DE1583967C - Vorrichtung zum Eintragen korniger Stoffe in den Gießstrahl metallischer Schmel zen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung Außerdem läßt sich die bekannte Vorrichtung nur

zum Eintragen körniger Stoffe, insbesondere von bei Gespannguß anwenden, da sie. vom Vorhanden-

Legierungsmitteln, in den Gießstrahl metallischer sein eines Gießtrichters abhängig ist.

Schmelzen, bei der der über eine Dosiervorrichtung, Bei einer anderen bekannten Vorrichtung zum

beispielsweise über einen Zellenradzuteiler abge- 5 Eintragen von Blei in Stahlschmelzen wird ein auf

messene Stoff in einem Beschleunigungsrohr pneu- die Gießgeschwindigkeit abgestellter Strom körnigen

matisch beschleunigt und das Trägergas vor dem Bleis in den Gießstrahl geschleudert. Die Bleikörner

Eintritt in den Gießstrahl entfernt wird. gelangen dabei aus einem Vorratsbehälter über einen

Das Einbringen von Legierungs- oder Behänd- Zellenradzuteiler in ein Beschleunigungsrohr, in dem lungsmitteln in Metallschmelzen bietet im allge- io sie durch Einleiten eines Trägergases so beschleunigt meinen keine Schwierigkeiten, wenn die Metalle bei werden, daß sie auch bei hoher Gießgeschwindigkeit der Temperatur der Schmelze einen niedrigen in den Gießstrahl eindringen. Bei dieser bekannten Dampfdruck besitzen und sich gleichmäßig in der Vorrichtung ergibt sich zwar eine gleichmäßige Ver-Schmelze verteilen. Es gibt jedoch eine Reihe von teilung des Bleis im Stahl sowie ein verhältnismäßig Legierungs- und Behandlungsmitteln, die diese Vor- 15 geringer Anfall an schädlichen Bleidämpfen bei aussetzungen nicht erfüllen. So ist die Erzeugung hohem Bleiausbringen, doch muß das Trägergas zur von Gußeisen mit Kugelgraphit wegen des außer- Vermeidung einer Beeinflussung des Stahls vor dem ordentlich hohen Dampfdruckes des Magnesiums bei Auftreffen auf den Gießstrahl entfernt werden. Aus der Temperatur des schmelzflüssigen Eisens mit diesem Grunde wird bei der bekannten Vorrichtung großen Schwierigkeiten verbunden. Um diese Schwie- 20 das Trägergas vor der Mündung aus dem Beschleurigkeiten zu überwinden, müssen besondere Maß- nigungsrohr mit Hilfe einer Pumpe abgesaugt, wähnahmen getroffen werden, wie beispielsweise die Ver- rend die Bleikörner, nachdem sie vom Trägergas auf wendung einer Nickel-Magnesium-Vorlegierung oder Maximalgeschwindigkeit beschleunigt worden sind, besonderer Druckpfannen, Tauchglocken usw. in einen schlanken, auf den Gießstrahl gerichteten Schwierig und aufwendig ist auch das Eintragen des 25 Auffangtrichter gelangen.

für einen Endgehalt von etwa 0,15 bis 0,30 °/o er- Obgleich sich die pneumatische Beschleunigung forderlichen Bleis in die Stahlschmelze beim Her- körnigen Bleis beim Eintragen in den Gießstrahl an stellen von Automatenstahl. Die Schwierigkeiten sich bewährt hat, besteht noch ein Nachteil darin, resultieren daraus, daß das Blei eine sehr geringe daß der aus dem Beschleunigungsrohr austretende Löslichkeit im Eisen besitzt und die Zugabe des 30 Bleistrahl eine verhältnismäßig große Streuung beBleis vor oder während des Entleerens in die Pfanne sitzt und die Mündung des Austrittsrohrs daher in daher zu keiner gleichmäßigen Verteilung des Bleis unmittelbarer Nähe des Gießstrahls angeordnet sein im Stahl führt. Hinzu kommt, daß Blei und seine muß, weswegen sie durch auftreffende Stahl- und Oxyde ebenso wie Magnesium bei der Temperatur Schlackenspritzer in starkem Maße gefährdet ist.
der Stahlschmelze einen erheblichen Dampfdruck 35 Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bebesitzen und demzufolge bei der Zugabe gesundheits- steht nun darin, die vorerwähnten Nachteile zu beschädliche Bleioxyddämpfe entstehen. Diese Dämpfe heben und insbesondere eine Vorrichtung zu schaffen, müssen wegen ihrer Gesundheitsschädlichkeit bei der die das Eintragen von körnigen Stoffen in einem Entstehung sofort abgesaugt und ins Freie geleitet scharf gebündelten Strahl ohne Verwendung eines werden. 40 Auffangtrichters gestattet. Zur Lösung dieser Auf-

Um die Schwierigkeiten beim Legieren von Stahl gäbe wird vorgeschlagen, bei einer Vorrichtung der

mit Blei zu überwinden, ist es bekannt, feinkörniges eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß an der

Blei in den Gießstrahl einzutragen und die dabei Mündung eines Beschleunigungsrohres großer Länge

entstehenden Dämpfe mit einer Auffanghaube auf- die Austrittsöffnung einer mit einer Druckgasquelle

zufangen und abzusaugen. Das körnige Blei gelangt 45 verbundenen Gasdüse anzuordnen. Vorzugsweise liegt

dabei aus einem Vorratsbehälter über eine Dosier- eine über ein Ablenkrohr an die Trägergasleitung des

Vorrichtung in konstanter Menge in ein schräg nach Beschleunigungsrohres angeschlossene Gasdüse vor

unten geführtes und auf den Gießtrichter gerichtetes der Mündung des Beschleunigungsrohres, so daß das

Zuführrohr. Das aus der Mündung des Zuführrohrs den körnigen Stoff beschleunigende Trägergas im

austretende Blei wird vom Gießstrahl beim Eintreten 50 Nebenstrom dazu benutzt wird, das Trägergas aus

in den Gießtrichter erfaßt und mitgerissen. dem das Beschleunigungsrohr verlassenden Bleistrahl

Da bei der bekannten Vorrichtung das Blei aus- herauszublasen. Erfindungsgemäß kann die Austrittsschließlich unter dem Einfluß der Schwerkraft be- Öffnung. der Gasdüse einen in Richtung des Bleischleunigt wird, ist für eine ausreichende Beschleu- Strahls schmalen, rechteckigen Querschnitt besitzen nigung eine Höhendifferenz von etwa 2 m zwischen 55 und quer zur Achse des Beschleunigungsrohres dem Gießtrichter und dem Vorratsbehälter sowie ein liegen, so daß das Trägergas im wesentlichen rechtentsprechend langes Zuführrohr erforderlich. Hinzu winklig aus dem das Beschleunigungsrohr verlassenkommt, daß die Mündung des Zuführrohrs in un- den Strahl herausgeblasen wird. Um eine ausreichende mittelbarer Nähe des Gießtrichters angeordnet sein Bündelung des körnigen Feststoffes zu erreichen, muß und daher der Gefahr des Zusetzens durch 60 betragen die Länge des Beschleunigungsrohres vor-Stahl- und Schlackenspritzer unterliegt. Ein weiterer zugsweise etwa 2 m und die Trägergasgeschwindig-Nachteil besteht darin, daß die aus dem Zuführrohr keit 50 m/s bei einer Höchstgeschwindigkeit des austretenden Bleikörner zum Teil auf den heißen körnigen Stoffes von etwa 20 m/s. Dabei ergibt sich Gießtrichter prallen, dort festbacken und schließlich eine ausreichende Trennung des Trägergases vom in Gestalt gröberer Klumpen in den Gießstrahl ge- 65 Feststoff, wenn die Austrittsgeschwindigkeit des langen, so daß sich neben zu groben Bleieinschlüssen Trägergases aus der Gasdüse 200 m/s beträgt,
ein unkontrollierbarer Abbrand und damit zum Teil Unter diesen Bedingungen kann die erfindungsgroßc Mengen schädlicher Bleioxyddämpfe ergeben. gemäße Vorrichtung zum Eintragen von Blei vor-

zugsweise mit einer Körnung zwischen 0,3 und 1 mm in den Gießstrahl einer Automatenstahlschmelze benutzt werden.

In der Zeichnung ist eine Gießpfanne sowie als Ausführungsbeispiel eine Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt. Die Gießpfanne 1 enthält die zu behandelnde Automatenstahlschmelze, die aus dem Bodenstein 3 als im wesentlichen geschlossener Gießstrahl 4 austritt. Seitlich von der Pfanne 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Eintragen von beispielsweise körnigem Blei dargestellt; diese besteht aus einem das körnige Blei enthaltenden Vorratsbehälter 5 mit konischem Boden, an dessen Bodenöffnung ein Zellenradzuteiler 6 angeordnet ist. Dieser befindet sich in einem Trichter 7 und dient der Dosierung des den Vorratsbehälter 5 verlassenden körnigen Bleis 8. Das körnige Blei 8 gelangt aus dem Trichter 7 über einen Krümmer 9 in das Beschleunigungsrohr 11, in dem es von dem über die Leitung 12 eintretenden Trägergas beschleunigt wird. In der Leitung 12 liegt ein Regelventil 13 zum Einstellen der Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases. Zwischen dem Regelventil 13 und dem Beschleunigungsrohr 11 zweigt aus der Leitung 12 ein Ablenkrohr 14 ab, dessen vorderer Teil als Gasdüse 15 ausgebildet ist und sich rechtwinklig zu dem das Beschleunigungsrohr 11 verlassenden Bleistrahl 16 erstreckt.

Der Ablenkstrahl besitzt Rechteckquerschnitt und ist gegenüber dem Bleistrahl in axialer Richtung verhältnismäßig schmal ausgebildet, senkrecht dazu aber von gleicher Größe wie der Durchmesser des Beschleunigungsrohres. Er tritt mit hoher Energie aus der Gasdüse 15 aus, so daß das Trägergas aus dem das Beschleunigungsrohr 11 verlassenden Bleistrahl 16 seitlich herausgeblasen wird, während die Bleiteilchen den Ablenkstrahl im wesentlichen ohne Änderung ihrer Bahn durchlaufen, da die Wegstrecke, innerhalb der sich die Förderluft nahezu senkrecht zur Flugbahn der Teilchen bewegt, nur wenige Millimeter beträgt. Die hohe Energie des Bleistrahls 16 und die scharfe Bündelung auf Grund des etwa 2 m langen Beschleunigungsrohres 11 ermöglichen es, die Austrittsöffnung des Beschleunigungsrohres in verhältnismäßig großem Abstand vom Gießstrahl 4 zu halten, so daß keine Gefahr einer Beschädigung der Vorrichtung durch Stahl- und Schlackenspritzer besteht.

Die für die Bündelung des Bleistrahls entscheidende Austrittsgeschwindigkeit kann jedoch nicht beliebig gesteigert werden, da der Gießstrahl bei zu hoher Aufprallgeschwindigkeit der Bleiteilchen zerrissen wird und sich dann nicht mehr die gewünschte gleichmäßige Bleiverteilung im Stahl ergibt. Die Höchstgeschwindigkeit der Bleiteilchen beträgt bei einem etwa 2 m langen Rohr etwa 20 m/s, wobei Rohrlänge und Austrittsgeschwindigkeit umgekehrt proportional variiert werden können. Versuche haben ergeben, daß sich eine scharfe Bündelung des Bleistrahls dann ergibt, wenn das Beschleunigungsrohr verhältnismäßig lang und die Trägergeschwindigkeit dementsprechend niedrig ist. Darüber hinaus werden die Ergebnisse auch von der Körnung des Feststoffes beeinflußt, wobei Versuche mit Blei ergeben haben, daß eine gewisse Streuung der Körnung ίο besser ist als ein einheitliches Korn von etwa 0,5 bis 0,6 mm Durchmesser.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Eintragen körniger Stoffe, insbesondere Legierungsmittel in den Gießstrahl metallischer Schmelzen, bei der der über eine Dosiervorrichtung abgemessene Feststoff in einem Beschleunigungsrohr pneumatisch beschleunigt und das Trägergas vor dem Eintritt in den Gießstrahl entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an der Mündung des Beschleunigungsrohrs. (11) die Austrittsöffnung einer mit einer Gasquelle (12) verbundenen Gasdüse (15) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdüse (15) vor der Mündung des Beschleunigungsrohrs (11) liegt.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdüse (15) über ein Ablenkrohr (14) an der Druckgasleitung (12) des Beschleunigungsrohrs (11) angeschlossen ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung der Gasdüse (15) einen rechteckigen Querschnitt besitzt und quer zur Achse des Beschleunigungsrohrs (11) liegt. .

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Beschleunigungsrohrs (11) etwa 2 m beträgt.

6. Verfahren zum Eintragen körniger Stoffe in den Gießstrahl metallischer Schmelzen unter Verwendung einer Vorrichtung nach den An-Sprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der körnige Stoff bei einer Trägergasgeschwindigkeit von 50 m/s auf eine Höchstgeschwindigkeit von 20 m/s beschleunigt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägergas mit einer Geschwindigkeit von 200 m/s aus der Gasdüse austritt.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß Blei mit einer Körnung von 0,3 bis 1 mm in den Gießstrahl einer Automatenstahlschmelze eingetragen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen