DE1183926B - Offene, im wesentlichen waagerecht verlaufende Giessrinne mit einer Vorrichtung zum Durchwirbeln des darin gefuehrten Metallstromes - Google Patents

Description

• Offene, im wesentlichen waagerecht verlaufende Gießrinne mit einer Vorrichtung zum Durchwirbeln des darin geführten MetaUstromes Die Erfindung bezieht sich auf eine offene, im wesentlichen waagerecht verlaufende Gießrinne, die dazu dient, einen fließenden Metallstrom chemisch kurzzeitig behandeln zu können. Beispielsweise ist man bei der Entschwefelung von Roheisen bestrebt, aufgegebene Reaktionsstoffe, insbesondere Alkalien, intensiv mit dem flüssigen Metall in Verbindung zu bringen bzw. in dieses einzuquirlen. Dadurch können langwierige Behandlungsoperationen im Ofen oder in der Gießpfanne vermieden werden, durch die auch die feuerfesten Ausmauerungen dieser Gefäße gefährdet werden können. Es ist bekannt, einen Metallstrom auf seinem Wege durch eine Gießrinne oder durch einen sonstigen mehr oder weniger geschlossenen Kanal, z. B. ein Rohrstück, Wärme und Bewegungsenergie mittels Induktion zuzuführen und zu diesem Zweck Induktionsspulen um die Rinnen anzuordnen. Die den Metallstrom beeinflussenden Kräfte wirken senkrecht zu den Kraftlinien. Eine echte Quirlbewegung entsteht lediglich durch einen pulsierenden Stau des Metallstromes vor der Spule sowie durch den So a hinter der Spule, und zwar in konzentrischer Verbindung. Diese Verteilung ist aber für das Einquirlen von Reaktionsstoffen, die dem Metallstrom zugegeben werden und auf dessen Oberfläche schwimmen, nicht besonders wirksam.
• Auch ist ein weiteres Verfahren zur Behandlung von Metallschmelzen bekannt, bei dem die Schmelze zunächst innig durchmischt und nachfolgend entgast bzw. entschlackt wird, wobei die Durchwirbelung mit Nieder- und Hochfrequenz und eine darauffolgende Entgasung mittels gleichzeitiger Hochfrequenz und Schallwellenbehandlung hintereinander im Durchlaufverfahren erfolgen. Zu diesem Zweck ist um einen Rohrkanal für das zu behandelnde Schmelzgut eine Induktionsspule angeordnet.
• Bei einer anderen bekannten Ausbildung einer solchen Anlage ist eine rohrförmige Rinne zur Durchleitung des Metallstromes zwischen den Schenkeln eines Magnetjoches geführt, wobei zur Durchführung metallurgischer Prozesse in den Rinnenraum in Achsrichtung hineinragende Elektroden vorgesehen sind. Ebenfalls zur metallurgischen Behandlung einer Schmelze ist bei einem anderen Vorschlag eine Schmelzrinne mit einer Induktionsspule umgeben.
• Bei diesen bekannten Vorschlägen wird jedoch eine ausgeprägte Badbewegung quer zur Flußrichtung der Schmelze nicht erzielt, weil dort entsprechende bauliche Vorkehrungen fehlen. Um die intensive Durchwirbelung zu erzielen, die gemäß der gestellten Aufgabe erforderlich ist, damit die aufgegebenen, zunächst auf der Oberfläche schwimmenden Reaktionsstoffe innig mit allen Teilen der Schmelze in Verbindung gebracht werden, muß eine Badbewegung ermöglicht werden, die eine gewisse Bewegungsgeschwindigkeit auch in Richtung quer zur Rinnenachse gestattet. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Gießrinne zwischen den freien Schenkeln eines an sich bekannten jochförmig halb geschlossenen, mit Induktionsspulen versehenen Eisenkernes verbreitert ist.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt und irn folgenden näher erläutert. Es zeigt Ab b. 1. einen Längsschnitt und Ab b. 2 einen Querschnitt durch eine Gießrinne mit einer Quirlvorrichtung.
• Der lamellierte Eisenkern 1 ist wie ein Transformatorenkem jochartig gestaltet und trägt auf seinen beiden Schenkeln la flüssigkeitsgekühlte Spulen 2. Zwischen den Polen A und B befindet sich die Gießrinne 3, die erfindungsgemäß im Bereich der Jochschenkel la erweitert und mit schnell auswechselbaren, feuerfesten Normalsteinen ausgefüttert ist (A b b. 1).
• Zwischen den Polen A und B des Eisenkernes wird ein magnetisches Wechselfeld aufgebaut, dessen Kraftlinien 4 den Metallstrom 5 waagerecht durchsetzen. Die gleiche Wirkung kann auch durch zwei waagerecht angeordnete Eisenkerne mit je einer Spule erreicht werden, jedoch die Verwendung eines jochartigen Kernes hat bekanntermaßen den Vorteil, daß Streuverluste weitgehend verringert werden.
• In den waagerechten Ebenen des Metallstromes stellt sich eine Badbewegung ein, wie in Ab b. 1 durch Pfeile angedeutet ist und wie sie - in konzentrischer Verteilung - einer Bewegung bei Anordnung einer Spule um die Rinne entspricht. Diesen Badbewegungen können sich beim Erfindungsgegenstand aber quer dazu gerichtete Bewegungen gemäß den Pfeilen in A b b. 2 überlagern. Diese Querbewegungen beeinflussen die Oberfläche des Stromes besonders stark und bewirken ein echtes Einziehen der Reaktionsstoffe. Die verwendete Frequenz und die durch die Spulen zu erzeugende Feldstärke werden nach den bekannten mathematischen Abhängigkeiten in bezug auf die Abmessungen und die sonstigen elektrischen Eigenschaften der Gießrinne abgestimmt. Erforderlichenfalls läßt sich die Energie in bekannter Weise steigern, so daß mit der Quirlbewegung auch eine zusätzliche Erwärmung verbunden ist, um die bei der chemischen Umsetzung oder Einwirkung, z. B. Entschwefelung, benötigte Wärinemenge aufzubringen.
• Um einen magnetischen Kurzschluß zu vermeiden, müssen die Entfernungen von den Polen A und B zur Mitte des Schenkels 1 b (Zeichen C) jeweils größer sein als der Abstand der Pole voneinander, was nicht Gegenstand des Patentschutzes ist.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Offene, im wesentlichen waagerecht verlaufende Gießrinne mit einer Vorrichtung zum Durchwirbeln des darin geführten Metallstromes mit zugegebenen Reaktionsstoffen mittels eines den Metallstrom durchsetzenden elektromagnetischen Wechselfeldes, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Gießrinne zwischen den freien Schenkeln eines an sich bekannten jochförmig halbgeschlossenen mit Induktionsspulen versehenen Eisenkernes verbreitert ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 659 153, 837 579, 912 576, 935 452, 962 744; österreichische Patentschrift Nr. 176 369; schweizerische Patentschrift Nr. 227 634; britische Patentschrift Nr. 523 435; USA.-Patentschriften Nr. 1901585, 2 013 653.