DE1632448A1

DE1632448A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Mischen von Fluessigkeiten,insbesondere Metallschmelzen

Info

Publication number: DE1632448A1
Application number: DE19671632448
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hubert Polomsky
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1967-10-13
Filing date: 1967-10-13
Publication date: 1970-12-10
Also published as: FR1577661A; GB1236430A

Description

DEMAG Aktiengesellschaft, 4-1 Duisburg ■ 9.10,1967

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Verfahren und Vorrichtung zum Mischen von Flüssigkeiten, insbesondere Metallschmelzen

Beim Mischen von Flüssigkeiten, insbesondere Metallschmelzen, mit zuzuführenden Medien, flüssigen oder festen Aggregatzustandes, insbesondere stark unterschiedlichen spezifischen Gewichts, wird eine gute Durchmischung der Basisflüssigkeit mit- den zuzusetzenden Medien nach dem Stand der Technik nur wenig erreicht.

Es ist üblich, die in einem Gefäß befindliche Flüssigkeit bzw. Schmelze durch Rühren, Schütteln oder Schwenken und Rotieren in Bewegung zu versetzen. Die zuzusetzenden Medien, die meist ein geringeres spezifisches Gewicht als die Basisflüssigkeit selbst haben, mischen sich nur in geringem Maße mit der Basisflüssigkeit, da sie aufgrund ihres geringeren, spezifischen Gewichts auf derselben schwimmen» Somit kann auch keine intensive Reaktion zwischen Basisflüssigkeit und den zuzusetzenden Medien stattfinden. Vor allem fehlt ein Verfahren zum wirksamen Durchmischen von Metallschmelzen mit den zuzusetzenden Medien bzw. Reaktionsmitteln«» Es kommt bei den bekannten Verfahren lediglich zu einer Berührung der Schmelze mit der auf ihr schwimmenden Sehlackenschicht.

Bekannt ist ferner eine Vorrichtung zum Beschleunigen physikalisch-chemischer Vorgänge in Metallschmelzen von über 800°C mit Hilfe einer mechanischen Rühr- und Pumpvorrichtung. Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem unteren Ansaugrohr und mindestens einem über dem Ansaugrohr seitlich angeordneten, vorzugsweise horizontalen Auslaufrohr (DBP 1 190 479). Dabei wirkt der Rotationskörper sowohl als Pumpe wie auch als Rührwerk. Infolge der Zentrifugalbeschleunigung in den Auslaufrohren wird die Schmelze

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in Bewegung gebracht, d.h. die Schmelze strömt die Unterseite der auf der Schmelze schwimmenden Schlacke an und reagiert mit dieser. Eine Reaktion tritt aber nur mit den Teilchen der Basisflüssigkeit auf, die unmittelbar mit der Schlacke in Berührung kommen. Der im Zentrum des Gefäßes befindliche Anteil der Schmelze wird wohl umgewälzt, kommt aber kaum mit der Schlacke in Berührung. Ebenfalls bleibt die Schlackenoberseite gänzlich frei von einer Berührung mit der Basisflüssigkeit» Eine intensive Durchmischung zwischen den in der Schlacke enthaltenen Zuschlägen und der Schmelze findet nicht statt.

Nach dem Erfindungsgedanken wird dieser Mangel durch eine neue Verfahrensweise beseitigt, wobei nicht nur eine optimale Durchmischung zwischen Basisflüssigkeit und zuzusetzenden Medien stattfindet, sondern auch eine optimale Reaktion··

Die Erfindung besteht darin, daß eine Strömung in der Basisflüssigkeit erzeugt wird, und daß die zuzusetzenden Medien in die in der Basisflüssigkeit erzeugte Strömung bis unterhalb des Spiegels der Basisflüssigkeit eingeführt werden. Durch die Strömungsenergie der Basisflüssigkeit werden die zuzusetzenden Medien angesaugt, von der Basisflüssigkeit mitgeführt und mit dieser vermischt. Es erfolgt also ein direktes Einführen der zuzusetzenden Medien in die Strömung und nicht nur eine Berührung zwischen zwei Schichten.

Es ist möglich, der Grundströmung eine wirbelartige Strömung zu überlagern, die die Mischungswirkung noch verstärkt. Bevorzugt kann diese Strömung durch radial und tangential gerichtete Strömungen erzeugt werden.

Zum Durchführen dieses neuen Verfahrens ist eine Vorrichtung vorgesehen, die aus einem Rühr- und Pumpwerk mit einem zentralen, unten offenem Ansaugrohr und daran seitlich angeordneten rotierenden Auslaufrohren, sowie einem auf den

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Kreuzungspunkt von Saug- und Auslaufrohr gerichteten Zu*- führrohr für die zuzusetzenden Medien besteht.

Eine bevorzugte Ausführung besteht darin, daß die Pumpvorrichtung mit dem Zuführrohr verbunden ist und eine Baueinheit gebildet wird. Das Zuführrohr ist weiter so auszubilden, daß es in der Nähe der Mündung ein verschließbares Organ aufweist.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß ein direktes Einführen der zuzusetzenden Medien in die Basisflüssigkeit erfolgt, eine optimale Durchmischung ermöglicht wird und diese in dem Gefäß durch Überlagerungsströmungen verstärkt werden kann.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.

Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem zentralen Saugrohr und seitlich daran anschließenden Ausflußrohren sowie einem zentralen Zuführungsrohr 3 mit einem geeigneten Verschluß 4.

Die Basisflüssigkeit wird durch die öffnung 1' des Saugrohres angesaugt. Ungefähr in dem mit 5 gekennzeichneten Bereich erfolgt wegen der Drehbewegung der Vorrichtung eine Umlenkung der Strömung zu den Auslaufrohren 2 hin. Gleichzeitig werden in diesem Bereich die zuzusetzenden Medien durch die strömende Basisflüssigkeit angesaugt, von dieser mitgeführt und mit ihr durchmischt, so daß eine verhältnismäßig schnelle und intensive Reaktion stattfindet. Beim Austritt 2' aus den Auslaufrohren 2 erfolgt eine zusätzliche, kräftige Durchwirbelung aufgrund der sich überlagernden Strömungen. Mit Hilfe des Verschlusses yim Zuführrohr 3 erfolgt eine . Dosierung der zuzusetzenden Medien. Die Vorrichtung wird über

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einen (nicht näher gekennzeichneten) Antrieb in Drehung versetzt. Ebenfalls kann die Vorrichtung mit Hilfe eines weiteren Antriebes in vertikaler Ebene in der Basisflüssigkeit bewegt werden.

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Claims

DElVIAG Aktiengesellschaft, 41 Duisburg 9.10.1967 Patentansprüche

1. Verfahren zum Mischen von Flüssigkeiten, insbesondere Metallschmelzen, mit zuzuführenden Medien flüssigen oder festen Aggregatzustandes, insbesondere stark unterschiedlichen spezifischen Gewichts, unter Ausnutzung von in der Basisflüssigkeit meöhanisch erzeugter Strömungen,

dadurch gekennzeichnet,

daß eine Strömung in der Basisflüssigkeit erzeugt wird und die zuzusetzenden Medien in die Basisflüssigkeit bis unterhalb des Basisflüssigkeitsspiegels eingeführt werden, dann durch die Strömungsenergie der Basisflüssigkeit angesaugt und durch diese mitgeführt, sowie mit ihr durchmischt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Grundströmung eine wirbelartige, die Mischung verstärkende Strömung überlagert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß die überlagerte Strömung durch radial und tangential gerichtete Strömungen erzeugt wird.

4. Rühr- und Pumpvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet,

daß ein Zuführrohr O) vorgesehen ist, das in den Umlenkbereich (5) des Stromes der Basisflüssigkeit mündet.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführrohr (3) mit der Pumpvorrichtung verbunden ist und eine Baueinheit mit dieser bildet.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr in der Nähe der Mündung (4) verschließbar ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführrohr (j5) achsgleich mit der Zentralantriebsachse verläuft.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 his 7* dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung heb- und senkbar angeordnet ist.

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