and the bottom surface of the actual melting chamber 20 is advantageously chosen so that when the melting furnace is not pivoted, the draft in the secondary chamber 5 is just sufficient for the slag 3 between the slag barriers 4 to pass into the secondary chamber 5 can swim behind the cinder blocks 4 . Already a slight upward pivoting of the furnace in the position shown in FIG. 3 is then sufficient to cause the melt S of the auxiliary chamber 5 flows back into the actual melting chamber 20 and the slag 3 remaining on the sole side chamber 5. The slag pusher 9 can then be used to discharge the slag 3 “dry” into the slag container 11 which has been moved towards the open furnace door 10 . This is designed so that a large fall height of the scraped off slag and the associated strong dust generation is avoided. The furnace facing wall 26 of the slag container 11 has an inclination angle to this, which is slightly larger than the Böschungswin angle of the slag and it can be pushed with its upper edge directly under the metal apron 27 of the furnace door 10 ( Fig. 3). Thus, the slag falls in the skimming from a small height on the inclined side wall 26 of the slag tank 11 and slides on this side wall 26 with minimum of dust in the container 11 downwards. The wall 28 of the container facing away from the furnace runs vertically in order to keep the open cross-sectional area of the container and thus also the inlet cross section of the suction hood 13 arranged above the slag container 11 small. The hochge folded, provided with side panels 12 a lid 12 of the slag container 11 prevents dust rising laterally without being caught by the suction of the suction. With the lid 12 closed, the slag container can then be transported without generating dust.

Von der eben beschriebenen Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 3 unterscheiden sich die Ausführungsformen der Fig. 4 und 4a zunächst durch eine strömungsgünstig gerundet ausgebildete seitliche Begrenzung 29 der Schmelzkam mer 20. Außerdem wird bei diesen beiden Ausführungsformen in der Schmelze S nur jeweils ein, durch die Pfeile 30 angedeuteter Wirbel mit vertikaler Wirbelachse induziert.From the embodiment just described according to FIGS. 1 to 3, the embodiments of FIGS. 4 and 4a differ initially by a streamlined rounded lateral boundary 29 of the melting chamber 20 . In addition, in these two embodiments, only one vortex, indicated by the arrows 30, with a vertical vortex axis is induced in the melt S.

Die Erzeugung dieses Wirbels erfolgt, wie beim ersten Ausführungsbeispiel, durch einen elektromagnetischen Rührer 1 der jedoch hierzu nicht zentral sondern in der Nähe der Kammerwand unter der Schmelzkammer 20 angeordnet ist. Bei beiden Ausführungsformen ist außerdem, angenähert auf der Höhe des Schmelzbadniveaus in der Schmelzkammer 20, jeweils ein zusätzlicher elektromagnetischer Rührer 1a, die je im Drehsinn des angrenzenden Wirbels diesen unterstützen oder intensivieren, angeordnet. Dadurch wird auf der Schmelzeoberfläche eine zusätzliche Geschwindigkeit induziert, was eine verstärkte Fliehkraft auf die in der Wirbelströmung schwimmende Schlacke 3 bewirkt, so daß die Schlacke 3 beschleunigt auf die äußeren Wirbelstromli nien abgedrängt wird. Die gerundete Seitenwand 29 der Schmelzkammer 20 verhindert bei diesen Ausführungen, daß Schlacke 3 sich in den Ablösegebieten von Wandecken weitab vom Eingang der Nebenkammer 5 - zum Abkrätzen schwer erreich bar - länger aufhält.As in the first exemplary embodiment, this vortex is generated by an electromagnetic stirrer 1 which, however, is not arranged centrally for this purpose but near the chamber wall under the melting chamber 20 . In both embodiments, approximately at the level of the melt pool in the melt chamber 20 , an additional electromagnetic stirrer 1 a is arranged, each of which supports or intensifies the adjacent vortex in the direction of rotation. As a result, an additional speed is induced on the melt surface, which causes an increased centrifugal force on the slag 3 floating in the vortex flow, so that the slag 3 is accelerated to the outer Wirbelstromli lines. The rounded side wall 29 of the melting chamber 20 prevents slag 3 from staying in the detachment areas of wall corners far from the entrance of the secondary chamber 5 - difficult to reach for scraping - longer.

Sinngemäß, nämlich bedingt durch den Ersatz des Doppelwir bels des ersten Ausführungsbeispiels durch einen einfachen Wirbel, ist bei den Ausführungen nach den Fig. 4 und 4a jeweils nur eine Schlackensperre 4 erforderlich, die parallel zur Ofentür 10 und in einem vergleichsweise geringen Abstand von dieser von der Kammerwandung 29 in den Wirbel hineinragt und zwischen sich und der Ofentür eine Nebenkammer 5 begrenzt, in welche, wie beim ersten Ausführungsbeispiel, die auf der Schmelze aufschwimmende und durch die Fliehkraft auf die äußeren Wirbelstromlinien abgedrängte Schlacke 3 transportiert und zurückgehalten wird während die Schmelze und allenfalls kleinere Schlacken teile in die eigentliche Schmelzkammer zurückzirkulieren. Beim Beispiel der Fig. 4 ist die Schlackensperre 4 durch sich von der Nebenkammer 5 zur eigentlichen Schmelzkammer hin verengende Öffnungen 4a in einer Platte gebildet, deren Oberkante wiederum nach oben etwas über den Schmelze spiegel vorragt. Beim Beispiel nach Fig. 4a hingegen ist die Schlackensperre 4 durch einen auf der Höhe des Schmelze spiegels verlaufenden Balken gebildet, der die aufschwimmen de Schlacke einschließlich kleinerer Schlackenteile zurück hält hingegen von der zirkulierenden Schmelze unterströmt werden kann. Analogously, namely due to the replacement of the Doppelwir lever of the first embodiment with a simple vortex, only one cinder block 4 is required in the embodiments according to FIGS. 4 and 4a, which is parallel to the furnace door 10 and at a comparatively short distance from this the chamber wall 29 protrudes into the vortex and delimits a secondary chamber 5 between itself and the furnace door, into which, like in the first exemplary embodiment, the slag 3 floating on the melt and pushed by the centrifugal force onto the outer eddy current lines is transported and retained while the melt and if necessary, circulate smaller slag parts back into the actual melting chamber. In the example of FIG. 4, the slag barrier 4 is formed by openings 4 a narrowing from the secondary chamber 5 to the actual melting chamber, the upper edge of which in turn protrudes slightly above the melt above the melt. In the example according to FIG. 4a, on the other hand, the slag barrier 4 is formed by a bar running at the level of the melt, which holds back the floating slag including smaller slag parts, on the other hand, from which the circulating melt can flow.

Anhand der Fig. 5 und 5a wird nun erläutert, wie aus einem Ofen gemäß Fig. 4a die Schlacke 3 ohne Schwenkung des Ofens wie beim ersten Ausführungsbeispiel erfolgen kann.Referring to Figs. 5 and 5a will now be explained how the slag 3 without rotation of the furnace can be done as in the first embodiment of a furnace according to Fig. 4a.

Bei geschlossener Ofentür 10 drückt ein in der Nebenkammer 5 zwischen Ofentür 10 und Schlackensperre 4 untergebrachter schwimmfähiger Hubkörper 7 eine Schlackenpalette 6, zweck mäßig aus Keramikmaterial, nach oben gegen an der Ofentür 10 angebrachte Haltebügel 10a. Diese Haltebügel 10a halten die Schlackenpalette 6 unterhalb der Schmelzeoberfläche, so daß die Schlacke 3 von der Palette 6 unbehindert durch die Strömung in die Nebenkammer 5 transportiert werden und sich dort, von der Schlackensperre 4 zurückgehalten, ansammeln kann. An der Schlackenpalette 6 hochgezogene Begrenzungsrippen 31 oder Zapfen sorgen dafür, daß die Schlacke 3 ungehindert von der Wirbelströmung in die durch die Schlackensperre 4 abgegrenzte Nebenkammer 5 transportiert wird. Die Schlackensperre 4 wird, wie bereits erwähnt, bei diesem Beispiel wie durch den Pfeil 32 angedeutet, von der Strömung unterströmt. Da in diesem Fall auf dem Niveau der Schmelzeoberfläche keine Durchströmöffnungen an der Schlackensperre 4 vorhanden sind, werden hier die gesamten, in die Nebenkammer gelangten schwimmenden Schlacken 3 - auch die kleineren Schlacketeilchen - zurückgehalten.When the furnace door 10 is closed, a floatable lifting body 7 accommodated in the secondary chamber 5 between the furnace door 10 and the slag lock 4 presses a slag pallet 6 , expediently made of ceramic material, upwards against the bracket 10 a attached to the furnace door 10 . This headband 10 a keep the slag pallet 6 below the melt surface so that the slag 3 are transported by the pallet 6 unopposed by the flow in the auxiliary chamber 5 and is there retained by the slag lock 4, can accumulate. On the slag pallet 6 raised ribs 31 or pin ensure that the slag 3 is transported unhindered by the vortex flow into the secondary chamber 5 delimited by the slag barrier 4 . The slag barrier 4 , as already mentioned, in this example, as indicated by the arrow 32 , flows under the flow. In this case, since there are no flow-through openings at the slag barrier 4 at the level of the melt surface, the entire floating slag 3 , including the smaller slag particles, that has entered the secondary chamber are retained here.

Beim Öffnen der Ofentür 10 zur Entfernung der Schlacke 3 (Fig. 5a) gibt der an der Ofentür 10 befestigte Haltebü gel 10a die Schlackenpalette 6 frei und diese wird nun vom aufschwimmenden Hubkörper 7 hochgehoben. Sobald bei diesem Hubvorgang ein Vorsprung 6a der Schlackenpalette 6 einen Vorsprung 6b der Seitenwand erreicht, leitet der weiter hochsteigende - in einem Hubkörperschacht 8 geführ te - Hubkörper 7 eine Schwenkung der Schlackenpalette 6 um den Vorsprung 6b ein. Die hochgeschwenkte Palette 6 läßt dann die aus dem Schmelzbad erfaßte Schlacke 3 aus der Nebenkammer 5 in den bereitgestellten Schlacken behälter 11 abrutschen.When opening the furnace door 10 to remove the slag 3 ( FIG. 5a), the bracket 10 a attached to the furnace door 10 releases the slag pallet 6 and this is now lifted up by the floating lifting body 7 . As soon as a projection 6 a of the slag pallet 6 reaches a projection 6 b of the side wall during this lifting operation, the further ascending - guided in a lifting body shaft 8 - lifting body 7 initiates a pivoting of the slag pallet 6 around the projection 6 b. The swiveled-up pallet 6 then lets the slag 3 captured from the molten bath slide out of the secondary chamber 5 into the slag container 11 provided.

Die Unterseite der Schlackenpalette 6 kann so gewölbt ausgeführt sein, daß ein günstiger Kraftangriff eines entsprechend geformten Hubkörpers während des Hubvorgangs ermöglicht wird. Im Beispiel der Fig. 5 und 5a ist der Hubkörper 7 durch ein Keramikrohr gebildet, das an beiden Enden verschlossen ist. Ein solcher Hubkörper 7 läßt sich preisgünstig aus marktgängigen Rohren herstellen. Außerdem ist die Gefahr eines Verkantens oder Verklemmens bei einem Rohr weniger groß als bei anderen Körperformen. Statt eines einzigen Hubrohres lassen sich auch mehrere Hubrohre - auch in mehreren Lagen übereinander angeordnet - in den Hubkörperschacht einbringen. Hierbei können die Hubkörper eine ungleiche Wasserverdrängung aufweisen je nach gewünsch ter Anhebung und Neigung der Schlackenpalette beim Öffnen der Ofentüre. Dies läßt sich z. B. erreichen durch unter schiedliche Rohrdurchmesser oder, bei gleichen Rohrdurchmes sern, durch eine verschiedene Zahl übereinandergeschichteter Rohre.The underside of the slag pallet 6 can be designed so that a favorable force attack of a correspondingly shaped lifting body is made possible during the lifting process. In the example of FIGS . 5 and 5a, the lifting body 7 is formed by a ceramic tube which is closed at both ends. Such a lifting body 7 can be inexpensively manufactured from commercially available pipes. In addition, the risk of jamming or jamming is less great with a pipe than with other body shapes. Instead of a single lifting tube, several lifting tubes can also be inserted into the lifting body shaft - also arranged one above the other in several layers. Here, the lifting body can have an uneven water displacement depending on the desired increase and inclination of the slag range when opening the furnace door. This can be done e.g. B. achieve by under different pipe diameter or, at the same pipe diameter, by a different number of stacked pipes.

Die Fig. 6 und 6a zeigen eine Ausführung ähnlich derjenigen der Fig. 5 und 5a jedoch mit zwei Hubrohren 7a und 7b unterschiedlicher Größe, wobei das Hubrohr 7a mit dem kleineren Durchmesser bei der Ofentürwand in den Hubkörper schacht 8 eingebracht ist. Über diesen beiden Hubrohren 7a, 7b liegt lose eine verhältnismäßig dünne, ebene, einfach geformte Schlackenpalette 6, die bei geschlossener Ofentür 10 (Fig. 6) durch von Haltebügeln 10a nach unten vorragende Haltezapfen 10b unter den Spiegel der Schmelze heruntergedrückt wird, so daß die auf der Schmelze auf schwimmende Schlacke 3 durch die Wirbelströmung ungehindert in die so gebildete Nebenkammer 5 einschwimmen kann, wo sie durch die Schlackensperre 4 zurückgehalten wird, während die Schmelze durch die Sperre 4 oder unter dieser hindurch zurückzirkulieren kann. Wie aus der Fig. 6a ersichtlich ist, werden beim Öffnen der Ofentür 10 die Haltezapfen 10b mit hochgehoben, so daß die Schlackenpalette 6 nicht mehr festgehalten wird und unter der Wirkung der aufschwim menden Hubrohre 7a, 7b mitsamt der sich darauf absetzenden Schlacke 3 über die Unterkante der Türöffnung gehoben wird. Dabei bewirkt die Anordnung der verschieden großen Hubrohre 7a, 7b mit dem Rohr kleineren Durchmessers näher der Ofentür 10 beim Aufsteigen der Hubkörper eine erwünschte Neigung der Schlackenpalette 6 zur Ofentür 10 hin so daß die Schlackenpalette 6 mitsamt der darauf befindlichen Schlacke 3 z. B. mit einem Haken 33 in den Schlackenbehälter 11 ausgeschoben und einer sachgerechten Entsorgung zugeführt werden kann. Solche Schlackenpaletten zum Einmalgebrauch können aus billigstem Werkstoff, z. B. aus zusammengesinter ter Schlacke, und in handlichen Formaten gefertigt sein, so daß auch mehrere dieser Wegwerfpaletten nebeneinander angeordnet oder übereinander geschichtet auf die Hubkör per aufgelegt werden können. Damit lassen sich während eines Schmelzvorganges mehrere Abkrätzungen vornehmen, ohne daß neue Paletten eingebracht werden müssen. FIGS. 6 and 6a show an embodiment similar to that of FIG. 5 and 5a, but with two lifting tubes 7 a and 7 b of different sizes, wherein the lifting tube 7 a shaft with the smaller diameter at the furnace door wall in the lifting body is inserted. 8 Is the two lifting tubes 7 a, 7 b lies loosely a relatively thin, flat, simple shaped slag pallet 6, the closed oven door 10 (Fig. 6) by support brackets 10 a by projecting below retaining pin 10 b below the surface of the melt depressed so that the can einschwimmen on the melt to slag floating 3 by the swirling flow unhindered into the thus formed sub-chamber 5, where it is retained by the slag lock 4, while the melt can zurückzirkulieren through the barrier 4 or below this round. As can be seen from Fig. 6a, when opening the furnace door 10, the holding pin 10 b is lifted up, so that the slag pallet 6 is no longer held and under the action of the lifting tubes 7 a, 7 b together with the slag settling thereon 3 is lifted over the lower edge of the door opening. The arrangement of the different sized lifting tubes 7 a, 7 b with the tube of smaller diameter closer to the furnace door 10 when the lifting body rises a desired inclination of the slag pallet 6 towards the furnace door 10 so that the slag pallet 6 together with the slag 3 located thereon z. B. with a hook 33 in the slag container 11 and can be disposed of properly. Such single-use slag pallets can be made from the cheapest material, e.g. B. from together sintered slag, and be made in handy formats, so that several of these disposable pallets can be arranged side by side or stacked on top of each other on the lifting bodies. This allows several assessments to be made during a melting process without the need for new pallets.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1 elektromagnetischer Rührer
1a zusätzlicher Rührer
2 Wirbelpaar
2a Strömung
2b Pfeile
3 Schlacke
4 Schlackensperre
4a Durchströmöffnungen
5 Nebenkammer
6 Schlackenpalette
6a Vorsprung
6b Vorsprung
7 Hubkörper
7a Hubrohr
7b Hubrohr
8 Hubkörperschacht
9 Schlackenschieber
10 Ofentür
10a Haltebügel
10b Haltezapfen
11 Schlackenbehälter
12 Deckel
12a Seitenblenden
13 Absaughaube
15 Längswand
20 Schmelzkammer
21 Schmelzkammerboden
22 Seitenwand
23 Seitenwand
24 Abdeckung
25 erhöhter Bodenteil
26 Schlackenbehälterseitenwand
27 Blechschürze
28 Behälterwand
29 seitliche Begrenzung
30 Pfeile
31 Begrenzungsrippen
32 Pfeil
33 Haken
S Schmelze 1 electromagnetic stirrer
1 a additional stirrer
2 pair of vertebrae
2 a flow
2 b arrows
3 slag
4 cinder block
4 a flow openings
5 secondary chamber
6 slag pallet
6 a head start
6 b lead
7 lifting bodies
7 a lifting tube
7 b lifting tube
8 lifting shaft
9 slag pusher
10 oven door
10 a bracket
10 b retaining pin
11 slag containers
12 lids
12 a side panels
13 extraction hood
15 longitudinal wall
20 melting chamber
21 melting chamber base
22 side wall
23 side wall
24 cover
25 raised bottom part
26 slag container side wall
27 sheet metal apron
28 container wall
29 lateral limitation
30 arrows
31 boundary ribs
32 arrow
33 hooks
S melt

Claims

1. A method for removing slag from a metal melt bath in a melting furnace, characterized in that the melt in the melting furnace by means of a pump or an electromagnetic stirrer ( 1 ) in a flow in the form of a vortex or an opposing pair of vertebrae ( 2 ) with a vertical vortex axis which displaces the floating slag ( 3 ) onto the outer eddy current lines and into a secondary chamber ( 5 ) formed behind a slag barrier ( 4 ) in the region of the furnace door, from which the melt (S) circulates back through the slag barrier ( 4 ) and out which the accumulated slag ( 3 ) with the help of a slag pusher ( 9 ) and / or a floating lift device ( 7 ) at intervals and removed in an environmentally friendly manner in a slag container ( 11 ).

2. The method according to claim 1, characterized in that a centrally below the melting chamber ( 20 ) arranged ter electromagnetic stirrer ( 1 ) in the melting chamber ( 20 ) generates an opposing vortex pair ( 2 ) and the vortex flow acting laterally at the level of the bath level additional electromagnetic stirrers ( 1 a) or pumps are additionally supported.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a floating on lifting members ( 7 , or 7 a, 7 b) resting slag pallet ( 6 ) with the furnace door closed ( 10 ) in the secondary chamber ( 5 ) below the level of the melt (S) is held down in the secondary chamber ( 5 ) and, when the furnace door ( 10 ) is opened, floats together with the slag ( 3 ) deposited on it and slides into a slag container ( 11 ) moved up to the door opening.

4. Device for carrying out the method according to one of the preceding claims, with a melting furnace for receiving the molten metal in a melting chamber and with means to set the melt in the chamber in motion, and with a furnace door arranged on one side of the melting furnace, thereby characterized in that a pump or electromagnetic stirrer ( 1 or 1 , 1 a) are provided for generating a vortex or a counter-rotating vortex pair ( 2 ) with a vertical vortex axis in the melting chamber ( 20 ) of the melting furnace, and that in the melting chamber ( 20 ) protruding cinder block organs ( 4 ) on the furnace door side form a secondary chamber ( 5 ) located in the area of the outer eddy current lines, in the boundary of which the slag ( 3 ) floating on the melt (S) accumulates and can be disposed of when the furnace door ( 10 ) is open.

5. The device according to claim 4, characterized in that approximately at the level of the melt pool in the melting chamber ( 20 ) further pumps or electromagnetic stirrers ( 1 a) are arranged which support or intensify in the direction of rotation of the adjacent vortex.

6. Device according to one of claims 4 or 5, characterized in that the slag barrier means (4) openings through parallel to the oven door (10) and spaced from the same projecting into the melting chamber (20) plates with flow passage (4a) for the melt (S) or bars that can be flowed through by the melt (S), which protrude beyond the melt level in the smelting chamber ( 20 ) in order to retain the floating, floating slag ( 3 ).

7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the melting furnace is pivotable on the door side and the bottom ( 25 ) of the secondary chamber ( 5 ) relative to the bottom ( 21 ) of the melting chamber ( 20 ) is increased, so that at one pivoting the furnace upward, the melt flows back from the secondary chamber ( 5 ) into the melting chamber ( 20 ) and the slag ( 3 ) settles on the sole of the secondary chamber.

8. Device according to one of claims 4 to 7, characterized in that at least the corners of the melting chamber ( 20 ) opposite the furnace door ( 10 ) are rounded in accordance with the flow to avoid slag accumulations in hard-to-reach areas.

9. Device according to one of claims 4 to 8, characterized in that the secondary chamber ( 5 ) is designed as a shaft ( 8 ) in which at least one float ger lifting body ( 7 or 7 , 7 a) is guided vertically movable one on it rests slag pallet (6), and in that at the furnace door (10) Lower holding members (10 a or 10 b) are provided which press the lifting body and lying on them slag pallet (6) below the melt level in the closed oven door (10) , so that the slag ( 3 ) can float freely into the secondary chamber ( 5 ) and which, when the furnace door is open, release the slag pallet ( 6 ) for floating under the action of the lifting body.

10. Device according to one of claims 4 to 9, characterized in that slag pallet ( 6 ) and lifting body ( 7 or 7 a, 7 b) are dimensioned such that the slag pallet ( 6 ) floating at the open furnace door ( 10 ) its upper surface is higher than the lower edge of the oven door.

11. The device according to one of claims 4 to 10, characterized in that the slag pallet ( 6 ) is formed from a plurality of separate pallets, so that each individual pallet with the slag deposited thereon ( 3 ) in several scraping operations as a disposable pallet in the slag container ( 11 ) are removable.

12. The device according to one of claims 4 to 11, characterized in that several floating bodies of different water displacement, z. B. sealed tubes ( 7 a, 7 b) of different diameters or with the same diameters in different numbers stacked one above the other, parallel to the furnace door ( 10 ) arranged side by side in the secondary chamber ( 5 ), with the freely floating lifting elements against the furnace door less Protrude above the melt level so that the slag pallet ( 6 ) resting on the lifting bodies has a tendency towards the open furnace door when the lifting bodies float, which automatically slides the slag ( 3 ) alone or the pallet together with the slag into the slag container provided ( 11 ) enables.

13. Device according to one of claims 4 to 12, characterized in that the wall of the slag container ( 11 ) facing the furnace door ( 10 ) is more inclined than the slope angle of the slag, and that the wall of the slag container ( 10 ) facing away from the furnace door ( 10 ) 11 ) has a vertically foldable lid ( 12 ) with side panels ( 12 a) for dust shielding.