DE1199438B

DE1199438B - Apparatus for discharging molten metal from furnaces and method for operating this apparatus

Info

Publication number: DE1199438B
Application number: DEL26312A
Authority: DE
Inventors: Elmer W Edstrand
Original assignee: Basic Products Corp
Current assignee: Basic Products Corp
Priority date: 1956-11-29
Filing date: 1956-11-29
Publication date: 1965-08-26

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

B22bB22b

Deutsche Kl.: 31 a - 3/80 German class: 31 a - 3/80

Nummer: 1199 438Number: 1199 438

Aktenzeichen; L 26312 VI a/31 aFile number; L 26312 VI a / 31 a

Anmeldetag: 29. November 1956Filing date: November 29, 1956

Auslegetag: 26. August 1965Opening day: August 26, 1965

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Austragen schmelzflüssigen Metalls aus Schmelzöfen und auf ein Verfahren zum Betreiben dieser Vorrichtung, insbesondere auf eine Vorrichtung, mit der sich dosierte Mengen geschmolzenen Metalls dem Schmelzofen entnehmen lassen. Sie ist für Schmelzöfen gedacht, in deren Schmelzkammer eine zum Austragen des schmelzflüssigen Metalls dienende Austragskammer angeordnet ist, die eine Einlaßöffnung und eine darunterliegende Auslaßöffnung für das schmelzflüssige Metall sowie ein Austragsrohr besitzt, das von der Auslaßöffnung bis zu einem über dem normalen Spiegel des in der Schmelzkammer befindlichen geschmolzenen Metalls liegenden Niveau geführt ist, wobei die Austragskammer an ihrem oberen Ende eine Öffnung, durch die Druckgas zugeführt werden kann, besitzt. Durch außerhalb der Austragskammer liegende Rohrverbindungen kann die erstere an dieser Öffnung entweder mit Druckgasquellen von verschieden hohem Druck, die das Austragen schmelzflüssigen ao Metalls bewirken, oder mit der Außenluft verbunden werden, wodurch neues Metall in die Austragskammer nachfließen kann.The invention relates to an apparatus for discharging molten metal from melting furnaces and to a method for operating this device, in particular to a device with which metered amounts of molten metal can be withdrawn from the melting furnace. It's for smelting furnaces intended, in their melting chamber a discharge chamber serving to discharge the molten metal is arranged, which has an inlet opening and an underlying outlet opening for the molten liquid Metal as well as a discharge tube that extends from the outlet opening to one above the normal Level of the molten metal located in the melting chamber is guided, the discharge chamber having an opening at its upper end through which pressurized gas is supplied can, owns. The pipe connections located outside the discharge chamber allow the former to be connected to the discharge chamber Opening either with pressurized gas sources of different high pressures, which ao the discharge of molten liquid Effect metal, or be connected to the outside air, bringing new metal into the discharge chamber can flow.

Man hat bereits vorgeschlagen, geschmolzenes Metall dadurch aus einem Ofen auszutragen, daß man auf die Oberfläche des Metalls in der Ofenkammer oder in einem in der Ofenkammer befindlichen Tiegel Gas- oder Luftdruck wirken läßt, wobei das Metall durch ein nach oben verlaufendes Austragsrohr, das durch den oberen Teil der Ofenkammer hindurchgeht, hinausgedrückt wird. Wird ein besonderer Tiegel benutzt, oder sind mehrere Ofenkammern vorhanden, so sucht der Gasdruck das Metall aus dem Tiegel oder der Schöpf kammer des Ofens wieder in diesen zurückzudrücken. Die Anwendung von Ventilen, die einen solchen Strom verhindern, ist schwierig und nicht immer zufriedenstellend, und das Auftreten eines Rückflusses von Metall hat eine Änderung der durch den Auslaßkanal austretenden Metallmenge zur Folge.It has been proposed to discharge molten metal from a furnace by on the surface of the metal in the furnace chamber or in a crucible located in the furnace chamber Can act gas or air pressure, the metal through an upwardly extending discharge pipe that passes through the upper part of the furnace chamber, is pushed out. Will be a special crucible used, or if there are several furnace chambers, the gas pressure seeks the metal from the crucible or to push the ladle chamber of the furnace back into it. The use of valves to prevent such flow is difficult and not always satisfactory, and the occurrence of a reflux of metal has a change in the through result in the amount of metal escaping from the outlet duct.

Ferner sind solche Vorrichtungen Strömungsgesdiwindigkeitsänderungen des austretenden Metalls in Abhängigkeit von Niveauänderungen des im Ofen befindlichen geschmolzenen Metalls unterworfen. Versuche, diese Schwierigkeit zu meistern, haben bisher nur komplizierte Einrichtungen entstehen lassen, die teuer zu bauen und schwierig zu bedienen sind.Furthermore, such devices are flow velocity changes of the escaping metal as a function of changes in level in the furnace molten metal located. Attempts to overcome this difficulty have so far only create complex facilities that are expensive to build and difficult to operate.

In der USA.-Patentschrift 1 908 032 wird z. B. eine Formfüllvorrichtung beschrieben, die eine Kombination eines mit Ein- und Auslaßmundstück versehenen S-Bogens mit einem Schmelztiegel darstellt, bei der durch Kippen des Tiegels schmelzflüssiges Metall aus der Schmelzkammer entnommen und durch Zurück-Vorrichtung zum Austragen schmelzflüssigen
Metalls aus Schmelzöfen und Verfahren zum
Betreiben dieser VorrichtungIn U.S. Patent 1 908 032, e.g. B. describes a form filling device which is a combination of an S-bend provided with an inlet and outlet mouthpiece with a melting crucible, in which molten metal is removed from the melting chamber by tilting the crucible and molten metal by means of a return device for discharging
Metal from smelting furnaces and processes for
Operate this device

Anmelder:Applicant:

Basic Products Corporation,Basic Products Corporation,

Milwaukee, Wis. (V. St. A.)Milwaukee, Wis. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dr. K. R. Eikenberg und Dipl.-Chem. W. Rücker, Patentanwälte, Hannover, Am Klagesmarkt 10-11Dr. K. R. Eikenberg and Dipl.-Chem. W. Rücker, patent attorneys, Hanover, Am Klagesmarkt 10-11

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Elmer W. Edstrand, Chicago, JH. (V. St. A.)Elmer W. Edstrand, Chicago, JH. (V. St. A.)

kippen ein Anschluß an eine Druckluftquelle hergestellt wird, die das flüssige Metall austreten läßt. Diese Anordnung hat aber außer ihrem komplizierten Aufbau noch den Nachteil, daß sich mit den Niveauänderungen des in der Hauptkammer befindlichen flüssigen Metalls auch das Niveau der Metallmenge im Tiegel ändert.tilt a connection is made to a source of compressed air that allows the liquid metal to escape. These In addition to its complicated structure, the arrangement has the disadvantage that it deals with the level changes of the liquid metal in the main chamber also the level of the amount of metal changes in the crucible.

In der deutschen Patentschrift 576 557 wird eine Austragseinrichtung beschrieben, bei der an Steife von Ventilen Rohre, von denen sich das eine zudem in geschmolzenem Metall bewegt, einen dichten Abschluß an den für den Metalldurchtritt bestimmten Öffnungen herbeizuführen haben. Dies ist jedoch sehr schwierig zu erreichen, und durch Sickerungen an den abzudichtenden Stellen wird die Leistung der Vorrichtung herabgesetzt.In the German patent 576 557 a discharge device is described in which on Steife of valves pipes, one of which moves in molten metal, a tight seal to the openings intended for the metal passage. However, this is very much difficult to achieve, and seepage at the areas to be sealed will reduce the performance of the device degraded.

Erfindungsgemäß werden sowohl Ventile und andere bewegliche Teile beim Aufbau als auch ein Zurückströmen des abzuziehenden Metalls in den Schmelzofen dadurch vermieden und die Mengen abgezogenen Metalls unabhängig von Niveauänderungen des im Ofen befindlichen geschmolzenen Metalls dadurch konstantgehalten, daß der Einlaß für das schmelzflüssige Metall, das in die Austragskammer fließen soll, aus einem an seinen beiden Enden offenen Rohr besteht, das in senkrechter Richtung so durch den Boden der Austragskammer geführt ist, daß sein oberer Teil in die Austragskammer und sein unterer Teil in die Metallschmelze in der Schmelzkammer hineinragt. Das Rohr besitzt dabei eine solche Länge, daß der an seinem unteren Ende durch das geschmolzene Metall ausgeübte Druck größer als der auf sein oberes offenes Ende wirkende Preßgasdruck ist. —According to the invention, valves and other moving parts during construction as well as a backflow of the metal to be withdrawn into the melting furnace are used thereby avoided and the amounts of withdrawn metal regardless of changes in the level of the im The molten metal located in the furnace is kept constant by opening the inlet for the molten metal Metal that is to flow into the discharge chamber from a tube that is open at both ends consists, which is guided in the vertical direction through the bottom of the discharge chamber that his upper part into the discharge chamber and its lower part into the metal melt in the melting chamber protrudes. The tube has such a length that the melted at its lower end The pressure exerted on the metal is greater than the compressed gas pressure acting on its upper open end. -

509 658/215509 658/215

Diese Vorrichtung besitzt weiterhin eine mit Ventilen ausgestattete Schaltvorrichtung, die die Austragskammer entlüftet oder sie entweder mit der einen oder der anderen der Druckgasquellen verschieden hohen Druckes verbindet. Dabei wird beim Betrieb dieser Vorrichtung der Spiegel des geschmolzenen Metalls zuerst durch Anwendung des Druckgases von niedrigem Druck praktisch bis zum Rand der oberen Öffnung des senkrechten Rohres abgesenkt, worauf das geschmolzene Metall in der Austragskammer durch Einleiten von Druckgas von höherem Druck durch das Austragsrohr hindurch nach oben und außen hinausgedrückt wird; der Druck ist dabei entsprechend der oben genannten Forderung für die Länge des senkrechten Rohres so eingestellt, daß kein Gas aus der Austragskammer durch die untere öffnung des senkrechten Rohres in die Schmelzkammer hineinströmt, sondern geschmolzenes Metall im unteren Ende des Rohres verbleibt.This device also has a switching device equipped with valves, the discharge chamber vented or they either with one or the other of the pressurized gas sources of different levels Pressure connects. At the same time, when this device is operated, the level of the molten metal becomes first by applying the pressurized gas of low pressure practically to the edge of the upper opening of the vertical tube, whereupon the molten metal in the discharge chamber through Introducing pressurized gas of higher pressure through the discharge pipe upwards and outwards will; the pressure is in accordance with the above requirement for the length of the vertical Tube adjusted so that no gas from the discharge chamber through the lower opening of the vertical Tube flows into the melting chamber, but molten metal in the lower end of the Pipe remains.

Ein weiteres Erfindungsmerkmal, wenn auch von untergeordneter Bedeutung, besteht darin, daß das zum Einlassen schmelzflüssigen Metalls in die Austragskammer dienende Rohr zur Vermeidung von Blasen- und Wirbelbildung beim Einströmen in seiner Mitte eine Einschnürung aufweist.Another feature of the invention, albeit of minor importance, is that the for admitting molten metal into the discharge chamber serving to avoid Bubble and vortex formation when flowing in has a constriction in its center.

Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels besprochen. Es ist Details of the invention are discussed below with reference to the embodiment shown in the drawing. It is

F i g. 1 ein Teilschnitt durch einen mit einer erfindungsgemäß ausgeführten Austragsvorrichtung ausgestatteten Gießereiofen,F i g. 1 shows a partial section through a device equipped with a discharge device designed according to the invention Foundry furnace,

F i g. 2 ein der F i g. 1 entsprechender Teilschnitt, der die Austragsvorrichtung beim Austragen wiedergibt, F i g. 2 one of the F i g. 1 corresponding partial section showing the discharge device during discharge,

F i g. 3 eine perspektivische Einzelteildarstellung der Austragsvorrichtung ohne oberen Abschluß undF i g. 3 is a perspective view of individual parts of the discharge device without an upper closure and

F i g. 4 ein Schaltschema.F i g. 4 a circuit diagram.

Die Austragsvorrichtung, die für jede gewünschte Ausführung von Schmelz- oder Mischöfen Anwendung finden kann, ist in F i g. 1 und 2 bei einem mit einer Doppelkammer ausgerüsteten Induktionsofen wiedergegeben, dessen aus keramischen Stoffen ausgeführter Ofenkörper 10 eine Füllkammer 11 und eine Gieß- oder Schmelzkammer 12 besitzt. Die Kammern sind miteinander durch zwei oder mehr Durchlässe 13 verbunden, die von einem primären Transformatorkern 14 umgeben werden, welcher eine Wicklung 15 trägt, die zur Induzierung eines sekundären Schmelzstromes in dem in den Kammern und Durchlässen befindlichen Metall mit Wechselstrom beschickt wird. Beim normalen Betrieb eines Ofens dieser Art wird das zu schmelzende oder zu mischende Metall in die Kammerll einströmen gelassen und geschmolzenes Metall aus der Kammer 12 abgezogen.The discharge device that can be used for any type of melting or mixing furnace can be found is in FIG. 1 and 2 for an induction furnace equipped with a double chamber reproduced, the furnace body 10 made of ceramic materials, a filling chamber 11 and has a casting or melting chamber 12. The chambers are interconnected by two or more passages 13 connected, which are surrounded by a primary transformer core 14, which is a winding 15 contributes to the induction of a secondary melt flow in the in the chambers and passages located metal is charged with alternating current. In the normal operation of a furnace of this type the metal to be melted or mixed is allowed to flow into the chamber and melted Metal withdrawn from chamber 12.

Die Austragskammer 16 aus feuerfestem Material, die vom oberen Teil der Schmelzkammer 12 getragen wird, taucht in das in dieser befindliche geschmolzene Metall ein. Die Oberseite dieser Austragskammer wird von einem Deckel 17 abgeschlossen, von dem Luftoder Gasrohrverbindungen 18 abzweigen, die dem oberen Teil der Austragskammer Druckluft oder Preßgas zuführen. In ihrem unteren Teil ist die Austragskammer mit einer Einschnürung 19 und einer durch die eine Kammerseite hindurchgehenden Austrittsöffnung 21 versehen. Flüssiges Metall, das sich in der Austragskammer befindet, kann durch Gasoder Luftdruck gezwungen werden, durch ein Austragsrohr 22 auszuströmen, das mit der Austragsöffnung 21 in Verbindung steht, und nach oben abgehend die Seitenwand der Schmelzkammer in einer Höhe durchsetzt, die über dem Normalspiegel des geschmolzenen Metalls in dieser Kammer liegt. Durch das Austragsrohr 22 fließendes geschmolzenes Metall kann in eine Rinne 23 fließen oder unmittelbar in eine Form gepreßt werden, die an das Außenende des Austragsrohres angeschlossen ist.
Um die Menge des durch das Austragsrohr hindurchgetriebenen Metalls variieren und ein Zurückfließen des Druckmittels aus der Austragskammer in die Schmelzkammer 12 verhüten zu können, ist ein sich in senkrechter Richtung erstreckender, als beiderseits offenes Rohr 24 dargestellter Einlaß vorgesehen, der an die Einschnürung 19 anschließt und in der Austragskammer bis zu einer unter dem Normalspiegel geschmolzenen Metalls in der Kammer 12 liegenden Höhe emporragt. Das obere Ende dieses Rohres liegt über dem höchsten Punkt der Austragsöffnung 21, der Rohrdurchmesser wird zweckmäßig größer als der Durchmesser der Einschnürung 19 gewählt, um ein Kochen oder Wallen des geschmolzenen Metalls bei seinem Hindurchströmen durch diese Einschnürung und das Rohr in die Austragskammer möglichst gering zu halten. In einigen Fällen, wo die Austragskammer verhältnismäßig niedrig ist, kann ein zweites an die Einschnürung 19 anschließendes Rohr 25 vorgesehen werden, das von dieser aus nach unten bis zu einem Punkt in der Nähe des Bodens der Schmelzkammer 12 hinuntergeht. Durch das Rohr 25 wird eine ziemlich große Druckhöhe geschmolzenen Metalls zwischen dem Metallspiegel in Kammer 12 und dem oberen Teil der Austragskammer hergestellt, so daß Druckmittel nicht durch die Rohre wieder in die Kammer 12 eintreten kann.The discharge chamber 16 made of refractory material, which is carried by the upper part of the melting chamber 12, is immersed in the molten metal located therein. The top of this discharge chamber is closed off by a cover 17 from which air or gas pipe connections 18 branch off, which supply compressed air or compressed gas to the upper part of the discharge chamber. In its lower part, the discharge chamber is provided with a constriction 19 and an outlet opening 21 passing through one side of the chamber. Liquid metal that is located in the discharge chamber can be forced by gas or air pressure to flow out through a discharge pipe 22 which is connected to the discharge opening 21 and, going upwards, passes through the side wall of the melting chamber at a height that is above the normal level of the molten metal lies in this chamber. Molten metal flowing through the discharge tube 22 can flow into a channel 23 or be pressed directly into a mold which is connected to the outer end of the discharge tube.
In order to be able to vary the amount of metal driven through the discharge tube and to prevent the pressure medium from flowing back from the discharge chamber into the melting chamber 12, an inlet, which extends in the vertical direction and is shown as a tube 24 open on both sides, is provided, which connects to the constriction 19 and in the discharge chamber up to a height below the normal level of molten metal in the chamber 12. The upper end of this pipe lies above the highest point of the discharge opening 21, the pipe diameter is expediently chosen larger than the diameter of the constriction 19 in order to minimize the boiling or bulging of the molten metal as it flows through this constriction and the pipe into the discharge chamber keep. In some cases where the discharge chamber is relatively low, a second tube 25 may be provided following the constriction 19 and descending therefrom to a point near the bottom of the melting chamber 12. The pipe 25 creates a fairly large head of molten metal between the metal level in chamber 12 and the upper part of the discharge chamber so that pressure medium cannot re-enter the chamber 12 through the pipes.

Im Betrieb der Anlage wird das geschmolzene Metall, wenn es in den Kammern 11 und 12 bis zu den dargestellten Niveaus ansteht und im oberen Teil der Austragskammer kein Druck vorhanden ist, unter dem Einfluß der Schwere aus Schmelzkammer 12 durch die Rohre 24 und 25 und die Einschnürung 19 bis zu derselben Spiegelhöhe in der Austragskammer wie das Metall in der Kammer 12 ansteigen. Die Länge des Rohres 24 wird mit Vorliebe so gewählt, daß das obere Ende desselben etwas unter dem normalerweise vorhandenen Metallspiegel, bei der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform etwa 76 mm unter diesem, liegt. Der Ofen wird für gewöhnlich so betrieben, daß sein Metallspiegel nie unter das obere Ende des Rohres 24 fällt und daß er normalerweise etwa 100 mm unter dem oberen Ende des Austragsrohres 22 liegt.In operation of the plant, the molten metal is when it is in the chambers 11 and 12 up to the levels shown and there is no pressure in the upper part of the discharge chamber, below the influence of the gravity from the melting chamber 12 through the tubes 24 and 25 and the constriction 19 rise to the same level in the discharge chamber as the metal in chamber 12. the The length of the tube 24 is preferably chosen so that the upper end of the same is slightly below that normally existing metal mirror, for example in the illustrated and described embodiment 76 mm below this. The furnace is usually operated so that its metal mirror is never below the The upper end of the tube 24 falls and that it is normally about 100 mm below the upper end of the discharge tube 22 lies.

Nach Füllung der Austragskammer wird durch die Rohrleitungen 18 ein verhältnismäßig niedriger Luf t- oder Gasdruck auf sie ausgeübt, wodurch der Metallspiegel in der Austragskammer bis zum oberen Ende des Rohres 24 oder etwas unterhalb desselben hinuntergedrückt wird. Dieser Zustand ist in F i g. 1 wiedergegeben, in der der Spiegel in der Austragskammer am Auslaßende des Rohres 24 niedriger als der Metallspiegel in Schmelzkammer 12 ist, während der Metallspiegel im Austragsrohr 22 über dem Metallspiegel in Kammer 12, aber unter dem oberen Ende des Austragsrohres 22 liegt.After filling the discharge chamber, a relatively low air t- or gas pressure exerted on them, causing the metal level in the discharge chamber to the top of the tube 24 or something below the same is pressed down. This state is shown in FIG. 1 reproduced, in which the level in the discharge chamber at the outlet end of the tube 24 is lower than the metal level in the melting chamber 12 is, while the metal level in the discharge pipe 22 is above the Metal level in chamber 12, but below the upper end of the discharge tube 22.

Bei einem praktisch ausgeführten Ofen ist im Betrieb desselben festgestellt worden, daß für diesen niedrigen Druck 0,0262 atü vollkommen ausreichen, die bei Aluminium eine Druckhöhenänderung vonIn a practically executed furnace has been found in operation of the same that for this A low pressure of 0.0262 atü is completely sufficient, the pressure head change of

95 mm hervorbringen. Wenn somit ein Druck von 0,0262 atü ausgeübt wird, so beträgt der Niveauunterschied zwischen der Innenseite der Austragskammer und dem Austragsrohr 22 95 mm und der Niveauunterschied zwischen dem in Rohr 24 befindlichen Metall und demjenigen in Schmelzkammer 12 ebenfalls 95 mm. Selbst beim Auftreten von Niveauschwankungen des geschmolzenen Metalls in der Kammer 12 ist die Austragskammer 16 immer bis zu einem ganz bestimmten Niveau gefüllt und das Metall im Austragsrohr 22 steht immer auf derselben Höhe, selbst wenn der Metallspiegel im Rohr 24 und in der Kammer 12 Schwankungen erfährt.Produce 95 mm. Thus, if a pressure of 0.0262 atm is exerted, the difference in level will be between the inside of the discharge chamber and the discharge pipe 22 95 mm and the difference in level between the metal in tube 24 and that in melting chamber 12 as well 95 mm. Even if the molten metal level fluctuates in the Chamber 12, the discharge chamber 16 is always filled to a very specific level and the metal in the discharge pipe 22 is always at the same height, even if the metal level in the pipe 24 and in the Chamber 12 experiences fluctuations.

Die Austragskammer ist nunmehr für einen Austragsvorgang bereit, und sie wird jetzt durch das Rohr 18 unter einen höheren Druck in der Größenordnung von 0,0863 atü gesetzt. Dieser Druck treibt das vom Rohr 24 in der Austragskammer abgefangene Metall durch das Austragsrohr 22, und da, wie im nachstehenden noch auseinandergesetzt werden wird, der herrschende Druck kein Druckmittel wieder in die Schmelzkammer zurücktreiben kann, und bei jeder Austragung von Metall genau dieselbe Metallmenge bei genau gleicher Niveauhöhe in Austragskammer und Austragsrohr vorhanden ist, so kann durch Variieren des Austragsdruckes und der Wirkungsdauer desselben eine sehr genau bestimmbare Metallmenge ausgetragen werden.The discharge chamber is now ready for a discharge process, and it is now through the Tube 18 placed under a higher pressure on the order of 0.0863 atm. This pressure drives you the metal trapped by the pipe 24 in the discharge chamber through the discharge pipe 22, and there, as in FIG will be discussed below, the prevailing pressure no pressure medium back in can drive back the melting chamber, and exactly the same amount of metal each time metal is discharged is present at exactly the same level in the discharge chamber and discharge pipe, it can be varied by varying the discharge pressure and the duration of the same a very precisely determinable amount of metal be carried out.

Es hat sich z. B. bei einem Arbeitsvorgang herausgestellt, daß bei Anwendung eines Druckes von 0,0863 atü und Variieren seiner Wirkungsdauer bei jedem Arbeitsvorgang genau abgemessene, in ihrer Größe von 0,45 bis zu 13,5 kg und mehr variierende Mengen geschmolzenen Metalls ausgetragen werden können. Während des Austragens wird sich der Metallspiegel innerhalb des senkrechten, von den Rohren 24 und 25 gebildeten Durchganges senken, wie in F i g. 2 dargestellt, aber die vertikale Länge dieses Durchganges ist groß genug, um den Druck das Metall nicht vollständig aus dem Durchgang herausdrücken zu lassen, da die zwischen dem untersten Teil des Durchganges und dem Metallspiegel in Kammer 12 bestehende Druckhöhe dies nicht zuläßt. Es kann mithin kein Druckverlust auftreten, und das Innere der Austragskammer ist bei einem Austrag-Vorgang stets genau demselben Austragsdruck ausgesetzt. It has z. B. found in an operation that when applying a pressure of 0.0863 atm and varying its duration of action with each work process precisely measured in their Size from 0.45 to 13.5 kg and more varying amounts of molten metal can be discharged can. During the discharge, the metal mirror will be within the vertical, from the Lower tubes 24 and 25 formed passage, as in F i g. 2, but the vertical length this passage is large enough that the pressure does not push the metal completely out of the passage to leave as the one between the lowest part of the passage and the metal mirror in chamber 12 existing pressure height does not allow this. There can therefore be no pressure loss, and that The interior of the discharge chamber is always exposed to exactly the same discharge pressure during a discharge process.

Die Austragskammer wird nie soweit geleert, daß der darin bestehende Metallspiegel unter dieAustragsöffnung 21 fällt, so daß weder Luft noch Gas jemals aus dem Austragsrohr austreten können. Solange der zum Austragen des Metalls dienende Druck in der Austragskammer kleiner als die Druckhöhe zwischen dem in der Schmelzkammer vorhandenen Metallspiegel und dem durch die Rohre 24 und 25 bestimmten unteren oder Einlaßende ist, kann das Druckgas nicht durch den Einlaß hindurch in die Schmelzkammer zurücktreten. Der Druck muß natürlich groß genug sein, das Metall aus der Austragskammer durch das Austragsrohr 22 hindurch auszutreiben, und kann hoch genug sein, eine ziemlich rasche Metallströmung zu erzeugen, wenn er nur nicht so hoch ist, daß ein Austreten des Gases über den Einlaßkanal hin erfolgt. Das Rohr 25 kann ganz weggelassen werden, wenn zur Erzielung einer raschen Entleerung ein hoher Ausstoßdruck angewandt wird.The discharge chamber is never emptied to the extent that the metal level in it is below the discharge opening 21 falls so that neither air nor gas can ever escape from the discharge tube. As long as the for discharging the metal serving pressure in the discharge chamber less than the pressure level between the metal level present in the melting chamber and that determined by the tubes 24 and 25 is the lower or inlet end, the pressurized gas cannot pass through the inlet into the melting chamber step back. The pressure must of course be large enough to allow the metal from the discharge chamber through the Expulsion tube 22 through it, and may be high enough to allow a fairly rapid flow of metal to be generated if it is only not so high that the gas escapes via the inlet channel. The tube 25 can be omitted entirely if a high discharge pressure is used to achieve rapid evacuation is applied.

F i g. 4 veranschaulicht ein Schaltschema, das einen automatischen Ablauf der oben beschriebenen Arbeitsvorgänge bewirkt. Hiernach sind die Rohrverbindungen 18 an eine bei 26 angedeutete Druckluftoder Druckgasquelle angeschlossen, die auf den Austragsdruck von 0,0863 atü eingestellt werden kann. Die Druckluft- oder Druckgasquelle wird durch den Dreiwegehahn 27 mit der Leitung 18 verbunden, der so durch eine Magnetspule 28 betätigt wird, daß er die Leitung 18 entweder mit der Quelle 26 oder einer Umgehungsleitung 29 verbindet. Die Umgehungsleitung wird durch einen Dreiwegehahn 31 und ein Reduzierventil 32 an die Quelle 26 angeschlossen. Der Dreiwegehahn 31 wird so durch eine Magnetspule 33 betätigt, daß er das Rohr 29 entweder mit einer Entlüftungsleitung 34 oder dem Druckreduzierventil 32 verbindet.F i g. 4 illustrates a circuit diagram that includes a causes the operations described above to run automatically. After that are the pipe connections 18 connected to a compressed air or compressed gas source indicated at 26, which is based on the discharge pressure can be set from 0.0863 atm. The compressed air or compressed gas source is through the Three-way valve 27 connected to the line 18, which is operated by a solenoid 28 that it the line 18 connects either to the source 26 or to a bypass line 29. The bypass line is connected to the source 26 through a three-way cock 31 and a reducing valve 32. Of the Three-way valve 31 is actuated by a solenoid 33 so that it connects the pipe 29 with either a vent line 34 or the pressure reducing valve 32 connects.

Die Magnetspulen 28 und 33 werden in einem selbsttätigen Arbeitsablauf durch ein Zeitschaltwerk betätigt, das von beliebiger herkömmlicherBauart sein kann, hier aber als Vorrichtung wiedergegeben ist, das eine entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn mit konstanter Geschwindigkeit angetriebene und mit elektrisch leitenden Segmenten 36 und 37 versehene Scheibe 35 einschließt. Die Scheibe ist an eine Stromquelle angeschlossen, die hier als Batterie 38 wiedergegeben ist, obwohl sie gewöhnlich ein Transformator od. dgl. sein wird, dessen eine Wicklungsseite an die Spulen 28 und 33 angeschlossen ist. Die anderen Wicklungsenden der Spulen sind an Schleif bürsten angeschlossen, die die Segmente 36 bzw. 37 bestreichen. Wenn sich die Scheibe dreht, so wird zuerst ein über die Spule 33 gehender Stromkreis geschlossen, wodurch der Dreiwegehahn 31 um 90° aus seiner dargestellten Lage herausgedreht wird und das Druckventil 32 über den Dreiwegehahn 27 mit der Austragskammer verbindet.The solenoids 28 and 33 are in an automatic work cycle by a timer operated, which can be of any conventional design, but is shown here as a device that one driven counterclockwise at constant speed and with electric Disc 35 provided with conductive segments 36 and 37. The disc is connected to a power source, which is shown here as a battery 38, although it is usually a transformer or the like one winding side of which is connected to the coils 28 and 33. The other winding ends the coils are connected to abrasive brushes that coat the segments 36 and 37, respectively. If the disk rotates, then a circuit going through the coil 33 is first closed, whereby the three-way valve 31 is rotated 90 ° from its position shown and the pressure valve 32 via the Three-way valve 27 connects to the discharge chamber.

Das Druckreduzierventil 32 kann so eingestellt werden, daß es den gewünschten niedrigen Druck, z. B. 0,0262 atü, erzeugt und damit den ersten Teil des Austragsvorganges sich in der oben beschriebenen Art abspielen läßt. Bei weiterer Drehung der Scheibe wird die Spule 33 stromfrei und bringt den Hahn 31 wieder in die dargestellte Lage zurück, gleichzeitig wird die Spule 28 erregt und dreht den Hahn 27 in eine Lage, in der er die Druckquelle 26 direkt mit der Austragskammer verbindet. Von diesem Augenblick an wirkt der volle Austragsdruck auf die Austragskammer, und das darin befindliche Metall wird ausgetragen. Bei weiterer Drehung der Scheibe wird die Spule 28 stromfrei und die Austragskammer durch die Dreiwegehähne 27 und 31 mit der Außenluft verbunden, so daß aus der Schmelzkammer neues Metall in die Austragskammer einströmen kann. Damit ist die Einrichtung zur Ausführung eines weiteren Arbeitsvorganges betriebsbereit.The pressure reducing valve 32 can be adjusted to provide the desired low pressure, e.g. B. 0.0262 atm, and thus the first part of the discharge process is in the above-described Kind of play. When the disk continues to rotate, the coil 33 is de-energized and brings the cock 31 back to the position shown, at the same time the coil 28 is energized and turns the valve 27 in a position in which it connects the pressure source 26 directly to the discharge chamber. From that moment The full discharge pressure acts on the discharge chamber and the metal in it is discharged. With further rotation of the disk, the coil 28 is de-energized and the discharge chamber through the three-way cocks 27 and 31 are connected to the outside air, so that new metal from the melting chamber can flow into the discharge chamber. This is the facility to carry out another Work process ready for operation.

Claims

Patent claims:

1. Device for discharging molten metal from melting furnaces into their melting chamber a discharge chamber is arranged, which has an inlet opening and an underlying one Has an outlet opening for the molten metal and a discharge tube leading from the outlet opening to a level above the normal level of that in the melting chamber Molten metal is guided, the discharge chamber for discharging the molten metal at its upper end has an opening for the introduction of compressed gas,

characterized in that the inlet for the molten metal is in the discharge chamber (16) consists of a tube (24, 25) which is open at both ends and which is guided vertically through the bottom of the discharge chamber is that its upper part (24) into the discharge chamber and its lower part (25) into the molten metal protrudes into the melting chamber (12), the tube having a length such that the pressure exerted at its lower end by the molten metal is greater than that on its upper open end is acting compressed gas pressure.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the molten liquid for admission Metal tube (24, 25) serving in the discharge chamber (16) has a constriction in its center (19) identifies.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the tube (24, 25) extends through the center of the discharge chamber (16).

4. Apparatus according to claim 1, characterized by pipe connections (18) extending from upper part of the discharge chamber (16) up to

Pressurized gas sources (26) of different high pressures extend, and through one with valves (27, 31) equipped switching device (35) that vents the discharge chamber or optionally with the Compressed gas sources connects.

5. A method of operating a device according to claim 4, characterized in that the level of molten metal in the discharge chamber first by applying a Compressed gas of low pressure practically to the edge of the upper opening of the vertical Pipe section is lowered, whereupon the molten metal is introduced into the discharge chamber of pressurized gas of higher pressure through the discharge pipe upwards and downwards is pushed out, but the higher pressure is set so that no gas from the discharge chamber through the lower opening of the vertical pipe section into the melting chamber flows into it, but molten metal remains in the lower end of the tube.

Considered publications:
German Patent No. 576 557;
U.S. Patent No. 1,908,032.

1 sheet of drawings