DE2841168A1

DE2841168A1 - Brikettierpresse

Info

Publication number: DE2841168A1
Application number: DE19782841168
Authority: DE
Inventors: Robert Davis Mitchell
Original assignee: Combustion Engineering Inc
Current assignee: Equipment Merchants International Inc Cleveland
Priority date: 1977-10-03
Filing date: 1978-09-21
Publication date: 1979-04-05
Also published as: DE2841168C3; DE2841168B2; US4124338A

Description

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Beschreibung zum Patentgesuch

der Firma Combustion Engineering, Inc., Windsor, Conn. 06095/USA

betreffend:
"Brikettierpresse"

Die Erfindung betrifft eine Brikettierpresse mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen.

Beim Betrieb einer solchen Brikettierpresse des Typs mit stationärem Amboß und beweglicher Brikettform wird ein Brikett oder Pressling gebildet durch Bewegen der Brikettform und des zugeordneten Spänekastens, bis zu dem Amboß, wonach der Preßstempel durch den Spänekasten bewegt wird, und in die Brikettform hinein unter Kompression des Materials in einen dichten Block, dessen Kontur von der Brikettform bestimmt wird. Die Form und der Stempel werden dann zurückgezogen, damit das Brikett unter Schwerkraftwirkung vom Amboß abfallen kann in einen entsprechenden Sammler. Bisher wurden Metallspäne oder andere Partikel bei Umgebungstemperatur verpreßt, so daß die Brikettierpresse keinen exzessiv hohen Temperaturen unterworfen wurde. Es wurde jedoch festgestellt, daß Briketts aus metallischem Schrottmaterial oder dergleichen, das auf eine hinreichend hohe Temperatur erhitzt worden ist, bei der alle flüchtigen Bestandteile verdampft worden sind, und das bereits eine erhebliche Vorheizwärmemenge enthält, wünschenswert sind in Fällen, wo ein weiteres Aufschmelzen beabsichtigt wird. Das Aufheizen des Schrottmaterials kann gegebenenfalls nur ein bevorzugter

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Arbeitsgang sein, wenn die Rauchentwicklung sonst störend wäre, ist jedoch absolut erforderlich dort, wenn als nachfolgender Arbeitsgang ein Induktionsschmelzen vorgesehen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Brikettierpresse zu schaffen, die besonders geeignet ist für die Verarbeitung vorgeheizter metallischer Späne. Die Lösung dieses Problems ist im Patentanspruch 1 definiert. Man erkennt, daß mit dieser Gestaltung metallische Späne oder anderes Schrott- oder Abfallmaterial, das zu Briketts zu komprimieren ist, zunächst auf eine hohe Temperatur aufgeheizt wird, und dann einem hohen Kompressionsdruck in einer flüssigkeitsgekühlten Brikettierpresse unterworfen wird, bei der die Pressenkühlung jedoch so erfolgt, daß die erhitzten Späne selbst nicht gekühlt werden.

Es ergibt sich dabei eine Brikettierpresse, bei der Metallspäne oder anderes Abfallmaterial von einer Schüttgutvorwärmeinrichtung aus beschickt wird, in der die Temperatur der Späne auf eine vorgegebene hohe Temperatur gebracht wird, bevor sie in die Presse eingesetzt werden. Die Späne werden soweit erwärmt, daß ihre Verformungsfestigkeit verringert wird, so daJß sie leichter in Preßlinge gleichförmiger Dichte komprimiert werden können, oder in einer größeren Presse mit höharem Durchsatz ebenso leicht verformt werden können. Darüber hinaus beseitigt das Vorheizen der Metallspäne Restöl und Wasser, die die Komprimierbarkeit der Chips beeinflussen könnten, und später zu Luftverschmutzung führen würden, während Restwärme, die in den Briketts verbleibt, eine wirksame Art der Vorheizung für die Fälle darstellt, wenn die Briketts danach in einen Schmelzofen eingesetzt werden.

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Die Brikettierpresse umfaßt im wesentlichen einen Spänekasten mit einer hin- und herbeweglichen Brikettform, in der ein hin- und herbeweglicher Preßstempel eine Quantität einzelner metallischer Späne gegen einen stationären Amboß verpreßt.

Die Brikettierpresse ist mit Kanälen versehen als Durchlässe für ein Kühlmittel. Ein Durchlaß ermöglicht die Zirkulation eines Kühlfluids durch den Amboß, während ein Kühlmantel mit einem Einlaß und einem Auslaß unter dem Spänekasten vorgesehen ist, um ein Kühlfluid durchzuleiten und damit zu verhindern, daß der Spänekasten und die mit ihm verbundenen Teile der Presse durch den fortlaufenden Kontakt mit den heißen Spänen überhitzt werden.

Da aber das Kühlen des Spänekastens gleichzeitig auch die darin befindlichen erhitzten Späne kühlen würde, ginge der offensichtliche Vorteil, den man zunächst durch das Erhitzen der Späne erzielte, verloren, wenn man den Spänen gestattete, abzukühlen, bevor sie komprimiert werden. Erfindungsgemäß ist daher ein Kühlmantel für den Spänekasten derart vorgesehen, daß die darin befindlichen Späne nicht übermäßig abkühlen können. Demgemäß ist eine trogartige Querwand vorgesehen zwischen dem Kühlmantel und dem eigentlichen Spänekasten, und diese Querwand liegt im Abstand von der Bewegungsstrecke des Preßstempels, so daß sich eine Zwischenablagerung einer Schicht loser Späne ergibt, die eine Isolierschicht bilden, durch die die heißen Späne in dem Spänekasten von dem Kühlfluid isoliert werden, das durch den Kühlmantel zirkuliert.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung wird nachstehend im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

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Fig. 1 zeigt schematisch eine Anlage mit einer Brikettierpresse, die von einer Schüttgutvorwärmeinrichtung erhitzte Späne erhält, und von der die Preßlinge zu einem Schmelzofen überführt werden,

Fig. 2 ist ein Vertikalschnitt einer Brikettierpresse, mit dem Preßstempel in der Arbeitsposition,

Fig. 3 ist eine Darstellung ähnlich Fig. 2 mit zurückgezogenem Preßstempel und wassergekühltem Amboß, und

Fig. 4 ist ein Vertikalschnitt, radial bezüglich des

Preßstempeis durch den Spänekasten in gegenüber Fig. 2 und 3 vergrößertem Maßstab zur Darstellung der Isolierschicht aus Spänen zwischen einem Kühlmantel und dem eigentlichen Spänekasten.

Die Brikettierpresse 12 umfaßt einen Trichter 14, in den vorgeheizte metallische Späne aus einem Heiz- und Trockenofen 16 eingesetzt werden. Im Ofen 16 werden Öl- und Wasserverschmutzungen von den Spänen in Dampfform entfernt, wofür die Späne auf eine vorgegebene Temperatur in der Größenordnung von 425 bis 760⁰C erhitzt werden. Das verdampfte Öl kann mittels eines Rezirkulationsgebläses 17 dem Trockenofen wieder zugeführt werden, um als Brennstoff für die weitere Erhitzung und Trocknung der Späne zu dienen, die in den Ofen aus einem Zufuhrtrichter 18 eingesetzt werden. Ein ähnlicher Trichter 22 parallel zu dem Trichter 18 wird verwendet, um Legierungsbestandteile oder andere Zusätze dem Trockner zuzuführen, bevor die Späne in den Trichter 14 der Brikettierpresse 12 eingesetzt werden.

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Die heißen metallischen Späne gelangen durch eine Zumeßeinrichtung 25 und durch einen Spänekasten 24 in die Brikettform 26, wo die heißen Späne gegen den Amboß 28 in einen dichten Preßling 29 komprimiert werden. Nach Fertigstellung des Briketts werden der Spänekasten 24 und die Brikettform 26 zusammen mit dem unabhängiig beweglichen Preßstempel 36 in der in Fig. 3 dargestellten Art zurückgezogen, damit sich das Brikett lösen kann, und eine neue Charge von Material aufgenommen werden kann. Nach Lösen von der Brikettform 26 fällt das Brikett unter Schwerkraftwirkung auf einen Förderer 43, mittels dem es in einen Speicher 44 überführt wird und danach mittels eines Laufkatzenkranes zu einem Schmelzofen 48. Die vorgeheizten Späne haben beim Brikettieren eine viel niedrigere Verformungsfestigkeit als entsprechende Späne im kalten Zustand, und deshalb besteht beim Komprimieren zusammengesetzter Blöcke eine viel geringere Tendenz, daß ein einzelner Span in seine Normalposition zurückspringt, die er vor der Kompression eingenommen hatte. Da darüber hinaus die vorgeheizten Späne von allen Formen von Öl·- und Wasserverschmutzungen befreit sind, können sie in einen dichten Preßling komprimiert werden, dessen Volumen nur aus Metall besteht.

Obwohl die in der beschriebenen Weise hergestellten Preßlinge manchmal frei auf eine harte Oberfläche fallen, verhindert die gleichförmige hohe Dichte,auf die sie gebracht worden sind, daß Absplitterungen oder Bruch in erheblichem Maße aufträten, womit die Vorteile des Brikettierens wieder verloren gingen.

Um ein Überhitzen des Amboßes 28 und der zugeordneten Teile der Brikettierpresse zu verhindern, womit bei langem und fortgesetztem Kontakt mit den heißen Spänen eine Beschädigung einträte, sind spezielle Durchlässe für ein Kühlfluid

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vorgesehen. Demgemäß ist der Amboß 28 mit Kanälen in Form eines Kühlfluideinlaßes 30 und -auslaßes 33 versehen, damit ein Kühlmittel hxndurchzxrkulieren kann. In ähnlicher Weise kann man die Betätigungskolben 34 für den Spänekasten mit Kühlmittelkanälen versehen, die jedoch nicht dargestellt sind, während ein Kühlmantel 35 mit Einlaß 37 und Auslaß 39 die Zirkulation eines Kühlfluids durch den Mantel gestattet, um zu verhindern, daß die Temperatur des gesamten Spänekastens auf die der erhitzten Späne selbst ansteigt.

Der Kühlmantel 35 ist vom unteren Abschnitt des Spänekastens durch eine durchgehende Querwandung 42 getrennt, die eine teilkreisbogenförmige Kontur aufweist, und im Abstand liegt von der Unterseite des Preßstempels 36, derart, daß sich ein konzentrischer Zwischenraum 41 ergibt, der dauernd mit einer Lage loser Späne gefüllt ist. Die losen Späne dienen als Isolationsbarriere zwischen dem Kühlmantel und den heißen Spänen, die von dem Spänekasten aufgenommen werden, während der untere Abschnitt des Spänekastens in entsprechender Weise gekühlt wird, während die Späne selbst in ihrem vorgeheizten Zustand bleiben können.

Die gleichförmig hohe Dichte, in die man auf diese Weise jeden Preßling bringen kann, verleiht diesem eine Festigkeit gegen Absplitterungen und Zerbrechen, was zu einem geringeren Schmelzverlust und niedrigerer Oxidation führt, wenn die Preßlinge in einem Schmelzofen weiter verarbeitet werden. Darüber hinaus haben die so hergestellten Preßlinge eine gleichförmige Größe und Dichte, so daß ihre Verwendung eine genauere Steuerung eines nachfolgenden Schmelzarbeitsganges ermöglicht.

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Claims

Combustion Engineering, Inc. Windsor, Conn. 06095 / USA Patentansprüche

1)) Brikettierpresse für Metallspäne mit einem stationär auf einem Grundrahmen angeordneten Amboß, einem auf dem Grundrahmen horizontalbeweglich auf den Amboß zu bzw. von diesem weg beweglichen Spänekasten, einer am Spänekasten angeordneten Brikettform und einem durch den Spänekasten in die Brikettform horizontalbeweglichen Preßstempel, dadurch gekennzeichnet, daß für die Verarbeitung vorgewärmter Metallspäne der Spänekasten (24) durch eine unter dem Preßstempel (36) angeordnete wassergekühlte Querwandung (42) abgeschlossen ist, die von dem Preßstempel durch eine Schicht von Spänen (41) thermisch isoliert ist.

2) Brikettierpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querwandung (42) bei einer Presse mit zylindrischem Preßstempel (36) eine teilkreisbogenförmige, zum Preßstempel konzentrische Kontur aufweist.

3) Brikettierpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Amboß (28) mit Kühlfluidkanälen (30, 33) versehen ist.

4) Brikettierpresse nach Anspruch 1,2 oder 3, gekennzeichnet durch eine über dem Spänekasten angeordnete Vorwärmeinrichtung

(16) für die zu verarbeitenden Späne.

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