DE1758990C - Vorrichtung zum Einbringen von zerkleinerten Stoffen in metallische Schmelzen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ein- rungen, gegenüber den herkömmlichen Zugabebringen von zerkleinerten Stoffen in metallische methoden erheblich verbessert. Schmelzen, bei welcher ein Gießrohr mit seitlich So beträgt z. B, die Ausbeute an Magnesium bei daran angeschlossenem Ziilaufrohr für den zerklei- der Zugabe von Magnesiumlegierungen mit 5 und nerten Stoff vorgesehen ist. 5 10% Magnesium zu GuLteisenschmelzen weit mehr Bekannte Einrichtungen dieser Art mit einem ein- als 50% und bis zu 90%, während nach herkömmfach seitlich angeschlossenen Zulaufrohr für den zer- liehen Methoden Ausbeuten von höchstens 50%, kleinerten Stoff zeigen die Erscheinung, daß sich in meist jedoch von 25 bis 40% erzielt werden, dem Zulaufrohr ein gewisser Rückstau ergibt, der Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorzu Ansinterungen des zuzusetzenden zerkleinerten io richtung beim Arbeiten mit magnesiumhaltigen Le-StotTes in dem Zulauf und zu dessen Verstopfung gierungen besteht darin, daß im Vergleich zu den führt. Dieser Übelstand wird besonders fühlbar, wenn herkömmlichen Behandlungsmethoden in weitaus die Vorrichtung zum Zusatz von Magnesium oder geringerem Maße Magnesiumdämpfe auftreten, so Magnesiumlegierungen benutzt wird, wie dies bei daß in jedem Falle auf eine Absaugevorrichtung verder Behandlung van Gußeisenschmelzen zur Erzeu- 15 ziehtet werden kann.

gung von Kugelgraphit notwendig wird. Die Reaktion Schließlich gestattet die Anwendung der erfinzwischen dem Gießstrahl im Gießrohr und dem zu- dungsgemäßen Vorrichtung in einfacher Weise und laufenden zerkleinerten Stoff setzt unmittelbar unter in einem Arbeitsgang die kontinuierliche Zugabe von der Einlaufstelle des Zulaufrohres ein, und die ent- mehreren der Schmelze zuzusetzenden Stoffen. Die stehenden Gase rufen den Rückstau hervor. Außer- 20 Behandlungszusätze werden hierbei in der Reihendem wirkt mitgerissene, sich ausdehnende Luft in folge in den Zugabetrichter eingefüllt, wie sie der gleichem Sinne. Schmelze nacheinander zugesetzt werden müssen.

Zweck der Erfindung ist es, eine rückstaufreie In den Zeichnungen (Fig. 1, 2 und 3) sind in senkdosierte Zugabe des zerkleinerten Stoffes zum Gieß- rechten Schnitten bevorzugte Ausfiihrungsformen strahl unter Vermeid'ing von Ansinterungen zu ge- 25 der Erfindung dargestellt.

währleisten. Erfindungsgemäß wird dies erreicht. In Fig. 1 ist an einem Zwischenbehälter 1 ein indem das Gießrohr und Zbiaufro'.,r an der An- Gießrohr 2 angeschlossen. Der Zwischenbehälter schlußstelle des Zulaufrohres eiw Doppelrohr bilden, kann auch entfallen und das Gießrohr unmittelbar bei welchem die Achsen der Rohre dnen Winkel an die Gießrinne des Ofens angeschlossen werden. von 0 bis 35 ' einschließen. Die Querschnittsfläche 30 Der Abfluß der Schmelze aus dem Behälter 1 in das des Gießrohres unterhalb der Anschlußstelle des Gießrohr 2 wird durch einen Stopfen 8 mittels einer Zulaufrohres soll mindestens l,5mal so groß wie die Stopfenstange 9 freigegeben. Bei sauerstoffaffinen Querschnittsfläche unmittelbar oberhalb der An- Schmelzen kann zum Erzielen eintj weitgehenden schlußstelle sein. Die Trennwand zwischen den prak- Oxydationsschutzes mittels des Blasrohres 10 Schutztisch achsparallelen Rohren kann verschieden ge- 35 gas auf die Oberfläche der Schmelze im Zwischenstaltet sein, z. B. eben oder gekrümmt, so daß sich behälter 1 aufgeblasen werden. Seitlich an das Gießfür die Rohre unterschiedliche Querschnittsformen rohr 2 ist die Zugabeeinrichtung für die zerkleinerten ergeben. Durch die erfindungsgemäße Anordnung Stoffe angesetzt. Sie besteht aus dem Zulaufrohr 3, wird gewährleistet, daß die körnigen Zusatzstoffe, dem Zugabetrichter 4, dem Schieber 7 und dem wenn sie in das Gießrohr eintreten, parallel mit dem 40 Vibrator 6.

Gießstrahl nach unten ablaufen und ihr Einlauf Im gewählten Beispiel verläuft an der Anschlußnichtgegenden vorbeifließenden Gießstrahl gerichtet stelle die Achse 11 des Zulaufrohres 3 parallel zur ist, was zu RUckstauungen der körnigen Stoffe in das Achse 12 des Gießrohres 2. Die Achse 11 könnte Zulaufrohr führen kann. mit der Achse 12 auch einen Winkel bis zu 35° F.s hat sich ferner als besonders zweckmäßig er- 45 bilden Das Zulaufrohr 3 sitzt exzentrisch an der wiesen, die Querschnittsfläche des Gießrohrteiles un- Wandung des Gießrohres 2, so daß unter der Einmittelbar unterhalb der Anschlußstelle des Zulauf- laufstelle ein durch die Trennwand 5 bestimmter rohres doppelt so groß zu wählen wie die Quer- Raum entsteht, in welchen der Zusatzstoff parallel schnittsfläehc unmittelbar oberhalb der Anschluß- zum vorbeifließenden Gießstrahl abwärts fällt. Hier-MeIIc. 50 durch wird vermieden, daß ein Rückstau auftritt, Hs ist weiterhin erkannt worden, daß es zur Ver- der dazu führen könnte, daß kömige Zusatzstoffe an hinderung von Stauungen und Anfrittungen der kör- dem Zulaufrohr 3 anfritten oder in sonstiger Weise nigen Zusatzstoffe im Gießrohr besonders an der zu Verstopfungen führen. Zweckmäßigerweise wer-Einirittsstelle des Zulaufrohres von Vorteil ist, in den in der Nähe des Endes der Trennwand 5 eine dem Abschnitt des Gießrohrteiles, in welchem die SS oder mehrere Öffnungen 13 vorgesehen, um Gase Reaktion zwischen dem körnigen Zusatzmittel und oder Luft aus dem Gießrohr abzuleiten. Gegebenen' der Schmelze beginnt, sich bildende Gase bzw. unter falls kann die Öffnung mit einem perforierten Blech dem Temperatureinfluß sich ausdehnende Luft ab' abgedeckt werden.

zuführen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung Tn Fig. 2 ist die Anordnung so getroffen wie ge wird vorgeschlagen, am Gießrohr, und zwar oberhalb βο maß Fig. I, jedoch mit dem Unterschied, daß das des /u erwartenden ßadspiegcls, der Gießpfanne Gießrohr 2 in zwei Abschnitte, la und Ib, untereine Öffnung vorzusehen, durch welche die im teilt ist. Wird weiterhin dafür gesorgt, daß der Gieß-Rohr unistcheiuliiit Gas*;, beispielsweise Magnesium- rohrabschnitt ta nicht unmittelbar auf dem Gießdiimiifu b/w. sich tiusdchiivnde Luft, entweichen rohrabschnitt Ib aufsitzt, können über die sich Mlkiinneii. (15 dende ringförmige Öffnung 13 Gase und durch die Mil ener Vorrichtung gemiiß dar Erfindung wird Schmelze erwärmte Luft abziehen. Der notwendige die Ausheult¹ an zuzugehenden Stoffen, beispiels- Zwischenraum 13 wird durch einen Ring 17 mit Abweise Magliesiumlugierungcn oder auch Ferrolegie- Manditiften sichergestellt.

Es unterstützt die Wirkung der Vorrichtung, wenn der Aiisluufqiierscltnitt um Trichter 4 der Zugabevorrichtung kleiner ist als die Querschnittsfläche an der Anschlußstelle des Zulnufrohres 3 in das Gießrohr im Bereich R 1. Im übrigen wird der Zulauf des körnigen Stoffes je nach den gegebenen Umständen durch den Schieber 7 reguliert.

Es kann ferner zweckmäßig sein, in dem Rohr 3 eine Öffnung 18 vorzusehen, aus der Gas und Luft aus dem Rohr 3 entweichen können, in die Öffnung 18 kann ein Rückschlagventil oder eine perforierte Blechscheibe eingesetzt werden.

In Fig. 3 ist die gleiche Anordnung wie nach Fi g. 2 für eine Siphonpfanne vorgesehen. Der obere Teil des in Fig. 2 dargestellten Gießrohrabschnittes la mit'Zwischenbehälter 1 ist auf den Siphon 15 der Pfanne 14 aufgesetzt. Auf die^r,e Weise übernimmt der Siphon 15 die Funktion der Reak'ionsstrecke Rl (Fig. 2). Mittels Flanschverbindungen 17 wird die Öffnung 13 zum Zwecke der Magnesiumdampf- und Luftabführung im Bereich der Oberkante 16 des Siphons 15 erhalten.

Werden mit der Vorrichtung nach Fig. 1,2 und 3 Schmelzen mit Stoffen behandelt, die höhere Anteile an verdampfenden Bestandteilen enthalten, z. B. Gußeisen oder Stahl mit hochmagnesiumhaltigen Vorlegierungen oder gar Rein-Magnesium. so ist es zweckmäßig, gegenüber den F i g. 2 und 3 die Trennwand 5 zwischen Gießrohr 2 und Zulaufrohr 3 in Richtung des fallenden Gießstrahles bis unmittelbar an das Ende des Gießrohrabschnittes la zu verlängern.

Bei den Anordnungen nach Fig. 1 bis 3 sind die Größenverhältnisse so gewählt, daß der Querschnitt des Rohres 2 bei Ql praktisch dem Querschnitt bei Ql entspricht. Die Querschnittsfläche Q 3 des oberen Gießrohrabschnittes unmittelbar unterhalb der Einlaufstelle des Zulaufrohres 3 ist mindestens l,5mal so groß, vorzugsweise jedoch doppelt so groß wie die Querschnittsfläche Q 1 unmittelbar oberhalb der Zulaufstelle des Rohres 3.

Des weiteren ist zweckmäßig, bei den Anordnungen nach Fig. 2 und 3 die Querschnittsfläche Q4 des Gießrohrabschnittes 2b mindestens l,5mal so groß zu wählen wie die Querschnittsfläche Ql des Gießrohrabschnitts la an der Zulaufstelle der zerkleinerten Stoffe. Vorzugsweise soll sie jedoch 2,5mal so groß gewählt werden. Auf diese Weise ergibt sich eins hinreichend große ringförmige öffnung 13 für den Auslaß von Gas und Luft. Im Falle der Siphonpfanne (Fig. 3) gelten die gemachten Angaben sinnentsprechend für den Siphonteil 15.

Die Wirksamkeit der Vorrichtung ist nicht gebunden an bestimmte Größenverhältnisse zwischen Behälter 1 und Gießrohr 2 bzw. Gießrohrabschnitte la und Ib. Der Zwischenbehälter 1 kann sogar ganz entfallen.

Die Vorrichtungen gemäß F i g. 1 und 2 können an die Rinne bzw. Gießschnauze eines Ofens beweglich angehängt werden und dienen dann gewissermaßen als verlängerte Ofenrinne. Das Ende des Gießrohres 2 liegt dabei entweder auf dem Pfanucnrad auf und reicht noch ein Stück in die Pfanne hinein; in Fällen, in denen die Ausbildungsform des Ofens oder die sonstigen Platzverhältnisse ein gestrecktes Roltr nicht zulassen, kann das Rohr auch gekrümmt werden, und zwar im Bereich der Reaktionsstrecke Rl.

Die in Fig. 1 bis 3 beschriebenen Vorrichtungen können auch für die Behandlung von Ua]/-. Schmiede- und anderen Stählen mit Deso.vydaiions und Komfeinungslegierungcn vorteilhaft dnce-.iM?t werden. Hierbei kann beispielsweise die Vorrichtung gemäß Fig. I beim Abstich des Stahles au- dem Ofen zwischen Ofenrinne und Pfanne eingebaut werden. Auch eine Behandlung des Stahles, während dieser aus der Pfanne in die Kokillen eingegossen uird. kann mit dem Gießrohr 2 rweckmäßigerweise erfolgen. Hierfür wird vorteilhaUTwcisc (sei es Oberguß oder Gespannguß) das Gießro<iroberteil la (Fi g. 2) mit Zwischenbehälter 1 auf die Stahlwcrkskokillo bzw. auf den Einguß aufgesetzt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Einbringen von zerkL-inerten Stoffen in metallische Schmelzen unter Verwendung eines Gießrohres mit seitlich daran angeschlossenem Zulaufrohr für den zerkleinerten Stoff, dadurch gekennzeichnet, daß Gießrohr (2) und Zulaufrohr (3) an der Anschlußstelle des Zulaufrohres ein Doppelrohr bilden, bei welchem die Achsen (H und 12) der Rohre einen Winkel von Null bis 35" einschließen, und daß die Querschnittsfläche (Q 3) des Gießrohres (2) unterhalb der Anschlußstelle des Zulaufrohres mindestens l,5mal so groß wie die Querschnittsfläche (Ql) unmittelbar oberhalb der Anschlußstelle ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschniitsflächc (Q 3) des Gießrohres (2) unterhalb der Anschlußstelle des Zulaufrohres (3) doppelt so groß ist wie die Querschnittsfläche (Ql) unmittelbar oberhalb der Anschlußstelle.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gießrohr (2) oberhalb des zu erwartenden Badspiegeis der Gießpfanne mindestens eine öffnung (13) zur Abfuhr von Gasen angebracht ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung (13) ringförmig und die Querschnittsfläche (QA) des Gießrohres (Fig. 2 und 3) unterhalb der öffnung (13) mindestem ',5IHaI so groß ist wie die Querschnittsfläche (Ql) des Gießrohres unmittelbar oberhalb der Anschlußstelle des Zulaufrohres, vorzugsweise jedoch 2.5mal so groß.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4 unter Verwendung einer Siphonpfanne (F i g. 3), dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Öffnung (13) durch die Anschlußstelle zwischen Gießrohr und Siphon gebildet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen