AT333452B - Einrichtung zum entgasen von metallschmelzen - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Entgasen von Metallschmelzen, vorzugsweise von
Aluminiumschmelzen, im Vakuum-Giessstrahlverfahren, bestehend aus einem die Metallschmelze aufnehmenden
Behälter, in dem eine Pumpe,   z. B.   eine Strahlpumpe angeordnet ist, welche die Metallschmelze aus dem
Metallbad über den Badspiegel fördert. 



   Es ist bekannt, dass Metallschmelzen Gase zu lösen vermögen. Diese Eigenschaft ist abhängig von der Art des Metalls, von der Temperatur der Schmelze und vom Druck des Gases, unter dem die Schmelze steht. Das
Gaslösungsvermögen steigt mit steigender Temperatur und steigendem Druck. Um einwandfreie Gussstücke zu erhalten, muss aber die Metallschmelze möglichst gasfrei sein. 



   Es sind bisher verschiedene Verfahren bekanntgeworden, um den Gasgehalt von Metallschmelzen zu senken. Eine gewisse Entgasung kann durch längeres Abstehenlassen der Schmelze erreicht werden. Häufig wird die Methode des Aufstreuens von chlorhaltigem Salz auf die Oberfläche der Schmelze angewendet. Diese Salzmischungen bestehen zum grossen Teil aus Chemikalien wie Natriumchlorid, Kaliumchlorid, insbesondere aus Hexachloräthan, wobei zusätzlich noch ein oder mehrere fluorhaltige Salze, z. B. Natriumfluorid, angewandt werden. Das auf der Badoberfläche gesinterte Salz wird mit einer angewärmten Tauchglocke auf den Boden des Tiegels gedrückt. Die chlorhaltigen Salze werden durch die Hitze gespalten, wobei Chlorgas frei wird, das sich sofort mit dem schädlichen Wasserstoff verbindet und diesen mit nach oben reisst.

   Ein weiteres Verfahren besteht darin, Chlor in Gasform durch die Metallschmelze zu leiten, wobei wieder der Wasserstoff chemisch an das- Chlor gebunden wird. Es sind auch schon Verfahren bekanntgeworden, gemäss denen die Schmelze mittels Durchleiten von inerten Gasen wie Stickstoff und Argon gasfrei gemacht werden soll, wobei der Effekt auf Grund der verschiedenen Partialdrücke der Gase ein physikalischer ist. 



   Bekanntgeworden ist auch ein Verfahren, einen Strahl flüssigen Metalles in einem Behälter, in dem Vakuum herrscht, zu leiten. Die in der Schmelze gelösten Gase lassen infolge des inneren überdruckes den Giessstrahl zerstäuben. Die dabei entweichenden Gase können gut abgesaugt werden, wodurch ein ausgezeichneter Entgasungseffekt erreicht wird. Die Tröpfchengrösse ist vom vorhandenen Vakuum abhängig. 



   Ein entsprechendes Verfahren ist aus der USA-Patentschrift Nr. 3, 136, 834 bekannt. Diesem bekannten Umlaufentgasungs-Verfahren für Stahlschmelzen haften jedoch einige Nachteile an. Einer dieser Nachteile liegt darin, dass die beiden von der Vakuumkammer nach unten führenden Rohre in die Schmelze nur eintauchen. 



  Daraus ergibt sich, dass die Oberfläche der Metallschmelze den Einwirkungen der äusseren Atmosphäre ausgesetzt ist. Um nun die Aufnahme weiterer Gase zu verhindern, wird die Oberfläche mit Schlacke abgedeckt. 
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 Manipulation äusserst umständlich und somit für den rauhen Betrieb in einem Hüttenwerk völlig ungeeignet sein. 



   Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen, bei der mit einfachen Mitteln die Entgasung von Metallschmelzen durchgeführt werden kann. 



   Die Erfindung, mit der dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter hermetisch abgeschlossen und über eine Leitung an eine Vakuumpumpe angeschlossen ist, dass die von der Schmelzenpumpe kommende Druckleitung in dem über dem Badespiegel liegenden Teil des Behälterinnenraumes endet und dass der Behälter an seinem Boden mit einer induktiven Beheizung versehen ist. 



   An Hand der Zeichnungen soll die erfindungsgemässe Einrichtung näher erläutert werden. Die Fig. 1 bis 3 zeigen Vertikalschnitte durch drei Ausführungsformen der erfindungsgemässen Einrichtung. Am Boden eines mit feuerfestem Material ausgekleideten   Behälters--l--sind   ein oder mehrere vakuumdichte Induktoren zur induktiven   Beheizung--2--mit   wassergekühlten Induktorspulen und Trafos sowie Ventilen für das Belüften der Trafokerne nach Beendigung des Vakuumprozesses und während der Giesszeit angeordnet. Die Geissschnauze ist durch einen vakuumdicht mit dem   Behälter --1-- verbundenen Kragen --3-- mit   wassergekühlten Flanschen zum Schutz der in einem   Deckel --4-- liegenden   Dichtung vakuumdicht verschlossen.

   Die Öffnung des   Behälters--l--ist   durch einen   Deckel --7-- vakuumdicht   verschlossen. Zwischen dem Behälterflansch   --5-- und   dem   Deckelflansch--6--,   die beide wassergekühlt sind, befindet sich eine speziell ausgebildete Lippendichtung. Die im entspannten Zustand eingebaute Dichtung legt sich mit ihrer, der Aussenluft 
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 ausgebildete Ausnehmung im   Behälterflansch--5--gepresst.   In den oberen Teil des   Behälters --1--,   welcher Teil als zylindrischer Kragen ausgebildet ist, münden Leitungen--15--, von denen die eine für das Absaugen der Gase bestimmt ist und die andere, in die ein Dosierventil--21--eingebaut ist, zum Abbrennen des abdampfenden Na und H2 dient.

   In den   Deckel--7--ist   ein Rohr--8--eingelassen, das einen 
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 vakuumdicht aufliegender Deckel--10--, auf den ein wassergekühltes   Gehäuse --11-- aufgesetzt   ist, schliesst das   Rohr--8--ab.   Im   Gehäuse --11-- sorgen   Simmerringe für den vakuumdichten Abschluss der   Welle--17--einer Schmelzenpumpe--12--.   Zum Schutz der ausserhalb des Metallbades befindlichen Bauteile der   Schmelzenpumpe--12--sind   am Deckel--10--ein Mantel--16--und eine mit Isoliermaterial umgebene   Strahlungsblende--22--aufgehängt.   Die durch einen   Motor--14--über   die 

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