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Schaumapparat für Schlacken u. dgl.
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Die Patentschriften 340 781 und 575 606 beschreiben Verfahren und
Vorrichtungen zur Darstellung von porösen Stoffen aus flüssigen Schlacken bzw. zur
Darstellung eines ununterbrochenen Stromes aus porösem Schaum.
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Die in der Patentschrift 340 78I beschriebenen Vorrichtungen bestehen
aus einem Behälter, der am Boden eine Öffnung für die Zufuhr von Schlacke und oben
einen Uberlauf aufweist. Nach dem damaligen Stand der Technik hat man angenommen,
man müsse den Schaum hindern, mit frischer Schlacke in Berührung zu kommen, bevor
diese in Schaum umgewandelt war.
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Es ist auch bereits bekannt, Schlacke porös erstarren zu lassen.
Bei diesem bekannten Verfahren wird die Schlacke in allerkürzester Zeit zum Erstarren
gebracht.
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Beim Schaumverfahren ist es von wesentlicher Bedeutung, daß die Schlacke
ununterbrochen durch den ganzen Apparat hindurchfließt, da ein Hindernis an irgendeiner
Stelle das Erstarren des ganzen Schlackenstromes bewirken würde. Man muß deshalb
einen Apparat haben, der regelmäßig arbeitet und nach einer Pause in der Fabrikation
wieder leicht in Betrieb zu setzen ist.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung besteht aus einem mit Rührwerk
versehenen liegenden Behälter, bei dem Schlacke an einem Ende des Behälters von
oben zugeführt und der fertige Schaum am anderen Ende entleert wird.
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Diese Vorrichtung bedeutet gegenüber den älteren bekannten Vorrichtungen
einen wesentlichen technischen Fortschritt, indem sie gestattet, unmittelbar einen
flüssig formbaren Schlackenschaum zu erzeugen. Ob in einer Vorrichtung erstarrte
poröse Schlacke oder flüssige formbare Schlacke erzeugt wird, beruht auf dem Verhältnis
zwischen Schlakkenmenge und Wassermenge. Die Erfindung verwendet keinen Überschuß
von Wasser, sondern nur die zum Schäumen gerade e ausreichende Wassermenge.
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Die Vorrichtung gestattet, einen homogenen Schaum herzustellen, der
noch genügend flüssig ist, um geformt zu werden, so daß man unmittelbar leichte
Bausteine von normalem Ziegelformat gießen kann.
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Der Behälter ist liegend angeordnet und besteht aus einem metallischen
Zylinder, in dem die Schlacke selbst die Fütterung ausmacht.
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Ein derartiger Apparat ist bedeutend betriebssicherer als der bekannte,
denn er wird sich selbst automatisch entleeren, falls die Zufuhr frischer Schlacken
aus irgendeinem Grund aufhört. Aber auch wenn ein Erstarren
eintritt,
ist der Apparat einfach zu reinigen, und das Verfahren kann dann in kurzer Zeit
wieder vor sich gehen.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung ist derart konstruiert, daß es
der Schlacke unmöglich gemacht ist, durch den Apparat hindurchzugehen, ohne dem
Schaumverfahren ausgesetzt zu werden. Diese Anordnung bietet den Vorteil, daß die
Schlacke von oben zugeführt werden kann. Die Erfinderin hat ferner gefunden, daß
Wasser der Schlacke zugeführt werden kann, entweder bevor sie in den Schaumapparat
gelangt oder gleichzeitig mit ihr, so daß die Offnung für die Zufuhr von Wasser
stets leicht zugänglich ist und die Wassermenge vollkommen genau geregelt werden
kann. Diese Anordnung besitzt auch den großen Vorteil, daß die Schlacke schon vom
Anfang des Schaumverfahrens an die richtige Wassermenge enthält und daß kein Teil
der Schlacke sich der Einwirkung des Wassers entziehen kann.
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Bei den bekannten Apparaten hat man eine Auskleidung mit Backsteinen
oder feuerfesten Steinen verwendet, wodurch bei der Reinigung nach Betriebsstillstand
große Schwierigkeiten entstanden, da die Auskleidung leicht beschädigt wurde. Die
Erfindern benutzt jetzt Metallwände im Apparat, und an diesen bildet die erstarrte
Schlacke selbst eine ausgezeichnete Auskleidung, die einer Beschädigung nicht ausgesetzt
ist, da sie sich selbst erneuert. Um ferner die Reinigung zu erleichtern, ist es
praktisch, den Apparat in zwei Teilen auszuführen, so daß er geöffnet werden kann.
In der Regel wird der Apparat aus Gußeisen hergestellt, es kann aber jedes beliebige
Metall benutzt werden, vorausgesetzt, daß es die erforderliche Festigkeit hat und
die Temperatur vertragen kann. Um eine zu starke Ansammlung erstarrter Schlacke
an der Apparatwand Zll verhindern, kann man diese von außen isolieren.
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Der Apparat selbst hat gewöhnlich die Form eines Zylinders mit Zufuhr
für die Schlacke an einem Ende und Auslauf für den Schaum am anderen Ende. Der Zylinder
ist vorteilhaft etwas schräg gestellt und die Neigung vorzugsweise regulierbar,
so daß sie während des Schaumverfahrens geändert werden kann.
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Der wassergekühlte Rührapparat ist in der Längsachse des Zylinders
angebracht und besteht aus einer Welle, deren Lager vorzugsweise am Einlaufende
des Zylinders angebracht werden. Man kann aber auch an jedem Ende ein Lager anbringen.
Die Schlacke bewegt sich durch den Behälter nach einer Schraubenlinie in der Längsrichtung
des Zylinders. Die Bewegung kann mittels in einer Schraubenlinie angebrachter Rührarme
bewirkt werden oder auch dadurch, daß die Welle als Schraube ausgebildet ist.
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Wie aus Abb. 1 der Zeichnung ersichtlich, befreit sich der vorliegende
Schaumapparat selbst von jedem flüssigen oder lockeren Material, nachdem die Schlackenzufuhr
unterbrochen worden ist, wenn nur der rotierende Teil des Apparates in Gang bleibt.
Es entstehen daher keine Schwierigkeiten, wenn die Schlackenzufuhr unterbrochen
wird, und der Betrieb kann später in gewöhnlicher Weise aufgenommen werden, ~ ohne
daß auf die direkte Reinigung des Apparates Zeit verwendet werden muß. Um das Schäumen
zu verbessern, kann man den Apparat mit Scheidewänden versehen, die einen Überlauf
haben, wodurch man verhindern kann, daß flüssige Schlacke unterhalb des Schaumes
den Apparat durchströmt.
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Die Auslauföffnung kann mit Einrichtungen zum Regulieren und Schließen
der O nung versehen werden, wenn es gewünscht wird, die Wand des Behälters mit einer
neuen Schicht Schlackenbekleidung zu versehen oder wenn man den Schaum diskontinuierlich
herausnehmen will, was vorteilhaft sein kann, wenn man Schlackensteine oder ähnliches
gießen will.
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Der Rührapparat ist gewöhnlich wassergekühlt und mit wassergekühlten
Armen versehen, die schraubenförmig sein können, um den Schaum durch den Apparat
hindurchzubefördern oder um eine zu schnelle Durchfuhr zu verhindern.
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Da das Schaumverfahren zur Ausnutzung technischer Schlacken bestimmt
ist, die sonst mehr oder weniger verlorengehen, so ist es von Wichtigkeit, daß der
Apparat verschiedene Schlackensorten behandeln kann.
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So liefert z. B. ein Hochofen Schlacke, die nach den Verhältnissen
im Ofen, nach der Qualität des Roheisens, nach der Zusammensetzung der Beschickung
usw. wechselt. Der Apparat muß daher so veränderlich sein, daß er der Beschaffenheit
der Schlacke angepaßt werden kann. Es ist natürlich möglich, vor dem Schaumverfahren
die Zusammensetzung der Schlacke zu ändern, dies ist aber kostspielig und wird zweckmäßig
vermieden.
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Der Apparat wird deshalb so konstruiert, daß die Schäumungsbedingungen
in weitestgehende Maße geregelt werden können.
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Beispielsweise kann man die wirksame Länge des Apparates, die Wassermenge,
die Neigung des Apparates, die Größe des Auslaufs, die Geschwindigkeit des Rührapparates
usw. variieren. Die wirksame Länge wird dadurch reguliert, daß man die Schlackenzufuhr
dem Auslauf nähert oder von ihm entfernt.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung erläutert, in der Abb. 1 einen
Längsschnitt
durch den Behälter darstellt und Abb. 2 den Behälter,
für die Reinigung geöffnet, l om Ende gesehen zeigt. Abb. 3 veranschaulicht eine
Schließeinrichtung für unterbrochene Entleerung des Schaumes, und Abb. 4 zeigt eine
Anordnung zum Regulieren der Größe der Auslauföffnung.
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I ist ein Metallbehälter in zwei Teilen hergestellt, die mittels
eines Gelenkes zusammengefügt sind, wie in Abb. 2 gezeigt. 2 ist eine Schicht wärmeisolierenden
Materials, und 8 ist die Auskleidung aus erstarrter Schlacke, die sich an der Innenseite
des lKIetalls bildet und die sich nach jeder Reinigung von selbst erneuert. 3 ist
die Welle des Rührwerkes, 4 sind die Rührarme, 5 ist ein Schraubenflügel. 6 ist
eine Scheidewand, über welche die Schlacke fließen muß. 7 ist ein Verschluß, der
gebraucht werden kann, wenn man die Auslauföffnung verkleinern will. 9 ist die Endwand,
die lose sein kann. 10 zeigt das untere Ende eines Gefäßes, aus welchem die Schlacke
in den Schaumapparat hineinfließt. II ist die Wasserzufuhr, I2 ist der aus dem Apparat
herausfließende Schaum.
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13 sind Lager, 14 (Abb. 2) zeigt die Hälfte des Metallbehälters I
zum Reinigen geöffnet.
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I 5 sind die Bolzen, die den Behälter zusammenhalten. I6 (Abb. 3)
ist eine Verschlußeinrichtung, die eingestellt werden kann, um den Schaum mit gewissen
Zwischenräumen abzusperren. Sie kann mittels eines Alotors getrieben und mit der
Gießmaschine zusammen reguliert werden, so daß der Schaum dann herausgelassen wird,
wenn eine Form gefüllt werden soll.
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Der Regulierungsmechanismus ist in Abb. 4 gezeigt. Er besteht aus
zwei um die Bolzen 19 beweglichen Eisenplatten I7. Die Platten können mittels der
Bolzen 18 in der gewünschten Stellung gehalten werden.
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Der beschriebene Schaumapparat kann für jedes beliebige Schaumverfahren
benutzt werden, er ist nicht auf die Verwendung von 17asser beschränkt. Er kann
zur Darstellung von allerlei geformten Materialien oder von poröser Stückschlacke
jeder beliebigen Form benutzt werden. Die Zeichnungen erläutern nur eine bestimmte
Ausführungsform, die Erfindung ist keineswegs auf sie beschränkt.
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PATENTANSPR1 ; CHE : I. Vorrichtung zur Überführung flüssiger Schlacken
u. dgl. in einen porösen, noch formbaren Schaum, gekennzeichnet durch einen mit
Rührwerk versehenen, liegenden Behälter, bei dem Schlacke an einem Ende des Behälters
von oben zugeführt und der fertige Schaum am anderen Ende entleert wird.