DE1086401B

DE1086401B - Device for continuous degassing of molten metal during casting

Info

Publication number: DE1086401B
Application number: DEST11846A
Authority: DE
Inventors: Adolf Zimpel
Original assignee: Reisholz Stahl & Roehrenwerk
Current assignee: Reisholz Stahl & Roehrenwerk
Priority date: 1956-10-29
Filing date: 1956-10-29
Publication date: 1960-08-04

Description

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DES DEUTSCHENOF THE GERMAN PATENTAMTESPATENT OFFICE

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Entgasen von Metallschmelzen, insbesondere von Stahlschmelzen, im Vakuum nach Art der Durchlauf-Tropfenentgasung.The invention relates to a device for the continuous degassing of metal melts, especially of steel melts, in a vacuum like continuous drop degassing.

Bekannt ist eine Entgasungsvorrichtung, die im wesentlichen aus einem mit Anschlüssen zum Evakuieren und Belüften versehenen Vakuumbehälter und einer auf den Vakuumbehälter luftdicht aufsetzbaren Gießpfanne für die Zufuhr der Metallschmelze zum Vakuumbehälter besteht. Beim Eintritt der Metallschmelze aus der Gießpfanne in den Vakuumbehälter wird der Gießstrahl von den in der Metallschmelze gelösten und unter der Einwirkung des Vakuums frei gewordenen Gasen in Tropfen auseinandergerissen und auf diese Weise wirksam entgast. Der Vakuumbehälter ist so bemessen, daß er die gesamte entgaste Schmelze aufnimmt. Es können auch eine oder mehrere Kokillen im Vakuumbehälter angeordnet sein, in die die entgaste Schmelze abgegossen wird.A degassing device is known, which essentially consists of a device with connections for evacuation and ventilation provided vacuum container and one that can be placed on the vacuum container in an airtight manner There is a pouring ladle for supplying the molten metal to the vacuum container. When the molten metal enters from the pouring ladle into the vacuum container, the pouring stream is transferred from the molten metal dissolved gases released under the effect of the vacuum are torn apart into drops and in this way effectively degassed. The vacuum container is dimensioned so that it degassed the entire Absorbs melt. One or more molds can also be arranged in the vacuum container, in which the degassed melt is poured off.

Diese bekannte Entgasungsvorrichtung arbeitet nur absatzweise, weil zum Ausbringen der entgasten Schmelze aus dem Vakuumbehälter dieser jeweils belüftet werden muß. Diese bekannten Vorrichtungen sind zwar an sich sehr wirksam, aber im Betrieb umständlich, wenig leistungsfähig und daher teuer. Die Ausnutzung dieser Vorrichtungen ist dadurch beschränkt, daß z. B. beim Abguß von Blöcken der einmal benutzte Entgasungsbehälter bis zur Erstarrung des abgegossenen Blockes für neue, kurzfristig folgende Abgüsse nicht mehr zur Verfügung steht. Bei größeren Blockzahlen werden daher sehr viele Entgasungsbehälter benötigt, und auch beim Abguß in eine zweite im Vakuumbehälter angeordnete Pfanne oder Kokille geht viel Zeit für die Montage und Demontage des Behälterdeckels verloren. Außerdem treten dadurch Temperaturverluste in den heißen Schmelzen auf, die ebenfalls verteuernd wirken.This known degassing device only works intermittently, because the degassed for discharging Melt from the vacuum container this must be ventilated in each case. These known devices are actually very effective, but cumbersome to operate, not very efficient and therefore expensive. the Use of these devices is limited in that, for. B. when casting blocks of the once used degassing tanks until the cast block solidifies for new ones, for a short time the following casts are no longer available. If the number of blocks is larger, there will be a very large number Degassing tank required, and also when pouring into a second pan arranged in the vacuum container or mold, a lot of time is lost for the assembly and disassembly of the container lid. aside from that this leads to temperature losses in the hot melts, which also make them more expensive.

Bekannt ist aber auch eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Entgasen von Metallschmelzen nach Art der Durchlauf-Tropfenentgasung. Sie besteht im wesentlichen aus einem ständig evakuierten Entgasungsraum, einem damit luftdicht verbundenen Schmelzraum mit der zu entgasenden Schmelze und einem nach Art einer kommunizierenden Röhre mit dem Entgasungsraum verbundenen, nicht unter Vakuum stehenden Zweitraum zur Aufnahme der entgasten Schmelze. Die Schmelze wird hierbei aus dem tiefliegenden Schmelzraum durch die Wirkung des barometrischen Druckes in den evakuierten Entgasungsraum ständig angesaugt und dort durch die Einwirkung des Vakuums entgast. Die entgaste Schmelze bildet im Entgasungsraum und in dem unter Atmosphärendruck stehenden Zweitraum ein geschlossenes Metallbad von verschiedener Badhöhe und VorrichtungHowever, a device is also known for continuous Degassing of molten metal in the manner of continuous droplet degassing. It consists in essentially from a constantly evacuated degassing room, one connected to it in an airtight manner Melting space with the melt to be degassed and a communicating tube with The second room connected to the degassing room and not under vacuum to accommodate the degassed Melt. The melt is here from the deep melting chamber by the action of the barometric pressure is constantly sucked into the evacuated degassing chamber and there by the Effect of vacuum degassed. The degassed melt forms in the degassing space and in the underneath Atmospheric pressure, the second room is a closed metal bath of different bath heights and contraption

zum kontinuierlichen Entgasen
von Metallschmelzen beim Gießenfor continuous degassing
of molten metal during casting

Anmelder:
Stahl- und Röhrenwerk ReisholzApplicant:
Reisholz steel and pipe works

G.m.b.H.,
Düsseldorf-Reisholz, Henkelstr. 208-213GmbH,
Düsseldorf-Reisholz, Henkelstr. 208-213

Adolf Zimpel, Düsseldorf-Reisholz,
ist als Erfinder genannt wordenAdolf Zimpel, Düsseldorf-Reisholz,
has been named as the inventor

fließt entsprechend dem Zufluß im Entgasungsraum durch eigenes Gefälle ständig in den Zweitraum ab.according to the inflow in the degassing room flows continuously through its own gradient into the second room.

Diese Vorrichtung hat jedoch insbesondere den Nachteil, daß sie baulich kompliziert und durch ihre unmittelbare Verbindung mit dem Schmelzraum nur schwierig dicht und funktionsfähig zu halten ist. In der Praxis konnte sie sich daher nicht durchsetzen. Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung dieser Nachteile,However, this device has the particular disadvantage that it is structurally complicated and by their direct connection with the melting chamber is difficult to keep tight and functional. In it was therefore not able to establish itself in practice. The aim of the present invention is elimination these disadvantages,

Die Entgasungsvorrichtung für die Durchlauf-Tropfenentgasung von Metallschmelzen gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine mit Stopfen versehene Gießpfanne für die regelbare Zufuhr der zu entgasenden Schmelze und einen am Boden der Gießpfanne luftdicht angebrachten und leicht lösbar mit der Gießpfanne verbundenen Vakuumbehälter für die Entgasung der Schmelze sowie durch einen mit dem Vakuumbehälter verbundenen, durch eine seitliche Trennwand abgegrenzten und in gleicher Bodenhöhe angeordneten Zweitraum, dessen Trennwand in Bodennähe einen Durchlaß für die entgaste Schmelze und dessen Boden einen regelbaren Ablauf für die entgaste Schmelze besitzt, die in der Weise zusammenwirken, daß sich im Vakuumbehälter und im Zweitraum ein zusammenhängendes Metallbad von verschiedener Badhöhe ausbildet, wobei im Vakuumbehälter ständig frische Schmelze aus der Gießpfanne zufließt und in gleichem Maße entgaste Schmelze durch eigenes Gefälle aus dem Zweitraum abfließt.The degassing device for the continuous droplet degassing of metal melts according to the invention is characterized by a pouring ladle with a stopper for the controllable supply of the to degassing melt and one attached airtight to the bottom of the ladle and easily detachable the casting ladle connected to the vacuum container for degassing the melt as well as through a with the Vacuum container connected, separated by a side partition and at the same floor level arranged second room, the partition wall near the floor a passage for the degassed melt and the bottom of which has an adjustable outlet for the degassed melt, which interact in such a way that that in the vacuum container and in the second room there is a coherent metal bath of different Bath height forms, with fresh melt constantly flowing in from the ladle in the vacuum container and into the same amount of degassed melt flows out of the second room through its own gradient.

Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung fließt die zu entgasende Metallschmelze aus der Gießpfanne kontinuierlich und in geregeltem Fluß in den feuerfest ausgekleideten, unter Vakuum gehaltenen Entgasungsbehälter, der mit der Gießpfanne luftdichtWhen the device according to the invention is operated, the molten metal to be degassed flows out of the pouring ladle continuously and in a controlled flow into the refractory lined, kept under vacuum Degassing tank that is airtight with the ladle

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und leicht lösbar verbunden ist. Aus dem Vakuumbehälter tritt sodann die entgaste Schmelze durch eigenes Gefälle in den unter Atmosphärendruck stehenden und ebenfalls feuerfest ausgekleideten Zweitraum über, der. mit dem Vakuumbehälter nach Art einer kommunizierenden Röhre verbunden ist. In beiden Behältern bildet die Metallschmelze ein zusammenhängendes Flüssigkeitsbad mit verschiedener Badhöhe. Entsprechend dem Zufluß der Schmelze von der Gießpfanne in den Entgasungsbehälter fließt die entgaste Schmelze ständig in den Zweitbehälter und aus diesem in regelbarem Fluß zum Abguß von Blöcken oder Gußstücken. Die Größe der Behälterräume richtet sich nach der sehr kurzen Durchlaufzeit für die Entgasung der Metallschmelze und der Menge des in der Zeiteinheit durchzusetzenden Schmelzgutes.and is easily detachably connected. The degassed melt then passes through the vacuum container own gradient in those under atmospheric pressure and also refractory lined second room above, the. with the vacuum container in the manner of a communicating tube is connected. The molten metal forms a coherent one in both containers Liquid bath with different bath heights. According to the flow of the melt from the ladle In the degassing tank, the degassed melt constantly flows into and out of the second tank in adjustable flow for casting blocks or castings. The size of the container spaces depends according to the very short lead time for degassing the molten metal and the amount of in the time unit melt material to be enforced.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und ihre Arbeitsweise dargelegt. Danach besitzt die mit einem Stopfen versehene Gießpfanne 1 einen vorstehenden Bodenkranz 2 zum luftdichten Aufsetzen der Gießpfanne auf den Vakuumbehälter 3. Die Absaugleitung 4 dient zur Evakuierung und der Anschluß 5 zur Belüftung des Vakuumbehälters. Durch die öffnung 6 über dem Behälterboden ist der Vakuumbehälter 3 nach Art einer kommunizierenden Röhre mit dem niveaugleich angeordneten Zweitbehälter 7 verbunden. Dessen Behälterboden besitzt einen durch den Stopfen 8 regelbaren Abfluß für die entgaste Schmelze. Alle Schmelzräume sind feuerfest ausgekleidet. The device according to the invention is shown schematically with reference to the in the drawing Embodiment described in more detail and explained their mode of operation. After that, the one with a Stopper provided pouring ladle 1 a protruding bottom rim 2 for airtight placement of the pouring ladle on the vacuum container 3. The suction line 4 is used for evacuation and the connection 5 for ventilation of the vacuum container. Through the opening 6 above the container bottom is the vacuum container 3 in the manner of a communicating tube connected to the second container 7 arranged at the same level. The bottom of the container has a through the plug 8 adjustable outflow for the degassed melt. All melting rooms are lined with refractory material.

Bei Betriebsbeginn läßt man zuerst so viel Schmelzgut aus der gefüllten Gießpfanne 1 in den Vakuumbehälter 3 abfließen, daß die Metallschmelze in den Räumen 3 und 7 ein zusammenhängendes Flüssigkeitsbad von geeigneter Niveauhöhe bildet. Sodann wird der Vakuumbehälter 3 über die Absaugleitung 4 evakuiert. Dadurch steigt der Badspiegel der Schmelze im Behälter 3 und fällt entsprechend im Behälter 7, wo er jedoch oberhalb der öffnung 6 gehalten werden muß. Nunmehr wird durch kontinuierlichen Zufluß der Metallschmelze aus der Gießpfanne 1 in den ständig evakuierten Vakuumbehälter 3 im Durchlauf entgast und die entgaste Schmelze aus dem Zweitbehälter 7 ebenfalls stetig abgezogen, so daß laufend Blöcke oder Gußstücke vergossen werden können. Nach beendetem Abguß schließt man die Saugleitung 4 und öffnet den Belüftungsanschluß 5, so daß der Rest der Schmelze aus beiden Behältern völlig abfließt. At the start of operation, so much molten material is first allowed to flow out of the filled ladle 1 into the vacuum container 3 so that the molten metal in the spaces 3 and 7 forms a coherent liquid bath of a suitable level. The vacuum container 3 is then evacuated via the suction line 4. As a result, the bath level of the melt in the container 3 rises and falls accordingly in the container 7, where it must, however, be kept above the opening 6. Now the continuous flow of the metal melt from the ladle 1 into the constantly evacuated vacuum container 3 is degassed and the degassed melt is also continuously withdrawn from the second container 7 so that blocks or castings can be poured continuously. When the pouring is complete, the suction line 4 is closed and the ventilation connection 5 is opened so that the rest of the melt flows off completely from both containers.

Zur Vermeidung von Oxydation und Wiederaufnahme schädlicher Gase in der entgasten Schmelze ist es zweckmäßig, den Zweitbehälter 7 durch eine aufgesetzte Haube luftdicht abzuschließen und die Luft unter der Haube durch Einleiten eines geeigneten Schutzgases, z. B. eines Edelgases, zu verdrängen. Danach hält man einen geringen Überdruck des Schutzgases unter der Haube aufrecht.To avoid oxidation and re-absorption of harmful gases in the degassed melt it is useful to close the second container 7 airtight by means of an attached hood and the air under the hood by introducing a suitable protective gas, e.g. B. a noble gas to displace. A slight overpressure of the protective gas is then maintained under the hood.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist einfach in ihrer baulichen Ausführung, betriebssicher und sehr leistungsfähig. Sie besitzt außerdem ein relativ geringes Gewicht und geringe Abmessungen, so daß sie ohne Schwierigkeiten auch transportabel verwendet werden kann.The device according to the invention is simple in its construction, reliable and very powerful. It also has a relatively light weight and small dimensions, so that they can also be used transportably without difficulty.

Claims

Patent claims:

1. Degassing device for continuous drop degassing when casting molten metal, in particular molten steel, with a storage container for the melt to be degassed and an airtight one connected to it, provided with connections for evacuation and ventilation Vacuum container and with a type of communicating tube with the vacuum container and the atmosphere connected second room, characterized by a plugged Ladle (1) for the controllable supply of the melt to be degassed and one at the bottom of the The pouring ladle is attached airtight and easily detachable from the vacuum container connected to the pouring ladle (3) for degassing the melt as well as through a vacuum tank connected to it, delimited by a side partition and arranged at the same floor level Second room (7), the partition wall of which near the bottom has a passage (6) for the degassed melt and the bottom of which has an adjustable outlet for the degassed melt, which interact in such a way that that in the vacuum container and in the second room a coherent metal bath of different bath heights is formed, with im Vacuum container, fresh melt constantly flows in from the ladle and degassed to the same extent Melt flows out of the second room through its own gradient.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the second space to avoid of oxidation and re-absorption of harmful gases in the degassed melt with a closed one Provided hood and under slight overpressure of a suitable protective gas, z. B. a noble gas is held.

Considered publications:
German Patent Nos. 638 931, 866 231;
U.S. Patent No. 2,054,922;
»Steel and Iron« from January 26th 1956, pp. 61/62;
"Zeitschrift Metallkunde", 1956, issue 3, p. 142.

1 sheet of drawings