DE1926290A1

DE1926290A1 - Behaelter od.dgl. mit Deckel zur Beheizung und Behandlung von Metallschmelzen unter Vakuum

Info

Publication number: DE1926290A1
Application number: DE19691926290
Authority: DE
Inventors: Sindelar Dr-Ing Guenther; Edgar Steier; Horst Stoeckmann
Original assignee: Friedrich Kocks GmbH and Co
Current assignee: Friedrich Kocks GmbH and Co
Priority date: 1969-05-22
Filing date: 1969-05-22
Publication date: 1970-11-26
Also published as: AU1541870A; CH525450A; FR2043600A1; US3626073A; GB1291751A; NL7007365A; BE750539A

Description

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ν.19.5.1969 Firma Friedrich Kocks, 4 Düsseldorf, Freiligrathstr. 1

Behälter od. dgl. mit Deckel zur Beheizung und Behandlung von Metallschmelzen unter Vakuum

Gegenstand der Erfindung ist ein Behälter od. dgl. mit Deckel zur Beheizung und Behandlung von Metallschmelzen unter Vakuum, bei dem die zum Entgasen« Legieren, Homogenisieren, Beheizen oder sonstigen Behandeln des Gutes dienenden Einrichtungen am Deckel vorgesehen sind.

Bekannt ist (aus DP 829 026) ein elektrischer Tiegelschmelzofen, bei dem an der Ofenwand ein senkrecht in den Ofenraum ragender stabförmiger Heizkörper au· Kohle oder Graphit neben einem im Ofenraum befindlichen drehbaren Tiegel mit der Schmelze angeordnet 1st. Diese Vorrichtung bietet keine Möglichkeit, den Heizkörper in den Tiegel einzuführen und die Schmelze direkt zu beheizen.

Gleiche Mängel weist eine andere Ofeneinrichtung mit einem fest angeordneten Tiegel für das Schmelzgut (nach DP 109 355) auf, bei der unter dem Tiegel Heiskörper liegen, die mit ihren äuAeren Enden in der Ofenwand sich befinden, während dl· inneren Enden im Ofen in einen als Stromweg dienenden besonderen Widerstandmaterial liegen. Die notwendige Führung des Stromes von den Heizkörpern durch ein Widerstandsmaterial ist ebenfalls nachteilig.

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Senkrecht neben dem Tiegel angeordnete Heizkörper, die auch in ein im Ofen vorhandenes und als Stromweg dienendes Widerstandsmaterial hineinragen, besitzt eine andere Vorrichtung (naoh DP 453 415) > so daß die vorerwähnten Mängel gleichfalls zutreffen.

Zur Behandlung von Netallschmelzen unter Vakuum sind ferner Behäl-ter ait vakuumdicht verschließbaren Deckeln bekannt. Bei einer Vorrichtung zum Entgasen von Metall* und anderen Schreiten (naoh DP 22 170) ist der Deckel lediglich mit einer Einlaßöffnung und mit einem Saugstutzen versehen, während am Deckel einer anderen Einrichtung nur eine Einlaßöffnung und ein Schauloch vorhanden sind.

Mit einem trichterförmigen Einfüllgefäß zur Zuführung der Schmelze, einem Saugstutzen, für die Vakuumleitung, einer Schleuse für die Zuführung von Legierungsmitteln od. dgl. sowie einer Fernsehkamera zur überwachung des Behandlungsvorganges ist der Deekel einer als vakuumdichtes Oefäß auegebildeten Abstichpfanne (nach DAS 1 199 300) versehen. Irgendwelche Vorrichtungen zum Beheizen und Bewegen der Schmelze im Qefäß sind nicht vorgesehen.

Bekannt ist ferner (aus DAS 1 250 464) ein Kreisrundes Ofenge faß mit einem Ofendeckel, bei dem am Deckel ein Beechickungsrohr, ein Absaugrohr und senkrecht in die Schlacke Über dem Schmelzgut ragende Elektroden sich befinden.

Mit mehreren Heizelementen und einer Eintrageeinrichtung ist die Haube eines Ofenbehälters (nach DAS 1 143 644) zur Gewinnung· von Magnesium versehen. Hierbei handelt es sich aber um eine nicht abnehmbare fest an der Vorrichtung angebrachte Haube.

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Die Heizelemente lind an der Haube vorgesehen und ragen nicht in das Out hinein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die M&ngel und Nachteile der bekannten Einrichtungen auszuschalten und einen Behälter zu schaffen, bei dem die zum Behelsen und Behandeln der Schmelze bestirnten Einrichtungen aa Deckel sich befinden.

Der erfindungagtmäSe Behälter ist Tor allen dazu bestimmt, Metallschmelzen kurs naoh ihrer Verflüssigung aus dem Schmelzofen IU Übernehmen und der Sohmelse die zum Raffinieren, Legieren, Homogenisieren oder sonstigen Behandeln jeweils erforderliche Temperatur iu geben und iu erhalten.

Bei dem vorgeschlagenen Behälter zur Beheizung und Behandlung von Metallschmelzen unter Vakuum wird dies dadurch erreicht, dafi der am Behälter vakuumdicht verschliefibar angeordnete Deokel eine vakuumdicht verschließbare Eingabeöffnung, eine vakuumdichte Beobachtungsöffnung und in die Schmelze von oben einfUhrbar einen oder mehrere heizbare Rührkörper um die eigene Achse drehbar und axial beweglich und einstellbar aufweist. Vorteilhaft sind demnach raum- und aufwändeparend, übereichtlioh und gemeinsam transportabel am Deckel die zum Beheizen, Bewegen, Behandeln und Beobachten der Schmelze vorgesehenen Einrichtungen angeordnet. Von besonderem Vorteil ist hierbei, dal am Deckel der oder die Rührkörper beheizbar und derart

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angeordnet sind, daß sie axial beweglich von oben in die Sonnelse eingeführt und in der gewünschten Höhe in der Schnelle gehalten und auch dabei um ihre Achae gedreht werden können, ua die Temperatur der Schneise in der erforderlichen Höhe su erreichen und au halten und die Schmelze zu bewegen. Sie für die Beheiiung und Bewegung des Rührkörper· notwendigen Versorgungsleitungen, Antriebe und dergleichen »ehr können vorteilhaft ganz oder teilweise an Deckel si oh befinden oder angeschlossen werden·

Der heilbare BünrkiBrper ist mit seinen Tragteil in einer Takuundiohten DeokeldurchfUhrung und Halterung am Deckel drehbar und axial beweglich angeordnet. Hierbei hält der stangen-, rohr- oder andersartig gestaltete Tragteil den RUhrkörper und die erforderlichen Zu- und Ableitungen.

DeokeldurohfUhrung und Halterung für den Rührkörper lassen sich nittig oder außermittig am Deckel vorsehen, um den Rührkörper den jeweiligen Erfordernissen entsprechend mittig oder außermittig in dae Gefäß mit der Schmelse einführen zu können.

Kennseichnend ist, daß im Rührkörper eingebettet ein oder mehrere Heizteile angeordnet und mit am Tragteil vorgesehenen und über bsw. an dem Deckel angeschlossene Zuleitungen und Ableitungen zur Führung des Heicmedlume versehen sind.

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Dementsprechend kann der Rührkörper einen oder mehrere Heiateile besitzen. Der tauchsieder"» röhren- oder hohlkörperartig oder in anderer Weise ausgebildete Heizteil ist dabei im Rührkörper untergebracht und mit ihm derart vereinigt, dafi Heizteil und Rührkörper eine beheizbare Einheit bilden. Hierbei wird vom Deckel her das Heizmedium durch besondere Zuleitungen sum Heizteil und danach durch besondere Ableitungen wieder sun Deokel zurück geführt. Die zu behandelnde Schmelze wird nicht als Weg für das Heizmedium benutzte Versorgung und Betrieb des Heizteiles sind unabhängig von dem Behandlungegut möglich.

Vorgesehen ist» daß der Eührkörper einenmit elektrischen Widerständen beheizbaren Heizteil aufweist. Im Heizteil ist ein aus Draht oder anderem elektrischen Widerstandsmaterial bestehendes Heizelement entsprechend isoliert untergebrachte Der zur Beheizung erforderliche elektrische Strom kann in einfaoher Weise durch Zuleitungen und Ableitungen am Tragteil vom Deokel zum Heisteil und zurück geführt werden· Ss ist somit möglich, den Rührkörper selbst ganz oder teilweise als Heizteil tauohsiederartig vorzusehen u*d mit entsprechenden Ausführungen sur Aufnahm· der notwendigen Heiselemente und Isolierungen au versehen.

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Merknalsgeaäfi kann der Riihrkörper auch einen alt gasförmigen, flüssigen oder anderen Mitteln heheisbaren Heizteil besitzen. Der Heisteil kann sweokaäfiig rohr- oder andere hohlraumartige Ausbildungen aufweisen, durch die das dafür bestimmte Heismedium führbar ist.

Vorteilhaft sind Beheizung und Bewegung dee Rührkörpers voneinander unabhängig durchführbar. Hierdurch wird es möglich, beispielsweise den lührkörper suerst axial in die vorgesehene Lage sur Schmelze su bringen und/oder durch Rotation in vorgesehener Weise die Schmelzenbewegung im Behälter zu erzeugen. Umgekehrt kann auch die Heizung wahlweise für kurze oder längere Seit mit gleicher oder veränderlicher Stärke bei stillstehen^ des lührkörper in oder außer Tätigkeit gebracht werden. Es ist aber auch möglich, Bewegung und Heizung gleichseitig durchzuführen.

Bise» anderen Kennseichen nach sind Beheizung und Bewegung des RührkOrpers nur voneinander abhängig durchführbar* Dies kann dann sweokmäiigoder »etwendig »ein, wenn die Schmelze nur bei gleichzeitiger Bewegung geheist oder umgekehrt bei gleichzeitiger Beheizung bewegt werden ioll. Die» ist in einfacher Weise erreichbar durch die Zuordnung: eines Schalters oder anderen Mittel· sur gemeinsamen Steuerung und Regelung der Bewegumg und der Heizumf des Hührkörpere. -, ^J;^ . ■' ;~._■^:- V-.;.-.-.. ^ ' -

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Drehung und axial· Bewegung und Einstellung dee Rührkörpere eind voneinander unabhängig durchführbar. Hierdurch wird ee i_eB. möglieh, den vorliegenden Zweoken gemäß den Rührkörpor mit oder ohne Beheisung in axialer Richtung zu bewegen und in der erforderlichen Höhenlage tür Schmelze einzustellen und zu halten, um erst dann dauernd oder zeitweiee Bit gleicher oder veränderlicher Geschwindigkeit den Rührkörper um seine Achse rotieren eu lassen. Axiale Bewegung und Eineteilung sowie Drehung des Rührkörperβ werden zweckmäßig gans oder teilweise von eines Motor oder anderem Antrieb ausgeführt.

Der Rührkörper kann ovalen, eckigen, sternförmigen oder anderen Querschnitt und/oder sonstige der Schmelzenbehandlung dienende Auebildungen aufweisen. Xr kann gans oder teilweise aus Flach-, Stab-, Rohr-oder aus anderem Material bestehen und gitter-, schaufel- oder löffelartige oder andere zweckmäflige Ausbildungen für die Wärmebehandlung und Bewegung der Setaelse besitzen.

Kennzeichnend iet die Eingabeöffnung am Deckel vakuumdicht durch eine Vakuumschleuse od. dgl. Einrichtung verschließbar vorgesehen. Mit ihr können ohne störende Beeinträchtigung des im Behälter vorhandenen Vakuums jederzeit die für die Behandlung bestimmten Zusätze eingegeben werden.

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Erforderlichenfall kann der Deckel mit einer Anschlußöffnung od. dgl. versehen sein. Diese als Rohrstutzen oder in anderer Weis-e ausgebildete Anschlüßöffnung erlaubt es, die notwendige Saugeinrichtung am Deckel anzuschließen, wenn dies nicht am Behälter möglich oder wünschenswert ist.

Kennzeichnend ist ferner der Deckel mit den an ihm vorgesehenen Einrichtungen zusammen transportabel. Damit wird es möglich, ggf. alle oder einzelne Einrichtungen des Deckels unabhängig fe vom Behälter an einem dafür besonders geeigneten Platz zu montieren, auszutauschen oder zu reparieren. Der Deckel kann somit betriebsbereit mit allen seinen Einrichtungen auf den Behälter gebracht werden.

Eine beispielsweise Ausführung der Erfindung wird an Hand der Zeichnung dargestellt und beschrieben. Es zeigen: Figur 1 ein Schmelzgefäß in einem Behälter mit Deckel im Schnitt,

Figur 2 ein Schmelzgefäß mit Deckel im Schnitt.

Der nach Figur 1 zylindrisch oder anders gestaltete verschließbare Behälter 1 ist zur Aufnahme eines als Gießpfanne, Tiegel od. dgl. geeigneten offenen Oefäßes 2 mit der Schmelze 3 vorgesehen. Durch einen Deckel 4, der mit einer Schutz- und Isolierschicht 5 versehen sein kann, ist der Behälter 1 vakuumdicht verschließbar. Am Deckel 1 ist in einer vakuumdichten Deckeldurchführung 6 und Halterung 7 der Tragteil 8 des Heizbaren Rührkörpers 9 derart beweglich gelagert, daß der in seinem Inneren mit einem Heizteil 10 versehene Rührkörper axial beweglich von oben außermittic in das offene Gefäß 2

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mit der Schmelze 3 einführbar und auch um seine Längsachse drehbar ist. Der aus entsprechend feuerfestem Material bestehende Rührkörper 9 kahn ovalen, mehreckigen, sternförmigen oder anderen Quschnitt und sonstigt zweckentsprechende Ausbildungen aufweiten.Bewegung und Drehung des Rührkörpers 9 können wahlweise voneinander unabhängig durch einen nicht dargestellten Motor oder Antrieb erfolgen. Der Heizteil 10 kann gemeinsam oder unabhängig von der axialen Bewegung und/ oder Drehung des Rührkörpers 9 in oder außer Tätigkeit gesetzt werden. Die sur Funktion des Heizteiles 10 notwendige Zu- und Abführung des vorgesehenen Heizmediums erfolgt Über besondere Zuleitungen 12 und Ableitungen 13 am oberen Bereich des Tragteiles 8. ,,

Zum Einfahren von Zusätzen od. dgl. für die Schmelze 3 befindet sieh as Deckel 4 ein· durch Vakuumschleuse od. dgl. 14 vakuumdicht verschließbare Eingabeöffnungi 15.. Zur Überwachung des Behandlungsvorganges in Behälter 1 hat der Deckel 4 eine ebenfalls vakuumdichte Beobachtungsöffnung od. dgl. 16. liiuPfeehilter 1 angeordnete AnachluÄöffnung od. dgl. 17 ist für den Ansehlud einer Saugleitung oder anderen Einrichtungen zur Erzeugung und Erhaltung des benötigten Vakuum» vorgesehen. .

Der außermittig an Deckel 4 gehaltene Rührkörper 9 läßt sich wahlweis· auoh aittig von 3b»n in das offen· Gefäß 2 einführen. Kiftriu 1st ·· lediflieh nötig, das Gefäß 2 seitlich i» Β·ηΙ1φ·** 1 deraai su versetzen, daß der Rührkörper 9 in der g«wünsoht»n Lag« übtr dun Otflfi 2 sich befindet.

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Ein· andere Möglichkeit liegt darin, nur oder zusätzlich die Deck·!durchführung 6 und Halterung 7 mittig am Deckel 4 vorsusehen» im den RührkOrper 9 wahlweise mittig in das ebenfalls mittig im Behälter 1 befindliche offene Gefäß 2 oder in das seitlich versetste Gefäß 2 außermittig einführen zu können.

Bei der nach Figur²dargestellten Ausführung befindet sich die Sohaelse 3 direkt in einen vakuumdicht verschließbaren pfannen- oder tiegelartigen Behälter 1.Am Deckel 4 sind ebenfalls der RührkOrper 9» die Eingabeöffnung 15 mit der Vakuumschleuse IH und die Beobachtungsöffnung 16 angeordnet". Der Anschluß der sur Vakuumerseugung dienenden Saugleitung oder sonstigen Einrichtung erfolgt aber bei dieser Ausführung nicht am Behälter 1, sondern durch eine am Deckel 4 angeordnete AnsohlußOffnung od. dgl. 18.

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Claims

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Tb/Sehr. V.I9.5.I969

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Patentanspruch a :

1. Behälter od* dgl. mit Deckel zur Beheizung und Behandlung von Metallsehaelzen unter Vakuum, dadurch gekennzeichnet * daß der am Behälter (1) vakuumdicht verschließbar angeordnete Deckel (4) eine vakuumdicht verschließbare Eingabeöffnung (15), eine vakuumdichte Beobachtungsöffnung (16) und in die Schmelze (3) von oben einführbar einen oder mehrere heizbare Rührkörper (9) um die eigene Achse drehbar und axial beweglich und einstellbar aufweist.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch g e k eη η zeichnet, daß der heizbare Rührkörper (9) mit seinem Tragteil (8) in einer vakuumdichten Deekeldurehführung (6) und Halterung (7) am Deckel (H) drehbar und axial beweglich angeordnet ist.

3· Behälter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß im Rührkörper (9) eingebettet ein oder mehrere Heizteile (10) angeordnet und mit am Tragteil (8) vorgesehenen und Über bzw. an dem Deckel (¹O angeschlossene Zuleitungen (12) und Ableitungen (13) zur Führung des Heizmediums versehen sind.

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Ί. Behälter nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnlet , daß der Rührkörper (9) einen mit elektrischen Widerständen beheizbaren Heizteil' (10) aufweist.

5. Behälter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Rührkörper (9) e'inen mit gasförmigen, flüssigen oder anderen Medien beheizbaren Heizteil (10) aufweist.

6. Behälter nach den Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet , daß Beheizung und Bewegung des Rührkörpere (9) voneinander unabhängig durchführbar sind.

7. Behälter nach den Ansprüchen Ibis 5,dadurch gekennzeichnet , daß Beheizung und Bewegung des Rührkörpers (9) voneinander abhängig durchführbar sind.

8. Behälter nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß Drehung und axiale Bewegung und Einstellung des Rührkörpere (9) voneinander unabhängig durchführbar sind.

9. Behälter nach den Ansprüchen 1 biß 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rührkörper (9) ovalen, eckigen, sternförmigen oder anderen Querschnitt und/oder sonstige der Schmelzenbehandlung dienende Ausbildungen aufweist.

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10. Behälter nach den Ansprüchen 1 bis 9_f dadurch gekennzeichnet , daß die Eingabeöffnung (15) am Deckel (4) vakuumdicht durch eine Vakuumschleuse od. dgl. (IM) verechlie&bar ist.

11. Behälter nach den Ansprüchen X bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß am Deckel (4) eine AnschluAöffnung od. dgl« (18) vorgesehen ist.

12. Behälter nach den Ansprüchen 1 bis 11, d a d u r c h

g e k e η η zeichnet , daft der Deckel (4) mit den an ihm vorgesehenen Einrichtungen gemeinsam transportabel

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