AT521958B1

AT521958B1 - Melt container

Info

Publication number: AT521958B1
Application number: ATA238/2019A
Authority: AT
Original assignee: Ib Eng Gmbh
Priority date: 2019-06-27
Filing date: 2019-06-27
Publication date: 2020-07-15
Also published as: AT521958A4

Abstract

Bei einem Schmelzebehälter mit einem im Boden (2) des Behälters (1) ausgebildeten Auslauf (5) zum Abstich einer Schmelze, wobei der Auslauf (5) einen Verschluss aufweist, der einen Schwimmer umfasst oder als Schwimmer ausgebildet ist, ist der Auslauf (5) von einem ringförmigen Körper (6) umgeben, der dem Boden (2) des Behälters (1) benachbart wenigstens einen radialen Kanal (11) aufweist oder ausbildet, der den Behälterinnenraum mit dem Auslauf (5) verbindet, wobei der Schwimmer einen Schwimmkörper (10) und ein Verschlussglied (8) aufweist, wobei das Verschlussglied (8) im ringförmigen Körper (6) in axialer Richtung verschiebbar geführt ist und den Schwimmkörper (10) in einer axial variablen Position oberhalb des ringförmigen Körpers (6) hält.In the case of a melt container with an outlet (5) formed in the bottom (2) of the container (1) for tapping a melt, the outlet (5) having a closure which comprises a float or is designed as a float, the outlet (5 ) surrounded by an annular body (6) which has or forms at least one radial channel (11) adjacent to the bottom (2) of the container (1), which connects the container interior to the outlet (5), the float being a floating body ( 10) and has a closure member (8), the closure member (8) being guided in the annular body (6) so as to be displaceable in the axial direction and holding the floating body (10) in an axially variable position above the annular body (6).

Description

description

[0001] Die Erfindung betrifft einen Schmelzebehälter mit einem im Boden des Behälters ausgebildeten Auslauf zum Abstich einer Schmelze, wobei der Auslauf einen Verschluss aufweist, der einen Schwimmer umfasst oder als Schwimmer ausgebildet ist. The invention relates to a melt container with a spout formed in the bottom of the container for tapping a melt, the spout having a closure which comprises a float or is designed as a float.

[0002] Aus dem Stand der Technik sind Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von mineralischen Schmelzen für die Produktion von Mineralfaserprodukten bekannt. Die Mineralfaserprodukte, insbesondere Mineralwolle, wie z.B. Steinwolle oder Glaswolle, bestehen aus glasig erstarrten anorganischen Mineralfasern, die mit Hilfe eines Schmelzprozesses hergestellt werden. In diesem Schmelzprozess werden geeignete Rohstoffe geschmolzen und anschließBend die derart entstandene Schmelze in einem Zerfaserungsaggregat zerfasert. Das Zerfasern der Schmelze erfolgt beispielsweise in einem sogenannten Zieh-, Schleuder- oder Blasverfahren. Unmittelbar nach dem Zerfasern werden die Mineralfasern entweder tröpfchenweise mit Binde- und/oder Imprägniermitteln benetzt oder erhalten einen Uberzug aus Binde- und/oder Imprägniermitteln, so dass sie nachfolgend punktweise miteinander verbindbar sind. Die auf diese Weise behandelte Fasermasse kann nachfolgend aufgesammelt, verformt und die resultierende Struktur durch Aushärtung der Bindemittel fixiert werden. Methods and devices for the production of mineral melts for the production of mineral fiber products are known from the prior art. The mineral fiber products, especially mineral wool, e.g. Rock wool or glass wool consist of glassy solidified inorganic mineral fibers, which are produced with the help of a melting process. In this melting process, suitable raw materials are melted and the resulting melt is then defibrated in a defibrillation unit. The melt is shredded, for example, in a so-called drawing, spinning or blowing process. Immediately after shredding, the mineral fibers are either wetted drop by drop with binding agents and / or impregnating agents or are given a coating of binding agents and / or impregnating agents so that they can subsequently be connected to one another point by point. The fiber mass treated in this way can subsequently be collected, deformed and the resulting structure can be fixed by curing the binder.

[0003] Der Abstich der Schmelze aus dem Schmelzebehälter wird in bestimmten Fällen durch einen Schwimmer gesteuert. Der Auslauf umfasst hierbei einen Verschluss, der den Schwimmer umfasst oder als Schwimmer ausgebildet ist. Sobald das Niveau der Schmelze im Behälter eine bestimmte Schwelle überschritten hat, schwimmt der Schwimmer auf der Schmelze auf und hebt dadurch den Verschluss aus der Auslauföffnung. Die Dichte des Schwimmers ist hierbei kleiner gewählt als die Dichte der Schmelze. Sobald die Schmelze aus dem Schmelzebehälter durch die Auslauföffnung entfernt wurde, sinkt der Schwimmer wieder ab und die Auslauföffnung wird verschlossen. Dadurch ergibt sich niveauabhängig eine automatische Steuerung des Verschlusses. The tapping of the melt from the melt container is controlled by a float in certain cases. The outlet here includes a closure which encompasses the float or is designed as a float. As soon as the level of the melt in the container has exceeded a certain threshold, the float floats on the melt and thereby lifts the closure out of the outlet opening. The density of the float is chosen to be smaller than the density of the melt. As soon as the melt has been removed from the melt container through the outlet opening, the float sinks again and the outlet opening is closed. This results in automatic control of the closure depending on the level.

[0004] Zur Herstellung von Steinwolle-Dämmstoffen werden Gesteine, wie z.B. Basalt, Diabas, Kalkstein und/oder Dolomit erschmolzen. Der Einsatz des Gesteins, insbesondere Basalt in dem Schmelzprozess soll möglichst so erfolgen, dass eine homogene Schmelze bestimmter chemischer Zusammensetzung entsteht, deren Viskosität und Kristallisationsverhalten eine störungsfreie Verarbeitung im Zerfaserungsaggregat erlauben und nur zu geringem Ausschuss führen. For the production of rock wool insulation materials, rocks such as e.g. Basalt, diabase, limestone and / or dolomite melted. The use of the rock, in particular basalt, in the melting process should, if possible, take place in such a way that a homogeneous melt of a certain chemical composition is formed, the viscosity and crystallization behavior of which permit trouble-free processing in the defibration unit and only lead to low rejects.

[0005] Die Schmelze von mineralischen Rohstoffen, wie z.B. Gestein, verhält sich beim induktiven Erschmelzen durchaus unruhig. Insbesondere ist eine ständige Durchmischung der Schmelze („Lava") im Gange, einerseits aufgrund der beim Erschmelzen auftretenden Gasbildung und andererseits aufgrund des Einflusses des elektromagnetischen Feldes der induktiven Beheizung. Die Schmelze stellt daher eine aktive, jedoch zähflüssige Mischung dar, deren Fließvermögen nicht mit jenem von Metallen vergleichbar ist. Während Metallschmelzen schnell und gleichmäßig fließen, fließen mineralische Schmelzen, wie z.B. Gesteinsschmelzen, viel zäher. The melt of mineral raw materials, such as e.g. Rock behaves uneasily when induction melting. In particular, a constant mixing of the melt (“lava”) is underway, on the one hand due to the gas formation that occurs during melting and on the other hand due to the influence of the electromagnetic field of the inductive heating. The melt therefore represents an active but viscous mixture, the fluidity of which is not included is comparable to that of metals: while metal melts flow quickly and evenly, mineral melts, such as rock melts, flow much tougher.

[0006] Wenn man die Schmelze aus einem Auslauf im Boden des Schmelzofens ausgießt, erhält man keinen gleichmäßigen Schmelzestrahl, sondern eine abfließende Masse, die durch gasgefüllte Hohlräume unterbrochen ist und deren Fließverhalten durch abwechselnde Phasen des stockenden Abfließens und des schwallartigen Abfließens gekennzeichnet ist. Ein solches Fließverhalten ist jedoch für die nachfolgende Verarbeitung der Schmelze z.B. für die Herstellung von Steinwolle, sehr nachteilig. If you pour the melt from an outlet in the bottom of the melting furnace, you do not get a uniform melt jet, but an outflowing mass which is interrupted by gas-filled cavities and whose flow behavior is characterized by alternating phases of stagnant outflow and gush-like outflow. Such a flow behavior is however for the subsequent processing of the melt e.g. for the production of rock wool, very disadvantageous.

[0007] Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, einen Schmelzebehälter dahingehend zu verbessern, dass sich am Auslauf aus dem Behälter ein gleichmäßiger Schmelzestrahl ausbildet. The present invention therefore aims to improve a melt container in such a way that a uniform melt jet forms at the outlet from the container.

[0008] Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einem Schmelzebehälter der eingangs genannten Art im Wesentlichen vor, dass der Auslauf von einem ringförmigen Körper To achieve this object, the invention essentially provides in a melt container of the type mentioned that the outlet from an annular body

umgeben ist, der dem Boden des Behälters benachbart wenigstens einen radialen Kanal aufweist oder ausbildet, der den Behälterinnenraum mit dem Auslauf verbindet, und dass der Schwimmer einen Schwimmkörper und ein Verschlussglied aufweist, wobei das Verschlussglied im ringförmigen Körper in axialer Richtung verschiebbar geführt ist und den Schwimmkörper in einer axial variablen Position oberhalb des ringförmigen Körpers hält. is surrounded, which has or forms at least one radial channel adjacent to the bottom of the container, which connects the container interior to the outlet, and that the float has a floating body and a closure member, the closure member being guided in the annular body in an axially displaceable manner and the Holds float in an axially variable position above the annular body.

[0009] Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung ist der Verschluss wie im Stand der Technik durch einen Schwimmer gesteuert, der mit dem Verschluss insbesondere starr verbunden ist. Abweichend vom Stand der Technik ist der Schwimmer nun aber durch einen ringförmigen Körper in einem derartigen Mindestabstand vom Boden des Behälters gehalten, dass der Verschluss den Auslauf erst freigibt, wenn sich auf dem Boden des Behälters eine relativ hohe Schmelzeschicht aufgebaut hat. Die relativ hohe Schmelzeschicht verursacht hierbei am Boden oder in Bodennähe einen solchen hydrostatischen Druck, dass Gaseinschlüsse aus der dort befindlichen Schmelze ausgetrieben werden und nach oben wandern, sodass die dem Auslauf zugeführte Schmelze einen wesentlich geringeren Anteil an Gaseinschlüssen aufweist, die ein unruhiges Ausgussverhalten verursachen würden. In the embodiment of the invention, the closure is controlled as in the prior art by a float, which is particularly rigidly connected to the closure. In a departure from the prior art, the float is now held by a ring-shaped body at such a minimum distance from the bottom of the container that the closure only opens the outlet when a relatively high melt layer has built up on the bottom of the container. The relatively high melt layer causes such a hydrostatic pressure at the bottom or near the bottom that gas inclusions are expelled from the melt located there and migrate upwards, so that the melt supplied to the outlet has a significantly lower proportion of gas inclusions, which would cause uneven pouring behavior .

[0010] Da der ringförmige Körper den Ausfluss des Behälters umgibt, bildet dieser gleichzeitig eine Art Wehr, die verhindert, dass die Schmelze über den Auslauf abfließen kann, bevor die Schmelze das vorbestimmte Niveau erreicht hat. Die Schmelze gelangt hierbei über einen durch den ringförmigen Körper verlaufenden oder von diesem begrenzten radialen Kanal in den axialen Auslauf. Der radiale Kanal soll hierbei möglichst bodennahe angeordnet sein, damit der hydrostatische Druck der Schmelze bestmöglich für das Austreiben der Gaseinschlüsse genutzt werden kann. Since the annular body surrounds the outflow of the container, this forms at the same time a kind of weir, which prevents the melt from flowing out through the outlet before the melt has reached the predetermined level. In this case, the melt reaches the axial outlet via a radial channel that runs through the annular body or is delimited by it. The radial channel should be arranged as close to the ground as possible so that the hydrostatic pressure of the melt can be used as effectively as possible for the expulsion of the gas inclusions.

[0011] Bevorzugt ist hierbei vorgesehen, dass der wenigstens eine radiale Kanal mit der Bodenebene des Behälters fluchtet. It is preferably provided here that the at least one radial channel is flush with the bottom plane of the container.

[0012] Gemäß einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist das Verschlussglied zwischen einer axial unteren und einer axial oberen Position verschiebbar gehalten und verschließt in der axial unteren Position den Auslauf und/oder den wenigstens einen radialen Kanal. Dadurch wird der Verschluss in einfacher Weise abhängig von der Höhenlage des Schwimmkörpers gesteuert. According to a preferred embodiment of the invention, the closure member is slidably held between an axially lower and an axially upper position and closes the outlet and / or the at least one radial channel in the axially lower position. As a result, the closure is controlled in a simple manner depending on the height of the floating body.

[0013] Das Verschlussglied weist bevorzugt einen im Wesentlichen kegelförmigen Endabschnitt auf, wodurch sich der Durchlass- bzw. Offnungsquerschnitt des Auslaufs in Abhängigkeit von der Höhenlage des Schwimmkörpers kontinuierlich vergrößert bzw. verkleinert. Auf diese Wiese können abrupte Anderungen des Schmelzeflusses verhindert werden. The closure member preferably has a substantially conical end portion, whereby the passage or opening cross-section of the outlet increases or decreases depending on the height of the float. In this way, abrupt changes in the melt flow can be prevented.

[0014] Eine konstruktiv besonders vorteilhafte Ausbildung gelingt gemäß einer bevorzugten Ausbildung, wenn das Verschlussglied in dem vom ringförmigen Körper umgebenen Hohlraum axial geführt ist und der Hohlraum mit dem Auslauf fluchtet. Das Verschlussglied dient hierbei sowohl der axialen Führung des Schwimmkörpers als auch dem Verschließen und Öffnen des Auslaufes. Das Verschlussglied ist dabei bevorzugt zylindrisch ausgebildet und in dem entsprechenden zylindrischen Hohlraum des ringförmigen Körpers geführt. A structurally particularly advantageous embodiment succeeds according to a preferred embodiment if the closure member is axially guided in the cavity surrounded by the annular body and the cavity is aligned with the outlet. The closure member serves both the axial guidance of the float and the closing and opening of the spout. The closure member is preferably cylindrical and guided in the corresponding cylindrical cavity of the annular body.

[0015] Der ringförmige Körper kann auf den Auslauf aufweisenden Abschnitt des Bodens aufgesetzt bzw. auf diesem befestigt sein. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der ringförmige Körper in den Boden des Behälters eingesetzt ist und den Auslauf ausbildet. The annular body can be placed on the outlet portion of the floor or fastened to it. Alternatively, it can also be provided that the annular body is inserted into the bottom of the container and forms the outlet.

[0016] Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass der wenigstens eine radiale Kanal in den vom ringförmigen Körper umgebenen Hohlraum mündet. It is also preferably provided that the at least one radial channel opens into the cavity surrounded by the annular body.

[0017] Bevorzugt ist der Schmelzebehälter als induktiv beheizbarer Schmelzofen ausgebildet. Preferably, the melt container is designed as an inductively heatable melting furnace.

[0018] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. The invention is explained below with reference to an embodiment shown schematically in the drawing.

[0019] In Fig. 1 ist ein Schmelzebehälter oder Schmelzofen mit 1 bezeichnet. Der Schmelzebehälter 1 umfasst einen Boden 2 sowie eine Wand 3. In den Boden 2 ist ein Einsatzkörper 4 eingesetzt, der den Auslauf 5 ausbildet. Der Einsatzkörper umfasst einen ringförmigen Körper In Fig. 1, a melt container or furnace is designated 1. The melt container 1 comprises a base 2 and a wall 3. An insert body 4, which forms the outlet 5, is inserted into the base 2. The insert body comprises an annular body

6, der den Auslauf 5 umgibt. Der ringförmige Körper 6 weist weiters einen zylindrischen Hohlraum 7 auf, der mit dem Auslauf 5 fluchtet. Im zylindrischen Hohlraum 7 ist ein Verschlussglied 8 eines Schwimmers in Richtung des Doppelpfeils 9 verschieblich geführt, wobei der Schwimmer weiters einen Schwimmkörper 10 aufweist, der oberhalb des ringförmigen Körpers 6 gehalten ist. 6, which surrounds the outlet 5. The annular body 6 also has a cylindrical cavity 7 which is aligned with the outlet 5. In the cylindrical cavity 7, a closure member 8 of a float is displaceably guided in the direction of the double arrow 9, the float further comprising a floating body 10 which is held above the annular body 6.

[0020] Erst wenn der Spiegel der Schmelze im Inneren des Behälters 1 soweit gestiegen ist, dass der Schwimmkörper 10 aufschwimmt und in weiterer Folge angehoben wird, wird das Verschlussglied nach oben verschoben, sodass es den Schmelzeabfluss aus dem Behälterinneren über den radialen Kanal 11 in den Auslauf 5 sukzessive freigibt. Da das Verschlussglied 8 einen konischen Endabschnitt aufweist, verändert sich der Durchflussquerschnitt kontinuierlich. Only when the level of the melt in the interior of the container 1 has risen to such an extent that the floating body 10 floats up and is subsequently raised, the closure member is shifted upward, so that it discharges the melt from the interior of the container via the radial channel 11 in gradually releases the outlet 5. Since the closure member 8 has a conical end section, the flow cross section changes continuously.

[0021] Über den Querschnitt des ringförmigen Körpers 6 können mehrere radiale Kanäle 11 verteilt angeordnet sein. A plurality of radial channels 11 can be distributed over the cross section of the annular body 6.

Claims

1. melt container with an in the bottom (2) of the container (1) formed outlet (5) for tapping a melt, the outlet (5) having a closure which comprises a float or is designed as a float, characterized in that the Outlet (5) is surrounded by an annular body (6) which has or forms at least one radial channel (11) adjacent to the bottom (2) of the container (1) and connects the interior of the container to the outlet (5), and that the float has a floating body (10) and a closure member (8), the closure member (8) being guided in the annular body (6) so as to be displaceable in the axial direction and the floating body (10) in an axially variable position above the annular body (6 ) holds.

2. Melt container according to claim 1, characterized in that the closure member (8) is slidably held between an axially lower and an axially upper position and in the axially lower position the outlet (5) and / or the at least one radial channel (11) closes.

3. melt container according to claim 1 or 2, characterized in that the closure member (8) has a substantially conical end portion.

4. melt container according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the closure member (8) is axially guided in the cavity (7) surrounded by the annular body (6) and the cavity (7) is aligned with the outlet (5).

5. melt container according to one of claims 1 to 4, characterized in that the annular body (6) in the bottom (2) of the container (1) is inserted and forms the outlet (5).

6. melt container according to claim 4 or 5, characterized in that the at least one radial channel (11) opens into the cavity (7) surrounded by the annular body (6).

7. melt container according to one of claims 1 to 6, characterized in that the at least one radial channel (11) is flush with the bottom plane of the container (1).

8. melt container according to one of claims 1 to 7, characterized in that the melt container (1) is designed as an inductively heatable melting furnace.

1 sheet of drawings