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Die Erfindung betriff ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen von Gasen aus geschmol- zehen Metallen oder Legierungen durch Einführung der Metalle oder Legierungen in Unterdruckräume mit angeschlossener Saugvorrichtung. Gemäss der Erfindung werden die geschmolzenen Metalle oder Legierungen in dünner Schicht durch eine Unterdruckkammer oder einen solchen Kanal geleitet.
Da die dünne Metallschicht, die durch die Kammer hindurchgeht, unter geringerem als atmosphärischem Druck steht und kein Teil des flüssigen Metalles durch den Druck einer grösseren Menge darauf befindlichen Metalles belastet ist, werden die Gase freigegeben und entweichen aus dem Metallstrom, dessen Temperatur durch Beheizung genügend hoch über dem Schmelzpunkt gehalten wird, um die Gase frei entweichen zu lassen. Hiebei wird die Durchflussmenge geregelt, um den verminderten Druck während der erforderlichen Zeitdauer auf den durch die Vakuumkammer hindurchgehenden Metallstrom einwirken zu lassen, während das Entfernen der Gase und das Aufrechterhalten eines Teilvakuums oder sogar eines hohen Vakuums mittels eines nur kleinen Kraftaufwandes, welcher der abzusaugenden Gasmenge entspricht, erfolgt.
Die erforderlichen Bedingungen können auf verschiedene Weise erreicht werden. Auf der Zeichnung ist schematisch eine Anordnung dargestellt, die mit Erfolg bei geschmolzenem Zink Verwendung gefunden hat, jedoch bei geeigneter Ausbildung auch für Metalle mit höheren Schmelzpunkten benutzt werden kann.
Gemäss der Zeichnung ist der Schmelzofen 1 mit geschmolzenem Metall bis zum Spiegel JL-JL
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rohr. 3 mündet in den oder nahe dem Boden der Kammer 4 und sein unteres Ende taucht in das Metall des Ofens 1 ein. Ein Fallrohr 5 führt vom Boden der Kammer 4 zu einem Tiegel oder geeigneten Behälter 6, wobei das untere Ende des Fallrohres in das Metall des Tiegels oder Behälters 6 eintaucht.
Bei Metallen und Legierungen mit verhältnismässig niedrigen Schmelzpunkten können die Innenwandungen der Steigund Fallrohre und der Kammer 4 aus Stahl bestehen, der in bekannter Weise behandelt ist, um diese Teile gegen den Einfluss des geschmolzenen Metalles widerstandsfähig zu machen.
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welche den Druck in der Kammer hinreichend verringert, um das Metall aus dem Ofen 1 in die Kammer 4 ansteigen zu lassen, bis der Boden dieser Kammer mit einer dünnen Lage des Metalles bedeckt ist. Bei Zink wird das Vakuum in der Kammer etwa bei 710 mm Quecksilbersäule gehalten und die Höhe des Metallspiegel in der Kammer 4 über dem Spiegel A - A. im Ofen 1 beträgt etwa 1'4 bis 1'5 In je nach dem Barometerstand.
In der Praxis hat sich gezeigt, dass der Spiegel im Ofen während des Betriebes etwa um 5 cm schwankte, und es sind Mittel vorgesehen, um die Steighöhe durch Heben oder Senken der Kammer 4 zusammen mit den Rohren 3 und 5 ode'durch Ändern des Unterdruekes einzustellen. Die durchschnittliche Stärke der Metallschicht in der Kammer 4 kann zwischen 25 und 75 nun schwanken und beträgt vorzugsweise etwa 50 mm. Die Höhe des Spiegels in der Kammer -1 über dem Spiegel im Ofen 1 ändert sich bei den verschiedenen Metallen und beträgt z. B. beim Aluminium etwa 3#6 m.
Wenn das flüssige Metallin der Kammer 4 auf die gewünschte Höhe gehoben ist, wird der Spiegel des Metalles in dem Gefäss 6 durch Öffnen eines Auslasses gesenkt, so dass durch Heberwirkung das geschmolzene Metall aus dem Ofen 1 durch die Vakuumkammer 4 in den Behälter 6 fliesst, wobei die Gase, die beim Durchgang des Metallstromes durch die Kammer 4 frei werden, durch die Pumpe abgesaugt werden.
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Das Fallrohr 5 kann direkt in die Form zum Giessen von Barren oder sonstigen Gussstücken münden und es kann, um die Zufuhr zu den Formen zu regeln, an der Verlängerung des Rohres ein Schieber oder Ventil vorgesehen sein. In diesem Fall fällt der Behälter 6 fort.
Die Steig-und Fallrohre und die Kammer 4 werden auf einer geeigneten Temperatur gehalten, um ein Abkühlen des geschmolzenen Metalles zu verhindern, wobei die Temperatur des geschmolzenen Metalles über dem Schmelzpunkt und vorzugsweise nur etwas über dieser Temperatur gehalten wird. Hiefür können beispielsweise längs der Steig-und Fallrohre und unter der Kammer 4 Gasbrenner in geringem Abstand voneinander angeordnet werden. Auch kann elektrische Beheizung erfolgen, indem Heiz- widerstände an den Steig-und Fallrohren und der Kammer 4 vorgesehen werden. Das Metall kann ferner auch durch Induktion erhitzt werden, indem Wechselstromleitungen in geeigneter Weise angebracht werden.
Wenn die Einrichtung für Metalle mit hohen Schmelzpunkten benutzt wird, z. B. für Stahl oder Stahllegierungen, können die Rohre und Wände der Kammer 4 natürlich nicht aus Stahl bestehen. In diesem Fall werden die Teile, die mit dem geschmolzenen Metall in Berührung kommen, aus geeignetem feuerfestem Stoff, z. B. Magnesia, hergestellt oder mit einem solchen Material ausgekleidet. In diesen feuerfesten Stoffen können die elektrischen Leitungen, z. B. wassergekühlte Leiter, eingebettet sein, wie sie z. B. bei Induktionsöfen Verwendung finden.
Bei Metallen und Legierungen mit verhältnismässig niedrigem Schmelzpunkt können die Steigund Fallrohre sowie die Kammer 4 dadurch auf der gewünschten Temperatur gehalten werden, dass diese Teile in geeigneten Gehäusen untergebracht sind, durch die die Abgase des Ofens 1 hindurchstreichen.
Bei einer andern AusfÜhrungsform für Metalle mit hohem Schmelzpunkt kann der Schmelzofen durch eine Trennwand aus sehr feuerfestem Stoff geteilt sein, die sieh quer durch den Ofen erstreckt und den Spiegel des geschmolzenen Metalles im Ofen um die erforderliche Höhe überragt. Diese feuerfeste Trennwand kann von einer U-förmigen Glocke od. dgl., die ebenfalls aus feuerfestem Stoff besteht, überbrückt sein, deren Ränder in das geschmolzene Metall im Ofen auf beiden Seiten der feuerfesten Trennwandeintauchten. Die Kuppel dieser Glocke befindet sich in geeigneter Höhe über dem geschmolzenen Metall und über dem unteren Rand der Querwand, und ihr oberer Teil bildet eine Vakuumkammer, die mit einer Saugvorrichtung in Verbindung steht.
Durch die geeignete Bemessung der Höhe der Querwand und durch den Höhenunterschied der Spiegel des geschmolzenen Metalles im Ofen und im Sammelbehälter sowie durch den Unterdruck in der Vakuumkammer kann erreicht werden, dass ein verhältnismässig dünner Strom von geschmolzenem Metall absatzweise oder dauernd, je nach Wunsch, über die Querwand fliesst, wobei durch Heberwirkung das geschmolzene Metall von der einen Seite des unterteilten Ofens auf die andere Seite in der beschriebenen Weise übertritt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Entfernen von Gasen aus geschmolzenen Metallen oder Legierungen durch Einführung der Metalle oder Legierungen in Unterdruckräume mit angeschlossener Saugvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die geschmolzenen Metalle oder Legierungen in dünner Schicht durch eine Unterdruckkammer oder einen solchen Kanal geleitet werden.