Verfahren zum Absaugen der Abluft bei Metallschmelzen

Abstract

 Vorliegende Erfindung behandelt ein Verfahren zum Ab­saugen der Abluft, die sich beim Aufschmelzen leicht schmelzbarer Metall, wie z.B. Blei, bildet. Die Abluft wird bei dem vorliegenden Verfahren nicht direkt von dem Raum oberhalb der Schmelze abgezogen, sondern über eine Verschlußvorrichtung, die sich im oberen Teil des Schmelzraums oberhalb der Schmelze befindet. Diese Ver­schlußvorrichtung ist so gestaltet, daß sie während des Schmelzvorgangs nicht dicht abschließt, so daß konstant ein, wenn auch nur geringer, Luftstrom zur Absaugvor­richtung hin besteht. Der Verschluß kann als Tür, Pen­deltür, Doppeltür oder Schleuse ausgebildet sein. In jedem Fall führt eine Abluftleitung von der Abluftvor­richtung in den Raum, der hinter der nicht dicht schlies­senden Tür auf der dem Schmelzraum abgewandten Seite an­geordnet ist. Das Einbringen des Metalls in dem Schmelz­raum erfolgt vorzugsweise ebenfalls über den nicht dicht abschließenden Verschluß, der erfindungsgemäß beim Ein­fallen des Metalles in die Schmelze geschlossen sein muß.

Beschreibung

[0001] Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Absaugen der Abluft, die beim Aufschmelzen unedler Metalle mit niedrigem Schmelzpunkt auftritt. Das unedle Metall, insbesondere Blei, befindet sich dabei in Schmelz­gefäßen, in die in zeitlich bestimmbaren Abständen das aufzuschmelzende Metall eingebracht wird; diese Schmelz­gefäße korrespondieren mit einer Absaugvorrichtung für die Abluft.

[0002] Bei dem bisher bekannten Aufschmelzverfahren ist die Ab­saugvorrichtung oberhalb des Schmelztiegels im Abstand von 0,5 bis 1,0 m angeordnet und mit diesem direkt ver­bunden. Diese Anordnung ermöglicht zwar ein wirkungsvol­les Absaugen der gesamten Abluft über der Metallschmelze und ein leichtes Einbringen des aufzuschmelzenden Metalls in den Schmelztiegel, ohne daß bleihaltige Abluft aus dem Schmelzraum in den Arbeitsraum, in dem die Schmelzappara­tur sich befindet, gelangt. Sie hat aber folgende Nach­teile:

[0003] Über der Schmelze muß ein starker Luftstrom zur Absaug­vorrichtung vorhanden sein. Die Absaugvorrichtung muß dem­zufolge eine entsprechend hohe Leistung aufweisen. Auf­grund dieses starken Luftstroms werden während des Schmelz­vorgangs die über der Schmelze befindliche Metallpartikel zusammen mit der Abluft von der Absaugvorrichtung abge­saugt und müssen anschließend abgeschieden werden, damit sie nicht ins Freie gelangen. Weiterhin wird beim Ein­werfen von Metallblöcken in die Schmelze die auf der Schmelze befindliche Oxidschicht aufgerissen und aufge­wirbelt. Das dabei aufgewirbelte Gut wird durch den star­ken Luftstrom ebenfalls in die Absaugvorrichtung mitge­rissen und muß dort wieder abgeschieden werden.

[0004] Das Abscheiden der von der Absaugvorrichtung mitgerisse­nen Metall- und Metalloxid-Partikel muß in aufwendigen Filteranlagen durchgeführt werden, um den Gehalt an Me­tall in der ins Freie gelangenden Abluft auf einen mög­lichst geringen Wert zu halten. Bei den oben geschilder­ten bekannten Anlagen kann dieser Wert nicht unter 100 mg Blei/m³ Abluft gehalten werden.

[0005] Es bestand deshalb die Aufgabe, beim Aufschmelzen von Blei oder anderen leicht schmelzbaren unedlen Metallen den Metallgehalt in der Abluft auf Werte unter 20 mg Blei/­m³ Abluft herabzusetzen und dieses Ergebnis zu erreichen, ohne daß die Filtriereinrichtungen in oder hinter der Ab­saugvorrichtung höher oder größer dimensioniert zu wer­den brauchen.

[0006] In Erfüllung dieser Aufgabe wurde nun ein Verfahren zum Absaugen der Abluft beim Aufschmelzen unedler Metalle mit niedrigem Schmelzpunkt in Schmelzgefäßen, in die in zeit­lich bestimmbaren Abständen das aufzuschmelzende Gut ein­gebracht wird, und die mit einer Absaugvorrichtung kor­ respondieren, gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Abluft über eine Vorrichtung abgesaugt wird, die außerhalb des abgeschlossenen Schmelzraumes hinter einem nicht festschließenden Verschluß oberhalb des geschmolze­nen Metalls angeordnet ist und der Verschluß, über den das Metall in den Schmelzraum eingebracht wird, vor dem Einfallen des Metalls in das Schmelzgut geschlossen wird.

[0007] Die erfindungsgemäße Verfahrensweise ermöglicht es, daß die beim Einwurf des Metalls in das Schmelzgut aufgewir­belten Metall- und Metalloxidstäube nicht abgeführt wer­den, sondern sich nach kurzer Zeit wieder auf der Schmel­ze ablagern. Die in die Absaugvorrichtung mitgerissenen Menge an Metall ist so gering, daß auf eine Filteranlage verzichtet werden kann.

[0008] Weiterhin verhindert die erfindungsgemäße Verfahrensweise ein Eindringen der Abgase aus dem Bereich über der Schmel­ze in die Arbeitsräume.

[0009] Bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise ist nur ein ge­ringer Luftstrom in Richtung der Absaugvorrichtung not­wendig. Er kann erheblich geringer sein als derjenige Luftstrom, der bei den Verfahren des Standes der Technik zum direkten Absaugen der Abluft über dem Schmelzraum not­wendig ist.

[0010] Die erfindungsgemäße Arbeitsweise erlaubt auch ein von Zeit zu Zeit erforderliches Abschöpfen der Metalloxid­schicht bei geöffneten Doppeltüren, ohne daß unzulässige Mengen an Emissionen in die Abluft gelangen.

[0011] Erfindungsgemäß wird unter dem Schmelzraum der Raum ver­standen, in dem das Metall aufgeschmolzen wird einschließ­lich des über der Schmelze befindlichen freien Raum. Die­ ser über der Schmelze befindliche freie Raum ist voll­ständig bis auf die genannten Verschlüsse abgeschlossen, zum Beispiel in Form einer Haube.

[0012] Das Absaugen der Abluft erfolgt über einen Verschluß in der Wandung des über der Schmelze befindlichen Raums. Dieser Verschluß liegt vorzugsweise in Form einer Tür vor; er kann jedoch auch als Doppeltür, Schleuse oder auch als Drossel ausgebildet sein. Im allgemeinen wird über diesen Verschluß auch das aufzuschmelzende Metall eingebracht. Es ist jedoch auch möglich, das aufzu­schmelzende Metall über eine weitere Tür einzubringen, die gegebenenfalls auch dicht schließend sein kann.

[0013] Der Verschluß, über den die Abluft abgesaugt wird, ist nicht dicht schließend, so daß immer ein geringer Sog in Richtung der Absaugvorrichtung besteht. Vorzugsweise wird über diesen Verschluß auch das aufzuschmelzende Me­tall eingebracht. In diesem Fall ist dieser Verschluß als Tür, vorzugsweise innerhalb eines Stutzens, ausge­bildet. Vorzugsweise ist eine solche Tür als Pendeltür ausgebildet, die horizontal an ihrem oberen Rand aufge­hängt ist.

[0014] Der vor der Tür verbleibende, dem Schmelzraum abgewandte allseitig verschlossene Raum kann als Schleuse ausgebil­det sein; er ist über eine Absaugleitung mit der Absaug­vorrichtung verbunden. Er weist zudem noch eine weitere, vom Schmelzraum abgewandte äußere Tür zur Einführung des Metalles auf. Diese Tür kann sowohl dicht als auch nicht dicht verschließend ausgeführt sein. Sie ist vorzugsweise so angeordnet, daß ein durch diese Tür eingeführter Me­tallblock entweder direkt oder über geeignete Vorrichtun­gen, z. B. Rollen, zu dem Verschluß zum Schmelzraum ge­langen kann.

[0015] Beim Vorliegen einer solchen Schleuse wird das aufzu­schmelzende Metall über die äußere Tür in die Schleuse eingeführt, darauf hin wird die äußere Tür geschlossen und anschließend die innere Tür geöffnet und das Metall über eine geeignete Vorrichtung in die Schmelze einge­worfen. Die innere Tür schließt sich vor Einfallen des Gutes in die Schmelze.

[0016] Der Verschluß zum Schmelzraum kann auch als eine Doppel­tür ausgebildet sein, in deren Zwischenraum die Absaug­leitung zur Absaugrichtung führt. In diesem Fall sind vor­zugsweise beide Türflügel im geschlossenen Zustand nicht dicht schließend, so daß der durch die Absaugvorrichtung erzeugte Unterdruck sowohl die Abluft aus dem Schmelz­raum als auch die Luft aus dem Arbeitsraum, in dem der Schmelzofen steht, über Ritze und Undichtigkeiten der Tür über die Absaugleitung absaugt. Damit wird auch gewährleistet, daß während des Betriebs des Ofens der Arbeitsraum frei von Emissionen ist, die aus der Ober­fläche der Metallschmelze austreten.

[0017] Die Absaugleistung muß bei Verwendung einer Doppeltür so bemessen sein, daß bei geöffneter Doppeltür im Bereich der Türöffnung die aus der Öffnung austretenden Dämpfe weitgehend abgeführt werden. Gleiches gilt für den Fall, daß der Verschluß in Form einer Drossel vorliegt.

[0018] Das Einwerfen bzw. Einfallen der Metallbrocken in die Schmelze muß zu einem Zeitpunkt erfolgen, an dem der Verschluß, durch den das Metall eingebracht wird, bereits wieder geschlos­sen ist. Entsprechende Vorrichtungen, wie z.B. obenge­nannte Pendeltür, sind dem Fachmann bekannt. Die erfin­dungsgemäße Verfahrensweise eignet sich zur Abführung der Abluft bei allen Metallschmelzverfahren, bei denen niedrig schmelzende unedle Metalle eingesetzt sind. Unter niedrig schmelzenden Metallensollen solche Metalle ver­ standen werden, deren Schmelzpunkt zwischen 300 und 450°C liegt, wie z.B. Blei. Durch die geschilderte Ver­fahrensweise ist es möglich, den Gehalt an Metalloxid und Metall-Partikel in der Abluft auf Werte unter 20 mg Metall/m³ Abluft herabzusetzen. Im Falle des Auf­schmelzens von Blei gemäß der erfindungsgemäßen Arbeits­weise wurden Abluftwerte erhalten, die bei nur 3 mg Blei/­m³ Abluft lagen. Diese Werte wurden ohne Filteranlage er­zielt.

[0019] Die Erfindung wird anhand der Figuren 1 bis 4 beispiel­haft erläutert.

Figur 1 zeigt einen Schnitt durch einen Schmelzofen 1 mit Abdeckung 2 und angebauter Verschlußvorrichtung in der Ausführung als Doppeltür 3. Die Abluft wird über die Abluftleitung 4 abgeführt und mit Hilfe der Dros­sel 5 einreguliert.

Figur 2 zeigt die Einzelheit der Verschlußvorrichtung der Figur 1 in vergrößertem Maßstab. Die Abluftlei­tung 4 ist an den Rahmen 7 der Doppeltür angeschlossen. Die Doppeltür ist an ihrer oberen Kante aufgehängt und über das Scharnier 6 beweglich.

Figur 3 zeigt eine Ausführung mit Schleuse im Schnitt, die als Durchgangsschleuse mit motorisch angetriebener Rollen­bahn 8 ausgeführt ist. Das Beschickungsgut 11 öffnet durch Antrieb über die Rollenbahn 8 selbsttätig die einzelnen Schleusentore 9 und 10. Wie bei der Doppel­tür befindet sich die Absaugleitung 4 am Rahmen 7 der Schleusenkammer. Es ist sichergestellt, daß das nach­zuwerfende Gut 11 erst nach Durchgang und Schließen des Schleusentors 10 in die Schmelze 12 nachfallen kann.

In der Figur 4 ist die Ausführung mit Einfachtür 13 im Schnitt dargestellt. Diese Tür ist ebenfalls an ihrer oberen Kante mit Hilfe eines Scharniers 6 aufgehängt. Bei dieser Ausführung befindet sich an beiden Seiten des Türrahmens 7 vor der Tür 6 auf der der Schmelze 12 abgewandten Seite eine Absaugdüse 14, die mit der Ab­saugleitung 4 verbunden ist.

Ansprüche

1. Verfahren zum Absaugen der Abluft beim Aufschmelzen unedler Metalle mit niedrigem Schmelzpunkt in Schmelz­öfen, in die in zeitlich bestimmbaren Abständen das aufzuschmelzende Metall eingebracht wird und die mit einer Absaugvorrichtung korrespondieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluft über eine Vorrichtung abgesaugt wird, die außerhalb des abge­schlossenen Schmelzraums hinter einem nicht fest schließenden Verschluß oberhalb des geschmolzenen Me­talls angeordnet ist und daß der Verschluß, über den das Metall in den Schmelzraum eingebracht wird, vor dem Einfallen des Metalls in die Schmelze geschlossen wird.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall über den gleichen Verschluß eingebracht wird, über den die Abluft abgesaugt wird.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Verschluß als Doppeltür ausgebildet ist, wobei eine Absaugleitung zur Absaugvorrichtung in den Zwischenraum zwischen den beiden Türflügeln mündet.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Verschluß als Schleuse ausgebildet ist, über deren Innenraum die Abluft abgesaugt wird und über deren äußere, dem Schmelzraum abgewandte Tür das aufzuschmelzende Metall bei geschlossener innerer, dem Schmelzraum zugewandter Tür, eingeführt wird.

5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß als Pendeltür ausge­bildet ist.

Zeichnung